Супермастерство. 12 принципов усиления навыков и знания - Скотт Янг

времен трудно было рассуждать о переносе навыков, потому что им не хватало точного языка для описания умственных репрезентаций. Идеи «идентичных элементов» и «хороших гештальтов» были слишком расплывчатыми, чтобы точно спрогнозировать степень переноса между двумя задачами. Все изменилось после когнитивной революции в психологии. Ученые начали формулировать теории на языке обработки информации, создавая модели, которые можно симулировать на компьютере, а затем непосредственно сравнить с результатами участников эксперимента. Одну из самых серьезных попыток такого моделирования освоения навыков предпринял Джон Андерсон, посвятивший карьеру работе над теорией ACT-R.

Согласно ей навыки состоят из неделимых частиц, которые называются «правилами производства»[228]. Правило производства — это шаблон «если — то», объединяющий условие и действие. В его рамках трюк Вертхаймера с параллелограммом, например, можно описать как следующее правило производства: «ЕСЛИ левая сторона конгруэнтна правой, ТО необходимо разделить фигуру, перенеся правую сторону таким образом, чтобы получился прямоугольник». Правила производства наследуют простоту ассоциаций «стимул — реакция», но с двумя ключевыми отличиями. Первое состоит в том, что они могут быть абстрактными. Когда мы в нашем гипотетическом производственном правиле говорим о «левой стороне», это может касаться абсолютно любой фигуры. Точно так же, выучив алгоритм деления столбиком, вы сможете использовать его с любыми числами вне зависимости от количества знаков в делимом и делителе. Второе отличие проявляется в том, что правила производства включают не только реальное поведение, но и умственные действия. Так, сложные навыки можно разделить на ряд ментальных этапов, например формулирование промежуточных целей или манипуляцию воображаемым содержимым. Таким образом, даже когда две задачи на первый взгляд совершенно разные, перенос навыка все равно возможен, если решение включает общие психологические шаги.

Абстракция и умственные действия помогают объяснить, почему программист, изучивший один язык программирования, намного быстрее затем учит второй. Дело в том, что, хотя формат команд в разных языках различается, сложный навык вроде написания кода включает в себя и более абстрактные правила производства, например решение создать переменную или функцию. Художники и музыканты тоже часто осваивают новые для себя материалы или инструменты быстрее, чем неподготовленные новички, потому что немалая часть их знаний — абстрактная. Например, движения пальцев в игре на фортепиано совсем не такие, как в игре на скрипке, но вот ритмы, мелодии и умение читать ноты остаются прежними. Правила производства — это своеобразный компромисс между предельно узкими взглядами Торндайка на перенос навыков и сверхоптимистичной аналогией мозга и мышцы.

Один из прогнозов этой теории состоит в том, что при постоянной практике навыки становятся асимметричными, поскольку правила производства идут от условия к действию, но не наоборот. Чтобы проверить этот прогноз, Андерсон объяснил студентам, участвовавшим в эксперименте, законы интегрирования и дифференцирования[229]. Эти действия, подобно сложению и вычитанию, противоположны: в паре формул выходные данные дифференцирования идентичны входным данным интегрирования. В результате студенты, которые постоянно практиковали правило производства для вычисления производных, улучшили уровень владения им, но не продвинулись в вычислении интегралов, и наоборот. Похожие результаты были получены и в сфере изучения второго языка: Роберт Де Кейсер доказал, что ученики, которые практикуют составление определенного шаблона фраз, не начинают лучше понимать их, а те, кто практикуют понимание, не начинают лучше составлять шаблоны[230]. Асимметрия навыков влияет и на реальную жизнь. Так, исследования показали, что люди, изучающие французский язык с погружением в языковую среду в Канаде, где учебный процесс с детского сада по 12-й класс идет на французском, обычно хорошо понимают язык, но отстают в составлении фраз, потому что имеют меньше возможностей практиковать устную речь[231].

Что ж, а насколько хорошо правила производства предсказывают перенос навыков, не считая асимметрии? Андерсон ответил на этот вопрос, попросив студентов освоить разные умения, смоделированные в виде наборов правил производства. Согласно его теории скорость освоения нового навыка зависит от количества правил производства, общих для разных навыков (а также степени освоения каждого из этих правил). Итоговый график отношения между наблюдаемым и ожидаемым имел вид почти идеальной прямой, но, несмотря на практически равномерное линейное отношение, степень переноса навыков оказалась все же чуть более высокой, чем предсказывала модель. По мнению Андерсона, дело в том, что в ней опускаются некоторые обобщенные правила производства, общие для нескольких осваиваемых навыков[232].

Правила производства — это один из компонентов более сложной архитектуры ACT-R. Согласно этой теории знания фактов, концепций и примеров хранятся в отдельной системе памяти. Таким образом, общие правила производства наилучшим образом объясняют степень переноса навыков после повторяющейся практики. Впрочем, не все теории навыка основаны на них: в коннекционистских системах, например, умения представлены как взаимодействие бесчисленных простых единиц обработки информации[233]; теории схем представляют знания как абстрактные шаблоны[234]; экземплярные теории объясняют мастерство накоплением бесчисленного множества закрепленных в памяти примеров[235]. Учитывая, сколько всего мы еще не знаем о человеческом разуме, вполне возможно, что в будущем ученые найдут и более сложные объяснения, которые еще лучше будут соответствовать имеющимся фактам. Сегодня же сказать можно только одно: правила производства и теория ACT-R, которая их использует, — это серьезный претендент на истинность, и новым альтернативным теориям, даже если они будут описывать навыки с помощью совершенно других механизмов, придется заодно объяснять и ту гору накопившейся психологической информации, которая поддерживает ACT-R.

СИЛА И ОГРАНИЧЕНИЕ АБСТРАКЦИИ

Правила производства объясняют, в какой степени практика одного навыка может быть перенесена на другой, но даже если решения двух задач пересекаются, мы не всегда осведомлены о сходстве. Наглядный пример этому — эксперимент, проведенный Мэри Гик и Китом Холиоуком[236]. В его рамках они рассказали подопытным историю о генерале, который атаковал крепость. Все дороги к ней были заминированы противопехотными минами. Если бы он повел все войско по одной дороге, они бы сдетонировали. Небольшой же отряд смог бы избежать опасности — но его легко разгромили бы защитники. Затем участникам дали задание: придумать способ вылечить опухоль в желудке с помощью радиации. Мощный луч уничтожит опухоль, но убьет и окружающие ее здоровые ткани; слабый же, напротив, пощадит здоровые ткани, но его будет недостаточно для нейтрализации опухоли. Со структурной точки зрения решение обеих задач было одинаковым: разделить силы и атаковать центральную цель сразу с нескольких направлений. Но лишь немногие участники сразу же заметили эту аналогию. Хотя задачи дали сразу одну за другой, всего 20% участников заметили аналогию, а две трети из них нашли лишь частичное решение. Когда же ученые сразу намекнули, что рассказ о генерале может быть полезен для выполнения задания, с ним справились 92% испытуемых.