129

 

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ И АППАРАТУРА

 

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПРИЕМОВ ФОРМИРОВАНИЯ ПОНЯТИЙ

 

Е.С. РАПАЦЕВИЧ

 

Формирование научных понятий — одна из центральных проблем психологии и дидактики. Для успешного решения этой проблемы каждому учителю-предметнику необходимо знать закономерности процесса формирования понятий у школьников и уметь управлять им.

Благодаря усилиям психологов (Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина, В.В. Давыдов, Е.Н. Кабанова-Меллер, О.К. Тихомиров, Р.Г. Натадзе, Н.А. Менчинская, Дж. Брунер и др.) уже в определенной мере изучены следующие вопросы упомянутой проблемы: каким образом формируется понятие у школьника? Как он сумеет применять его на практике? Каковы психологические механизмы, этапы и педагогические средства усвоения понятий?

Однако до сих пор еще мало исследован вопрос об использовании специальных контрольно-обучающих устройств для интенсификации процесса формирования понятий. Теория и практика автоматизированного обучения требуют обязательного изучения данного вопроса, ставшего предметом нашего исследования в течение ряда последних лет.

Приступая к исследованию1, мы решили представить деятельность обучаемого по формированию понятий в виде модели, отображающей причинно-следственные отношения между объектами. Предстояло с помощью электронных приборов обучить школьников эффективным приемам формирования понятий, научить их управлять своими действиями. В нашу задачу входило сконструировать и изготовить малогабаритные и недорогостоящие приборы, которые могли бы найти широкое применение в школе и вузе для формирования понятий на материале любого учебного предмета, в ходе проведения семинарских и практических занятий по общей, возрастной и педагогической психологии, а также в психологических исследованиях мыслительной деятельности.

Созданный нами в 1977 г. прибор для формирования понятий ПФП-77 реализует модель причинно-следственных связей между восемью группами объектов (понятий) и восемью лампочками (номерами лампочек табло (рис. 1). Он состоит из 16-кнопочного пульта обучаемого (1, 1); табло, разделенного на левую (1, 2) и правую (1, 4) части; восьми контрольных кнопок (1, 3); переключателя программ (1, 5). Шестьдесят четыре объекта — символы, знаки, изображения, слова — размещаются в 16 окошках левой части табло, по четыре в каждом окошке. На каждое окошко наносится цифровое обозначение (однозначное) с обозначением (номером) той кнопки, которая при нажатии включает зеленую лампочку данного окошка.

При нажатии любой из 16 кнопок загорается одна зеленая лампочка в соответствующем окошке, освещая 4 объекта. Одновременно с ней загораются 4 красные лампочки-ориентира в правой части табло, причем каждая из них соответствует одному объекту (точнее, одной группе сходных или тождественных объектов), выраженному определенным понятием (в зависимости от задачи эксперимента слово-понятие может отсутствовать, но может и располагаться возле определенной красной лампочки-ориентира).

Согласно инструкции, испытуемый должен за наименьшее число ходов (ходом называется нажатие одной кнопки) установить, какая группа объектов (понятие) соответствует одной из восьми лампочек-ориентиров (или все 8 групп объектов — восьми лампочкам-ориентирам).

Для окончательного контроля правильности выполнения задания используется одна из 8 контрольных кнопок (для каждой группы объектов только одна кнопка). Когда испытуемый, например, предположительно установит, что первой лампочке-ориентиру соответствует группа черных угловатых фигур, то для проверки правильности своего предположения он должен нажать ту контрольную кнопку, которая включает зеленые лампочки в восьми окошках, где расположены объекты (все 8) заданной группы. И если при этом хотя бы в одном освещенном окошке не будет черной угловатой фигуры, испытуемый должен сделать вывод, что его первоначальная гипотеза не подтвердилась. А так как ему не разрешается два и более раза подряд нажимать контрольные кнопки, он обязан совершить очередной штрафной ход.

Данный прибор отличается простотой своей конструкции и был изготовлен участниками школьного технического кружка, руководимого нами.

Ниже приводятся всевозможные комбинации лампочек-ориентиров, включающихся одновременно по четыре через соответствующие диоды при нажатии определенных кнопок:

 

 

130

 

 

Рис. 1. Внешний вид прибора для формирования понятий ПФП-77.

1 — 16-кнопочный пульт испытуемого; 2, 4 — левая и правая части информационного табло; 3 — кнопки контроля; 5 — штеккеры переключателя программ

 

Номера диодов здесь отсутствуют, ибо они полностью соответствуют номерам лампочек-ориентиров Л₁—Л₈. Смена программ осуществляется двояко: а) с помощью специального блока переключения программ (1, 5) можно последовательно реализовать 40 320 программ в пределах одного и того же их содержания, б) при неизменном состоянии блока переключения на табло можно попеременно накладывать программы любого содержания. Для этого достаточно перфорировать в бумажных или картонных программах 16 отверстий против 16 лампочек левой части табло.

Одновременно с четверками лампочек-ориентиров Л1—Л8 в окошках табло загораются зеленые контрольные лампочки Л9—Л24, т. е. включение их производится от одних и тех же кнопок Кн.1 — Кн.16. Упомянутые лампочки применяются также для высвечивания объектов на табло.

Прибор питается источником постоянного тока напряжением 24 в.

Он может применяться для решения многих дидактических и исследовательских задач.

Начнем с использования прибора в целях обучения школьников отождествлению и различению объектов. Применялись два методических приема (рис. 2).

 

Рис. 2. Элементарная обучающая программа

1—16 — номера окошек табло, совпадающие с номерами кнопок пульта обучаемого; 8 различных букв — информативные объекты табло; 1—8 — номера красных лампочек-ориентиров

 

1. Испытуемому указывали на одну из 16 карточек табло, а он должен был как можно скорее выбрать ту из них, которая содержала бы одну, две или три одинаковые буквы с объектами предъявленной, карточки; кроме того, иногда ему предъявляли две карточки, имеющие по два одинаковых элемента, и требовали, чтобы он за минимальное время нашел третью, которая содержала бы два элемента, одинаковых как с первой, так и со второй карточками.

2. Испытуемый получал задание — как можно быстрее зажечь пять, шесть, семь, либо восемь лампочек-ориентиров путем одновременного нажатия только двух, трех или больше кнопок. При этом от него требовали объяснить принцип подбора кнопок и трижды практически подтвердить умение безошибочно зажигать заданное количество лампочек.

В результате эксперимента выяснилось, что точное и быстрое различение, и отождествление даже простых и четырехбуквенных комплексов объектов представляет большую трудность для учеников I и II классов. В особенности это касается задачи на поиск такой третьей карточки по отношению к двум заданным, которая должна иметь две одинаковые буквы как с первой, так и со второй.

 

131

 

Многие испытуемые I класса затрачивают 20—25 мин на решение данной задачи. При этом допускается масса ошибок и, в частности, утверждение, что искомой карточки на табло нет.

Подавляющее большинство испытуемых младшего и среднего школьного возраста сначала находят практическое решение задачи, а затем формулируют соответствующий принцип подбора карточек-ходов. Однако ученики V и VI классов осознают такой принцип значительно быстрее младших школьников.

Прибор позволяет также за короткий срок обучить школьников методам установления причинно-следственных связей, каждый из которых строится из цепи умозаключений.

Обучение этим методам проводилось на основе буквенной программы (см. рис. 2). Сначала обучаемому предлагали решить по несколько задач с помощью того или иного метода в отдельности или путем применения нескольких методов. Обучаемый получал задание — путем нажатия двух определенных кнопок (выбор двух карточек табло) установить, какая загоревшаяся красная лампочка-ориентир соответствует заданной, букве. Например, при формировании умения пользоваться методом сходства испытуемому предлагали два хода — две карточки, а он должен был установить, какой лампочке-ориентиру соответствует определенная буква — единственно общий для этих карточек элемент.

Приводим задачи.

Номера кнопок, информация карточек и лампочек-ориентиров, заданная буква.

1) НЯЖФ — 3568 и 2) СУМФ — 1478, Ф?

1) НЯЖФ — 3568 и 3) МУЖО — 1257, Ж?

6) МОЖЯ — 2567 и 7) НУСО — 1234, О?

9) НОЖЯ — 2357 и 10) СУНФ — 1834, Н?

13) СОМЯ — 2467 и 1) НЯЖФ — 3568, Я?

Для диагностики и развития умения пользоваться методом различия также предъявлялись две карточки, которые имели по три общие буквы и по одной отличительной. Испытуемому надлежало узнать, каким лампочкам-ориентирам соответствуют в отдельности эти две буквы, по которым различаются карточки.

Вот эти задачи.

 Номера кнопок, информация карточек и лампочек-ориентиров, заданные буквы:

3) МУЖО — 1257 и 6) МОЖЯ — 2567, Я, У?

4) МУСО — 1247 и 7) НУСО — 1234, М, Н?

11) МЯСФ — 4678 и 12) МЯЖФ — 5678, С, Ж?

12) МЯЖФ — 5678 и 15) МУЖФ — 1578, Я, У?

2) СУМФ — 1748 и 4) МУСО — 1247, О, Ф?

Умение применять метод остатков определялось путем предъявления обучаемому двух карточек, на которых содержалось семь различных букв из восьми расположенных на табло. Испытуемый должен был установить, какая буква соответствует той лампочке-ориентиру, которая не загоралась при нажатии двух заданных кнопок. Номера кнопок, информация карточек и лампочек-ориентиров, заданная буква:

10) СУНФ — 1348 и 13) СОМЯ — 2467, Ж?

1) НЯЖФ — 3568 и 2) СУМФ — 1478, О?

1) НЯЖФ — 3568 и 3) МУЖО — 1257, С?

6) МОЖЯ — 2567 и 7) НУСО — 1234, Ф?

9) НОЖЯ — 2356 и 10) СУНФ — 1348, М?

Кроме обучения отдельным методам, мы формировали у испытуемых умение применять комбинацию этих методов. Испытуемым предлагали совершить по два хода и установить, каким парам лампочек-ориентиров соответствуют в совокупности заданные пары букв. Вот примеры задач. Номера кнопок, информация карточек и лампочек-ориентиров, заданные пары букв:

3) МУЖО — 1257 и 5) НУЖФ — 3158, УЖ? МО? НФ? СЯ?

6) МОЖЯ — 2567 и 8) СОНЯ — 2346, ОЯ; СН? МЖ? УФ?

10) СУНФ — 1348 и 11) МЯСФ — 4678, СФ? НУ? МЯ? ОЖ?

14) НУЖО — 1235 и 15) МУШФ — 1578, УЖ? НО? МФ? ЯС?

Следует отметить, что для каждой задачи набиралась новая программа. Применялись два показателя для определения усвоения обучаемым указанных методов. Считалось, что метод усвоен, если, обучаемый, во-первых, за два предъявленных хода трижды подряд безошибочно расшифровывал соответствие заданной буквы (букв), и, во-вторых, самостоятельно подбирал по новой программе три задачи, которые решаются определенным методом.

Следует отметить, что наиболее трудными для обучаемых оказались задачи, требовавшие для своего решения применения методов сходства, различия и остатков в их сочетании.

Вышеописанный прибор можно успешно применять для формирования понятий на материале любого учебного предмета. Достаточно привести лишь три примера — один из области математики, два из области биологии.

У учащихся I класса мы формировали начальные понятия теории множеств: пересечение, объединение, симметрическая разность двух множеств и др. Для этого использовались программы с геометрическими фигурами различной формы, цвета, размера. На рис. 3 представлена одна из таких программ, в которой каждый из объектов содержит два признака, конъюнктивно связанных между собой.

Перед началом эксперимента испытуемый получал письменную инструкцию: «Дано 64 фигуры, имеющие различную форму: круги, треугольники, квадраты, прямоугольники. Фигуры окрашены в синий, красный, зеленый и черный цвета. Найти за наименьшее количество ходов (выборов карточек), какой формы и цвета фигуры соответствуют каждой из восьми лампочек-ориентиров. Иными словами, нужно разбить все множество фигур на 8 классов (по 8 фигур в каждом классе) и определить соответствие каждого класса загоранию одной из восьми лампочек».

У испытуемого могли возникнуть гипотезы: черные фигуры, синие фигуры, красные фигуры, зеленые фигуры; прямоугольники, квадраты, круги, треугольники; синие прямоугольники, красные прямоугольники, красные треугольники, зеленые треугольники; черные круги, синие круги, черные квадраты, зеленые квадраты.

Вначале формировали понятие «пересечение двух множеств». Вопреки инструкции испытуемые пытались сгруппировать фигуры либо по цвету, либо по форме. Однако при такой группировке в каждый класс попадало по 16 фигур, что противоречило инструкции, и экспериментатор постоянно напоминал об этом испытуемым. И только после 3—5 опытов ученики справились с задачей и стали понимать, что такое конъюнктивный признак, например «синий круг», «красный треугольник», «черный квадрат» и т.д. Они

 

132

 

уяснили, что этот признак принадлежит множеству предметов, включающему те и только те элементы, которые принадлежат множеству А (все синие фигуры — прямоугольники и круги) и множеству В (все круги — синие и черные). Иначе говоря, свойство «синий круг» выступило для них как конъюнкция двух свойств — «синий» и «круглый круг». Оно соответствует пересечению двух множеств — синие фигуры и круги.

После этого испытуемые легко усвоили мысль, что если множества не имеют общих элементов, то они являются непересекающимися, дизъюнктивными.

Несколько большую трудность для усвоения представляло понятие симметрической разности АВ двух множеств А и В (например, синие фигуры двух форм и круги двух цветов). Это множество состояло из всех тех и только тех элементов, которые принадлежат только одному из этих множеств (либо синим прямоугольникам, либо черным кругам, но не обоим одновременно).

 

 

Рис. 3. Программа для формирования некоторых начальных понятий теории множеств

 

Для формирования понятий об объединении множеств А и В (например, квадраты и треугольники, красные и зеленые и т.д.) мы применяли программу, в которой каждой лампочке-ориентиру соответствует свыше одного дизъюнктивного признака. Так, например, одной из восьми лампочек соответствует красный или синий цвет фигур (либо красный, либо зеленый, либо оба цвета одновременно).

При решении задач на формирование зоологических понятий мы вместо четырех букв в каждое окошко табло помещаем названия четырех видов животных (рис. 4). Испытуемому предстоит разделить 64 вида животных на восемь классов, каждому из которых соответствует одна лампочка-ориентир.

Перед началом обучения испытуемый получает следующую, инструкцию: «Дано 64 вида животных. Их названия напечатаны на 16 карточках табло (по четыре на каждой). К прибору прилагается список, состоящий из 16 больших листов. Каждый лист списка по названию видов соответствует одной карточке табло. На листах дается краткая характеристика животных, содержащая существенные и некоторые несущественные признаки. Необходимо: а) объединить 64 вида животных в 8 классов на основе одинаковости их существенных признаков (по 8 животных в один класс); 2) установить, какой класс животных в отдельности соответствует загоранию одной и только одной лампочки-ориентира. Возле каждой лампочки-ориентира помещается название одного класса животных и перечень существенных признаков этого класса».

Из прошлых опытов с буквенной программой испытуемый уже знает, как нужно подбирать и сравнивать между собой эффективные ходы.

Аналогичная программа применялась нами при формировании ботанических понятий: злаковые, крестоцветные, пасленовые, сложноцветные, бобовые, лилейные, розоцветные, губоцветные. Каждое семейство растений было представлено восемью наиболее типичными представителями. В дополнение к информации табло, где были даны названия видов растений, испытуемый получал текст, состоящий из 16 страниц. Каждая страница имела обозначение, одинаковое с обозначением соответствующего окошка табло, и содержала описание четырех видов растений. А возле каждой лампочки-ориентира содержалась этикетка с указанием только существенных признаков семейства. В задачу испытуемого входило расклассифицировать 64 вида растений на 8 семейств.

Что касается исследовательских функций прибора, то прежде всего следует отметить следующие. Прибор позволяет предъявить обучаемому множество задач, объективная сложность которых легко измеряется с помощью математического и логического аппарата. Например, задача на расшифровку соответствия восьми букв восьми лампочкам-ориентирам решается за 3 хода путем получения испытуемым трех бит информации. Это обстоятельство открывает перед исследователем возможность изучить степень зависимости субъективной трудности решения задач от их объективной сложности, семантической нагрузки данных задачи и т.д. Последовательное предъявление одних и тех же по логической структуре задач, которые от опыта к опыту становятся уже психологически новыми из-за функциональной перемены связей между лампочками-ориентирами и кнопками, позволяет экспериментатору изучить условия совершенствования испытуемым способа решения этих задач, количественные и качественные аспекты информационных процессов.

Основная особенность творческих задач, моделируемых

 

133

 

с помощью прибора, состоит в том, что объекты решения выступают для учащегося в новом, непривычном качестве.

С точки зрения программированного обучения наши приборы и реализуемые ими программы представляют своеобразный подход к разработке обучающих программ и устройств для формирования понятий. Наши обучающие программы принципиально отличаются от краудеровских и скиннеровских, так как они являются многолинейно-разветвленными программами с произвольно выбираемой начальной точкой движения обучаемого и конструктивным вводом ответов в контрольно-обучающее устройство.

Остановимся на краткой характеристике прибора для формирования понятий ПРМ-82 и реализуемой им методике.

 

Рис. 4. Внешний вид прибора для формирования понятий ПРМ—82. Программа для формирования зоологических понятий

64 буквы — информативные объекты табло; 1 — 16 — номера окошек, в которых находятся лампочки, высвечивающие объекты; «набор» — кнопки-ориентиры в количестве 8 штук, каждой из которых на табло соответствует одна группа одинаковых или сходных объектов; «вкл» — тумблер для включения и выключения прибора; «контроль» — «работа» — тумблер на два положения, включающий прибор либо в режим работы, либо в режим контроля; «ввод» — кнопка, при нажатии которой в память прибора вводятся результаты выбора кнопок; «сброс» — кнопка, которая при нажатии исключает из памяти прибора введенную ранее информацию

 

Перед испытуемым находится табло с 16 окошками (см. рис. 4). В каждом из них имеется одна лампочка и четыре буквы — всего 16 лампочек и 64 буквы. Вместо букв на окошки табло могут быть нанесены любые обозначения объектов, выражающие признаки, отношения или понятия. Все 64 объекта можно расклассифицировать на 8 групп и обозначить восемью понятиями. Признаки объектов могут быть простыми или сложными, конъюнктивными или дизъюнктивными.

 

134

 

Чтобы зажечь лампочку в одном из 16 окошек табло, необходимо нажать 4 кнопки из группы «набор» безразлично как, одновременно или последовательно, а затем нажать кнопку «ввода» для введения данных в память электронного устройства. Для выключения этой лампочки нужно нажать кнопку «сброс», которая исключает из памяти прибора введенную в него с помощью кнопок информацию. При этом второй сверху тумблер должен быть включенным все время в режим «работа» (см. рис. 4).

Одна из многих задач, которая может быть поставлена перед испытуемым, заключается в том, чтобы он за наименьшее число ходов (в идеале за 3) зажег лампочку в определенном окошке табло. Очевидно, что для достижения этой цели необходимо найти именно те 4 кнопки, которые соответствуют четырем группам объектов заданного окошка. А чтобы доказать, что лампочку удалось зажечь не случайно, испытуемый обязан трижды продемонстрировать безошибочное зажигание лампочек еще в двух заданных окошках. Объекты заданного окошка служат эталоном для сравнения каждого последующего хода и оценки того, насколько приближается к данному эталону последующий ход по сравнению с предшествующим (предшествующими).

Как и на предыдущем приборе, здесь может быть поставлена задача — за минимальное число ходов (выборов четверок кнопок и соответствующих им объектов окошек) установить соответствие отдельных (или всех восьми) кнопок отдельным (или всем восьми) группам объектов.

Для проверки правильности выполнения задания, т.е. расшифровки соответствия группы объектов определенной цифре-номеру кнопки, необходимо перевести прибор в режим контроля путем установления ручки второго сверху тумблера в положение «контроль». Если, например, испытуемый предположит, что буква С соответствует пятой кнопке, то для проверки правильности своего предположения он должен нажать пятую кнопку и кнопку «ввод». И если буква С действительно соответствует пятой кнопке, то при нажатии ее загораются лампочки именно в тех восьми окошках, в которых расположена эта буква. При отсутствии буквы С хотя бы в одном окошке, где горит лампочка, данная гипотеза считается неправильной. В случае ошибки испытуемый не имеет права, согласно инструкции, нажимать другие кнопки в режиме контроля. Он обязан возвратить прибор в режим «работа» и совершить штрафной ход по своему усмотрению. И лишь тогда он снова получает разрешение проверять правильность очередной гипотезы в режиме контроля.

В случае нанесения на табло сложной программы для проверки истинности гипотез испытуемому можно разрешить несколько раз подряд проверять гипотезы в режиме контроля без наказания его штрафными ходами.

Установить причинно-следственные связи между кнопками и информативными объектами табло испытуемый может только путем непрерывного сравнения друг с другом различных комбинаций кнопок и объектов. Синтез осуществляется через анализ. Гипотезы пронизывают весь этот процесс, выполняя в нем контрольно-оценочную и прогностическую роль.

Схема электронного прибора для реализации вышеизложенной методики выполнена на микросхемах средней степени интеграции серии К 155 (рис. 5). В состав прибора входит система кнопок для набора комбинаций S₁ — S₈, управляющих триггерами микросхемы. D₁—D₄, микросхемы D₅, D₆ с лампочками Н₁—Н₈, индицирующими нажатие кнопок S₁ — S₈, наборная система комбинации из диодов U₁—U₈, дешифраторы комбинаций микросхемы D₇—D₁₀, D₁₈— D₂₁, элементы индикации комбинаций микросхемы D₁₃—D₁₆, D₂₂— D₂₅ с лампочками индикации информативных объектов Н₉—Н₂₄. Управление индикацией контрольного нажатия осуществляется элементами микросхемы D₁₁—D₁₂ и диодами U₉—U₇₂.

Прибор работает следующим образом. При нажатии и отпускании кнопок S₁—S₈ срабатывают триггеры D₁—D₄. На выходе Q триггеров D₁—D₄, соответствующих нажатым кнопкам, появляется уровень логической «1». При этом на выходе элементов D₅—D₆ появляется уровень логического «О» и осуществляется загорание соответствующих индикаторных лампочек Н₁—Н₈. После нажатия комбинации четырех кнопок (из S₁—S₈) на входе одного из дешифраторов состояний D₇— D₁₀, D₁₈—D₂₁ появляются уровни логической «1». При нажатии кнопки S₁₁ «ввод» на выходе возникает логический «О» и загорается одна из лампочек Н₉—Н₂₄. Сброс информации осуществляется нажатием кнопки S₉ «сброс», при этом на вход R триггеров D₁—D₄ подается логический «О». В режиме контроля прибор работает так. В положении переключателя S₁₀ «контроль» на входах элементов D₁₁, D₁₂ появляется уровень логической «1». При нажатии одной из кнопок S₁ — S₈ на соответствующих выходах микросхем D₁₁—D₁₂ появляется уровень «О» и одновременно через диоды V₉—V₇₂ на входах соответствующих элементов микросхем D₁₃, D₁₄, D₂₂, D₂₃ устанавливается уровень «О». На выходах микросхем D₁₃, D₁₄, D₂₂, D₂₃ формируется уровень логической «1», а на выходах элементов микросхем D₁₅, D₁₆, D₂₄, D₂₅ — уровень логического «О», что вызывает загорание восьми лампочек Н₉—Н₂₄, индицирующих 8 одинаковых или сходных признаков и фиксирующихся кнопками S₁—S₈. Изменение расположения диодов блока переключения U₁—U₈ дает новые комбинации четырех входных кнопок S₁—S₈ и соответствующих лампочек Н₉—H₂₄.

Источником питания для данного прибора служат 4 последовательно соединенных элемента по 1,5 В.

Прибор позволяет решить за 3 хода 8 задач на классификацию. Рассмотрим эту возможность на примере элементарной, буквенной программы (см. рис. 5).

Перед испытуемым ставилась задача — за 3 хода расшифровать соответствие восьми объектов (или групп объектов) восьми цифрам — номерам кнопок — и соответственно загорающихся возле них лампочек. Обучение алгоритму проводилось следующим образом.

1. Выпишем буквы с карточек и цифры — номера нажатых кнопок-ориентиров (выбрана оптимальная тройка ходов);

Номера кнопок, информация карточек табло, номер окошка:

Кнопка 1234 =буквы ВАКЕ (10-е окошко).

Кнопка 1258 =буквы ВАИС (16-е окошко).

Кнопка 2478 =буквы ВРКС (6-е окошко).

Испытуемому экспериментатор объясняет, что для выбора оптимальной тройки ходов необходимо первый ход выбрать случайно, т.е. взять любую комбинацию из четырех кнопок; второй

 

135

 

 

136

 

ход должен содержать 2 кнопки, одинаковые с первым ходом; третий же ход должен иметь две одинаковые буквы как с первым ходом, так и со вторым.

2. Сравниваем 3 хода и по методу единственного сходства находим в них одинаковую букву и цифру, вычеркиваем их:

 

 

Значит, В=2 (В соответствует второй кнопке).

3. Сопоставив неизвестные буквы и цифры 1-го и 2-го ходов, мы также с помощью метода сходства находим в них по одной одинаковой букве и цифре, которые связаны между собой:

 

 

Следовательно, А=1, 34= КЕ, 58= ИС.

4. Сейчас сравним 1-й и 3-й ходы. Воспользуемся методом сходства и методом остатков:

 

 

Ясно, что С=8, И=5, 47=РК, 34= КЕ.

5. Наконец, сравнение 2-го и 3-го ходов позволяет нам узнать, что К=4, Е=3, Р=7.

6. Мы уже расшифровали соответствие семи букв семи номерам кнопок. Неизвестно только, какая восьмая буква связана с восьмой, искомой цифрой. Чтобы это узнать, нужно сопоставить список семи уже найденных букв и цифр с полным списком заданных букв и цифр. По условию задачи мы знаем, что восьми кнопкам соответствуют восемь букв, причем одной кнопке соответствует только одна буква. И мы сразу отметим, что в списке нет цифры «6» и буквы «П». По методу остатков заключаем, что П=6.

Данный алгоритм служит важнейшим средством обучения испытуемых приемам сравнения и классификации объектов любого содержания. Например, мы применяли его при формировании зоологических понятий. После двадцатиминутного изучения указанного алгоритма на материале буквенной программы обучаемые (ученики V класса, не изучавшие зоологии) смогли в среднем за 60 мин и 3 хода распределить по восьми классам 64 животных, представленных на 16 окошках табло.

Еще меньшую трудность для них, как и для испытуемых других возрастных групп, представляют программы с цветными геометрическими фигурами и т.д. И это понятно, ибо, предлагая обучаемому алгоритм, мы объясняем ему, что каждая из восьми букв, как в алгебре, может замещать собой любой объект окружающей действительности и что в последующих опытах вместо букв в программах будут встречаться слова, изображения предметов или любые знаки. Иначе говоря, мы создаем установку на перенос усвоенного способа действий в новые условия, формируем обобщенную ориентировочную основу деятельности.

Испытуемые, научившись кодировать и декодировать информацию на основе элементарной буквенной программы, могут затем переносить это умение на кодирование и декодирование информации более сложного семантического содержания. По мере овладения каждым новым кодом, и в особенности обобщенным, деятельность испытуемого как бы стандартизируется, становясь более экономной.

По нашей методике каждая новая программа формирования понятий — это новая система перекодирования, позволяющая сжимать информацию в более обобщенные коды. Успешность усвоения понятий в основном зависит от скорости овладения обобщенной системой перекодирования информации.

Кроме усвоения описанного выше алгоритма перед началом формирования понятий на материале зоологии, ботаники и т.д., испытуемые изучают инструкцию, которая гласит: «Для формирования понятий необходимо выполнить следующие действия: а) выделить с помощью кнопок-ориентиров в материале существенные признаки, достаточные и необходимые для отнесения данного предмета к определенному классу; б) определить с помощью контрольных кнопок, есть ли у данного предмета все необходимые и достаточные признаки, для того чтобы отнести его к данному классу; в) на основе наличия или отсутствия существенных признаков сделать вывод относительно его принадлежности или непринадлежности к данному классу».

В процессе формирования понятий с помощью прибора ПФП-77 эффективную помощь нам оказывает специальная памятка для обучения приему сравнения. В ней советы в общем виде (безотносительно к конкретному содержанию обучающей программы) формулируются следующим образом.

1. Внимательно рассмотри все объекты на каждой из 16 карточек табло по отдельности и назови их про себя или запиши на бумаге.

2. Соверши не менее двух ходов (путем нажатия двух кнопок), а затем сопоставь объекты в двух освещенных окошках, так как познание начинается со сравнения. Но прежде чем выбрать два или более хода, выясни, можно ли сравнивать данные объекты и что является основой для сравнения; попарно и попеременно сравни между собой объекты с однородными признаками и с номерами лампочек-ориентиров, которые загораются при этом, отображая данные объекты (или их признаки, отношения).

3. Найди общие существенные (одинаковые или наиболее сходные) объекты (или их признаки, отношения) на сравниваемых карточках и соответствующие им повторно загоревшиеся лампочки-ориентиры. Отметь, чем похожи объекты сравниваемых карточек.

4. Найди также различные объекты (или их признаки, отношения) на этих карточках и соответствующие им лампочки-ориентиры. Устно или письменно отметь их различие.

5. Сравнив два или более хода-карточки, сделай вывод о том, какие объекты (или признаки, отношения) в отдельности соответствуют тем или иным номерам лампочек-ориентиров. Вывод необходимо записать на бумаге или сообщить устно экспериментатору или педагогу,

В заключение необходимо отметить, что оба прибора вызывают большой интерес у учащихся. Они с успехом могут применяться в исследовании и формировании понятия мыслительной деятельности учащихся.

 

Поступила в редакцию 7.II 1984 г.