15.Способинаученія: нарощування, созданіеструктур, настройка
1.Наращіваніе (аккреция) -додавання нового знання до вже існуючих схем пам'яті. Якась система знання вже існує, і в неї вводяться новиеданние. Нарощування - самий звичайний спосіб навчання.
2. Створення структур - утворення нових понятійних структур, нове осмислення. Існуючі схеми стають недостатніми; повинні бути створені нові. Створення структур відбувається не часто і обичнотребует великих зусиль. Але, ймовірно, це найважливіший спосіб навчання.
3. Налаштування - тонке пристосування знання до задачі. Потрібні схеми існують, і в них укладено потрібне знання. Але для цієї мети вони непридатні - іліпотому, що вони занадто загальні, або тому, що вони погано пристосовані для даного конкретного використання. Тому знання потрібно «налаштовувати», постійно пристосовувати до задачі. Одним із способів такого налаштування служить вправу. Можуть знадобитися тисячі годин вправи, для того щоб досягти степенінастройкі, характерною для професіонала. Налаштування - це, ймовірно, самий повільний спосіб навчання, але це те, що перетворює просте знання предмета в досконале володіння ним.
Нарощування є процесом поступового накопичення знання. При найбільш сприятливих обставинах нове знання укладається в колишню систему, пристосовану для організації і збереження певної інформації, як показно на рис. 15-1. За інших обставин колишня система не підходить і нове знання може виявитися засунутим в труд-
недоступні ділянки пам'яті або бути неправильно тлумачить. Нарощування відбувається, наприклад, коли ви (вже досвідчений водій) починаєте керувати новим автомобілем. Ймовірно, ви вже володієте хорошою системою знання про пристрій автомобілів і про техніку водіння. І тим не менше вам треба вивчити специфічні особливості нової машини - як подається звуковий сигнал, де знаходиться ручне гальмо, який діапазон рухів керма і наскільки жорсткі гальма. В принципі при знайомстві з кожним новим властивістю машини ви в змозі прив'язати його в пам'яті якимось цілком певним способом. Проблема навчання стає проблемою введення інформації в пам'ять і вилучення її.
Звернемося тепер до створення структур: тут я хочу привести вам два дуже цікавих експериментальних результату. На жаль, обидва вони викликали сумніви і жоден з них не «котирується» в сучасній психології. Нехай так, але я вірю в них. Зараз поясню.
Один з цих дослідів був проведений в кінці 90-х років минулого століття і присвячений навчанню абетці Морзе; другий досвід (1910 г.) стосувався дротяних головоломок. Обидва вони ілюструють стрибок знання в процесі навчання. Розгляньте графік на рис. 15-2.
Цей графік показує, з якою швидкістю особи, які навчаються азбуці Морзе, передають і приймають її в залежності від тренування. Зверніть увагу, що криві переходять в плато. Відбувається повільне, поступове вдосконалення (яке можна пояснити тим, що я назвав би нарощуванням), за яким слідує довге плато, коли майже або зовсім немає поліпшення. Іноді спостерігається .ривок - різкий підйом кривої навчання. Я пояснюю такі підскіки процесом перебудови завдання, навчанням заново за допомогою найбільш підхожих структур пам'яті. Я вважаю, що в багатьох випадках бувають стадії поступового вдосконалення і раптові прориви в розумінні, які ведуть до стрибків у виконанні завдання.
Криві цього графіка узгоджуються з моїм власним досвідом навчання азбуці Морзе в молодості. Я надовго застряг на прийомі близько 15 слів за хвилину, і каза-лось, не зможу поліпшити результат. Такий темп був занадто повільним для того, щоб не відставати в прийомі досвідчених операторів, яких я слухав.
Якщо виражатися такими поняттями, я засвоїв навички нижчого порядку, але не зрозумів, що потрібно перейти до вищих порядків. Як тільки я перебудував мої навички, стався зсув.
Однак з Брайеном і Хартер не все гаразд. Можливо, вони дещо вільно зверталися зі своїми даними, і їх результати не витримують суворої перевірки. Психолог Фред Келлер - ретельно працював експериментатор, а також досвідчений телеграфіст і викладач телеграфії повідомляє, що він був абсолютно не в змозі відтворити дані Брайена і Хартера. У класичній роботі, названій «Примарне плато», Келлер пише, що не тільки не знайшов у своїх учнів ніяких плато в розвитку навику, але не знайшов і ніяких свідоцтв того, що Брайен і Хартер отримували такі криві. Їх «дані», не тої роду, які збирають в лабораторії. Насправді це спогади телеграфістів про те, що, як вони вважали, відбувалося з ними.
Доводи Келлера звучать переконливо, але він не може похитнути мою віру в основний феномен. Я вірю, що є різні рівні навчання і що у того, хто навчається відбувається переосмислення завдання. Я вірю, що, коли ми по-новому проникаємо в суть предмета, виконання завдання значно змінюється. Це переконання занадто
тверде і занадто банальне, щоб його легко було спростувати. Багато видів навичок, мабуть, проходять через свої плато і навіть тимчасово погіршуються, коли ми намагаємося переробляти спосіб виконання завдання; в кінцевому рахунку це веде до прогресу, але на початку здійснюється з великими труднощами, а іноді і з деяким погіршенням результатів. Келлер теж вважає, що при оволодінні азбукою Морзе змінюється розмір одиниці. Але він вважає, що ці зміни відбуваються одночасно з оволодінням одиницями нижчого рівня, що навчання фразам і словами йде паралельно з засвоєнням окремих букв. Це призводить до плавного, прогресуючого поліпшення. Може бути, Келлер прав, але його поданням суперечить те, що я пам'ятаю про моє власне минуле досвіді. Звичайно, мої спогади можуть бути настільки ж помилкові, як і дані, що наводяться Брайеном і Хартер. Вивчення пам'яті неодноразово показувало, що спогади про давно минулі речах часто бувають ближче до нашого внутрішнього уявлення про них, ніж до того, якими вони були в дійсності.
Вперше ці дані з'явилися в 1910 році. Істотно в них, зрозуміло, те, що сталося приблизно на 75-й пробі, коли випробуваний, зайнятий головоломкою, зупинився, глибоко задумався над завданням і сказав приблизно наступне: «Ага, тепер я зрозумів!». До 75-ї проби він справлявся із завданням порівняно добре, але не розумів її. Коли він крутив головоломку якимось певним чином, дивись вона і роз'єднує. Але коли він зрозумів її принцип, виконання
завдання покращився, так як стало більш логічним; розкид часу рішення зменшився (рис. 15-3,5).
Я досліджував, як люди засвоюють просту мову програмування (він називався FLOW). Серед багатьох варіантів я відчував такої, в якому навчальний текст був навмисно заплутаний. Маємо таку фразу, яку навчається повинен був прочитати досить рано, коли починав вивчати команди мови:
Інструкція Я зрушує поточне значення на одну позицію вправо в потоці вхідних даних.
Ця інструкція описана неясно? Я дуже старався зробити саме так. Я позначив її буквою (П) замість мнемонічного імені (в справжньому програмуючому мовою стояло ім'я «Отримати вхідний значення») і скоротив опис, ввівши в нього якомога більше жаргону.
Як правило, навчаються, прочитавши цю інструкцію і не зрозумівши, пропускали її. Коли пізніше у них виникала потреба в ній для вирішення завдання, я вказував їм на неї і просив знову прочитати. «А! Зрозумів », - говорили вони зазвичай, і так воно і було.
У більшості з нас бували такі ж випадки. Інструкція, прикладена до нового приладу, часто здається спочатку незрозумілою. Іноді доводиться перечитувати її чотири або п'ять разів і кожного разу отримувати щось нове. Засвоєнню нового часто передує критичний стан нерозуміння, тому що ми повинні бути підготовлені до використання шуканої нами інформації. Тільки тоді відповідний матеріал стає збагненним.
Тепер я опишу, як одна з учнів справлялася з цим в моєму експерименті. Вона вивчала систему програмування і була не в змозі вирішити одну особливо складне завдання. Я показав їй в керівництві сторінку з відповідною інструкцією. Вона прочитала, сказала «Звичайно!» І тут же виправила свою програму. Пізніше я попросив її пояснити, що сталося.
Учениця: Я була приголомшена. Раніше я дивилася на екран, і ніщо з того, з чим я працювала весь день і всю тиждень, не мало для мене ніякого сенсу. М-м-м. потім я прочитала параграф в керівництві по FLOW, і все миттєво дійшла до мене.
Експериментатор: Але ж ви і раніше читали цей параграф.
Учениця: Так, так, я читала, і раптом.
Експериментатор: Але якщо ви раніше читали його, чому ж ви його не згадали?
Учениця: Не знаю. Можливо, тому що була. Ну, я заплуталася. До цього я весь день читала про інше; може бути, м-м-м. ну, я не думала в цьому напрямку, не думала, м-м-м. про ЗНАЧЕННІ. Я думала про ТЕКСТІ. І напевно, не пов'язувала одне з іншим, поки не прочитала цей параграф.
Особливий стан раптового осягнення, мабуть, абсолютно необхідно для процесу навчання. Очевидно, щоб воно прийшло, який навчається повинен знаходитися в критичному стані розгубленості і треба належним чином пред'явити інструкцію в потрібний момент. Перебудова знання відбувається не часто, але коли відбувається, то веде до докорінного поліпшення розуміння. (Зверніть також увагу на зв'язок з розглянутими раніше формами «запиту» для вилучення інформації з пам'яті. Потрібна інформація в пам'яті учениці вже була, але її опис було непридатним.)
Як вже говорилося, в міру удосконалення навику завдання виконується все більш гладко, з меншим
напругою. Крім того, досвідчена людина, мабуть, виконує завдання автоматично, без розумового-зусилля, без усвідомлення того, що робиться. Зміна, яке відбувається у людини, яка знає, як виконувати завдання, коли він освоює її на практиці, - це той спосіб навчання, який ми з Румелхартом назвали налаштуванням. Налаштування полягає в повільній безперервної адаптації структур знання, що робить їх більш ефективними, більш спеціалізованими, більш автоматичними, спеціально пристосованими до вимог завдання.
Що відбувається при автоматизації дій? Яким чином структура знання, здавалося б вже достатня і повна, може стати більш ефективною? Програмісти знають, що різні машинні програми, які виконують абсолютно однакове завдання, можуть істотна відрізнятися за ефективністю; між програмою, написаної на інтерпретатівную мовою, і програмою, складеною на машинній мові, виявляється велика відмінність. Слід також звернути увагу на відмінність між знанням про що-небудь і знанням, як зробити що-небудь (т. Е. Між декларативним і процедурним знанням), або на відмінність між загальним знанням і знанням спеціальним. Загальне знання дозволяє виводити безліч різних висновків, але не так швидко і з великими зусиллями. Спеціальному знання бракує загальності, але для виконання певного завдання воно ефективно. Я можу, наприклад, множити числа, знаючи, що множення - це повторне складання, але справа буде йти повільно і потребують великої затрати праці. Я можу також множити, запам'ятавши, чому дорівнюють твори часто ветречающіхся чисел; спочатку для цього знадобляться великі зусилля і великий простір в пам'яті, але коли мені потрібен буде відповідь, він з'явиться швидко, без особливого розумового зусилля.
Що таке налаштування? Це може бути придбання спеціального знання для особливих випадків, що вимагає великого обсягу пам'яті, але приводить до ефективного виконання завдання. Це може бути також об'єднання зазвичай застосовуються дій в ефективний код для виконання якихось інших дій. Нарешті, це
може бути переміщення знання на рівні нижче тих, які вимагають свідомого уваги. Настройкоймогут бути всі ці, а також і інші речі. Чим би Онан була, це важлива форма навчання.
Нарощування, створення структур та налаштування - це, мабуть, три основні способи поступового перетворення новачка в майстри своєї справи. Що ж іменнопроісходіт при цих трьох процесах? На жаль, відповіді поканет, хоча пошуки вже почалися. У всьому світі ведуться дослідження в різних перспективних напрямках. Сьогодні я можу розповісти тільки про вчорашні результати - про результати, які зараз здаються неповними без того, що обіцяє завтрашній день. Такий шлях наукових пошуків: вся увага доводиться приділяти сьогоднішнім завданням, а повної ясності можна ожідатьлішь в майбутньому.