Учебник XXI века: он может быть эффективнее в 8 000 раз

Учебник XXI века:
он может быть эффективнее в 8 000 раз

«Учебники должны быть привлекательными. Таковыми они становятся, когда представляют науку в наиболее привлекательном, ясном и доступном виде».

Иоганн Вольфганг Гете

Одним из основных процессов, характерных для информационного общества, является процесс производства, переработки, транспортировки и использования знаний. Современное общество требует иного – качественно нового уровня знаний и образования. Владимир Паронджанов:
«Современное – текстовое – строение учебников ущербно в принципе, поскольку не позволяет задействовать резервы человеческого мозга».

Общество полузнаек

Кризис цивилизации – кризис общества узких специалистов, имеющих ограниченный кругозор, не умеющих распознавать скрытые взаимосвязи и предвидеть последствия. Решения, принимаемые в таких условиях, могут обладать локальной эффективностью, но в долгосрочной перспективе планетарного развития они могут оказаться неэффективными, а зачастую и просто опасными.

Скорость приобретения знаний учащимися катастрофически мала, и мировая система образования не справляется с решением задач, возникающих в ходе общественного развития.

Парадокс №1:

С одной стороны, люди должны обладать колоссальным объемом знаний, чтобы справляться с теми проблемами, которые перед человечеством стоят (экологической, демографической катастрофы).

А с другой стороны, человек, не обладая необходимым объемом знаний, не знает, как выпутаться из этих проблем. Словарик

Эргономика – наука о том, как сделать сложную и нудную работу легкой и приятной.

Когнитивная эргономика – наука о том, как облегчить и улучшить умственную работу.

Эргономика образования – наука о том, как облегчить и улучшить учебную деятельность.

Индустрия образования

Если марсиане наблюдают за нами, то они видят, что в течение последних тысячелетий на нашей Земле происходит интенсивная генерация знаний. Люди прекрасно научились наращивать знания, иногда люди начинают в них захлебываться. Это называется информационным кризисом. Но в любом случае знания наращиваются колоссальными темпами. Разделяют 2 процесса:

производство знаний,

потребление знаний.

Процессом производства знаний человечество овладело блестяще. Но знания производятся, чтобы их потреблять, и вот здесь-то и возникает масса проблем.

Можно сказать, что люди не научились передавать и воспринимать. Говоря точнее, если процесс производства знаний идет большими темпами и с большой производительностью труда, то потребление знаний осуществляется с низкой производительностью труда, даже очень низкой, не отвечающей требованиям современного общества.

Следствие:

Вместо того чтобы быстренько изучить все, что только можно, а дальше начинать либо жить, либо работать, сейчас появляются совсем другие идеи и концепции, скажем, концепция образования в течение всей жизни (life long education), концепция непрерывного образования (education permanent) и т.д.

Заметим, что речь идет об овладении минимальным объемом знаний, необходимых для эффективной творческой работы в условиях наукоемкого производства и информационного общества. Ведь если мы будем в течение всей жизни получать этот необходимый минимум, то когда же мы будем жить и работать?

Мировой системе образования необходимо чудо, которое покончило бы с многолетней учебой и воплотило бы в жизнь мечту о быстром и легком приобретении необходимых знаний.

Требование современности – кардинальное повышение производительности труда учащихся при одновременном улучшении качества получаемых знаний. Время, затрачиваемое на учебу, должно использоваться эффективно и экономно.

Традиционная педагогика не знает такого понятия, как производительность труда учащихся.

На практике это приводит к бездумному расходованию рабочего времени школьников и студентов.

Один раз увидеть или 8000 раз услышать?

В течение долгих веков жизнь людей текла размеренно и неторопливо. В ту медленную эпоху лекции вполне соответствовали духу времени и казались эффективной формой передачи знаний. Но сегодня неторопливые лекции во многих (хотя и не во всех) случаях превратились в тормоз учебного процесса.

Традиционные формы подачи знаний непригодны для экспресс-обучения.

Отсюда вывод: если мы хотим резко повысить производительность труда студентов, следует признать лекционную форму передачи знаний неперспективной, так как она вынуждает студента очень непродуктивно тратить свое драгоценное и крайне дефицитное время.

Когда мы слушаем чью-то речь, информация поступает в мозг последовательно, порция за порцией, и, значит, медленно. Но бывает и по-другому: глядя на человека, мы опознаем его лицо не по частям (вот это нос, вот это щеки), а целиком, то есть быстро. Первый способ передачи информации в мозг называют сукцессивным, второй – симультанным.

Человек получает учебную информацию в основном через глаза и уши. Но вот что любопытно. Ухо содержит 15500 чувствительных элементов (рецепторов), а глаз – 126 миллионов, то есть в 8 000 раз больше. Это значит, что скорость передачи учебной информации через глаза потенциально может быть в 8 000 раз выше, чем через уши.

Такое численное превосходство говорит о том, что с точки зрения увеличения скорости обучения зрительная форма представления учебной информации имеет колоссальные преимущества по сравнению со звуковой. Особую роль играют электронные и печатные учебники. Но существующие учебники, являясь плодом исторического развития, несут на себе печать устаревших представлений и не удовлетворяют требованиям скоростного образования.

Учебники прошлого

История учебника начинается в глубокой древности. Шумерские глиняные дощечки с учебными текстами насчитывают 4,5 тыс. лет. Уместно вспомнить и Евклида, «Начала» которого были созданы около 300 лет до н.э. Эта книга служила «стабильным учебником» геометрии на протяжении многих веков. Она побила все рекорды, выдержав 2500 печатных изданий, не считая рукописных. Но в качестве важного рубежа можно выделить XVII век, когда Амос Коменский обосновал роль и значение учебника как массового учебного средства и создал первый иллюстрированный учебник «Мир чувственных вещей в картинках», который явился образцом для создателей учебников в течение нескольких столетий.

Иоганн Генрих Песталоцци поначалу критиковал Коменского за то, что тот отправляется от механического принципа наглядности и попадает со своими учениками в нарисованный мир. Но впоследствии он заметно изменил позицию: «Друг, когда я сейчас оглядываюсь назад и спрашиваю: что же, собственно говоря, я сделал для обучения человечества? – то нахожу следующее: я прочно установил высший основной принцип обучения, признав наглядность абсолютной основой всякого познания».

Коменский и Песталоцци возвели принцип наглядности на высокий пьедестал. Коменский стремился найти способ «быстро обучать всех всему». Он с негодованием писал, что школы превратились в места мучений, а занятия – в крестные муки. Выступая против подобной практики, Коменский считал, что учеба должна быть легким и приятным делом и мечтал найти способ легкого усвоения умом всех известных искусств и наук. Он полагал, что такой способ сделает людей мудрыми и будет содействовать наступлению золотого века человечества. Рене Декарт также считал, что человек должен познать все, что он может познать, без лишней траты умственных сил.

Выражения Коменского и Декарта: «легкое усвоение умом всех известных знаний», «без лишней траты умственных сил» в переводе на современный язык можно охарактеризовать как эргономичный подход к проблеме, который ведет к максимальной производительности труда учащихся.



Миф об ущербности графических изображений

Ни для кого не секрет, что традиционная форма учебника – текстовая. Появившиеся в последнее время электронные учебники, за редким исключением, повторяют форму книги – иллюстрированный текст.

Диктатура текста возникла не случайно. В ее основе лежит миф о неполноценности наглядно-чувственных образов, схем, рисунков, широко распространенный среди той части ученых, которым недоступно полноценное восприятие и воспроизводство образов. Другими словами, среди тех ученых, которые плохо представляют себе предмет собственного изучения. Этот миф можно определить как «принцип абсолютизации текста».

Принцип абсолютизации текста:

Язык науки – это формулы и предложения, но никак не картинки. Прогресс науки обеспечивается разработкой новых научных понятий и принципов. Формулы и слова выражают сущность научной мысли, а рисунки – иллюстрации к тексту. Они облегчают понимание готовой, сформированной научной мысли, но не участвуют в ее формировании. Поэтому формализация научных знаний не совместима с использованием графики.

Люди проектируют сложные объекты с помощью языка схем и чертежей и почти их не описывают на языке естественном. Практика проектирования показывает, что проектировщики в буквальном смысле мыслят этими схемами и изображениями, пользуясь словами лишь в особых случаях. Распространенное заблуждение в гуманитарной среде: люди мыслят текстом и с текста переходят на язык схем.

Это не более чем заблуждение.

Многие ученые – философы, психологи, культурологи – не в полной мере представляют себе, что в развитии языка цивилизации с некоторых пор произошел незримый переворот: переход от цивилизации текста к цивилизации изображения.

Практика показывает, что язык схем как новое цивилизационное явление, которое зародилось и развивалось стихийно, добилось сейчас колоссальной мощи. Основной недостаток этого процесса – его стихийность. Задача состоит в том, чтобы превратить этот процесс в осознанный, управляемый, подкрепленный научной основой и, следовательно, массовый.

До появления текста люди пользовались преимущественно симультанным восприятием. Симультанно мы воспринимаем человеческие лица, картины природы - все, кроме текста. Все, что мы видим, мы воспринимаем за доли секунды, без какого-либо труда, незадумываясь о тех сложнейших процессах, которые протекают в нашем мозге. Кагда были изобретены первые текстовые книги, а затем и компьютеры, цивилизация в своем развитии сделала не только шаг вперед, но и шаг назад, перейдя к медленному восприятию информации исключительно центральным зрением.

Ученые установили: поражение периферийных зон практичеки эквивалентно слепоте.

Отсюда вывод:

Современное - тестовое - строение учебников ущербно в принципе, поскольку не позволяет задействовать резервы человеческого мозга.

Поэтому текст далеко не так безобиден, как кажется, ведь он фактически ограничивает интеллектуальный потенциал учащегося.



Текст можно преобразовать в изображение

Речь не идет о том, чтобы заменить диктатуру текста диктатурой комикса.

То, что любой текст можно преобразовать в изображение, отнюдь не означает, что любой текст нужно преобразовывать в изображение. Здесь нужна разумная граница. Но значительная часть текста должна быть преобразована, так как изображение мы воспринимаем с помощью симультанных механизмов, к которым и приспособлен наш глаз.
Словарик

Диосцена – зрительная сцена на двухмерной поверхности, предназначенная для зрительного восприятия и информации человеком и целиком лежащая в поле зрения.

Диоряд – последовательность связанных по смыслу диосцен, например страниц печатного учебника или кадров электронного учебного материала.

Диоинформация – общий термин для обозначения диосцены и диоряда. Диоинформация может состоять из крупных «строительных блоков». Строительные блоки – словесный текст, формулы, схемы, чертежи, фотографии, картины, видео и т.д.

Новый способ представления знаний

Сегодня способ «быстро обучать всех всему» по-прежнему не найден. Тем не менее общие контуры решения данной проблемы ясны.

Во-первых: во всех случаях, когда это целесообразно, нужно отказаться от лекций (темп восприятия которых определяется нашим «медленным» ухом) и перейти к использованию печатных и электронных учебников (темп понимания которых задается нашим «быстрым» глазом).

Далее. Визуальная форма нынешних учебников – итог стихийного развития. Она не имеет научного обоснования.

Второй ход подсказывает эргономика: нынешние, крайне неудачные формы представления знаний в учебниках нужно преобразовать в эргономичную форму, согласованную с характеристиками человеческого глаза и мозга и обеспечивающую максимально легкое и быстрое восприятие учебного материала.

Педагоги часто повторяют: учащийся должен приобрести знания, прочные, глубокие, чтобы качество знаний было высоким. Это общепризнанно. Но какой ценой достигается эта благородная цель? Бытует мнение: чем больше студент и школьник работают, тем лучше. Некоторые склонны упрекать учащихся в лени, небрежности и т.д. Но корень зла не в этом, лозунг «Чем больше студент работает, тем лучше» ставит вопрос с ног на голову, так как из поля зрения исключается важнейшая проблема – проблема повышения производительности труда. Студент и школьник должны усвоить необходимый объем знаний с необходимой глубиной не за максимальное, а, наоборот, за минимальное время.



Понимание: это труд или не труд?

Острая потребность человека в овладении большим объемом знаний вступает в жесткое противоречие с ограниченными возможностями человеческого мозга перерабатывать поступающую информацию. Учитывая этот факт, можно сделать следующие замечания:

процесс познания и понимания учебного материала – один из наиболее сложных видов умственного труда,

производительность этого труда недопустимо мала и существенно отстает от растущих потребностей,

чтобы переломить неблагоприятные тенденции, необходимо резко поднять производительность (скорость) понимания учебных материалов,

необходимо кардинально улучшить качество учебных материалов, увеличить их понимаемость.

Важно рассматривать учебную деятельность студентов и школьников как труд и разрабатывать методы повышения производительности этого труда. Таким образом, мы приходим к неожиданному выводу:

Чем меньше времени студент учится, тем лучше, если при этом он хорошо усваивает требуемый объем знаний.
Заповедь №1 для авторов учебников:

Книга должна быть полезна не только автору, но и читателю.

Автор учебника должен постоянно думать не только о содержании учебника, но и о том, сколько времени учащийся потратит на освоение его нетленки, его важнейшая обязанность – экономия драгоценного времени учащихся.

Путеводная звезда

С 1945 по 1998 год нагрузка

по лингвистическим предметам возросла на 49%,

по математике – на 62%.

При этом у 90% детей имеются психические и физические отклонения от нормы.

Первый шаг к решению проблемы – это научиться разговаривать на языке производительности труда. Настало время распространить это понятие не только на сферу производства, но и на работу студентов и школьников. Чтобы угнаться за требованиями современности, необходимо повысить производительность труда учащихся минимум на два порядка.

Эргономичный учебник

Современные учебники не соответствуют современным требованиям. Существуют ли научные методы построения учебника нового поколения?

В качестве первого шага можно ввести понятие эргономичного учебника – учебника, который строится на основе набора эргономических правил-рекомендаций. Это позволит сделать форму представления знаний предельно ясной, наглядной, доходчивой. Количество изображений должно возрасти, так как человек воспринимает изображения значительно быстрее, чем текст. И необходимо заметить, что подобные формы представления информации существуют много лет.

Система «оператор – монитор»

Оператор работает со средствами отображения информации. Эргономистами разработан ряд правил проектирования средств информации для оператора. Они должны:

предоставлять возможность работать с информационно-знаковой моделью, например реактора или турбины,

быть адекватны реальной ситуации,

соответствовать закономерностям и особенностям человеческого восприятия,

быть наглядными,

соответствовать задачам трудового процесса,

соответствовать возможностям человека по приему информации.

Ключевую роль играет понимание оператором отображаемой ситуации.

Информационная модель – зрительная сцена + звуковые сигналы – должна позволить оператору понять суть проблемы быстро и без трудоемкого анализа. Информация должна подаваться человеку в «разжеванном виде» и не требовать от него перекодирования в более понятную форму.

Система «учащийся – учебник»

Две системы «оператор – монитор» и «учащийся – учебник» поразительно похожи друг на друга, ведь учебник – это тоже средство отображения информации. По большому счету, разница только в терминологии. (См. схему.)

Сходство между этими системами очевидно. Как страница учебника, так и информация на мониторе оператора – это зрительные сцены (диосцены), предназначенные для зрительного восприятия человека.

Таким образом, если рассматривать страницы учебника как диосцены, можно использовать эргономические правила, разработанные инженерной психологией, применяемые при создании средств отображения информации. Использование этого метода позволяет, с одной стороны, отображать объекты комплексно, а с другой стороны – видеть в разнородных объектах общие черты, что очень важно на современном этапе развития индустрии образования.

Для предлагаемой формы представления знаний характерны следующие особенности:

одномерный текст заменяется двумерной эргономичной диосценой,

одноэлементное письмо (только текст) заменяется сочетанием элементов текста и графики.

При этом компьютеры с их графическими возможностями позволяют добиться необходимой степени точности оптических характеристик изображения. Среди кейс-технологий в последнее время появилось большое количество графических языков, которые обладают колоссальной выразительной силой.

Разумеется, идея нуждается в детализации, а эргономическая теория – в разработке, с целью расширения ее возможностей применительно к проектированию систем типа «учащийся – учебник» и других систем «человек – знание»