представления о взаимодействии, отраженные в понятиях "способствовать" ("помогать"), "препятствовать" ("мешать"), "прекратить" (остановить") и т.д. Наличие у детей и универсальных, и конкретных знаний позволяет им лучше понимать системы конкретных предметных взаимодействий и переносить это понимание на системы различной степени сходства и обобщенности, расширяя и совершенствуя тем самым систему исходных знаний. Например, в одном из наших обучающих экспериментов использовалась игрушка, в которой высота подъема заслонки и, соответственно, размер открывающейся части изображения, зависели от числа одновременно нажатых кнопок. При нажиме какой-либо одной кнопки заслонка поднималась на 1/3, любых двух кнопок - на 2/3, всех трех кнопок - на максимальную высоту (рис. 1). Экспериментатор объяснял испытуемым 5 лет, что кнопки "помогают" друг другу поднять заслонку: она тяжелая, и у одной кнопки не хватает сил поднять ее высоко. У двух кнопок сил побольше, а у трех совсем много. Это метафорическое понятие "взаимопомощи" кнопок принималось всеми испытуемыми, после чего они использовали его при последующем самостоятельном обследовании новых объектов сходного типа.
|
|
Рис. 1. "Счетная" установка.
Высота подъема заслонки зависит от числа нажатых кнопок и не зависит от того, какие именно кнопки нажаты.
Другим примером переноса детьми знаний об одних системах взаимодействий на другие служит эксперимент с игрушкой, предназначенной для транспортировки шаров из исходного пункта в конечные с помощью ряда механизмов (рукояток, толкателей, тележек с запорами и пр.) (рис. 2). Дети самостоятельно переносили добытые ими декларативные и процедурные знания об особенностях этих устройств и о способах действий с ними на симметричные ситуации взаимодействия (с левосторонней на правостороннюю), на ситуации, включающие новые элементы (с ситуации "сброс шара с подставки" на ситуацию "сброс шара в тележку"), и т.д. [Поддьяков А.Н., 1991(а)].
|
|
Рис. 2. Механическая установка. Предоставляет ребенку возможность организовывать и наблюдать различные системы механических взаимодействий на рабочем поле путем комбинированных воздействий на органы управления.
2. Дошкольники имеют выраженную тенденцию осуществлять комбинированные манипуляции с объектом. Целенаправленное комбинаторное манипулирование орудиями используется уже обезьянами [Westergaard, 1992, 1993; Westergaard, Suomi, 1994]. Способности детей к комбинированным манипуляциям проявляются примерно в 1,5 года [Fenson, Ramsay, 1991] и являются условием успешного решения задач на конструирование в 4-5 лет [Cheyne, Rubin, 1983].
Подчеркнем, что комбинированные манипуляции с объектом, в котором взаимодействий при этом не происходит, не дают новой существенной информации. Их истинный потенциал раскрывается при встрече ребенка с многофакторным объектом, содержащим возможность организации взаимодействий. Причиной комбинирования действий здесь является не тенденция к разнообразию манипуляций ради них самих (манипулятивный
|
драйв), а осмысленное желание ребенка организовать взаимодействие заинтересовавших его объектов или их элементов. Поэтому переход к комбинаторному экспериментированию происходит значительно легче в случае, когда возможность взаимодействий очевидна (например, в открытой для наблюдения механической системе), чем в случае, когда такая возможность скрыта (объект - "черный ящик"). В первом случае дошкольники используют не только комбинаторику непосредственных мануальных воздействий на объект, но и комбинаторику "второго порядка" - комбинаторику наблюдаемых внутренних взаимодействий в системе [Поддьяков А.Н., 1991(а)].
Осуществив первое комбинированное воздействие на многофакторный объект, ребенок видит новый неожиданный эффект. Осмысление этой информации приводит его к резкому, радикальному переосмыслению ситуации по принципу "ага"-реакции и к изменению направления экспериментирования - ребенок начинает искать новые комбинации воздействий. Они, соответственно, дают новую информацию, которая также осмысляется. Это приводит к развитию прежнего или обнаружению нового направления поисков и т.д. Такое экспериментирование отвечает всем критериям творческой деятельности - оно содержит самостоятельную
|
постановку ребенком цели, проблемы, поиск и обнаружение нового, нестандартного способа действия, постановку новых целей и т.д.
На определенном этапе каждая новая комбинация обнаруживается дошкольником быстрее, чем предыдущая, в результате чего общее число найденных комбинаций лавинообразно нарастает [Поддьяков А.Н., 1990]. Комбинированность действий осознается детьми, что отражается в их репликах ("сразу три [кнопки] нажал"). Более того, сам факт комбинированности может оказаться для ребенка более значимым и запоминающимся, чем элементы, входящие в комбинацию. Например, пытаясь повторить один из понравившихся эффектов, дети 5 лет перебирали различные комбинации с запомненным ими числом элементов и хуже или совсем не помнили сами элементы ("Надо две... Какие две-то?.. Я сам уже не помню") [Поддьяков А.Н., 1991(а)].
Комбинации воздействий могут осуществляться дошкольником хаотически, но также могут объединяться им в стратегии упорядоченного комбинаторного перебора различного уровня. В наших экспериментах одним из наиболее существенных моментов была демонстрация ребенку взаимодействий между комбинируемыми факторами, дающая ему новую
|
информацию о скрытых свойствах и связях конкретного исследуемого объекта. Обнаружение ребенком новых комбинаций воздействий прямо зависело от содержания информации, выявленной им в результате предыдущих воздействий. Поэтому стратегии детей в значительной мере определялись особенностями конкретного обследуемого объекта, его ответами на комбинированные воздействия. Например, в одном из экспериментов использовался объект, в котором число загорающихся окон с картинками зависело от числа нажатых кнопок и не зависело от их расположения. Обследуя его, дети 5 лет вначале перебирали кнопки по одной, затем, нажав две кнопки и увидев зажигание нового окна, они переходили к перебору различных пар кнопок, затем троек и т.д., все увеличивая число кнопок, входящих в комбинации [Поддьяков А.Н., 1990]. Это вариант счетчик-стратегии, в котором число одновременно нажимаемых кнопок является старшим разрядом, а их расположение - младшим, однако вариант грубый, поскольку сами пары, тройки и т.д. перебирались не полностью и не всегда упорядоченно. Он интересен тем, что здесь ребенок экспериментировал с таким параметром (число кнопок), который характеризует множество объектов, а не относится к признаку одного объекта. Испытуемые пересчитывали нажатые кнопки и загорающиеся при этом окна, что свидетельствовало о вполне осознанном
|
использовании этого параметра.
В другом эксперименте использовался объект с двумя перпендикулярными рядами кнопок, моделирующими оси прямоугольной системы координат, и матрицей окон. Выбранное окно открывалось при нажиме двух кнопок, определяющих координаты этого окна (рис. 3).
|
|
Рис. 3. Матричная установка. Реализует принцип логической мультипликации "форма х цвет" в матричном варианте. При одновременном нажиме двух кнопок - кнопки с контуром фигуры и кнопки с цветной меткой - открывается окно на пересечении соответствующей вертикали и горизонтали. В окне находится фигура этого цвета и этой формы.
В этих условиях 50% детей 6 лет самостоятельно осуществляли упорядоченный перебор пар кнопок, последовательно продвигаясь в каждом из рядов [Poddiakov A.N., 1994]. В этом семействе стратегий был достаточно строгий вариант счетчик-стратегии, где элементами младшего разряда являлись кнопки одного ряда (например, горизонтального), а элементами старшего разряда - кнопки второго ряда (вертикального). При осуществлении данной стратегии реакции установки были строго упорядочены: изменялась одна координата открывавшихся окон при неизменности второй. Таким образом, эти дошкольники применяли один из основных научных принципов эксперимента - варьирование одной переменной при сохранении других постоянными - на основе самостоятельного воссоздания известного в математике метода обхода
|
узлов пространственной сетки. Выявлена значимая положительная связь между использованием какой-либо стратегии данного семейства и уровнем понимания принципа работы объекта.
Мы также постарались ответить на вопрос, способны ли дошкольники осуществить полный комбинаторный перебор более чем двух-трех факторов. Ведь этот результат считался достижимым лишь для подростков и взрослых (причем даже не для всех, а лишь для тех, у кого сформирован формально-логический интеллект) и ни в одном из известных нам исследований не был показан дошкольниками. Мы поставили задачу разработать такой объект, который бы позволил ребенку увидеть и осуществить все возможные комбинации 4 факторов.
Экспериментальная установка имела 4 органа управления (3 кнопки и переключатель) и 14 окон с изображениями животных и их различных гибридов (рис. 4). Для того, чтобы увидеть все изображения, были необходимы 15 различных одиночных и комбинированных воздействий, то есть полный комбинаторный перебор воздействий на 4 органа управления (за исключением "пустой" комбинации).
|
|
|
Рис 4. "Треугольная" установка. Провоцирует ребенка на полный комбинаторный перебор 4 органов управления (3 кнопок и 1 переключателя). Показана работа нижнего окна: а) левая нижняя кнопка нажата - освещен левый нижний круг; б) нажаты две кнопки - освещена полоса; в) нажаты три кнопки - освещен внутренний треугольник; г) высвечиваемые изображения [Поддьяков А.Н., 1998].
В эксперименте участвовали дошкольники 4-6 лет. Абсолютное большинство детей (82%), включая большинство четырехлеток, в процессе самостоятельного обследования перебрали все 15 возможных состояний объекта. Они нашли все комбинации способов воздействий на органы управления. Остальные 18% детей не нашли все комбинации, но даже они в среднем перебрали большую часть состояний объекта (в среднем 13 состояний, или 87%) [Поддьяков А.Н., 1998].
Таким образом, данный эксперимент показал, что в условиях высокого уровня визуализации ("прозрачности") факторов, их комбинаций и эффектов факторных взаимодействий дети 4-6 лет способны самостоятельно осуществить полный комбинаторный перебор 4 факторов
|