Когнитивные исследования в образовании чем когнитивная наука может быть полезна в школе

Обновлено: 05.07.2024

Что же еще изменилось в технологиях последних десятилетий, чтобы сильно затронуло образование? Конечно, это прозрачный намёк на Интернет, точнее WorldWideWeb. Уже сейчас Сеть/Интернет/WWW– это гипермедийная среда, в которой доступ к огромному объему мультимедийной информации осуществляется за секунды. Разумно предположить, что образование в гипермедийной среде будет идти другими путями, чем в библиотечной. Первый, и самый очевидный путь – поскольку доступ к данным происходит практически в реальном времени, то отпадает необходимость заучивания.

В завершение, можно сказать, что наличие в обществе значимого числа людей с когнитивными навыками — когнитариата и есть условие решения проблемы информационной сингулярности, экспоненциального роста информационного потока, который мы сейчас наблюдаем. Именно специалисты с когнитивными навыками смогут обрабатывать, классифицировать, обобщать и создавать новое знание из большого потока разнородных фактов.

Видимо, эта проблема лучше всего осознана в США, Японии, КНР, где уже ведутся дискуссии о всеобщем высшем образовании. Видимо, как в XX веке всеобщая грамотность, так в XXI подавляющее проникновение высшего образования и есть условие появления когнитивного класса.

В условиях мощного информационного потока, информационной насыщенности возрастает популярность когнитивных технологий.

Когнитивные технологии в образовании, заимствуя лучшее из метапредметного знания, обеспечивают понимание обучающимися окружающего мира путём формирования системы когнитивных схем, необходимых для успешной адаптации к жизни в современном информационном обществе, в том числе для непрерывного образования в течение жизни.

Исследование различных аспектов когнитивистики в образовании позволит участникам конкурса осознанно подходить к совершенствованию познавательных процессов, формированию информационной компетентности и критического мышления.

3. Кузнецова А.Я. Интеллект, интеллектуальный капитал и самопознание // Международный журнал экспериментального образования. – 2013. – № 1.– С. 142–143.

4. Кузнецова А.Я. Гуманистическая философия образования: комплексная концепция // Философия образования. – 2006. – № 1.– С. 43–49.

5. Кузнецова А.Я. Философский анализ гуманистических идей образования в контексте современного научного мировоззрения // Фундаментальные исследования. – 2006. – № 7. – С. 61–62.

6. Кузнецова А.Я. Образование как становление духовного человека // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 11– 2. – С. 478–482.

7. Кузнецова А.Я. Инновационный потенциал когнитивной теории личности в философии образования // Фундаментальные исследования. – 2009. – № 2. – С. 77–78.

8. Кузнецова А.Я. Роль естественнонаучного образования в духовном становлении современного человека // Международный журнал экспериментального образования. –2012. – № 10. – С. 65–66.

9. Кузнецова А.Я. Функциональные основания современной философии образования // Современные наукоемкие технологии. – 2010. – № 8. – С. 85–86.

В XX и XXI веках сложились особые отношения общества и науки. За этот период воздействие науки, ставшей производительной силой, на общество проявилось в изменениях самого общества, его типа, характера, инфраструктуры. Во многом такие изменения стали необратимыми. В то же время вместе с ростом влияния науки на жизнь общества, с ростом научного знания заявляют о себе новые проблемы. Так, для осмысления сущности общества, для создания проектов будущего созрела необходимость в разработке системно-методологических инструментов целостного изучения общества как большой системы. При этом на первое место по значимости для общества выходят когнитивные исследования, в том числе когнитивные исследования в образовании как важной части большой системы – всего социума.

Стратегическое решение философских проблем образования начинается с создания концепции интеллектуального развития общества. Значительным вкладом в когнитивные исследования XX века стала разработанная, начиная с 1973 года, И.С. Ладенко теория и методология проектирования интеллектуальных систем [1]. На основе этого строятся модели интеллектуального развития различных объектов, в том числе и системы образования.

Актуальность философского осмысления проблем образования определяется природой мышления. Мышление каждой эпохи отличается своим специфическим содержанием и своей специфической формой. Вслед за углублением в познание неживой природы в XX в., в конце XX – начале XXI вв. мыслительная деятельность человека обращается к изучению живой природы, в том числе и человека. При этом создаются новые формы мышления, соответствующие основательным изменениям в мышлении общества. Это влечёт за собою создание новой философии образования и соответствующие методологические преобразования в обучении. Особенность преобразований в мышлении состоит в том, что новое мышление исходит из идей генетической логики. В отличие от традиционных логик она включает в предмет своего осмысления вопросы формирования знания, используя представления о рефлексии. Новая философия образования предполагает рефлексивное взаимодействие всех участников образовательного процесса.

Отношение к интеллекту в обществе и образовании существенно определяется временем. Массовое развитие интеллекта в XX–XXI вв. потребовало развития способности более тонко и рефлексивно реагировать на уровень развития и овладения методами индивидуального и коллективного мышления. В настоящее время установка на развитие интеллекта осознается как интеллектуальная потребность. При этом проявляется интеллектуальный вкус – предмет интеллектуальной эстетики. Процесс обучения невозможен без ценностного отношения учащегося к интеллекту. Осуществляя формирование и использование интеллектуальных систем, учащиеся производят в различных ситуациях одну и ту же деятельность, посредством которой они сорганизуют разнообразные возможности человека и применяемых им средств.

Понимание интеллекта как ценности представляет собою достояние сознания современного человека, хотя осознание этого феномена было и у древних мыслителей. Душа представляет наибольшую ценность для человека, которую можно сохранить или погубить. И это, в частности, относится к разуму, разумности. Ещё в древнегреческой философии были разработаны различные способы совершенствования и наращивания интеллекта, в частности, учение софистов, логика и математика. В античности интеллект умели и сохранять, и наращивать. Обращение к аксиологической проблематике – свидетельство того, что в приобретение, сохранение и наращивание интеллектуальных ресурсов активно включаются личности и социальные группы. Без аксиологического взгляда такая активизация невозможна, и этот тезис полностью справедлив для понимания интеллекта как ценности.

Согласно общему представлению о системах деятельности, основой их формирования, функционирования и совершенствования выступают механизмы рефлексии. Эффективность включения специалистов в интеллектуальные системы зависит не только от степени развития у них профессиональных умений и навыков, но также и от осознания (рефлексирования) своего места в структуре таких систем.

Создание и практическое использование организационных форм, обеспечивающих коллективное мышление, имеет принципиальное значение для интеллектуализации образования. С их помощью создаются и функционируют такие коллективы, которые являются целостными мыслящими организмами, принципиально отличающимися по своим возможностям от возможностей отдельных учащихся или специалистов. Такие группы решают многие задачи, недоступные отдельной личности. Заполнение всей системы образования такими интеллектуализированными формами деятельности способно привести к качественной перестройке. Продуманное создание таких систем коллективного мышления дает возможность эффективно использовать компьютерную технику.

Разные учебные предметы выступают средством развития и совершенствования различных качеств интеллекта. Организация учебного материала, основывающаяся на принципе постепенного усложнения представляет собою особый метод, на основе которого используется другой – поэтапное развитие мышления учащихся. Для интеллектуализации образования в настоящих условиях необходимо расположить учебные предметы так, чтобы обеспечивалось поэтапное усложнение приемов и методов мышления, а следовательно, и поэтапное развитие интеллекта обучаемых. Это относится ко всей системе образования, в том числе и к подготовке специалистов. Однако нужно не только определенное расположение учебных предметов, но и формирование интеллектуального самосознания у учащихся, которое дало бы им возможность осмысленно наращивать свои интеллектуальные способности. В таком случае учащийся стремится наращивать интеллект, развивает рефлексию и переходит к самоорганизации.

Осознание интеллекта как ценности XXI-го века – это достояние современного человека, который, осознавая таковой как ресурс, овладевает технологиями его использования [4]. Когнитивные исследования в образовании нацелены на выявление и развитие необходимых для личности обучаемого качеств интеллекта: способность к постановке и решению различных задач; гибкое реагирование на различные ситуации; формулирование и проверка гипотез; освоение окружающей среды, выявление структуры изучаемого предмета, приобретение интеллектуальных умений адекватно ориентироваться в изменяющихся условиях и т.д. [5].

Отсюда видно, что интеллектуальная традиция в обучении наиболее определенно проявляется в том, что:

сама мыслительная способность человека имеет статус главнейшей способности, в связи с чем и возникает дидактическая задача развития интеллекта, т.е. воспитание дисциплинированности и подвижности ума, внимания, памяти, воображения, проницательности или способности выделять главное, способности к собиранию знаний, анализу, синтезу или обобщению;
творческим признается любой процесс получения нового знания: обучая творческому мышлению, педагог обучает добывать знания, вместо того чтобы заучивать и повторять наизусть тексты, предписанные программой [6];
обучение включает в себя обучение мышлению, его правилам и методам, методологическим познавательным умениям и навыкам, общим для всех наук.

Необходимость когнитивных исследований в образовании обусловлена необходимостью подготовки мышления человека к включению в социальные системы, для создания и поддержания интеллектуального потенциала общества [7]. Интеллект становится ресурсом. Наука, производство, образование заявляют о необходимости роста, развития интеллекта. В результате когнитивных исследований более четко вырисовываются пути развития и пределы интеллектуальных возможностей.

Философские проблемы образования ХХ рождались в процессе поиска путей и способов развития творческого мышления [8]. При этом в центре внимания остается задача сохранения и развития интеллектуальной традиции – трансляции интеллектуальных ценностей от поколения к поколению. Традиционно требуют осмысления такие когнитивные проблемы как: развитие интеллектуальных способностей обучаемого, его познавательные возможности и познавательная деятельность; воспитание духа преданности истине – одна из сверхзадач образования; характерные особенности и навыки мышления индивида; становление, развитие, формирование творческого мышления; обучение методам интеллектуальной деятельности; обучение экспериментальному методу научного познания; обучение интеллектуальному взаимодействию в коллективе, ориентация индивида на интеллектуальное включение в социум; современные нетрадиционные методы обучения, основанные на традиционных интеллектуальных ценностях; рефлексивная деятельность обучаемого как одно из наиболее перспективных направлений современной когнитивистики [9].

Исакова Н.В., д.фил.н., профессор кафедры теории, истории культуры и музеологии, НГПУ, г. Новосибирск;

Майер Б.О., д.ф.н., проректор по научной работе, ГОУ ВПО НГПУ, г. Новосибирск.

Современный человек выходит на совершенно новый уровень познания окружающего мира и себя самого, именно поэтому информация в наши дни играет всё большую роль в жизни общества, а её объёмы неизменно растут. Человечество находится на пороге новой информационной революции, это создаёт почву для развития и применения такого научного знания, как когнитивистика.

Суть когнитивных методов

Значение когнитивных факторов

Важность когнитивных факторов заключается в возможности при их помощи влиять на человека. Разные люди проявляют разную реакцию на те или иные события, это является следствием того, что каждый отдельный человек извлекает из события определённую информацию, которая отбирается согласно его личным когнитивным схемам. Таким образом, обладая знаниями когнитивных схем человека и владея методами, которые предоставляют когнитивные технологии, можно придать информации необходимый смысл, никак не меняя её.

Практически полезные когнитивные методы

Существуют различные когнитивные методы, но не все из них важны на практическом уровне. Несмотря на их научную важность, такие методы нельзя использовать в обычной жизни. Но также есть и практически важные факторы, которые, например, позволяют использовать когнитивные технологии в образовании.

Есть несколько типов таких факторов:

Анализ

Применение когнитивных технологий позволяет не только влиять на поведение человека, но и прогнозировать и анализировать его. Как выяснилось ранее, одним из наиболее важных когнитивных факторов являются социальные мифы и стереотипы. Эти явления достаточно прочно укореняются в общественном сознании, а их изменение происходит в несколько этапов и влечёт за собой изменение в общественном поведении.

Таким образом, проводя анализ когнитивных особенностей общества, можно выяснить, какие именно стереотипы присущи его представителям и на каком из этапов существования они находятся в данный момент. Подобный анализ помогает предсказать изменения в обществе в долгосрочной перспективе. Также возможно проведение индивидуального анализа. Изучив поведение человека, можно сказать, какие именно когнитивные схемы ему присущи, следовательно, можно сделать вывод о том, какие когнитивные факторы повлияли на него и какие из них лучше использовать при взаимодействии с этим индивидом.

Когнитивистика и образование

Когнитивные образовательные технологии базируются на теории о том, что каждый человек воспринимает информацию согласно имеющимся у него когнитивным схемам, многие из которых могут быть обусловлены врождёнными особенностями. Таким образом, подобные технологии в образовании предполагают индивидуальный подход к каждому ученику.

Воспринимая информацию от учителя или из дополнительных источников, учащийся способен нормально усвоить только те сведения, которые соответствуют его когнитивным схемам, вся остальная информация либо просто забывается, либо претерпевает сильное искажение, что отрицательно сказывается на обучении. Более того, в большинстве случаев учитель не обладает когнитивными схемами, ответственными за определение деформации или полного отсутствия когнитивных схем у учащегося, что только усиливает проблемы с успеваемостью.

Главной целью технологий когнитивистики в образовании является повышение интеллектуальных способностей учащихся, осуществление помощи в формировании у учеников когнитивных схем, отвечающих за адекватное самостоятельное принятие решений, основанное на поступающей информации, а также усвоение определённого пласта знаний во время обучения. То есть основная цель когнитивных образовательных технологий состоит в том, чтобы создать оптимальные условия для усвоения учебного материала каждым учеником.

Когнитивная технология обучения представляет собой процесс с непрерывной обратной связью и имеет схему, характерную для всех алгоритмических технологий. Подобный принцип обучения базируется на определённом алгоритме, первой частью которого является диагностика начального уровня ученика. Проведя диагностику, учитель выявляет пробелы в знаниях своего подопечного, обозначая критерии для проектирования индивидуальной программы обучения. Создание индивидуального плана является следующим этапом в когнитивном процессе обучения.

После того как ученик прошёл обучающий курс, спроектированный специально для него, проводится вторичная диагностика знаний учащегося. На основании результатов диагностики происходит корректировка учебного плана, после прохождения которого опять проводится диагностика и т.д. Таким образом проходит процесс обучения. Это происходит до тех пор, пока учеником не будут усвоены все запланированные аспекты изучаемого предмета.

Структура

Технология обучения, основанная на когнитивных принципах, представляет собой систему модулей, каждый из которых состоит из трёх блоков уроков. Модуль объединяет между собой уроки, посвящённые изучению одной темы или одного и того же научного знания. Блоки, из которых состоит модуль, делятся на: блок входного мониторинга, теоретический и процессуальный блок. Таким образом, суть первого блока состоит в том, чтобы помочь учителю определить уровень когнитивных способностей и теоретических знаний учащегося. Второй направлен на изучение теоретического материала, очень важной частью этого процесса является формирование у учеников семантических сетей.

Во время уроков третьего блока происходит изучение процессов и алгоритмов, присущих изучаемой области знаний. После окончания курса модулей идут уроки, направленные на полное повторение пройденного материала, его проверку и коррекцию по итогам проверки.

Результаты

Можно заметить хорошие результаты, которые показывает применение такого метода, как когнитивные технологии. Отзывы людей, практикующих методы когнитивистики в разных сферах, говорят о том, что они хорошо справляются со своей задачей. Применение таких технологий нашло место в экономической, военной, научной, учебной сферах, а также в сфере самопознания.

Когнитивные технологии и наука

Когнитивистика в наши дни занимает одну из ведущих позиций в современной науке. Она является средством интеграции различных наук, способствует возникновению межнаучных дисциплин. Применение когнитивных технологий - один из признаков информационной революции, а также важный аспект информационного общества.

Когнитивистика способствует более быстрому и эффективному решению проблем, стоящих перед современным обществом: повышает способности отдельного индивида, улучшает качество жизнедеятельности, способность к экономической конкуренции и т. д. Можно сказать, что развитие когнитивных исследований и распространение применения их результатов является сигналом о начале нового этапа научно-технического прогресса, в ходе которого эволюция человека перейдёт под его осознанный контроль. Информационно-когнитивные технологии играют очень важную роль в исследовании и проектировании искусственного интеллекта. Изучение человеческого сознания, которым и занимаются когнитивные исследования, способствует созданию теории искусственного интеллекта и пониманию правил его проектирования.

Био-нано-когнитивные технологии

Конвергентные науки в перспективе позволяют создать новую техносферу, то есть осуществить адекватное воспроизведение процессов, происходящих в природе, в том числе и искусственный интеллект. Системы, созданные при помощи технологий подобного типа, способны органично вписываться в естественную среду.

Исследования, проводящиеся при помощи наук, находящихся на стыке биологии, нанотехнологий, информатики, заключаются в изучении процессов, происходящих в мозге человека, что является очень важным аспектом теории искусственного интеллекта.

Есть педагоги, которые ругают ФГОС, а есть те, кто считает, что новые стандарты помогают в работе. И тем, и другим необходимо учитывать изменения в образовательном пространстве. Наш блогер Дмитрий Логинов поделился, как организовать структуру урока, чтобы и по ФГОС, и понятно детям.

Современная информационная среда создаёт вызовы системе образования, прежде всего учителю. Среди них можно выделить:

огромный объём информации, создающий условия для перегруженности памяти;
высокая скорость обновления информации, как следствие, постоянная потребность как самого человека, так и общества вокруг, в постоянном переучивании и освоении новых знаний и компетенций;
широкий спектр источников информации, который оказывает влияние на формирование особого свойства мышления — клиповости;
дистанционные формы общения, которые приводят к недостатку живой коммуникации, что может снижать уровень понимания друг друга и провоцировать конфликтные ситуации;
неопределенность социальных, политических, правовых условий, которая дезориентирует и снижает мотивацию к активному действию.

Педагоги все больше ориентируются на такие принципы, как:

вместо передачи знаний — обучение способам их осмысления (понимания) и переработки;
вместо передачи норм и правил — помощь в формировании ценностного отношения к явлениям и поступкам;
вместо контроля первичного усвоения — создание ситуаций для практического применения и творческого развития знания.

Визуальный канал восприятия обладает особой информативностью при передаче информации

Соответственно, потенциал для получения и осмысления информации у графических образов больше. Образы должны осуществлять не только информационную, но и познавательную (когнитивную) функцию. Тогда рационально говорить о реализации подхода когнитивной визуализации, который позволяет отразить, а затем и воспринять многомерный предмет исследования в виде целостного образа.

Метод интеллект-карт

Средствами фиксации ассоциативных мыслей могут служить графики, схемы, рисунки, символы, цвет, условные обозначения, а также интеллект-карты или ментальные карты. Методика интеллект-карт предполагает визуальное сопровождение мыслительного процесса рисованием блок-схем, которые фиксируют новые мысли, заключения и переходы между ними. При этом начинает активнее работать обычно заторможенное правое полушарие мозга, и становится сильнее интуиция — функция мышления, локализованная именно в этом полушарии.

Главным критерием хорошей интеллект-карты является её востребованность, многоразовое использование. Она позволяет разделить изучаемый материал на составляющие, использовать не только материал учебника, но дополнять новыми фактами.

Когнитивная технология обучения

Анализ существующих педагогических технологий, которые отвечали бы и вызовам современной среды, и неклассическим принципам педагогики (надо отметить, что именно они завуалированно декларируются ФГОСом — открытость, вариативность, индивидуализация) выделил разработанную и описанную Бершадским М.Е. теорию когнитивной технологии обучения.

Она разработана на основе когнитивной психологии и призвана решить проблему индивидуального взаимодействия с информацией (восприятие, переработка, хранение, применение). Кроме того, когнитивная технология обучения предоставляет возможность формирования компетенций: учебно-познавательной, информационной, личностного самосовершенствования.

Сама по себе когнитивность — это способность к умственному восприятию и переработке внешней информации. Когнитивные способности к обучению — это, во-первых, тренировка разных видов памяти для освоения учебной информации, а во-вторых, освоение способов умственных действий с информацией в процессе её использования. Так, применение когнитивной технологии обучения на уроках позволяет учителю интеллектуально развивать учеников в процессе усвоения систематического научного содержания предмета.

В основе когнитивной образовательной технологии лежит предположение, что необходимым условием успешного обучения является понимание учеником информации, которая предъявляется ему в качестве содержания обучения. Образы, представления, значения и смыслы слов и знаков, запечатленные в памяти ученика, являются своеобразными следами предыдущего познавательного опыта, они связаны множеством ассоциативных связей, основа которых — сложные биохимические процессы, произошедшие в нейронах мозга.

Ключевая функция когнитивных схем — хранение обобщенной информации, касающейся различных аспектов жизни

Если рассмотреть классификационную принадлежность когнитивной технологии обучения, то это технология алгоритмизации пооперационного управления познавательной деятельностью учеников для достижения запланированных результатов обучения, которые могут быть выражены на языке наблюдаемых и однозначно интерпретируемых действий обучающихся.

Типология уроков в когнитивной образовательной технологии

Постепенный переход всё большого числа образовательных организаций на ФГОС ООО заставляет пересмотреть образовательные технологии, которые ориентированы на достижение планируемых результатов освоения основной образовательной программы. Большинство педагогов прибегают к тому, что просто копируют технологические этапы уроков развивающего обучения в начальной школе — не самый худший подход, но встаёт вопрос о целесообразности и, главное, соответствии данных приёмов работы и возрастных особенностей подростков.

Анализируя методический аспект когнитивной технологии обучения, нельзя обойти стороной типологию уроков — изучение декларативной информации и изучение процедурной информации. Общее для обоих типов то, что происходит максимальная алгоритмизация деятельности, процесс изучения становится понятным и наглядным. Это важно для подростка, которому бывает сложно структурировать свою деятельность. Усвоенный алгоритм упрощает процесс обучения и оставляет пространство для общения — обсуждение выполненных действий и анализ их эффективности.

Структура урока изучения декларативной информации

Основная цель блока уроков изучения декларативной информации состоит в такой организации познавательной деятельности, которая обеспечит понимание изучаемой информации. Её достижение определяет структуру уроков, которая состоит из следующих этапов:

2. Изучение новой информации. Здесь эффективны интеллект-карты и карты понятий, представление новой информации может сопровождаться составлением простого или развернутого плана теоретического материала.

3. Деятельность по первичному усвоению новой информации с последующей диагностикой первичного усвоения. Тут эффективно планирование и проведение наблюдения; планирование и проведение эксперимента; поиск существенных признаков; поиск логических ошибок; расстановка в правильном порядке; вставка нужных слов. Кроме того, могут быть эффективными аналогии, исключение лишнего, обобщение и завершение умозаключений.

4. Коррекция данных диагностики с опорой на результаты диагностики первичного усвоения.

5. Повторная диагностика и коррекция результатов. Полученные на этом этапе данные становятся основой для проектирования задания на дом.

Структура урока изучения процедурной информации

Уроки изучения процедурной информации предназначены для реализации деятельностной составляющей целей когнитивной образовательной технологии. Для школьных учебных предметов — это общие и частные методы познания, применяемые в различных науках. Цель этих уроков — изучение детьми данных методов. Школьники должны приобрести:

умение выбрать метод, позволяющий осуществить преобразование объекта в соответствии с поставленными целями;
умение осуществлять действия и операции, входящие в состав метода, в соответствии с условиями конкретной задачи на преобразование объекта;
умение сопоставлять результаты выполненного преобразования объекта с поставленными целями и обнаруживать их соответствие или несовпадение;
умение осуществлять метакогнитивный контроль собственной деятельности с целью исправления ошибок.

Структура этих уроков состоит из следующих этапов:

2. Изучение структуры и содержания деятельности по применению процедуры (метода, приёма, правила и так далее).

3. Первичное усвоение структуры и содержания деятельности по применению процедуры. Завершить этот этап важно диагностикой первичного усвоения процедуры.

4. Коррекция на основе данных диагностики для осознания осваиваемой процедуры.

5. Повторная диагностика (этап может отсутствовать при большом объёме информации). Результаты повторной диагностики, так же как и в системе уроков изучения декларативной информации, становятся основой для домашнего задания.

Методы и приёмы, позволяющие достигать цели урока изучения процедурной информации:

Многое в структурах уроков может быть рассмотрено как составляющие тренинговой деятельности, что позволяет переориентировать работу учителя, который занимает позицию модератора процесса, тьюторскую позицию.

Структура когнитивной технологии обучения способствует развитию таких познавательных способностей, как стремление узнавать новое, структурировать собственные знания, формировать умения и навыки. При этом роль учителя в учебном процессе изменяется. Он становится посредником, который оказывает помощь в исследовании и направляет умственную деятельность ученика в нужном направлении, что оказывает положительное влияние на развитие эмоционально-волевого и мотивационного компонентов познавательной самостоятельности.

Читайте также: