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.).

Методические характеристики

Методические характеристики многомерных инструментов позволяют обога­тить учебный материал инструментами учебной деятельности; инициировать самообучение и развитие креативно-технологического мышления:

– актуализировать воспитательный потенциал учебного предмета посредством переживания научного знания художественно-эстетическим способом и оценивания его прикладной, нравственной и иной значимости;

– развивать такие качества мышления учителя и учащихся, как многомерность, произвольность, аутодиалогичность за счёт включения логико-смысловых моделей представления знаний в технологию обучения, благодаря чему активизируется мышление, высвобождаются его ресурсы для оперирования дополнительными объёмами информации, ведения поиска и т.п.;

– повышать орудийность деятельности путём программирования операций анализа и синтеза, а также опоры внешнего и внутреннего планов на учебные и технологические модели, необходимые при проектировании и моделировании знаний, экспликации и визуализации проблемных ситуаций, поиске их решений;

– формировать «технологический фильтр» как шаблон для критической оценки дидактических средств и педагогических объектов.

Психологические характеристики затрагивают различные аспекты продуктив­ного мышления:

– мышление приобретает свойства системности благодаря запрограммированной системной переработке информации непосредственно в процессе первичного восприятия;

– поддерживаются механизмы памяти и улучшается контроль информации благодаря наглядному представлению знаний на естественном языке в свёрнутой форме;

– лучше работает интуитивное мышление: облегчается отбор и вывод информации из подсознания, совмещение логических и эвристических действий при проектировании благодаря структурированной информации, представленной в семантически связной форме.

Улучшается способность к «смысловой грануляции» и свёртыванию информации благодаря тому, что вырабатывается стереотип формулирования и применения ориентирующих операторов с последующим их замещением информацией в сверну той форме.

Улучшается свойство аутодиалога, основанное на том, что абстрактные свойства изучаемого объекта задаются левым полушарием, а правое полушарие накапливает внешний опыт и помогает левому сопоставлять признаки и оперировать ими. Роль многомерных моделей как «виртуального собеседника» в том, чтобы помогать «сгущать» и прояснять информацию, формулировать вопросы и генерировать нестандартные идеи, заставлять мыслить самостоятельно.