Глава 6. Познавательная (когнитивная) обработка информации

ответствий (доктор — проверяющие), либо произвольно написанные слова обоих видов. Результаты показали, что указания сформировать причудливые образы лучше помогали исполнению, чем указания использовать любой метод, предназначенный только для того, чтобы «связать члены стимула и ответной реакции».

Почему образность улучшает память? Вероятно, потому, что понятия, которые могут быть визуально представлены, закодированы в двух аспектах — визуальном и вербальном, в то время как менее наглядные понятия закодированы только вербально. Пайвио (1986) применил такую гипотезу двойного кодирования к своему открытию, что конкретная информация обычно запоминается лучше, чем абстрактная. Такие слова, «петух», «пианино» или «банан» запоминаются легче, чем «знание» или «правосудие», даже если они часто встречаются в нашем языке. Вы можете визуально представить себе «правосудие»? Вероятно, это нелегко, хотя многие могли бы символически представить его как весы или судью на скамье. Более вероятно, что абстрактные слова кодируются как вербальные предложения. Конкретные слова, поскольку их можно кодировать как визуально, так и вербально, должны легче вспоминаться, так как два кода лучше, чем один.

Кодирование с помощью уточнения включает в себя связь новой информации с другими факторами, которые могут быть известны об этой новой введенной единице. Изученный материал в форме схем дает возможность новому событию приобрести значение. Предположим, что при обучении детей написанию слова «бегемот», и учитель отмечает, что в нем есть слово «бег». Учащиеся уже знают о слове «бег», и предполагается, что они могут написать его. Выделяя заключенное слово «бег», учитель прибавил к тому слову, которое нужно выучить, деталь, которую некоторые учащиеся, возможно, не отметили. Учащиеся, которым было представлено такое уточнение, могут, несомненно, правильно написать слово «бегемот» в последующих случаях. По существу, им указали уточнить написание слова «бегемот» на основе их прежнего знания, и, добавляя информацию, они смогли сделать слово более характерным, а, таким образом, более значимым. Мы видим, что преподаватель помог учащимся быть более иОи

12 Педагогическая психология

Часть II. Теории обучения

внимательными к отличительным характеристикам слова, активизировал ранее выученные схемы и, усиливая значение, способствовал более эффективному кодированию, чем можно было ожидать от обычного урока по правописанию.

Так как для того, чтобы информация помещалась в долговременную память, необходимо кодирование, важно разработать и донести до учащихся объяснение, как адекватно закодировать новый материал. За последние годы был разработан и рассмотрен ряд методов объяснения, которые отражают наше понимание факторов, влияющих на кодирование. Кулхави, Шварц и Петерсон (1986) называют эти методы вспомогательными приемами — указатели, руководства или дополнительный материал, который дается учителем и не является частью материала, который нужно выучить, но влияет на то, как происходит научение. Давайте теперь рассмотрим некоторые вспомогательные приемы, предназначенные для того, чтобы помочь учащимся кодировать.

Приемы мнемоники, больше известные как приемы памяти, используются с тех пор, как греческие ораторы разработали методы, которые могли помочь им запомнить речи. Слово мнемоника про-

Мнемоника для исходит от имени греческой богини

последовательных ., ^с „

фактов памяти Мнемозины. Этим термином

называют разнообразные процедуры, которые используют кодирующие свойства уточнения, организации и образности. Мы обсуждаем шесть различных видов мнемоники.

цу. Всякий раз, когда у вас есть перечень предметов, которые нужно запомнить, вы просто помещаете один предмет в каждое из таких определенных местоположений. Мой приятель представляет свой любимый ко-" стюм и его карманы. Затем он «помещает» каждую часть лекции, которую он должен прочитать в тот или иной карман: введение — в нагрудный карман, первый основной пункт, и пример — во внешний карман пиджака, второй пункт и пример — в левый карман брюк, и т. д. Когда он читает лекцию, он представляет, как достает из кармана соответствующую часть лекции. Метод Loci, который требует воображения, а также организации материала в соответствующей последовательности, может быть разработан либо самим учащимся, либо обеспечиваться учителем. Например, обучая во втором классе значению числа по его разряду, учитель может показать коробочку, в которой разряды сотен, десятков и единиц разделены, причем каждый содержит десять свободных ячеек. При сложении двух чисел учащемуся дают соломинку, чтобы он пропустил ее в пустую ячейку. Когда все ячейки в разряде единиц заполнены, учащийся видит необходимость перейти к ячейкам разряда десятков или даже сотен, чтобы закончить сложение. Таким образом, учащийся зрительно представляет размещение чисел в той или иной последовательности.

Мнемоника по первым буквам или акронимам.— вероятно, наиболее широко используемый прием мнемоники. Они состоят из того, что берется первая буква из названия единиц в цепочке, которую нужно вспомнить в определенной последовательности, и создается новое слово или фраза. Для наилучшего результата при воспроизведении в памяти фраза должна иметь смысл; она также должна быть остроумной и не слишком длинной. Примерами часто используемых мнемоник по первым буквам и соответствующие им школьные предметы приведены в таблице 6.1.

357

после л. Младшим школьникам начальных классов особенно нравится метрическая мнемоника — благодаря подвижности и чувству свободы, которые стимулируют этот метод. Для более старших учащихся такие популярные песенки как «We Didn't Start the Fire» Билли Джоэла (Колумбийская студия записи, 1989) помогли изучению американской истории середины двадцатого столетия. В этой песне имена знаменитостей, событий, предметов 50-х и 60-х годов XX века, например, Сингман Ри, хула-хуп и пайола — пелись в рифму. Один учитель истории создал целый учебный цикл вокруг этой песни, давая задания группам студентов найти значение и смысл выбранных предметов. В этом случае учитель сочетал использование мнемонического средства с мотивирующей привлекательностью популярной музыки, чтобы способствовать научению и помочь запомнить исторические события.

Метрические мнемоники особенно полезны в описании последовательных взаимоотношений, так как они хорошо построены, и ошибка в порядке воспроизведения нарушает рифму. Они служат даже слишком хорошо: тот, кто полагается на стих, обнаруживает, что трудно вспомнить отдельное слово, не воспроизводя весь стих, как это происходит в примере со взрослыми, которые напевают «Песенку-алфавит». Оказывается, что такие мнемоники чрезвычайно трудно забыть. Я до сих пор помню бессмысленную фразу, которую нам дали в старшем классе на уроке биологии, показывающую уровни классификации организмов ЦТК Рядом С РОВ (царство, тип, класс, ряд, семейство, род, образец, вид — эта последовательность была с тех пор исправлена биологами). Возможно, оба полушария головного мозга активизируются, используя ритм и рифму, причем возбуждение «вербального» левого полушария и «музыкального» правого полушария происходит одновременно.

Изобразительные мнемоники. Иллюстрации, кото-^N рые выполняют ту же роль, что и ключевые слова, называются изобразительными мнемониками. Слово, которое нужно выучить, трансформируется в акустически похожее конкретное ключевое слово, которое затем связывается с изобразительным представлением отождествлении!) ной черты. Например, в исследовании Розенхека, Левина

Глава 6. Познавательна» (когнитивна») обработка информации

и Левина (1989) студентов колледжа на уроках биологии обучали названиям растений angiosperm, dicotyledon, rubiales, sapindales, Rosales. Соответствующие ключевые слова были — ангел, динозавр, Рубик (кубик), сандал, роза. Изобразительной мнемоникой для angiosperm была картинка с ангелом, держащим букет цветов. Как в тесте, который давался сразу после прохождения материала, так и в тесте, который давали через промежуток времени, учащиеся, использующие изобразительную мнемонику, показали лучшие результаты, чем те, которым давали только названия растений, а также чем те учащиеся, кому было предоставлено использовать свой собственный метод запоминания. В этом исследовании особый интерес представляла находка, что изобразительные мнемоники были наиболее эффективны в оказании помощи при решении задач, где учащихся просили классифицировать неизвестные образцы растений на основе различающих их характеристик. Обычно средства мнемоники были менее выгодны при помощи осуществления мышления на более высоком уровне (Пресли, Борковский и О'Суливан, 1984).

Множество мнемонических методов возникают как ценные вспомогательные приемы в обучении. Они возникают для того, чтобы их можно было применить в разнообразных предметах обучения, и есть некоторое свидетельство того, что они могут способствовать процессу мышления на более высоком уровне, а также памяти. Преподаватели традиционно определяют и представляют мнемонические средства памяти учащимся. В то время, как вводится тот или иной способ памяти, не только желательно, но и плодотворно дать информацию о мнемонике, как она работает и как может помочь изучению материала. Учащиеся, которые понимают природу и ценность мнемоник, могут чувствовать потребность развивать свою собственную мнемонику и планировать, какую из них выбрать в будущем.

Некоторый школьный материал требует изучения взаимоотношений в пространстве. География, геомет- рия и некоторые социальные и естественные науки uUfl

требуют знания местоположения и размещения в пространстве предметов, процессов и событий. Понимание карты — один из очевидных примеров, другие включают в себя определение совпадающих треугольников в тригонометрии или понимание погодного цикла в науке о земле. Учителя могут облегчить изучение материала такого типа, используя пространственное представление о нем.

Пример использования пространственного представления в обучении дается Шварцем и Кульхави (1981). Прослушивая историю о воображаемой группе -пиратов, живущих на острове, субъекты либо изучали карту острова, содержащую некоторые географические особенности, упомянутые в истории, изучали береговую линию острова со всеми ее особенностями, перечисленными в отдельной колонке, либо видели контур острова, но не имели перечня особенностей. В тесте, в котором требовалось применить знание карты, полученное из этой истории, учащиеся, которые изучали карту, показывающую географические особенности, превзошли другие две группы. Авторы сделали вывод, что пространственность карты облегчила понимание и знание этой истории.

Более позднее исследование, в котором пятиклассникам показали карты вымышленного города, продемонстрировали, что дети, которых просили написать повествовательную историю об этом городе, включающем 18 географических местоположений, вспомнили большее их количество, чем дети, которые просто записали предложения о каждом месте (Кульхави, Ли и Катерино, 1985). Другие субъекты в этом исследовании прослушали короткую историю о событиях, происходящих в местах, изображенных на карте. Их восстановление в памяти событий историибыло тесно связано с местоположением в пространстве, которое они помнили. Авторы объясняют эти результаты в соответствии с гипотезой о совместном сохранении, при котором запоминаются как лингвистические, так и пространственные особенности, так что их можно использовать вместе, чтобы помогать

Где бы вы использован памяти, или отдельно, когда этого прп пространственные требует задание. При восстановле-UUU представления? нии в памяти учащийся может по-

Глава В. Дозяавагедьная (когнитивная) обработка информации|

360

лагаться на оба типа совместно сохраненного представления, таким образом повышая вероятность того, что он помнит элементы каждого из них.

Учителя должны учитывать показ диаграмм повествовательного материала, который содержит пространственную информацию, особенно, когда пытаются помочь учащимся, которые, вероятно, имеют трудности при запоминании информации, представленной вербально.

Концептуальные модели

Соответствующий педагогический метод для улучшения понимания научных объяснений учащимися состоит из концептуальных моделей, то есть слов и/ или диаграмм, предназначенных для того, чтобы помочь учащимся создать умозрительные построения систем, которые изучаются. Концептуальная модель выделяет основные объекты и действия в системе, а также взаимоотношения между ними (Р.Е. Майер, 1989). Используя концептуальную модель, учитель может способствовать запоминанию уже существующей, но неполной схемы, и не только проиллюстрировать, но и объяснить принципы, которым обучает. При объяснении радара, например, концептуальная модель сравнивала передачи радара с действиями мальчика, поддающего мяч о стену и ловящего его, и отмечало основные объекты, связанные с.этим процессом (передатчик, получающее устройство, импульс, удаленный объект и т. д.), основные действия (передача, отражение, получение и т.д.), и причинные связи между действиями. Учащиеся, которым предлагалась эта концептуальная модель, вспоминали на 57 % больше принципиальной информации, связанной с радаром, и давали на 83 % больше правильных ответов в заданиях по решению задач, чем учащиеся, которые не получили этой модели. Согласно убеждению, что модели способствуют распознаванию и интеграции новой информации в уже существующей схеме учащегося, существовало уменьшение на 14 % в дословном сохранении действительных слов, используемых в представлении радара учителем (Майер, 1983). Другими словами, уча- . щиеся, получающие модель, понимают и могут приме- uul

нить принципы, которые им преподают, и в меньшей степени склонны полагаться на механическое запоминание слов учителя — признак осмысленного научения. Концептуальные модели обычно представляются как печатный материал, который дается учителем до того, как происходит чтение или читается лекция. Р.Е. Майер (1989) обнаружил, что они эффективны при обучении закону Ома и плотности в на уроках физики (Майер, Дик и Кук, 1984), системе данных и компьютерному программированию на языке BASIC (Бэйман и Майер, 1988), изучении цикла азота в биологии (Майер и др., 1984), как работает фотоаппарат (Бромаж и Майер, 1981) и как тормозит автомобиль и работают насосы (Майер и Галлини, 1990). Исследования показывают, что концептуальные модели наиболее эффективны, когда представлены учащимся, которые не обладают достаточными предварительными знаниями или имеют недостаточные способности, чтобы усвоить материал урока. Более вероятно, что учащиеся с более высокими способностями приходят на урок с уже существующими моделями процесса или способны их быстро создать, и модели, разработанные учителем, могут войти в противоречие с теми моделями, которые пытаются установить учащиеся. С другой стороны, для мало знающих или мало способных учащихся, которые обладают недостаточными или неподходящими схемами, модель учителя обеспечивает контекст для усвоения новых принципов.

Концептуальные модели облег-

Концептуальные чают кодирование, так как они дают модели = диаграмма, ^г

которая объясняет учащемуся возможность не только организовать контекст, но также сформировать ментальный образ процесса, который описывается — причем два из этих аспектов кодирования описаны раньше. Р.Е. Майер считает, что хорошая модель отражает каждый существенный компонент системы, изменения, которые претерпевает каждый из основных компонентов в этом процессе, и взаимоотношения между каждым изменением состояния (Майер и Галлини, 1990). Он приводит семь условий хорошей модели: полная, сжатая, согласованная, конкретная, концептуальная, правильная и соответ-и0£ ствующая (то есть представленная на уровне подходя-

362

щем для учащегося с точки зрения выбора слов и организации) (Майер, 1989). Оказывается, что любой систематический процесс, который требует объяснения в конкретном материале, может быть понятен благодаря концептуальным моделям. Все, что требуется, это сделать усилие, чтобы определить визуально-вербальное представление нового процесса, который может быть связан с теми концептами, которые учащийся уже приобрел. Концептуальная модель, представляющая теплокровность животных представлена на рисунке 6.3.

В некоторых отношениях аналогии работают как концептуальные модели, в том смысле, что изученные взаимоотношения сравниваются с новыми идеями. Например, действие электронов в проводах может быть описано путем сравнения частицы с танцующими людьми (Симоне, 1986) или проводимость тепла через металл может сравниваться с частицами, двигающимися через ряд игрушечных коробок (Ройер и Кейбл, 1975). Аналогии скорее иллюстрируют, чем объясняют, однако, они не столь точны, как могут быть концептуальные модели. Тем не менее они очень полезны в объяснении, так как они также активизируют предыдущие схемы, которые затем могут использоваться при кодировании.

363

Часть II. Теории обучения

Термин «аналогия» или «аналогичное мышление.» использовался несколько произвольно в литературе по образованию и психологии, причем часто эти термины путают с «метафорой» или «формальной аналогией». Я использую термин аналогия как его использует Стерн-берг (1977): «принять решение относительно чего-то нового в нашем жизненном опыте, полагаясь на что-то старое». Существует вывод, что, если два предмета согласуются в одном или больше отношений, они согласуются и в других. Метафора включает в себя аналогию и, как предполагается в литературе, имеет много возможных значений для различных людей. Например, в метафоре «река — это змея» один может рассматривать форму, другой холодную температуру, третий — опасность или еще одну какую-нибудь характеристику, как основную для значения. Таким образом, аналогия является особым типом метафоры, типом, который лучше контролируется, лучше описывается, в большей степени специфицируется и, более вероятно, охватывает только одно общее значение. Однако, с точки зрения материала, аналогии должны быть более полезны, чем метафоры в разъяснении и представлении нового материала.

Вы можете помнить стандартные тесты, которые заставляют вас решать формальные задачи по аналогии, такие как «1 относится к 2 как 6 к х». Эти формальные аналогии используются, чтобы проверить рассуждение по аналогии, и исполнение является важным ориентиром в способности индивидуума крассуж-дению на более высоком уровне (Стернберг, 1985). Аналогии в классе редко являются формальными, так как они не обязательно идентифицируют каждый термин с такой точностью. В таблице 6.2 представлены примеры аналогий, которые могут использоваться в различных классах, чтобы проиллюстрировать множество принципов и взаимоотношений.

Симоне (1984) выдвигал аргумент, что аналогии являются эффективными педагогическими средствами, так как они выполняют три функции. Благодаря своей конкретизирующей функции, они делают абстрактную информацию более образной и конкретной. Они обеспечивают структурирующую функцию, так как служат ^основ°й ДА^Я новой схемы. (Формальная структура но- вой схемы не должна выучиваться, поскольку она уже

Вы можете представить себе педагогическую аналогию?

365

Часть II. Теории обучения

происходят в развитии познания. В большинстве экспериментов использование аналогий улучшало работу как кратковременной, так и долговременной памяти.

Возникает три момента, когда мы рассматриваем использование аналогий, как структурных вспомогательных приемов. Во-первых, изобретение совершенной правильной аналогии для достижения осмысленного значения является поистине творческим действием. Многие аналогичные взаимоотношения могут иметь важные различия, которые скорее вводят учащегося в заблуждение, нежели проясняют ситуацию. Описание живого организма как существа, подобного фабрике, которая поглощает сырье и выдает отходы, может охватить один аспект живого организма. Но проницательный учащийся, который отмечает, что одна из определяющих характеристик фабрики является производство полезных товаров, может задать вопрос, какие продукты производит живой организм (Ройер, 1986).

Кроме того, аналогии занимают учебное время, которое могло бы иначе использоваться для объяснения или тренировки. Саймоне (1984) отмечает, что в некоторых экспериментах дополнительно затраченное время оказывается довольно продолжительным в отношении к цели исполнения задачи. При ограниченных временных условиях для чтения более эффективными могут быть другие педагогические методы. Однако, Саймоне отмечает, что временные ограничения могут быть не так важны, как и исполнение, особенно, если улучшается долговременная память и понимание.

Вероятно, в правильном использовании аналогий наибольший интерес представляет вопрос, будут ли учащемуся доступны предварительные схемы. Например, если учащийся никогда не играл с Tinkertoys, аналогия с ДНК могла бы быть неэффективной, она просто могла бы увеличить то, что нужно понять. Более того, оказывается, что использование аналогий идет в эволюционной последовательности, причем аналогии, используемые третьеклассником, более буквальные, а иногда основаны на неподходящих свойствах (Зук и ДиВеста, 1991). Один третьеклассник в этом исследовании обнаружил свое мышление на основе аналогий таким заявлением: «Моя одежка — пушистая, следова-uDD тельно, одежка семян— пушистая». Педагогическое

Глава Б. Познавательна» [когнитивная! обработка информации|

использование более абстрактных аналогий может потребовать формальных операционных уровней развития. Когда задается вопрос «Вы все помните, как играли с Tinkertoys?», и если получают быстрое описание от класса, это может послужить тому, что обеспечит воспроизведение в памяти подходящего предыдущего обучения и поможет определить готовность к пониманию той или иной аналогии.

Несмотря на то, что это касается хорошо развитых аналогий, которые известны учащимся и не занимают слишком большого времени, они могут являться полезными педагогическими приемами. Они обладают дополнительным преимуществом того, что создают интерес и обеспечивают тесную взаимосвязь со многим из того, чему мы учим, потенциально увеличивая мотивацию учащегося.

Еще одним ценным педагогическим вспомогательным приемом является опрос учащихся, когда предполагается, что они формулируют ответы на эти вопросы до, во время или после чтения или прослушивания нового материала. Как мы уже говорили, вопросы учащихся направляют внимание, но они также обеспечивают организационную структуру, которая облегчает кодирование (Роткопф и Бисбикос, 1967). Вопросы, заданные до чтения или прослушивания, увеличивают запоминание специальной информации, связанной с самим вопросом. Они направляют внимание на соответствующий материал. Вопросы, представленные после подачи материала, не только увеличивают то, что запоминается из материала, связанного с вопросом, но и косвенно помогают вспомнить материал, к которому вопрос не обращен специально. Несомненно, послетек-стовые вопросы влияют на то, чтобы способствовать повторению соответствующего материала, который задействует ассоциации с материалом, который близок к материалу вопроса (Уиксон, 1984). Поэтому пос-летекстовые вопросы влияют .на побочное научение, а также на целенаправленное науче- вспомогательный ние. Так называемые вспомогатель- вопросы направляют опт ные вопросы могут быть вставлены в внимание 00/

текст, который читается, или поставлены учителем до, во время или после лекций или демонстраций, чтобы стимулировать кодирование вербально представленного материала. Исследование по опрашиванию было обширным и раскрывает следующее:

1. Вопросы, имеющие низкий уровень сложности (вспомнить и понять факты) лучше всего способствуют намеренному научению. Например, когда учащихся просят сказать, кто выиграл гражданскую войну в США и объяснить, почему, это улучшает их долговременную память относительно материала, связанного с этим вопросом.

2. Вопросы низкого уровня не помогают запоминанию и пониманию несвязанного с ними материала. Фактически они могут способствовать тому, Что учащийся будет игнорировать информацию, которая не связана непосредственно с этим вопросом. По этой причине может быть лучше задавать вспомогательные вопросы низкого уров-

Какие виды послетекстовых ™ ^{после того как зад}™ ^{по чтению} вопросов вы бы задали? ^оыло закончено, чтобы учащиеся не

сосредотачивались на каком-нибудь

ряде фактов в ущерб другим во время чтения и заставить их активно искать ответы в долговременной памяти в конце задания.

3. Вопросы высокого уровня (вопросы о применении или выводах) улучшают информационное концептуальное научение и способствуют как побочному, так и намеренному научению (Хамакер, 1986). Например, если учащихся просят создать сценарий, в котором конфедераты победили в гражданской войне, это требует, чтобы они не только вспомнили и поняли факты, ведущие к победе Союза, но проанализировали факты таким образом, чтобы их можно было использовать для моделирования возможного разгрома. Более вероятно, что учащиеся интегрируют различные идеи, которые они прочитали (или используют материал, выученный раньше, который имеет отношение к тому, что они изучают сейчас), пытаясь ответить на такие вопросы.

4. Так как вопросы более высокого уровня требуют, чтобы читатели составляли ответы более высокого уровня, эти вопросы должны быть представлены до чтения. Таким образом, читатели будут искать информацию, которую можно использовать при построении ответов, когда они читают, и в результате больший объем материала будет

QCD обрабатываться намеренно.