Powerful ideas need love too

Алан Кэй

В названии доклада, избранные разделы которого мы сегодня впервые публикуем на русском языке, слышится пароль, смысл которого понятен в Америке любому учителю и школьнику. Термин Powerful Ideas - "идеи, властвующие над умами" - часто встречается в работах педагога и философа профессора Сеймура Пейперта. А песню Джона Леннона "All We Need Is Love" знают во всем мире. Алан Кэй выступил на совместном заседании Комитета по науке и Комитета по экономике, образованию и занятости конгресса США 12 октября 1995г.

В десять лет Алан Кэй стал победителем Национальной игры-викторины (National Quiz).
В двадцать восемь он предложил первую в истории (1968) модель персонального компьютера - "динамической книги" Dynamic Book.
В тридцать стал профессором Стэнфордского университета, а затем - одним из основателей Исследовательского центра Xerox в Пало-Альто, автором первой объектно-ориентированной среды программирования Smalltalk.
Два года назад Кэй был приглашен на пост вице-президента Walt Disney Company по исследованиям и разработкам в сфере визуальных технологий, получивших собирательное название Imagineering.
Многие годы Кэй работал преподавателем в калифорнийских школах.
... Недавно эксперты Национального научного фонда США (National Science Foundation, NSF) устроили собеседование со старшекурсниками и профессорами Гарвардского университета. Испытуемым было предложено объяснить механизмы смены времен года и фаз Луны. Ответы звучали уверенно, однако ответы почти 95% испытуемых были весьма далеки от истины, которую ученые древности установили много веков назад. Вот примеры ответов: "Земля летом ближе к Солнцу, чем зимой... Фазы Луны определяются тенью, которую отбрасывает Земля...".
Эксперты пришли в замешательство. Многие из студентов, участвовавших в собеседовании, имели прекрасные показатели успеваемости (SAT); и уж, конечно, все без исключения имели свободный доступ к компьютерам, сетям и информационным ресурсам.
Я ожидал, что эксперты не остановятся на констатации таких удручающих результатов, но этого не произошло. Тогда я провел аналогичное собеседование со своими студентами в университете Лос-Анджелеса (UCLA) Первый этап закончился примерно с теми же результатами, что и в Гарварде. Тогда я сделал следующий шаг. "Знаете ли вы, какое время года настает в Южной Америке и Австралии, когда у нас в Штатах приходит лето?". "Зима, разумеется", - был ответ. "Видели ли вы на небосводе одновременно Солнце и Луну?". - "Видели, разумеется".
И я наблюдал, с каким трудом приходит (да и далеко не ко всем) понимание того, что известное им различие между временами года в разных полушариях как-то не вяжется с гипотезой "Земля летом ближе к Солнцу, чем зимой...". О фазах Луны уж и говорить нечего.
Эксперты NSF, на мой взгляд, поставили задачу некорректно. Они ожидали от студентов знания фактов - да кто же в состоянии удержать в голове тысячи и тысячи научно установленных фактов?.. Возблагодарим Всевышнего, что студенты не превратились в ходячие картотеки. На самом деле мы столкнулись с отсутствием у этих ребят самых элементарных навыков критического мышления. Ведь и им, и их наставникам, не выдержавшим испытания, были известны факты, противоречащие невразумительным догадкам. Почему же никто из них не спохватился: "Эй, послушайте, как же так?.." Все, что нужно для правильного ответа, было им известно! Однако сопоставить факты, сложить из них мозаику, которая станет правильным ответом, большинству участников испытания не удалось.
В чем же дело? Что происходит в наших университетах, в наших школах?
Обратимся к библейским источникам. Царю Соломону Бог дал "мудрость и весьма великий разум" (3 Цар 4:29). Считается, что за свою жизнь он даровал своим подданным три тысячи изречений. А как работают пословицы и поговорки? Вот вы возвращаетесь из странствий - вам рады: тогда, разумеется, "любовь только крепнет в разлуке". Но вот вас встретили сдержанно, и тогда вспоминается: "С глаз долой, из сердца вон..." Любая житейская ситуация в пословице наполняется общезначимым смыслом, к любой ситуации человеческая память услужливо подберет пословицу. Спектакли и фильмы, стихотворения и анекдоты - они составляют сокровищницу здравого смысла. И каждая притча, каждая поговорка, каждая "история из жизни" имеет самостоятельную ценность. Это утверждение верно для всех культур; очевидно, мы здесь имеем дело с врожденным свойством человеческой породы.
Результат испытания, проведенного NSF,- прекрасная демонстрация того, как "здравым смыслом" подменяется способность к научному познанию мира. Клод Леви-Строс и Сеймур Пейперт считают, что сегодня учебный процесс в школах все чаще строят по схеме проб и ошибок (правда, предложенный этими авторами термин bricolage близок по смыслу к русскому "халтура". - Прим. перев.). У этой схемы есть бесспорные заслуги; многие инженерные сооружения были созданы именно таким образом. Инженерное искусство вообще старше науки на тысячи лет.
Тем не менее опыт последних четырех столетий свидетельствует о том, что идеи, повлекшие за собой великие перемены в человеческом обществе, не имеют ничего общего с притчами, изречениями и "историями из жизни". Основой трудов Ньютона стала стройная система аргументов, развивающая подход Евклида к решению геометрических задач.
Искусство научной аргументации не чета схеме проб и ошибок, основанной на переборе фактов. Аргументами, а не подбором фактов, пользовались отцы-основатели Соединенных Штатов, создавая нашу Конституцию.
Навыками аналитического мышления, умением рассуждать аргументированно обладают менее чем 5% взрослых граждан США (в Великобритании - около 7%). По моей оценке, среди книг-бестселлеров в США 80% составляют "истории", 15% - разнообразные самоучители; только 1,5% популярных книг обладают научным содержанием. При этом напомню, что тираж бестселлера обычно составляет не более 100 000 экземпляров - миллионные тиражи в нашей стране с населением 250 миллионов человек весьма редки. И уж подлинным царством "историй" стало телевидение.
Я вовсе не призываю "поверить алгеброй гармонию". Театр учит нас сопереживанию, в этом великая миссия любого искусства. Но приемы театральной игры давно освоены политиками, и это нас не радует. Мы дорожим возможностью сопереживания, поиска смысла в искусстве и во всей нашей жизни, но стремимся не допускать, чтобы этой нашей способностью пользовались те, кто хочет манипулировать нашим сознанием.
Я уверен, что главная цель непрерывного образования - учиться проницательности, умению "искать суть". Для того чтобы освободиться в XXI веке от мешающих стереотипов, от чувства зависимости, дети должны сегодня осваивать три основных формы рассуждений - назовем их "основанными на фактах", "основанными на логике аргументов" и "основанными на системной динамике", т.е. на представлении о целостности и динамичности мира. Как всему этому научиться?
Вот привычное суждение - "научиться этим вещам очень трудно". Но все мы знаем, как упорно учатся дети тому, что они считают для себя важным. Знаем, как успешно использовали это стремление великие педагоги, начиная с Марии Монтессори. Такое погружение в культуру возможно - именно ощущение погружения рождает то, что мы считаем призванием. Атмосфера в семье часто предопределяет интерес детей к науке, к таинству "обряда посвящения". Так что дело здесь не в трудностях.
Вспомним о реальностях сегодняшней жизни. Упомянутый мной феномен "пяти процентов" дает себя знать и в школе, если говорить об учителях, об их навыках мышления и культурном уровне. Получается, что детям неоткуда ждать помощи в их стремлении учиться. Семья, школа, телевидение почти не способны сформировать шкалу ценностей, необходимую сегодняшним школьникам.
Содержание школьных программ остается для детей чем-то выдуманным, "ненастоящим". А рядом - "настоящая жизнь", игры и спорт.
Жители маленького городка в Новой Англии, где я учился в школе, решили однажды, что музыка нужна всем детям. У нас были свой оркестр и свой хор. Настоящий музыкант приходил работать с нами, помогал учителям. Пианино в каждом классе - мне казалось, что иначе и быть не может.
Сегодня эта модель начинает получать распространение в тех школах, где рядом с учителями работают специалисты-компьютерщики, ученые, инженеры, архитекторы... Для учителей важна их помощь; это - своеобразный "контроль качества".
А теперь представим себе, что музыкальное образование объявлено одним из национальных приоритетов. Конгресс предлагает технологическое решение проблемы. "Пианино в каждой классной комнате к 2000 году! Не хватает бюджета, чтобы нанять для работы в школе профессиональных музыкантов? Будем проводить массовую переподготовку учителей, двухнедельные курсы помогут решить все проблемы!".
Результат? Детям такая жизнь нравится, и общество выходит мало-помалу на новый уровень музыкальной культуры - каждый гражданин "разбирается в музыке" и может бегло сыграть "Собачий вальс". Кому-то, правда, удастся получить и настоящее музыкальное образование.
"Разбираться в музыке", "разбираться в науке", "разбираться в компьютерах" - в этом ли наша цель?
Я работаю с детьми больше 25 лет и убедился в том, что они учатся с удовольствием, если чувствуют, что учитель не прячется от них за частоколом наглядных пособий и мультимедиа-забав. Когда учитель обнаруживает удачный ход, выстраивает увлекательную модель занятия, он при необходимости найдет в этой модели место любым "техническим средствам обучения".
И я с печалью взираю на образцовые компьютерные классы в школах - чем-то они мне напоминают безупречно устроенные ресторанчики быстрого питания. Ослепительная чистота, ослепительные улыбки персонала, все эффективно, все безвкусно.
Облик компьютера изменчив - он может прикинуться то книгой, то телевизором, а для кого-то раскроет весь свой потенциал. Но правила игры на рынке сегодня таковы, что и в школе, и дома компьютер все чаще прячется под маской телевизора. Миллиарды долларов тратятся на утверждение в массовом сознании тождества "компьютер=ТВ".
В нашей стране иначе и быть не может; мы - нация телезрителей. Телевизор стал могучей "обучающей машиной". С помощью телепрограмм нетрудно убедить зрителей в том, что многие важные идеи, понимание которых необходимо в сегодняшнем мире, даже не то чтобы второстепенны - просто призрачны! Любые ростки самостоятельного, критического мышления нуждаются в уходе; мы же видим, как эти ростки оказываются под грудами "инфомусора".
Интернет может стать той информационной средой, в которой возможности самообразования получат новый импульс. Пришло время заново оценить потенциал педагогических идей, разработанных Марией Монтессори и ее последователями, найти этим идеям место в Интернете.
Мы не преуспели в создании такой культуры, в которой ценятся любовь к учебе, сам процесс познания мира, понимания. Поэтому новая информационная среда становится важным барьером, способным остановить приход Темных Веков.
Школы становятся последним рубежом обороны, не котором можно еще остановить лавину девальвированной информации. Школам выпала участь принять эстафету познания от исследовательских центров, работать вместе с ними. Готовы ли они к этой миссии в конце XX столетия?..
Понимание, счастье, гармония музыки, наука - эти и другие великие устремления человека суть не статические состояния разума, а бесконечные дороги странствий человеческого духа. Детям нужно помочь в поисках этих дорог, само странствование по которым становится наградой.

The Brave Digital World, или Путь Хамурапи

Феликс Широков

Алан Кэй говорит в своем выступлении перед американскими конгрессменами о "системной динамике" как об одном из современных подходов к обучению. Кэй - представитель редко встречающегося у нас направления мысли. Он - теоретик в области информатики (computer science). Нобелевские премии за достижения в этой науке не присуждаются. Даже за создание компьютерной томографии Нобелевская премия была присуждена как премия по медицине, хотя разделили ее инженер-электронщик и физик. Но в XXI веке премия, подобная Нобелевской, за достижения в области информатики становится абсолютно необходимой. Величайшие достижения человеческой мысли на этом направлении должны получить самую широкую известность, подобно тому, как в веке уходящем такую известность получали достижения в физике, химии, биологии и экономике.
Метод "системной динамики", который упоминает Алан Кэй,- это один из методов "формирования разума" (mind shaping).
Употребляемые нами названия и термины - условны. Они относятся к только-только формирующейся дисциплине "теория разума", или "теория сознания". Появляются первые книги и издаются первые журналы, посвященные этой дисциплине. Текущее десятилетие было объявлено в Америке "десятилетием мозга". Посвященную этому решению инаугурационную процедуру возглавляла восемь лет назад Барбара Буш - тогдашняя первая леди Америки.
Итак, формирование разума. Посмотрим, что же это такое. Одной из красивых и практически важных задач является задача о бумеранге. Когда австралийский абориген бросает бумеранг, его мозг решает так называемую задачу Коши. Бумерангу надо придать такую скорость и вращение, чтобы он, описав сложную траекторию, подбил в своем полете птицу и возвратился к охотнику. Мозг решает эту задачу "мгновенно", а повинующаяся ему рука автоматически придает этому удивительному аэродинамическому объекту нужную скорость и направление.
Охотник не проводит свои юные годы в университетских аудиториях, не слушает курсов математического анализа и дифференциальных уравнений, не знакомится с законами Ньютона и не учится интегрировать уравнения механики на компьютере.
Иногда говорят, что будущий охотник учится на примерах, методом "проб и ошибок", запоминая удачные пробы. Но если прикинуть, какое количество проб надо было бы сделать наугад подростку-аборигену, чтобы обеспечить себе обед, то окажется, что время, требуемое для такого обучения, превосходит возраст Вселенной. Начав пробы в момент Большого Взрыва (Big Bang), юноша не успел бы закончить их к моменту смерти нашего большого мира.
Конечно, пробы и ошибки присутствуют в его опыте; он раз за разом пытается подбить птицу, но его обучение никак не сводится к чистому отбору удачных проб. Мозг довольно быстро обучается формировать общую картину полета бумеранга. Швыряя бумеранг тем или иным способом, охотник учится "предвосхищать" события.
Так формируется некоторый механизм разума, позволяющий формировать интуитивную картину "причина - далекое следствие". Собственно, весь жизненный опыт человека состоит в формировании подобных интуитивных картин.
Алан Кэй говорит о трех методах обучения. Первый - это запоминание поучительных историй; иногда они формулируются в виде афоризмов, пословиц и поговорок. Это - народные предания, фольклор. Охотнику с его бумерангом этот метод вряд ли поможет. Второй метод - это метод логических рассуждений, метод изучения цепочек причинно-следственных связей. Это - путь математики и формальной логики. Но юноша-охотник не протирает свою набедренную повязку на университетской скамье.
Остается третий метод - это, как уже говорилось, метод "системной динамики". Метод создания в мозгу интуитивных картин поведения тех или иных объектов и систем, принадлежащих внешнему миру.
Книга - основной Хранитель достижений Цивилизации - годится для передачи знаний при использовании первого и второго их рассмотренных методов. В книге можно собрать замечательные истории, мудрые афоризмы и поучительные поговорки. В книге можно изложить математическую дисциплину. Но книга практически не годится для передачи знаний методом "системной динамики".
Задача о бумеранге - это лишь один пример ситуации, требующей применения метода "системной динамики". Другим примером может послужить знаменитая задача Хаммурапи. Вы запускаете программу, и на экране монитора появляется сообщение:
"Вы - Хаммурапи, властитель древней Шумерии. Ваша задача - засевать землю, собирать урожай и кормить своих подданных. Если они будут сыты, то вы будете править Шумерией год за годом. Если голодны - то подданные поднимут восстание.
Но год на год не приходится. В задачу встроены генераторы случайностей. Они управляют погодой, которая влияет на урожайность; они могут вызвать моровую язву, которая погубит половину ваших подданных; они определят количество беженцев, которых вы примете в свое подданство; они, наконец, могут вызвать нашествие неприятеля, армия которого имеет непредсказуемую численность и может появиться на любом участке границ вашего государства".
Играя с компьютером, исполняя обязанности легендарного Хаммурапи, вы учитесь распределять зерно по разным расходным статьям шумерского бюджета - на прокормление государевых людей, на посев для будущего урожая и на содержание армии. Зерно - ваш переменный, текущий актив, но, кроме того, у вас есть и земля. Часть ее можно продать, обменять на зерно. Цены как на землю, та и на зерно колеблются; вы можете не только продать, но и купить землю. Земля - это постоянный актив, ее площадь не зависит от капризов погоды. Если у вас много подданных и мало земли, то собранный урожай окажется недостаточным, и тогда...
Короче говоря, даже начинающий игрок, просидев за компьютером пару часов, начинает кожей чувствовать смысл различных экономических категорий, оценивать последствия принимаемых решений. Эта игра учит его манипулировать ресурсами, выбирая разумный курс в бушующем житейском море.
В игре "Хаммурапи" имеются и настроечные параметры. Частота и сила стихийных бедствий могут меняться. Нашествия вражеских армий могут быть сравнительно редкими или частыми и разрушительными. Эти бедствия могут стать столь суровыми, что само существование Шумерии становится невозможным. И тогда любой сколь угодно искусный правитель не усидит на троне больше "одного экономического цикла".
В игре может появиться и персонаж, поучающий владыку,- мудрый писец. Тогда Хаммурапи (сам игрок) и его писец-советник (воплощение логики и "опыта" игровой программы) будут независимо оценивать социально-экономическую ситуацию в Шумерии и принимать решения - каждый свое. Качество этих решений будет проверено жизнью: за вами остается право оценить ситуацию, возникающую на очередном этапе.
Роль писца можно поручить искусственной нейросети, которая, так же, как и сам великий Хаммурапи, будет принимать все более разумные решения, обучаясь от этапа к этапу игры. Современная теория нейросетей находит широкое применение для анализа и прогнозирования реальных экономических и финансовых ситуаций. По свидетельству журнала "Экономист", уже в 1995 году нейрокомпьютерная технология завоевала Уолл-стрит. Финансовый бизнес уже не сводится к искусству "подсчета бобов" (bean counters - давнее прозвище финансистов); в финансовые, кредитные, страховые и инвестиционные компании стали приходить выпускники математических и физических факультетов, способные быстро освоиться в новом для себя мире и работать с нейромоделями.
Отметим попутно, что, как и многие другие направления науки, теория нейросетей в России прозябает. Хуже того, положение все больше напоминает известную басню Крылова "Мартышка и очки". На российской сцене подвизается много мелких мартышек, которые нюхают и лижут новую технологию.
Но вернемся к нашим бумерангам. Носителем нового знания, способным передать его будущим поколениям, является сегодня компьютер - динамическая электронная книга. И мы видим одну из главных задач нового журнала - "Компьютер в школе" в распространении этого подхода к процессам обучения. Союз "Электроника России" имеет цельную программу того, что нам следует делать, как ответить на вызов XXI века. От этого зависит судьба образования в нашей стране, а значит, и судьба самой страны. Мы называем эту программу программой "Россия-XXI". В ней сочетаются все три подхода к обучению. В ней отражены также подходы к распространению в России культуры сети Интернет.
Феликс Владимирович Широков - вице-президент союза "Электроника России"