Каждый учебный предмет представляет собой с различной полнотой соответствующую науку, т.е. накопленное веками общечеловеческое знание об окружающей нас действительности. Разные стороны этой действительности исследованы человечеством по-разному.
Однако, когда начиналось формирование научного представления о действительности, развитие науки продвигалось одним и тем же путём, проходя одни и те же этапы. На этом пути чётко различимы следующие четыре ступенив подъёме науки от первоначального знакомства со своим предметом и до полного раскрытия его свойств и качеств. Вот эти ступени:
—первая ступень – феноменологическая (b1), на которой описание свойств и качеств объекта науки осуществляется на естественном (житейском) языке;
—вторая ступень – качественная теория (b2). Наэтой ступени, врезультате более полного изучения свойств и качеств объекта, зарождается специфический язык науки с присущей ей терминологией и символикой;
—третья ступень – количественная теория (b3) – представляет собой результат такого развития науки, когда знание свойств объекта достигло такого уровня, что на основе построения математической модели возможного функционирования объекта удаётся сформулировать точный прогноз исхода любого процесса, в котором задействован объект;
—четвёртая ступень – аксиоматическая теория (b4) – это такая ступень абстракции, когда сформулированные закономерности и построенные модели обладают такой общностью, что они объясняют и прогнозируют поведение любых объектов любой природы.
Параметр ступень абстракции (b) не только даёт более детализированную и чёткую картину врождённых различий человеческого интеллекта, но и добавляет ещё одно измерение к определению объёма учебной информации, содержащейся в учебнике. Ранее приведённое нами произведение NH выражает формальный объём информации в учебнике. Если учитывать ещё и качество информации по ступени абстракции, то формальный объём информации (Q) увеличится в b раз и тогда: Q= NHb бит. В этом объёме не учитываются важные параметры качества усвоения учащимся предмета – уровень усвоения и автоматизация умений пользоваться усвоенной информацией.