11. Что такое микроструктурирование мышления?

            В бурно развивающейся науке искусственный интеллект (ИИ), скрещиваются и переплетаются проблемы, которые давно волнуют специалистов самых разных научных направлений. Психологи и программисты, философы и инженеры, лингвисты и математики, биологи и кибернетики — все они в той или иной мере соприкасаются с проблемами искусственного интеллекта и участвуют в их решении. Точнее с одной из этих проблем — моделирования человеческих рассуждений.
            Интерес к моделированию рассуждений не случаен. Интеллектуальные системы создаются для того, чтобы овеществлять в технических устройствах знания и умения, которыми обладают люди, чтобы решать задачи, относимые к области творческой деятельности человека, не хуже людей.
            В интеллектуальные системы, особенно в те, которые получили название экспертных систем и предназначены для помощи специалистам в решении их задач, необходимо вложить знание о том, как мы рассуждаем, когда ищем решение. И если не говорить о математике и еще нескольких науках, опирающихся на точные и формальные модели, то наши схемы рассуждений — это тот самый аппарат, с помощью которого осуществляется значительная доля творческой деятельности.
            Когда специалисты в области моделирования человеческих рассуждений начали свою работу, они столкнулись с тем, что человеческие рассуждения представляют собой нечто загадочное и детально, до данного момента, не изучались. Казалось бы, в логике — науке о рассуждениях — за многие века ее существования должны были бы накопиться горы фактов о том, как люди делают выводы на основании знаний.
Но, как выяснилось, утверждает академик Д.А. Поспелов, логиков традиционно интересует лишь чрезвычайно узкий класс рассуждений, которые можно было бы назвать строгими, а остальные многочисленные формы человеческих рассуждений они не включают в свою компетенцию. Правда в последнее время когнитивные психологи много внимания уделяют моделированию процессов мышления человека, но они почти всегда игнорируют эмоциональную и мотивационную сторону этого процесса, абсолютизируя результативную во многих случаях, но, все же, ограниченную компьютерную метафору.
            Лингвисты, которые много занимались логическими проблемами естественного языка, остались далеки от понимания того, как носитель этого языка строит на нем свои схемы принятия решений. До появления работ в области искусственного интеллекта человеческие рассуждения оставались терра инкогнито. Даже само понятие «рассуждение» не получило точного истолкования.
            Мы придерживаемся, вслед за Д.А. Поспеловым, такого пониманиея рассуждений, которое намного шире чисто логического истолкования этого термина, приводимого в известном учебнике В. Ф. Асмуса «Логика»: «Рассуждением называется ряд суждений, которые все относятся к определенному предмету или вопросу и которые идут одно за другим таким образом, что из предшествующих суждений следуют другие, а в результате получается ответ на поставленный вопрос». Без четкого понимания особенностей человеческого мышления невозможно построение эффективных АОС и, тем более, адаптивных обучающих систем - АдОС. В работе «Методика составления обучающих программ» видного  отечественного  психолога Н.Ф.Талызиной развиваются положения теории поэтапного формирования умственных действий и четко формулируются методические требования к организации процесса обучения:
            «Сущность нашего подхода к обучению состоит в следующем:
1.Научно обоснованное обучение должно удовлетворять требованиям общей теории управления, так как обучение — частный случай управления.
2.При реализации этих требований необходимо опираться на психологическую теорию учения, отражающую специфические закономерности процесса учения.
            Согласно законам кибернетики, эффективное управление процессом учения возможно при выполнении следующей системы требований:      
1)   указать цели управления;
2)   установить исходное состояние управляемого процесса;
3) определить программу воздействий, предусматривающую основные переходные состояния процесса;
4)  обеспечить получение информации по определенной системе параметров о состоянии управляемого процесса, т. е  обеспечить систематическую обратную связь;
5) обеспечить переработку информации, полученной по каналу обратной связи, с целью выработки корректирующих (регулирующих) воздействий и их реализации.
            Эти требования носят общий характер, на них необходимо опираться при разработке программ управления любым процессом. Но каждый раз их реализация требует одновременно опоры на специфические знания, отражающие особенности данного вида управления, прежде всего — особенности управляемого процесса (объекта).
Применительно к процессу обучения реализация этих требований предполагает наличие трех специфических моделей:
- целей обучения (для чего учить);
- содержания обучения (чему учить);
- процесса усвоения (как учить).
            Собственно обучающая программа связана с третьей моделью: она должна обеспечить обучение, т. е. достижение цели. Следовательно, она предполагает наличие однозначно понимаемой, конструктивной цели применительно как к обучению в целом, так и применительно к каждому разделу изучаемых знаний.
Аналогично обучающая программа может быть разработана всегда с расчетом на усвоение какого-то содержания, т. е. она предполагает также наличие так или иначе построенного учебного предмета.
            Таким образом, прежде чем строить обучающую программу, необходимо определить цели обучения и, в соответствии с ними, содержание, подлежащее усвоению. Не останавливаясь подробно на этих проблемах, отметим лишь некоторые их аспекты.
             Содержание целей обучения принципиально определяется общественно-историческими условиями — особенностями данного века, социально-экономическими особенностями страны, а также особенностями данного учебного заведения.
             Говоря об особенностях нашего века, прежде всего, следует сказать о последствиях научно-технической революции, которая породила систему новых требований к человеку: современный человек нуждается в гораздо большем объеме знаний, чем люди, жившие 100 и даже 50 лет тому назад; полученные им знания сравнительно быстро устаревают, поэтому необходимо перманентное образование, т. е. специалист должен быть подготовлен к самостоятельному получению все новых и новых знаний в течение всей жизни.
             Естественно, что изменения в целях образования неизбежно должны вести к изменениям в содержании обучения. Однако простое добавление все новых и новых объемов информации в существующие учебные планы и учебные программы не может считаться решением проблемы: поток новых знаний непрерывно возрастает, сроки обучения продолжительны, нагрузки на учащихся предельно велики.
             И, главное, это не гарантирует формирования требуемых методов мышления: они не содержатся ни в старых, ни в новых предметных знаниях. Отсюда вытекают две проблемы, связанные с построением содержания:
а)построить содержание учебного предмета таким образом, чтобы, не расширяя его объема, в то же время дать человеку весь необходимый запас знаний;
б)обеспечить формирование методов мышления, позволяющих самостоятельно применять накопленные знания и получать новые.
             Современная психология позволяет решить обе эти проблемы. Принципиальное решение этих проблем было найдено более двадцати лет тому назад проф. П. Я. Гальпериным.
Анализ знаний, разных предметных областей, показывает, что их накопление идет, как правило, путем увеличения все новых и новых частных явлений, новых частных зависимостей. Смена точек зрения в понимании их сути происходит сравнительно редко. Именно эту суть, скрытую за частными явлениями, и следует включать в содержание обучения.
             Фактически это требует перехода на новую систему понятий в каждой научной области. Так, в исследовании М. Я. Микулинской более двухсот пунктуационных правил были превращены в три. В этом случае ученики проводили анализ текста, минуя, например, понятия «обособление», «деепричастный и причастный обороты» и т. п.. Они пользовались понятием «выделение», т.к. как выше перечисленные, так и множество других частных правил на выделение, были сведены к одному, отражающему сущность всех ныне существующих правил, позволяющих сделать слова и обороты в предложениях.
             Аналогично при анализе арифметических  задач «на бассейны», «на работу», «на движение», «на заготовку и расход различных продуктов» и т. д., учащиеся использовали понятия, связанные с процессами  (скорость, время, действующие силы и т. д.), так как оказалось возможным свести более 30 арифметических  видов  задач,  каждый  из  которых  изучался  самостоятельно, к одному.   
             З.А. Решетова показала, что фактически такой подход к построению содержания обучения есть не что иное, как реализация системного подхода при построении учебного предмета. Главная задача состоит при этом в выделении инварианта системы и в рассмотрении отдельных случаев как частных вариантов. Если это удается сделать, то изучение множества частных явлений заменяется изучением лишь некоторых из них, которые теперь выступают не как самостоятельные предметы усвоения, а как средство усвоения общего, сущного, на что обучаемого и ориентируют при анализе каждого частного явления. Частных явлений вводится лишь столько, сколько необходимо для усвоения метода, рассчитанного на любое частное явление данной системы.
            Описанный подход, использован при построении содержания обучения в разных областях и на разных образовательных ступенях. Но все это пока остается на уровне эксперимента. А между тем, этот путь позволяет решить проблему обеспечения фундаментальности образования.

См. продолжение в других частях монографии "Микроструктурирование мышления ..." в этом же разделе моей страницы.