ПОЗНАВАТЕЛЬНЫЕ СТРУКТУРЫ МЫШЛЕНИЯ

В прошлой главе мы видели, что понятия формиру­ются как орудия деятельности. Они отображают струк­турные и функциональные свойства и отношения вещей, проявляющиеся ври определенных действиях над веща­ми и существенные для решения определенных учебных, познавательных или практических задач. Это делает возможнымпредвосхищение результатов определенных действий над новыми объектами иперенос операций, т.е. целесообразное управление действиями в новой ситуа­ции без практических проб и ошибок,

Такое использование понятий именуетсямышлением. С точки зренияформы оно выражается в оперировании понятиями по определенным правилам. С точки зрения цели— как использование понятий для решения опре­деленных задач. С точки зрениясодержания — оно за­ключается в отыскивании свойств и отношении вещей, с которыми человек имеет дело, существенных для дости­жения поставленной цели, и построении деятельности в соответствии с этими свойствами и отношениями. Целью при этом является получение определенного нового объ­екта, свойств, отношений, которые не даны непосредст­венно в восприятии, неизвестны или вообще еще не су­ществуют. Мышление и заключается в таком преобра­зовании имеющихся данных, с помощью которого достигается указанная цель. Если цель является практи­ческой, то в систему деятельности включается затем так­же практическое осуществление соответствующих преоб­разований объекта.

Эту природу мыслительной деятельности отмечал Маркс, когда писал: «Паук совершает операции, напоминающие операции ткача, и пчела постройкой своих вос­ковых ячеек посрамляет некоторых людей — архитекто­ров. Но и самый плохой архитектор от наилучшей пчелы с самого начала отличается тем, что, прежде чем строить ячейку из воска, он уже построил ее в своей голове. В конце процесса труда получается результат, который уже в начале этого процесса имелся в представлении ра­ботника, т. е. идеально.

Человек не только изменяет форму того, что дано природой; в том, что дано природой, он осуществляет вместе с тем и свою сознательную цель, которая как за­кон определяет способ и характер его действий и кото­рой он должен подчинять свою волю (К. Маркс и Ф. Энгельс. Соч., т. 23).

Таким образом, мышление можно определить как обобщенное опосредствованное отражение действитель­ности. Обобщенное—потому, что оно отражает общие свойства и отношения реальности. Опосредственное — потому что оно отражает эти свойства посредством поня­тий, которые отвлекаются or отдельных конкретных ве­щей—носителей этих свойств. Мышление является опосредственным отражением реальности и потому, что оно заменяет практические действия над самими вещами идеальными действиями над их образами. Поэтому оно позволяет решать практические задачи посредством идеальной — теоретической деятельности, опираясь на имеющиеся знания о свойствах и отношениях вещей, ко­торые закреплены в понятиях.

Из сказанного вытекает, что мышление требует пре­жде всего уменияустанавливать и обнаруживать отно­шения вещей, т. е. функциональные структуры, закреп­ленные в понятиях. В предыдущей главе мы видели, что этот процесс называетсяпониманием. Так, например, понимание и правильное употребление понятия «тре­угольник» заключается в знании и использовании для решения задач структурных свойств фигур, которые ото­бражаются этим понятием (замкнутость, три стороны, три угла, сумма углов равна 180° и т. д.). Аналогично, на­пример, формула второго закона Ньютона F=ma ото­бражает структуру отношений между силой, приложен­ной к телу и его ускорением. Само понятие ускорение опять таки отображает отношение a=dv/dt, т. е. структуру изменения скорости. Скорость в свою очередь, есть отображение структуры v=ds/dt т.е. мгновенного изменения пути. Наконец, путь обозначает структуру изменений положения тела в пространстве — это в свою очередь, структура его пространственных отношений к другим телам и т.д.

Какие же структурные признаки реальности могут от­ражаться и использоваться мышлением?

Психологические исследования показывают, что это могут быть, во-первых,отношения объектов и их чувст­венных свойств в поле восприятии. Сюда относятся, на­пример, такие структурные признаки как «ближе — даль­ше», «больше — меньше», «похож — не похож» и т.п. Мышление в этом случае заключается в преобразовании структуры поля восприятии, приводящем к решению за­дачи. Например, психолог Вертгеймер в одном опыте пя­тилетнему ребенку дал задачу: определить площадь па­раллелограмма (рис. 9).

Рис. 9

Испытуемая знала как определяется площадь прямо­угольника (произведение длины двух смежных сторон). Он решил задачу следующим образом (Протокол опыта): «Не знаю, как это сделать». После минуты мол­чания указывает па левую область, отмеченную штри­ховкой: «Это здесьне хорошо». Затем указывая область справа: «И здесьне хорошо». Неуверенно говорит: «Я бы могла здесь исправить... по». Вдруг восклицает: Мо­жно взять ножницы? Что плохо там, как раз то, что надо здесь. Подходит». Она берет ножницы, разрезает по вертикали и прикладывает левый край к правому (см рис. 10).

Рис. 10

Задача решена правильно. Если перевести это реше­ние в геометрические и алгебраические понятия, то оно означает, что площадь параллелограмма равна произ­ведению его основания на высоту. Но ребенок не знает еще этих понятий. Он решает задачу не посредством их, а прямым преобразованием формы фигуры, т.е. перестройкой зрительной структуры.

Известно, что такие структурные признаки восприя­тия закрепляются у человека в формеобщих представ­лений. (В данном случае - общего представления о прямоугольнике). Следовательно, знания об отношениях вещей заключаются в этом случае вструктуре представ­лений о них, а мышление осуществляется с помощью об­щих представлений, путем их сравнения с реальностью и соответствующих преобразований представлений (иде­альные действия) или реальности (предметные дейст­вия). Это — образное мышление.

Во-вторых, структурными признаками реальности, на которые опирается мышление, могут бытьфункциональ­ные и оперативные связи и свойства вещей, известные че­ловеку из его опыта.

Примером — могут служить опыты психолога Секейя. Он ставил на одну чашу весов свечу и уравновешивал ее на другой чаще гирьками. Затем предлагал испытуе­мым, не убирая и но добавляя гирек, а также не отрезая кусков от свечи, сделать так, чтобы весы вышли из рав­новесия.

Решение просто. Надо зажечь свечу. Стеарин начнет выгорать, свеча будет становиться все легче и равнове­сие нарушится. Однако, большинство испытуемых с за­дачей не справились. Для них привычное значение «све­чи» — это ее функциональный признак — давать свет. Он, по видимости, не имеет отношения к задаче (ведь изменять надо признак—пес). И мышление с ней не справляется, т.е. нужные преобразования ситуации не обнаруживаются испытуемым.

Такие значения, связанные с привычными функциями вещей, называют, как мы знаем, «житейскими псевдопонятиями». Они основываются на личном опыте челове­ка. Следовательно, знания об отношениях вещей закрепляются в этом случае в структурепрактического опытаиндивида, а мышление осуществляется с помощью псевдопонятий и соответствующих преобразований их или реальности. Это — практическоемышление.

Далее. Структурными признаками реальности, на ко­торые опирается мышление, могут быть ее объективные, существенныезакономерности и свойства, установленные наукой. Так, например, определяя ускорение, которое по­лучит тело с данной массой под действием определенной силы, учащийся использует отношение между ними, ус­танавливаемое вторым законом Ньютона. Такие знания закрепляются, как мы видели, в научных понятиях и за­конах. Они основываются на познавательном опыте об­щества. Следовательно, знания об отношениях вещей закрепляются в этом случае вструктуре научных поня­тий и утверждений, а мышление осуществляется путем связывания этих понятии и суждений Друг с другом или с реальностью и соответствующими их преобразования­ми. Это —научное мышление.

Структурные признаки реальности, на которые опира­ется мышление, могут представлять также не частные, а всеобщие отношения вещей и явлений, существенные для деятельности. К ним относятся, например, отношения причины и следствия, цели и сродства, объекта и его ка­чества, носителя действия и его объекта, части и целого и т.д. Мыслительные структуры, в которых закрепляют­ся подобные всеобщие существенные отношения вещей и явлений, называюткатегориями. Они основываются на совокупном практическом опыте всего человечества и выражают его отношение к миру, в котором оно сущест­вует и действует. Знания об отношениях реальности за­крепляются в этом случае вкатегориальной структуре мышления, и само мышление заключается в укладыва­нии реальности в эту сеть категорий, т.е. систематиза­ции вещей и явлений по линиям их свойств, формы, ве­личины, функций, причины, назначения, состава и т.д. Психологи называют этот аспект психической деятельно­стиинтеллектом.

Наконец, структурные признаки реальности, на кото­рые опирается мышление, могут быть представлены в отношениях понятий. К ним относятся, например, отношения рода и вида, субъекта и предиката, отрицания и утверждения, соединения и разделения, частного и об­щего абстрактного и конкретного, выведения и противо­поставления и др. Знания их закрепляется в логических законах и понятиях. Они основываются на мыслитель­ной практике и опыте человечества. Соответственно, знания об отношениях вещей закрепляются в этом слу­чае влогических структурах мышления. А само мышле­ние заключается в использовании этих структур для установления и преобразования понятий и их связей в соответствии с закрепленными в них отношениями реаль­ности. Такое мышление, заменяющее действия с реаль­ными вещами, оперированием понятиями по логическим правилам, называюттеоретическим мышлением.

Значит, обучение мышлению включает прежде всего формирование у учащегося определенныхпознаватель­ных структур. Это могут быть структуры представлений, опыта, понятий, категорий и логических отношений, ко­торыми оперирует учащийся. Соответственно будет иметь место формирование образного мышления, или практи­ческого мышления, или научного мышления, или интел­лекта, или теоретического мышления.

Какой именно из этих типов мышления преимущест­венно формируется в данной педагогической ситуации, зависит от четырех основных факторов.

Во-первых, от характера материала, с которым имеет дело учащийся. Во-вторых, от типа задачи, которую он должен решить. В-третьих, от способа обучения. В чет­вертых, от возраста и уровня развития учащегося,

Рассмотрим вкратце каждый из этих факторов.

Начнем сматериала, т. с. тех данных, с которыми имеет дело учащийся. Мы знаем, что понять эти данные означает, установить их связи друг с другом, а также с опытом и знаниями, которые уже имеются у учащего­ся. Мыслить — значит использовать эти связи для реше­ния определенных задач. Так вот, исследования показы­вают, что указанные связи могут иметь различный харак­тер. (Греко).

В одном материале они являются преимущественно логическими. В этом случае одни факты могут быть вы­ведены из других теоретически, по правилам логика. Пример, доказательство математической теоремы. Такие данные можно назватьнеобходимыми.

В другом материале связи могут иметь функциональ­ный характер, т.е. выражать определенный научный за­кон, полученный из наблюдений над фактами. Пример, решение задачи по физике на применение закона Бои-ля - Марриота. Такие данные можно назватьдетерми­нированными.

В некоторых случаях связи данных могут выражать не научный закон, а просто какие-нибудь устойчивые со­четания фактов, которые встречаются в практике. При­мером могут служить падежные окончания, орфографи­ческие правила и т. п. Такие данные можно назватьправилосообразными.

Наконец, могут встречаться материалы, где связи ме­жду данными, которые использует мышление, являются вообщеслучайными, т. е. имеют место только в данном материале. Примеры: сочетание слов в каком-нибудь стихотворении, биографические данные исторического лица, географический рельеф определенной местности и т. п.

Если мышление истинно, т.е. верно отражает реаль­ность, оно может опираться лишь на те связи, которые фактически имеются в его исходных данных. Поэтому необходимые данные создают возможности для развер­тывания логического, детерминированные данные — на­учного, правилосообразные — практического, а случай­ные — образного мышления.

Значит, не на всяком материале можно формировать любое мышление. В зависимости от того, какой характер связей преобладает в данном учебном материале, варьи­руют и возможности, которые он представляет для обу­чения тому или иному типу мышления. Очень огрубляя, можно отметить, что в целом связи необходимого харак­тера преобладают в математических науках, а данные детерминированного типа — в естественных (особенно в физико-химических). Правилосообразные данные зани­мают преобладающее место в лингвистике, филологии, некоторых разделах биологии и географии, во многих разновидностях трудовой и практической деятельности. Случайные (в смысле индивидуально-единичные, непов­торимые) данные имеют место в настоящих произведе­ниях искусства, а также исторических фактах.

Наконец, опора на категориальные отношения явля­ется необходимой основой любого понятийного мышле­ния, но ведущей она становится, по-видимому, в фило­софских науках. В соответствии с этой очень грубой и приблизительной классификацией определяются относи­тельные возможности различных школьных предметов (и вузовских дисциплин) для обучения каждому из рас­смотренных типов мышления.

Теперь перейдем ко второму фактору —характеру за­дач, решаемых мышлением. Если первый фактор—ха­рактер данных — создает лишьвозможности для развер­тывания определенного типа мышления, то характер за­дачи порождаетнеобходимость в этом. Каждая задача требует для своего решения выявления и использова­ния определенных связей исходных данных. Например, задачи на доказательство в математике требуют выявить и использовать логические связи необходимых данных. Но задачи на определение всличие! (например, через сколько часов наполнится бассейн) опираются, главным образом, на выявление функциональных связей. А реше­ние примеров (например 2²+2x=8) зачастую требует лишь правило-сообразных преобразований. Наконец, в той же математике немало задач, которые требуют и об­разного мышления (например, задачи на построение в геометрии).

Таким образом, сама задача заставляет мышление опираться на тот или иной тип связей в его данных и тем самым определяет какой тип мышления реализуется при ее решении. Изменяя характер задач, можно, так ска­зать, поворачивать тот же материал разными сторонами к учащемуся, требовать от него и воспитывать у него разные типы мышления,

Третий фактор, как мы уже говорили, это — возраст и развитие учащихся. По поводу их связи с преоблада­ющим типом мышления есть много разных теорий и то­чек зрения. Но в общем, по-видимому, доказано, что об­разное и практическое мышление представляют первый, генетический более низкий уровень, функциональное — второй, а теоретическое и категориальное — высший уровень, который позже всего достигается в развитии. Возрастные рамки тут ставить трудно. Как показал Выготский, разные уровни и типы мышления могут со­существовать у того же человека одновременно, в зави­симости от его знаний в тех или иных областях и прак­тики соответствующего мышления в этих областях,

Наконец, четвертый фактор, это — способ обучения,т. е. как устанавливаются отношения, которыми опериру­ет мышление. Анализ показывает, что это может осуще­ствляться следующими тремя основными способами:

1. Необходимые отношения заранее сообщаются уча­щемуся в виде общих принципов, формул, правил или алгоритмов. Такой путь можно назватьзаучиванием принципов.

2. Существенные отношения обнаруживаются самим учащимся в ходе осмысливания данных и оперирования с ними. Такой путь можно назватьобучением на приме­рах.

3. Учащегося обучают приемам и признакам, с по­мощью которых обнаруживаются необходимые отноше­ния вещей и явлений. В этом случае учащийся также сам обнаруживает существенные отношения данных, но его вооружают необходимыми для этого способами мыс­лительной деятельности. Такой путь можно назватьобу­чением структурным ориентирам мышления.

В ряде исследований психологи подвергли сравни­тельному изучению все эти три пути освоения познава­тельных структур. Например, немецкий психолог Катона проводил опыты, в которых дети учились решать за­дачи со спичками, вроде следующей: «Из спичек сложены 5 квадратов (рис. 11).

Рис. 11

Из них надо сделать 4 квадрата, переменив положение 3-х спичек, но не убирая ни одной». Задачи такого рода выбраны, потому что они: а) не требуют никаких специ­альных знаний, б) опираются только на выявление и преобразование отношений, в) позволяют регистриро­вать ход мышления, потому что он реализуется в наблю­даемых действиях испытуемого.

Решение приведенной задачи следующее (рис. 12).

Рис. 12

К нему можно попытаться подвести испытуемого, со­общая ему общий принцип решения. Например, в виде такой инструкции: «Здесь 5 квадратов сложены из 16 сторон. Мы хотим превратить эти пять квадратов в че­тыре таких же. Значит, каждый отдельный квадрат дол­жен теперьиметь четыре независимых стороны, которые не являются одновременно стороной другого квадрата (16:4=4). Поэтому все стороны, которые имеют двой­ную функцию, т. е. принадлежат одновременно двум квадратам, должны превратиться в стороны, которые имеют только одну функцию, т. е. принадлежат только одному квадрату».

Обучение на примерах производилось следующим об­разом. Испытуемым в течение восьми минут показывает­ся задача. При этом экспериментатор говорит: «Чтобы научить вас решать, такие задачи («мотивация»!), я вам покажу похожие. Прошу внимательно следить за тем, что я делаю, и попытайтесь это понять». Затем Катона начинает со структурно очень простых задач (рис. 13). Он показывает ход их решения по этапам, отодвигая сразу целые квадраты.

Рис. 13.

Затем показывается решение задачи «из семи пять» (рис. 14). Потом, «из четырех - три» (рис. 15).

Рис. 14

Рис. 15

Задачи подобраны так, чтобы испытуемые могли ус­мотреть способы образования «дырок» путем разруше­ния и удаления угловых и средних квадратов. Затем им предлагается самостоятельно решить задачу с которой мы начали (рис. 8).

Наконец, обучение ориентирам мышления направля­ет внимание на положение квадрата в фигуре (угловой, средний, внутренний, внешний) как ориентир действий и их результатов. Угловой квадрат разрушается удале­нием двух спичек, внутренний — удалением одной, внеш­ний - удалением трех и т.д. (рис. 16).

Рис. 16

Кроме того, Катона давал и заучивание готовых ре­шений.

Усвоение соответствующих отношений проверяется попереносу, т. е. росту умения решать аналогичные новые задачи. В опытах Катоны по этому критерию наилучшим оказался путьобучения структурным ориентираммышления.

Результаты эти подтверждаются и опытами совет­ского психолога Я.А. Пономарева, a в нашей лаборато­рии опытами В. С. Ивашкина.