Глава Ю, Обучение стратегиям и решению задач

ленные действия для исправления создавшейся ситуации при помощи контроля понимания, организационных или уточняющих стратегий. Дансеро (1985) писал, что такие эмоциональные стратегии улучшают сосредоточенность, уменьшают беспокойство и приводят к более высоким достижениям для учащихся средней школы и колледжа.

Исследования использования стратегий обучения, в основном, обнадеживают: учащиеся шести — семи лет могут осуществлять и контролировать простые стратегии, поддерживать их в течение некоторого времени и использовать их в похожих заданиях. Учащиеся более старшего возраста, которые, как считается, умеют применять стратегии, активизируют свои прежние знания той или иной темы до чтения или прослушивания, вырабатывают прогнозирование в отношении того, о чем будет говориться дальше, определяют основную идею и структуру материала, который будет представлен, создают образы в уме или мнемонически кодируют более сложный материал, разрабатывают иерархические списки понятий или другие методики конспектирования, чтобы организовать информацию и формулируют вопросы, чтобы контролировать свое понимание. Учащиеся, умеющие использовать стратегии, также оценивают свое обучение, будучи занятыми такими процессами, как обращение в прочитанному материалу, управление своим вниманием и использование положительных стратегий беседы с самими собой, образности и других стратегий поддержки с тем, чтобы уменьшить тревогу и усилить мотивацию.

Оказывается, что для того, чтобы учащийся приобрел ясный набор стратегий для использования их в учении, необходимо прямое объяснение стратегических навыков. Стратегии редко используются изолированно. Чаще всего они сочетаются с метапоз-навательными последовательностями, предназначенными для достижения сложных познавательных целей. Следовательно, объяснение не

19 Педагогическая психология

577

Часть III. Учение и преподавание

должно быть представлено маленькими порциями, причем применение индивидуальных методов должно быть обусловлено самим контекстом. Взгляд Пресли и его коллег отразился в основных направлениях для преподавания стратегий обучения учащимся.

2. Отберите несколько подходящих стратегий, которым надо научить и которые хорошо подходят друг к другу. Если окажется, что учащиеся испытывают трудности в понимании при чтении, например, при составлении списков терминов, формулировании вопросов и обобщении, материал должен преподаваться совокупно в контексте с уроками чтения.

3. Стимулируйте учащихся использовать стратегии. Для обучения стратегиям важно подчеркивать эффективность различных стратегий для долговременного успеха в обучении или как составляющую успеха в будущем обучении. Приобретение той или иной стратегии должно рассматриваться учащимися как способ улучшения самоэффективности и как способ улучшения исполнения, контролируемый изнутри.

4. Способствуйте тому, чтобы учащиеся поверили, что они могут учиться эффективно. Учащиеся должны понять, что в их власти хорошо использовать стратегию. Как пишут Пресли и его коллеги (1990, р. 185), «приобретение учебных стратегий может уменьшить дистанцию между тем, что они представляют собой сейчас и тем, чем они хотят стать».

5. Расширьте этот метод в учебном плане. Стратегии должны преподаваться таким образом, чтобы они были применимы в различных областях школьного опыта учащихся. Стратегии, подходящие для чтения, письма или слушания, несомненно, могут использоваться в различных предметах. Учителя различных предметов должны включаться в преподавание стратегии, указывая на то, как те или иные

у/ц стратегии могли бы использоваться для различного педа-

Глава 10. Обучение стратегиям и решении задач

гогического материала. Исследования Пресли, Шудера, Бергмана и Эль-Дайнари (1992), например, показали, что запланированное усилие, в котором участвуют несколько школьных учителей, наиболее эффективно при обучении стратегиям.

Потратьте несколько минут, чтобы решить следующие задачи, отмечая, насколько они похожи или отличаются друг от друга. Решения их будут даваться позже в этой главе.

1. «Если есть человек с неоперабельной опухолью желудка и лучи достаточной интенсивности, которые разрушают органические ткани, с помощью какой процедуры можно избавить его от этой опухоли посредством этих лучей, и в то же время избежать повреждения здоровых тканей, которые ее окружают?» (Данкер, 1945).

2. «Диккенс, Эйнштейн, Фрейд и Кант являются профессорами английского языка, физики, психологии и философии (хотя не обязательно в этом же порядке).

a. Диккенс и Фрейд были среди аудитории, когда психолог читал свою первую лекцию.

b. Как Эйнштейн, так и философ были друзьями физика.

c. Философ посещал лекции как Канта, так и Диккенса.

d. Диккенс никогда не слышал о Фрейде.

Определите, в какой области специализировался каждый из этих профессоров.» (Хайес, 1981).

3. «Машина, двигающаяся со скоростью 30 миль в час (м/ч) выехала из некоторой точки в 10.00 утра. В 11.30 утра другая машина отправилась из этой же точки со скоростью 40 миль в час и продвигалась тем же маршрутом. За сколько часов вторая машина догонит первую? » (Рид, Демпстер и Эттингер, 1985).

Если мы определяем задачу, широко, как «ситуацию, в которой индивидуум хочет осуществить что-то, но не знает порядка действий, которому нужно следовать, чтобы достичь того, что он хочет» (Ньювел и Симон, 1972), тогда решение задачи состоит из познания, эмоциональных реакций и поведенческих дей- у/о

19-

Часть III. Учение и преподавание

. ствий, которые используются при решении задач. Задачи начинаются с определенных условий или единиц информации, известных как данные, и включают искомое конечное положение, или цель, и препятствия или условия, которые затрудняют продвижение отданных к цели. Как данные, так и цели могут быть хорошо или плохо определены, что облегчает или затрудняет задачу. Таким образом, Рейтман (1965) различает четыре возможных типа задач, которые мы проиллюстрировали примерами.

1. Хорошо определенные данные и хорошо определенные цели, как в вышеприведенной задаче с машиной, в которой как данная информация, так и форма ответа описаны специально.

2. Хорошо определенные данные и плохо определенные цели (например, «Как может обучение с помощью компьютера использоваться, чтобы помочь обучению учащегося?»), где данные хорошо известны, но цель можно трактовать по-разному.

3. Плохо определенные данные, но хорошо определенные

цели: «Разобранные части мощной винтовки были помещены на вашей парте. Вы также найдете руководство с инструкцией по ее сборке, напечатанное на латинском языке. Через 10 минут в комнату запустят голодного

тигра. Выполните любое действие, которое вы считаете

необходимым.»

4. Плохо определенные данные и плохо определенные цели: «Опишите историю папства от его истоков до сегодняшнего дня, обращая особое внимание не только на его социальное, политическое, экономическое, религиозное влияние на Европу и,Америку.»

Ясно, что задачи типа 3 и 4, даже не такие сложные, как эти примеры, решить очень трудно. Задачи типа 2 также потребуют дальнейшего уточнения, чтобы решающий смог с ней справиться успешно. Оказывается, что для решения задачи очень существенна ясность как данных, так и целей.

Грино и Симон (1988) разработали классификацию решения задач, в большей степени ориентированную на процесс, где подчеркивается тип познавательных JiRR операций, необходимых для решения задач.

Глава 10. Обучение стратегиям и решению задач

1. Задачи на преобразование требует от решающего найти последовательность трансформаций, приводящих отданных к цели. Примером является приведенная выше задача

. со скоростью машины.

Хотя большинство задач попадает в одну из этих категорий, Грино и Симон отмечают, что некоторые из ' наиболее интересных и трудных задач могут содержать элементы более чем одного типа.

Сложность продвижения от набора данных к цели предполагает, что решение задачи происходит с помощью ряда шагов или познавательных процессов. Одна из самых ранних попыток описать шаги решения задачи возникла из обзора интуитивного мышления геш-тальт-психологами. Валлос (1926) предположил, что решение задачи идет четырьмя этапами: подготовка, вынашивание, озарение, проверка. После первоначального исследования задачи (подготовки), анализа и размышления над ней (вынашивания),.происходит опыт внезапного понимания, инсайт, озарение (известное «Эврика!») и раскрывает возможное решение. Проверка или испытание предложенного решения следует после этого. Позднее ИДЕАЛЬНЫЙ метод решения задач дает указание учащимся опознать задачу, опреде- СП1

лить ее, исследовать возможные стратегии для ее решения, действовать в соответствии с этими стратегиями, а затем взглянуть на эффект своих попыток решения (Брансфорт и Штейн, 1985). В то время как эти методы полезны в разработке организованного метода решения задач, они не полностью описывают те шаги, которым следует большинство экспертов по решению задач. Например, эксперты быстро вырабатывают меньшее количество гипотез, чем новички, так как первые лучше могут с самого начала различить, какие гипотезы стоит применить (Чи, Глезер и Фарр, 1988). Мы обсудим различия между экспертами и новичками в решении задач в следующем разделе, а сейчас важно признать, что последние попытки описать.эффек-тивное решение задач сосредоточены в большей степени на действительном поведении решающих, а не на том, каким оно логически должно быть.

Посмотрите, можете ли вы решить следующую задачу.

У ювелира были ценные старинные часы. Цифры были выгравированы на стеклянном циферблате. Однажды стекло выпало и разбилось на четыре части. Когда ювелир собирал осколки, он заметил, что цифры на каждом осколке в сумме составляли 15. Вы ' можете разбить циферблат на четыре части, чтобы цифры на каждой из них в сумме составляли 15?

Когда вы пытались решить эту задачу, вы, вероятно, читали и перечитывали ее, делали остановку, чтобы подумать над каждым данным, вероятно, вспоминали свой прошлый опыт со стеклом и часами. Возможно, вы представили циферблат с цифрами и взглянули на собственные часы. Вероятно, некоторые из вас говорили или думали про себя, описывая то, что входило в задачу. Другие, возможно, нарисовали маленькие циферблаты, чтобы помочь себе восстановить в памяти, как они выглядят.

Все эти попытки предназначены для того, чтобы понять задачу или представить ее. Когда решающий представляет задачу, он рассматривает данные в ситуации с задачей, цель, действия, кото- рые могут быть выполнены и препят- ствия или ограничения, которые нуж-

но преодолеть. Люди создают различные внутренние представления одной и той лее задачи из-за различий способности закодировать один или более аспектов задачи в представлении. Представление считается наиболее важной фазой процесса решения задачи (Гри-но и Симон, 1988).

В некоторых случаях задачи не могут быть представлены, потому что соответствующие знания не были приобретены предварительно. Большинство моделей обучения и объяснения, как мы помним, предполагают, что для решения задачи необходимы знание, специфическое для этой области (Гагне и Бриггз, 1984). В других случаях задачи не могут быть представлены адекватно, так как невозможно извлечь ранее изученную информацию. Обзор необходимого прошлого изучения — такого, как чтение старых конспектов по математике о формулах отношения расстояния ко времени может быть необходимым для решения, например, задачи о машинах.

Существующие убеждения, которые служат препятствиями, также могут затруднить представление задачи. Гештальт-психологи— такие, как Майер (1931) — обнаружили, что обычное более раннее использование предметов могло бы помешать тому, что теперь их используют по-новому для решения той или иной задачи. В задаче с «двумя нитями» решающие должны связать две нити, свисающие с потолка, которые находятся слишком далеко друг от друга, чтобы решающий мог взять их обе. Решение состоит в том, чтобы найти тяжелый предмет из множества представленных, привязать его к одной из нитей, привести ее в движение как маятник, а затем, держась за другую нить, ухватиться за этот маятник, когда он достигнет ближайшей точки своей дуги. Когда субъекты использовали щипцы в действиях с электрической проводкой непосредственно до задачи с двумя нитями, было меньше вероятности, что они будут использовать в дальнейшем щипцы как вес маятника, даже если бы их было лучше всего выбрать среди имеющихся предметов. Когда была представлена похожая, но все-таки другая, пара щипцов, вероятно, большее' число субъектов выбрало бы щипцы. Ножницы, похожие на исходные щипцы, были бы наиболее веро- ^пп ятно выбраны для того, чтобы выровнять нить. Если бы иОи

щипцы использовались задолго до занятия по решению задач, вероятность того, что они были бы выбраны, значительно возросла бы. Майер описал это явление как функциональная закрепленность, поскольку объект начинают связывать с какой-то конкретной ролью и не могут рассматривать как работающий в другом контексте. Эффект функциональной закрепленности может быть, несомненно, преодолен, если заставлять решающих вспоминать объекты и присущие им характеристики во время решения задачи. Оказывается, что большинство учащихся нуждаются в такой помощи, чтобы быть в состоянии спонтанно преодолеть прошлые функциональные ассоциации (Локхарт, Ламон и Гик, 1988).

Тщательное представление задачи, чтобы вызвать понимание того, что она влечет за собой, необходимо для -решения трудных задач. В примере с часами мы должны признать, что, так как все неповрежденные числа на циферблате в сумме составляют 78, простое обнаружение комбинации неразбитых чисел не сработает (4x15 = 60). Решение должно прийти из того, что как-то разобьют двухзначные цифры (например, представят 10 как единицу и ноль). Можете вы теперь решить задачу при такой подсказке? Посмотрите на рисунок 10.3, чтобы проверить ваш ответ.

Если задачи представлены правильно, активизируя, таким образом, необходимые схемы, вероятно, можно непосредственно подойти к решению задачи. Например, если представлены элементарные математически задачи, то они быстро решаются. Однако, в других случаях, неудача может заставить решающего вернуться назад к дополнительной фазе «поиска» путей для решения этой задачи (Гик, 1986). После того как вы признали, что цифры часов должны быть разбиты, вы, вероятно, начали следовать процедуре, которая приведет к верному решению. Умственные операции, которые вы использовали, чтобы рассмотреть свое представление о данных в задаче с часами, известны как процесс поиска.

Был определен ряд стратегий, используемых во время этого процесса поиска, и каждая из них полезна

. , для задач того или иного вида.

Алгоритм всегда работает 7,

го. при правильно поставленной Стратегии могут подразде-

иО" задаче ляться на две категории: алго-

Глава 10. Обучение стратегиям и решению задач

584

ритмические и эвристические. Алгоритмические — это стратегии, которые гарантируют решение для хорошо определенных задач, к которым они применяются. Умножение — это алгоритм, который приводит к решению такой задачи, как «Я хочу купить 10 плиток шоколада, и каждая стоит 55 центов. Сколько мне придется истратить?». С другой стороны, эвристические — это сокращенный путь к решению задач, в которых либо

нет очевидного алгоритма, либо он существует, но не практичен. Например, после того как потеряна комбинация к новому запирающемуся шкафчику в гимнастическом зале, один алгоритм будет состоять в том, чтобы.попробовать все возможные комбинации слева-направо-налево, но, вероятно, это не удовлетворит ожидающего вас тренера!

Таблица 10.2 описывает различные эвристические стратегии и дает примеры их использования.

Эксперты могут быстрее определить, какие стратегии наиболее вероятно приведут к удовлетворительному решению. Этот уровень успеха обусловлен большим запасом знаний в специфической области, накопленным,'скорее, благодаря опыту в этой области, а не какой-то особой способности в решении задач вообще. Например, Симон (1980) считает, что мастера по шахматам изучили более 50 000 шахматных ходов и их комбинаций, которые

Глава 10. Обучение стратегиям и решению задач

Последние исследования определили другие различия того, как эксперты решают разнообразные задачи, по сравнению с неэкспертами или новичками. Причина такого исследования простая: выяснить, можем ли мы определить модели поведения эксперта, которые модифицируются; возможно, инструкции в этих областях могут улучшить решение проблем среди новичков. Вот .основные различия, обнаруженные при сравнении экспертов и новичков.

Мысли о решении этой задачи, высказанные субъектами вслух, были записаны на магнитофонную пленку. Преподаватели политологии затратили значительное время, анализируя возможные причины низкого производства урожая, в то время как студенты и преподаватели-химики непосредственно приступили к решению задачи следующим образом: «Занять больше земли под производство». Эксперты в социальных науках рассматривали дополнительные ограничения, определенные этой областью науки в своих представлениях — такие, как история, климат, политическая идеология советской системы. Результаты предполагали, что, хотя все субъекты представляли эту задачу, экспертам потребовалось больше времени, чтобы учесть все связанные с делом факторы, прежде чем искать решение.