КОГНИТИВНЫЙ ПОДХОД В ОБРАЗОВАНИИ И НАУЧНОМ ПЕДАГОГИЧЕСКОМ ИССЛЕДОВАНИИ
16.01.2024
Трушина А.В
МГТУ им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск
КОГНИТИВНЫЙ ПОДХОД В ОБРАЗОВАНИИ И НАУЧНОМ ПЕДАГОГИЧЕСКОМ ИССЛЕДОВАНИИ
Аннотация. В статье представлен теоретический анализ и прикладные аспекты реализации когнитивного подхода в теории и практике современного образования. Проблема рассматривается как междисциплинарная, основанная на психологии, философии и педагогике. Отмечается, что когнитивные подходы к обучению направлены на развитие критического мышления, характеризующегося рядом умений, в том числе умением различать фактическую информацию и оценочные суждения, факты и предположения, логические типы связей, выделять конкретные предметно-специфические типы отношений.
Ключевые слова: образование, когнитивный подход, познание, когнитивная область, когнитивное обучение, когнитивные умения, когнитивный анализ и моделирование, когнитивная структуризация предметной области, научное педагогическое исследование,
В конце 50-х – начале 60-х гг. ХХ века в США обозначилось новое направление в психологии – когнитивная психология, в основе которой признание первичности умственной деятельности человека, а не его поведенческих реакций в противовес бихевиоризму.
Терминологического уточнения требует лексема «познавательный» (от лат. cognito – знание). Когнитивный (лат. cognition – знание, познание) – это средства, относящиеся к сознанию, мышлению, связанные с ними, относящиеся к познанию, к функциям мозга, обеспечивающим формирование понятий, оперирование ими и получение выводных знаний [2, c. 11].
Согласно когнитивной теории личности Джорджа Александра Келли (1905–1966), каждый человек воспринимает внешний мир, других людей и самого себя через призму созданной им когнитивной системы – «личностных конструктов». Исследования в области когнитивной психологии обычно связаны с проблемами памяти, внимания, чувств, представления информации, логического мышления, воображения и способностями принимать решения [1].
Семантически отождествляемая со словами познавательный, ментальный и интеллектуальный, понятие «когнитивный» является ключевым понятием научных направлений, сопряженных с когнитивистикой, наукой об общих принципах управления ментальными процессами. Под когнитивным процессом, вслед за В.А. Масловой, можно понимать «построение ментальных моделей мира, формирование и понимание мыслей, изложенных на естественных языках» [3, с. 22].
Когнитивная область – это область, которая включает в себя цели: от запоминания и воспроизведения изученного материала до решения проблем. В ходе процесса необходимо переосмысливать имеющиеся знания, выстраивать новые их сочетания с ранее изученными идеями, методами, процедурами (способами действий), в том числе создавать новые. Когнитивная область включает в себя большинство целей обучения, выдвигаемых в программах, учебниках и в повседневной практике учителей. Когнитивная таксономия включает знание (конкретного материала, терминологии, фактов, определений, критериев и т. д.), понимание (объяснение, интерпретация, экстраполяция) и применение.
Основной целью всех методов когнитивного обучения является развитие интеллекта, а точнее, всей совокупности умственных способностей и стратегий, которые делают возможным процесс обучения и адаптацию к новым ситуациям. В основе стратегии когнитивного обучения лежит «обучение тому, как учиться, а не обучение конкретным концепциям и навыкам». Когнитивная тренировка призвана исправить недостатки познавательной и интеллектуальной деятельности, одновременно развивая внимание, память, восприятие, мыслительные способности и волю. При таком подходе деятельность преподавателя направлена на совершенствование умственных способностей обучающихся, что способствует повышению уровня познавательной активности, т.е. достижению конечной цели любого образовательного процесса. Но чтобы активизировать внутренние познавательные механизмы обучающегося, преподаватель сам должен обладать высоким уровнем познавательных способностей и владеть всем комплексом познавательных методов и средств.
Когнитивный подход помогает реализовать в образовательном процессе умение оперировать объемами разнородной информации декларативного и процессуального характера, сконцентрированной в базах данных (электронных ресурсах), необходимых для «настройки» учебно-познавательного процесса на индивидуальный когнитивный профиль обучающегося, его актуальные и перспективные академические достижения.
Когнитивные подходы в образовании направлены на формирование критического мышления, характеризующегося рядом умений, в том числе умением различать фактическую информацию и оценочные суждения, факты и предположения, логические типы связей, выявлять конкретные предметно-специфические типы отношений, выявлять фактические и логические ошибки в рассуждениях, отличать существенные доводы от второстепенных и т. д.
Когнитивные навыки – это способности вырабатывать новые знания о том, что, где, когда и как делать для достижения нового результата» и получать его. Когнитивные способности являются свидетельством развитой методической культуры выпускника, то есть владения им методами научного исследования и деятельности.
В пользу когнитивного подхода выступает доктор философских наук, профессор А.Н. Медушевский, по мнению которого «современная наука переживает смену парадигм: переход от нарративизма как метода в гуманитарном познании, основанного на логике наивного повседневного мышления, к когнитивной науке» [4, с. 70].
Американскими психологами Джоном Бесселом Кэрролом (1916–2003) и Бенджамином Блумом (1913–1999) было предложено сделать постоянным, фиксированным параметром именно результаты обучения. В таком случае параметры других условий обучения будут меняться ради достижения всеми обучающимися заданного результата-критерия. В этом случае параметры других условий обучения будут меняться, чтобы все обучающиеся достигли заданного результата-критерия. Теория слоев интеллекта Дж. Кэрролла основывалась на гипотезе о том, что факторная структура когнитивных способностей человека состоит из общих интеллектуальных способностей (g-фактор), набора навыков (скорость мыслительной обработки, память и т.д.) [5].
Педагогическая технология обеспечения непрерывности содержания образования основана на интеграции компетентностного (конечным результатом является формирование готовности выпускника к профессиональной деятельности в современных условиях) и когнитивного (развитие знаний, умений и навыков в соответствии с квалификационные характеристики) приближается и включает в себя следующие этапы:
– формирование рабочей группой критериев определения экспертной группы и организация на их основе экспертной группы работодателей для определения набора компетенций выпускников;
– выяснение различий в требованиях к выпускнику в результате анализа работы экспертной группы, созданной на первом этапе;
– формирование второй экспертной группы преподавателей для определения связи между квалификационными характеристиками и курсами подготовки; выявление различий между уровнем развитых компетенций у выпускников;
– создание на основе полученной информации базы данных экспертной системы, обеспечивающей непрерывность содержания педагогического образования.
Исследуя вопросы выбора эффективных когнитивных средств познания, используемых учащимися при решении учебных задач, С.Ф. Сергеев отмечает, что «когнитивный подход требует особого внимания к инструментальной сфере педагогической среды, то есть не только к физическим и социальным факторам обучения, но и внутренней деятельности обучающихся, генерирующей метаинструменты и методы решения проблем. Заметим, что метаинструменты – это динамические психические структуры, созданные в психофизиологической структуре человека для решения конкретной задачи, и они в дальнейшем должны быть заменены более универсальными и устойчивыми когнитивными инструментами» [6, с. 72].
Когнитивный подход помимо непосредственно образовательной деятельности также используется и при проведении научных педагогических исследований. Применение когнитивного подхода позволяет значительно сократить затраты времени на проведение исследований в научном педагогическом исследовании. Суть этого подхода можно описать следующим образом. В педагогике мы можем выделить некоторые основные сущности и установить зависимости между ними. После выявления таких сущностей необходимо определиться с результатом, так как от этого будет зависеть сама модель, полученная в результате моделирования.
Задача когнитивного подхода при проведении научно-педагогических исследований состоит в выявлении и описании абстрактных или существующих взаимосвязанных явлений, событий, происходящих на объекте контроля или управления. Когнитивные инструменты позволяют снизить сложность исследования, формализации, структурирования и моделирования системы. Однако существующая методология структурирования ситуации и модель представления экспертных знаний не позволяют анализировать сложные ситуации. Создание больших моделей, включающих десятки и сотни факторов, требует разработки другой модели представления знаний о ситуации, методологии структурирования плохо определенных сложных ситуаций, методов объяснения и интерпретации результатов моделирования и поддержки генерации решений.
Технология когнитивного анализа и моделирования основана на когнитивно-целевом структурировании знаний об объекте и его внешней среде, при этом объект и внешняя среда разграничены «нечетко». Целью такого структурирования является выявление наиболее значимых (базовых) факторов, характеризующих «пограничный» слой взаимодействия объекта и внешней среды, и установление качественных (причинно-следственных) связей между ними, т.е. какие взаимные влияния факторы оказывают друг на друга во время своего изменения.
Под когнитивным структурированием предметной области понимается процесс ее познания, осуществляемый на основе системного подхода, согласно которому объект познания рассматривается как система со сложной многоуровневой иерархической структурой. Когнитивное структурирование предметной области является начальным этапом синтеза модели, подготавливающим и предшествующим формализации. При когнитивном структурировании:
– выделены целевые параметры системы, т.е. ее желательные и нежелательные будущие состояния, характеризующие ее на макроуровне;
– определена система факторов, определяющих эти будущие состояния.
В качестве факторов при этом можно рассматривать окружающую среду, технологию, а также параметры системы на нижних уровнях ее иерархической структуры.
В настоящее время этап когнитивного структурирования в принципе не формализуем, т.е. может осуществляться только человеком. Когда модель уже создана, она позволяет провести системно - когнитивный анализ объекта управления и подтвердить или опровергнуть адекватность решений, принятых в ходе когнитивного структурирования.
Таким образом, когнитивный подход к обучению предполагает построение образовательного процесса на основе принципов самоуправления, самоконтроля и самоконтроля; учет различных когнитивных стилей и стратегий при изучении нового. Принципы когнитивного подхода при реализации образовательного процесса подчеркивают важность визуализации учебной информации; необходимость учета различных репрезентативных систем и когнитивных стилей обучающихся; включение схематизации и наличие четких и логически структурированных блоков учебного содержания с точки зрения их смысла и взаимосвязи.
Библиографический список
1. Келли Дж. Психология личности: Теория личных конструктов /. СПб.: Речь, 2000. 229 с.
2. Когнитивная и мотивационно-смысловая сферы личности: монография / под редакцией Е.Б. Пучковой, Е.А. Сорокоумовой. М: МПГУ, 2020. 194 с.
3. Маслова В.А. Введение в когнитивную лингвистику: учеб. пособие / 4-е изд. М: Флинта: Наука, 2008. 293 с.
4. Медушевский А.Н. Когнитивно-информационная теория как новая философская парадигма гуманитарного познания // Вопросы философии. 2009. №10. С.70–92.
5. Одегова О.В. Глобализация языка и культуры: специфика и место в системе глобальных процессов современности. Томск: Издательский Дом Томск. гос. ун-та, 2017. 168 с.
6. Сергеев С.Ф. Когнитивная педагогика: пользовательские свойства инструментов познания // Образовательные технологии. 2012. №4. С. 69–78.
МГТУ им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск
КОГНИТИВНЫЙ ПОДХОД В ОБРАЗОВАНИИ И НАУЧНОМ ПЕДАГОГИЧЕСКОМ ИССЛЕДОВАНИИ
Аннотация. В статье представлен теоретический анализ и прикладные аспекты реализации когнитивного подхода в теории и практике современного образования. Проблема рассматривается как междисциплинарная, основанная на психологии, философии и педагогике. Отмечается, что когнитивные подходы к обучению направлены на развитие критического мышления, характеризующегося рядом умений, в том числе умением различать фактическую информацию и оценочные суждения, факты и предположения, логические типы связей, выделять конкретные предметно-специфические типы отношений.
Ключевые слова: образование, когнитивный подход, познание, когнитивная область, когнитивное обучение, когнитивные умения, когнитивный анализ и моделирование, когнитивная структуризация предметной области, научное педагогическое исследование,
В конце 50-х – начале 60-х гг. ХХ века в США обозначилось новое направление в психологии – когнитивная психология, в основе которой признание первичности умственной деятельности человека, а не его поведенческих реакций в противовес бихевиоризму.
Терминологического уточнения требует лексема «познавательный» (от лат. cognito – знание). Когнитивный (лат. cognition – знание, познание) – это средства, относящиеся к сознанию, мышлению, связанные с ними, относящиеся к познанию, к функциям мозга, обеспечивающим формирование понятий, оперирование ими и получение выводных знаний [2, c. 11].
Согласно когнитивной теории личности Джорджа Александра Келли (1905–1966), каждый человек воспринимает внешний мир, других людей и самого себя через призму созданной им когнитивной системы – «личностных конструктов». Исследования в области когнитивной психологии обычно связаны с проблемами памяти, внимания, чувств, представления информации, логического мышления, воображения и способностями принимать решения [1].
Семантически отождествляемая со словами познавательный, ментальный и интеллектуальный, понятие «когнитивный» является ключевым понятием научных направлений, сопряженных с когнитивистикой, наукой об общих принципах управления ментальными процессами. Под когнитивным процессом, вслед за В.А. Масловой, можно понимать «построение ментальных моделей мира, формирование и понимание мыслей, изложенных на естественных языках» [3, с. 22].
Когнитивная область – это область, которая включает в себя цели: от запоминания и воспроизведения изученного материала до решения проблем. В ходе процесса необходимо переосмысливать имеющиеся знания, выстраивать новые их сочетания с ранее изученными идеями, методами, процедурами (способами действий), в том числе создавать новые. Когнитивная область включает в себя большинство целей обучения, выдвигаемых в программах, учебниках и в повседневной практике учителей. Когнитивная таксономия включает знание (конкретного материала, терминологии, фактов, определений, критериев и т. д.), понимание (объяснение, интерпретация, экстраполяция) и применение.
Основной целью всех методов когнитивного обучения является развитие интеллекта, а точнее, всей совокупности умственных способностей и стратегий, которые делают возможным процесс обучения и адаптацию к новым ситуациям. В основе стратегии когнитивного обучения лежит «обучение тому, как учиться, а не обучение конкретным концепциям и навыкам». Когнитивная тренировка призвана исправить недостатки познавательной и интеллектуальной деятельности, одновременно развивая внимание, память, восприятие, мыслительные способности и волю. При таком подходе деятельность преподавателя направлена на совершенствование умственных способностей обучающихся, что способствует повышению уровня познавательной активности, т.е. достижению конечной цели любого образовательного процесса. Но чтобы активизировать внутренние познавательные механизмы обучающегося, преподаватель сам должен обладать высоким уровнем познавательных способностей и владеть всем комплексом познавательных методов и средств.
Когнитивный подход помогает реализовать в образовательном процессе умение оперировать объемами разнородной информации декларативного и процессуального характера, сконцентрированной в базах данных (электронных ресурсах), необходимых для «настройки» учебно-познавательного процесса на индивидуальный когнитивный профиль обучающегося, его актуальные и перспективные академические достижения.
Когнитивные подходы в образовании направлены на формирование критического мышления, характеризующегося рядом умений, в том числе умением различать фактическую информацию и оценочные суждения, факты и предположения, логические типы связей, выявлять конкретные предметно-специфические типы отношений, выявлять фактические и логические ошибки в рассуждениях, отличать существенные доводы от второстепенных и т. д.
Когнитивные навыки – это способности вырабатывать новые знания о том, что, где, когда и как делать для достижения нового результата» и получать его. Когнитивные способности являются свидетельством развитой методической культуры выпускника, то есть владения им методами научного исследования и деятельности.
В пользу когнитивного подхода выступает доктор философских наук, профессор А.Н. Медушевский, по мнению которого «современная наука переживает смену парадигм: переход от нарративизма как метода в гуманитарном познании, основанного на логике наивного повседневного мышления, к когнитивной науке» [4, с. 70].
Американскими психологами Джоном Бесселом Кэрролом (1916–2003) и Бенджамином Блумом (1913–1999) было предложено сделать постоянным, фиксированным параметром именно результаты обучения. В таком случае параметры других условий обучения будут меняться ради достижения всеми обучающимися заданного результата-критерия. В этом случае параметры других условий обучения будут меняться, чтобы все обучающиеся достигли заданного результата-критерия. Теория слоев интеллекта Дж. Кэрролла основывалась на гипотезе о том, что факторная структура когнитивных способностей человека состоит из общих интеллектуальных способностей (g-фактор), набора навыков (скорость мыслительной обработки, память и т.д.) [5].
Педагогическая технология обеспечения непрерывности содержания образования основана на интеграции компетентностного (конечным результатом является формирование готовности выпускника к профессиональной деятельности в современных условиях) и когнитивного (развитие знаний, умений и навыков в соответствии с квалификационные характеристики) приближается и включает в себя следующие этапы:
– формирование рабочей группой критериев определения экспертной группы и организация на их основе экспертной группы работодателей для определения набора компетенций выпускников;
– выяснение различий в требованиях к выпускнику в результате анализа работы экспертной группы, созданной на первом этапе;
– формирование второй экспертной группы преподавателей для определения связи между квалификационными характеристиками и курсами подготовки; выявление различий между уровнем развитых компетенций у выпускников;
– создание на основе полученной информации базы данных экспертной системы, обеспечивающей непрерывность содержания педагогического образования.
Исследуя вопросы выбора эффективных когнитивных средств познания, используемых учащимися при решении учебных задач, С.Ф. Сергеев отмечает, что «когнитивный подход требует особого внимания к инструментальной сфере педагогической среды, то есть не только к физическим и социальным факторам обучения, но и внутренней деятельности обучающихся, генерирующей метаинструменты и методы решения проблем. Заметим, что метаинструменты – это динамические психические структуры, созданные в психофизиологической структуре человека для решения конкретной задачи, и они в дальнейшем должны быть заменены более универсальными и устойчивыми когнитивными инструментами» [6, с. 72].
Когнитивный подход помимо непосредственно образовательной деятельности также используется и при проведении научных педагогических исследований. Применение когнитивного подхода позволяет значительно сократить затраты времени на проведение исследований в научном педагогическом исследовании. Суть этого подхода можно описать следующим образом. В педагогике мы можем выделить некоторые основные сущности и установить зависимости между ними. После выявления таких сущностей необходимо определиться с результатом, так как от этого будет зависеть сама модель, полученная в результате моделирования.
Задача когнитивного подхода при проведении научно-педагогических исследований состоит в выявлении и описании абстрактных или существующих взаимосвязанных явлений, событий, происходящих на объекте контроля или управления. Когнитивные инструменты позволяют снизить сложность исследования, формализации, структурирования и моделирования системы. Однако существующая методология структурирования ситуации и модель представления экспертных знаний не позволяют анализировать сложные ситуации. Создание больших моделей, включающих десятки и сотни факторов, требует разработки другой модели представления знаний о ситуации, методологии структурирования плохо определенных сложных ситуаций, методов объяснения и интерпретации результатов моделирования и поддержки генерации решений.
Технология когнитивного анализа и моделирования основана на когнитивно-целевом структурировании знаний об объекте и его внешней среде, при этом объект и внешняя среда разграничены «нечетко». Целью такого структурирования является выявление наиболее значимых (базовых) факторов, характеризующих «пограничный» слой взаимодействия объекта и внешней среды, и установление качественных (причинно-следственных) связей между ними, т.е. какие взаимные влияния факторы оказывают друг на друга во время своего изменения.
Под когнитивным структурированием предметной области понимается процесс ее познания, осуществляемый на основе системного подхода, согласно которому объект познания рассматривается как система со сложной многоуровневой иерархической структурой. Когнитивное структурирование предметной области является начальным этапом синтеза модели, подготавливающим и предшествующим формализации. При когнитивном структурировании:
– выделены целевые параметры системы, т.е. ее желательные и нежелательные будущие состояния, характеризующие ее на макроуровне;
– определена система факторов, определяющих эти будущие состояния.
В качестве факторов при этом можно рассматривать окружающую среду, технологию, а также параметры системы на нижних уровнях ее иерархической структуры.
В настоящее время этап когнитивного структурирования в принципе не формализуем, т.е. может осуществляться только человеком. Когда модель уже создана, она позволяет провести системно - когнитивный анализ объекта управления и подтвердить или опровергнуть адекватность решений, принятых в ходе когнитивного структурирования.
Таким образом, когнитивный подход к обучению предполагает построение образовательного процесса на основе принципов самоуправления, самоконтроля и самоконтроля; учет различных когнитивных стилей и стратегий при изучении нового. Принципы когнитивного подхода при реализации образовательного процесса подчеркивают важность визуализации учебной информации; необходимость учета различных репрезентативных систем и когнитивных стилей обучающихся; включение схематизации и наличие четких и логически структурированных блоков учебного содержания с точки зрения их смысла и взаимосвязи.
Библиографический список
1. Келли Дж. Психология личности: Теория личных конструктов /. СПб.: Речь, 2000. 229 с.
2. Когнитивная и мотивационно-смысловая сферы личности: монография / под редакцией Е.Б. Пучковой, Е.А. Сорокоумовой. М: МПГУ, 2020. 194 с.
3. Маслова В.А. Введение в когнитивную лингвистику: учеб. пособие / 4-е изд. М: Флинта: Наука, 2008. 293 с.
4. Медушевский А.Н. Когнитивно-информационная теория как новая философская парадигма гуманитарного познания // Вопросы философии. 2009. №10. С.70–92.
5. Одегова О.В. Глобализация языка и культуры: специфика и место в системе глобальных процессов современности. Томск: Издательский Дом Томск. гос. ун-та, 2017. 168 с.
6. Сергеев С.Ф. Когнитивная педагогика: пользовательские свойства инструментов познания // Образовательные технологии. 2012. №4. С. 69–78.
