Содержательная характеристика
Логико-смысловая модель представления знания (семантический фрактал) представляет радиально-концентрический, координатно-матричный каркас; смысловой (или семантический) компонент знания представляют ключевые слова, размещённые на логическом каркасе и образующие семантически связную систему.
Истоки солярной графики кроются в морфологических особенностях мозга, который имеет радиально-концентрическую структуру, и в представлениях человека об окружающем мире.
К логико-историческим истокам дидактических многомерных инструментов относятся культовые знаки и символы с двумя повторяющимися графическими элементами: радиальным и круговым.
Кроме радиально-круговых графических элементов в семантических фракталах имеется словесный компонент. Он имеет свернутый, концентрированный характер; это различные знаково-символические элементы, опорные сигналы, понятийные, графические и символические обозначения.
Модель – в самом широком смысле – любой мысленный или знаковый образ представляемого объекта (оригинала). К моделям, выполняющим инструментальные функции в обучении, предъявляются следующие требования:
– чёткая структура и логически удобная форма представляемого знания;
– «каркасный» характер – фиксация наиболее важных, узловых моментов;
– универсально-инвариантные, свойства – пригодность к широкому спектру задач;
– психологическая поддержка пользователя – вывод на режим самоорганизации и аутодиалога.
К этим требованиям примыкает совокупность других инструментообразующих факторов: радиально-круговые знаки и символы, ассоциативно-смысловые структуры научных знаний, радиально-концентрическая структура головного мозга, различные типы координат, специфические операции переработки знаний (разделение, сравнение, заключение, группирование, смысловое связывание, переформулирование со свёртыванием, систематизация), особая группа фразеологизмов («рассмотреть круг вопросов», «разложить по полочкам», «видеть всё как на ладони»). Все эти разнообразные требования реализуются в семантических фракталах – дидактических инструментах с координатно-матричными каркасами опорно-узлового типа.
Фрактальность представляет собой особый порядок внешне хаотических структур. Фракталы окружают нас: это узоры снежинок и рисунки листьев, схемы капиллярной системы растений и кровеносной системы человека, поверхности облаков и горные рельефы. Фрактальность, открытая в XX веке, заключается в самоподобии: любой микроскопический фрагмент фрактала в том или ином отношении воспроизводит структуру всего объекта.
Совместное применение солярности, многомерности и фрактальности воплощается в координатно-матричной системе, выполняющей функцию логического компонента новых инструментов, которым присущи природосообразность и универсальность.
Образно-понятийные модели представления знаний на естественном языке (семантические фракталы) решают возложенные на них задачи следующим образом. Логический компонент знания представляет координатно-матричный каркас опорно-узлового типа, который формируется с помощью однотипных операций, что и обеспечивает ему фрактальный характер. Содержательный (семантический) компонент знания представляют ключевые слова, размещённые на каркасе и образующие семантически связную систему. При этом одна часть ключевых слов располагается в узлах на координатах и представляет элементы изучаемого объекта, а другая – в узлах межкоординатных матриц и представляет связи и отношения между элементами объекта. Каждый структурный основной элемент семантически связной системы получает точный адрес в виде двойного индекса kn, где k – номер координаты, a n – номер узла на координате.
Инструменты формируются как измерители многомерных смысловых пространств, в которые встраиваются многокоординатные опорно-узловые каркасы с нанесённой на них свёрнутой информацией. Используются три типа каркасов: опорно-узловая система координат (матрицы межкоординатного пространства не показываются), опорно-узловая координатно-матричная система (матрицы межкоординатного пространства показываются) и опорно-узловая матрица связи как часть системы координат (рис. 63).
Для многомерного представления и анализа учебного материала строятся опорно-узловые каркасы и координатно-матричные модели.
Организация
Конструирование моделей включает следующие процедуры:
– в центр будущей системы координат (условный фокус внимания) помещается объект конструирования (раздел материала, тема, проблемная ситуация, задача и т.п.);
– определяется набор координат (круг вопросов) по проектируемой теме, в которые могут входить такие смысловые группы, как цели и задачи изучения, объект и предмет, сценарий и способы изучения, содержание и гуманитарный фон изучаемой темы, типовые задачи и способы их решения, самостоятельные или творческие задания по отдельным вопросам темы, контрольные тесты;
– определяется набор опорных узлов – «смысловых гранул» для каждой координаты путём логического или экспертного (интуитивного) выявления узловых, главных элементов содержания, ключевых факторов для решаемой проблемы и т.п.;
– опорные узлы ранжируются и расставляются на координатах. Для этого выбираются номинальные (однородные) или перечислительные (неоднородные) шкалы;
– информационные фрагменты переформулируются для каждого опорного узла ключевыми словами, словосочетаниями или аббревиатурой.
Преобразованное пространство представляет собой семантически связную систему, в которой кванты информации приобретают свойство смысловойвалентности (связности), что позволяет корректировать структуру знаний (добавлять недостающие элементы, удалять избыточные и т.п.).