Обучение сохранению количества жидкого вещества на основе дифференцированных вопросов о количестве и уровне воды в сосудах в экспериментах Брунера и Шепарда

Дата добавления: 2014-11-24 | Просмотров: 1650

Обучающий эксперимент Дж. Брунера (1971) основывался на двух исходных гипотетико-теоретических положениях.

228

Первое состояло в том, что у детей, не понимающих принципа сохранения, нет различения понятий о тождестве и эквивалентности. Эквивалентность, по Брунеру, — это более высокая форма инвариантности, состоящая в том, что для ребенка «становится возможно опознать тождество, несмотря на преобразование некоторых свойств объекта» (с. 228). Познавательное развитие ребенка в этом отношении таково, что сначала у него имеется лишь аморфное представление о «том же самом», а затем возникает различение тождества и эквивалентности, составляющее предпосылку сохранения количества вещества.

Второе исходное положение Брунера заключалось в том, что маленькие дети находятся в «плену» перцептивных впечатлений, преодоление которого также является необходимой предпосылкой понимания сохранения количества. Проявлением такого перцептивного «плена» или «соблазна» является, в частности, факт суждения ребенка о количестве жидкости на основе такого «бросающегося в глаза» признака как ее уровень в сосуде.

Опишем в общих чертах процедуру эксперимента Брунера.

В предварительном опыте в двух пробах у детей 4, 5, 6 и 7 лет определяли понимание принципа сохранения количества жидкости. В первой пробе воду из одного из двух равных стаканов переливали в стакан более узкий и высокий, во второй — в 6 маленьких стаканчиков.

Тренировочный эксперимент состоял из трех частей, в каждой из которых использовались 4 пары стаканов, как показано на рис. 9.

В первой части эксперимента ребенку показывали стандартный стакан, наполовину заполненный подкрашенной водой. Затем стаканы убирали за ширму, переливали воду из стандартного стакана во второй и спрашивали у ребенка, стало ли во втором стакане столько же воды, сколько ее было в первом. Так повторялось со всеми 4 парами стаканов.

Рис. 9. Пары стаканов в тренировочном эксперименте Дж. Брунера.

Во второй части эксперимента ширмы не было, и воду не переливали. Ребенку задавали два разных вопроса. Во-первых, его просили сказать,

229

будет ли во втором стакане воды столько же, сколько ее было в первом, если воду перельют; во-вторых, его просили показать пальцем уровень, до которого поднимется вода во втором стакане, когда ее туда перельют.

В третьей части эксперимента оба стакана сначала помещали перед ширмой и ребенка просили показать на ширме уровень воды в стандартном стакане (ребенок проводил горизонтальную линию на том уровне, на котором находилась вода в стандартном стакане). Затем стаканы экранировали, переливали воду из стандартного стакана во второй и ребенку задавали те же два вопроса, как и во второй части эксперимента: просили сказать, осталось ли прежним количеством воды, и просили нарисовать на ширме линию, обозначающую уровень воды во втором стакане. Затем экран убирали, и ребенка еще раз просили высказать суждение о количестве воды во втором стакане по отношению к ее количеству в стандартном стакане.

Так как всего было 4 пары стаканов, то, следовательно, каждому ребенку давалось 12 тренировочных задач. В них он высказывал 16 суждений о равенстве или неравенстве количества воды в двух стаканах (в третьей части эксперимента таких суждений было 8) и 8 суждений об уровне воды во втором стакане. К сожалению, автор ничего не говорит о том, корректировались ли ответы ребенка, т. е. была ли какая-либо обратная связь или нет.

После описанных 12 тренировочных задач проводили заключительный опыт на сохранение количества воды, полностью повторявший предварительный.

Сравнение результатов предварительного и заключительного опытов показало заметное влияние тренировки у детей 5, 6 и 7 лет. Процент детей, обнаруживших понимание принципа сохранения, увеличился у пятилеток с 20 до 70, у шестилеток и семилеток — с 50 до 90. У детей 4 лет влияния тренировки не обнаружилось.

Объяснение, которое дает Брунер полученному им эффекту тренировки, достаточно сложно, и в нем много неясного. Он обсуждает здесь роль принципов обратимости и компенсации, говорит, что старшие дети, которые показали после тренировки понимание принципа сохранения, уже умеют «отделить факт восприятия от суждения о количестве воды», умеют выносить суждение «не на непосредственно видимой основе вроде уровня воды, а на какой-то иной базе» (с. 240).

С нашей точки зрения, успех процедуры тренировки в экспериментах Брунера, как и всех других рассмотренных выше процедурах обучения сохранению, основан в конечном счете на происходившей у детей когнитивной дифференциации двух разных свойств жидкости — количества и ее уровня в сосудах. Это достигалось как постановкой вопросов о количестве воды во втором стакане в условиях, когда перцептивные данные об уровне воды полностью отсутствовали (первая и вторая части

230

эксперимента), так что детям приходилось искать другие, помимо высоты жидкости в сосуде, опоры для ответа на вопрос, так и постановкой дифференцированных вопросов о количестве и уровнях воды в стаканах (вторая и третья части эксперимента), побуждающих детей дифференцировать эти свойства в своем познании. Конечно, как именно происходила такая дифференциация, основываясь только на описанных экспериментах, сказать трудно. Можно лишь предположить, что опыты с ширмой и постановка дифференцированных вопросов о количестве жидкости и ее уровнях в стаканах побуждали детей извлекать из своей памяти и «укреплять» правило, что если ничего не прибавили и не убавили, то количество не изменилось. Хотя это только предположение, его экспериментальная проверка в принципе вполне возможна, т. к. из него вытекает, что дети, которые еще не владеют этим признаком свойства количества вещества, после тренировки по Брунеру не смогут улучшить свои ответы в задачах на сохранение. Возможно, именно этим объясняется неуспех тренировки у детей 4 лет.

В литературе мы нашли еще одно исследование, из результатов которого следует, что эффективная тренировка, направленная на выработку у детей принципа сохранения количества жидкости, является тренировкой в когнитивном выделении свойства количества жидкости из более широкого комплекса свойств, характеризующих сосуды, содержащие жидкости (их собственная высота и ширина и высота жидкости в сосудах). Это исследование Шепарда (J. L. Sheppard, 1974).

Тренировка принципа сохранения проводилась на матрице из 16 сосудов, различающихся по высоте и ширине, расположенных в 4 горизонтальных ряда и 4 вертикальных столбца, как показано на рис. 10.

Принцип составления матрицы состоял в том, что все сосуды, расположенные по диагоналям от левого верхнего к нижнему правому краю, имели одинаковую емкость. Это сосуды A4, B3, C2, D1 по главной диагонали и A2, B1; A3, B2, C1; B4, C3, D2; C4, B3 — по меньшим диагоналям того же направления.

Для тренировки были отобраны дети в возрасте 5,3—6,5 лет, не справившиеся с тестами на сохранение количества жидкости, количества твердого вещества, дискретного количества, длины, веса и объема.

Тренировка состояла из двух этапов.

На первом этапе детей сначала просили сказать, в чем состоит сходство всех сосудов в каждом горизонтальном ряду и вертикальном столбце, а затем — в чем состоит их различие в этих рядах и столбцах. Если ребенок затруднялся в ответе, ему оказывалась помощь. Как видим, этот этап тренировки, который автор называет «ориентированием на наблюдение структуры матрицы», был направлен на четкое выделение и правильное словесное обозначение двух разных свойств сосудов: их высоты и ширины.

231

Рис. 10. Матрица из 16 сосудов в исследовании Дж. Шепарда.

На втором этапе тренировки экспериментатор наливал воду в один из сосудов матрицы, полностью заполняя его емкость, и последовательно переливал воду в каждый из остальных сосудов, предварительно прося ребенка указать, до каких пор она дойдет в нем — ниже верха, как раз до верха или перельется через верх. Было выбрано 7 стандартных сосудов, каждый из которых сравнивался с 15 остальными. Таким образом ребенок производил в общей сложности 105 сравнений.

Каждый раз, когда обнаруживалось, что вода в каком-либо сосуде точно наполняет другой, ребенка спрашивали, одинаково ли количество воды в этих сосудах.

Как видим, на этом этапе тренировки вопросы экспериментатора были дифференцированными — они относились и к уровню воды в сосудах, и к количеству воды в них. А наблюдение за случаями, когда одно и то же количество воды полностью помещалось в сосудах разной

232

высоты и ширины (в обоих случаях вода доходила до верха), позволяло дифференцировать разные свойства жидкости — ее количество и ее высоту и ширину в сосуде.

После описанной тренировки 30% детей обнаружили понимание принципа сохранения жидкости и часть из них показали также сохранение количества твердого вещества (25%), дискретного количества (20%), длины (16%), веса (10%) и объема (10%).

Это, конечно, не очень высокие цифры. С нашей точки зрения, это объясняется тем, что условия, созданные в эксперименте, были далеко недостаточны для полноценного выделения свойства количества жидкости. Однако важно другое. В эксперименте была контрольная группа несохраняющих детей того же возраста, которая упражнялась только в оценке высоты и ширины сосудов матрицы (без воды). Первый этап тренировки у детей этой группы был полностью идентичен тренировке детей экспериментальной группы. А на втором этапе они упражнялись в разнообразных задачах на дополнение рядов, столбцов и диагоналей матрицы. Общее время упражнений у детей экспериментальной и контрольной групп было одинаково. Никаких сдвигов в решении задач на сохранение у испытуемых этой группы не обнаружилось. Вывод, который делает отсюда автор, заслуживает внимания. Он пишет, что если матрица используется в задаче на двойную сериацию без воды, что исключает оценки собственно количества, то принцип сохранения не приобретается. Это заставило его поставить под большое сомнение утверждение Пиаже, что решающим условием сохранения количества является умножение отношений высоты и ширины. Ведь именно с этими отношениями свойств сосудов работали дети контрольной группы, но тем не менее они не показали никакого переноса приобретенных умений по оперированию высотой и шириной сосудов на оценку количества воды в задачах на сохранение. Решающим условием сохранения, с точки зрения Шепарда, должна быть интеграция отношений высоты и ширины с оценками количества. Таким образом он близко подходит к идее о необходимости когнитивного выделения детьми свойства количества жидкости не как производного от ее высоты и ширины в сосуде, но как самостоятельного свойства, имеющего собственные признаки.