Глава 3. Структура научно-познавательной деятельности и образование
3.1. Развитие представлений о структуре научно-познавательной деятельности
Когнитивная система (от латинского cognĭtĭo— познание, узнавание, ознакомление) – многоуровневая система, обеспечивающая выполнение всех основных когнитивных функций живого организма. Научная подсистема когнитивной системы наиболее развита и структурно организованна по сравнению с другими подсистемами. В первой главе было отмечено, что наука ориентирована на получение знания, которое можно воплотить на практике – то есть на получение определенного продукта [26, С. 114]. Таким продуктом науки как разновидности познавательной деятельности является особый вид знаний. Наука – не единственная форма общественного сознания, и другие формы постижения мира компенсируют определенную ограниченность ее возможностей [29, С. 12]. Однако только научное познание обеспечивает генерализацию знаний, то есть создание целостной, устойчивой относительно социальных возмущений структуры, организующей системное порождение и организацию адекватных представлений о мире, включая внутренний мир человека.
В последние десятилетия укоренилось представление о множественности «наук». В частности, усиленно подчеркивается принципиальное различие «естественных» и «гуманитарных» наук; говорится о науках математике, физике, химии, географии и других, отраженных предметами программ общего образования. В вузе появляются новые отдельные «науки» – инноватика, имиджелогия… Особенно вредное воздействие это представление оказывает на сознание молодых людей, и без того с трудом только начинающих приобщаться к научно-познавательной деятельности на общеобразовательном уровне системы непрерывного образования. Такое разделение единого тела науки на принципиально отличные друг от друга фрагменты с необходимостью приводит к разрушению в сознании обучающегося целостной научной картины мира как единственно возможной основы интеллектуального образования.
В работе [41, С. 3] для обсуждения этого обстоятельства с обучающимися предложена следующая метафора (см. рис. 3.1). Как только мы сталкиваемся с принципиально новым для нас явлением, к нему тут же протягиваются «ручки», которые «ощупывают» предмет нашего интереса. Эти отдельные «ручки» (без объединяющего их общего тела) педагог рисует на доске. Включается режим игры.
– «Оно живое!» – говорит первая «ручка».
– «Оно из Северной Африки!» – говорит вторая.
– «Его впервые обнаружили и описали в период правления Тутанхамона!» – подхватывает третья.
– «Оно имеет форму правильного шестиугольника!» – четвертая.
– …
И здесь педагог предлагает ответить на несколько вопросов. Первый вопрос: «Откуда эти „ручки“ протянулись к явлению?»
Учащиеся, которых, как правило, заинтересовывает этот рисунок, живо реагируют на вопрос, и либо отвечают: «Из головы!» («Из мозга!» и т.д.) либо делают соответствующий жест, заменяющий (дублирующий) такой ответ.
Второй вопрос: «Как называются эти „ручки“?» (возвращение к рисунку на доске и перечислению нарисованных «ручек»).
В соответствии с порядком перечисления учащиеся безошибочно и дружно отвечают: «Биология!»; «География!»; «История!»; «Математика!»…
Третий вопрос: «А то, что узнали эти „ручки“, собирается в отдельные емкости или в одну, общую?»
Ответ: «Конечно, в общую!» После этого педагог дорисовывает эту общую для всех «ручек» емкость, пишет на ней слово «наука» и вместе с учащимися определяет это понятие. Затем учащимися подбирается наиболее удачная метафора, отражающая связь науки и «ручек». Учащиеся с легкостью приходят к выводу, что «ручки» вырастают из науки, следовательно, являются ее отраслями.
Рис. 3.1. Образная иллюстрация единства науки в общности ее отраслей
При таком подходе становится понятным существование единого «тела» науки: именно оно имеет структуру, «тесно взаимодействующую с новыми знаниями» [32, С. 8]. Следовательно, и отрасли науки характеризуются принципиально той же структурой вне зависимости от объекта и предмета нашего интереса. А вот методологические особенности деятельностной реализации элементов этой структуры от объекта и предмета зависят, что и служит основой разграничения сфер компетенций отраслей науки.
Таким образом, наличие у профессиональной научно-познавательной деятельности устойчивой структуры, единой для любых направлений этой деятельности, с точки зрения современной концепции познания не вызывает сомнений.
Попытки осознания такой структуры и использования этого осознания в практических целях могут быть связаны с формированием способа действия на основе продуктивного (понятийного) мышления. Только этот тип мышления [17; 18], принципиально предполагающий возможность трансляции результата процесса мышления как продукта, может лежать в основе научно-познавательной деятельности.
Например, в работе [10, С. 64—66] рассмотрены процессы принятия решений в структуре управленческой деятельности на основе подхода, который автор отождествляет с научным. Структуру этого подхода можно представить как последовательность предлагаемых автором действий:
Здесь очевидны неконкретность и понятийная неопределенность содержания элементов структуры, хотя некая структурированность деятельности, предполагаемой в качестве научно-познавательной, присутствует.
Достаточно понятной ситуация становится при рассмотрении предложенной выдающимся психологом А. Р. Лурией структуры подхода к решению задачи [17]:
Из сопоставления этой структуры с предыдущей можно сделать вывод, что исследователи отождествляют научно-познавательную деятельность, в основном, с решением задачи. Разумеется, во многих случаях возникшая задача обеспечивает «запуск» такой деятельности, однако собственно решение является лишь определенным этапом работы. Различные исследователи рассматривают зачастую отдельные этапы этой работы, и потому общая картина структуры научно-познавательной деятельности остается «за кадром». Многие ее элементы подразумеваются либо просто упускаются из виду как якобы хорошо известные и понятные, хотя выше уже было показано, что это не так. В то же время только трансляция именно общей картины научно-познавательной деятельности может формировать соответствующую компетенцию обучающихся, играющую, как было показано в разделе 2.3, системообразующую роль в компетентностном подходе к образованию.
Автор настоящей книги, на основании анализа ряда работ (в том числе – упомянутых выше), посвященных продуктивному мышлению как явлению и как инструменту организации адекватной практической деятельности субъекта, «синтезировал» отраженное в литературе современное представление о полной структуре научного мышления и, соответственно, научно-познавательной деятельности, пользуясь терминологией авторов этих работ. Эта структура может быть представлена так:
Выявленная таким образом структура вполне отражает «дидактический принцип цикличности» [27, С. 12, 17]:
Данный принцип, вытекающий из теории познания, сформулированной А. Эйнштейном, «в настоящее время нашел широкое применение при управлении учебным познанием и конструировании содержания учебного предмета» [27, С. 87]. Такое представление структуры научно-познавательной деятельности является номинативным, поскольку не рассматривает конкретных процессов реализации этой деятельности. Однако уже здесь имеет смысл отметить, что «при всем различии процессов научного познания ученого-исследователя и школьника у них есть и принципиально общее», а именно – упомянутая структура [27, С. 12, 17], которая отражает необходимые, существенные, устойчивые и воспроизводимые причинно-следственные связи между операциями.
Наиболее детально, на процессуальном уровне, с указанием конкретных последовательных операций, структура научно-познавательной деятельности приведена в работах [40, С. 17; 41, С. 3] и на рис. 3.2.
Рис. 3.2. Схематическое представление процессуальной структуры научно-познавательной деятельности
Действительно, «запуск» любой познавательной деятельности, в том числе – научно-познавательной, происходит в результате выделения из окружающего мира или внутреннего мира человека явления, которое почему-либо оказывается значимым для человека, то есть является источником мотивации указанной деятельности. При этом в рамках практического мышления такое выделение не вербализуется (классическое «знаю, но сказать не могу»), что не препятствует развитию познавательной деятельности в конкретном направлении вообще. Однако в случае научно-познавательной деятельности необходимо учитывать, что наука, по определению, есть«деятельность по получению нового знания» [12, С. 20], теоретичного, сверхчувственного, умопостигаемого и рационального. Поскольку наука является формой общественного сознания, для возможности достаточно однозначной трансляции ее представлений указанное выделение должно быть оформлено не просто вербально, но строго понятийно. Необходимо учитывать принципиальное различие между формированием понятия [7] и определением понятия, посредством которого и обеспечивается однозначность трансляции научных представлений с учетом индивидуальности личностного восприятия. Таким образом, выделение явления (проблемной ситуации) из мира оформляется введением определения соответствующего понятия или системы понятий. Только в таком случае можно говорить о последующей целенаправленной научно-познавательной деятельности.
Рассмотрение выделенного явления должно быть системным, то есть в естественной взаимосвязи с другими элементами системы явлений. Эта взаимосвязь воспринимается нами как внутренне присущая системе или ее части особенность, свойство. Очерчивание такого системно определенного круга явлений, в котором рассматривается интересующее нас явление, должно быть четким и формализованным, что также возможно только на понятийно обеспеченном языке. Наконец, для описания выделенного из мира явления необходимо введение меры этого явления или связанного с ним свойства системы. Как будет показано ниже, в главе 4, формирование определения понятия «автоматически» вводит такую меру либо указывает на способ ее введения. В качестве примера можно привести введение определений физических величин, которые являются мерами физического явления или физического свойства. Эти определения являются не чем иным, как определениями соответствующих мерам понятий.
В результате совокупность перечисленных первых трех элементов структуры научно-познавательной деятельности формирует универсальный относительно субъектов деятельности язык, посредством которого процесс и результат этой деятельности могут быть транслированы. Единственность и универсальность этого языка обеспечивают возможность осознания смысла деятельности и, соответственно, как мотивацию ее развития в конкретной познавательной ситуации, так и возможность обучающей трансляции модели этой деятельности.
Вот теперь, когда мы четко понимаем, о чем говорим, что исследуем, и когда есть определенная нами осознаваемая мера предмета исследования, можно проводить измерения.
Однако единичное измерение не имеет смысла: его результат нельзя обсуждать при отсутствии результатов других аналогичных измерений, то есть при отсутствии возможности сравнения. Но, как только появился второй результат – неважно, каким образом нам стало о нем известно – мы имеем дело с зависимостью какого-либо явления от его причины, с причинно-следственной зависимостью. Вот ее-то мы и устанавливаем, измеряя причину и следствие с целью нахождения функциональной связи между ними. Причина всегда характеризуется тем или иным параметром рассматриваемой системы, а следствие – мерой изучаемого явления или свойства. Поскольку в принципе можно измерить все, что угодно, мы это «что угодно» постоянно измеряем и мыслим именно зависимостями, а не результатами единичных измерений. Это справедливо для любой направленности научно-познавательной деятельности – в математике, физике, кулинарии или межличностных отношениях. Зависимость описывается совокупностью результатов измерений причины и следствия. Если речь идет о графическом представлении зависимости, то это совокупность точек, связывающих только измеренные значения величин причины и следствия, в определенном пространстве. Например, зависимость числа друзей конкретного человека (в соответствии с его представлениями) от его возраста представляет собой совокупность точек в пространстве «возраст – число друзей». Эти точки связывают возраст, в котором проводилось измерение, с числом друзей, которое, по мнению данного человека, соответствовало этому возрасту. Зависимость не отображается произвольно проведенной относительно указанных точек линией. Тем более бессмысленно соединение на графике экспериментально полученных точек отрезками прямой линии.
Если причинно-следственная связь устойчива, то она проявляется при измерении соответствующей зависимости в различных условиях. В таких случаях можно говорить о наличии у наблюдаемых зависимостей выраженных общих черт. Например, речь может идти о возможности приближения (описания) таких зависимостей одной и той же аналитической функцией с разными значениями параметров. Тогда можно говорить о закономерности – наличии выраженных общих черт однотипных причинно-следственных зависимостей, полученных в разных условиях.
Наличие закономерности позволяет предложить модель причинно-следственной зависимости, то есть, в конечном итоге, модель изучаемого явления. Модель – это наше упрощенное, идеализированное представление о наиболее существенных сторонах явления. В качестве математического выражения модели обычно рассматривается аналитическая функция, поскольку только такое представление может быть именно математически проанализировано для любых возможных значений мер причины и (или) следствия и, следовательно, может допускать экстраполяции в области ненаблюдаемых экспериментально значений. Это сообщает модели определенную предсказательную силу, что и является, собственно говоря, целью научного познания. Необходимо отметить следующее чрезвычайно важное обстоятельство: модель явления может появиться только на этом этапе научного познания. Если в литературных источниках говорится о наличии модели в самом начале рассмотрения явления, то в лучшем случае имеется в виду «свернутое» прохождение в подсознании всех описанных здесь предыдущих шагов научно-познавательной деятельности. Обычно же в таких случаях имеет место не научно-познавательный, а прецедентный подход к выбору модели: выделив явление из мира, субъект деятельности ищет соответствующий прецедент и выбирает готовую модель еще до начала проведения исследования. Это, к сожалению, характерно для большинства дидактических материалов на всех уровнях непрерывного образования, что негативно сказывается на адекватности представлений обучающихся о рассматриваемой структуре.
Формализованное отображение модели представляет собой закон. Способ формализации один – математический. Вербальная формализация модели есть частный случай математической. Здесь важна однозначность понимания модели всеми участниками научно-познавательной деятельности. Далее, в главе 5, проблема закона будет рассмотрена подробнее, здесь же мы только отметим, что закон – это модельное представление о необходимой, существенной, устойчивой и воспроизводимой причинно-следственной связи между явлениями. В рамках модели и в границах применимости, обусловленных моделью, закон справедлив безусловно и является единственной основой для сознательного неотвратимого и безошибочного решения соответствующих задач.
Однако проблемные ситуации, с которыми мы сталкиваемся, чрезвычайно редко могут быть описаны простейшими моделями, для которых справедливы законы. Поэтому для решения задач, приближенных к реальным условиям, необходимо вывести следствие из закона, учитывающее усложнение модели. Важно понимание того обстоятельства, что закон устанавливается строго в результате описанной выше последовательности действий. Следствие же из закона всегда является нашим домыслом и нуждается в проверке все новыми и новыми решениями задач.
Задача решается на основании закона или следствия из него. Решается, как уже было сказано выше, сознательно, неотвратимо и безошибочно.
Но в структуре научно-познавательной деятельности есть еще один, чрезвычайно важный, элемент. По окончании описанного исследовательского цикла неизбежен переход к рассмотрению новых явлений. В частности, в связи с тем, что научное знание имеет принципиально уровневый характер, это может быть переход, связанный с новым, более высоким уровнем рассмотрения исходно выделенного из мира явления. Этот элемент структуры научно-познавательной деятельности лежит в основе идеи непрерывности образования.
Предложенная здесь процессуальная модель структуры научно-познавательной деятельности (рис. 3.2) является результатом рассмотрения большого числа ставших классическими научных работ. Ее адекватность проверить достаточно просто. Читателю предлагается (с учетом рассмотренного выше смысла и содержания элементов структуры):
а) обоснованно изъять какой-либо элемент предложенной структуры или ввести принципиально новый;
б) поменять два или несколько элементов местами в структуре.
Трудно предположить, что сначала надо установить закон, а затем решить, что же мы исследуем. Или: сначала решить задачу, а затем установить закон, на основе которого она должна решаться. Не менее трудно понять, как решать задачу, если неизвестен закон, описывающий рассматриваемый в ней процесс.
Из проведенного рассмотрения (отраженного также в работах [35, 40, 41]) видно, что структура научно-познавательной деятельности состоит из трех блоков, которым соответствуют требования Федерального государственного стандарта общего образования [24, С.15] в отношении компетенций и компетентностей, являющихся компонентами научно-познавательной компетентности:
• формирование понятийно обеспеченного языка научного описания изучаемого явления (этому блоку структуры рис. 3.2, состоящему из первых трех ее элементов, можно присвоить наименование «Язык»);
• установление интересующих исследователя причинно-следственных связей между явлениями (блок «Закон» – от «Измерения явления или свойства» до «Формулирования закона» в структуре рис. 3.2);
• решение задач, представляющих интерес для субъекта исследования (блок «Задача» – последние три элемента структуры рис. 3.2).
Таким образом, описанная выше структура научно-познавательной деятельности может быть схематически представлена в обобщенном («свернутом») виде как
3.2. Принципиально алгоритмизированный характер научно-познавательной деятельности
Фреймовое [8] представление структуры научно-познавательной деятельности на рис. 3.2 и в свернутом ее виде («язык» – «закон» – «задача») отражает последовательность шагов этой деятельности в процессе исследования. Такая последовательность устойчиво ассоциируется с алгоритмом деятельности. Однако практика научной и педагогической деятельности, а также анализ соответствующей литературы показывают, что обыденные представления об алгоритме и, следовательно, алгоритмизации той или иной деятельности, чаще всего недостаточны и неопределённы. Поэтому понимание, в частности, системности, целостности и устойчивости рассматриваемой структуры (рис. 3.2) бывает затруднено, что приводит к неаргументированным возражениям и проблемам с разработкой и внедрением в образовательный процесс соответствующих технологий. В связи с этим необходимо рассмотреть сущность алгоритмического компонента профессионального научного мышления, на котором и основана научно-познавательная деятельность.
Употребление термина «алгоритм» настолько прочно вошло в лексику субъектов организованных форм деятельности, что перечисление частных примеров не имеет смысла. В основном представление об алгоритмизации деятельности распространяется на работу по решению разного рода задач – учебных, образовательных, управленческих и т. д. (например, [1, 15]). При этом сложилось представление о множественности частных алгоритмов решения отдельных классов задач. Происхождение этих алгоритмов, как правило, достаточно туманно и носит характер субъективных предписаний. Последнее приводит к тому, что деятельность в соответствии с Алгоритмом воспринимается как исполнительская и репродуктивная. Чаще всего алгоритм решения задачи реализуется в скрытом виде, без упоминания процедуры алгоритмизации и указания четких последовательности и содержания шагов соответствующего алгоритма (например, [2, 10, 11, 19]). Это сообщает работам прецедентный характер и принципиально затрудняет трансляцию результата даже на сходные проблемные ситуации либо требует дополнительных усилий, направленных на формирование алгоритмизированного представления такого результата. Именно так были представлены результаты работ [2, 10, 11, 19] при их анализе в коллективной монографии [22]. Чрезвычайно важным является то обстоятельство, что в процессе трансляции знаний при обучении и образовании алгоритмизированные подходы не входят в число стандартизированных и устойчивых методических приемов, отраженных в общепринятых дидактических материалах, а проявляются в рамках личной инициативы отдельных педагогов и преподавателей, руководствующихся работами типа [15]. Именно это указывает на недостаточность и неопределенность представлений о роли алгоритмического подхода к формированию и трансляции знаний и умений.
Конец ознакомительного фрагмента.