Артур Скальский

© S&TRF - Наука и технологии России

ОбразованиеМир

1823

27.04.2012, 14:27

Школа – XXI век

Город Санта-Моника в южной Калифорнии известен солнцем, морем и шоу-бизнесом. На его пляжах и улицах были сняты сотни фильмов и ТВ-шоу – от «Спасателей Малибу» до «Терминатора-2». Если же начинания Филипа Келлмана и Джо Вайза будут успешны, у этого города появится ещё один повод для гордости: он сможет по праву именовать себя стартовой площадкой для новой, так называемой перцептивной системы образования.

Филип Келлман из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) работает над особой системой обучения. В её основе лежат способности мозга к перцепции (распознаванию) шаблонов и образов. А Джо Вайз, преподаватель физики с многолетней практикой, пришёл к выводу, что привычные школьные подходы нередко мешают детям достичь хороших результатов. И теперь Келлман и Вайз пытаются вместе выяснить, может ли перцептивное обучение помочь школьникам реализовать себя с более высоким КПД.

Линейное улучшение

Плацдармом для эксперимента стала независимая школа New Roads в Санта-Монике. Это открытое элитное заведение для детей состоятельных родителей, но обучение половины учащихся оплачивается из средств благотворительных фондов и за счёт частных дотаций. Некоторые ребята из неблагополучных пригородов Лос-Анджелеса добираются до школы два часа. Зачисляют в New Roads по результатам собеседования, игнорируя принятые в американских школах пресловутые тесты. Келлман и его коллеги занимаются перцептивной программой обучения уже почти 10 лет, а в прошлом году Вайз попробовал ввести её в стандартное школьное расписание. Судя по отзывам его учеников, эксперимент стартовал удачно: «Как будто учишься выделять самое главное, – рассказывает 18-летняя Винн Хэймер. – Только начинаешь замечать закономерности, сразу доходит, что многие, казалось бы, разные задачи – на самом деле вариации на одну и ту же тему». В качестве примера девушка рассказывает о перцептивном изучении линейной функции y = ax + b (то, что 18-летние школьники проходят линейные функции, не должно удивлять: математическая программа в американских школах гораздо более упрощённая, чем в российских. – Ред.). При использовании обычного подхода преподаватель рисует график, даёт ученикам уравнение, рассказывает, что a – это коэффициент наклона прямой, и объясняет, что обозначает переменная b и в какой точке график пересекает ось Y. При этом ученики могут подставить правильные числа в уравнение, но зачастую не могут понять, какие задачи можно решать с его помощью.

Перцептивное обучение происходит иначе. Для объяснения того же самого линейного уравнения учитель показывает график функции и спрашивает, какое из трёх предложенных уравнений ему соответствует. Или вначале показывает уравнение, а потом просит предложить, который из трёх графиков оно описывает. После каждой попытки ученикам говорят, где они были правы и где ошиблись, а для лучшего запоминания материала ключевые элементы, определяющие правильное решение, выделяются разными цветами.

Сначала ученики просто угадывают, затем их умение замечать шаблон растёт от примера к примеру и они начинают чаще находить правильные ответы быстрее. Данный метод должен найти отклик в душе поколения видеоигр. «Это забавный процесс, – говорит Кристофер Аллен, другой ученик класса. – Я внезапно обнаружил, что стараюсь ответить как можно скорее. В конце концов время, необходимое для поиска ответа, заметно уменьшилось». Важно, что чем больше дети учат шаблоны, тем глубже они понимают тему, не прилагая к этому никаких сознательных мысленных усилий. «Всё приходит само по себе, – говорит Хэймер. – Ничего нельзя забыть, потому что не надо ничего запоминать».

Справка: Что такое шаблоны?

Шахматные гроссмейстеры строят свою игру совершенно не так, как это сделал бы компьютер: вместо того чтобы просчитывать миллион возможных исходов всех своих потенциальных ходов, они прогнозируют развитие партии исходя из опыта своих предыдущих игр. Это и есть выделение и применение шаблонов. Другой пример – это работа диспетчеров аэропорта. Они за считанные секунды способны определить среди огромного количества самолётов на перегруженном экране радара те два, которые могут столкнуться

Шаблоны как они есть

Перцептивное обучение использует феноменальную способность мозга различать шаблоны в большом объёме информации – умение, которое само приходит к каждому, но особенно сильно развивается у людей, занимающихся заданиями повышенной сложности. Шахматные гроссмейстеры, например, строят свою игру совершенно не так, как это сделал бы компьютер: вместо того чтобы просчитывать миллион возможных исходов всех своих потенциальных ходов, они прогнозируют развитие партии исходя из опыта своих предыдущих игр. Это и есть выделение и применение шаблонов. Другой пример – это работа диспетчеров аэропорта, которые за считанные секунды способны определить среди огромного количества самолётов на перегруженном экране радара те два, которые могут столкнуться. Можно вспомнить и опытных бухгалтеров, умеющих быстро выделить необходимую им информацию о продажах из огромных финансовых отчётов. Однако, если перцептивное обучение настолько естественно для человека и так высокоэффективно, почему же его не используют в образовании?

Келлман считает, всё дело в том, что никто пока не ставил перед собой такой задачи. Надо сказать, среди учёных, исследующих мозг, принято считать, что способность человека различать шаблоны при изучении высокоуровневых задач только мешает.

Некоторые специалисты полагают, что все попытки применить перцептивное обучение в школе основаны на ненаучной «народной психологии» и потому обречены на провал. Но Келлман упорно продолжает свои попытки ввести перцептивное обучение в школьную систему. По его словам, необходимо разработать компьютерную программу, обучающую через шаблоны, как в случае с линейным графиком. Келлман уже добился успеха, используя подобное ПО при обучении студентов-химиков. Другие возможные области применения – грамматика и нотная грамота.

Справка: Плюс или минус?

Влияет ли обучение одному навыку на приобретение другого? Этот вопрос волнует всех, кто пытается понять, как максимально эффективным образом использовать когнитивные способности мозга. Например, если ребёнок растёт в билингвальной семье – это преимущество или недостаток для его дальнейшего обучения? Уже известно, что дети из таких семей обладают большей гибкостью мышления из-за необходимости постоянно перерабатывать информацию на двух разных языках, и именно поэтому у них лучше развито так называемое избирательное внимание.

Однако процесс обучения таит в себе и неожиданные подводные камни. Команда Станисласа Дехэна из Национального института медицинских исследований (Франция) изучала три типа взрослых людей: научившихся читать в детстве, в более позднем возрасте и до сих пор не умеющих читать. Исследователи обнаружили, что грамотность подавляет мозговую активность человека при распознавании лиц (Science, т. 330, с. 1359). Конечно, никто не предлагает оставлять детей безграмотными, чтобы они впоследствии лучше узнавали лица. Но было бы полезно узнать, как минимизировать этот эффект, ведь оба навыка очень важны для человека

Как насчёт неэлитных школ?

Эксперимент, проходящий в New Roads, показал, что изучение материала с помощью перцептивной системы может существенно повысить результат при проверке успеваемости. Ученики, отучившиеся всего пару уроков по новой системе, удваивают количество правильных ответов при прохождении тестирования (на вопрос о том, как эти знания потом укладываются в голове, переходят ли в навыки или только помогают пройти тесты, однозначного ответа пока нет. – Ред.).

Но New Roads с её маленькими классами и высокомотивированными учениками – не обычная школа, так же, как и Джо Вайз – не рядовой учитель. Помимо преподавания он ещё руководит отделом обучения и аналитической работы для автоматической межпланетной станции Dawn, запущенной NASA в космос в 2007 году для исследования астероида Веста и карликовой планеты Церера. Об этом напоминает стоящий в кабинете Вайза сканирующий туннельный микроскоп, способный рассматривать поверхности на атомном уровне. Микроскоп этот Вайз построил с группой старшеклассников, с которыми он работал в лаборатории Университета Калифорнии. «Джо на редкость разносторонний человек», – говорит Келлман.

Сможет ли перцептивное обучение работать в обычных школах? Похоже, да. Кристина Мэсси из Университета Пенсильвании (Филадельфия, США) получила схожие результаты в обычных городских школах. В одном из её экспериментов дети в возрасте от 11 до 13 лет, работавшие с программой обучения дробям, не только показали более высокие оценки при тестировании сразу после обучения, но и смогли повторить этот результат при повторном испытании, проведённом через 5 месяцев.

Как бы то ни было, путь от экспериментального обучения к широкому внедрению в школьную практику не так уж прост. Не всем будет легко приспособиться к переходу от привычных алгоритмов решения задач к быстрому выделению шаблонов.

Это становится понятно, когда начинаешь разговаривать с группой школьников 11–12 лет, только приступивших к изучению дробей по новой компьютерной программе, где шаблонами являются прямоугольники, «разрезанные» на части. Как оказалось, данный способ эффективен при изучении неправильных дробей, в которых числитель больше знаменателя, однако детям он пришёлся не по душе: всплыли страхи, что программа не сможет адекватно оценить их знания, и, понятное дело, поставит плохие оценки.

Возможно, когда ученики отработают навык выделения шаблонов, то всё станет по-другому. Когда Вайз начал проводить свой эксперимент на уроках физики с одним из старших классов, то встретил серьёзное сопротивление. «Наш класс сначала терпеть не мог Джо и его уроки, – говорит Кристофер Аллен, – Но к концу года я осознал, что на его занятиях выучил гораздо больше, чем где-то ещё».

Делать выводы о результатах эксперимента в New Roads пока ещё рано. Обычные учителя, привыкшие к традиционным методам, относятся к перцептивному обучению с настороженностью, но Вайз понемногу завоёвывает их доверие. По его словам, он не ставит себе целью полностью вытеснить привычные подходы, а просто хочет сделать те более совершенными. Следующим его шагом будет разработка методов интеграции перцептивного обучения в обычную школьную программу. Что бы из этого ни вышло, некоторые положительные эффекты уже проявились. Аллен обнаружил, что занимается с программой в свободное время. «Вместо того чтобы смотреть телевизор, я учусь», – горько вздыхает он. Если подростки начинают заниматься полезным делом не по принуждению, а потому что им это нравится, значит всё идёт правильно.

Питер Альдхаус
Статья опубликована в апрельском номере журнала NewScientist

Артур Скальский

© S&TRF - Наука и технологии России

ОбразованиеМир

1823

27.04.2012, 14:27

URL: http://babr24.com/?ADE=105197

bytes: 10788 / 10682

Обсудить на форуме Бабра в Telegram

Поделиться в соцсетях:

Автор текста: Артур Скальский.

Другие статьи в рубрике "Образование"

Виктор Игнатенко. Как подгрести вуз под себя

Появление Виктора Игнатенко в роди врио ректора БГУ (бывшего нархоза) вызывает ощущение безумной кавалерийской атаки. Реформы валятся как из рога изобилия. При том, что Игнатенко - еще не ректор, и большой вопрос, выберет ли его коллектив.

Лера Крышкина

ОбразованиеРасследованияИркутск

9221

30.06.2020

Кто в доме хозяин: Виктор Игнатенко или Игорь Кобзев?

Мы все знаем, что врио ректора БГУ (бывшего нархоза) Виктор Игнатенко - великий юрист. Но мало кто знает, что он еще и очень смелый человек. И этот смелый человек грубо и открыто игнорирует распоряжения врио губернатора Игоря Кобзева.

Лера Крышкина

ОбразованиеИнтернет и ИТИркутск

13003

29.06.2020

Виктор Игнатенко начал работу в БГУ с массовых увольнений

Не самым лучшим образом началась карьера великого иркутского юриста Виктора Игнатенко в должности врио ректора БГУ (бывшего нархоза). Не успел Игнатенко вступить в должность, как начались массовые увольнения сотрудников.

Лера Крышкина

ОбразованиеИркутск

19419

29.06.2020

Виктор Игнатенко: ректор на распутье

История о том, как очень неплохой юрист-теоретик Виктор Игнатенко стал и.о. ректора БГУ (в просторечии нархоза), когда-нибудь войдет в учебники - настолько она поучительна. Мы, однако, хотим рассказать даже не то, что было, сколько то, что будет, а главное, чем сердце успокоится.

Лера Крышкина

ОбразованиеРасследованияИркутск

8285

23.06.2020

Аттестаты выпускников школ 2020 года оказались недействительными?

История о том, как местные власти опередили российский закон. Честно признаем – выпускникам 2020 года, в связи с эпидемией, пришлось несладко.

Лера Крышкина

ОбразованиеРасследованияМир

17795

16.06.2020

Как попилить бабки дважды. Инструкция Сибирского федерального университета

Чтобы продать что-нибудь ненужное, Нужно сначала купить что-нибудь ненужное, А у нас денег нет! Из м/ф "Трое из Простоквашино" Не прошло и года, как ректор СФУ Максим Румянцев пообещал снести забор вокруг СФУ. Работы по сносу начались, а это значит, что СФУ выделил средства на это средства.

Всеволод Владимиров

ОбразованиеЭкономика и бизнесРасследованияКрасноярск

4617

21.05.2020

Видео недели: каменные пряники и искусственное молоко для школьников Бурятии

Министерство образования Бурятии в центре очередного скандала.

Андрей Светлов

ОбразованиеПолитикаБурятия

3170

16.04.2020

Следующий учебный год в Монголии начнется в сентябре 2020-го

Карантин в монгольских школах, вузах и учреждениях дошкольного образования продлен до осени – учебный год по всей стране начнется с 1 сентября. Данное решение приняла Государственная чрезвычайная комиссия (ГЧК) на заседании 14 апреля.

ivan.off

ОбразованиеЗдоровьеМонголия

2370

15.04.2020

Юрфак не жалко: студентов СФУ отправляют бороться с нарушителями режима самоизоляции

Спикер красноярского Горсовета и помощник президента СФУ Наталья Фирюлина выступила с инициативой отправить студентов юридического факультета на улицы Красноярска составлять акты о нарушении жителями режима самоизоляции.

Всеволод Владимиров

ОбразованиеПолитикаРасследованияКрасноярск

5706

09.04.2020

Выборы ректора БГУ: когда место работы превращается в поле сражения

Борьба за кресло ректора в ведущем университете Иркутской области набирает обороты. В бой против Татьяны Музычук, нынешнего врио университета, из-за кулуаров вышли бывшие главы и сотрудники учебного заведения.

Ярослава Грин

ОбразованиеИркутск

13786

06.04.2020

Нархозовский тупик: как Виктор Игнатенко пытается сесть на два стула

Крайне интересный поворот событий в злополучной истории с ректором Байкальского государственного университета (бывшего Нархоза). Напомним, что еще в феврале вопрос со снятием врио ректора Татьяны Музычук считался решенным.

Лера Крышкина

ОбразованиеИркутск

11298

05.04.2020

Научный руководитель БГУ Александр Суходолов рассказал о научно-исследовательской деятельности университета

На заседании Ученого совета Байкальского госуниверситета с докладом о научно-исследовательской и редакционно-издательской деятельности вуза выступил научный руководитель БГУ профессор Александр Суходолов.

Ярослава Грин

ОбразованиеМолодежьИркутск

10845

27.03.2020

Смарт: Бабр для умных

Налоговая декларация — что это такое и в каких случаях её нужно подавать

Налоговая декларация — это письменное заявление налогоплательщика о полученных им за определённый период времени доходах, предоставляемое в налоговые органы в установленной законом специальной форме.

Алиса Беглова

Интернет и ИТРоссия

4736

14.06.2020

То нельзя, а это можно. Долой замшелые мифы о питании

Продукты питания окутаны мифами. Диетологи и нутрициологи навязывают нам множество пищевых установок: что полезно, а что вредно; что помогает похудеть, а что, напротив, прибавит лишние килограммы.

Алиса Беглова

Интернет и ИТРоссия

6931

26.05.2020

Пьяное вождение: что светит

Инцидент с известным актёром Михаилом Ефремовым, который в состоянии алкогольного опьянения устроил ДТП со смертельным исходом, поднял вопрос о наказании для водителей, садящихся за руль пьяными. Актёр на большой скорости выехал на встречную полосу и врезался в фургон.

Алиса Беглова

Интернет и ИТРоссия

5776

10.06.2020

За слово ответишь. Россия во власти цензуры

Конституция даёт россиянам право на свободу слова, свободу массовой информации, а также запрещает цензуру. Вот что гласит 29 статья верховного закона страны: «Каждому гарантируется свобода мысли и слова.

Алиса Беглова

Интернет и ИТРоссия

5717

01.06.2020

Что изменится с июля

Ключевые изменения в жизни россиян, которые произойдут в июле, — в традиционном обзоре SmartBabr. Индексация коммунальных тарифов Если есть в России незыблемые вещи, то ежегодная индексация тарифов на ЖКХ-услуги — из их числа.

Алиса Беглова

Интернет и ИТРоссия

1281

01.07.2020

Лица Сибири

Колмаков Владимир

Очиров Бато

Наумов Игорь

Кудрявцева Галина

Пьянов Артур

Доржиев Цырен-Даши

Меринов Николай

Насонов Александр

Ванькова Дарья

Гайдукова Евгения