Важные этапы когнитивного развития ребенка. Когнитивное развитие ребенка

Термин «когнитивный» в связке с понятием «развитие» не получил широкого хождения в отечественной психологической литературе. Он ассоциируется с названием одного из направлений современной психологии, зародившегося в США в 60-ые годы ХХ века: «когнитивной психологией». Синонимичными ему являются термины «познавательный» и «умственный» . В учебной и научной психологической литературе понятие когнитивного развития не раскрывается. Как правило, даются определения, которые лишены какого-либо концептуального содержания. Так, Генри Глейтман с соавторами определяет когнитивное развитие как «умственный рост человека от младенчества к взрослости» . В учебнике «Когнитивная психология», вышедшем под редакцией В.Н.Дружинина и Д.В. Ушакова когнитивное развитие определяется как пути изменения интеллектуальных способностей и знаний о мире по мере развития ребенка. При этом подчеркивается, что анализирует и описывает эти пути когнитивная психология . В монографии С. Миллера «Психология развития: методы исследования» когнитивное развитие вовсе никак не определяется . Не дает внятного определения рассматриваемому понятию известный специалист по когнитивной психологии Р. Солсо. Он лишь отмечет, что «с точки зрения развития, мышление взрослого человека - это сложный результат его долгого роста, начинающегося с самого момента рождения» .

Мы будем исходить из того, что когнитивное развитие -- развитие всех видов мыслительных процессов, таких как восприятие, память, формирование понятий, решение задач, воображение и логика, а исследование когнитивного развития сводится к изучению того, как вышеупомянутые психические процессы изменяются с возрастом .

Когнитивное развитие часто анализируется как развитие отдельных познавательных процессов, среди которых ведущим является мышление . Объектом когнитивного развития могут быть также познавательные способности. Когнитивные способности - это такие свойства человека, которые являются условием успешного осуществления отдельных этапов когнитивного процесса, как процесса оперирования знаниями. В.Н. Дружинин разработал концепцию развития таких когнитивных способностей, как обучаемость, креативность и интеллект. Эти умственные способности он относил к общим способностям человека .

Методологический принцип, развиваемый П.Г. Щедровицким , ориентирован на то, что принцип развития вообще не может быть объективирован ни на одном конкретном объекте (или группе объектов). Объектом развития выступает само развитие. Он рассматривает когнитивное развитие как процесс изменения когнитивных структур, и их атрибутивных свойств.

В приложениях А и Б приведены характеристики наиболее влиятельных в мировой психологии школ генетической психологии Ж. Пиаже и культурно-исторической психологии Л.С. Выготского .

Пиаже и других когнитивных психологов называют структуралистами, поскольку их интересует структура мышления и то, каким образом интеллект перерабатывает информацию. Ключевой чертой теории интеллектуального развития Пиаже являлось представление об активном участии психики, мышления человека в процессе научения. Согласно Пиаже, научение детей происходит посредством их активного изучения того, что находится в окружающей среде из того, что уже знаем, и, поскольку новый опыт редко в точности соответствует старому, мы, кроме того, отмечаем и прорабатываем различия .

Хотя теория Пиаже подвергается критике, имеет свои ограничения, она продолжает сохранять сильное влияние и постоянно развивается .

Линия исследований Ж. Пиаже была продолжена в рамках школы социально-генетической психологии, созданной А.-Н. Перре-Клермо и В.В.Рубцовым. Направление их исследований выясняет роль социальных взаимодействий в генезисе когнитивных структур .

Советский психолог Лев Выготский (1896-1934) был первым, кто подчеркнул важность социального контекста, в котором происходит большая часть когнитивного развития детей, а также значение исторического развития знания и понимания, являющихся совокупным достоянием всего общества.

Он выдвинул основной вопрос: как мы коллективно извлекаем смысл из окружающего нас мира? В попытке ответа на него в контексте индивидуального развития Выготский привлек на помощь социологию, антропологию и историю .

Подход, который строится на социальных и культурных источниках нашего знания, а также на том, как структурируется это знание, обычно называемый социальным познанием . Однако в сравнении с теорией Пиаже социально-когнитивные теории обычно гораздо более четко очерчены и концентрируются на специфических аспектах развития и поведения .

Ж. Пиаже и Л.С. Выготский разрабатывали онтогенетическую линию когнитивного развития. Для них когнитивное развитие выступало как естественный процесс. С точки зрения Ж. Пиаже его детерминантами были логико-математические структуры, постепенно разворачивающиеся в интеллекте по мере его созревания.

Л.С. Выготский в качестве детерминант когнитивного развития выделял культурное опосредствование, представленное, прежде всего, знаками и языком. У Пиаже внешнее понимается как индивидуальное действие с объектом. Для Л.С. Выготского внешнее - это культурно - исторически сложившиеся, опосредствованные знаками формы совместной деятельности людей. Становясь их участником, индивидуальный субъект трансформирует эти внешние коллективные формы деятельности во внутренние формы .

Эксперты подчеркивали, что подходы Выготского и Пиаже не противоречат, а, наоборот, дополняют друг друга в понимании целостного когнитивного развития. Дети (и взрослые) временами учатся у других, но иногда они научаются чему-либо самостоятельно .

На идеях школы Л.С. Выготского возникли теории психического развития, разработанные М. Коулом, П.Я. Гальпериным, В.В. Давыдовым. Методологические подходы Л.С. Выготского использованы при разработке моделей формирующего эксперимента в научных школах П.Я. Гальперина и В.В. Давыдова .

На анализе культурных средств психического развития сосредоточил свое внимание М. Коул. Им разработана теория артефактов. Под артефактом М. Коул понимает любое культурное приспособление, позволяющее человеку достигать своих прагматических целей .

В теории деятельности А.Н. Леонтьева (1975), все психические процессы -- это интериоризированная внешняя деятельность ребенка под руководством взрослого. В наиболее заостренной форме данная идея развита в теории поэтапного формирования умственных действий П.Я. Гальперина (1985). Обучение в этой концепции выступает единственным источником познавательных процессов .

В.В. Давыдовым разработана концепция целенаправленного формирования такого типа мышления, который в обычных условиях развития возникает как исключение. Автор строит свою концепцию на представлении о существовании в культурном окружении особого способа отношения к действительности, названного теоретическим. Суть - коль скоро объекты не составляют содержания мышления в быту, при занятиях физическим трудом и в традиционном обучении, то такой способ мышления оказывается не востребованным и, следовательно, он и не развивается у большинства детей и взрослых. Теоретическое мышление может быть полноценно развито только в системе специально организуемого развивающего обучения. Теория В.В. Давыдова рассматривает когнитивное развитие как результат развивающего обучения, т.е. как искусственный процесс. Поэтому ее следует отнести к теориям проектирования когнитивного развития .

Главный прорыв когнитивной психологии в когнитивной теории развития произошел в 50-е годы XX века в результате работ Аллена Ньюелла и Херберта Саймона и прихода первых компьютеров, напоминающих современные. Ньюелл и Саймон изучали проблему искусственного интеллекта, т. е. работали над программой для компьютеров, которая могла бы выполнять функции, свойственные мышлению человека. Их теория, получила известность под именем информационного подхода к развитию .

Теория Роберта Кегана известна как теория смысловых систем. Он считает, что люди продолжают развивать смысловые системы, даже перешагнув во взрослость. Основываясь на идеях Пиаже и на теориях когнитивного развития, он определяет несколько «уровней становления смысловых систем», аналогичных стадиям развития. Эти смысловые системы затем формируют наш опыт, организуют мышление и чувства, служат источниками нашего поведения. На каждой стадии старое становится частью нового, так же как у детей конкретное понимание мира становится частью исходных данных для мышления на стадии формальных операций. Согласно теории Кегана, большинство людей продолжает структурировать и реструктурировать свое понимание мира, даже шагнув далеко за тридцатилетний рубеж .

Несмотря на наличие теоретических разногласий, между психологами достигнуто определенное единодушие в вопросах, касающихся когнитивных процессов, которые претерпевают значительные изменения в ходе развития ребенка. Речь идет о приобретении ряда качеств:

Обладание определенными навыками;

Гибкий подход к решению задач;

Высокая скорость обработки информации;

Способность планировать;

Способность оперировать значительным объемом информации;

Предусмотрительность и последовательность при решении задач;

Способность концентрировать внимание и усилия и др. .

Гончаров В.С. выделяет показатели когнитивного развития как естественного процесса и как результата проектирования

Когнитивное развитие исследуется в самых различных его проявлениях и сущностных характеристиках. Когнитивные теории развития берут начало в философских концепциях познания и ориентированы на решение задач адаптации индивида к окружающей среде. Подчеркнем, что когнитивное развитие выступает, во-первых, как естественный процесс, протекающий под влиянием его различных социокультурных и педагогических детерминант. И, во-вторых, как искусственный процесс, рефлексия над первым, его проектирование.

Когнитивное развитие - развитие всех видов мыслительных процессов, таких как восприятие, память, формирование понятий, решение задач, воображение и логика. Теория когнитивного развития была разработана швейцарским философом и психологом Жаном Пиаже .

Когнитивное развитие – процесс формирования и развития когнитивной сферы, в частности – восприятия, внимания, воображения, памяти, речи, мышления .

Развитие мышления у детей дошкольного возраста

Мышление - психический процесс отражения действительности, высшая форма творческой активности человека. Это творческое преобразование их субъективных образов в сознании человека, их значения и смысла для разрешения реальных противоречий в обстоятельствах жизнедеятельности людей, для образования ее новых целей, открытия новых средств и планов их достижения, раскрывающих сущность объективных сил природы и общества.

Мышление - это целенаправленное использование, развитие и приращение знаний, возможное лишь в том случае, если оно направлено на разрешение противоречий, объективно присущих реальному предмету мысли. В генезе мышления важнейшую роль играет понимание людьми друг друга, средств и предметов их совместной деятельности .

Ж. Пиаже выделил несколько стадий развития интеллекта, но мы рассмотрим только интересующие стадию, связанную с дошкольным возрастом – это подпериод дооперациональных представлений (2-7 лет).

Ж. Пиаже пишет о том, что с развитием операционального мышления развивается большое количество видов деятельности, которые распределяются на два полюса: причинность и случай. Приблизительно с 3 лет ребенок задает себе и окружающим ряд вопросов, самые часто задаваемые из которых - «почему». По способу формулировки вопроса мы знаем, в какой форме и виде ребенок хочет получить ответ. Этими вопросами показывают нам, что ребенок ищет смысл определенных феноменов, которые вызывают необходимость объяснения. Так же на этой стадии появляется анимизм: для ребенка является живым и сознательным всё то, что движется.

Мысль ребенка постоянно руководима потребностью обоснования, во что бы то ни стало и именно. В этом предлогическом законе мы видим отсутствие идеи случая в детском мышлении. Эти факты Ж. Пиаже увидел в своих наблюдениях в опыте с пословицами: самые неожиданные заключения ребенком всегда обосновывались .

Способность к обоснованию является следствием синкретизма. Синкретизм вынуждает для каждого нового восприятия или для каждой новой идеи искать, во что бы то ни стало связь с тем, что ей непосредственно предшествует. Это связь, которая заставляет новое сочетаться со старым, такая связь непосредственна, и мы видим случаи обоснования, во что бы то ни стало.

«Синкретизм - это продукт детского эгоцентризма, ибо именно привычки мыслить эгоцентрически заставляют избегать анализа и удовлетворяться индивидуальными и произвольными схемами целого. В связи с этим понятно, почему детские оправдания, вытекающие из синкретизма, имеют характер субъективных истолкований и даже подобны патологическим истолкованиям, представляющим возврат к примитивным способам мышления».

Для детей в этом возрасте характерна центрация (сосредоточение) на одной, самой заметной особенности предмета, и пренебрежение в рассуждении остальными его признаками. Ребёнок обычно сосредоточивает внимание на состояниях вещи и не обращает внимание на преобразования (или, если всё же обратит, ему очень трудно понять их), которые переводят её из одного состояния в другое.

Так же Ж. Пиаже пишет о необратимости мышления ребенка, что объясняет нам природу их трансдуктивного мышления. Трансдукция - это рассуждение, которое идет от специального к специальному, без обобщений и без логической обязательности. Детские рассуждения идут не от общего к единичному и не от единичного к общему, а от единичного к единичному и от специального к специальному. Каждому предмету соответствует специальное объяснение.

Стадию до 7-8 лет Ж. Пиаже называет «стадией чистой трансдукции».

Исследования Пиаже показали, что дети, находящиеся на дооперациональной стадии, не обладают пониманием сохранения объема, массы, количества и числа, а также других физических свойств объектов; это частично объясняется необратимостью и центрацией .

Для когнитивного развития в социальной перспективе очень важно направляемое старшими детьми или взрослыми участие ребенка в играх и иной деятельности.

Е.А. Сокороумова так же отмечает, что мышление дошкольника развивается от наглядно-действенного, а затем, наглядно-образного к словесно-логическому, начинающему формироваться к концу дошкольного возраста. Словесно-логическое мышление предполагает умение оперировать словами и понимать логику рассуждений .

Итак, дооперациональное мышление малышей отличается от мышления других детей и взрослых; его характерными проявлениями являются анимизм, материализация и эгоцентризм. Среди ограничений дооперационального мышления можно назвать конкретность, необратимость, центрацию, незрелость представлений о времени, пространстве и причинно-следственных связях.

Несмотря своеобразную детскую логику, дош­кольники могут правильно рассуждать и решать довольно сложные задачи. Верные ответы от них можно получить при определенных условиях. Прежде всего ребенку нужно ус­петь запомнить саму задачу. Кроме того, условия задачи он должен представить себе, а для этого - понять их. Поэто­му важно так сформулировать задачу, чтобы она была по­нятна детям. Лучший способ добиться правильного решения – так организовать действия ребенка, чтобы он сделал соответ­ствующие выводы на основе собственного опыта.

В благоприятных условиях, когда дош­кольник решает понятную, интересную для него задачу и при этом наблюдает доступные его пониманию факты, он может логически правильно рассуждать.

В дошкольном возрасте в связи с интенсивным развити­ем речи осваиваются понятия. Хотя они остаются на житей­ском уровне, содержание понятия начинает все больше со­ответствовать тому, что в это понятие вкладывает большин­ство взрослых. Дети начинают лучше использовать понятия, опериро­вать ими в уме.

К концу дошкольного возраста появляется тенденция к обобщению, установлению связей. Возникновение ее важ­но для дальнейшего развития интеллекта, несмотря на то что дети часто производят неправомерные обобщения, не­достаточно учитывая особенности предметов и явлений, ориентируясь на яркие внешние признаки .

Развитие памяти у детей дошкольного возраста

Память - запоминание, сохранение и последующее воспроизведение индивидом его опыта. Физиологической основой П. является образование, сохранение и актуализация временных связей в мозге. Временные связи и их системы образуются при смежном во времени действии раздражителей на органы чувств и при наличии у индивида ориентировки, внимания, интереса к этим раздражителям .

З.М. Истомина пишет, что в старшем дошкольном возрасте (5 и 6 лет) совершается переход от непроизвольной памяти к начальным этапам произвольного запоминания и припоминания. При этом происходит дифференциация особого рода действий, соответствующих целям запомнить, припомнить, которые ставятся перед детьми. Активное выделение и осознание ребенком мнемических целей происходят при наличии соответствующих мотивов .

Е.А.Сорокоумова выделяет что, если у детей раннего дошкольного возраста доминирует зрительно-эмоциональная память (у музыкально одаренных детей неплохо развита и слуховая память), то у старших дошкольников появляются первые признаки смыслового запоминания .

По исследованиям, описанным И.М. Истоминой, это связано с тем, что процесс запоминания сформировывается к концу дошкольного возраста, т. е. в возрасте б-7 лет. Он характеризуется попытками образовать мысленные логические связи между запоминаемыми словами. О наличии таких связей, прежде всего, говорит самый характер воспроизведения. Ребенок изменяет при воспроизведении порядок названных ему предметов, объединяет их по назначению. Первоначально способы запоминания, как и способы припоминания, являются очень примитивными, еще недостаточно специализированными. Ребенок берет их из тех действий, которыми он уже владеет. Это такие способы, как, например, повторение поручения вслед за взрослым или возвращение ребенка в процессе припоминания к уже воспроизведенным им звеньям.

Поиски ребенком способов, приемов запоминания и припоминания открывают перед воспитанием его произвольной памяти новую, очень важную возможность: обучения его тому, как нужно запоминать, припоминать. Начинает по-настоящему принимать указания, как нужно делать, и следует этим указаниям .

Дошкольное детство - возраст, наиболее бла­гоприятный для развития памяти. Как указывал Л.С. Вы­готский, память становится доминирующей функцией и проходит большой путь в процессе своего становления. Ни до, ни после этого периода ребенок не запоминает с такой легкостью самый разнообразный материал. Однако память дошкольника имеет ряд специфических особенностей .

У младших дошкольников память непроизвольна, но уже к среднему школьному возрасту начинает формироваться произвольная память. Основной путь своего развития произвольная па­мять проходит на следующих возрастных этапах.

В дошкольном возрасте память включается в процесс формирования личности. Интенсивное развитие и включение памяти в процесс формирования личности определяет ее позицию домини­рующей в дошкольном возрасте функции. С развитием па­мяти связано появление устойчивых образных представле­ний, выводящих на новый уровень мышление.

Кроме того, сама появляющаяся в дошкольном возрас­те способность к рассуждению (ассоциациям, обобщениям и т.д., независимо от их правомерности) также связана с развитием памяти. Развитие памяти обусловливает новый уровень развития восприятия (подробнее об этом будет сказано ниже) и других психических функций .

К числу изменений памяти с возрастом относится, прежде всего, увеличение скорости заучивания и рост объема памяти. Но наиболее существенные перемены по мере развития ребенка происходят в качественных особенностях его памяти.

Существенным для характеристики памяти в детском возрасте является развитие ее осмысленности. Дети старшего дошкольного и младшего школьного возраста в процессе запоминания опираются не на абстрактно-логические отношения между понятиями, служащие существенной опорой запоминания у взрослых, а на наглядно воспринимаемые связи явлений и предметов .

Развитие внимания у детей дошкольного возраста

Внимание - процесс и состояние настройки субъекта на восприятие приоритетной информации и выполнение поставленных задач. Теоретически и операционально внимание характеризуется уровнем (интенсивностью, концентрацией), объемом, селективностью, скоростью переключения (перемещения), длительностью и устойчивостью .

В этом возрасте у дошкольников совершенствуется и внимание. У Младшего дошкольника преобладает непроизвольное внимание, вызываемое внешне привлекаемыми предметами, событиями и людьми, а у старшего дошкольника проявляется способность к произвольному сосредоточению внимания, особенно если оно регулируется речью .

С.Л. Рубенштейн отмечает, что у ребенка после 3 лет резко повышается уровень устойчивости внимания и показывает относительно высокий уровень к 6 годам, что является одним из показателей готовности ребенка к школе. Отвлеченность 2-4-летнего ребенка в 2-3 раза больше отвлекаемости 4-6-летнего .

Развитие воображения у детей дошкольного возраста

Воображение - универсальная человеческая способность к построению новыхцелостных образов действительности путем переработки содержания сложившегося практического, чувственного, интеллектуального и эмоционально-смыслового опыта. Воображение - это способ овладения человеком сферой возможного будущего, придающий его деятельности целеполагающий и проектный характер, благодаря чему он выделился из «царства» животных. Будучи психологической основой творчества, В. обеспечивает как историческое создание форм культуры, так и их освоение в онтогенезе .

В психологии воображение рассматривается в качестве отдельного психического процесса наряду с восприятием, памятью, вниманием и др. В последнее время все большее распространение получает понимание воображение как всеобщего свойства сознания. При этом акцентируется его ключевая функция в порождении и структурировании образа мира. В. детерминирует протекание конкретных познавательных, эмоциональных и др. процессов, конституируя их творческую природу, связанную с преобразованием предметов (в образном и смысловом плане), предвосхищением результатов соответствующих действий и построением общих схем последних. Это находит свое проявление в феноменах «эмоционального предвосхищения» (А. В. Запорожец ), «продуктивного восприятия» (В. П. Зинченко ), в генезе некоторых форм двигательной активности (Н. А. Бернштейн ) и т. д.

Воображение - это образное конструирование содержания понятия о предмете еще до того, как сложится само это понятие. Содержание будущей мысли фиксируется воображением в виде некоторой существенной, всеобщей тенденции развития целостного объекта. Осмыслить эту тенденцию как генетическую закономерность человек может только посредством мышления .

В дошкольном возрасте происходит быстрое развитие воображения от репродуктивного – в начале, к творческому и преобразующему в конце этого периода. Воображение складывается в игре и на первых порах неотделимо от восприятия предметов и игровых действий с ними. Формируясь в игре, воображение переходит и в другие виды деятельности дошкольника: в рисование, лепку, сочинение сказок и стихов .

Л.С. Выготский прямо указывает на возникновение воображения из самого существа игры, а не как следствия проявления особенностей поведения ребенка в ней .

О.М. Дьяченко, проанализировав индивидуальные особенности воображения детей, разделила их на два вида: "познавательное" и "эмоциональное".

«Основная задача "познавательного" воображения - это специфическое отражение закономерностей объективного мира, преодоление возникших противоречий в представлениях о действительности, достраивание и уточнение целостной картины мира». (С его помощью ребенок может либо творчески овладевать схемами и смыслом человеческих действий (предметных, общения) либо, отталкиваясь от отдельных впечатлений действительности, строить целостный образ какого-либо события или явления). "Эмоциональное" воображение у ребенка возникает в ситуациях противоречия его образа "я" и реальности, в таких случаях оно вступает одним из механизмов построения образа "я". При этом с одной стороны, воображение может выполнять регулирующую функцию в процессе усвоения норм и смысла социального поведения . С другой стороны, его можно рассматривать в качестве защитного механизма личности, функционирующего по двум основным путям: 1) через многократную вариативную репрезентацию травмирующих воздействий, в процессе которой могут находиться способы разрешения конфликтных ситуаций;

2) через создание воображаемой ситуации, снимающей напряжение от фрустрации .

Развитие восприятия у детей дошкольного возраста

Восприятие – это:

1. Субъективный образ предмета, явления или процесса, непосредственно воздействующего на анализатор или систему анализаторов.

2. Сложный психофизиологический процесс формирования перцептивного образа. Иногда термином В. обозначается система действий, направленных на ознакомление с предметом, воздействующим на органы чувств, т. е. чувственно-исследовательская деятельность наблюдения .

В течение жизни человека восприятие проходит сложный путь развития. Особенно интенсивно развитие восприятия происходит в первые годы жизни ребенка. Изменение восприятия у детей дошкольного возраста происходит в связи с развитием различных видов деятельности детей (игровой, изобразительной, конструктивной и элементов трудовой и учебной). (словарь)

Вдошкольном возрасте благодаря появле­нию опоры на прошлый опыт становится многоплановым. Помимо чисто перцептивной составляющей оно включает самые разнообразные связи воспринимаемого объекта с окружающими предметами и явлениями, с ко­торыми ребенок знаком по своему предшествующему опыту. Постепенно начинает развиваться апперцепция - влияние на восприятие собственного опыта. С возрастом роль ап­перцепции постоянно повышается. В зрелости разные люди в зависимости от своего жизненного опыта и связанных с ним личностных особенностей нередко совершенно по-разному воспринимают одни и те же вещи и явления.

В связи с появлением и развитием в дошкольном возрас­те апперцепции восприятие становится осмысленным, целе­направленным, анализирующим. В нем выделяются произ­вольные действия - наблюдение, рассматривание, поиск.

Появление в дошкольном возрасте устойчивых образных представлений приводит к дифференцированию перцеп­тивных и эмоциональных процессов. Эмоции ребенка ста­новятся связанными главным образом с его представлени­ями, вследствие чего восприятие утрачивает свой первона­чально аффективный характер .

Значительное влияние на развитие восприятия оказыва­ет в это время речь - то, что ребенок начинает активно использовать названия качеств, признаков, состояний раз­личных объектов и отношений между ними. Называя те или иные свойства предметов и явлений, он тем самым и выде­ляет для себя эти свойства; называя предметы, он отделяет их от других; определяя их состояния, связи или действия с ними, видит и понимает реальные отношения между ними.

Специально организованное восприятие способствует лучшему пониманию явлений. Например, ребенок адекватно понимает содержание картины, если взрослые дают соот­ветствующие пояснения, помогают рассмотреть детали в определенной последовательности или подбирают карти­ну с особой композицией, облегчающей ее восприятие. В то же время образное начало, очень сильное в этом возраст­ном периоде, часто мешает ребенку сделать правильные выводы относительно того, что он наблюдает. Вооб­ще у дошкольников восприятие и мышление настолько тесно связаны, что говорят о наглядно-образном мышлении, наиболее характерном для этого возраста .

Развитие речи у детей дошкольного возраста

Речь - исторически сложившаяся форма общения людей посредством языка. Речевое общение осуществляется по законам данного языка, который представляет собой систему фонетических, лексических, грамматических и стилистических средств и правил общения. Речь и язык составляют сложное диалектическое единство. Речь осуществляется по правилам языка, и вместе с тем под действием ряда факторов (требований общественной практики, развития науки, взаимных влияний языков и др.) она изменяет и совершенствует язык .

В дошкольном детстве в основном завершается дол­гий и сложный процесс овладения речью. К 7 годам язык становится средством общения и мышления ребенка, а также предметом сознательного изучения, поскольку при подготовке к школе начинается обучение чтению и письму. Как считают психологи, язык для ребенка становится дей­ствительно родным.

Развивается звуковая сторона речи. Младшие дошколь­ники начинают осознавать особенности своего произно­шения. Но у них еще сохраняются и предшествующие спо­собы восприятия звуков, благодаря чему они узнают не­правильно произнесенные детские слова. Позже формиру­ются тонкие и дифференцированные звуковые образы слов и отдельных звуков, ребенок перестает узнавать неверно сказанные слова, он и слышит, и говорит правильно. К кон­цу дошкольного возраста завершается процесс фонемати­ческого развития .

Интенсивно растет словарный состав речи. Как и на пре­дыдущем возрастном этапе, здесь велики индивидуальные различия: у одних детей словарный запас оказывается боль­ше, у других - меньше, что зависит от условий их жизни, от того, как и сколько с ними общаются близкие взрослые. При­ведем средние данные по В. Штерну: в 1,5 года ребенок ак­тивно использует примерно 100 слов, в 3 года - 1000-1100, в 6 лет - 2500-3000 слов .

Развивается грамматический строй речи. Детьми усваи­ваются тонкие закономерности морфологического поряд­ка (строение слова) и синтаксического (построение фра­зы). Ребенок 3-5 лет не просто активно овладевает речью - он творчески осваивает языковую действительность. Он верно улавливает значения «взрослых» слов, хотя и приме­няет их иногда своеобразно, чувствует связь между изме­нением слова, отдельных его частей и изменением его смыс­ла. Слова, создаваемые самим ребенком по законам грам­матики родного языка, всегда узнаваемы, иногда очень удачны и непременно - оригинальны. Эту детскую спо­собность к самостоятельному словообразованию часто на­зывают словотворчеством .

То, что ребенок усваивает грамматические формы язы­ка и приобретает большой активный словарь, позволяет ему в конце дошкольного возраста перейти к контекстной речи. Он может пересказать прочитанный рассказ или сказ­ку, описать картину, понятно для окружающих передать свои впечатления об увиденном. Это не означает, что его ситуативная речь совершенно исчезает. Она сохраняется, но в основном в разговорах на бытовые темы и рассказах о событиях, имеющих для ребенка яркую эмо­циональную окраску.

В дошкольном возрасте ребенок овладевает все­ми формами устной речи, присущими взрослым. У него появляются развернутые сообщения - монологи, рассказы. В них он передает другим не только новое, что он узнал, но и свои мысли по этому поводу, свои замыслы, впечат­ления, переживания. В общении со сверстниками развива­ется диалогическая речь, включающая указания, оценку, согласование игровых действий и т.п. Эгоцентрическая речь помогает ребенку планировать и регулировать его действия. В произносимых для самого себя монологах он констатиру­ет затруднения, с которыми столкнулся, создает план по­следующих действий, рассуждает о способах выполнения задачи .

Использование новых форм речи, переход к разверну­тым высказываниям обусловлены новыми задачами обще­ния, встающими перед ребенком в этот возрастной период. Полноценное общение с другими детьми достигается имен­но в это время, оно становится важным фактором развития речи. Продолжает развиваться, как известно, и общение со взрослыми, которых дети воспринимают как эрудитов, спо­собных объяснить все, что угодно, и рассказать обо всем на свете. Благодаря общению, названному М.И. Лисиной вне­ситуативно-познавательным, увеличивается словарный за­пас, усваиваются правильные грамматические конструкции. Но дело не только в этом. Усложняются, становятся содер­жательными диалоги, ребенок учится задавать вопросы на отвлеченные темы, попутно рассуждать - думать вслух .

В настоящей работе рассматривается возраст 6 – 7 лет – период, на который приходится окончание детского сада и, в ряде случаев, начало обучения в школе. Интересным этот возраст представляется в плане особенностей строения и функций мозга.

Мы будем непрерывно вести поиск, И в конце всех наших исканий Мы должны прибыть туда, откуда начали, Дабы впервые познать начало.
Т. С. Элиот

Что такое онтогенетическое развитие? Как оно изучается?

Кем был Жан Пиаже и в чем состоит его главный вклад в психологию? Кем был Лев Выготский и в чем состоит его главный вклад в психологию?

Как исследования близнецов способствовали изучению влияния наследственности на интеллект?

В каком возрасте младенцы начинают обращать внимание на лица?

Воспоминания какого возраста сохраняются дольше всего?

Когда у младенцев формируются понятия и как это продемонстрировать?

Имеют ли дети воображение? Могут ли они формировать прототипы?

существ, начинаясь еще до рождения и заканчиваясь моментом смерти; однако в этой главе мы сосредоточимся главным образом на когнитивном развитии на начальном этапе жизни человека.

Психология развития

Интерес к когнитивно-психологическим исследованиям, охватывающим всю жизнь человека, изначально возник благодаря плодотворной работе выдающегося швейцарского психолога Жана Пиаже, а также теоретическим разработкам русского ученого Льва Семеновича Выготского. О жизни и деятельности Пиаже написано столько, что мы не будем повторяться. Однако жизнь и научная деятельность Выготского менее известны; далее в этой главе мы вкратце расскажем о его жизни и работе. Для создания общей схемы ознакомления с данной темой не менее важны и новые идеи, и научные данные, значительно расширившие наше понимание факторов, вовлеченных в когнитивное развитие.

Нейрокогнитивное развитие

Нейрокогнитивный подход к когнитивной психологии развития (иногда называемый нейробиологией развития) подчеркивает роль развития мозга и вызванных этим изменений в когнитивной сфере. Нейробиологический подход к изучению психологии развития формировался в течение длительного времени, но не получал должного признания вследствие того, что был слишком «физиологическим» для психологических теорий. Однако теперь мы признаем, что биологическое развитие мозга, и пренатальное и постнатальное, является неотъемлемой частью когнитивного развития. В дополнение к этому теоретическому доводу нейрокогнитивный подход к когнитивной психологии развития становится все более важным ввиду недавних открытий в области методов сканирования мозга, некоторые из которых уже обсуждались в других главах этого учебника.

Ранняя стимуляция и развитие нейрона

На приведенной здесь иллюстрации мы видим нестимулированную (слева) и стимулированную (справа) клетки мозга, взятые у крыс. Как показано на рисунке, в примере слева похожие на волоски дендриты малы, просты и немногочисленны, тогда как дендриты в примере справа большие, сложные и многочисленные; они «хорошо разветвлены» подобно веткам здорового дерева или кустарника. Стимулированным крысам позволяли исследовать различные технические приспособления, служившие источниками стимуляции.

Адаптировано из: Griswold & Jones, Иллинойский университет.

Жан Пиаже (1896-1980). Его исследования и теории сформировали основу современной психологии развития

Сравнительное развитие

Сенсомоторная стадия (от рождения до 2 лет).

Джин Мандлер. Провела интересные эксперименты по изучению мышления у маленьких детей

По Пиаже, формально-операционное мышление отмечает конец интеллектуального роста. Ребенок прошел долгий путь развития от простых рефлексов новорожденного до сложных мыслей подростка и взрослого. Теория Пиаже особенно поразительна тем, что она постулирует естественный, логический ход такого развития в соответствии с универсальным набором теоретических принципов.

Критика взглядов Пиаже.

Критика взглядов Пиаже. Идеи Пиаже не избежали критики, особенно много критических замечаний появилось в последние годы. Одни критикуют те или иные аспекты его методологии, других не устраивает сама суть его теории.

Джин Мандлер и ее коллеги (Mandler & McDonough , 1998; Mandler , 2000) представили данные, которые поднимают вопрос о том, как Пиаже и его последователи рассматривают мышление маленьких детей. Пиаже считал, что маленькие дети проходят через определенный период - особенно сенсомоторную стадию, - в течение которого они не могут «думать». (Это означает, что они могут научиться делать простые вещи, например узнавать обычные объекты, ползать и манипулировать объектами, но у них отсутствуют понятия или идеи.) Дети на сенсомоторной стадии в значительной степени полагаются на процедурное знание (см. главу 9), - тип когнитивной способности, предполагающий перемещение и манипулирование объектами. Мандлер считает, что развитие концептуального знания занимает намного больше времени, чем считал Пиаже. Есть доказательства существования перцептивной концептуализации в раннем возрасте. В одном эксперименте (Spelke, 1979) четырехмесячным младенцам показывали два фильма, изображающие сложные события, с одной и той же фонограммой. Младенцы предпочитали смотреть фильм, который соответствовал звуку. (Также см.: Mandler & Bauer, 1988; Meltzoff & Borton, 1979).

Рис. 13.4. Два типа сосок, используемых в исследовании Мелцоффа и Бортона.

После привыкания к одному типу соски без возможности видеть ее младенцы были склонны смотреть на соску, которую они чувствовали во рту. По материалам Meltzoff & Borton, 1979, цит. по: Mandler , 1990

Разум в обществе: Выготский

Лев Выготский родился в 1896 году в городе Орша, расположенном между белорусским городом Минском и российским городом Смоленском. Яркий, энергичный, любознательный юноша, он окончил гимназию с золотой медалью. Возможно, только в самых смелых фантазиях ему представлялось, что его примут в «Университет Ломоносова» (Московский государственный университет): еврейских мальчиков из отдаленных городков набирали сюда нечасто (квота, установленная для университетов Москвы и Санкт-Петербурга, составляла 3 %). Кроме того, даже при наличии выдающегося таланта и безупречных показателей в учебе, согласно новому правилу, евреи-абитуриенты должны были избираться по жребию (Levitin, 1982). Но в каком-то затерянном педагогическом отделе случай указал на школьника Выготского. По счастливому жребию он выиграл (одновременно проиграв пари одному приятелю, которому отдал хорошую книгу) и начал свою интеллектуальную карьеру, равных которой нет в истории русской психологии.

Лев Выготский (1896-1934).

Провел важные наблюдения и предложил теорию развития речи у детей

Выготский и Пиаже

Эти лидеры психологии развития XX века были современниками и жили в Европе, но никогда не встречались. Однако они знали о работах друг друга; Выготский знал о Пиаже задолго до того, как Пиаже узнал о нем 3 . Между их теориями есть определенные сходства и различия.

Выготский считал, что работа Пиаже «революционна» (в 1920-е годы в России это был отнюдь не легковесный термин), но подчеркивал при этом, что ее пионерские качества страдают дуализмом, то есть неопределенны относительно материалистической и идеалистической позиций. Поскольку психология интеллектуального развития изучалась в традициях научного материализма, неизбежно возникал конфликт между фактической сутью этого метода и идеалистическими теориями человеческого интеллекта. Это был серьезный спор, особенно для 1920-х и 1930-х годов, когда развитие экспериментальной психологии стало серьезной угрозой для идеалистических, нематериалистических, философских направлений в психологии.

Стадии развития.

Стадии развития. Для Пиаже мышление ребенка развивается от аутистической формы через эгоцентрическую - к социализированной. Выготский соглашается с общей периодизацией Пиаже, но отвергает генетическую предопределенность этой последовательности. Иными словами, Пиаже считал, что развитие предшествует научению, а Выготский - что научение предшествует развитию.

1. У Л. С. Выготского не было специальных работ, посвященных Марксу и Гегелю. Что касается книги о Спинозе, то это был замысел Выготского, который частично воплотился в его незавершенном историко-психологическом исследовании «Учение об эмоциях». - Примеч. перев.
2. «Моцартом психологии» Выготского назвал американский философ Стефан Тулмин. Он же назвал Лурию Бетховеном. - Примеч. перев.
3. Детально Пиаже познакомился с критикой Выготским своих работ только в 1962 году, когда получил сокращенный перевод книги «Мышление и речь». Он опубликовал интересную критику позиции Выготского и своей собственной в работе «Комментарии к критическим замечаниям Выготского» (Graham , 1972).

Другим пунктом расхождений между этими теоретиками была природа и функция речи. Для Пиаже эгоцентрическая речь ребенка, обращенная к самому себе во время «мышления вслух», открывает путь к социальной речи, проходя который ребенок познает закономерности опыта и начинает использовать речь для общения. Для Выготского разум ребенка от рождения имеет социальную природу и эгоцентричная речь также имеет социальное происхождение и социальные цели: дети научаются эгоцентрической речи от других и используют ее для общения с другими. Это положение - основной пункт теории Выготского и главный аспект расхождения между позициями этих двух теоретиков.

Развитие речи ребенка, связанное с развитием его мышления, проходит следующие этапы. Прежде всего главной целью речи (не только у детей, но и у взрослых) является общение, которое мотивируется базовой потребностью к социальным контактам. Поэтому ранняя речь ребенка социальна по своей сути. Речь становится «эгоцентрической» (здесь Выготский соглашается с этапами развития, предложенными Пиаже, но объясняет их иначе), когда ребенок «переносит направленные на сотрудничество формы социального поведения в сферу внутриличностных психических функций» (Vygotsky, 1934/1962). Следовательно, развитие мышления происходит не от индивида к социуму, а от социума к индивиду.

Феномен интериоризации.

Феномен интериоризации. Интериоризация - это процесс преобразования внешних действий (грубо говоря, «поведения») во внутренние психические функции (грубо говоря, «процессы»). В этом пункте Выготский и Пиаже сходятся на описательном уровне, но не в отношении первопричин интериоризации. Позиция Выготского близка позициям Эмиля Дюркгейма и Пьера Жане (будучи знакомым с работами французской психологической школы, он, несомненно, находился под их влиянием). С этой точки зрения сознание состоит из интериоризированных социальных межличностных отношений. Для психологии развития такой взгляд означает, что дети склонны использовать по отношению к самим себе те же формы поведения, что окружающие проявляют по отношению к ним.

Развивающие стадии.

Развивающие стадии. Выготский наблюдал за тем, как дети сортируют объекты, например различные по размеру, цвету и форме кубики. Дети в возрасте 6 лет и старше, по-видимому, выбирали объект на основе единственного качества, например цвета: все зеленые коробки группировались вместе, так же как синие коробки, и т. д. Дети в возрасте менее 6 лет использовали «цепочки понятий», под чем Выготский подразумевал, что в процессе выбора изменялась классификация. Ребенок мог взять, скажем, несколько синих кубиков и затем заметить треугольник. Это приводило к выбору другого треугольника и т. д., пока какой-нибудь другой тип кубиков не привлекал внимание ребенка, например кубики с закругленными углами, от которых он переходил к следующему типу. Процесс выбора, казалось, имел цепной характер и был изменчивым.

Дошкольники организовывали объекты тематически, а не таксономически. Например, дети старшего возраста и нормальные взрослые могли поместить животных в одну категорию, мебель - в другую, а игрушки - в третью (таксономическая классификация), в то время как очень маленький ребенок мог объединять

Нейрокогнитивное развитие

Когнитивные процессы, например восприятие, память, воображение, язык, мышление и решение задач, основаны на нервных структурах и процессах, о чем мы уже не раз упоминали в этой книге. Конечно, исследование развития познания было бы неполным без понимания основ нейропсихологии развития. Цель этого раздела состоит в том, чтобы лучше понять функции нервной системы на протяжении всей жизни человека. Существуют четыре различных подхода к нейропсихологии развития.

• Изучение физического развития нервной системы в связи с когнитивными изменениями.
• Когнитивные исследования на протяжении всей жизни человека, из которых делаются выводы о созревании нервной системы.
• Исследование нервной патологии или повреждений, при которых отмечаются изменения в когнитивной сфере.
• Экспериментальные исследования, в которых осуществляется прямое воздействие на мозг (главным образом исследования на животных) или вводится некоторая независимая переменная и наблюдается активность мозга, как в случае ПЭТ-сканирования.

Каждая из этих методологий имеет сильные и слабые стороны (более подробно на эту тему см. Kolb & Whishaw, 1990), и их полный анализ выходит за рамки данного учебника. Однако мы можем сделать некоторые общие замечания.

Развитие нервной системы в раннем возрасте

В период беременности происходит пренатальное развитие мозга, как показано на рис. 13.5. На очень ранних стадиях происходит элементарное развитие мозга, но к четвертому месяцу развития плода кора мозга становится дифференцированной от спинного мозга. К 7 месяцам у плода начинают формироваться основные доли мозга. На девятом месяце внутриутробной жизни эти доли уже различимы и заметно множество извилин. Насколько мы знаем, даже при таком заметном развитии мозговых клеток восприятие и познание, обработка языка, мышление и память в пренатальный период развития находятся в зачаточном состоянии. Действительно, полноценное когнитивное развитие, по-видимому, достигается лишь в поздней юности. (Некоторые чрезмерно рьяные родители даже полагают, что их отпрыски должны закончить колледж, жениться, завести трех детей и получать приличный доход прежде, чем достичь полной зрелости, но ученые не поддерживают такую позицию.)

Если рассмотреть формирование синапсов (синапс - это место контакта двух нейронов), которое тесно связано с когнитивной деятельностью мозга, можно обнаружить, что плотность синапсов увеличивается приблизительно до возраста 2 лет. Затем, как ни странно, происходит потеря синапсов, приблизительно 50% которых утрачивается к 16 годам (что замечают все родители). На основании этих данных некоторые ученые делают вывод, что благоприятное влияние окружения может сдержать потерю синапсов, а не повлиять на их первоначальное формирование (Kolb & Whishaw , 1990). Новые исследования подвергли сомнению идею о том, что нервное развитие прекращается в раннем детстве.

Рис. 13.5. Пренатальное развитие мозга, имеющее ряд стадий.

Адаптировано из: W . М. Cowan , 1979

Окружение и развитие нервной системы

Окружение действительно влияет на развитие когнитивных процессов и нервной системы. Доказательства этому можно найти в исследованиях с использованием животных, в ходе которых, как правило, животное помещают в некого типа сенсорную изоляцию; при этом обнаруживается, что оно не способно развиваться нормально, когда его возвращают в обычные или даже улучшенные условия. На размер мозга, очевидно, также влияет окружение, на что указывает тот факт, что у некоторых домашних животных определенные области коры на 10-20% меньше, сколько меньше, чем взрослые, могут управлять своим вниманием. Они более рассеяны и не столь гибко распределяют внимание между существенной и несущественной информацией. В одном исследовании (Pick , 1975) детей просили найти все буквы A , L и S в большой коробке с разноцветными буквами. Детям было неизвестно, что все буквы A, L и 5 были одного цвета. Только старшие дети замечали этот признак и использовали его для облегчения поиска, демонстрируя тем самым большую гибкость внимания.

Вы помните T -Рекса? Сколько вам тогда было лет?

Источник : The San Francisco Chronicle, Dec. 26,1999

Хотя наше знание этого вопроса далеко от идеала, можно сказать, что, вырастая, дети научаются лучше управлять своим вниманием и приспосабливаться к требованиям различных задач. Когда требуется повышенная избирательность, старшие дети лучше сосредоточиваются на существенных признаках и способны игнорировать несущественные. Маленькие дети испытывают в этом большие трудности. Когда требуется меньшая избирательность, старшие дети могут действовать ниже сенсорного порога; младенец не может их видеть, и они безопасны. Поскольку положение источников света в поле зрения ребенка известно, точку фиксации можно определять, измеряя расстояние от одного из источников света до центра зрачка. (Подобная методика использовалась при изучении чтения, см. главу 12.) Движения глаз младенца и точное местоположение лица матери фиксировались видеокамерами и соединялись в видеомиксере. Глядя на лицо матери, можно точно определить, куда смотрит ребенок.

Важные проблемы: развивающийся мозг - используй его, или ты его потеряешь

«Это безумие, - говорит Паско Ракич, нейробиолог из Йельского университета. - Американцы считают, что детей нельзя просить выполнять сложные умственные действия, пока они маленькие: "Пусть они играют; учиться они будут в университете". Проблема в том, что, если вы не будете тренировать их в раннем возрасте, им будет намного труднее учиться» * . Ранняя стимуляция мозга через загадки, зрительную демонстрацию, музыку, изучение иностранного языка, шахматы, художественное творчество, научные исследования, математические игры, письмо и другие подобные занятия активизирует синаптические связи в мозге. Вскоре после рождения число нервных связей увеличивается с необыкновенной скоростью. Затем, приблизительно в период полового созревания, число новых связей уменьшается и в действие вступают два процесса: функциональная проверка, при которой полезные связи становятся более постоянными, и селективное устранение, при которой ликвидируются бесполезные связи.

На протяжении всей жизни - от младенчества до старости - люди (и другие существа) могут развивать свои умственные способности через практику. Отсутствие интеллектуальной активности, бессмысленные пассивные действия, вероятно, замедлят развитие мозга.

• * Цит. по: Lif e, July 1994.

Рис. 13.11. Зоны лица матери, используемые в исследовании с регистрацией движений глаз. Зоны определялись индивидуально.

Источник: Haith, Bergman & Moore, 1977

Подобные эксперименты полезны для исследований памяти и ранней перцептивной организации, а также эмоционального и социального развития детей. В эксперименте Хайта наблюдались три группы младенцев. В одной группе были дети в возрасте 3-5 недель, во второй - 7 недель, и в третьей - 9-11 недель. Лица матерей были разделены на зоны, необходимые для определения точек фиксации глаз (рис. 13.11). Результаты экспериментов приведены на рис. 13.12.

Обнаружилось, что очень маленькие дети сосредоточивают внимание на периферийных контурах (о чем сообщал также Салапатек), а дети постарше - на глазах. Также обнаружилось, что старшие дети сосредоточивают внимание на носу и рте больше, чем младшие. Возможное объяснение этих результатов состоит в том, что для ребенка лицо матери - не просто набор зрительных событий, а значимый объект. Мы можем не согласиться с этими выводами на основании физической привлекательности глаз (их цвет, движение и контраст), но этот аргумент не объясняет ни изменений внимания с возрастом, ни относительного недостатка внимания ко рту, который также обладает вышеперечисленными свойствами. Возможно, что к 7-й неделе жизни ребенка глаза, особенно глаза матери, приобретают особое социальное значение и важны в социальном взаимодействии.

Ответ на вопрос о том, на какие именно черты лица обращают внимание младенцы, попытались найти исследователь Мондлох и его коллеги (Mondloch et al., 1999) в эксперименте с использованием искусственных лиц и черт лица. Результаты некоторых исследований подтверждают, что новорожденные предпочитают похожие на лицо стимулы (см., например, Valenza , Simion , Cassia & Umilta , 1996), тогда как другие данные указывают на то, что это предпочтение появляется между 2 и 4 мес. (Dannemiller & Stephens , 1988). В тщательно спланированном исследо-

Рекомендую несколько книг Пиаже или о нем, например: Пиаже «Происхождение интеллекта у детей» (The Origins of Intelligence in Children ) ; «Теория Пиаже» в книге под редакцией Муссена «Руководство по детской психологии Кармайкла» (Carmichael " s Manual of Child Psychology ) ; Пиаже и Инельдер «Память и интеллект» (Memory and Intelligence ) ; Флейвелл «Когнитивное развитие» (Cognitive Development ) и «Психология развития Жана Пиаже» (The Development Psychology of Jean Piaget ) ; Брейнерд «Теория интеллекта Пиаже» (Piaget " s Theory of Intelligence ). Также рекомендую следующие книги: Холмс и Моррисон «Ребенок» (The Child ) ; «Развитие памяти у детей» (Memory Development in Children ) (под ред. П. Орнстейна); «Способы восприятия и обработки информации» (Modes of Perceiving and Processing Information ) (под ред. Пика и Зальцмана); «Детское мышление: что развивается?» (Children Thinking : What Develops ? ) (под ред. Сиглера). Могу порекомендовать хороший учебник Дехлера и Букафко «Когнитивное развитие» (Cognitive Development ). Работы Выготского теперь в основном доступны на английском, я рекомендую «Разум в обществе» и «Мышление и речь». Также рекомендую несколько сборников, посвященных информационному подходу к психологии развития: «Механизмы когнитивного развития» (Mechanisms of Cognitive Development ) (под ред. Стернберга); «Руководство по детской психологии: когнитивное развитие» (Handbook of Child Psychology : Cognitive Development ) (под ред. Флейвелла и Маркмана»; «Происхождение когнитивных навыков» (Origins of Cognitive Skills ) (под ред. Софиана); «Младенческая память» (Inf ant Memory ) (под ред. Москович). Рекомендую лекцию Флейвелла при вручении награды АПА «Развитие у детей знания о различии между видимостью и действительностью» в American Psychologist . О младенческой памяти читайте статью Рови-Колье в сборнике «Развитие и нервные основы высших когнитивных функций» (под ред. А. Даймонда). Несколько специальная, но заслуживающая внимания подборка нейрокогнитивных статей содержится в хрестоматии М. Джонсона «Развитие мозга и познание» (Brain Development and Cognition ). Новые данные по этой теме можно найти в последних журнальных статьях, посвященных психологии развития.

Глава 14.
Мышление (I): формирование понятий, логика и принятие решений

Многие люди готовы умереть, лишь бы не думать. В действительности они так и делают.
Бертран Расселл

Как когнитивные психологи определяют мышление и чем оно отличается от формирования понятия и логики?

Почему логику называют «наукой о мышлении»?

Каковы главные компоненты силлогизма?

Что такое дедуктивное рассуждение и чем оно отличается от индуктивного рассуждения?

Как можно логически выделить аргумент в процессе спора?

Что такое диаграммы Венна? Проиллюстрируйте в диаграмме Венна какой-либо базовый аргумент.

Что такое фрейм решения и как он связан с нашей способностью решать задачи?

Какова суть теоремы Байеса?

Мышление - это королевский бриллиант среди когнитивных процессов; его блеском поражают нас особо одаренные люди, но эта способность впечатляет даже у самого обычного человека. Тот факт, что мышление вообще существует, является одним из величайших чудес нашего биологического вида. Мышление о мышлении, иногда называемое метамышлением, может казаться неразрешимой задачей, так как затрагивает, вероятно, все рассмотренные ранее темы - обнаружение внешнего стимула, нейрофизиологию, восприятие, память, речь, воображение и онтогенетическое развитие. Успехи когнитивной психологии, особенно в течение последних 20 лет, привели к созданию огромного арсенала методов исследования и теоретических моделей, помогающих выявить и объяснить некоторые факты, касающиеся мышления, а также поместить их во вполне убедительную структуру логичной психологической теории. Эта глава - первая из двух глав, посвященных мыслительному процессу и описанию некоторых средств, используемых для изучения этого бесценного дара.

Мышление

Мышление как законная тема психологического исследования переживает возрождение. В какой-то степени началу возрождения способствовали эксперименты по логическому мышлению и рассуждению, а также появление нейрокогнитологии.

Мышление -

Мышление - это процесс формирования новой мысленной репрезентации; он включает преобразование информации в ходе сложного взаимодействия мысленных атрибутов суждения, абстрагирования, рассуждения, воображения и решения задач.

Мышление - наиболее содержательный элемент из трех составляющих умственного процесса, оно характеризуется скорее всеобъемлемостью, чем исключительностью. Когда мы читаем книгу, информация последовательно передается от сенсорного хранилища к хранилищу памяти. Затем эта новая информация преобразуется, «переваривается», и в результате появляется оригинальный продукт. Например, если вы читаете о том, что царь Николай II во время войны с Германией пренебрег основными интересами российских граждан, этот факт может вызвать из долговременной памяти информацию о том, что Александра, жена Николая, была немкой по происхождению, а это, в свою очередь, заставляет предположить, что данные обстоятельства могли в сумме оказать воздействие на ход российской истории. Конечно, этот пример не иллюстрирует процесс мышления в полной мере, задача эта гораздо сложнее, но мы тем не менее можем видеть, что для развития простой мысли необходимо прибегнуть к суждениям, абстрагированию, рассуждению, воображению, решению задач и творчеству.

Продолжаются споры по поводу того, является ли мышление «внутренним» процессом или же оно существует лишь постольку, поскольку проявляется в поведении. Игрок в шахматы может обдумывать свой следующий ход несколько минут, прежде чем сделать его. Имеет ли место мышление в тот период, когда он взвешивает свои действия? Очевидно, что да, и все же некоторые скептики и в этом случае сказали бы, что поскольку никакого внешнего поведения не наблюдается, то вывод основан не на эмпирическом наблюдении, а на спекуляции. Общее опреде-

Джером Брунер. Его плодотворные исследования сделали мышление законной научной темой

Рис. 14.1. Формы силлогизма

Вывод, полученный путем силлогистического рассуждения, считается достоверным, если все посылки истинны и верна его форма. Следовательно, силлогистическую логику можно использовать для обоснования аргументов. Можно определить «нелогичные» выводы и выделить их причину. Это краткое утверждение составляет теоретическую основу многих исследований логики и мышления.

Прежде чем ознакомить вас с современными исследованиями, не лишним будет подробнее остановиться на законах формальной силлогистической логики. На схеме, приведенной на рис. 14.1 (Erickson , 1974), представлены различные формы силлогизма; предикат вывода обозначен через Р, а субъект вывода - через 5. Большая посылка связывает предикат вывода (честный в первом из нижеприведенных примеров) со средним термином 1 , M (посещающие церковь ) ; малая посылка связывает субъект вывода (политики ) со средним термином, и вывод связывает субъект с предикатом.

Каждый тип силлогизма можно описать на основе составляющих его типов высказываний; например, в силлогизме о Сократе и смертности все высказывания являются общими утверждениями (тип А ) , так что весь силлогизм будет типа AAA .

Показанные на схеме «фигуры силлогизмов» - это записи «моделей опосредования», обычно используемые в исследованиях вербального научения. «Фигура 1» («упреждающая связь») в примере с Сократом имела бы такую последовательность: «Человек - смертен, Сократ - человек, Сократ - смертен». Общее количество возможных силлогизмов - комбинаций типов и фигур - составляет 256 с учетом сочетаний каждого фактора со всеми остальными факторами, из них только 24 являются логичными (по 6 на каждую фигуру).

• 1 Средний термин - термин, который присутствует в посылках, но отсутствует в заключении.

Задача Б

Чашка справа от блюдца.

Тарелка слева от чашки.

Вилка перед тарелкой.

Ложка перед чашкой.

Какова ваша умственная репрезентация этой задачи? Есть по крайней мере два варианта расположения. Даже если ответ тот же самый, это, несомненно, более трудная задача, потому что необходимо построить обе модели, чтобы окончательно проверить обоснованность ответа. Задачу можно сделать еще более трудной, если правильный ответ может быть дан только с помощью построения модели, как в следующем описании:

Задача В

Чашка справа от блюдца.

Тарелка слева от чашки.

Вилка перед тарелкой.

Ложка перед блюдцем.

Как расположены вилка и ложка по отношению друг к другу?

Филип Джонсон-Лэрд. Создал важные модели человеческого познания и логики

Рис. 14.2. Диаграммы, в которых представлены силлогизмы «все и некоторые А суть В» и «никакое или некоторые А суть В»

что опознается как посылка типа А. Посылка типа I «Некоторые А суть В » (рис. 14.2) представляется так:

Посылка Е «Никакое А не суть Б»:

Посылка О «Некоторые А не суть В »:

Если вторая посылка имеет вид «Некоторые пчеловоды суть химики», то форма силлогизма будет следующей:

Все художники суть пчеловоды.

Некоторые пчеловоды суть химики.

Или в символическом виде:

После того как испытуемые соглашались или не соглашались с каждым из этих силлогизмов, их просили перечитать вывод и указать, согласны они с ним или нет. Результаты показали, что испытуемые делают ошибки в направлении их личной склонности к тому или иному выводу. Так что избитая фраза: «Не смущайте меня фактами, я уже все решил» для некоторых людей при некоторых обстоятельствах является верной.

Есть несколько способов допустить ошибку при «логической» дедукции. Мы рассмотрим некоторые из них.

Принятие решений

В предыдущем разделе мы рассмотрели тип рассуждения, при котором достоверность вывода можно проверить путем дедуктивной логики. Этот метод предполагает, что если посылки силлогизма истинны и верна его форма, то вывод также верен, то есть можно быть уверенным в правильности полученного заключения.

Индуктивное рассуждение

Еще одна форма рассуждения называется индуктивной. При индуктивном рассуждении вывод скрыто или явно выражается на языке вероятности. В повседневной жизни мы обычно принимаем решения не столько в результате хорошо продуманной силлогистической парадигмы, сколько путем индуктивного рассуждения, когда решения основываются на прошлом опыте, а выводы основаны на том, что мы считаем наилучшим вариантом из всех возможных. Рассмотрим следующее утверждение:

Если в течение недели я поработаю в библиотеке, то у меня будет достаточно

денег, чтобы покататься в субботу на лыжах.

В течение недели я буду работать в библиотеке.

Следовательно, у меня будет достаточно денег, чтобы покататься в субботу на лыжах.

Приведенная аргументация дедуктивно верна. А теперь предположим, что второе утверждение выглядит так: «В течение одной недели я не буду работать в библиотеке». Тогда вывод «У меня не будет достаточно денег, чтобы покататься на лыжах» будет истинным при условии соблюдения ограничений силлогистической логики, но не обязательно будет истинным в реальной жизни. Возможно, например, что ваш богатый дядюшка Гарри пришлет вам немного деньжат, чтоб хватило на лыжную прогулку. Оценить достоверность заключения, основанного на индуктивном рассуждении, можно путем рассмотрения иных, не структурных, форм аргументации. В вышеприведенном случае это можно сделать исходя из вероятности того, что дядюшка Гарри одарит вас деньгами или что на вашем пути не замедлят появиться какие-нибудь благотворительные фонды. Решения такого типа принимаются каждый день, в последнее время они стали предметом изучения когнитивных психологов.

С принятием решений на основе индуктивного рассуждения вы могли столкнуться, когда выбирали колледж. Предположим, что вас приняли в три коллед-

Рис. 14.5. Схематический анализ диалогов, представленных на рис. 14.4.

Источник : Rips, L J., Brem, S. К. & Bailenson, J. N. (1999). Reasoning dialogues. Current Directions in Psychological Science, 8, 172-177

Если бы реальные ситуации можно было свести к таким вероятностным утверждениям, жизнь была бы простой и скучной. Вы могли бы сравнить вероятность нежелательной встречи с вероятностью получить удовольствие от посещения вечеринки, а затем принять решение. В нашем случае предположим, что вы решили пойти на вечеринку. Подъезжая к дому, вы замечаете припаркованный у подъезда желтый «Фольксваген». За несколько секунд вы вычисляете вероятность того, что этот автомобиль принадлежит вашей бывшей пассии (что означало бы также, что она тоже присутствует на этой вечеринке), и сравниваете эту новую информацию с прежней информацией о вероятности того, что хозяин пригласил вас обоих на одну вечеринку. Эта ситуация называется условной вероятностью - вероятностью, что новая информация верна, если верна конкретная гипотеза. В этом случае предположим, что вероятность того, что этот автомобиль принадлежит бывшей возлюбленной, составляет 90 % (другие 10 % можно приписать различным факторам, включая возможность того, что этот автомобиль был продан кому-то еще, дан кому-то взаймы или это просто похожий автомобиль). Согласно теореме Байеса, совместная вероятность (1/20 за то, что этого человека пригласили, плюс 9/10 за то, что наличие автомобиля говорит о его присутствии) может быть вычислена по следующей формуле:

где Р (Н|Е ) - это вероятность того, что верна гипотеза (Я) при наличии условия Е; в нашем случае это вероятность того, что бывшая возлюбленная будет на вечеринке с учетом первоначальной низкой вероятности и новой полученной информации; Р (Е|Н ) обозначает вероятность того, что Е истинно при условии H (например, вероятность того, что автомобиль принадлежит именно ей, равна 90%); Р (Н ) - это вероятность первоначальной гипотезы (Р = 5 %), а переменные Р (Е|Н ) и Р (Н ) обозначают вероятность того, что событие не произойдет (10% и 95%). Подставив эти числа в формулу, мы можем решить уравнение для Р (Н|Е ) :

Так, согласно этой модели, шансы нежелательной встречи на вечеринке составляют примерно 1/3. При таком раскладе вы можете принять научно обоснованное решение о том, насколько тягостной может оказаться эта встреча и насколько приятной будет вечеринка. Пожалуй, вам стоит позвонить пригласившему вас другу.

Однако насколько хорошо теорема Байеса согласуется с реальной жизнью? Весьма маловероятно, что, находясь в вышеописанных обстоятельствах, вы достали бы из кармана калькулятор и начали вычислять величину Р (Н|Е ). Некоторые данные, собранные Эдвардсом (Edwards, 1968), указывают на то, что мы оцениваем обстоятельства условной вероятности более консервативно, чем это предполагает теорема Байеса. Изучая влияние новой информации на оценки испытуемых, Эдвард c давал студентам колледжа два мешка по 100 покерных фишек в каждом. В одном мешке было 70 красных фишек и 30 синих, а в другом - 30 красных и 70 синих. Наугад выбирался один из мешков, и испытуемые должны были опреде-

За последнее десятилетие резко возросло количество книг и статей по вопросам мышления, решения задач и принятия решений. Для более подробного знакомства с темой прочтите следующие книги: Максвелл «Мышление: расширяющиеся границы» (Thinking : The Expanding Frontier ) ; Гарднер «Новая наука о разуме» (The Mind " s New Science ) ; Рубинштейн «Инструменты для решения задач и мышления» (Tools for Thinking and Problem Solving ). Об этнических аспектах принятия решений читайте книги: Джанис и Манн «Принятие решений» (Decision Making ) ; Валента и Поттер (ред.) «Принятие решений о национальной безопасности по-советски» (Soviet Decision Making for National Security ) ; а также статью Брамса под названием «Теория шагов» в American Scientist , в которой обсуждается теория игр в ситуациях международного конфликта. Рекомендую также превосходную главу Джонсона-Лэрда «Умственные модели, дедуктивное рассуждение и мозг» в книге Газзаниги (Gazzaniga , 1995).

В течение последних лет издано множество прекрасных книг, посвященных данной проблеме. Эти книги хорошо написаны, интересны и содержат массу информации о мышлении и смежных разделах. В их числе можно назвать «Умственные модели: к когнитивной науке о языке, умозаключениях и сознании» (Mental Models : Toward a Cognitive Science of Language , Inference and Cognition ) , написанную одним из главных исследователей в этой области Джонсоном-Лэрдом, и книгу «Дедукция» (Deduction ) , также написанную Джонсоном-Лэрдом в соавторстве с Бирном. Вы можете также прочитать увлекательную книгу Джона Хейза «Безупречный решатель задач» (Complete Problem Solver ) (2-е изд.) и одну из моих любимых книг, которую я горячо рекомендую, «Эффективное решение задач» (Effective Problem Solving ) Марвина Левина (2-е изд.).

Ответ к врезке «Критические размышления: мышление, решение задач и фреймы»

Большинство людей решают первую задачу, делая заключение «только А» или «А и 4». Правильный ответ - «А и 7». Если А не имеет четного числа с другой стороны, правило ложно, и если 7 имеет гласную с другой стороны, правило ложно. Во второй задаче правильный ответ - первый (запечатанный) конверт и последний конверт с маркой за 25 центов. Более 90% испытуемых решают реалистическую задачу (конверт с маркой), но лишь приблизительно 30 % решают абстрактную задачу (карточка-буква).

Ответы к врезке «Критические размышления: насколько рациональны ваши решения?»

Задача 1. Если вы похожи на большинство людей, вы предположили, что Билли - библиотекарь; в действительности приблизительно 2 из 3 человек дают такой

Глава 15.
Мышление (II): решение задач, творчество и человеческий интеллект

Все хорошие идеи приходили мне в голову, когда я доил корову.
Грант Вуд

Когнитологи особенно интересуются разумом человека, поскольку интеллект в некотором смысле представляет собой конспект человеческой деятельности - то есть того, что делает из нас людей.
Роберт Дж. Стернберг

Как в прошлом изучали решение задач?

Почему так важен способ репрезентации задачи?

Приведите примеры творческих личностей. Какие качества характеризуют этих людей как людей творческих?

Каким образом функциональная устойчивость затрудняет принятие творческих решений?

Как вы определяете интеллект? Как определяют интеллект когнитивные психологи?

Какие недавние эксперименты в генетике могут привести к возникновению нового взгляда на интеллект?

«Пол Мак-Гаффин родился в 1986 году в Сент-Луисе. Его отец был ирландцем, а мать - индианкой. Спустя 52 года он умер, играя в шахматы с Альбертом Эйнштейном в Небраске. Однако он умер в 1999 году. Как это может быть возможным?» Попробуйте решить эту загадку. Какие методы вы используете? Пытаетесь ли вы безуспешно снова и снова проделать одно и то же вычисление? Попробуйте использовать действительно новый или творческий подход к решению этой задачи. Участвует ли ваш интеллект в попытках решить задачу? Помучившись над решением, загляните на следующую страницу, чтобы узнать несколько других его вариантов.

В этой главе мы рассмотрим теории и данные, касающиеся трех других «высших» когнитивных процессов: решения задач, творчества и человеческого интеллекта. С одной стороны, этими вопросами занимались исследователи, интересующиеся решением задач, творчеством или интеллектом как составными частями человеческого познания. Философов и поэтов эти темы также побуждали к проявлению красноречия. С другой стороны, интерес к решению задач, творчеству и человеческому интеллекту возникает и у тех практичных, рациональных людей, которые любят муссировать темы вроде: как я могу попасть от моего дома на работу за кратчайшее время и с минимальными затратами нервов и сил? Могу ли я изобрести прибор, который сохранит мои булочки теплыми от момента, когда их испекли, до момента, когда их подают? Почему моя дочь пишет компьютерные программы лучше, чем школьные сочинения по английскому? Почему мой автомеханик может сказать мне, что с моим стеклоочистителем что-то не то, но не умеет правильно составить запрос для информационно-поисковой системы?

Решение задач

Деятельность по решению задач пронизывает каждый нюанс человеческого поведения и служит общим знаменателем для самых разнообразных видов человеческой деятельности - науки, юриспруденции, образования, бизнеса, спорта, медицины, литературы и даже многих видов развлечений, как будто в нашей профессиональной жизни недостаточно проблем. Люди, человекообразные обезьяны и многие другие млекопитающие любопытны и по причинам, связанным с выживанием, в течение всей своей жизни ищут новой стимуляции и разрешают конфликты в процессе творческого решения задач.

Во многих ранних экспериментах по решению задач ставился вопрос: что происходит, когда человек решает задачу? Такой описательный подход помогал определить эти явления, однако он не способствовал получению новых сведений о том, какие когнитивные структуры и процессы лежат в их основе.

Решение задач - это мышление, направленное на решение конкретной задачи и включающее формирование ответных реакций, а также выбор из возможных реакций.

В повседневной жизни мы встречаемся с бессчетным количеством задач, которые заставляют нас формировать стратегии ответов, выбирать возможные ответы и проверять ответные действия. Попробуйте, например, решить такую задачу: к шее собаки привязана шестифутовая веревка, а в десяти футах от нее находится кастрюля

Решение задач 501

Возможно, если вы вспомните, как решали задачи на протяжении собственной жизни, то обнаружите, что использовали последовательность, подобную приведенной здесь. Этот процесс почти всегда неосознаваем. То есть вы не говорите себе: «Теперь, я нахожусь на третьей стадии, "планирование решения", что означает, что я...»; однако вероятно, что эти стадии подспудно присутствуют, когда вы решаете повседневные проблемы. Возьмите любую задачу - реальную или воображаемую (например, починка сломанного тостера, решение трудной межличностной проблемы или решение иметь детей) - и решите ее, соблюдая данную последовательность шагов.

Хотя все стадии важны, очевидно, чрезвычайное значение имеет репрезентация задачи, особенно то, как информация представлена с точки зрения зрительных образов. Предположим, вас попросили умножить 43 на 3. Вы можете сказать, что это не такое уж сложное дело, поскольку вы легко получите ответ с помощью нескольких умственных действий. Однако как вы выполните задачу, если я попрошу вас умножить в уме 563 на 26? Если вы подобны большинству, вы «видите» эту задачу; то есть вы представляете ее зрительно и начинаете процесс, умножая 3 на 6, «видите» 8, переносите единицу, затем умножаете 6 на 6, добавляете эту единицу и т. д. Все эти действия проделываются с информацией, представленной в образах. По-видимому, писатели с выгодой для себя используют эту склонность представлять все зрительно, когда создают произведения, богатые образами. Иногда эти образы называют словесными картинами; в качестве примера приведем следующий отрывок из Солсбери (Salisbury , 1955).

Критические размышления: итак, если вы думаете, что сообразительны, - решите эту головоломку

Вы и ваш товарищ идете по бразильскому тропическому лесу и наталкиваетесь на ущелье. Глубина его 40 футов, ширина 60 футов, а длина - несколько миль в каждом направлении. У вас есть 20-футовая лестница, пара плоскогубцев, коробка спичек, свечи, бесконечный запас веревки, а вокруг вы видите камни и валуны. Как вы и ваш друг преодолеете пропасть? Менее чем один человек из 10 справляется с этой задачей. Почему вы решили или не решили ее? Вы использовали все имеющееся снаряжение? Действительно ли решение «слишком простое»? Может быть, вы не решили задачу, потому что рассматривали слишком много факторов? Предложите эту задачу своим друзьям и запишите средства, которые они используют, чтобы решить задачу. См. обсуждение «репрезентации задач» в этом учебнике. Решение приведено в конце главы.

Тест на дивергентную продуктивность. Большую часть своей долгой и успешной профессиональной карьеры Дж. П. Гилфорд (Guilford , 1967) посвятил разработке теорий и тестов умственных способностей, включая творческие. Он различал два типа мышления: конвергентное и дивергентное. В педагогике часто делается акцент на конвергентное мышление, когда учащихся просят вспомнить фактическую информацию, например:

Как называется столица Болгарии?

В случае дивергентного мышления человек дает множество различных ответов на вопрос, причем «правильность» ответа есть нечто субъективное. Например:

Сколько различных применений имеет кирпич?

Конвергентным ответом на этот вопрос может стать следующий: «Кирпич применяется для постройки дома или дымовой трубы». Несколько более дивергентным будет ответ: «Для создания книжного шкафа» или: «Его можно использовать как подставку для свечки». Ответ еще более дивергентный, более «чудной» - это: «Румяна на крайний случай» или «Как подарок на дорожку в качестве ботинок тому, кто первый раз оправляется на Луну». Просто продуцировать ответы - это не значит проявлять творческое мышление. Из кирпичей можно построить кондитерскую, булочную, завод, обувную фабрику, магазин по продаже резных изделий из дерева, бензоколонку и т. д. В дивергентных и более творческих ответах должны содержаться объекты или идеи более абстрактного свойства. У дивергентно мыслящего человека более гибкое мышление.

Если бы продуктивность действительно была мерой творчества, тогда его можно было легко оценить количественно путем подсчета ответов на вопросы, подобные вопросу о кирпиче. Поскольку, как видно из предыдущего примера, это не так, приходится использовать субъективные оценки. Мне кажется, многие согласятся с тем, что кирпичи в роли лунных башмаков - это более творческий вариант, чем простое перечисление сооружений, которые можно построить из кирпичей. Хотя последний ответ, конечно, более практичен.

Культурные блоки.

Культурные блоки. Почему получается так, что некоторые люди могут генерировать творческую идею, например о применении кирпичей, а другие нет? Ответ частично заключается в культурном наследии человека. Джеймс Адамс (Adams , 1976 b) приводит пример культурного блока в следующей загадке.

Задача.

Задача. Предположим, что в бетонный пол в пустой комнате вмонтирована стальная трубка, как показано на рисунке. Внутренний диаметр на 0,6 дюйма больше, чем диаметр пинг-понгового шарика (1,5 дюйма), спокойно лежащего на дне этой трубки. Вы один из шести человек в этой комнате, где также находятся следующие объекты:

100 футов бельевой веревки;

Плотницкий молоток;

Ящик с мукой;

Напильник;

Проволочная вешалка для пальто;

Разводной ключ;

Лампочка.

За 5 мин. придумайте как можно больше способов извлечения шарика из трубки, не повредив ни его, ни трубку, ни пол.

Потратьте несколько минут и постарайтесь придумать творческое решение этой задачи.

Если ваши творческие способности не отличаются от моих, то вы, наверное, подумали: «Вот если бы разрешалось повредить пол, шарик или трубку, то я смог бы достать его за несколько минут». Затем вы, возможно, подумали, как можно было бы использовать имеющийся инвентарь или как изменить форму инструментов. Если вам удалось составить длинный список возможных употреблений этих инструментов, значит, вы проявили беглость мышления или способность продуцировать ряд понятий за некоторый период. Если же вам удалось генерировать несколько разных идей, значит, вы проявили гибкость. Беглость мышления помоют, что знание того, что Багдад является столицей Ирака, что водород легче гелия, что Кировский балет выступает в Санкт-Петербурге, а могила Тутанхамона была открыта Говардом Картером (все это примеры моего пассивного знания - то есть информация, которая может храниться в простом компьютере), имеет какое-то отношение к интеллекту. Между тем связи общих знаний с интеллектом уделялось удивительно мало внимания как теоретически, так и практически. Как отмечают Сиглер и Ричардз (Siegler & Richards, 1982): ют, что знание того, что Багдад является столицей Ирака, что водород легче гелия, что Кировский балет выступает в Санкт-Петербурге, а могила Тутанхамона была открыта Говардом Картером (все это примеры моего пассивного знания - то есть информация, которая может храниться в простом компьютере), имеет какое-то отношение к интеллекту. Между тем связи общих знаний с интеллектом уделялось удивительно мало внимания как теоретически, так и практически. Как отмечают Сиглер и Ричардз (Siegler & Richards, 1982):

людей генерирует как можно больше идей, не высказывая критики в адрес других ее членов. Этот прием не только позволяет выдвинуть большое количество идей или решений проблемы, его также можно использовать на индивидуальном уровне с целью облегчить развитие творческой идеи. Нередко генерировать необычные решения нам мешают другие люди или наша собственная ограниченность.

Поиск аналогий.

Поиск аналогий. Как показали некоторые исследования, люди не всегда замечают, что новая задача сходна со старой, решение которой они уже знают (Hayes & Simon, 1976; Hinsley , Hayes & Simon , 1977). Пытаясь сформулировать творческое решение задачи, важно вспомнить аналогичные задачи, с которыми вы, возможно, уже встречались. Например, в задаче по извлечению шарика для пинг-понга из четырехдюймовой трубки одним из возможных приемов было приготовление клея из муки. Если бы вы встречались со сходной головоломкой, тогда вы, возможно, смогли бы решить задачу о трубке и шарике при помощи муки и клея.

Человеческий интеллект

Проблема определения

Несмотря на широкое употребление слова интеллект, психологи не пришли к единому его определению. Однако многие согласятся, что все темы, рассматривающие формы познания «высшего порядка» - формирование понятий, рассуждение, решение задач и творчество, а также память и восприятие, - связаны с человеческим интеллектом. Р. Стернберг (Sternberg , 1982) попросил участников одного из экспериментов описать характеристики интеллектуальной личности; среди наиболее часто встречающихся были ответы «хорошо и логично мыслит», «много читает», «сохраняет восприимчивость и широту взглядов» и «глубоко понимает прочитанное». В качестве рабочего определения мы предлагаем рассматривать человеческий интеллект как способность приобретать, воспроизводить и использовать знания для понимания конкретных и абстрактных понятий и отношений между объектами и идеями и использовать знания осмысленным способом.

Интерес к искусственному интеллекту (ИИ) заставил многих психологов задуматься о том, что в человеческом интеллекте является уникально человеческим и какие способности требуются от компьютера, чтобы действовать (по-человечески) разумно. Никерсон, Перкинс и Смит (Nickerson , Perkins & Smith , 1985) составили список способностей, характеризующих, по их мнению, интеллект человека:

Способность классифицировать паттерны. Все люди с нормальным интеллектом способны разделять неидентичные стимулы на классы. Это основополагающая способность для мышления и языка, поскольку слова вообще означают категории информации: например, телефон означает широкий класс объектов, используемых для дальней электронной связи. Представьте, к каким невероятным усилия пришлось бы прибегать человеку, если бы каждый телефон нужно было бы трактовать как отдельное неклассифицированное явление.

Эрл Хант. Изучал интеллект и искусственный интеллект в контексте когнитивной психологии

В психологии развития до недавнего времени почти не уделялось внимания изменениям объема конкретных знаний у детей. Эти изменения настолько вездесущи, что, по-видимому, просто не попали в объектив исследователей. Вместо того чтобы изучать содержание знания, его незаметно отклонили как побочный продукт более глубоких изменений в способностях и стратегиях.

Из тестов на общую осведомленность можно получить важные сведения о текущем состоянии человека и о его способности к воспроизведению информации. Это, в свою очередь, может дать полезный ключ к его интеллектуальной предыстории и предсказать будущие достижения. И все же из многих недавно открытых когнитивных атрибутов только малая часть была связана с интеллектом человека. Кажется, что исследователей интеллекта могла бы особо заинтересовать тема семантической организации. В главе 9 обсуждались некоторые современные теории семантической организации, и, казалось бы, способность хранить семантическую информацию в организованной схеме и эффективно получать к ней доступ характеризует как минимум один тип интеллекта. Возможно, некоторые предприимчивые представители когнитивной психологии займутся этим важным вопросом.

В одном из исследований развития были продемонстрированы различные способы проведения экспериментов в этой области, а также и то, как с их помощью выявить влияние базы знаний на интеллект. Чи (Chi, 1978) изучала влияние специальных знаний на воспроизведение шахматных и числовых стимулов. Для своего эксперимента она выбрала 10-летних детей, которые хорошо играли в шахматы, и взрослых, которые были новичками в этой игре. Ее задача походила на задачу Чейза и Саймона (см. главу 4), в которой шахматные фигуры составляли обычную игровую позицию. Обеим группам испытуемых давали рассмотреть фигуры на доске и затем просили воспроизвести расположение на второй доске. В задаче, связанной с первой и названной задачей на метапамять (термин «метапамять» относится к знаниям человека о своей памяти), испытуемых просили предсказать, сколько им потребуется попыток, чтобы воспроизвести все фигуры. Результаты, представленные на рис. 15.5, показывают, что дети не только лучше воспроизводили расположение шахматных фигур, но и лучше предсказывали свои успехи, то есть их метапамять действовала лучше, чем у взрослых. Кроме этого, испытуемым предлагалась стандартная задача с цифрами, обычно используемая в тестах на интеллект, и, как и ожидалось, взрослые лучше справлялись с воспроизведением этих цифр и лучше предсказывали свои успехи, чем дети. Видимо, под влиянием базы знаний, не зависящих от возраста или от других типов интеллекта (например, успехи в задаче с цифрами), способность к воспроизведению из рабочей памяти специализированной информации, непосредственно связанной с этими знаниягие - философский, а третьи - практический. Один из рецензентов, Г. Айзенк (Eysenck 1984), критикует триархическую теорию на основании того, что это не столько теория интеллекта, сколько теория поведения. Мы адресуем заинтересованного читателя к первоисточникам и современной литературе. На данный момент никто, включая самого Стернберга (Sternberg , 1984 b), не считает, что построена окончательная модель интеллекта. В то же время нельзя сказать, что наш взгляд на интеллект останется неизменным.

Роберт Дж. Стернберг. Сформулировал триархическую теорию интеллекта

Согласно схеме Стернберга, рассуждение можно описать как попытку соединить элементы старой информации с целью получения новой. (См. врезку «Когнитивный тест на интеллект».) Старая информация может быть внешней (из книг, фильмов или газет), внутренней (хранящейся в памяти) или представлять собой их сочетание. При индуктивном рассуждении, рассмотренном нами ранее, информации, содержащейся в посылках, недостаточно для получения вывода; человек должен генерировать правильное решение. Один из приемов, использованных Стернбергом, - это задача равенства отношений, которую можно представить так,

Триархическая теория интеллекта Стернберга

Когнитивный тест на интеллект

Образцы вопросов теста

1. Предположим, что все драгоценные камни сделаны из пенорезины. Каким словом вы завершили бы приведенную аналогию?

Дерево: Твердый:: Алмаз:

а) ценный; б) мягкий; в) хрупкий; г) твердейший.

2. Жанет, Барбара и Элейн - домохозяйка, юрист и физик, но не обязательно в таком порядке. Жанет живет по соседству с домохозяйкой. Барбара - лучший друг физика. Элейн однажды хотела стать юристом, но раздумала. Жанет виделась с Барбарой в течение последних двух дней, но не виделась с физиком. Жанет, Барбара и Элейн в правильном порядке - это:

а) домохозяйка, физик, юрист;

б) физик, юрист, домохозяйка;

в) физик, домохозяйка, юрист;

г) юрист, домохозяйка, физик.

3. Джош и Сэнди обсуждают две бейсбольные команды - Красных и Синих. Сэнди спросила Джоша, почему он думает, что у Красных больше шансов выиграть кубок этого года, чем у Синих. Джош ответил: «Если каждый игрок команды Красных лучше, чем каждый игрок команды Синих, то Красные должны быть лучшей командой». Джош предполагает, что:

а) вывод, применимый к каждой части целого, применим также к целому, и это предположение истинно;

б) вывод, применимый к каждой части целого, применим также к целому, и это предположение ложно;

в) вывод, применимый к целому, применим также к каждой его части, и это предположение истинно;

г) вывод, применимый к целому, применим также к каждой его части, и это предположение ложно.

4. Выберите слово, описывающее либо необходимое, либо невозможное свойство слова, написанного курсивом.

а) свирепый; б) белый; в) млекопитающее; г) живой. 5.

Источник. Sternberg , 1986.

Цель эксперимента состояла в том, чтобы установить отношения между обучением игре в «Тетрис» и оценками интеллекта, чтобы определить, обнаруживается ли у людей с более высокими способностями наибольшее уменьшение СМГ, как предполагалось в соответствии с гипотезой эффективности мозга. Результаты, указывающие на связь между величиной изменений СМГ и оценками интеллекта, подтверждают модель эффективности.

За «общий интеллект», по-видимому, отвечают специфические области коры

Вопрос о том, состоит ли «интеллект» человека из ряда компонентов (таких, как математическая способность, вербальная способность и пространственная способность) или это общий фактор, вносящий свой вклад в успех при решении большинства когнитивных задач, был предметом горячих споров. В начале XX столетия понятие общего интеллекта (g -фактор) развивал Чарльз Спирмен. Однако в недавнем исследовании Джона Дункана и его коллег (Duncan , 2000) из Кембриджского университета убедительного доказательства существования g -фактора получено не было. В этих экспериментах было обнаружено, что определенные части латеральной лобной коры, очевидно, участвуют в выполнении разнообразных когнитивных задач, используемых для измерения интеллекта. В приведенной ниже задаче выберите элемент, который не соответствует остальным * . В первой задаче измеряется пространственный интеллект, а во второй - вербальный.

Снимки мозга людей, решающих задачи такого типа, полученные с помощью ФОМР, показывают, что пространственная и вербальная обработка, как правило, локализованы в лобной части мозга. Это подтверждает гипотезу g -фактора, или общую теорию интеллекта (см. рисунок ниже). По-видимому, в пространственной обработке участвуют оба полушария. Эта работа является наиболее прогрессивным направлением нейрокогнитологии, исследования поднимают новые вопросы, например существуют ли в пределах областей мозга, ответственных за общий интеллект, специализированные области, которые отвечают за определенные интеллектуальные способности? И как эти области общего интеллекта связаны с другими частями мозга, которые (вероятно) вносят вклад в интеллектуальные процессы?

• * Правильный ответ в пространственном задании - третий несимметрический элемент, а в вербальном задании - третий элемент, в котором эти четыре буквы разделены в алфавите одинаковым количеством букв (в обратном порядке).

Замечательный обзор ранней истории исследований мышления, формирования понятий и решения задач предлагает книга Вудвортса «Экспериментальная психология» (Experimental Psychology ). Книга Ф. Бартлетта «Мышление» (Thinking ) служит хорошим вводным курсом для ознакомления с традиционными точками зрения. Сведения о традиционных теориях и экспериментах по формированию понятий можно почерпнуть в книге Брунера, Гуднау и Остина «Изучение мышления» (A Study of Thinking ).

Множество статей собрано в двух книгах в мягкой обложке Джонсон-Лэрда и Уэйсона (ред.) «Мышление и рассуждение» (Thinking and Reasoning ) и «Мышление: хрестоматия по когнитологии» (Thinking . Reading in Cognitive Science ).

Мы также рекомендуем три «ежегодных обзора» исследований мышления, в которых представлены материалы о важных достижениях: Берн и Доминовски «Мышление» (Thinking ) ; Неймарк и Санта «Мышление и овладение понятиями» (Thinking and Concept Attainment ) ; Эриксон и Джонз «Мышление» (Thinking ).

Рубинштейн прекрасно описал мышление и решение задач в книге «Инструменты мышления и решения задач» (Tools for Thinking and Problem Solving ) , как и Брансфорд и Штейн в книге «Идеальный решатель задач» (The Ideal Problem Solver ). Легко читается и интересна книга «Мышление, решение задач, познание» (Thinking , Problem Solving , Cognition ) , написанная Мейером. «Путеводитель по человеческому интеллекту» (Handbook of Human Intelligence ) и «Достижения психологии человеческого интеллекта» (Advances in the Psychology of Human Intelligence ) - первоклассные подборки статей о человеческом интеллекте под редакцией Роберта Стернберга. Также см. книги Стернберга «Прикладные исследования интеллекта» (Intelligence Applied ) и «Что стоит за коэффициентами интеллекта: триархическая теория человеческого интеллекта» (Beyond IQ : A Triarchic Theory of Human Intelligence ). He так давно вышло несколько новых книг, посвященных интеллекту: Чипмен, Сигал и Глейзер (ред.) «Навыки мышления и научения» (Thinking and Learning Skills ) ; Никерсон, Перкинз и Смит написали превосходную книгу по мышлению «Обучение мышлению» (The Teaching of Thinking ). Периодическое издание Current Issues in Cognitive Science часто публикует занимательные статьи на темы, рассмотренные в этой главе; в февральском выпуске за 1993 год (номер 1) несколько статей посвящено интеллекту. У Ханта есть интересная статья в American Scientist , а для анализа социального/расового аспекта интеллекта см. статью Херрштейна и Мюррея « U -образная кривая». В 1998 году был издан специальный номер Scientific American под названием «Исследования интеллекта» (Exploring Intelligence ).

Ответ к задаче о пациентах и психиатрах

Ответ на задачу во врезке с названием «Задача о пациентах и психиатрах». Карен и Лаура лечат супругов Рубин, и поэтому их фамилия не Рубин (сделайте на пересечении имен «Карен» и «Лаура» с фамилией «Рубин» исключающие отметки). Следовательно, Мэри замужем за Рубином. Лаура - пациент доктора Санчеза, и поэтому ее фамилия не Санчез, а значит, она Тэйлор. Действуя методом исключения, получаем, что Карен - Санчез. Мэри Рубин наблюдается женщиной (ключ 1) по фамилии Тэйлор (ключ 2), поэтому ее врач - Лаура Тэйлор, а мужа Мэри наблюдает Карен Санчез. Питер, которого наблюдает доктор Тэйлор (ключ 2), сам не является доктором Тэйлором (очевидно) и не может быть мужчиной по фамилии Рубин, которого наблюдает Карен Санчез, поэтому он должен быть Питером Санчезом, и он наблюдает Лауру Тэйлор (ключ 2). Омар не может быть доктором Рубином, которого наблюдает Карен Санчез, потому что Омара наблюдает Норман (ключ 4), поэтому фамилия Омара - Тэйлор, а фамилия Нормана - Рубин. Психиатр Питера - Омар Тэйлор, и, действуя методом исключения, Карен находится под опекой Мэри Рубин. Итак, полные имена психиатров и пациентов следующие: Лаура Тэйлор (Мэри Рубин), Карен Санчез (Норман Рубин), Мэри Рубин (Карен Санчез), Омар Тэйлор (Питер Санчез), Питер Санчез (Лаура Тэйлор) и Норман Рубин (Омар Тэйлор).

Глава 16.
Искусственный интеллект

С точки зрения морали машина, способная вести себя так по-разному, чтобы во всех случаях жизни действовать так, как нас заставляет поступать наш разум, невозможна.
Декарт

Тогда Хэл ответил своим обычным тоном:

Слушай, Дейв, я знаю, что ты пытаешься помочь. Но дело тут либо в антенной системе, либо в твоей процедуре проверки. С обработкой информации у меня полный порядок. Если ты проверишь мои записи, то убедишься, что там совершенно нет ошибок.

Я знаю все о твоих служебных записях, Хэл, но это не доказывает, что и на этот раз ты прав. Все могут ошибаться.

Я не хочу на этом настаивать, Дейв, но я не способен ошибаться.

Ладно, Хэл,- сказал Дейв довольно резко. - Я понимаю твою точку зрения. Мы остановимся на этом.

Он собирался было добавить: «И, пожалуйста, забудь обо всем этом». Но этого Хэл, конечно же, никогда не смог бы сделать.
Артур Кларк

Что такое искусственный интеллект и как он может влиять на психологию и вашу жизнь?

Проследите историю вычислительных машин до современных программ искусственного интеллекта.

Чем компьютеры на основе кремния похожи на основанный на углероде мозг (человеческий мозг ) ? Чем они отличаются друг от друга?

Что такое тест Тюринга? Что такое «имитирующая игра» и «китайская комната»?

Как компьютер анализирует зрительные фигуры?

Как компьютеры распознают и генерируют речь?

Какого типа произведения искусства могут быть генерированы компьютерами? Насколько компьютеры успешны в этом?

Сможет ли компьютерный интеллект когда-нибудь превзойти интеллект человека?

Чарльз Бэббидж (1792-1871).

Британский математик и изобретатель, разработавший концепцию программируемого механического вычислительного устройства. Он назвал его «аналитическим устройством»

Дж. Преспер Эккерт (на переднем плане) и Джон Моучли работают на ламповом компьютере ENIAC совместно с военнослужащими армии США и обслуживающим персоналом; 1946 год

Компьютеры

Происхождение современной компьютерной науки можно отнести к 1940-м годам, когда для ускорения долгих и утомительных математических вычислений, обычно применяемых военными для расчета траекторий полета артиллерийских снарядов, были изобретены ламповые компьютеры UNIVAC и ENIAC . ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer - «Электронный числовой интегратор и компьютер») - тщательно засекреченный проект, спонсируемый военным ведомством США и проводимый в Пенсильванском университете - имел 17 468 радиоламп, изготовитель которых гарантировал их работу в течение 25 тыс. ч; это означало, что в среднем каждые 8 минут сгорала одна лампа! Эта чудовищных размеров вычислительная машина весила 30 т, а потребляемая ею мощность равнялась 174 кВт. Руководителями проекта были Джон Моучли и Дж. Преспер Эккерт. Эти первые бесхитростные и не слишком эффективные гиганты открыли дорогу для более компактных, более мощных и более сложных систем, которые, в свою очередь, постепенно сменились микроэлектронными компьютерами, прочно вошедшими в нашу повседневную жизнь.

В когнитивной психологии найдется немного более важных дат, чем 1956 год 1 . Летом этого года группа из десяти ученых собралась на территории колледжа Дортмут с целью обсудить возможность создания компьютерных программ, способных к разумному поведению. Среди участников этой конференции были: Джон Мак-Карти, основавший впоследствии лаборатории ИИ в Массачусетском технологисложных задач последовательным способом (таких, как решения с использованием математических функций или трансформация данных или файлов) компьютеру может потребоваться нескольких минут, часов или еще больше времени. Все пользователи компьютеров знают, как невыносимо «много» времени требуется персональным компьютерам, чтобы «обдумать», или «переварить», проблему. Основная причина, по которой компьютеры неймановского типа работают так медленно, состоит в том, что одно действие должно быть закончено прежде, чем начато другое. Последовательные процессоры решают проблемы пошаговым способом. сложных задач последовательным способом (таких, как решения с использованием математических функций или трансформация данных или файлов) компьютеру может потребоваться нескольких минут, часов или еще больше времени. Все пользователи компьютеров знают, как невыносимо «много» времени требуется персональным компьютерам, чтобы «обдумать», или «переварить», проблему. Основная причина, по которой компьютеры неймановского типа работают так медленно, состоит в том, что одно действие должно быть закончено прежде, чем начато другое. Последовательные процессоры решают проблемы пошаговым способом.

• 1 В этом году Брунер, Гуднау и Остин опубликовали книгу «Изучение мышления», Хомский - «Три модели описания языка», Миллер - «Магическое число семь плюс-минус два», Ньюэлл и Саймон - «Логическая теория машин».

Джон Мак-Карти. Первым начал исследования в области искусственного интеллекта и разработал язык Лисп, широко используемый в исследованиях искусственного интеллекта

Джон фон Нейманн (1903-1957). Разработал общепринятую компьютерную архитектуру

В самом начале разработки технологии компьютеров специалисты в области искусственного интеллекта (и авторы научной фантастики) лелеяли грандиозные мечты о мыслящих машинах и роботах. В начале 1940-х годов чикагский психиатр В. С. Мак-Калох и его студент В. Питтс написали оригинальную статью. В ней они ввели понятие, которому суждено было оказать существенное влияние на ученых-компьютерщиков, включая фон Неймана, а позже и сторонников модели PDP. Основываясь на идее о том, что разум определяется как работа мозга, а более точно - основных единиц мозга, нейронов, они утверждали, что нейроны можно рассматривать как «логические устройства» и что «нервные явления и отношения между ними можно объяснить с помощью пропозициональной логики». Когда нейроны взаимодействуют друг с другом, они делают это электрохимически. Небольшой силы электрический ток проходит по аксону клетки к синапсу, где химический медиатор передает импульс другим нейронам. Процессом нейротрансмиссии управляют определенные правила: нейроны генерируют разряд, только когда достигается порог возбуждения, у всех нейронов есть пороги; нейроны генерируют разряд, только когда ток положительный, отрицательный ток тормозит активность нейрона и т. д. Очень важно, что каждый нейрон, по-видимому, суммирует все возбуждающие и тормозящие сигналы от тысяч его связей. В зависимости от своего порога нейрон будет или не будет генерировать разряд, то есть он будет «включен» или «выключен» 1 . (Нейроны такого типа называются нейронами Мак-Калоха-Питтса.) Мак-Калох и Питтс отметили, что этот нейрон в состоянии «включено» или «выключено» можно рассматривать как логическое устройство. Как известно, компьютер работает с помощью схем «включено-выключено». Когда тысячи таких схем соединяются вместе в экспоненциальной последовательности, возможности обработки неизмеримо возрастают. Точно так же основная единица нервной обработки - нейрон и его связи - обладает впечатляющими возможностями.

Вскоре после публикации статьи Мак-Калоха и Питтса фон Нейманн обнаружил связь между логичным поведением нейронов при их взаимодействии между собой и способом работы цифровых компьютеров. «Легко заметить, что эти упрощенные функции нейрона можно имитировать с помощью телеграфного реле или радиоламп». (Транзисторы еще не были изобретены, иначе он, вероятно, назвал бы и их.) Фон Нейманн, который к этому моменту уже разработал наиболее практичную компьютерную архитектуру, предположил, что можно спроектировать компьютер, который бы копировал человеческий мозг - не только по функции, но и по

• 1 Эта идея открывает захватывающие перспективы для основанной на принципах нервной деятельности коннекционистской модели, обсуждавшейся в главе 1.

Человеческое мышление и компьютер. Ответ на второй вопрос, по крайней мере с точки зрения коннекционизма, состоит в том, что мышление человека можно лучше всего скопировать, смоделировав машину по принципу строения основных нервных структур.

Преимущество компьютера.

Преимущество компьютера. Некоторые компьютерные программы работают намного эффективнее, чем человеческое мышление; однако большинство из них - это в лучшем случае неуклюжие подделки под мозг. Компьютеры могут решать некоторые задачи, например сложные математические, быстрее и точнее, чем люди. Другие же задачи, например требующие обобщений и обучения новым паттернам поведения, люди решают лучше компьютеров.

Необходимость исследований.

Необходимость исследований. Наконец-то я могу с легкостью дать ответ на вопрос о том, должны ли мы заниматься этими проблемами, - да, должны. При этом мы больше узнаем о мышлении человека и машин. Однако есть мнение, что исследовать искусственный интеллект столь же глупо, как сражаться с ветряными мельницами.

Если посмотреть на таблицу сравнения компьютеров неймановского типа с мозгом, можно понять, почему исследователи искусственного интеллекта были разочарованы, если не сказать поставлены в тупик. Они работают с неправильными машинами! Кажется, что мы находимся на пороге концептуального прорыва - возможно, сдвига парадигмы - в области искусственного интеллекта, и уже сделаны первые шаги в направлении увеличения сходства компьютеров и мозга с точки зрения их структуры и процессов. Системы нейронных сетей, модели PDP и коннекционизм пытаются найти вычислительные принципы, управляющие сетя-

Супербиология

В то время как американские ученые прошлого поколения безуспешно пытались построить компьютер, подобный мозгу, японский ученый Айзава создал такой компьютер, используя реальные нервные клетки, смешанные с электронными устройствами, в попытке изготовить грубую, наполовину искусственную нейронную сеть. На данный момент он успешно объединил клетки с полупроводниковой смесью индия и окиси олова и обнаружил, что при очень слабой электрической стимуляции органические клетки реагируют управляемым ростом (см. приведенный здесь рисунок). Слишком рано думать об искусственном мозге, но подобные устройства могли бы выступить в роли интерфейса между нервной системой и такими протезами, как искусственный глаз.

Критические размышления: хирург Робби

Вопрос неразличимости функций в другой сфере деятельности рассматривается иначе. Например, предположим, что в больнице работают два хирурга. Один хирург - дипломированный специалист известной медицинской школы, считающийся одним из лучших хирургов в мире. Другой окончил малоприметную медицинскую школу и оценивается как плохой хирург. Однажды потребовалась срочная операция, а первый врач заболел, поэтому второй врач делает операцию без ведома пациента, который находится без сознания. Пациенту не сказали, какой врач его оперировал, и он доволен тем, что операция прошла успешно. Кроме того, другие врачи убеждены, что операция была сделана первым хирургом. Из этого примера мы можем заключить, что тест на неразличимость пройден успешно. Однако, если бы вы были пациентом и узнали, что операцию в действительности делал робот, какой бы вывод вы сделали о профессиональных качествах робота в сравнении с профессиональными качествами хирурга? Вы бы согласились, что они одинаковы? Почему да или почему нет? Трудно дать ответы на эти вопросы, но только не для людей, имеющих твердые убеждения по этому вопросу, таких как Сирл, «вывернувший наизнанку» тест Тюринга.

Рис. 16.3. Буква Я обрабатывается через ряд стадий идентификации.

На каждой стадии программа распознает специфические признаки буквы, такие как диагональные линии, углубления и т. д. форме, то есть в форме образа на сетчатке. Канонические признаки соответствуют стандартному способу репрезентации информации, например тому, какой мы ожидаем увидеть букву A в этом тексте. В одной системе Хинтон (Hinton, 1981) описал метод отображения паттернов ретиноцентрических признаков на канонические паттерны. В подробностях эта идея слишком обширна, чтобы быть представленной здесь; отметим лишь, что эта важная проблема активно исследуется сторонниками модели PDP. Всех интересующихся ею я адресую к первоисточникам.

Более старые, и намного более простые, алфавитно-цифровые системы распознавания в рамках ИИ основывались на понятии эталона. Паттерн букв и цифр хранился в памяти компьютера. Когда компьютер «видит» цифру или букву, он «читает» ее, сравнивая с паттерном, например букву A с эталоном А. Если установлено соответствие, буква идентифицируется правильно. Даже описанные ранее методы последовательного и параллельного поиска были явно упрощенными. Более новые, основанные на принципах нервных процессов компьютерные модели фактически способны к «изучению» паттернов. Некоторые из этих компьютеров могут изучать, хранить и распознавать паттерны. Одна такая программа, названная DYSTAL (D Ynamically STable Associative Learning - «Динамически устойчивое ассоциативное научение»), успешно усваивает буквы алфавита и последовательности букв и, что, возможно, более важно, распознает их даже при предъявлении только части паттерна (рис. 16.4).

По мнению Алкона, DYSTAL делает это так же, как мы узнаем знакомое лицо по нескольким линиям эскиза. Система «изучает» паттерн в том смысле, что предварительно в нее не было заложенной никакой связи между информацией на входе и на выходе. Тем не менее связь была установлена через больший вес, приписываемый определенным элементам (участкам), которые участвуют в процессе распознавания.

Другая новаторская особенность этой системы состоит в том, что она может вместить большое количество элементов, не задействуя значительных ресурсов компьютера. Во многих других сетевых системах каждая единица связана с каждой друскими правонарушениями, но она может поставить довольно точный диагноз тринадцатилетней девочке с высокой температурой, болью в животе и повышением уровня лейкоцитов в крови. Одна такая программа, неудачно названная Puff , является экспертной системой, разработанной для диагностики болезней легких, например рака легких; ученые заявляют, что точность ее работы приблизительно равна 89 %, - близко к точности диагноза, поставленного опытными врачами. Эти системы особенно популярны в промышленности, армии и в исследованиях космоса. Они довольно хорошо справляются со своей работой. Кроме того, они не бастуют и не требуют больше денег, не возражают, чтобы их разбили вдребезги, не требуют средств для поддержания жизни и их очень любят тупицы.

Рис. 16.4. Распознавание паттерна искусственной сетью Алкона происходит согласно многим из правил, демонстрируемых биологическими системами.

Когда сеть обучена распознавать паттерн, такой как строчная буква а, изображенная в верхней части рисунка, воспринимающим участкам, участвующим в распознавании, придается больший «вес», чем тем, которые не участвуют в распознавании, то есть их возбудимость повышается. Здесь синаптический вес представлен возвышением элементов в слоях. Повышение возбудимости облегчает образование связей между нейронами, участвующими в воспоминании, когда предъявлена только часть паттерна. (Этот рисунок помог сделать Томас П. Воджи из Экологического научно-исследовательского института Мичигана.)

Психологи когнитивного направления исследуют познавательную деятельность человека в основном путем наблюдения. Они считают, что люди не просто реагируют на сигналы, но организуют, структурируют впечатления и придают им определенный смысл. Для них развитие есть совершенствование способов обработки информации или интеллектуальных структур. Человек не просто реагирует, он исследует мир все более рациональными способами.

(1896-1980) - яркий представитель когнитивного направления и детской психологии в целом, объединивший биологию с наукой о происхождении знания (эпистемологией). Ж. Пиаже, ученик П. Жане, в начале XX века работал вместе с А. Бине и Т. Симоном в их парижской лаборатории по разработке тестов. Затем возглавлял Институт Жан Жака Руссо в Женеве и Международный центр генетической эпистемологии. Его привлекали не нормативы, а закономерности ошибочных ответов, и он применил метод клинической беседы или зондирующего интервью, чтобы выявить, что скрыто за неправильным ответом, а в анализе использовал логические модели.

Для иллюстрации когнитивной теории развития Ж. Пиаже предложил знаменитый эксперимент на понимание феномена сохранения. Понимание сохранения вещества (объема, количества) при изменении формы, расположения, внешнего вида есть отделение существенных свойств предмета от несущественных. Детям показывали два стакана с подкрашенной водой и спрашивали, одинаковое ли количество воды в двух стаканах. После того как ребенок соглашался, воду из одного стакана переливали в более высокий и узкий. Вновь задавали тот же вопрос. Дети до 6-7 лет говорили, что в высоком стакане воды больше. Даже если переливание повторяли несколько раз - все равно говорили, что в узком стакане больше. Только 7-8-летние замечали одинаковый объем. И это повторялось в разных странах и культурах.

Вариантами заданий были вопросы о количестве коровок и домиков на рисунке, которые то сдвигали поближе, то рассредоточивали на пространстве листа; два шарика пластилина, из которых один вытягивали в колбаску; два шнурка, из которых один делали извилистым и т. д. Снова и снова малыши не замечали постоянства предмета, считали, что он стал больше или меньше. То есть до определенного возраста дети верят своим глазам, а не логическим рассуждениям. А более старшие понимают, что как ни перемещай, объем или количество остаются прежними. Им доступно понятие «сохранение». Их знание исходит настолько же от логики, как и от внешних впечатлений.

Наблюдая детей раннего возраста, Жана Пиаже заметил, что в игре они говорят сами с собой, и назвал такую речь эгоцентрической, не зависящей от других людей («Речь и мышление ребенка», 1923). Позднее он развил эту идею («Моральное суждение у ребенка», 1932), подчеркивая качественное своеобразие интеллекта детей, особую познавательную позицию - эгоцентризм. Суждения ребенка строятся на основе того, как он сам видит, он не умеет учитывать точку зрения и позицию другого. Пример тому - задача о трех братьях. Ребенка спрашивают, сколько у него братьев. Он отвечает: «Два - Пьер и Луи». А на вопрос «сколько братьев у Пьера?» ответить не может или говорит, что один. Развитие интеллекта есть преодоление эгоцентризма, децентрация.

Теория Жана Пиаже состоит в том, что активен. Если новая информация соответствует имеющимся структурам, она усваивается. Это - процесс ассимиляции. Если не соответствует, но интеллект готов к изменению - происходит аккомодация, то есть изменение интеллектуальных структур в целях соединения нового с прежними знаниями. Это может быть новый способ рассмотрения, новые понятия или новая теория, объясняющая прежние и новые факты. Как в биологии: усвоение пищи - ассимиляция, но оно требует и жевательных движений, и выделения ферментов - это аккомодация. И в жизни приспособление к среде выражается в единстве этих двух процессов.

Основа психики - действия самого человека. Они организованы, структурированы и образуют схемы, то есть способы обработки информации, меняющиеся по мере взросления человека и накопления опыта. Схемы бывают вначале сенсомоторные (когда познают предмет через действия с ним), потом когнитивные, которые больше напоминают понятия (когда пытаемся определить, что это, для чего предназначено). Схема вырабатывается в действиях человека. «Схемы нет ни в субъекте, ни в объекте, она является результатом активного взаимодействия субъекта с объектом». Так ребенок, играя с камешками, выстраивает ряд и усваивает понятие числа.

Ж. Пиаже рассматривает как форму адаптации к среде путем уравновешивания ассимиляции и аккомодации, усвоения информации и совершенствования схем, способов ее переработки. Это позволяет человеку выжить как биологическому виду. При этом, подчеркивая роль собственных усилий ребенка, Ж. Пиаже явно недооценивал влияния взрослых, социальной среды.

Развитие интеллекта, по Ж. Пиаже, проходит четыре стадии.
I. Сенсомоторный интеллект (от 0 до 2 лет) проявляется в действиях: усваиваются схемы рассматривания, хватания, круговые реакции, когда младенец повторяет действие, ожидая, что повторится и его эффект (бросает игрушку и ждет звук).
П. Дооперациональная стадия (2-7 лет). Дети усваивают речь, но словом объединяют и существенные, и внешние признаки предметов. Поэтому их аналогии и суждения кажутся неожиданными и нелогичными: ветер дует потому, что деревья качаются; лодка плавает потому, что маленькая и легкая, а корабль плавает потому, что большой и сильный.
III. Стадия конкретных операций (7-11 лет). Дети начинают рассуждать логически, могут классифицировать понятия и давать определения, но все это на конкретных понятиях и наглядных примерах.
IV. Стадия формальных операций (от 12 лет). Дети оперируют абстрактными понятиями, категориями «а что будет, если...», понимают метафоры, могут принимать в расчет мысли других людей, их роли и идеалы. Это - интеллект взрослого.

Можно ли ускорить смену стадий развития? Нет смысла, считает Ж. Пиаже. Важно не ускорять прохождение стадий, а предоставить ребенку достаточное количество учебных материалов, чтобы ни одна область интеллекта не осталась неразвитой. Стадии определяются биологическими законами созревания нервной системы.

Ж. Пиаже оставил более 500 научных трудов, выполненных с предельной точностью. Его эксперименты, или «феномены Пиаже», просты, остроумны, подтверждаются на всех континентах и используются в диагностике. Он первый понял, исследовал и выразил качественное своеобразие детского мышления и стадии его развития. Ребенок у него представлен как активный исследователь мира, создающий свои структуры, схемы действия для восприятия, переработки и усвоения информации, с помощью которых он может лучше приспособиться к среде. Ж. Пиаже показал, что слишком упрощают процессы человеческого мышления.

Один из известных сторонников когнитивной теории развития - Джером Брунер. В своих книгах «Психология познания» и «Исследования развития познавательной деятельности», где он выступает соавтором12, Д. Брунер высказывает ряд интересных положений. Интеллект ребенка вначале выражен в действиях, затем в образах-представлениях и, наконец, в слове. И эти формы интеллекта далее сосуществуют. Любую истину может понять любой ребенок, если объяснять на «языке» его формы познания. Интеллект, по Брунеру, зависит прежде всего от содержания обучения. \ Предлагая задачи Ж. Пиаже детям разных стран и континентов, он показал, что интеллект обучаемых детей Мексики, Канады, европейских стран и африканского племени уолофов не имеет существенных различий. В то же время дети, не посещавшие школу, резко отличаются от своих грамотных соплеменников. Отсюда Д. Брунер делает вывод, что интеллект может формироваться двумя путями: на основе развития абстрактного мышления, что важно для общества с индустриальным производством, и на основе совершенствования сенсорных систем, умения чувствовать природу, что важно для занятий охотой и скотоводством.

Важнейшие способы усвоения информации дает язык. В нем представлены свойства предметов и категории явлений, благодаря чему происходит классификация, упорядочение знаний. Однако для дальнейших качественных изменений в мышлении надо научиться использовать и другие способы получения информации (например, символы математики и вычислительной техники). Программой дальнейших научных исследований можно считать идеи Д. Брунера о том, что для объяснения развития надо учитывать особенности культуры, природу языка, внутреннюю логику детского мышления и характер эволюционной истории человечества.

Д. Брунер возглавлял Всеамериканскую комиссию по пересмотру содержания и методов обучения в школе, добиваясь, чтобы учили не фактам, а структуре науки, заложенной в системе базовых понятий. Именно в обучении он видел причину развития интеллекта. В этом его концепция противостоит Ж. Пиаже и сближает с последователями Л. С. Выготского.

Многие психологи считают, что когнитивные теории развития выигрывают там, где заканчиваются теории научения, то есть в рассмотрении языка и мышления. Однако и они не раскрывают такие аспекты поведения человека, как социальное, эмоциональное, личностное развитие.

Жан Пиаже был одним из первых исследователей, проливших свет на вопрос о том, как развиваются умственные способности детей, Пиаже заметил, что прогресс детских когнитивных навыков проходит ряд стадий. Хотя теория Пиаже сыграла очень важную роль, психологи продолжают развивать его идеи. Кроме того, многие психологи заинтересовались вопросы о том, как дети овладевают интеллектуальными навыками, высоко ценимыми в их культуре. Как правило, дети делают это под руководством опытных «наставников.

Когнитивное развитие: как дети учатся думать

Насколько детское понимание мира отличается от взрослого?

В общем, мышление детей менее абстрактно. Дети делают меньше обобщений, создают меньше категорий и правил. Они обычно основывают свое понимание на отдельных примерах и предметах, которые могут увидеть или потрогать.

До 6-7 лет мышление очень конкретно. Дети помладше не могут осуществлять трансформацию, то есть мысленно изменять фирму или вещество (например, заменить глину на воду или наоборот). В возрасте около 7 лет дети в такой ситуации больше не поддаются на обман. Именно поэтому 7 лет назвали «возрастом здравого смысла». С 7 лет мы видим определенную тенденцию в направлении более логического мышления, напоминающего мышление взрослых.

Теория когнитивного развития Пиаже

Жан Пиаже считал, что все лети проходят различные стадии интеллектуального развития. Он почерпнул многие свои идеи из наблюдения за собственными детьми, когда они решали различные мыслительные задачи.

Умственная адаптация

Пиаже был убежден, что интеллект развивается в процессе ассимиляции и аккомодации.

Ассимиляция - это применение существующих психических паттернов в новой ситуации. Скажем, у мальчика по имени Бенджамен любимая игрушка - пластмассовый молоток. Бенджамен правильно держит молоток, и ему нравится стучать молотком по кубикам. На свой день рождения Бенджамен получает большой игрушечный гаечный ключ. Если он станет бить им по кубикам, то этим он ассимилирует понятие о ключе в уже имеющуюся структуру знаний.

В аккомодации существующие идеи модифицируются в соответствии с новыми требованиями. Например, ребенок помладше может считать, что десятицентовая монета обозначает меньшее количество, чем пятицентовая монета (ее размер больше). Когда ребенок начинает тратить деньги, то он вынужден изменить свои представления о том, что значит «больше», а что - «меньше». Таким образом, новые ситуации ассимилируются с уже существующими идеями, а новые идеи формируются для того, чтобы приспособиться к новому опыту.

Теории Пиаже в значительной степени определили наши представления о детях. Дальше мы приводим коротко результаты его исследовании.

Сенсомоторная стадия (0-2 года). В первые 2 года жизни интеллектуальное развитие ребенка проходит по большей части на невербальном уровне. Ребенок учится координировать целенаправленные движении и информацию, которую ему предоставляют органы чувств. В это время возникает понятие постоянства предмета (понимание того, что петь по-прежнему существует, даже если не видна). Приблизительно к 18 месяцам ребенок начинает активно следить взглядом за исчезающими предметами. К 2 годам ребенок может предвидеть, куда будет двигаться предмет за экраном. Например, наблюдая за электропоездом. В целом развитие на этой стадии показывает, что 1 понятия ребенка стабилизируются. Предметы перестают исчезать и появляться по волшебству, и спутанные и бессвязные ощущения младенчества сменяет более правильный и предсказуемый мир.

Предoпeрациональная стадия (2-7 лет). Во время предоперационального периода дети начинают мыслить символически и пользуются языком. Однако мышление ребенка еще очень интуитивно - а нем мало используются рассуждение и логика. Кроме того, ребенок использует язык не таким уж сложным способом, как это могло бы показаться. У детей есть тенденция путать слова с предметами, которые они обозначают. Если ребенок называет игрушечный кубик «машиной», а вы возьмете этот кубик, чтобы сделать «поезд», то ребенок может сильно расстроиться. Для детей название предмета - как бы часть предмета, такая же, как его размер, форма и цвет, В этот период ребенок прежде всего занимается тем, что называет предметы. Ребенка на предоперациопальной стадии оскорбительное имя может обидеть не меньше, чем тычки и затрещины. Возьмем, к примеру, одну маленькую девочку, которая рассердилась на своего старшего брата. Чтобы расквитаться с более сильным и большим противником, она выкрикнула: «Ты - резинка от трусов!» Это было самое худшее, что она могла себе представить.

Во время предоперациональной стадии ребенок еще довольно эгоцентричен (не способен понять точку зрения других людей), Эго ребенка, по-видимому, стоит в центре его мира.

Концепция эгоцентризма помогает нам понять, почему дети временами кажутся отчаянно эгоцентричными или не желающими делать то, что им говорят

Конкретная операциональная стадия (7-11 лет). Важный этап развития, во время которого ребенок усваивает понятие о том, что масса, вес и объем остаются неизменными, когда форма предметов меняется. Дети усваивают принцип инвариантности, когда начинают понимать, что если раскатают шарик глины в змейку, то это не увеличит количество глины. Точно так же, если мы нальем жидкость из высокой узкой емкости в плоскую тарелку, это не уменьшит количество ЖИДКОСТИ. И в том и в другом случае объем остается постоянным, хотя форма или видимость изменяется. Первоначальное количество вещества остается неизменным.

Во время конкретной операциональной стадии дети начинают применять понятия времени, пространства и числа. Ребенок может думать логически об очень конкретных предметах или ситуациях, категориях и принципах.

Еще один важный навык, который приобретается в это время, - применение обратимости мыслей и психических операций. Разговор с 4-летним мальчиком, находящимся на данной стадии развития, показывает, что происходит, когда у ребенка не хватает способности к обратимости.

«У тебя есть брат?» «Да»,

«Как его зовут?» «Джим».

«У Джима есть брат?» «Нет».

Обратимость мышления позволяет детям на операциональной стадии развития понимать, что если дважды четыре будет восемь, то четырежды два тоже будет восемь. Детям помладше приходится запоминать каждую операцию отдельно. Так что ребенок на предоперациональной стадии развития может знать, что девятью четыре будет 36. Но может не понимать, что четырежды девять тоже будет 36.

Стадия формальных операций Иногда после 11 лет дети начинают отрываться от конкретных предметов и примеров. Мышление больше основывается на абстрактных принципах (символических идеях), таких как «демократия», «честь» или «соотношение». Дети, которые достигают этой стадии, думают о своих мыслях и становятся менее эгоцентричными. Дети постарше и подростки также постепенно учатся думать о гипотетических возможностях (гипотезах, догадках или представлениях). Например, если вы спросите ребенка помладше: «Что, по-твоему, произойдет, если люди смогут летать?», ребенок, вероятно, ответит: «Люди не могут летать». Дети постарше уже В состоянии представить такие возможности и рассуждать о последствиях.

На стадии формальных операций у ребенка формируются полноценные интеллектуальные способности взрослого. Подростки постарше способны к индуктивному И дедуктивному мышлению, они разбираются в математике, физике, философии, психологии и других абстрактных пауках. Они могут научиться проверять гипотезы научным способом. Разумеется, не каждый достигает этого уровня мышления. Многие взрослые также могут формально думать на некоторые темы, но их мышление становится конкретным, если тема им незнакома. Это подразумевает, что формальное мышление может быть скорее результатом культуры и обучения, чем созревания. В любом случае в конце подросткового периода усовершенствования в интеллекте основываются на приобретении знания, опыта и мудрости, а не на неожиданном качественном изменении мышления.

Статья подготовлена по материалам книги Д.Куна «Все тайны поведения человека» для сайта