Артур Скальский

© S&TRF - Наука и технологии России

ОбразованиеМир

1960

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

1960

27.04.2012, 14:27

URL: https://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"

Томская школа "Интеграция" снова рискует остаться без директора

В Томском районе Южные ворота уже становится традицией после каждого нового года поднимать шум вокруг открывшейся в сентябре 2020 года школы «Интеграция». В начале января 2021-го года в этой школе разгорелся скандал из-за новости об увольнении директора учреждения Лилии Пикаловой.

Соня Совушкина

ОбразованиеОбществоСкандалыТомск

1881

14.01.2022

Блогнот. Томский кампус-призрак

Томский ЦУР начал пиарить проект томского межуниверситетского кампуса и его главных концессионеров: группу компаний «Гранит» и «Газпромбанк». Почему надо за государственные деньги рекламировать коммерческие организации – вопрос к губернатору Сергею Жвачкину.

Андрей Игнатьев

ОбразованиеЭкономика и бизнесТомск

4748

13.01.2022

Российские университеты создадут Лигу вузов для повышения качества образования

ТГУ вместе с 17 ведущими российскими университетами создаст Лигу вузов, готовых внедрять у себя новые принципы и технологии обеспечения качества образовательных результатов.

Пепел

ОбразованиеМолодежьТомск Россия

7899

06.01.2022

Родительский бунт: в школы Улан-Удэ вернулась удалёнка

Все школы Улан-Удэ перешли на дистанционный режим обучения как минимум до 27 декабря. Пресловутый ковид тут не причём – чиновники говорят о вспышке распространения “старых добрых” ОРВИ и гриппа, но разве раньше из-за этого школьников переводили на “удалёнку”?

Виктор Кулагин

ОбразованиеЗдоровьеБурятия

2067

22.12.2021

Выборы во ВСГУТУ: очередная победа патриархата в Бурятии

Минобрнауки слил кандидатов-“девочек” на пост ректора Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления. Остаются три кандидата, один из которых уволился из вуза, а второй уже давно мечтает о заветной должности.

Виктор Кулагин

ОбразованиеПолитикаБурятия

10316

17.12.2021

Мнимая забота. К чему принуждают педагогов и родителей?

Сразу из нескольких муниципалитетов Иркутской области поступили сообщения о том, что территориальные органы Роспотребнадзора внезапно озаботились знаниями педагогических работников и родителей обучающихся в сфере здорового питания.

Алексей Костин

ОбразованиеОбществоМаразмИркутск

3500

16.12.2021

Блогнот. Как ректор Дамдинов пригрел жуликов БГУ

Заглянул намедни на сайт Бурятского госуниверситета и волосы встали дыбом. Похоже, что новый ректор — уважаемый Алдар Валерьевич Дамдинов и ухом не повел, чтобы калёным железом выжечь воров и плагиаторов из университета.

Андрей Светлов

ОбразованиеРасследованияБурятия

13043

12.12.2021

БГУ будет ежегодно пополнять школы 50 молодыми учителями. Поможет ли это решить дефицит педагогов в республике?

В Бурятии продолжают решать проблему нехватки учителей. БГУ планирует открыть 50 целевых мест и ежегодно набирать студентов по педагогическим специальностям.

Денис Большаков

ОбразованиеОбществоБурятия

2090

10.12.2021

Томский кампус построят на муниципальной земле. Сделка с Собканюк сорвалась

Землю под томский кампус не будут покупать у бизнесвумен и депутатки Екатерины Собканюк – используют муниципальную. Вероятно, её не устроила цена (117 миллионов рублей вместо 600 миллионов рублей). Губернатор Сергей Жвачкин, однако, преподнёс это с позиции «да больно надо».

Андрей Игнатьев

ОбразованиеЭкономика и бизнесТомск

8255

09.12.2021

Инсайд. Уничтожение образования в Монголии продолжается

В Монголии продолжается интернациональная программа по уничтожению системы образования.

Андрей Светлов

ОбразованиеПолитикаМонголия Бурятия

10954

02.12.2021

"У ребёнка не может быть индивидуальности", - диктует школьная программа

На сегодняшний день в главные задачи современной школы входит раскрытие способностей каждого ученика, воспитание порядочного и патриотичного человека, личности, готовой к жизни в высокотехнологичном, конкурентном мире.

Соня Совушкина

ОбразованиеОбществоМолодежьРоссия

5742

30.11.2021

United Tomsk University, гранты на 3,5 миллиарда и подписание Хартии: главные новости Большого университета Томска

Университеты и власти региона сообщили, что довольны реализацией проекта «Большой университет».

Пепел

ОбразованиеНаука и технологииТомск

7749

24.11.2021

Лица Сибири

Нестерович Геннадий

Лисянская Ирина

Березин Владимир

Архангельский Александр

Угурчиев Магомет

Ружников Игорь

Тарханов Николай

Сыренов Аламжи

Авдеев Максим

Чертилов Алексей