Роль фактора осознанности при обучении использованию эвристик для решения задач

При обучении эвристическим приемам достаточно остро стоит вопрос об эффективности различных методов трансляции этого весьма необычного вида знаний. Особую значимость имеет сравнение осознанного овладения эвристическими средствами с неосознанным. Отметим, что неосознанное не означает стихийное: существуют системы обучения, направленные на получение прагматического эффекта, но не на осознание. Прямое сравнение эффективности формирования эвристических приемов через осознание и обобщение их содержания, с одной стороны, и без осознания, а лишь через использование в деятельности — с другой, было реализовано в исследовании И. И. Ильясова (1992).

Методика и процедура. На первом этапе эксперимента одна группа учащихся (девять человек) обучалась решению физической задачи на эффект Доплера по нерефлексивной методике Ю. Н. Кулюткина (1970), а вторая группа (семь человек) по той же методике обучалась решению задач на определение общего члена последовательности.

Суть методики заключается в том, что преподаватель (экспериментатор) осуществляет объяснение сути решения одного варианта задачи по шагам, применяя при этом необходимые эвристические приемы, но не давая их обобщенного описания и не выделяя их из материала проблемной ситуации. Затем учащиеся решают вторые и третьи варианты той же задачи с постепенно убывающей помощью преподавателя в реализации эвристических приемов. Далее дается четвертый вариант, который считается зачетным и решается учащимися целиком самостоятельно. Успешное решение зачетной задачи рассматривается как перенос, т. е. овладение в ходе обучения эвристическими приемами и возможность их использования для преодоления других проблемных ситуаций.

На втором этапе эксперимента проводилась проверка переноса усвоенных эвристических приемов на решение задач другого типа. В соответствии с этим испытуемым первой группы предлагалась задача на определение общего члена последовательности, а испытуемым второй — на эффект Доплера. Причем от всех требовалось обязательное использование отработанных на первом этапе эвристик.

На третьем этапе эксперимента предпринималась попытка добиться у испытуемых обеих групп осознания и обобщения эвристических приемов, которые использовались ими на первом этапе. Для этого обеим группам в виде текста давалось общее описание приемов, применявшихся в решении их первой задачи, с пояснениями, сделанными на ее материале. Таких приемов было три: упрощение задачи, выведение из упрощенных ее условий всех логически возможных ходов решения, введение ранее отброшенного условия и решение исходной задачи. После объяснения состава применявшихся для решения эвристических приемов испытуемым вновь предлагали решить их вторую задачу (как бы вернуться на второй этап эксперимента).

После решения всеми испытуемыми двух задач на четвертом этапе эксперимента им предлагались еще две проблемные ситуации (№ 3 и № 4) для самостоятельного решения. Это делалось для того, чтобы выяснить характер влияния тренировки (т. е. решения нескольких задач различных типов) на качество самостоятельного применения эвристических приемов.

Задачи.

1. Источник звука (паровоз) передает свои колебания воздуху, в котором они распространяются со скоростью «С» (скорость звука равна 340 м/с). Сам источник движется с какой-то скоростью «V» (например, 40 м/с). Наблюдатель воспринимает звук.

Вопрос: какую высоту звука воспримет наблюдатель — ту же, что передает источник, или измененную? (Варианты: Р1 — наблюдатель неподвижен, источник звука движется в сторону наблюдателя; Р2 — источник звука неподвижен, наблюдатель приближается к нему с некоторой скоростью; РЗ — наблюдатель удаляется в сторону, противоположную от источника звука, источник звука неподвижен; Р4 — наблюдатель неподвижен, источник звука движется в сторону, противоположную от наблюдателя.

2. Даны последовательности (PI, Р2, РЗ, Р4, Р5). Требуется составить формулу общего члена последовательности, т. е. выразить величину любого члена последовательности ап через его натуральный номер п (где п—1, 2,3...).

Р1: 0, 3, 6,9...

Р2: 1/2, 1/4,1/6, 1/8...

РЗ: 1, 3/5,4/10, 5/17...

Р4: 1/6, -1/7, 1/8, -1/9...

Р5: -1/13, 4/14, -9/15,1...

  • 3. Вписать в остроугольный треугольник квадрат.
  • 4. Имеется источник переменного тока, а также потребитель, работающий на постоянном токе. Необходимо построить выпрямитель таким образом, чтобы на его вход поступал переменный ток, а на выходе был бы постоянный ток. Нужно соединить с помощью некоторой комбинации четырех диодов все четыре точки, чтобы требование задачи было выполнено.

Результаты и обсуждение. Полученные на первом этапе эксперимента результаты близки к результатам Ю. Н. Кулюткина (1970). Практически все испытуемые правильно самостоятельно решили последний, проверочный вариант задачи, используя эвристические приемы, с которыми они ознакомились в ходе обучения. Однако было отмечено и большое количество формально-комбинаторных способов решения без применения эвристических средств.

В ходе второго этапа эксперимента исследовалась возможность переноса эвристических приемов с решения одного типа задач на решение другого. Здесь были получены следующие результаты. Из девяти учащихся, осваивавших эвристические приемы на материале физической задачи, восемь сразу после первых попыток отказались от использования этих приемов при решении задачи на нахождение общего члена последовательности. Они мотивировали свои действия тем, что это «невозможно», «невыполнимо», «несуразно» и т. п. Поскольку задачи данного набора — «это совершенно другие задачи, в них нет ничего общего с физическими задачами», которые они решали до того, и, следовательно, «для их решения требуются особые приемы».

Лишь один учащийся из этой группы, поставленный, так же как и все остальные в тупик требованием использовать эвристики, не отказался сразу попробовать это сделать. «Я чувствую смутно, — говорил он, — что в решении задачи на частоту звука при движущемся источнике или при движении самого наблюдателя есть какие-то общие приемы решения, но какие?... Вот, наверное, надо что-то упростить. Но что? Буду думать». Здесь учащийся, действительно, что-то смог нащупать и обобщить сам, но очень «смутно» и несовершенно; при этом всего лишь один испытуемый из девяти.

Когда экспериментатор предложил испытуемым решить задачу, отказавшись от обязательного употребления приемов и действуя так, как они считают нужным, результаты оказались следующими. Четверо испытуемых из девяти осуществили прием упрощения задачи, двое из них — неполно и неуверенно. Остальные пытались сопоставить три и более членов последовательности. Двое из четверых, самостоятельно упростивших задачу, нашли ее решение. Таким образом, неосознаваемый перенос приемов, правда, весьма скромный, все же имел место.

Сходные результаты были получены и во второй группе испытуемых, большинство из которых также отказалось от использования наработанных эвристических приемов по схожим основаниям. В ходе самостоятельного решения без обязательного применения эвристик прием упрощения задачи использовали двое испытуемых, а остальные приемы — один. В общем, и в этом случае перенос эвристических приемов на задачи другого типа также оказался очень незначительным. Поэтому можно утверждать, что при применении методики нерефлексивного усвоения эвристических приемов на проблемных ситуациях одного типа их перенос на задачи другого типа сильно затруднен и у большинства испытуемых не происходит.

Целью третьего этапа была попытка добиться осознания и обобщения испытуемыми обеих групп эвристик, которые они использовали при решении задач № 1 и 2. После объяснения состава необходимых для решения эвристических приемов на материале их первой задачи испытуемым предлагалось вернуться к решению второй задачи. На этот раз картина переноса значительно изменилась. Ни один из учащихся обеих групп теперь не отказался от него и не утверждал, что это невозможно в принципе. Испытуемые приняли задание как вполне осмысленное и понятное и попытались его выполнить.

В первой группе из семи человек (двое решили задачу раньше) пятеро смогли самостоятельно сделать упрощение последовательности, двоим для этого потребовалась помощь.

Второй прием — решение упрощенной задачи — из семи человек самостоятельно реализовали четверо, причем они сами догадались, что в отличие от физической задачи решение здесь нужно не выводить, а подбирать. Троим потребовалась помощь. Третий прием — обобщение формулы и решение исходной задачи — все испытуемые осуществили успешно.

Во второй группе испытуемых, решавших в качестве второй задачу на воспринимаемую высоту звука, из шести человек (один решил задачу раньше) пятеро осуществили прием упрощения самостоятельно, один попросил помощи. Второй прием был самостоятельно осуществлен четырьмя испытуемыми, так же как и третий. Двое решателей попросили помощи экспериментатора, после чего также успешно реализовали третий прием и решили задачу.

После проверки переноса учащиеся обеих групп самостоятельно решали несколько других вариантов своих вторых задач. Все испытуемые смогли последовательно реализовать освоенные эвристические приемы и решить другие варианты предложенных задач без помощи экспериментатора.

Таким образом, наглядно были выявлены преимущества осознанного обучения эвристическим средствам. Эффективность такой процедуры существенно выше нерефлексивного обучения.

Целью четвертого этапа эксперимента было исследование влияния тренировки на степень переноса эвристических приемов на другие типы задач. Для этого сравнивались результаты второго этапа, где оценивалась эффективность переноса после решения одной первой задачи и результаты переноса эвристик после решения двух или трех задач.

Здесь были получены следующие данные. Решая задачу № 3, первый прием — упрощение задачи — из 16 испытуемых самостоятельно осуществили 13, троим потребовалась помощь. Второй прием самостоятельно реализовали 14 человек. И, наконец, третий выполнили самостоятельно все испытуемые.

После этого вся группа получила для решения задачу № 4. (Предъявлению задачи предшествовало краткое описание работы диода и схемы получения пульсирующего тока). Эту задачу все 16 испытуемых решили полностью самостоятельно, осознанно и правильно, выполнив все освоенные в ходе эксперимента эвристические приемы.

Результаты исследования в целом однозначно показывают, что усвоение эвристических приемов на основе осознания их состава и функции эффективнее, чем их неосознаваемая отработка в деятельности. Кроме того, тренировка в использовании эвристик расширяет круг задач доступных решателю.

Целенаправленное формирование процессов решения творческих задач

Процедура и результаты экспериментального исследования, посвященного целенаправленному формированию процессов решения творческих задач [В. Л. Данилова, 1978], будут подробно описаны в гл. 5.

Эвристические стратегии решения в профессиональной деятельности

Значимые преимущества, которыми обладают эксперты в сфере своей профессиональной деятельности по сравнению с новичками, и используемые ими стратегии решения не раз становились предметом психологического исследования. Подробному анализу экспертного мышления посвящена гл. 6.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >