Проблема познавательных затруднений в контексте идеи дополнительности педагогического исследования

Что такое познавательные затруднения и как их преодолеть? Этот вопрос актуален и для среднего, и для высшего образования, являясь еще далеко не до конца разработанным, требующим глубо­кого и скрупулезного исследования на уровне как конкретных, так и общепедагогических методик. В самом общем плане познава-

тельные затруднения возникают по различным причинам в про­цессе учебной деятельности. Это могут быть трудности понима­ния, осознанного усвоения, воспроизведения и продуктивного использования различных фрагментов учебного материала, сущ­ностных связей и отношений зависимости между изучаемыми объектами, явлениями и фрагментами описывающего их знания: законами, частными закономерностями и т.п.

Зачастую познавательные затруднения, непродуктивные при­емы умственной деятельности не являются единичными, частны­ми проявлениями. Скорее, наоборот; неверные, искаженные, фор­мальные подходы, знания и представления оседают в сознании многих обучаемых, повторяются с завидным постоянством из года в год, несмотря на огромные усилия преподавателя. Конечно, заблуждения и ошибки служат предметом исследования различ­ных частных методик, но, к сожалению, конкретное затруднение до сих пор анализируется с конкретных «частных» позиций. Оно замыкается предметно-содержательным анализом (т.е. решением вопросов, к чему оно приводит и как можно проиллюстрировать на конкретном примере его проявления), но не классифицируется, не идентифицируется как проявление определенного типа затруд­нений. Оно рассматривается как некий факт, который трудно пред­видеть заранее, ибо для такого предвидения необходим систем­ный категориальный педагогический анализ явления с обнаруже­нием различных сущностных, не лежащих на поверхности аспек­тов и свойств. Справедливости ради следует сказать, что в послед­ние годы предпринимается ряд попыток поиска общепедагогичес­ких аспектов данного широко распространенного явления. Напри­мер, характерны представления о познавательных барьерах как о причинах типичных ошибок, заблуждений в системе знаний, ко­торые классифицируются на: 1) барьеры «свертывания» мышле­ния (когда студенты неосознанно проделывают ряд мыслительных операций, не задумываясь о том, корректно ли это); 2) барьеры языкового сознания (когда студенты путают житейское и науч­ное значения термина в том случае, когда он обозначается сло­вом, искажающим те или иные сущностные связи и отношения); 3) барьеры исторического типа и др.¹

Однако постановка проблемы на соответствующий уровень, определяемый степенью значимости связанного с ней противоре­чия, требует, на наш взгляд, системного анализа наблюдаемого феномена и поиска инвариантных по отношению к содержанию того или иного учебного предмета подходов описания, прогнози­рования, профилактики и коррекции познавательных затрудне-

¹ См.: Пилипенко А.И. Познавательные барьеры обучения и методика их преодоления. — Курск, 1997.

ний. Огромную статистическую базу данных по конкретным типам таких затруднений составили В.А.Орлов, Н.А.Добродеева, Р. В. Ко-ноплич и др., проводившие исследования во множестве учебных заведений и обнаружившие, что в сознании школьников и студен­тов из-за перечисленных выше барьеров все равно формируются неверные и искаженные представления, повторяются из года в год одни и те же ошибки и это не имеет тенденции к изживанию в массовом масштабе. Лишь в диссертационных работах исследовате­лей упоминаются подобные факты. Однако только ли дело в том, что диссертационные исследования, монографии, эксперименталь­ные наработки преподавателей-новаторов не внедряются в прак­тику? Думается, не только.

Анализ многих проблем формирования мышления позволяет сделать достаточно обоснованный вывод. Исследователи при раз­работке общих и конкретных приемов умственной деятельности, исходя из философских, психологических и методических пред­ставлений о важности той или иной проблемы, пытались прело­мить ее в конкретном учебном процессе. Однако делали они это несколько односторонне и изолированно как от содержания ис­следуемого предмета, так и от конкретных условий процесса обуче­ния, не учтя того, что сформировать некоторый элемент знания не только на уровне воспроизведения, но и на уровне осознания и продуктивного применения еще не значит добиться со стороны студентов его адекватного понимания. В некоторой ситуации сту­дент подойдет к анализу явления не с точки зрения сформированного приема, а с обыкновенных, житейских позиций «здравого» (в от­рицательном проявлении) смысла и получит результат, явно про­тивоположный или не совпадающий с тем, который ожидался.

Именно поэтому в широко используемых тестовых формах конт­роля знаний преподаватели боятся давать обучаемому неверный ответ наряду с верным, обосновывая это тем, что неверное пред­ставление может «укорениться» в сознании школьника или сту­дента. Преподаватели стараются вообще уйти от рассмотрения воз­можных ошибок в учебниках и пособиях, да и непосредственно в учебном процессе. Учить надо правильно сразу, тогда и не будет проблемы познавательных затруднений — такое мнение неодно­кратно приходится слышать авторам от оппонентов.

Как показывает опыт, учить правильно, рассматривая ошибку лишь как досадный факт, стремясь намеренно уйти от нее, за­молчать ее существование, к сожалению, не получается. Понят­но, что обучение в конце концов призвано развивать студента, а не только передавать ему определенную сумму правильных зна­ний. Развивать для того, чтобы в будущем в неординарной (а иногда и во вполне обычной) ситуации он, не вспомнив готового реше­ния (а ведь скорее всего и не вспомнит), имея перед собой вари­анты выбора, смог оценить их, осмыслить возможные послед-

ствия принятия одного из них и выбрать тот, который наиболее быстро, с наименьшими потерями приведет к необходимому ре­зультату. Так чего же в этой деятельности больше — воспомина­ний о результатах «правильного» обучения или критического ана­лиза, оценки роли факторов, влияющих на протекание того или иного явления?!

Говоря научным языком, решение любого вопроса в реальной ситуации требует выбора из тех различных факторов, которые были преподаны в вузе. И здесь обязателен риск совершения ошибки, к сожалению, тем больший, чем меньше возможных ошибок моде­лировалось в вузовском учебном процессе. Как свести этот риск к минимуму? «Правильным» обучением на все случаи жизни?

Существуют закономерности понимания и усвоения учебного материала, однако существуют и закономерности его непонима­ния и неусвоения; существуют способы формирования верного знания, но только в контексте с преодолением формального его понимания (осознания). Потому, разрабатывая учебный процесс на всех уровнях — как на уровне содержания, так и на уровне форм учебной деятельности, — следует не только указывать, ка­кие элементы знания будут сформированы, но и то, какие иска­женные взгляды и представления могут возникнуть и обязательно возникнут у студентов; как их скорректировать, к каким невер­ным выводам может привести тот или иной прием, рассматривае­мый вне контекста единого целого, как это предотвратить. Нали­цо, таким образом, одно из частных проявлений идеи (принци­па) дополнительности в педагогическом исследовании (одним из ее авторов является Г. Г. Гранатов)¹ — закономерности понимания и закономерности непонимания. Они составляют некий в значи­тельной степени неразрывный конструкт, единство противополож­ностей, сосуществуют на самых разных уровнях, дополняют друг друга, и разрыв, наблюдаемый между ними в конкретной практи­ке педагогического исследования и практике обучения, не побо­имся преувеличения, губителен.

Иными словами, объективно существующие познавательные барьеры в обучении не могут игнорироваться. Более того, эти ба­рьеры должны стать в определенной мере даже союзниками пре­подавателя. Включая школьников и студентов в деятельность по осмыслению их собственных ошибок, уже совершенных или потенциально возможных, формируя умение выявлять и крити­чески анализировать собственные ошибки, преподаватель реально и целенаправленно готовит их к будущей профессиональной и со­циальной деятельности, где в последнее время резко усиливаются

¹ См.: Гранатов Г.Г. Принцип дополнительности в педагогическом иссле­довании. — Челябинск, 1995.

оценочные, рефлексивные компоненты, предполагающие сфор-мированность умений выбора стратегии и оптимальной техноло­гии достижения результата.

Безусловно, было бы крайностью вслед за некоторыми исследо­вателями возвеличивать статус вышеуказанной посылки до уровня дидактического принципа, каковыми являются принципы нагляд­ности, системности, научности обучения и др. Однако констати­ровать несоблюдение принципа дополнительности, проявляемое в неправомерном разрыве проблемы формирования корректных и преодоления некорректных и искаженных взглядов и представле­ний, на наш взгляд, совершенно необходимо.

Любое новое научное знание преемственно, и в этом сила его продуктивных и предсказательных возможностей — оно должно оп­ределенным образом наследовать предыдущее знание. Необходимо учить правильно — в определенном понимании это отправной пункт для дальнейшего разговора. Речь, по нашему мнению, прежде всего должна идти о том, что нельзя провоцировать неверные взгляды и знания студентов. Целесообразно определить категорию содержатель­ной корректности и содержательной насыщенности учебной ин­формации, и сделать это не в едином определении, а через систему критериев соответствия. Трудно ручаться за ее полноту, тем более что затрагивается инвариантный по отношению к содержанию кон­кретного учебного предмета аспект, но тем не менее в ней конкре­тизируются основные теоретические посылки, предложенные выше.

Первым в содержательной насыщенности информации являет­ся критерий, предполагающий необходимость отражения на до­ступном для студентов уровне причин тех или иных упрощений и пренебрежении различными условиями, факторами, особенно­стями проявления общих закономерностей и т.д. Соответствую­щим данному критерию критерий содержательной корректности будет предполагать отсутствие в учебной информации таких пре­небрежений, «забывание» которых способствует формированию у студентов неверных взглядов и представлении.

Следующим важным критерием содержательной насыщенно­сти информации является критерий, связанный с широко использу­емыми буквально во всех учебных предметах категориями тождества и различия, а также определенной степени внутреннего сходства и внутреннего различия, как правило, не выявляемой школьниками и студентами самостоятельно. Трудность состоит в необходимости специального акцента внимания студентов как на внутренних, сущ­ностных различиях явлений, неправомерно отождествляемых, так и на той реальной степени внутреннего сходства, которая суще­ствует объективно у неправомерно противопоставляемых явлений. Парный критерий (содержательная корректность) предполагает отсутствие в информации фрагментов, явно провоцирующих сту­дента на неправомерные отождествления и противопоставления.

Многочисленные примеры из курсов физики приведены в ра­боте А. В. Коржуева «Категория "сущность" и смыслопоисковый аспект физического познания» и др., и на них мы останавливаться не будем. Примеры обозначения одним и тем же термином совер­шенно различных объектов, качеств и свойств имеются и в биоло­гии при использовании в учебниках, пособиях, методических ру­ководствах для студентов и школьников. Для них необходимы спе­циальные ссылки и разъяснения, предупреждающие неправомер­ные отождествления.

К числу таких относится термин «альвеолы»: в словаре-справоч­нике Г.И.Локшина, к примеру, находим, что альвеолы: I) пузы­ревидные выпячивания у легких млекопитающих — на концах раз­ветвлений бронхов, к которым прилегают капилляры, что и обеспечивает газообмен между альвеолярным воздухом и кровью; 2) углубления в челюстях млекопитающих, где расположены кор­ни зубов¹. В том же издании на с. 369 определение стигмы: 1) фото­чувствительный элемент в цитоплазме жгутиковых (эвглена, хла­мидомонада, вольвокс); 2) дыхальце — отверстие, которым от­крываются наружу трахеи членистоногих.

Кроме того, имеет место также употребление одних и тех же терминов различных отраслей наук в совершенно разных смысло­вых значениях. Так, если для биологов читается курс математики или физики, то следует обязательно обратить внимание студентов на термин «дивергенция». В теории поля это операция, математи­чески выраженная формулой

и отражающая наличие или отсутствие «истоков» и «стоков» вектор­ного поля а.

В биологии данным термином обозначается «независимое обра­зование новых признаков у родственных организмов, возникших от общего предка, причинами которого являются внутривидовая борьба за существование, экологическая и географическая изоля­ция, возникающая между популяциями одного вида»². Аналогич­ным примером является термин «акцептор» — в химии это веще­ство, принимающее электроны и водород от окисляемых соедине­ний и передающее их другим веществам, в биологии синонимом этого термина является слово «реципиент» — организм, которому пересаживают ткань или орган.

'См.: Локшин Г.И. Словарь-справочник по биологии.— М-,1998. — С. 20. ¹ Там же.

Проблема идентификации смысловых отношений, кроющихся за употребляемыми в силу ряда причин для обозначения различ­ных свойств и качеств терминами, по нашему мнению, явно недо­оценивается современными дидактами. Она является источником многочисленных познавательных затруднений, что, безусловно, должно приниматься во внимание разработчиками учебных про­грамм и пособий, авторами учебников и руководств, преподавате­лями. В подтверждение приведем еще ряд характерных примеров из курсов физики, химии, математики и педагогики.

Огромное множество проблем возникает по причине несоответствия смысловых значений, выражаемых одним и тем же термином в различ­ных случаях. Например, термин «сила» в ньютоновском понимании абсо­лютно не подходит для описания ядерного взаимодействия, но тем не менее термин «ядерные силы» широко используется, как и термины «сила тока» и «электродвижущая сила», смысл которых абсолютно не совпадает с ньютоновским пониманием силы.

Познавательные затруднения возникают и тогда, когда различные свой­ства и качества обозначаются близкими (сходными) по звучанию терми­нами — «инерция» и «инертность»; «магнитная индукция», «электромаг­нитная индукция», «индуктивность» и др.; «молярность» и «моляльность» (химия). В педагогической науке к числу обсуждаемых примеров относятся термины «гуманизация» и «гуманитаризация».

Из числа физических примеров следует также отметить термин «поля­ризация»: поляризация света и поляризация диэлектриков — суть разные явления, неправомерно смешиваемые студентами.

Иногда один и тот же термин используется в совершенно разных значениях в различных отраслях научного знания, например, термин «дисперсия» в математике это усредненная характеристика степени рас­сеяния всех значений случайной величины относительно математиче­ского ожидания, а в физике дисперсия света — зависимость показателя преломления от длины волны; дисперсия диэлектрической проницае­мости — различие величины диэлектрической проницаемости для раз­личных частот переменного электрического поля, воздействующего на ткань.

Приведенные примеры требуют специального внимания пре­подавателя, автора учебников, пособий и руководств для студен­тов, разъяснения смысловых аспектов употребления таких много­значных терминов в каждом конкретном случае.

Следующий критерий связан с принципом наглядности обуче­ния, а конкретно — с современным пониманием наглядности, предполагающим широкое использование различных форм пред­ставления (знаковых, формульных, графических, диаграммных, реализуемых средствами компьютерной мультипликации) содер­жательных аспектов знания. Он предполагает адекватное отраже­ние данными наглядными средствами сущностных связей и отно­шений зависимости между изучаемыми объектами и явлениями. Принцип наглядности в особенности актуален для таких объек-

3-J6» 65

тов, которые по ряду причин недоступны непосредственному чув­ственному восприятию, и особенно важен для предметов естествен­но-научного цикла — химии, физики, биологии. Для студентов при изучении этих предметов, оперирующих объектами микроми­ра (атомами, молекулами, элементарными частицами), необходимы специальные разъясняющие фрагменты типа «когда то или иное представление, изображение, схема справедливы», «каких сторон реального процесса они не учитывают», «с какой степенью "осторожности" они должны использоваться».

Приведем пример, связанный с межпредметным учебным ма­териалом. Возьмем модельное изображение пульсовой волны, час­то приводимое в учебниках и пособиях, которое искажает реаль­ную картину явления (рис 3).

Расстояние, проходимое передним фронтом пульсовой волны за время систолы, равно произведению скорости ее распростране­ния на время систолы (0,3 с) и в различных участках сосудистого русла варьирует в пределах 1,5—3 м (!). Это означает, что до конеч­ностей передний фронт пульсовой волны доходит раньше, чем начинается спад давления в аорте. Более наглядно данное явление изображено на рис. 4, хотя и оно не учитывает изменения формы сосудистого русла.

Четвертый критерий обучения требует отражения в информа­ции того, какие абсурдные выводы и заключения могли бы полу­читься, если бы тот или иной неверный подход был бы истин­ным, если бы то или иное неверное представление адекватно от­ражало реальную действительность.

В плане реализации этих критериев в реальном источнике информации нельзя достичь некоего абсолютного соответствия тому, о чем шла речь (влияют самые разнообразные причины — объем информации, который могут усвоить обучаемые, невозмож­ность логичного краткого представления того или иного фрагмен­та в полном соответствии всем критериям и т. п.). Однако как ори­ентирующий вектор они могут и должны рассматриваться.

Каково чисто внешнее отличие содержательно-насыщен него фрагмента информации и его антипода? Есть ли оно вообще? Безус­ловно, есть, и проявляется, например, в том, что содержательно-насыщенный фрагмент передается как нечто подобное диалогу ав­тора и читателя. Такой диалог использует фразы «посмотрим, к

чему приведет...», «однако, с другой стороны...», «выявим, поче­му можно пренебречь...», т.е. является не констатирующим исти­ну в последней инстанции, а приводящим к ее пониманию, «раз­мышляющим» над высказанными автором утверждениями, пред­полагающим высокую степень доказательности утверждаемого, вопросно-ответную форму подачи информации.

Одним из характерных черт такого примера является антитез-ное представление учебного материала, когда из первоначально неверной посылки путем вполне корректных заключений выво­дится утверждение, явно противоречащее известным и усвоенным студентами представлениям, на основе которых изначальное утвер­ждение подвергается сомнению и дальнейшему анализу. Другим способом антитезы в учебном материале является применение того или иного подхода (некорректного или непродуктивного по при­чине логической ошибочности) к изначально верному утверждению и получение на определенном этапе противоречия с тем, что твердо известно школьникам и студентам. На этой основе реально осоз­нание студентами степени истинности не первоначального утвер­ждения, а выбранного подхода к его анализу, выведению различ­ных следствий и т.п.

Предлагаемый вариант системы обучения включает такие ком­поненты, как диагностирование возможных источников учебной информации на предмет содержательной насыщенности и содержательной корректности, проектирование на этой основе возможных неверных знаний и представлений, которые могут сформироваться у студентов, способов их профилактики и кор­рекции и др.

Одна из возможных структур деятельности преподавателя на этапе диагностики источников информации и прогнозирования неверных знаний и представлений отражена в схеме 4 на примере деятельности преподавателя физики. Подобные схемы легко скон­струировать по аналогии и для других предметов.

Обязательным компонентом данной модели будет система про­верочных заданий на выявление степени искаженности взглядов и представлений, непродуктивных приемов мыслительной деятель­ности у студентов. Эффективна в этом плане система специальных заданий с выбором ответа из нескольких предложенных, причем задания высокого уровня должны предполагать достаточно слабо внешне выраженную степень внутреннего различия ответов, кото­рую тем не менее необходимо выявить.

Среди указанных выше средств включения обучаемых в оценоч­но-рефлексивную деятельность следует специально отметить во­просы, задачи и упражнения на оценку степени истинности или 'ложности высказанного утверждения, лричем среди них желательно использование различных типов заданий: 1) когда приводимое утверждение неверно; 2) когда приведенное утверждение верно в определенных условиях и это необходимо выявить; 3) когда при­водится верный вывод, получаемый посредством неверных рас­суждений, и это необходимо установить. Такие примеры сегодня крайне редко представлены в реальном учебном процессе, хотя их нетрудно сконструировать: прекрасным материалом могут быть наиболее характерные заблуждения и ошибки студентов, прояв­ляющиеся из года в год.

Одним из методических средств изживания у студентов невер­ных взглядов и представлений служат специальные фрагменты ис-торико-методологического знания, связанные с теми или иными ошибками, имевшими место в истории научного познания и исторически зафиксированными. Их анализ на предмет того, как протекали бы наблюдаемые явления, если бы те или иные оказав­шиеся позже ложными утверждения были истинными, способствует формированию у студентов критического стиля мышления, глу­бокому усвоению учебного материала.

Важным средством реализации обучения, ориентированного на преодоление познавательных затруднений студентов, являют­ся ситуации на разрешение специально сконструированных пре­подавателем противоречий, предполагающих использование раз-

личных широко распространенных заблуждений, а также на вы­явление оснований «собственно произведенных» логических опе­раций. Подобные операции предполагают многократный анализ логических цепочек, показывающий соблюдение принципа до­статочности основания при доказательстве, принципа отсутствия в процессе доказательства замены обосновываемого тезиса дру­гим, и т.п.

Проектируя содержание таких ситуаций, преподаватель берет за основу те, в которых студенты традиционно преувеличивают значение факторов, влияющего на самом деле гораздо менее зна­чимо, чем они предполагают, или, наоборот, игнорируют тот фак­тор, который при некоторых условиях оказывает весьма значимое влияние. Включение таких ситуаций в учебный процесс способ­ствует осознанию обучаемыми оснований собственных познава­тельных действий, формированию критически-рефлексивного стиля мышления, критической самостоятельности.

В различных звеньях этой системы должна реализовываться фор­мула: учим не только тому, как научить правильно, но и тому, как предотвратить неверные, искаженные знания и представле­ния. И потому в различных формах учебной работы со студентами педвузов и университетов должны присутствовать факторы, ориентирующие и на то, какие понятия и каким образом следует сформировать у учащихся, и на то, какие неверные, формальные, искаженные представления предотвратить, т.е. влияние каких факторов на протекающее явление обозначить как существенное и каких — как необоснованно искажающее, в результате прийти к истинному пониманию ситуации.

Такое единство, взаимодополнительность и являются основой успешной реализации задач процесса обучения, ориентированно­го на развитие мышления студентов. Еще раз подчеркнем, что все сказанное актуально как для среднего, так и для высшего образо­вания.

Таким образом, при реализации идеи сущностного подхода начинающему аспиранту — автору педагогического исследования рекомендуется придерживаться следующих советов:

— проектируя комплекс методических средств, необходимых
для применения в учебном процессе с целью решения поставлен­
ной проблемы, автор должен заранее предполагать, какие позна-­
вательные затруднения могут возникнуть у студентов и школьни-­
ков в каждом конкретном случае, какие неверные, формальные,
искаженные представления могут сформироваться у обучаемых,
как их предотвратить, как помочь им осознать, что эти подходы
действительно неверны;

— определяя результативность и эффективность предложенной
методики, стараться выяснить, насколько она пригодна для реали­-
зации всех обсужденных в данном параграфе задач и упражнений.

Проблема познавательных затруднений, на наш взгляд, иллюстрирует не только принцип дополнительности, но и прин­цип цикличности в педагогическом исследовании. Последний, как известно, заключается в том, что «цикл» научного позна­ния структурируется, и это удобно выразить «формулой»: эмпи­рические факты —» гипотеза -» ее теоретическая и эксперимен­тальная проверка —> вывод о необходимости признать гипотезу или внести в нее ту или иную корректировку, а иногда и вооб­ще отвергнуть.

Применительно к проблеме познавательных затруднений студен­тов этапы приведенного «цикла» удобно представить следующей таблицей (табл. 3).

Таблица 3

Этап цикла	Содержание деятельности исследователя
Сбор эмпирических фактов	Фиксация исследователем тех или иных типов познава­тельных затруднений студентов в ходе учебного про­цесса: формальных, искаженных и вообще неверных знаний и представлений о связях и отношениях зави­симости между изучаемыми объектами и яалениями, неправомерных отождествлений и противопоставле­ний, искусственного расширения области примени­мости изучаемых теоретических закономерностей, замены реальных объектов и явлений их моделями без учета содержательных особенностей и т.п.
Формулировка гипотезы	1. Разработка критериев содержательной корректности и содержательной насыщенности учебной информа­ции, а также модели деятельности преподавателя, направленной на профилактику, прогнозирование и коррекцию познавательных барьеров и затруднений 2. Проектирование того, какие изменения необходимо внести в содержание учебного материала, какие фраг­менты исключить, какие — добавить, какая детализа­ция необходима и т.п. 3. Проектирование способов организации познаватель­ной деятельности студентов в контексте разрабатываемых моделей деятельности (п. 1)
Эксперимен­тальная и теоретическая проверка гипотезы	Внедрение в учебный процесс всех разработанных и спроектированных изменений и корректировок; диагностика частоты встречаемое™ тех или иных познавательных затруднений, неверных и искаженных знаний и представлений студентов
Выводы о про­дуктивности выдвинутой гипотезы	Признание или конкретные рекомендации по корректировке выдвинутой гипотезы или признание ее несостоятельности — в соответствии с результатами статистического анализа (предыдущий пункт)