Дорога, которую мы потеряли

Если позволите, небольшое лирическое вступление. Я иногда заимствую чужие наименования. Например, название моей книги «Прикладная философия педагогики» получилось небольшим преобразованием названия книги С.И. Гессена «Основание педагогики. Введение в прикладную философию». А название данного текста перекликается с названием статьи Н. Вирта «Потерянная дорога». Но что поделать, если то, о чем я хочу сказать, очень сильно перекликается с мыслями другого автора. В конце концов, на названия не распространяется авторское и патентное право. Думаю сказанного достаточно для оправдания и можно переходить к сути дела.
Но для начала, все же, причем здесь Вирт. Ниже небольшая цитата из его статьи, но сразу хочу предупредить, что статья «Потерянная дорога», -  это о программировании, я же буду говорить об общей проблеме системы образования, которая превращается в проблему Вирта, проецированием  на частную сферу программирования. А теперь цитата:

«Мы обязаны поднять свои голоса против традиции, приравнявшей компьютерную грамотность к знанию темных деталей языка программирования используемого в индустрии.»

Профессор Вирт привлекает внимание своих слушателей к следующему обстоятельству. В сфере программирования существует базовое знание, составляющее основу этой науки. Это знание имеет свойство фундаментальности. Владеющий фундаментальным знанием, образно говоря, знает все в системе и имеет базу для погружения в любую область программирования. Кроме того, это знание, опять же в силу своей фундаментальности невелико по объему, не перегружено деталями, поэтому относительно легко усваивается и может быть понято за ограниченное время.
Но уже во времена Вирта начало развиваться программирование как сфера промышленного производства, соответственно стали появляться языки создаваемые промышленными программистами, и возникла тенденция включать в язык как можно больше возможностей, так как промышленные программисты полагали, что развитый язык, это язык с большим количеством различных структур. Одновременно с этим появилось убеждение, пришедшее опять таки из сферы промышленного программирования, что и учить надо на этих же языках. В результате программирование как учебная дисциплина оказалось сильно перегруженной информацией, что с точки зрения профессора Вирта не имеет никакого осмысленного обоснования.

И это наша общая проблема    

Нечто подобное непрерывно происходит во всех отраслях образования. Действительно, всегда и в любой сфере знания можно выделить академический подход, рассматривающий знание ради знания и прикладной, цель которого подготовить работника способного к полезной деятельности. Конечно, необходимо и то и другое, но пропорция между видами знания естественным образом определяется педагогической задачей стоящей перед учреждением образования. Например, в школе готовить специалиста еще рано, а в классическом университете существует особенное понимание специалиста как человека умственного труда, следовательно, для этих сфер образования более характерным будет академический подход. В профтехобразовании и профильном вузе все же готовят прикладных специалистов и там академический подход не совсем уместен.

Поставлю акцент на важном обстоятельстве. Академический подход к образованию не хорош и не плох, как и прикладной. Они оба просто должны соответствовать педагогической задаче. Но дело в том, что наши экономические потребности по своей сути исключительно агрессивны. Экономический человек полагает, что все остальное нужно настолько, насколько оно удовлетворяет его потребностям и допустимо только после того, как получено все необходимое материальное. Но материальное на самом деле не ограничено никакими разумными рамками, в результате оно начинает вытеснять академический стиль знания, требуя все большей и большей подчиненности мышления прикладным потребностям.

Полагаю, именно это имеет ввиду профессор Вирт, рассуждая о проблемах преподавания программирования. Требования промышленного программирования начинают оттеснять педагогические задачи развития алгоритмического мышления, формирования специфического программистского  мировоззрения и требуют все больше и больше внимания навыкам выполнения специальных трудовых операций. И такой подход к организации обучения программиста постепенно становится доминирующим.
Так как для меня программистская сфера знания тоже является профессиональной, то позволю и себе привести пример из данной области. В объявлениях о вакансии программиста очень часто, можно даже сказать почти всегда, указывается инструментальная часть требований. Например, требуется программист баз данных, программист на Си или программист на Питоне. Для промышленности это нормальный подход, так как любой компании необходим специалист, способный выдавать продукцию в определенном виде, за определенное время. И если компания ориентирована на тот или иной язык, то требование хорошего знания именно этого языка и именно этой среды программирования выглядит совершенно естественным.

Но будет ли это требование естественным в школе или дополнительном образовании, для которых нет такой педагогической цели, как подготовка программиста работающего в заданной узкой области. Очевидно что нет. Но, тем не менее, объявления образовательных курсов программирования выглядят совершенно промышленно: научим писать профессиональные программы на Питоне, научим создавать приложения в Ардуин и т.д. Сфера программирования для меня хороший пример, как не надо вести учебный процесс. На этом с программированием закончим и посмотрим на общую проблему.

Методический казус

Мне нравится использовать примеры из личной практики, благо моя педагогическая жизнь уже достаточно длинна, и содержит много интересных ситуаций. Ниже короткий диалог с девушкой – старшеклассницей обучавшейся у меня программированию.

— У нас, Виталий Валерьевич в этом году ввели новый предмет – математическая статистика. Очень интересно.

— Может быть не статистика, а теория вероятностей?

— Нет, математическая статистика.

— А теорию вероятностей вы видимо раньше изучали?

— Нет, не изучали такой. В этом году начали математическую статистику.

— А о таком понятии как вероятность вам рассказывали?

— Да. Это когда что-то может произойти, а может и не произойти.

Короткий, но на самом деле очень показательный диалог. Математическая статистика – это дисциплина, изучающая ряды чисел самой различной природы и пытающаяся описать их поведение. Базовыми для статистики понятиями, являются понятия именно теории вероятностей: случайная величина, вероятность, математическое ожидание, среднеквадратичное отклонение и т.д. То есть теория вероятностей – это фундамент, база для статистики, а саму статистику можно определить как прикладную дисциплину. Таким образом, в школе, в которой училась эта девушка, решили прямо перейти к прикладной дисциплине, минуя фундаментальную часть.

И здесь сразу возникает два вопроса. Как можно миновать фундаментальную часть и второй, а зачем школьнику нужна прикладная дисциплина довольно специального вида, особенно при условии, что школьник хорошо считать научился не так уж давно, и его знания в области математики еще в значительной степени все же сводятся к арифметике. А это так, даже в старших классах. Поэтому нет никакого смысла изучать статистические закономерности, если ученик о вероятностных вещах имеет очень и очень примерное представление.
Это примерно, как начинать изучать сложные химические реакции, ничего не зная о Периодическом законе, так как в этом случае придется просто зазубрить массу непонятных формул, или начинать рассчитывать электрические цепи, не владея законами тока, так как и в этом случае придется запоминать слишком много непонятного. 


Засилье прикладного знания

Еще в 1940 – х годах прошлого века математик и философ Норберт Винер, создатель концепции кибернетики, писал что сегодня уже нет биологов, химиков и физиков. Если ученого просить о его занятиях, он скажет я биолог и обязательно последует  уточнение в чем именно он специалист, например он специалист по жукам или по бабочкам. Люди разучились мыслить общими категориями и понятиями большого объема. А в теории образования есть любопытное мнение о том, что образовательный процесс должен повторять ход научного развития и структура образования должна соответствовать структуре современной науки, что при наличии большого количества специалистов по жукам становится небезопасным для образования.

Конечно же, опора на специалистов по жукам не лишена основания и вполне себе разумна. Но современная наука уж очень сильно фрагментирована на разделы, разделы на подразделы и т.д.  кроме того, наука все больше и больше превращается в прикладное знание. Отсюда и появление в школе узкоспециализированных дисциплин и прикладных разделов в рамках традиционных школьных предметов. Эти разделы естественным образом оказываются перенасыщенными техническими деталями, за которыми уже не видно фундаментальной основы. И такие важные принципы образования, как последовательность изложения, его системность, функция формирования мировоззрения оказываются грубо разрушенными.

Учащийся вынужден поглощать огромное количество информации, уложить которую в систему, увязать эту систему с небольшим количеством базового знания становится невозможным и все образование начинает сводиться к натаскиванию на формулы, таблицы, алгоритмы вычислений. Для примера вспомните свою школьную жизнь и объем формул алгебры, тригонометрии, таблицу производных, свойства логарифмов и т.д.
Знание становится энциклопедическим, а так как объем памяти и техника запоминания у молодого человека  еще плохо развиты, то знание в форме энциклопедии для него также невозможно. Как результат, его образование становится отрывочным и хаотичным. Тут помню, тут не помню, а здесь не читаем, здесь мы рыбу заворачивали. А так как системность образования есть обязательное требование, то можно констатировать как факт, что качественное образование в принципе становится невозможным.

Низкая предметная квалификация и, слава богу

Еще немного вернусь к программированию как сфере знания, первой принявшей на себя удар многознания, излишней сложности и бессистемности. Безусловно, в программировании есть своя теория, свое фундаментальное знание. Но вообще программист не воспринимается как теоретик, специалист по математическому моделированию и алгоритмизации. Программист в большинстве своем – кодер, чья задача писать как можно больше кода, и как можно быстрее. Кроме того, программирование слишком быстро перешло в стадию промышленного производства. И, наконец, в учебный процесс программирования пришло некоторое количество именно программистов, то есть людей без всякого педагогического образования, но весьма квалифицированных создателей программного кода.

Большинство школьных предметов избавлены от этой угрозы. Безусловно, физика, математика, химия являются основой современного технологического уклада,  но сами по себе они не стали промышленными дисциплинами в чистом виде. Поэтому школьный учитель это не профессиональный физики или математик. Школьный учитель не обязан владеть своим предметом на уровне ученого, он должен хорошо понимать базовые вещи и уметь их изложить так, чтобы это стало доступно большому количеству учеников, не имеющих ярко выраженных способностей к изучаемому  предмету.

То есть школьный учитель на самом деле не вполне компетентен как предметник, и не надо от него этого требовать, его компетентность в другом. Но проблема в том, что сейчас нам нужен не квалифицированный учитель, а творческий. А творческий учитель не ведает преград и готов встроить в свой курс любую сколь угодно сложную тему, так как творческий учитель не владеет принципом системности и не знает, что знание должно опираться на простое и фундаментальное. Также он не знает, что чем цепочка от простого к сложному витиеватее, тем сложнее для ученика становится учебный процесс. И как результат именно в школьном курсе математики творческого учителя может появиться математическая статистика, теория дифференциальных уравнений, и т.д. и т.п.

И постепенно творческий учитель уходит от фундаментального знания, перегружает учебный процесс массой сложных технических деталей, формул, таблиц, теорем, специальных методов. Его ученик теряет нить изложения, утрачивает способность к простому, строгому логическому суждению, принцип Оккама, требующий не создавать лишних сущностей без необходимости, уступает перенасыщенному знанию.   

Дорога, которую мы потеряли

Это дорога естественного обучения. Это дорога, на которой проставлены вешки, и движение от вешки до соседней не требует больших усилий. На этой дороге каждый последующий шаг обусловлен методически. Каждый шаг опирается на полученное ранее знание и личные достижения ученика. Это путь строгой логики и минимализма понятийного аппарата. 
Да, такой путь может оказаться длиннее, но он проще. И кстати короткий скачок в сложное знание и не имеет смысла, так как идти резко вверх, да еще по бездорожью не имея за спиной хорошей базы,  мало кто может.

Естественная дорога, убрав из процесса обучения психологическое напряжение, дала бы нам возможность реально раскрыть интеллектуальные качества молодого человека и резко увеличить интеллектуальный потенциал массового ученика, но не настолько насколько хочет творческий учитель, а ровно настолько насколько это возможно с учетом личных способностей ученика. Естественное обучение предполагает простоту базового знания, что кстати окажется полезным не только для ученика, но и для учителя, так как резко упростит методические проблемы, упростит задачу создания качественных учебников, создаст возможность сокращения времени обучения и в смысле куска жизни который вынужден тратить на обучение каждый человек, и в смысле времени требуемом  учебной дисциплиной.

Разумеется под творческим учителем я имею ввиду не отдельно взятых учителей и вузовских преподавателей. Творческий учитель – это в целом наша система образования, которая живет сама для себя, получая удовольствие от бесконечного самосовершенствования, все сильнее отрываясь от реальной педагогической задачи – обучения каждого ученика тому чему возможно обучить за минимальное время и с использованием минимальных ресурсов.   
Естественная дорога обладает свойством фундаментальности, которое мы определим как возможность объяснить многое небольшим количеством истинных утверждений.  Приведу иллюстрирующий пример из физики. Некогда, по легенде, Галилео Галилей пришел к выводу о существовании ускорения свободного падения независимого от массы, бросая ядра с наклонной Пизанской башни. Для современного человека знающего закон сохранения энергии этот вывод не нуждается в столь сложном эксперименте.

Пример

Два чугунных ядра разной массы брошены одновременно с Пизанской башни. Вопрос – будет ли время полета до поверхности для них одинаковым. Чугунные ядра взяты для того, чтобы исключить фактор сопротивления воздуха, речь может идти только о массе. Заметим, что вопрос не стоит о конкретной формуле для расчета времени. Ответ нужен качественный – одновременно они упадут или нет и вариантов только два. Выберем психологически более приемлемый. Для человека, не владеющего профессионально физическим знанием, а мы сейчас имеем ввиду именно такую ситуацию,  разумно предположить, что тяжелое ядро падает быстрее. Положим, что это так и есть и посмотрим, что из такого предположения следует.
Итак, мы предположили, что ядро падает тем быстрее, чем больше его масса.

Проведем умозрительный эксперимент. Возьмем два одинаковых ядра и поднимем их собственными руками и ногами на башню. Каждое по отдельности. Очевидно, что каждое из них получило одинаковую порцию потенциальной энергии и, следовательно, разовьет одну и ту же скорость при падении, то есть приобретет одинаковую кинетическую энергию. В этом факте для одинаковых ядер мы не сомневаемся, так как над каждым было выполнено одно и тоже действие. Поднимем на площадку еще и сварочный аппарат. Сварим эти два ядра в одно целое. Взвесим, они за счет сварки получили добавочный металл и стали несколько тяжелее. Спилим эту дополнительную массу. Подождем, пока ядра остынут, то есть потеряют энергию, полученную от нагрева, и бросим сваренную конструкцию вниз. По нашему предположению два спаянных ядра упадут быстрее (они тяжелее одного), чем два по отдельности. Но процесс сварки не передал системе никакой дополнительной энергии, следовательно, причины для увеличения кинетической энергии за счет большего объема потенциальной нет, и таким образом получено противоречие. Нет дополнительной энергии, а скорость зависит от энергии и, следовательно, нет причины изменения скорости.

Противоречие получено, следовательно, остается только одно соображение – два ядра разной массы при ударе о поверхность земли будут  иметь одинаковую скорость. Заметим, что такой умозрительный опыт не отменяет эксперимента Галилея. Во-первых, в то время закон сохранения энергии был не очевиден. А во-вторых, экспериментально можно получить достаточно точную формулу для ускорения, что невозможно в нашем умозрительном опыте.
 
  Хороший пример, показывающий силу фундаментальных законов. Идя таким путем в объяснении материала, мы сразу решаем несколько задач. Во-первых, показываем что малое знание, дает возможность объяснить многое на базе простой логики. Во-вторых,   обучая молодого человека таким образом, мы прививаем ему хороший вкус к простому знанию и умению находить причинно-следственную связь между явлениями и выражать ее в виде умозрительной связи логического следования. В третьих, мы упрощаем учебный процесс. В общем, это хорошая дорога образования, но мы завалили ее массой малопонятных технических подробностей и уже потеряли возможность естественного сообразного интеллекту ученика образовательного пути. Надеюсь, моя аргументация была вполне убедительной. 

P.S.

Спасибо что дочитали этот текст до конца. Если вы полагаете, что эта книга имеет смысл, то может быть вы отправите ссылку на нее тому, кому она быть может тоже понравится.

http://proza.ru/avtor/lotoskazan