• Образование

Проблемы обучения методологическим дисциплинам

Обучение методологическим дисциплинам (от онтологики через научное мышление до системного и вычислительного мышления, см. https://ailev.livejournal.com/1466364.html) имеет следующие проблемы:

1. Проблема содержания образования.

Отсутствие в явном виде компактно изложенного содержания современного (state-of-the-art) методологического мышления. Минимальный набор понятий каждой методологической дисциплины приходится набирать заново -- по факту речь идёт о написании такого рабочего продукта, как учебник, но без дидактической составляющей. Цель тут -- просто собрать в одном рабочем продукте то, чему нужно учить. Так был создан учебник "Системное мышление" (2018, https://ridero.ru/books/sistemnoe_myshlenie/). Но то же самое нужно делать и в отношении всех остальных методологических дисциплин. Вот тут какой-то заход на подобную работу, создание книжки для части этих дисциплин: https://ailev.livejournal.com/1461525.html

Другими словами: если не знаешь точно, чему учить, то содержание всех следующих пунктов не имеет значения. Они осмыслены только тогда, когда это учебное содержание сформулировано, и понятно, зачем ему учить -- что будет у человека лучше, если он выучится.

2. Народные представления о методологических дисциплинах.

Наличие folk ontology (уже имеющихся "народных представлений") о методологических дисциплинах. Во-первых, это приводит к отсутствию мотивации учиться. "Я знаю, что Земля плоская, и с этим прожил много лет. Ваши мысли о круглой земле -- это мелкие вариации на темы формы земли, мои мысли про плоскую землю не хуже, и ведут к результатам в жизни не хуже". Дальше наблюдаем ещё и эффект Даннинга-Крюгера (https://ru.wikipedia.org/wiki/Эффект_Даннинга_—_Крюгера -- чем меньше знает человек, тем больше у него уверенность в своих знаниях). Скажем, при знакомстве с системной инженерией средний советский инженер утверждает, что он делает то же самое, что системный инженер, только лучше. Системное мышление в народном представлении -- это просто сообразительность чуть выше среднего. Логика в народном представлении -- это умение связно излагать мысли, делать презентации. Зачем нужно научное мышление инженеру -- этого не объяснить вообще. Это, пожалуй, самое слабое место: нулевая мотивация к обучению даже не в ходе обучения (тут можно задействовать бихевиоризм, обучение с подкреплением, двигать мотив на цель и хоть как-то проявлять лидерство, загоняя вывёртывающегося из позиции ученика человека -- см. обсуждение принудительного учебного труда в http://ailev.livejournal.com/1316601.html), а ещё до обучения. Если человек не поступил в вуз, то его уже нельзя "вовлечь в учебный процесс и увлечь им", процесса-то ещё нет, и этот процесс считается ненужным. 

То, что после освоения методологических дисциплин будет легче овладеть деятельностным кругозором и менять сферы деятельности -- это не слишком сильный аргумент. 

3. Воспринимаемая трудность обучения

Проблема воспринимаемой когнитивной нагрузки (percieved cognitive load из теории мотивации ожидаемой пользой, expectancy value theory -- https://en.wikipedia.org/wiki/Expectancy-value_theory). Если человек не уверен в пользе от изучения (см. предыдущий пункт), и уверен в сложности самого изучения (у него ведь есть свои собственные представления о своих способностях, а также о сложности предмета -- не реальной сложности, реальной когнитивной нагрузки http://en.wikipedia.org/wiki/Cognitive_load, а воспринимаемой им, perceived cognitive load, воспринимаемой кривой обучения perceived cognitive curve), то он просто не будет учить предмет.

Методологические дисциплины во-первых, не легки. Во-вторых, они и не воспринимаются лёгкими. Поэтому чаще всего люди принимают решение их не учить -- даже если они понимают, что знание этих дисциплин будет им как-то полезно.

Какие-то рассуждения на эту тему для системного мышления были сделаны в https://ailev.livejournal.com/1398599.html, но ситуация (как видно через год после написания этого текста) не стала сильно лучше. И тут нужно учесть, что дисциплин у нас много, поэтому их perceived cognitive load суммируется -- и на полный куррикулум может найтись не слишком много желающих, единицы на всю страну.

Вообще, этот пункт -- очередной заход на проблему "никто не хочет учиться XYZ", https://ailev.livejournal.com/1158826.html.

4. Обучение современному состоянию дисциплин против знакомства с историей вопроса

Поскольку мы собираемся обсуждать новое мировоззрение, то нужно не только учить ему непосредственно. Нужно ещё и давать знания о его отличии от расхожих, но устаревших положений логики, онтологии, научного мышления и т.д. -- чтобы выпускники могли легко обнаруживать это типовое поведение в своём окружении, чтобы они легко понимали, с какими именно заблуждениями они сталкиваются в своей коммуникации с другими людьми. Но вот это "учить сразу новому, безошибочно и практично" и "учить в отстройке от старого, добавляя историю предмета" противоречат друг другу (см. дополнительно "антиисторичность в преподавании", https://ailev.livejournal.com/1403421.html). 

Конечно, наличие folk ontology в мышлении нужно специально учитывать в обучении, ориентируясь на concept inventory -- http://en.wikipedia.org/wiki/Concept_inventory (гнездо там и много-много материалов на тему как учить концептам http://modeling.asu.edu/R%26E/Research.html). Идея простая: если в аристотелевской физике палец давит на стол, но стол не давит на палец, а в ньютоновской физике они оба давят друг на друга с одинаковой силой, то в наборе задач обязательно должна быть задача на проверку пользования аристотелевской физикой, задача-ловушка на каждый известный случай подобной ошибки. В курсе "Системное мышление" на курсере (http://systemsthinkingcourse.ru/) есть более 200 задач, составленных по принципу concept inventory -- они специально ловят ошибки системного мышления. Но этих задач мало, прохившие этот курс указывают, что число задач нужно бы поднять вдесятеро. И этих задач нет для других дисциплин методологического куррикулума.

Хотя это ещё не венец развития -- Лей Бао сотоварищи показали, что умение рассуждать и тренинг в мышлении на базе какого-то набора концептов это не одно и то же, http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/0807/0807.2061.pdf. Изучение физики оказывается не таким уж "выправляющим мозги" -- A historically held belief among educators and researchers is that training in physics, which has a beautiful structure of logical and mathematical relations, would in general improve students’ abilities in conducting reasoning that is intellectually challenging. However, the result from this study suggests that training in physics content knowledge in the traditional format alone is not enough to improve students’ general reasoning abilities). Ну, и появились материалы, обсуждающие beyond concept inventories towards measuring how students think -- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2830154/ (concerns about measuring student thinking as opposed to student knowledge, но все эти попытки плохо технологизируются по сравнению с concept inventory). Больше на эту тему в моём тексте "Заметки к "Заметкам по теории моделирования" Давида Хестенеса" -- https://ailev.livejournal.com/1197467.html. 

Так что непонятно, нужно ли учить людей, что земля имеет форму шара или геоида, и таки рассказывать про существование идей про плоскую землю и основные аргументы против, или ограничиться только изложением основной версии и освоением мышления в рамках этой версии. Нужно ли учить людей, что такое "требования" и ограничиваться этим, или одновременно обязательно объяснять, что "типовое техническое задание в России -- это не требования, это именно задание на выполнение работ, и там прежде всего перечисляются работы, которые нужно сделать. И там часто только в одном из разделов есть что-то, похожее на требования, вперемешку с ограничениями/архитектурой. И обычно совсем нет потребностей. И вообще, техническое задание это рабочий продукт/описание, а требования это альфа/определение". 

5. Методика обучения

Как именно проводить обучение (форма!), чтобы оно было быстрым, а ещё чтобы знания донести до возможности использования в жизни. Например, peer instruction -- http://erazvitie.org/article/pervyj_kavaler_minervy ("Представь себе двух студентов, которые сидят рядом. Их зовут Джон и Мэри. У Мэри есть правильный ответ, потому что она понимает сам вопрос, а Джон не понимает его. В большинстве случаев Мэри убедит Джона в правоте своего ответа, благодаря силе логики. Но главное не в этом. Главное в том, что Мэри наверняка сможет объяснить проблему Джону более успешно, чем это сделает профессор Мазур. Почему? Да потому, что Мэри только что поняла, как её надо решить... Она ещё помнит, какие трудности возникают у студента, который приступает к решению этой задачи в первый раз, тогда как профессор Мазур решил её давно и считает решение лёгким и очевидным" -- это описание "проклятия знаний"). 

На эту же тему -- методики скоростного обучения "уровня техникума", разработанные на основе теории поэтапного формирования умственных действий П.Я.Гальперина (https://ru.wikipedia.org/wiki/Теория_планомерно-поэтапного_формирования_умственных_действий_и_понятий ), как создавать такие методики написано в книжке Б.Ц.Бадмаева "Психология и методика ускоренного обучения", http://www.klex.ru/3hh. Книжка хорошая, и во многом стыкуется с нашими представлениями об обучении, но использовать её непосредственно для обучения мышлению проблематично (она базируется прежде всего на алгоритмах, процедурных описаниях деятельности -- последовательностях мыслительных шагов, предпринимаемых в тех или иных обстоятельствах. Трудно по этой методике учить всему, что плохо алгоритмизируется и плохо представляется как последовательности шагов с условным выполнением и циклами).

На эту же тему -- материалы моей цепочки текстов про сержантский метод (обучение путём решения многих мелких задач) "Подстрочник рассказа о клубе одиноких мозгов сержанта Солта" -- http://ailev.livejournal.com/1287293.html

Тут можно приводить много разной литературы о скоростном и практичном обучении: все эти методы легко декомпозировать и создать собственный метод -- монстрообразные методологии прошлого благополучно разваливаются, и части методов начинают принимать участие в эволюции, выживают не монстры, а их отдельные находки. 

Трудность тут в том, что всё одно должен быть создан (а не просто позаимствован в готовом виде) достаточный для обучения ситуационный (набранный из самых разных частей, взятых из самых разных источников) метод, в котором есть всё, нужное для обучения. И дальше в рамках этого метода должны быть разработаны учебные пособия (даже в методах, которые постулируют отсутствие учебника требуется разрабатывать карты действий и другие поясняющие материалы), а ещё нужно разрабатывать задачи и тесты. И чем легче и быстрее предполагается последующее обучение, тем более трудоёмка разработка этого ситуационного метода.

6. Как строить куррикулум для методологических дисциплин

В методологических дисциплинах нас ожидают длинные понятийные расстояния (https://lesswrong.ru/w/Ожидая_короткие_понятийные_расстояния ). По сути дела, речь идёт о большом объёме пререквизитов к каждой дисциплине. Это сильно отличается от профтехобразования, где каждое новое понятие можно быстро вводить само по себе. Но и в профтехобразовании курсы получаются длинными. Для обучения наладчика станков с ЧПУ по данным из упоминавшейся книжки Б.Ц.Бадмаева нужно овладеть 700 действиями, "учебник" там -- 40 страниц машинописного текста, а решение задач занимает 2-3 месяца на полный рабочий день. Для овладения работой на радиолокационной станции (определение азимута и дальности для 6-8 воздушных целей) у автором методики ускоренного обучения требуется -- 41час, 80 часов у специально подготовленных инструкторов, а у "просто инструктора" -- 200 часов. Для сравнения: официально курс системного мышления в вузе идёт 36 очных часов (академических, а не рабочих!), с учётом выполнения домашних заданий можно рассчитывать ещё на пару раз по столько -- в любом случае это не более 100 часов. Насколько можно овладеть системным мышлением за это время? Но не это главная беда: главная беда, что ключевые ошибки в овладении этим мышлением лежат в других методологических дисциплинах (подробней: https://ailev.livejournal.com/1465753.html), и тем самым обучение системному мышлению требует каких-то пререквизитов -- понятийные расстояния от понятий среднего человека до понятий системного мышления оказываются далёкими. 

Тем самым проблема "курса обучения" превращается в проблему создания какого-то куррикулума, цепочки курсов. Такая цепочка курсов для методологических дисциплин и была предложена в https://ailev.livejournal.com/1466364.html, процитируем её тут:
-- онтологика классическая: термины, которые важны и неважны, отслеживаемость типов и отношений в схемах и в естественном языке, формальность и недискретность/вероятностность моделирования, проверка типов и работа с наследованием, холархия/мереология и 4D, классификации и специализации. Описания как модели с интерпретаторами-людьми и компьютерами.
-- понимание и выражение: от многабукофф к смыслу и обратно (вот это нужно специально тренировать!)
-- как сообразить на троих: множествественность описаний -- дисциплины, стейкхолдеры. Коммуникативные стратегии: как стейкхолдерам договориться.
-- научное мышление. Правдоподобность моделей, эксперимент, возможные миры, предсказания, вероятностная логика, причинность и контрфактуальность.
-- принятие решений, прагматика. Методы принятия решений, упаковка решений в модель, согласование решений с другими стейкхолдерами.
-- системное мышление: виды систем, системные уровни и эмерджентность, требования и архитектура, жизненный цикл.

Тут проблема в том, что сталкиваются две разные теории обучения: в одной из них речь идёт о поэтапном освоении материала, а в другой говорится, что много быстрей получается обучение, когда ставятся реальные сложные задачи и сразу применяется (хотя это и очень медленно) полный объём знаний. В упоминавшейся уже книжке Б.Ц.Бадмаева приведён пример, что обучение "по темам" орфографии занимает вдвое больше времени, чем обучение сразу всей орфографии сразу. То же относится к печатанию на пишущей машинке: овладение печатью сразу всеми пальцами, а не "по зонам" оказывается эффективней в разы. Верно ли это для обучения каким-то практикам именно мышления? Скорее всего, верно. Но верно и другое: слишком большие учебные модули вредны, куррикулум должен быть модульным! Хорошие системы имеют хорошую модульность -- иначе их трудно разрабатывать, "всё со всем связано", и ошибки в каком-то модуле дают неожиданные эффекты (модульность: https://ailev.livejournal.com/1294242.html). 

7. Обучение шаблонам против обучения творчеству

Любой метод ускоренного обучения декларирует, что он учит именно мышлению, но очень похож на "натаскивание" на какие-то шаблонные ситуации. Так, при обучении системному мышлению каждый раз приходится рассказывать, что шаблонность мышления в типовых ситуациях -- это хорошо, и нешаблонность всегда найдёт своё место при встрече каких-то особых ситуаций. Но часть людей принимает решение не учиться мышлению ровно из-за боязни ограничить своё творчество. Проблема: как продемонстрировать, что выпускники курсов мышления способны не просто "решать задачи", но способны к творчеству?!

Тут ещё и такая проблема, что для методологических дисциплин нужно показать связь их с творчеством. Знание онтологики мешает проектному творчеству, или помогает, и как именно? А что такое творчество в самой онтологике?

8. Масштабируемость обучения.

Понятно, что много людей с использованием живых преподавателей не обучишь. Но и недостатки MOOC хорошо известны: окончившие онлайн-курсы люди часто не блещут в части качества использования полученных ими знаний в жизни. Люди из стандартных вузовских обычно мыслят чуть получше, но это существенно дороже. Менторство (плотное общение с преподавателями в рамках выполнения каких-то проектов) тут самое дорогое, но и качество обучения максимально. Такое позволяют себе главным образом докторанты, и во много меньших масштабах магистранты. Использование AI для замены живых преподавателей ещё далеко. Поэтому нужно понимать, как выбрать золотую середину между качеством обучения и его масштабом. Выпускать по 100 человек в год маловато будет, но гарантировать качественное обучение хотя бы 10тыс. человек (если удастся их заманить!) методологическим дисциплинам при современном уровне педагогических технологий практически невозможно.

* * *
Конечно, это не полный список, но пока и его достаточно. На решении проблем из этого списка мы и сосредоточимся.

UPDATE: дискуссия в фейсбуке -- https://www.facebook.com/ailevenchuk/posts/10214907809422799