Синергетические методы образования

Самообразование. Самоорганизация - одно из ключевых понятий синергетики. В аспекте образования это означает самообразование.
Лучшее управление -это самоуправление. Еще даосисты говори-ли, что хорош тот правитель, который управляет как можно меньше. Переформулируя эту мудрость Востока, можно сказать, что хорош тот учитель, который учит, вернее поучает, как можно меньше. Главное - не передача знаний (всего передать невозможно!), но овладение спосо-бами пополнения знаний и быстрой ориентации в разветвленной си-стеме знания, способами самообразования. А в передаче этого know how может помочь учитель.
Нелинейный диалог. Парадигма самоорганизации, или синергетическая парадигма, влечет за собой новый диалог человека с природой. Она приводит также к новому диалогу человека с самим собой и с другими людьми. Нелинейная ситуация, ситуация бифуркации путей эволюции или состояние неустойчивости нелинейной среды, ее чувствительности к малым воздействиям, связана с неопределенностью и возможностью выбора. Осуществляя выбор дальнейшего пути, субъект ориентируется на один из собственных путей эволюции сложной системы, с которой он имеет дело, а также на свои ценностные предпоч-тения. Он выбирает наиболее благоприятный для себя путь, который в то же время является одним из спектра путей, определяемых внутрен-ними свойствами этой сложной системы, т.е. одним из реализуемых в ней путей. Синергетику поэтому можно рассматривать как оптимистический способ овладения нелинейной ситуацией.
С синергетической точки зрения процедура обучения, способ связи обучающего и обучаемого, учителя и ученика может быть представлена следующим образом. Это -не перекладывание знаний из одной головы в другую, не просвещение и не преподнесение готовых истин. Это - нелинейная ситуация открытого диалога, прямой и обратнойm связи, солидаристического образовательного приключения, попадания - в результате разрешения проблемных ситуаций - в один и тот же, самосогласованный темпомир. Последнее означает, что благодаря совместной активности в такого рода ситуации учитель и ученик начинают функционировать с одной скоростью, жить в одном темпе.
Пробуждающее обучение. Главная проблема заключается в том, как управлять, не управляя, как малым резонансным воздействием подтолкнуть систему на один из собственных и благоприятных для человека путей развития, как обеспечить самоуправляемое и самоподдерживаемое развитие. Проблема также в том, как преодолевать хаос (неорганизованные и спонтанные устремления обучаемого), его не преодолевая, а делая творческим, превращая его в поле, рождающее искры инноваций. Синергетический подход к образованию заключается в стимулирующем, или пробуждающем образовании, образовании как открытии себя или сотрудничестве с самим собой и с другими людьми.
По-видимому, существуют определенные конфигурации ситуаций познания, обучения или жизни. Чтобы действовать наиболее эффективно, надо действовать в нужное время и в нужном месте. Речь идет о так называемых резонансных, топологически правильных воздействиях. Результаты их могут быть весьма неожиданными и многообещающими.
Обучение как адаптивная модификация. С точки зрения эволю-ционной эпистемологии, которая использует эволюционные, в том числе и современные нелинейные, синергетические модели для пони-мания процессов познания, творчества, а также приобретения нового знания в процессе обучения, обучение предстает как "адаптивная мо-дификация" (К.Лоренц 1965) генетически врожденного поведения.
Сама возможность обучения означает существенное преимуще-ство человеческого существа в достижении того, для чего в ходе обыч-ной дарвиновской эволюции потребовалось бы тысячелетия неопреде-ленных мутационных изменений. Культурная эволюция, в противопо-ложность историческому развитию биологических видов, является ла-маркианской по своему характеру, т.е. выражаясь на биологическом
языке, приобретенные индивидом в течение его жизни изменения, его знания и накопленный опыт, наследуются, передаются следующим по-колениям.
Обучение имеет резонансную природу: осуществляется ускорен-ный переход к новым, модифицированным структурам знания и поведения. Грубо говоря, происходит "штамповка", матричная передача целостных образцов знания, что составляет основу доя последующих творческих изысканий индивидуального разума.
Обучение как фазовый переход. В результате процесса обучения глубоко перестраивается личность обучающегося. С синергетической точки зрения, как показывает Скотт Келсо, обучение протекает как "специфическое видоизменение уже существующих паттернов поведе-ния в направлении той задачи, которую предстоит решить. Хотя мы не знаем точно, что происходит в мозгу человека, но есть определен-ные основания предполагать, что обучение не только усиливает следы памяти и уже существующие синаптические связи, но и радикально пе-рестраивает всю конфигурацию структуры-аттрактора. "Изучаемый паттерн модифицирует внутреннюю динамику. Обучение является процессом, в результате которого паттерн попадает в память. Мы говорим, что паттерн поведения усваивается в той степени, в которой внутренняя динамика изменяется в направлении паттерна, который предстоит изучить. Когда процесс обучения завершен, отпечатавшийся в памяти паттерн определяет аттрактор, стабильное состояние (теперь модифицированной) динамики паттерна".
Длительный процесс обучения или самообразования, творческой работы вообще связан с целой серией событий качественной пере-стройки аттракторов, своего рода фазовых переходов. Человек стано-вится иным. Развивая основы диалогического мышления и способа жизни, немецкий философ экзистенциального направления Мартин Бубер совершенно с другой стороны приходит к аналогичному выводу:
"Связь есть взаимность. Мое Ты воздействует на меня, также как и я оказываю воздействие на него. Наши ученики влияют на нас, наши работы строят нас.
Гештальт-образование. Открывая принципы сборки сложного из простого, синергетика строит новый холизм. Синергетический подход к человеку -это холистический подход. Если речь идет об образовании. то это гештальт-образование. Процесс обучения, связь обучающего и обучаемого, предстает как их "синергетическое приключение". при котором в самом обучаемом обнаруживаются скрытые потенции. установки (структуры-аттракторы) на перспективные тенденции собственного развития.
'Тештальт" означает в переводе с немецкого "паттерн" или "конфигурация". Гештальт-психологи полагают, что восприятие обра-за не может быть разбито на примитивные ощущения, возникающие от частей этого образа. Восприятие образа возникает в целом, и оно неделимо. Следуя этой традиции, гештальт-образование можно истолковать как передачу целостных блоков информации, качественную смену схем. паттернов мышления, а также как перестройку самой конфигурации ситуации обучения. Научиться мыслить синергетически -значит научить мыслить нелинейно, мыслить в альтернативах, предполагая возможность смены темпа развертывания событий и качественной ломки, фазовых переходов в сложных системах.

3. Возврат к визуальному мышлению

Новые синергетические знания и новые подходы к образованию требуют иных, отвечающих уровню сегодняшнего дня способов пере-дачи и распространения этих знаний. Прежде всего представляется це-лесообразным всесторонне разрабатывать средства визуализации си-нергетических знаний на компьютерах. А для этого необходимо перевести основные понятия и представления синергетики на язык образов мировой культуры, соотнести их с философскими воззрениями, с символикой мифологии и религии.
Известно, что у человеческих существ именно зрительный канал является наиболее мощным в восприятии и переработке поступающей информации. Более половины нейронов коры головного мозга челове-ка связаны с обработкой визуальной информации. Поэтому наиболее эффективны такие способы передачи знаний, как "текст 4- образ", формула + визуализация описываемого ею хода процесса".
В этой связи стоит напомнить, что первобытное, архаическое мышление было по преимуществу образным, если можно так выразиться. "правополушарным". Это было мышление в представлениях и символических образах. Дальнейший многотысячелетний ход эволюции культуры и науки, в особенности западной, привел к всестороннему развитию логических, аналитических, вербальных средств обработки информации и презентации знаний, основанных на логико-понятийном, "левополушарном" мышлении. При этом наглядность и образность архаического мышления была во многом утрачена. Существовала даже склонность специально изгонять наглядность, якобы, мешавшую пониманию абстрактно-теоретических результатов фундаментальных научных исследований. Такого рода тенденция наблюда-лась, например, при переходе от геометрических к алгебраическим до-казательствам, а также во время разработки квантово-механической теории.
В результате нынешнего бурного развития математического мо-делирования, вычислительного (на компьютерах) эксперимента, компьютерной графики открываются возможности для нового синтеза, синтеза видео, аудио, текстуальных и формализовано-математических средств передачи научной информации, а стало быть, для одновремен-ного использования преимуществ и "левополушарного" (логико-понятийного), и "правополушарного" (наглядно-образного) мышления. Прорыв к новому осуществляется путем возврата к старому. Образное мышление древних возрождается на новой основе. Способности продуктивного воображения и творческой интуиции получают новые импульсы для развития благодаря погружению человека в виртуальные реальности, моделируемые компьютером. Не случайно в наши дни наряду с гипертекстами электронных пособий необычайно широким спросом начинают пользоваться визуальные энциклопедии с фото и картинками даже для взрослых.
Через синергетику оказывается возможным соединение двух вза-имодополнительных способов постижения мира -постижение через образ и через число. Синергетика позволяет сблизить Восток и Запад, восточное, наглядно-образное, интуитивное восприятие мира и западное, логико-вербальное.

4. Синергетика как способ интеграции естественнонаучного
и гуманитарного образования

На основе синергетики возможно также сближение гуманитарного и естественнонаучного образования.
Гуманитарное образование все более математизируется. Использование компьютерных программ, визуализирующих синергетические знания, -это реальный путь для гуманитариев усвоить глубоко содер-жательные понятия и идеи, получаемые на самом передовом крае математической и физической наук, вовлечения в оборот своего мышле-ния важных мировоззренческих следствий и выводов из сложных аналитико-математических расчетов и математического моделирования процессов образования и эволюции сложных структур в нелинейных средах.
Для специализирующихся в области естествознания - это способ повышения их общей культуры мышления, расширения их культуроло-гического образования.

5. Обучающие компьютерные программы по синергетике

Разработка обучающих компьютерных программ по синергетике началась в 1992 году в рамках математического факультета Российского открытого университета. Эта весьма объемная работа пока не за-вершена. В основе ее лежат результаты многолетних исследований научной школы в Институте прикладной математики им. М.В.Келдыша и Институте математического моделирования РАН. Математические модели (дифференциальные уравнения типа теплопроводности, квазилинейные, с источником), визуализированные на экране компьютеров посредством графиков, несут в себе глубоко содержательные идеи, которые становятся доступными даже для не владеющих математическим аппаратом. Даже на обычном персональном компьютере можно воспроизводить реальные процессы эволюции, протекающие в откры-тых нелинейных средах. И это открывает возможности для массового обучения синергетике, синергетическому видению мира.
Посредством использования компьютеров решается одна из важ-нейших задач образования - налаживание прочной обратной связи между обучающим и обучаемым, развитие диалога между репрезентантом новых знаний и воспринимающим их субъектом, а также расширение возможностей выбора изучаемого материала, свободное движение в учебном проблемном поле поиска. Открывается возможность решения задачи -передать не "знание что", а "знание как" "know how", т.е. включить у обучающегося внутренние механизмы переработки и продуцирования новых знаний согласно усвоенным общим методам, моделям и схемам, зажечь внутренний огонь творчества в его душе.
Обучающая компьютерная программа в идеале должна строиться как некая увлекательная игра, как драма идей, театр идей. За графическими образами, картинками, представляющими ход процессов в открытых нелинейных средах, скрываются сложные математические вы-кладки, многолетние исследовательские работы специалистов в этой области. А сами картинки оказываются доступными многим, даже незнакомым с математикой.
Перед обучающимися, пользователем компьютерного продукта ставятся некоторые вопросы, на которые он самостоятельно пытается найти ответ. Далее осуществляется проверка и дается объяснение, почему именно этот ответ является правильным.
Персональный компьютер становится установкой, на которой можно воспроизводить реальные процессы, протекающие в открытых нелинейных средах. Пользователь получает возможность экспериментировать, "играть" ходом процессов и достигать понимания, почему процессы протекают так, а не иначе.
Чтобы в компьютерный продукт, обучающую дискету была заложена такого рода игра, чтобы ввести игровые и диалоговые элементы в процесс взаимодействия человека и компьютера, нужно смоделировать на компьютере простейшие проявления человеческой личности. Ведь образ психики творящего человека - это фактически образ постоянной игры ума, блуждания по мицелию возможных мыслительных ходов. Это -диалог между скептиком и догматиком, фантазером и реалистом, между выходящим далеко за пределы жестко установленного и осторожным, узко профессионально ориентированным специалистом. Эти ролевые типажи живут в более или менее выраженной форме в каждом из нас. А значит, обучающая дискета неизбежно несет на себе печать личности ее творца. Создатель обучающей дискеты доводит до потребителя свою собственную энергетику, аромат своей собственной души.
Компьютерная графика, будучи одним из современных способов синтеза науки и искусства, имеет немаловажное дидактическое значение. Видеофильмы и обучающие компьютерные дискеты делают новейшие результаты научных исследований наглядными, легко воспринимаемыми и понимаемыми. Кроме того, они позволяют передавать информацию в максимально сжатой форме.
Возможна разработка самых различных типов обучающих дискет по синергетике, разного информативного содержания и разного дидактического уровня сложности. Возможны дискеты чисто справочного характера (руководства по новым методам аналитических расчетов и математического моделирования), а также дискеты, инициирующие научный поиск, показывающие границы проведенных на сей день исследований и круг задач, которые еще предстоит решить. А каждый исследователь на своем собственном опыте знает, что правильная постановка проблемы, понимание направления поиска, видение перспективных шагов исследований, часто даже важнее самой реализации этих шагов, решения проблемы.
Разработка и массовое распространение нетрадиционных, образовательных средств, компьютерных программ, видеофильмов и обучающих дискет для визуализации новых представлений о самоорганизации и коэволюции в природных и социальных системах призвано привести к тому, что знание станет товаром, причем одним из наиболее ценных, социально-значимых. Ибо синергетические знания, как мы пытались здесь показать, -это не просто информация, но новый способ мышления и видения мира, способ продуцирования новых знаний, т.е. знание метода. Все это может принципиально изменить социальный статус ученого. Ученый будет способен производить продукты, которые разойдутся миллионными тиражами, быстро раскупятся, получат массового потребителя. Создание "золотой" дискеты по синергетике есть ключ ко многим областям современного образования.

Синергетика
http://www.chat.ru/~cuiet/synergetics.htm

Введение

- Итак, вы хотите знать, каков простой и ясный ответ
на Великий Вопрос Жизни,Вселенной и всего остального?
вопросил Проницательный Интеллектоматик.
-Да! Немедленно!-воскликнули инженеры.
-Сорок два,с беспредельным спокойствием сообщил
компьютер.
(Дуглас Адаме, Руководство для путешествующих автостопом по галактике)

Существует целый класс задач, которые состоят в описании поведения сложных систем, при решении которых изучение поведения отдельных эле-ментов системы не позволяет эффективно описать процессы, идущие в системе на макроуровне. Речь в данном случае идет о процессах самоорганизации, хаотическому возникновению в различных средах упорядоченных структур за счет подвода к ним энергии.
С другой стороны, хотя подобные системы имеют совершенно различную природу, число математических моделей, которые используются для описания процессов в них невелико. То есть, там, где присутствует упорядоченность, внутренняя сложность макросистем не проявляется, они ведут себя схожим образом. Собственно синергетика занимается поиском и изучением моде-лей сложных систем, вопросами возникновения порядка из хаоса и перехода от упорядоченных структур к хаотическим.
В качестве примеров самоорганизующихся систем можно назвать поток жидкости, который по мере увеличения скорости перестает быть ламинарным, в нем образуются сложные упорядоченные структуры. При дальнейшем увеличении скорости течения выделить упорядоченность становится все сложнее и поток приобретает хаотичный вид. К сложным самоорганизующимся системам относятся живые организмы любого уровня, от клеток до социумов. В неживом мире примеры самоорганизации также можно найти везде, вплоть до крупномасштабного строения вселенной [15]...