Артур Скальский

© S&TRF - Наука и технологии России

ОбразованиеМир

1866

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

1866

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"

Врио ректора БГУ Виктор Игнатенко: ВКЖ, ложь и девочка для битья

Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, более известной, как Роскомнадзор (РКН) было обнаружено, что четвертый номер широко известного «Всероссийского криминологического журнала», выпущенный после пришествия на престол знаменитого врио, вышел ...

Максим Бакулев

ОбразованиеРасследованияИркутск

20103

20.11.2020

Иркутский школьный дистант на два года: провокация или фейк?

По родительским чатам Иркутской области активно распространяется паническая информация, снабженная достаточно профессиональными аргументами и ссылками. Распространители информации ссылаются на министра образования Иркутской области Елену Апанович.

Лера Крышкина

ОбразованиеРасследованияЗдоровьеИркутск Россия

6034

16.11.2020

Реальный конкурент Игнатенко на выборах сняла свою кандидатуру после статьи на Бабре

4 ноября на нашем сайте был опубликован материал «Выборы в БГУ: танцы Игнатенко с Бубновым, игры с Огневым или кто есть кто реальный кандидат?».

Лера Крышкина

ОбразованиеИркутск

59377

06.11.2020

Выборы в БГУ: танцы Игнатенко с Бубновым, игры с Огневым или кто есть кто реальный кандидат?

В Байкальском государственном университете объявлено о выдвижении счастливой семёрки кандидатов на участие в выборах ректора. Перечислим героев поименно. Карпикова Ирина Серафимовна – доцент кафедры социологии и психологии БГУ, самовыдвиженец.

Максим Бакулев

ОбразованиеРасследованияИркутск

106536

04.11.2020

Врио ректора БГУ Игнатенко обратился к Золотой антилопе Минобороны с требованием вернуть черепки на 15 км Байкальского тракта

Виктор Игнатенко известен не только как великий юрист, писатель и издатель, но и как «гигант мысли, отец русской демократии и особа, приближенная к императору». Приближаться к Олимпу можно по-разному.

Максим Бакулев

ОбразованиеРасследованияИркутск

79092

23.10.2020

Врио ректора БГУ Инатенко: пир и пиар во время чумы COVID-19

Получив в управление Байкальский государственный университет, Виктор Игнатенко, никогда ранее не руководивший такой крупной организацией, рулит ею со страстью лавочника. В его речи постоянно звучит лейтмотив получения прибыли: «будем больше прибыли получать…», «ценообразующие копейки» и проч.

Лера Крышкина

ОбразованиеРасследованияИркутск

89416

13.10.2020

Врио ректора БГУ Игнатенко и черепки университетской науки

В предыдущем материале «Раджа БГУ Игнатенко и Золотая Антилопа научных журналов» Бабр писал о том, как под грудой налетевших с пришествием Игнатенко журналов загибаются выдающиеся когда-то научные журналы вуза.

Лера Крышкина

ОбразованиеРасследованияИркутск

67772

09.10.2020

Раджа БГУ Игнатенко и Золотая Антилопа научных журналов

Помните диалог из знаменитого советского мультфильма «Золотая антилопа»? – Сколько тебе нужно золота? – спрашивает Золотая Антилопа. – Много, – отвечает раджа. – А если его будет слишком много? – Глупое животное, – хохочет раджа. – Золота не может быть слишком много!

Лера Крышкина

ОбразованиеНаука и техникаРасследованияИркутск

54982

07.10.2020

Врио БГУ Игнатенко и Попсовет БГУ: история продолжается…
… и становится всё интереснее

В нашей предыдущей публикации о наспех испечённом Игнатенко попечительском совете БГУ, который в академических кругах уже не называют иначе, как Попсовет (ибо слишком уж популярные люди приглашены Игнатенко в нем заседать), мы писали о том, что Виктор Васильевич здорово подставил первых лиц области.

Максим Бакулев

ОбразованиеРасследованияИркутск

66080

04.10.2020

Иркутские депутаты и «Газпром»: сколько стоит школа в Солнечном?

Вопрос со строительством школы в микрорайоне Солнечный никак не решится. Пока дети рискуют жизнью и здоровьем, депутаты переносят заседания и играют в бартер. Дума города Иркутска уже четвертый раз рассматривает вопрос о строительстве в микрорайоне Солнечный новой школы.

Анна Амгейзер

ОбразованиеЭкономика и бизнесОбществоИркутск

9073

29.09.2020

Врио ректора БГУ Игнатенко испёк Попечительский совет БГУ, подставив врио Губернатора Иркутской области и других чиновников

30 июля 2020 года свежеиспеченный врио ректора Байкальского госуниверситета пёкся о новом составе Попечительского совета университета, представив его на заседании Ученого совета вуза (с 10:52).

Максим Бакулев

ОбразованиеРасследованияНаука и техникаИркутск

134510

06.09.2020

Блогнот. В Роспотребназоре работают по принципу «гладко было на бумаге, да забыли про овраги»

Чего нового. Каждый день новости, и все по голове. У меня образовалось множество вопросов к нашему доблестному Роспотребнадзору. Там вообще-то кто работает? Кто, перефразируя поэта, «кует за указом указ, кому в бровь, кому в лоб, кому в пах, кому в глаз»?

Ольга Юрьева

ОбразованиеИркутск

5666

05.09.2020

Лица Сибири

Жуков Владимир

Пашинский Сергей

Шагдарова Индира

Якубовский Владимир

Болотов Николай

Ратнер Михаил

Савельев Виктор

Таюрский Андрей

Кузаков Дмитрий

Новожилов Владимир