Повернутись до звичного вигляду


Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Educational Era

Педагогічна преса

Управління освіти та науки Рівненської ОДА

Рівненський обласний інститут післядипломної педагогічної освіти (РОІППО)

Освітній навігатор

Рівненська МАН

Stats

Зовнішнє незалежне оцінювання, експертиза якості освіти, моніторинг якості освіти - Повідомлення з тегом "критичне мислення"

  • Архів

    «   Жовтень 2019   »
    Пн Вт Ср Чт Пт Сб Нд
      1 2 3 4 5 6
    7 8 9 10 11 12 13
    14 15 16 17 18 19 20
    21 22 23 24 25 26 27
    28 29 30 31      

«Навыки XXI века»: новая реальность в образовании

Матеріал читаємо нижче або переходимо за цим гіперпосиланням.

«Навыки XXI века»: новая реальность в образовании
Текст: Динар Хайрутдинов | 2016-07-13 |  85450

Чтобы в эру высоких технологий и автоматизации значительного числа привычных нам процессов оставаться востребованным специалистом, требуются новые навыки и умения. О том, что это за навыки и почему без них нельзя обойтись в современном мире, мы побеседовали с профессором Мельбурнского университета Патриком Гриффином – руководителем крупнейшего международного научного проекта по оценке и преподаванию навыков и компетенций XXI века.
Патрик Гриффин
Профессор Мельбурнского университета, руководитель международного научного проекта по оценке и преподаванию навыков и компетенций XXI века (ATC21S).

– Профессор Гриффин, как один из ведущих специалистов в области оценки и преподавания навыков XXI века, не могли бы вы пояснить, что именно скрывается под словосочетанием «навыки XXI века»?
Если быть точным, то моя область – это анализ и оценка любых навыков, экзаменов и образовательных результатов. Навыки XXI века – лишь одно из направлений, которым я занимался в течение последних лет. Но это особое направление, привлекающее внимание многих образованных людей в настоящее время. Суть концепции такова: ключевыми навыками, определявшими грамотность в индустриальную эпоху, были чтение, письмо и арифметика. В XXI же веке акценты смещаются в сторону умения критически мыслить, способности к взаимодействию и коммуникации, творческого подхода к делу. Многие исследователи добавляют к этому ещё и любознательность, хотя это, пожалуй, не столько навык, сколько качество, личная характеристика человека.


– Существует мнение, что система образования в её современном виде сформировалась в ответ на начало индустриализации, когда стали появляться крупные промышленные предприятия, требующие большого количества рабочих, которые изо дня в день приходили бы на свои рабочие места и, не задавая лишних вопросов, по 8-10 часов стояли у конвейера, выполняя свои узкие операции. Это действительно так?


Да, это так. До сих пор система образования в большинстве стран мира поощряла учащихся за то, как много они знают, и, соответственно, обучение было нацелено на накопление знаний. Сейчас происходит уход из эпохи индустриализации, которую вы совершенно верно описываете как эру конвейерного труда, когда людей нанимали на работу, чтобы они изо дня в день многократно совершали относительно простые повторяющиеся действия. Теперь все эти рутинные операции способны выполняться автоматически благодаря роботизации и цифровым технологиям. А значит и людей сейчас необходимо обучать не тому, чему учили раньше; нужно учить их умению мыслить, самостоятельно добывать информацию и критически её оценивать, а не просто накапливать и запоминать. Очень скоро учебные заведения будут вынуждены перейти от старых, «индустриальных» учебных программ к такой системе обучения, которая позволит готовить кадры для инновационной экономики и информационного общества. Подходы к преподаванию, соответственно, тоже будут меняться – сегодня благодаря Интернету и информационным технологиям учащиеся школ и вузов иногда обладают гораздо большими познаниями в некоторых сферах, чем их преподаватели. Поэтому учителя из передатчиков знаний превратятся в педагогов-организаторов. Для многих сегодняшних преподавателей это превращение будет очень непростым. Учебные программы в пост-индустриальную эпоху должны быть направлены на развитие критического мышления, коммуникативных навыков, творческой изобретательности и навыков взаимодействия, потому что наиболее востребованными в эту эпоху оказываются способности к выстраиванию межличностных отношений. Как только какая-то рутинная, повторяющаяся часть того или иного производственного процесса автоматизируется, труд людей в этой части становится больше не нужен, и вспять такие процессы повернуть невозможно – нельзя вернуть ручной труд в те сферы, где его больше нет.


До сих пор система образования в большинстве стран мира поощряла учащихся за то, как много они знают, и, соответственно, обучение было нацелено на накопление знаний. Но сейчас происходит уход из эпохи индустриализации – эры конвейерного труда, когда людей нанимали на работу, чтобы они изо дня в день многократно совершали относительно простые повторяющиеся действия. Теперь все эти рутинные операции способны выполняться автоматически благодаря роботизации и цифровым технологиям.

Меняется всё, даже такие вещи как роль специалистов юридического профиля. В США сейчас около 80% личных судебных тяжб люди ведут сами, не нанимая для этого адвокатов, которые бы представляли их интересы. Оказалось, что люди способны судиться самостоятельно – они просто ищут похожие судебные дела в Интернете, сами собирают информацию и в услугах юриста уже не нуждаются. Или вот: в одной из программ британского ТВ рассказывалось о молодом человеке, который решил превратить старый коровник в загородный дом для своей семьи. И он сделал это самостоятельно, просто собрав необходимую информацию в Интернете.
Таким образом, всё, чему можно научиться в Интернете, сможет заменить многие из существующих профессий. Грамотность как умение читать, писать и считать, конечно, останется обязательной, но в современном мире этого уже не достаточно. При составлении учебных программ необходимо будет ориентироваться на более широкие профессиональные компетенции – умение находить нестандартные решения задач и проблем, навыки коллективной работы и так далее. Но пока у нас всё ещё есть учителя географии, истории, физики, химии, но нет учителей критического мышления, учителей взаимодействия или учителей любознательности.

– То есть нужны кардинальные изменения всей системы?

Да. Учебные программы должны сначала вместить в себя преподавание этих навыков в рамках традиционных дисциплин, а затем постепенно переходить от содержания того или иного предмета к развитию навыков и личностных качеств учащихся. Сразу отказаться от привычного всем учебного плана дисциплинарного типа будет непросто, поэтому лучше идти к этому постепенно, сначала изменив то, как и в какой форме преподаются эти традиционные дисциплины.

– Некоторые эксперты утверждают, что само понятие «профессия» в будущем обречено на вымирание. Произойдёт это потому, что важным будет не типовой набор навыков, которым ты обладаешь, а способность каждый раз, под конкретную задачу, пересобирать эти навыки. По сути, речь идёт о проектном подходе, который станет преобладающим.

Совершенно верно. Думаю, что проектный и задачный подходы действительно начинают потихоньку вытеснять традиционные методы обучения. Сюда же стоит отнести и понятие «обучение обучению». Разговоры об этом ведутся ещё с 80-х годов прошлого века, но сейчас это превращается в насущную необходимость. Мы должны научить детей навыкам самообразования, самообучения – для этого должны активизироваться и перестроиться и сами учащиеся, и преподаватели.


– Вы акцентировали своё внимание на том факте, что ручной труд постепенно исчезнет. Но ведь в наше время всё ещё предостаточно людей, стоящих у конвейера… Более того, и во времена начала индустриализации требовались люди с навыками, которые вы обозначаете как обязательные в XXI веке. Ведь совершить промышленную революцию, не обладая критическим мышлением или не умея договариваться с окружением, вряд ли возможно. Так что же в действительности принципиально изменилось с тех пор?

Произошло два крупных, в сущности, революционных сдвига. Первый – в 50-60-х гг. XX века, когда был изобретён компьютер и сама идея цифровых вычислительных устройств. Вторая революция тоже произошла в середине прошлого века. Вы, наверное, удивитесь, но я имею в виду изобретение противозачаточной таблетки. На первый взгляд может показаться, что это две никак не связанные друг с другом вещи. Однако это не так. Развитие компьютерных технологий навсегда изменило то, как мы работаем. Благодаря этому поменялись средства труда, средства обучения и способ нашего мышления. А вот разработка таблетки изменила природу и структуру рабочей силы: появление возможности избегать нежелательной беременности привело к тому, что доля женщин в общей массе занятого населения приблизилась к 50%, в то время как в эпоху индустриализации она составляла лишь очень малую величину. Таким образом, одновременно происходят два процесса: количество видов деятельности, требующих от человека ручного труда, сокращается благодаря автоматизации производства, а количество людей, включённых в производство, почти удваивается, поскольку мужчины и женщины уже практически сравнялись в части возможностей своего трудоустройства. Такова сегодняшняя реальность и именно в этой реальности нам необходимы образованные кадры, которые смогут совершить окончательный сдвиг от конвейерного производства к постиндустриальной модели работы. Что же касается вашего замечания, что большое количество людей до сих пор заняты на конвейерах, то это лишь потому, что их компании не могут себе позволить автоматизировать производство. В будущем такие компании неизбежно обанкротятся, потому что их конкуренты будут выполнять то же самое с гораздо меньшей себестоимостью, ведь стоимость человеческого труда выше, чем стоимость машинного.

Но эти процессы приводят и к образовательным проблемам. Возникает вопрос: а что делать с теми учащимися, которых готовили к ручному труду, с теми ребятами, кто выучился на исчезающие ныне профессии?
Изменения, которые претерпело производство, резко перенаправили вектор развития общества. И система образования должна тоже очень быстро двигаться в этом направлении. Творческий подход, коммуникативность, критическое мышление или любознательность, конечно же, появились вовсе не в постиндустриальную эпоху, но именно с её приходом эти качества стали жизненно необходимы, примерно в той же степени, что и чтение, письмо и арифметика.


Ключевыми навыками, определявшими грамотность человека в индустриальную эпоху, были чтение, письмо и арифметика. Но сегодня акценты смещаются в сторону умения критически мыслить, способности к взаимодействию и коммуникации, творческого подхода к делу. 

– Вы ни разу не упомянули о таком факторе как предпринимательская деятельность – способность находить новые идеи и превращать их в бизнесы. А ведь значительная часть из тех навыков, которые вы обозначили, уж точно являются первоочередными для предпринимателя-новатора.

Совершенно верно. На Всемирном экономическом форуме, который недавно состоялся в Абу Даби, предпринимательские способности были названы в числе основных характеристик, которые необходимо развивать в современном мире. Фактически специалисты, выступавшие на этом форуме, разработали три списка – список грамотностей (базовая грамотность, умение считать, научная и культурная грамотность), список компетенций (умение решать задачи и проблемы, творческий подход и тому подобное) и список необходимых качеств (любознательность, предпринимательские способности, способность к коллективной работе и так далее). Другой пример: в начале прошлого года The Economist опубликовал результаты исследования 19 бизнес-секторов в 26 странах мира, и предпринимательское мышление было названо в числе важнейших навыков современного человека. Некоторые исследователи говорят также, что критическое мышление, любознательность и творческий подход – это и есть навыки, составляющие основу предпринимательства. Хотя те же исследователи забывают об умении принятия рисков, которое, бесспорно, является одной из ключевых составляющих предпринимательства. Действительно, если вы не готовы рисковать, вы попросту не сможете заниматься бизнесом.



Предпринимательская способность – умение находить новые идеи и превращать их в бизнесы – становится одной из основных характеристик человека, которые необходимо развивать в современном мире. 

– Скажите, а что вас побудило взяться за исследование такой проблемы? Какие-то особенности и недостатки образовательной системы Австралии или определённые глобальные тенденции?

Мне представилась хорошая возможность заняться этим, и я её не упустил. Вице-президенты трёх крупнейших компаний – Microsoft, Cisco и Intel выступили с инициативой запуска проекта по разработке новой системы образования, так как сочли, что школы и университеты не готовят выпускников, которые бы могли хорошо вписаться в виртуальные рабочие места и новую систему производства. По их заказу американский учёный Боб Козма написал исследование под названием «Призыв к действию», которое дало этим компаниям основание обратиться к правительствам шести стран – Австралии, Сингапура, Португалии, Финляндии, Великобритании и США – с просьбой начать крупный проект по исследованию оценки и преподавания навыков XXI века. В трёхдневной конференции, посвящённой этой теме, приняло участие около 250 представителей промышленных компаний и научных кругов. В качестве ведущей организации был выбран Мельбурнский университет, а возглавить проект попросили меня. Дело в том, что я специализируюсь на психометрии в области образования и, следовательно, владею научными методами разработки конкретных заданий и учебных программ под те или иные навыки.

Нашим первым шагом стала разработка перечня навыков XXI века. Специалисты в области образования со всего мира написали об этом цикл статей. Мы проводили круглые столы, семинары и конференции. На общей встрече в 2010 году мы решили, что навыки критического мышления, решения сложных задач и взаимодействия можно объединить в один комплексный навык – навык коллективного решения сложных задач. В том же году начались исследования того, как можно использовать социальные сети для обучения этим навыкам школьников и студентов. Это было шесть лет назад; сейчас же мы уже находимся на этапе разработки конкретных шаблонов и методов, которые позволят развивать эти навыки у учащихся.
– Сколько стран включено в ваш проект сейчас?
В 2010 году в проекте участвовало шесть стран. По причине экономического кризиса Португалия и Великобритания сошли с дистанции, но вместо них пришли Нидерланды и Коста-Рика. Огромные деньги вкладываются в эти исследования в США, речь о десятках миллионов долларов. Кроме того, заметный интерес к проекту проявляет Латинская Америка (прежде всего, Аргентина, Чили и Колумбия), Китай, Южная Корея и Таиланд. Присматривается к проекту и Япония. В ноябре прошлого года я был в Москве – в Высшей школе экономики ведётся работа по переводу наших материалов на русский язык, то есть это затронуло и вашу страну. В целом в той или иной мере в проекте занято около 20 стран.

Сегодня многие правительства хорошо начинают понимать, что переход к новой образовательной системе неизбежен. В прошлом году Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) проводила тестирование нашего изобретения – навыка совместного решения сложных задач – в рамках Международной программы по оценке образовательных достижений учащихся (PISA). Тест состоялся в 53 странах мира – исходя из этой цифры, можете себе представить, какого охвата проект достиг и как быстро он развивается.
– Вы сказали, что в США в проект вкладываются огромные деньги. А кто именно инвестирует – правительство или крупные компании вроде Microsoft?

Понемногу вкладываются все. Например, в Принстонском университете для исследования и оценки потенциала преподавания навыка совместного решения сложных задач собрали бюджет в 35 миллионов долларов. Насколько мне известно, в 2017 году они будут проводить это исследование в масштабах всей страны. Можно ожидать, что такое событие повлечёт за собой цепную реакцию по всему миру.


В 2010 году в проекте участвовало всего шесть стран – Австралия, Сингапур, Португалия, Финляндия, Великобритания и США. Сегодня в той или иной степени к проекту подключились уже более 20 государств. Ведущую роль в финансировании проекта играют США.
– Разработанная вами концепция в большей степени применима для среднего или высшего образования?
Эта концепция применима ко всем уровням обучения – и школа, и вуз, и обучение на рабочем месте. Уже есть те, кто применяет или собирается применять новые подходы. Университет Чиангмай в Таиланде планирует преподавание навыков XXI века на факультете бизнеса. То же самое собирается сделать Университет Монаша в Мельбурне. В Финляндии, в Университете Йювяскюля, эту концепцию уже включили в программу подготовки учителей. Делаются шаги к её включению в университетскую программу в Стелленбосе, Южная Африка. Университеты включаются в эту работу медленнее, чем школы. Но судя по тому, как быстро это распространилось на уровне школ, я думаю, что и в университетах концепция в скором времени приживётся. Что касается производственных компаний, здесь появляются совершенно неожиданные для нас сферы применения наших исследований. Например, Британский Совет изучил проблемы безработицы в странах Ближнего Востока. Так, в Египте 56% выпускников вузов оказываются не способны найти работу по той простой причине, что экономика этой страны не подстроена под такое количество работников с высшим образованием. В связи с этим Британский Совет планирует провести исследование на нашем материале, чтобы понять, приобретение каких навыков позволит этим выпускникам обеспечить себя работой.

– Как развитие информационно-коммуникативных технологий, появление Интернета и социальных сетей сказалось на образовании? Можно ли, с вашей точки зрения, использовать их более разумно и эффективно, чем это делается сейчас?

Безусловно. Технологии развиваются с поразительной скоростью – трёх-четырёхлетние дети часто обращаются с планшетами и компьютерами лучше, чем их родители. Преподаватели вроде меня, проработавшие в этой области более 50 лет, часто сталкиваются со студентами, которые гораздо лучше разбираются в высокотехнологичных устройствах, чем мы. Многие учителя старшего поколения попросту боятся компьютерных технологий и вообще не знают, как их использовать! Сегодня утром я прочитал, что девочку-пятиклассницу в Америке взяли в Силиконовую долину, потому что она написала приложение для «айфона», чтобы научить свою младшую сестрёнку различать животных, и приложение стало популярным, известным по всему миру. Пятый класс школы! Это же невероятно!

Сейчас многие ратуют за то, чтобы ввести программирование в школьную программу. Думаю, что эта идея очень скоро выльется во что-то существенное, и это тоже окажет влияние на всю систему образования, потому что новое, подрастающее поколение будет уметь программировать, что откроет для них безграничные творческие возможности. Сейчас даже в научных исследованиях моей области – оценке образовательных результатов и психометрии – я не могу нанять себе помощника, если он не является ещё и программистом, потому что сейчас эта научная сфера целиком зависит от цифровых технологий. И с преподаванием скоро произойдёт то же самое.
– А как, по-вашему, вообще должна измениться школа? Как должен измениться вуз? Какие изменения должны произойти в образовательном процессе? Должны ли ученики всё так же ходить на лекции и семинары, решать лабораторные работы и сдавать экзамены?
Думаю, было бы странным пытаться изменить вообще всё – это невозможно, да и не нужно. Образование очень консервативная система, и любые подвижки здесь происходят медленно. В нашем Мельбурнском университете нам удалось полностью изменить структуру программ педагогического образования, так что они стали более современными и основанными на фактических научных данных и критическом мышлении. Но пока нам не удаётся отойти от дисциплинарного подхода, потому что все мои коллеги – это преподаватели математики, географии, естественных наук и других подобных дисциплин, и здесь нужно менять не только то, что они преподают, но и как. Что касается экзаменов, практических заданий, лабораторных работ – всё это останется, но изменится характер оценки результатов учащихся. Экзаменаторы будут проверять не то, сколько фактов способны запомнить студенты, а то, как они умеют мыслить и обучаться самостоятельно. Форма экзаменов, тестов тоже в скором будущем станет новой. В тех тестах, которые мы разрабатываем, от студентов не потребуется найти значение икса в уравнении, запоминать названия столиц стран, формулы, исторические даты и тому подобное. Вместо этого они, общаясь друг с другом посредством компьютерных устройств, совместно будут решать различные задачи, а компьютер записывать их шаги – всё, что они говорят и пишут. После этого мы будем просматривать эти записи и, исходя из них, оценивать их навыки коммуникации, критического мышления, творческие способности и так далее.



Мы изучаем возможности применения такой системы оценки и для массовых открытых онлайн-курсов – там есть свои нюансы в плане объективности и субъективности, но мы находим определённые рычаги для того, чтобы упростить и автоматизировать процесс оценки. Университетам здесь есть куда развиваться – в будущем исследовательская сторона университетов станет более ярко выраженной, тогда как преподавание станет более автоматизированным, в том числе и за счёт массовых онлайн-курсов.

– Означает ли это, что учителей, преподавателей станет меньше?

Боюсь, что да. Преподаватель перестанет быть специалистом по передаче определённых знаний и станет специалистом по тому, как помогать людям учиться. Уже сейчас появляется такая вещь, как «перевёрнутая классная комната», где студенты самостоятельно читают, узнают какие-то факты, а придя на урок, систематизируют полученные знания и закрепляют их. И в этом будет заключаться новая роль учителя: это организация самостоятельной работы учеников дома и в классе. Профессор Гарвардского университета Эрик Мазур, который разработал эту систему, получил за неё очень престижную премию. Насколько я знаю, вашему журналу удалось пообщаться с ним лично и обсудить эту тему в разговоре.

– Да, мы с ним действительно беседовали… Но хотелось бы услышать ваше мнение ещё относительно одной инициативы – того, что делает Илон Маск. Недавно он создал собственную школу для собственных детей, в которой учатся также дети некоторых сотрудников его компании SpaceX. Особенность школы — в ином подходе к обучению. Там нет первого, второго или третьего класса. Все дети проходят обучение одновременно. Маск утверждает, что личные интересы школьников гораздо важнее их возраста, поэтому и обучение нужно проводить с учётом их возможностей и отношения к предметам. Может ли школа такого формата развивать все те навыки, о которых вы говорите?

Думаю, что да. Фактически, чем больший акцент делается на самообразовании и самообучении, тем менее важными оказываются классы и уровни обучения. Когда в 60-х годах я впервые пришёл в школу работать учителем математики и провёл тестирование в своём седьмом классе, то с ужасом обнаружил, что уровень детей колебался от второго до девятого класса. Я спросил своих коллег: как мы сможем учить детей, когда в рамках одного класса у них настолько разный уровень? И мы решили, что классов и уровней у нас не будет, а вместо этого позволили каждому из учеников работать в свою силу и в удобном для себя темпе, фактически исключив возможность «неуда». Мы давали им учебные материалы разного уровня сложности, практиковали индивидуальный подход, старались заинтересовать детей, но и применяли некоторые механизмы контроля. Я проработал в этой школе пять лет, и все эти пять лет мы не давали детям никаких домашних заданий – это было невозможно из-за их разного уровня. Но родители жаловались, что дети делают очень много домашней работы по математике! Выяснилось, что их настолько увлёк этот предмет, что они сами придумывали себе задания и посвящали математике всё свободное время! Они были в восторге от неё, потому что их мотивировала возможность успеха. Тогда не существовало никаких концепций, которые бы провозглашали преимущества подобных методов, это казалось просто здравым смыслом.


На фото: Патрик Гриффин, совместно со своими азиатскими коллегами обсуждает будущее мирового образования.

– И в заключение: расскажите, какими вы видите основные будущие шаги вашего проекта – в течение ближайших 3-5 лет.

В ближайшие 3-5 лет нашу работу подхватит новое поколение исследователей, а я уже, вероятно, выйду на пенсию. Особенный интерес к этому направлению проявляют молодые учёные в странах Латинской Америки. Впереди разработка новых методов определения и оценки навыков, поиск новых заданий, новых сфер применения нашей концепции. Количество занятых в нашем проекте исследователей стремительно растёт, и я думаю, что в ближайшее время нас ждут очередные прорывы в этой области. Та работа, которую делали мы, была новаторской, первопроходческой. Выражаясь образно, пока мы изобрели лишь колесо, но в скором времени стоит ожидать появления «Роллс-ройса», а потом и космических ракет. Но мы очень гордимся нашим колесом. Это лишь небольшой шажок, но он открыл целое новое научное направление, которое будет продолжать развиваться. Я надеюсь, что через 5-6 лет нас ждут новые подходы и методы к оценке и преподаванию навыков XXI века – думаю, более эффективные, чем нынешние.

Як математика навчаю критичному мисленню

Матеріал читаємо нижче або за цим гіперпосиланням.

Как математика учит критическому мышлению

Профессор математики Джордан Элленгберг рассказывает об этом в своей книге, заодно развенчивая представление, будто математика — это страшно.

Все мы учили математику в школе. Причем многие из тех, кто относит себя к «гуманитариям» из-за пристрастия к литературе и языкам, вспоминают логарифмы и квадратные уравнения как страшный сон. Каждый из нас не раз задавался вопросом «Разве это может мне когда-нибудь пригодиться в жизни?» и, скорее всего, не получал вразумительного ответа даже от своего учителя алгебры. Джордан Элленгберг, американский профессор математики Висконсинского университета в Мадисоне, берет на себя смелость сказать: «Ещё как может»!
Доказательства ищите в его книге «Как не ошибаться. Сила математического мышления», выпущенной изательством «Манн, Иванов и Фербер».
Ошибки самолётов и солдатских ног
Элленберг начинает свою книгу с рассказа о выдающемся математике XX века Абрахаме Вальде, вынужденном эмигрировать в конце 30-х годов из Австрии в США из-за преследования евреев нацистами. Во время Второй мировой войны Вальд совместно с крупнейшими американскими специалистами по статистике работал над решением секретных военных задач в организации Statistical Research Group (SRG). Военное командование обратилось в SRG с задачей найти способ, позволяющий минимизировать потери американских бомбардировщиков.



(источник: Bowling Green State University)

Повреждения на самолётах, возвращавшихся из зоны боевых действий, распределялись неравномерно — большинство пробоин находилось на фюзеляже, меньшая часть — на двигателе. Военные пришли к выводу, что необходимо укрепить броней наиболее уязвимые части самолетов. Вопрос состоял лишь в том, сколько брони надо использовать на пораженных участках, чтобы не перегрузить самолет железом и при этом эффективно его укрепить.


Ответ Вальда оказался неожиданным. Естественно, он не оспаривал, что самолётам требуется дополнительная защита. Но при этом он предложил делать укрепления не там, где больше всего пробоин, а там, где их нет — то есть на двигателях. Причина, почему в этих зонах было меньше повреждений, только одна: в случае прямого попадания в двигатель самолёт просто не возвращался из боя. Подобное происходило и с ранеными в военном госпитале: медсёстры чаще видели раненных в ноги, а не в грудь. И дело не в том, что солдаты не получали ранений грудной клетки, просто после них, как правило, мало кто выживал.
Элленгберг акцентирует внимание на этой истории с Вальдом, чтобы дать понять читателю, что представляет собой математический способ мышления. Быть математиком — это не просто решать числовые задачи и выводить алгебраические формулы. Быть математиком — значит мыслить нестандартно, формулировать правильные вопросы, а главное — подвергать сомнению предположения, которые приводят к ложным выводам.
Математик всегда ставит такие вопросы: «Из каких предположений вы исходите? Обоснованы ли эти предположения?» Порой это вызывает раздражение. Однако такой подход может быть весьма продуктивным.
Приложите математику к больным местам
На школьных уроках алгебры мало кто задумывается об этом. Мы изучаем длинный список правил и формул, из всего массива которых используем потом разве что навыки проведения в уме простых арифметических операций (на самом деле далеко не только это, но многие даже не подозревают, насколько глубоко математика вплетена в ткань нашего мышления). Так вот, если ваши представления о математике ограничиваются только школьным курсом — примите поздравления, вы не знаете об этом предмете почти ничего! Существуют же такие фундаментальные разделы этой науки, как теория вероятностей, математический анализ, теория кодирования, статистика. (Уже страшно? Признаюсь, мне немного тоже). Ведь речь идет о таких областях чистой математики, которые кажутся недоступными простому человеку.
Элленберг спешит нас заверить — в основе этого абстрактного сложного языка лежит не что иное, как здравый смысл, подкреплённый фундаментальными методами и теоремами. А «истинная умственная работа, которая требуется в математике, мало чем отличается от того, как мы размышляем над решением простых повседневных задач». К такому выводу профессор пришёл во время работы над математическими исследованиями, настолько далекими от реальной жизни, что он и не стремится нас с ними знакомить. Чем дальше продвигалась эта работа, тем яснее он понимал, что математические законы выходят далеко за рамки обсуждений внутри университетского сообщества.
«Знание математики — своего рода рентгеновские очки, позволяющие увидеть структуру мира, скрытую под беспорядочной, хаотичной поверхностью. Математика — это наука о том, как не совершать ошибок, а математические формы и методы выковывались на протяжении многих столетий упорного труда и дискуссий».
В отличие от своего предшественника Вальда, который не интересовался прикладными возможностями математики, Элленберг ставит задачу рассказать об использовании математических концепций в политике, медицине, экономике, религии, интернете и даже бытовых делах. Здесь мы имеем дело с простыми и глубокими фактами, составляющими часть математической вселенной.


Когда лучше всего приезжать в аэропорт, чтобы не потратить впустую своё время и при этом не опоздать? Как жить в мире, в котором Google, Facebook и даже крупные сети розничных товаров знают о вас больше, чем собственные родители? Стоит ли доверять опросам общественного мнения? А результатам тестирования новых лекарств? Что можно узнать о существовании (или отсутствии) Бога с помощью законов математики? Как создаются статистические исследования, сообщающие нам о том, что в определённых географических областях риск развития онкологических заболеваний выше, чем в других? Какие лазейки для кандидатов существуют в демократической процедуре выборов? Что, в конце концов, надо сделать, чтобы обмануть систему (легальным путем, разумеется) и выиграть миллионы долларов в лотерее? И так далее, и так далее.


Иллюстрация из «Морализованной Библии»: Господь творит мир с помощью циркуля. (источник: Wikipedia)


Примеры, которые приводятся в книге, наглядно показывают, как вера в бездумные цифры, непроверенные факты и сомнительную статистику, распространяемые через многочисленные каналы коммуникации, заставляет людей приходить к нелепым выводам и усложнять себе жизнь. Детальный разбор каждого случая на основе математического анализа действительно помогает критически взглянуть на поток информации, который ежедневно обрушивается на наши головы через заявления политиков и общественных деятелей, интернет-рекламу и СМИ.
Математика — не только для гениев
Отдельного интереса заслуживают рассуждения автора об укоренившихся в общественном сознании представлениях, будто все математики — это безумные одержимые гении, которые избирают научный эскапизм в качестве главной идеи жизни. Этот образ широко растиражирован массовой культурой, взять хотя бы историю с шизофренией и галлюцинациями Джона Нэша, вокруг которых выстраивается сюжет фильма «Игры разума», или весь спектр психических расстройств Макса Коэна в фильме «Пи».
«В реальной жизни, — пишет Элленберг, — математики — это обычные люди, не более безумные, чем все остальные. На самом деле мы не так часто уходим в уединение, чтобы вести одинокие битвы в суровых абстрактных мирах. Математика скорее укрепляет разум, а не напрягает его до предела».
Ошибочно также думать, что математика держится только на одних гениях, а всем остальным, чьи достижения кажутся менее выдающимися, дорога в эту область научного знания закрыта. Между тем, так думают многие студенты, которые бросают университеты на середине обучения, разочаровавшись не в самой математике, а в том, что им не удаётся стать самыми лучшими. Элленберг сожалеет по этому поводу, так как считает, что математика — это коллективная деятельность, в которой принимают участие тысячи умов по всему миру, и открытия каждого из них служат единой цели. Не стоит недооценивать их вклад.
Очень хорошо сказал об этом Марк Твен: «Требуется тысяча человек, чтобы изобрести телеграф или паровой двигатель, или фонограф, или телефон, или ещё что-нибудь столь же важное, а мы приписываем изобретение последнему из них и забываем об остальных».
Принимать решения, исходя из большого количества возможных вариантов, использовать формальную логику при оценке событий, не поддаваться на предложения, которые сулят нам невозможные перспективы, помнить, что невероятное происходит при наличии большого количества шансов, — всё это и значит заниматься математикой в повседневной жизни. И делаем мы это с самого детства — если точнее, те из нас, кто поддерживает хорошие отношения со здравым смыслом.

Чому так складно навчити критичному мислення

Матеріа читаємо нижче або за цим гіперпосиланням.
Почему так сложно научить критическому мышлению?

Вместе с когнитивным психологом Дэниелом Виллингэмомразбираемся, почему критическое мышление — это не та вещь, которой можно научить по методичке.

Почти всякий согласится, что основная, но редко достигаемая цель образования — научить критически мыслить. Компонентами критического мышления принято считать умение увидеть обе стороны проблемы, способность быть открытым к новой информации, которая может опровергнуть ваши идеи, способность рассуждать беспристрастно, требовать, чтобы всякое утверждение подкреплялось доказательством, делать выводы и обобщения из наличествующих фактов, решать сопутствующие проблемы. При этом существуют и специфические типы критического мышления, зависящие от предмета обучения — то, что мы имеем в виду, когда говорим «рассуждать как учёный» или «мыслить как историк».

Дэниэл Виллингэм
американский психолог-когнитивист, популяризатор научного подхода в педагогике и методике преподавания

Эти здравые представления очень часто оборачиваются призывами обучить «навыкам критического мышления» и абстрактными разговорами о том, что учащиеся должны лучше рассуждать, логически обосновывать и тому подобное. Ведущие бизнесмены и работники кадровых агентств на самом высоком уровне настойчиво призывают школы лучше обучать детей критическому мышлению. Совет колледжей США недавно пересмотрел государственный экзамен SAT, чтобы он более соответствовал данным целям, одна из корпораций предложила специальный тест для проверки навыков критического мышления у студентов колледжей.
Всё это уже не ново. В 1983 году Национальная комиссия по образованию и повышению квалификации представила доклад «Нация под угрозой». Выяснилось, что значительное количество 17-тилетних не владеет «продвинутыми» интеллектуальными навыками, в которых так нуждается страна.
Утверждалось, что почти 40% выпускников не могут сделать выводы из прочитанного, и только пятая часть из них могла убедительно формулировать мысли в письменном виде.
После публикации доклада стали популярны всевозможные программы обучения студентов критическому мышлению. К 1990 году большинство штатов разработало руководства для учителей по преподаванию такого мышления. Самая распространенная программа такого рода — Tactics for Thinking — позволила продать 70 тысяч методичек. По причинам, которые я объясню ниже, программы не были особенно эффективны — мы и по сей день продолжаем жаловаться на то, что учащиеся не могут критически мыслить.
 
Алексей Тыранов «Девушка, опирающаяся на руку»
(источник: Википедия)

После двадцати с лишним лет жалоб и призывов, которые не привели к улучшению, возможно, настала пора задать ключевой вопрос: можно ли вообще научить критическому мышлению? Многолетние исследования процессов познания приводят к неутешительному ответу на этот вопрос. Ранее предполагалось, что навык соответствующего мышления — что-то вроде езды на велосипеде, овладев которым однажды, можно использовать в любой ситуации. Когнитивистика доказала, что мыслительные процессы не похожи на подобные навыки.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:«Слепота выбора»: в реальности и на самом деле

Мыслительные процессы неразрывно связаны с содержанием наших мыслей. Соответственно, напоминая ученику «посмотреть на проблему с разных точек зрения», мы только приучаем его к мысли, что он обязан это сделать. Но если сам он не так много знает об объекте рассуждения, то он и не сможет судить с разных точек зрения. Можно заставить выучить догмы о том, как следует правильно мыслить, но без сопутствующих знаний и опыта ученики вряд ли смогут применить советы на практике. Бессмысленно обучать фактам, не давая понять, как их использовать, и равно бессмысленно учить критическому мышлению, лишенному фактического содержания.
В данной статье я постараюсь рассказать о природе критического мышления, объяснить, почему оно так трудно в применении и обучении, и поговорить о том, как учащиеся осваивают особый тип критического мышления: мышление научное. Вместе с тем мы увидим, что критическое мышление не является набором навыков, применимых во всякое время и в любом контексте. Это особое умение, в котором может преуспеть трехлетний ребенок и потерпеть неудачу профессиональный ученый. И очень многое здесь зависит от практики и предметного знания.
ПОЧЕМУ КРИТИЧЕСКИ МЫСЛИТЬ ТАК ТЯЖЕЛО?
Педагоги давно отметили, что посещаемость и даже академическая успеваемость не гарантируют здравых рассуждений. Существует странная тенденция: «правильное» мышление, которому научили в школе, заставляет ребенка цепляться за частные примеры или типы задач. Скажем, решая математическую задачу, ученик может оценить до начала вычислений, какого ответа не может быть ни в коем случае, но в химической лаборатории он запросто может ошибиться. А студент, способный глубокомысленно рассуждать о причинах Гражданской войны 1918 г., и не подумает себя спросить о том, как немцы относились ко Второй Мировой.
Почему учащиеся, способные критически мыслить в одной ситуации, цепенеют в другой?
Попросту говоря, мыслительные процессы завязаны на том, о чем конкретно мы думаем. Давайте рассмотрим этот процесс подробнее на примере хорошо изученного способа мыслить критически: решения задач.
 
Художник: Оскар Бьорк (источник: Pinterest)

Вообразим младшеклассников, которые решают задачи вроде «У меня было пять яблок». Почему те, кто может решить задачу про яблоки, пасуют перед задачей про вёдра с водой, хотя математически они одинаковы? Школьники здесь фокусируются на сюжете задачи (её поверхностной структуре), а не на математическом смысле (глубинной структуре). И, хотя их обучили решать частный случай задач, стоит описанию в учебнике измениться, младшеклассники не могут приложить к нему знакомое решение, поскольку не осознают, что задачи математически тождественны.
Чтобы понять, почему поверхностный смысл задач так отвлекает и почему так трудно использовать испытанные решения в незнакомых ситуациях, разберёмся в механизмах понимания.
Мы автоматически интерпретируем всё, что слышим или читаем, исходя из того, что уже знаем о похожих вещах.

Прочитайте этот абзац:
 
После многолетнего давления со стороны кино- и телеиндустрии президент направил в Китай официальную жалобу на нарушение прав американских компаний. Компании посчитали, что правительство КНР устанавливает жёсткие ограничения на легальное распространение американской развлекательной продукции в стране, в то время как на китайском рынке процветает пиратство, а американское кино продается на чёрном рынке.

Знание контекста позволяет вам продолжить чтение, сократив разброс интерпретаций текста. Скажем, если дальше вам попадется слово «Буш», вы не будете гадать, относится оно к бывшему президенту США, австралийскому кустарнику или одноименной рок-группе. Слово «пиратство» также вряд ли напомнит вам об одноглазых матросах, кричащих «На абордаж!». Мы воспринимаем мир таким образом, что вновь поступающая информация связана с тем, о чём вы думали секундой раньше. Это значительно сужает диапазон интерпретации слов, предложений и концепций. Преимуществом процесса является то, что мы быстрее и проще понимаем, о чём речь. Обратная его сторона в том, что от нас ускользает глубинная структура повествования.
Чем меньше идей для интерпретации возникает у нас при чтении, тем вернее это значит, что мы фокусируемся на поверхностных признаках. Вот ещё пример — испытуемые в одном эксперименте решали такую задачу:

Детская задачка:
 
Участники школьного оркестра долго репетировали парад к ежегодной встрече выпускников. Сперва они маршировали колоннами по 12, но Эндрю оказался позади в одиночестве. Затем встали в колонны по восемь, но Эндрю опять не досталось места в строю. Даже когда встали по трое, повторилась та же история. Наконец, рассердившись, Эндрю сказал, что нужно встать в ряды по пять человек, тогда никто не будет лишним. Он оказался прав. Мы знаем, что в строю было больше 45, но меньше 200 музыкантов — сколько всего было участников в школьном оркестре?

Перед тем, как получить эту задачу, школьники прочитали детальные разъяснения решения нескольких других задач. Одна из них была аналогична задаче про оркестр, только в ней говорилось об овощах. Но лишь 19% учащихся смогли «опознать» задачу про овощи и применить её решение в примере про музыкантов. Как же так получилось?
Когда школьник читает задачу «с сюжетом», он интерпретирует её в ключе того, что читал перед этим. К сожалению, сложность в том, что нужная вроде бы информация увязывается с поверхностным смыслом задачи. Ученик думает об оркестрах, школе, музыкантах и не может подумать о глубинной структуре задачи, чтобы привести её к общему знаменателю с задачей про овощи. Сюжет лежит на поверхности, а математический смысл — нет. Потому первая задача и не помогает большинству в решении второй: в сознании учеников одна была про овощи, а другая — про парад музыкантов.
ЗНАНИЯ ПОМОГАЮТ НАМ ПРОНИКНУТЬ ЗА ВНЕШНЮЮ ОБОЛОЧКУ ВЕЩЕЙ
Если бы знание о решении вообще бы не срабатывало в задачах с новым описанием, в школьном обучении было бы мало смысла. Однако рано или поздно нужное понимание появляется. Сложно сказать, как оно возникает и за счёт чего, но для педагогов в этом смысле важны два фактора: наличие у ученика представления о внутренней структуре задачи и знание о том, что это структуру нужно искать.
 
Художник: Эллен Эммет Рэнд (источник: Pinterest)

Я остановлюсь подробнее на обоих пунктах. Если человек хорошо знаком с внутренней структурой задачи, его легко обучить решению. Понимание структуры может прийти после долгого изучения конкретной задачи или разных задач с одинаковой структурой. Когда человек постоянно решает одно и то же, он воспринимает внутреннюю структуру уже на порах описания задачи. Вот пример:

Ещё одна задачка:
 
— Охотник за сокровищами хочет обследовать пещеру в горах возле пляжа. Он подозревает, что в пещере много ходов и разветвлений, поэтому он боится заблудиться. Карты пещеры у него нет, в рюкзаке только обыкновенные предметы вроде фонарика. Что ему предпринять, чтобы точно не заблудиться и выбраться из пещеры?

Решение данной задачи — насыпать в рюкзак песка с пляжа и просыпать его по дороге в пещере, оставляя за собой след, по которому можно выбраться обратно. Среди опрошенных американских студентов к этому пришли 75%, но среди китайских — только 25%. Предполагается, что высокий результат среди американцев объясняется тем, что большинство из них слышали в детстве сказку о Гензеле и Гретель — где брат с сестрой оставляли за собой след, чтобы вернуться. В ходе эксперимента студентам затем предложили разгадать загадку, ответ которой схож с мотивом китайской народной сказки, и процент правильно ответивших среди американцев и китайцев поменялся ровно в противоположную сторону.
Итак, постоянное обращение к определенной задаче помогло нашим студентам немедленно опознать глубинную структуру этой задачи в другом примере. Американцы не размышляли над условиями, а сразу думали о предмете, который поможет им оставить за собой след. Внутренний смысл задачи настолько запечатлён в их сознании, что они его сразу же опознали.
ПОИСКИ ГЛУБИННОЙ СТРУКТУРЫ ПОМОГАЮТ, НО НЕ СЛИШКОМ

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:Зачем нам нужны университеты

Теперь обратимся к следующему фактору, который помогает в обучении, несмотря на отвлекающие различия во внешних описаниях задач — это знание о том, что вообще нужно искать внутреннюю структуру. Предположим, я скажу ученику, решающему задачу с оркестром, что она похожа на задачу про сад. Он поймет, что у обеих задач есть нечто общее и попытается установить, что именно. Ученики могут прийти к этому и без намеков с моей стороны.
Например, они могут подумать: «Раз уж мы решаем эту задачу на уроке математики, должна быть математическая формула, которая облегчит решение». Затем можно покопаться в своей памяти (или в учебнике) и узнать, какая формула подходит.
Это именно то, что психологи называют метапознанием или регулировкой мыслей. Во вступлении к статье я упоминал, что ученикам можно внушить максимы о том, как им следует мыслить. Учёные-когнитивисты называют такие максимы метапознавательными стратегиями. Это маленькие отрывки общих знаний вроде «ищи внутреннюю структуру задачи» или «учти обе стороны проблемы», которые ученик может запомнить и с их помощью направить свои мысли в продуктивном направлении.

Художник: Уолтер Фирле (источник: Pinterest)

Помогать ученикам лучше управлять их мыслями было одной из целей программ критического мышления, популярных двадцать лет назад. Эти программы были не слишком эффективны. Своим скромным достижениям они обязаны как раз обучению детей метапознавательным стратегиям. Студенты и школьники обучились избегать распространенных ошибок рассуждения: останавливаться на первом выводе, который показался логичным, искать только те свидетельства, которые подтверждают наше мнение, игнорировать свидетельства обратного, переоценивать свои силы и тому подобное. То есть студент, которому много раз говорили обратить внимание на обе стороны проблемы, рано или поздно начинал думать об этом сам, столкнувшись с новой задачей.
К сожалению, ничего сверх этого метапознавательные стратегии нам дать не могут. Они подсказывают, что надо сделать обязательно, но не говорят о том, как именно это осуществить.
Например, когда ученикам всё-таки сказали, что задача об оркестре похожа на задачу с садом, это увеличило количество решивших задачу (35% против 19%), но большинство всё-таки не смогло её решить даже зная, что надо делать. Вы можете знать, что нельзя останавливаться на первом разумно звучащем решении проблемы, но при этом можете и не найти других решений или определить, какое разумнее всего. Для этого нужно обладать знаниями в данной области и опытом их применения.
Критическое научное мышление настолько тесно связано с необходимостью знания о предмете изучения, что педагоги вправе поинтересоваться: не проще ли обучать критическому мышлению именно в определенной области знания. Ответ — легче, но не намного. Чтобы понять почему, обратимся к науке и рассмотрим феномен научного мышления.
ЛЕГКО ЛИ МЫСЛИТЬ КАК УЧЁНЫЙ?
Обучение научной проблематике было предметом интенсивных исследований на протяжении десятилетий, и эти исследования можно разделить на две ветви.
Первая обращается к тому, как дети усваивают научные концепции — например, как они преодолевают наивные представления о движении и заменяют их представлениями о физических процессах.


ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:Хромота математического образования

Вторая ветвь как раз относится к тому, что мы называем научным мышлением, производимым в уме операциям, которые управляют научным процессом: построение модели, выделение гипотезы, проведение эксперимента для проверки гипотезы, сбор данных, их интерпретация и так далее.
Большинство исследователей считает, что научное мышление — это один из подтипов мышления, который используют дети и взрослые. Научным его делает знание о том, когда его следует применять, и достаточное количество информации и опыта, чтобы применить.
Исследования показывают: умения рассуждать недостаточно. И дети, и взрослые постоянно неправильно применяют навыки мышления в сходных процессах.
Рассмотрим пример, имеющий важное значение для понимания причины и следствия в науке: условные вероятности. Если две вещи происходят одновременно, вероятно, одна послужила причиной для другой.

Задачка на понимание условных вероятностей:
 
— Допустим, вы начали принимать лекарство и заметили, что у вас стала часто болеть голова. Вы заподозрите, что лекарство повлияло на головные боли. Но возможно также, что лекарство повышает шансы возникновения боли лишь в определенных условиях.

Применение представления об условной вероятности событий является ключевым для научного мышления, поскольку оно важно для понимания, что является причиной чего. Но люди, как правило, понимают эту проблему в зависимости от того, как сформулирован вопрос.
Исследования показали, что взрослые понимают проблему условной вероятности, но не могут её применить во многих необходимых случаях. Даже профессиональные ученые могут допустить логическую ошибку в рассуждениях об условной вероятности событий (как и в других рассуждениях). Врачи зачастую недооценивают или неправильно интерпретируют новые сведения о пациенте, противоречащие поставленному ими диагнозу. Доктора наук становятся жертвой ошибочных рассуждений, когда сталкиваются с проблемой в незнакомом контексте.
 
Художник: Евгений Кацман (источник: Pinterest)

В то же время, маленькие дети порой могут рассуждать в терминах вероятности. В одном эксперименте трёхлетним детям показали коробку, из которой играет музыка, если на нее положить один из двух кубиков или оба вместе. Дети не только легко вычислили, какой кубик включает машину, но и догадались, как её выключить — положив «нерабочий» кубик.
Выводы из этих экспериментов можно сделать такие: дети не так глупы, как вы могли подумать, а взрослые (и профессиональные учёные) не так умны, как вы могли подумать.
Что же получается? Прежде всего, общее представление о критическом, научном, историческом мышлении как о сумме неких навыков, видимо, неверно. Критическое мышление нельзя свести к навыкам в традиционном понимании — в отличие от навыка, его не получится применять всякий раз, когда захочется.


ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:В закладки: самое важное о когнитивных навыках

Допустим, я скажу вам, что научился нотной грамоте. Вы поймете, что я смогу теперь пользоваться этим навыком в любое время. Но, как мы заметили, обсуждая условную вероятность, люди могут и пользоваться критическим мышлением без подготовки, и отказываться от него, даже имея большой опыт применения. Понять, что критическое мышление не является навыком, очень важно. Это подсказывает, что обучение студентов и школьников критически мыслить в меньшей степени связано с научением новым способам думать, и в гораздо большей — с научением о том, как правильно применять нужные рассуждения в нужное время.
Вновь обращаясь к науке, зададим себе вопрос: можно ли обучить студентов мыслить научно? В некотором роде. Вспомним, что, обсуждая решение задач, мы установили: ученикам можно внушить метапознавательные стратегии, которые помогут им видеть сквозь внешнее описание задачи и опознавать её глубинную структуру, на шаг приближаясь к решению. Примерно то же самое можно сделать и в области научного мышления.
Но, как и в решении задач, такие стратегии только подсказывают, что нужно сделать, а не дают знания о том, как именно. Хорошая новость состоит в том, что внутри научных областей существует больше подсказок, которые помогут студенту понять, какую метапознавательную стратегию использовать. Преподаватели же будут яснее представлять, какой области знания следует уделить особое внимание, чтобы студенты могли использовать свои стратегии.

Задачка для младшеклассников:
 
— Так, два учёных обучили школьников во втором, третьем и четвертом классах концепции управляющих переменных. Она состоит в том, что в двух сравниваемых положениях все одинаково, кроме одной переменной, которую и нужно исследовать. Ученые детально объяснили, как эта концепция помогает в проведении экспериментов, а затем выдали школьникам для эксперимента пружины. Их попросили ответить, какой из этих факторов определяет, насколько сильно распрямится пружина после сжатия: её длина, диаметр витка, диаметр проволоки, вес?

Исследование показало, что младшеклассники не только поняли концепцию управляющих переменных, но и вспомнили и применили её семь месяцев спустя, с другими материалами и другими учеными. Школьники поняли, что вновь проводят эксперимент, и вспомнили, какой метапознавательной стратегией уже пользовались.
ПОЧЕМУ НАУЧНОЕ МЫШЛЕНИЕ ЗАВИСИТ ОТ СУММЫ НАУЧНОГО ЗНАНИЯ
Специалисты по преподаванию науки рекомендуют обучать научным рассуждениям в контексте общего знания об определённом предмете. Национальный исследовательский совет прямо говорит: «Теория без практики и обучение практической работе в отрыве от научной теории равным образом не приведут к успеху».
К таким выводам пришли, осознав, что знание о предмете необходимо для научного мышления. Например, важно знать, что для эксперимента необходима контрольная группа. Но знать это — ещё не значит быть способным её создать. Не всегда возможно сформировать две абсолютно схожие группы, поэтому следует представлять, какие факторы в группах могут отличаться, а какие для чистоты эксперимента должны быть одинаковы. Так, если мы исследуем быстроту реакции, контрольные группы должны быть отобраны по возрасту, но могут разниться по полу.
Это не единственный пример того, как «фоновые» знания помогают рассуждать научно. Возьмём разработку исследовательской гипотезы. Для разных ситуаций можно придумать множество гипотез. Допустим, машина А имеет меньший расход бензина, чем машина В, и вы хотите узнать, почему. Машины между собой серьёзно отличаются, с чего начать сравнивать? С размера двигателя? Давления в шинах? Ключ к составлению гипотезы в данном случае — осмысленность. Вы вряд ли станете рассуждать о расходе бензина, исходя из цвета машины. Однако, если это вдруг окажется осмысленным, например, подросток покрасил свою машину в красный и начал гонять как бешеный, придётся исследовать и этот фактор. Таким образом, представление об осмысленности того или иного фактора зависит от наших знаний в данной сфере.

(источник: Pinterest)

Другие данные показывают, что знакомство с определённой областью знаний позволяет нам одновременно оперировать разными факторами и конструировать более сложные эксперименты. Например, в одном эксперименте восьмиклассники столкнулись с двумя задачами. В одной они должны были поддерживать жизнь воображаемых животных в компьютерной симуляции, управляя условиями их среды. В другой их попросили оценить, как площадь поверхности воды в бассейне влияет на скорость охлаждения воды в нём. В первом случае школьники справились лучше — видимо потому, что факторы, которые надо оценивать, были им более знакомы. Детям знакомо то, что влияет на существование (еда, наличие хищников, свет), но у них меньше опыта наблюдения за факторами изменения температуры воды (объём, площадь поверхности). Мы видим, что «контроль переменных в эксперименте» — это не какой-то абстрактный процесс, он тоже подвержен влиянию представлений экспериментатора об этих переменных.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
Критическое мышление: базовые принципы и приёмы

Первоначальные знания и убеждения не только влияют на то, какую гипотезу мы скорее выберем для исследования, они также искажают нашу интерпретацию данных эксперимента. Так, в одной школе оценили уровень знаний старшеклассников об электрических схемах. Затем эти старшеклассники приняли участие в трёх еженедельных занятиях продолжительностью 1,5 часа, где с помощью компьютера, они моделировали схемы и ставили эксперименты, чтобы понять работу электричества. Результаты показали зависимость выводов школьников от их первоначальных знаний о предмете. Те, кто приступал к экспериментам с лучшим пониманием предмета, составляли более информативные эксперименты и лучше распоряжались полученными результатами.
Другие исследования привели к схожим выводам. Было установлено, что аномальные или неожиданные результаты экспериментов важны для появления новых знаний. Данные, которые кажутся странными, поскольку не укладываются в нашу модель, крайне информативны. Они показывают, что наше понимание неполно, и ведут к разработке новых гипотез. Но вы можете охарактеризовать результат эксперимента как «аномальный» только если уже обладали представлением о том, к чему он приведёт. А это представление основано на общем знании предмета, так же как и ваша новая гипотеза, которая уже будет учитывать предыдущий аномальный результат.
Идея о том, что научное мышление должно изучаться одновременно с научными проблемами как таковыми, также подтверждается исследованиями решения научных задач — тех, которые решаются подобно задачам из учебника, а не проведением экспериментов. Метаанализ 40 экспериментов показал, что в решении задач эффективны подходы, основанные на построении разносторонней базы знаний. Неэффективные подходы фокусировались на решении конкретной задачи, игнорируя знания, необходимые для понимания этого решения.
КАКИЕ ВЫВОДЫ МЫ СДЕЛАЛИ ИЗ ВСЕХ ЭТИХ ИССЛЕДОВАНИЙ?
  • Во-первых, критическое мышление (а также научное и другие сопутствующие типы мышления) не является навыком. Не существует критическо-мыслительных умений, которыми можно раз и навсегда овладеть и пользоваться независимо от контекста.
  • Во-вторых, существуют метапознавательные стратегии, которым можно научиться, и которые помогут критическому мышлению.
  • В-третьих, способность критически мыслить зависит от предметного знания и опыта.
Таким образом, для преподавателей ситуация небезнадежна, но, как можно было предположить, обучить критическому мышлению — крайне непростая задача.