Когнитивное развитие. Важные этапы когнитивного развития ребенка

Введите e-mail адрес:

Многие дети испытывают разочарование от процесса обучения, считая его слишком сложным занятием, и все только потому, что, по сути, не владеют должными когнитивными навыками, необходимыми для обработки информации. Т. е. теми специфическими базовыми навыками, которые обеспечивают успешное обучение. Дополнительная нагрузка в школе, домашняя работа или особое внимание к отсутствию этих навыков усугубляют их разочарование и еще больше усиливают проблемы c чтением и трудности при приобретении новых знаний.

Большинство школ не выделяют достаточно средств или времени на индивидуальное обучение, необходимое ученикам, имеющим слабые когнитивные навыки. Кроме того, педагогам приходится читать учебную программу в том темпе, который трудно поддерживать таким детям. Они не могут идти в ногу со сверстниками и испытывают сложности при обучении , отставая все больше и больше, а зачастую приобретая проблему на всю жизнь.

Когнитивные этапы развития ребенка - этапы обучения

Обучение представляет собой сложный процесс, развивающийся поэтапно. Он опирается на врожденные способности, унаследованные и генетически закодированные при рождении. Но мало кто из нас учится с той максимальной эффективностью, которая генетически детерминирована. Вот почему учеба и практика способствуют улучшению способности к обучению и увеличению производительности у большинства людей.

Развитие нашей обучаемости проходит через стадии совершенствования сенсорных и моторных навыков, затем когнитивных навыков и, наконец, приводит к способности усваивать формальные инструкции. Недостаточность на любой из стадий может привести к проблемам в следующих зависимых стадиях.

Школы, государственные программы и специальное образование сосредоточены на академических инструкциях (итоговой стадии). К сожалению, они редко признают, что не все дети обладают в должной мере развитыми когнитивными навыками, необходимыми для эффективной обработки и понимания информации, даваемой посредством академических инструкций. Без развития соответствующих когнитивных навыков детализация академических инструкций и репетиторство не приводят к улучшению способности к обучению, и все усилия, направленные на помощь ученику при обучении, пропадают зря.

Более пристальный взгляд на этапы обучения раскрывает важность развития когнитивных навыков.

• Врожденные способности. Врожденные способности человека - это основа процесса обучения. Они представляют собой генетически предопределенные возможности и ограничения, которыми мы обладаем при рождении и которые унаследованы нами от родителей и предков. Моцарт, конечно, обладал большей врожденной музыкальной способностью, чем большинство из нас, но с помощью практики большинство из нас тоже могут улучшить свои музыкальные способности. Верхние пределы наших возможностей определяются врожденными данными, но то, насколько мы приблизимся к этим верхним пределам, определяется другими элементами, необходимыми для обучения.
• Сенсорные и моторные навыки. Сенсорные и моторные навыки развиваются на базе наших врожденных способностей. Сенсорные навыки включают зрение, слух и осязание. Они ответственны за получение информации. Моторные навыки относятся к мышцам и движению и включают в себя умение ползать, ходить, бегать, писать и говорить. Моторные навыки выражают и отображают информацию, которую получили и обработали наши чувства. И сенсорные, и моторные навыки частично определяются генетическим кодом и частично приобретаются при повторяющемся взаимодействии с окружающей средой. Почти у всех людей эти навыки можно улучшить с помощью правильной целевой практики. Они являются основой для занятий спортом и игры на музыкальных инструментах, физиотерапии и других подобных усилий для увеличения результативности.
• Когнитивные навыки - когнитивные (познавательные) способности позволяют обрабатывать сенсорную информацию, которую мы получаем. Они включают в себя нашу способность анализировать, оценивать, хранить информацию, вспоминать опыт, сравнивать и определять действия. Хотя когнитивные навыки частично врожденные, основная их часть приобретается. Если их развитие не происходит естественным образом, формируется когнитивная недостаточность, которая уменьшает потенциал обучения и трудно корректируется без специального и надлежащего (медицинского) вмешательства. Как и сенсорные и моторные навыки, когнитивные навыки тоже можно тренировать и улучшать при правильном обучении. Изменения в когнитивной сфере можно наблюдать в тех случаях, когда травма оказывает повреждающее действие на определенную область мозга. Правильная терапия зачастую способна «отремонтировать» мозг пациента, и, соответственно, восстановить или улучшить когнитивные функции. Это также действует и в случае с учениками. Слабые когнитивные навыки можно усилить, а нормальные когнитивные навыки - улучшить, тем самым увеличив легкость и производительность процесса обучения.
• Восприятие инструкций. Формальное принятие и следование инструкциям является последним и наиболее неоднородным уровнем обучения. Оно включает в себя изучение академических предметов, таких как алгебра, чтение , письмо, - тех, которые ни интуитивно, ни самостоятельно (в большинстве своем) освоить нельзя. Эти предметы изучаются с помощью формального образования, а успешное и легкое обучение этим предметам зависит от основных когнитивных навыков человека. Базу знаний по каждому предмету можно расширить, но без наличия надлежащей основы в виде уже сформированных эффективных когнитивных навыков, хорошая успеваемость может стать трудной задачей, исполненной разочарований.

​Когнитивные навыки можно тренировать и улучшать

По мере того как человек взрослеет и академические задачи становятся более сложными, очень важно, чтобы основные навыки их решения присутствовали и функционировали должным образом. Сильные когнитивные навыки являются ключом к высоким достижениям в учебе. Без них человек с проблемами обучения или чтения не может полностью использовать свой потенциал.

Если ваш ребенок испытывает трудности при обучении или чтении, причина может заключаться в недостаточном развитии одного или нескольких базовых когнитивных навыков. Если причина действительно в этом, она подлежит корректировке с помощью специальных индивидуальных обучающих программ, направленных на преодоление «слабых мест», специфичных для каждого конкретного ребенка, а значит, информация школьной программы в результате будет усваиваться гораздо быстрее и лучше.

Когнитивное мышление – это развитие всех видов мыслительных процессов. К ним относят восприятие, память, решение задач, создание понятий. Такие процессы содействуют взаимосвязи с внешним миром. Такие процессы действуют различно на разных этапах созревания человека. Изменение наблюдается по мере роста ребенка.

Когнитивное мышление: что это такое

Когнитивное мышление – это эмоциональный интеллект. Он зависит от когнитивных умений ввиду индивидуальностей организма человека. К когнитивным умениям можно отнести:

• деяние;
• уяснение;
• память;
• сосредоточенность;
• концентрацию;
• фантазию;
• принятие решений;

Индивид, который освоил все способности сразу, несомненно считается талантливым. Такой индивид может сразу запоминать очень много полезной информации, может концентрировать свое внимание на том, что ему действительно нужно, а не тратить время на пустяки. Он может делать верные умозаключения и принимать нужные решения.

Также благодаря таким способностям человек одновременно может мыслить как творчески, так и логично. Индивид всегда принимает твердые решения. Именно поэтому когнитивное мышление важнее любого другого.

Такие способности может начать развивать в себе каждый индивид. Известно множество заданий и тренингов, которые помогут усовершенствовать любой из навыков.

Мыслительный процесс и процесс восприятия представляют собой важную составляющую жизни человека. Существует множество довольно необычных методов развития своего когнитивного мышления:

1. Следить за своим питанием . Первым делом необходимо посмотреть на продукты, которые человек употребляет в пищу. Мало просто употреблять в пищу те продукты, которые принято называть лучшими. Мозг человека должен получать достаточное количество витаминов и микроэлементов. Особое внимание следует уделить сахару, жирным кислотам, антиоксидантам и аминокислотам. Наиболее полезными продуктами для мозга являются яйца, орехи, зеленые овощи, шоколад.
2. Задание «Слон» . Необходимо просто стоять с ослабленными коленками. Левым ухом дотронуться до плеча. Ухо нужно преподнести всемерно тесно к плечу. Руку протянуть вперед и мысленно вырисовать указательным пальцем цифру восемь. В процессе должно участвовать только туловище. Не сводить взгляда с пальца. Действия воссоздать несколько раз.
3. Преодоление тяжести . Нужно комфортно устроиться на стуле и поставить перед собой нижние конечности. Ступни должны касаться пола. Далее перекрестить ноги в голеностопном суставе, и немного изогнуть колени. На медленном выдохе нужно немного прогибаться вперед. Руки протянуть параллельно перед собой. На вдохе необходимо принять первичное положение. Такое упражнение повторять не менее трех раз. После скрестить ноги другим образом, и снова повторить сеанс. Налаживается чувство равновесия, и приходит в норму способность понимания.
4. Синхронное рисование . Для выполнения тренинга понадобится огромный листок бумаги и две ручки в каждую руку. Нужно начать единовременно рисовать обеими руками зеркальные рисунки. Это могут быть бублики, круги, квадраты. При помощи такого упражнения налаживается координация глаз. Улучшаются моторные навыки.
5. Тренинг «Алфавит – Восемь» . Взять листок бумаги и начать чертить лежачие друг на друге цифры восемь. При этом руку от листка не отрывать. Начертить по три восьмерки левой рукой, правой и синхронно двумя кистями. После написать маленькую букву «а» и снова три восьмерки. Затем букву «б» и опять три восьмерки. Задание воспроизводить до буквы «д».
6. Задание «Скрещивающееся движение» . Этот тренинг является крайне легким. Необходимо принять горизонтальное положение. Свести ногу в колене и дотронуться им локтя. Правое колено с левым локтем и наоборот. Все действия совершать плавно. Упражнение положительно влияет не только на ум. Но и на организм в целом.
7. Заниматься спортом . При больших физических нагрузках мозг индивида совершенствует намного быстрее.
8. Совершенствовать память . Необходимо взять старый фотоальбом и провести время со своими воспоминаниями.
9. Разгадать загадку . Для активизации мозга можно разгадывать кроссворды, мозаики и различные логические загадки. Таким образом можно поддерживать активность мозга.

Важно! Развить когнитивное мышление можно только лишь благодаря регулярным тренировкам. Мало будет выделить один день для выполнения того или же иного упражнения. Необходимо постоянно работать над собой, развивать себя и познавать.

Хотя родители понимают, что физический рост их ребенка сопровождается изменениями его интеллекта, им часто трудно представить, что это за изменения. На мнения современных психологов об этих изменениях огромное влияние оказал швейцарский психолог Жан Пиаже (1896-1980), широко признанный наиболее влиятельным мыслителем нашего века. До Пиаже в психологических представлениях о когнитивном развитии ребенка доминировали два подхода: в одном, основанном на принципе биологического созревания, исключительная роль принадлежала «природной» компоненте развития; в другом, опиравшемся на принцип научения и влияния среды, почти исключительное предпочтение отдавалось «приобретенной» компоненте. Пиаже подошел к проблеме иначе, сосредоточившись на взаимодействии между естественно созревающими способностями ребенка и его взаимосвязями с окружением. В этом разделе мы дадим краткий обзор предложенной Пиаже теории стадий развития, а затем рассмотрим критику этой теории и некоторые более поздние подходы. Мы также обсудим работу русского психолога Выготского, чьи идеи относительно когнитивного развития, впервые опубликованные в 30-е годы, вновь привлекли к себе внимание ученых в последние годы.

<Рис. Дети часто с таким же удовольствием играют с пустыми коробками, как и с игрушками, которые в них лежали. Пиаже считал, что дети действуют как «любознательные ученые» и экспериментируют с объектами своего окружения, чтобы посмотреть, что из этого выйдет.>

Стадии развития согласно Пиаже

Отчасти в результате наблюдений за собственными детьми Пиаже проявил интерес к взаимоотношениям между естественно созревающими способностями ребенка и его взаимодействиями со средой. Пиаже видел в ребенке активного участника этого процесса, а не пассивного «реципиента» биологического развития и навязываемых извне стимулов. В частности, по мнению Пиаже, ребенка нужно рассматривать как исследователя-ученого, проводящего эксперименты над миром, чтобы посмотреть, что получится («А что можно почувствовать, если пососать ухо плюшевого мишки?»; «А что будет, если я подвину свою тарелку за край стола?»).

В результате этих мини-экспериментов ребенок строит «теории» - Пиаже называл их схемами - о том, как устроены физический и социальный миры. Встречаясь с новым объектом или событием, ребенок пытается понять его на языке уже существующей схемы (Пиаже называл это процессом ассимиляции: ребенок пытается уподобить новое событие предсуществующей схеме). Если старая схема оказывается неадекватной для ассимиляции ею нового события, тогда ребенок, подобно хорошему ученому, модифицирует ее и тем самым расширяет свою теорию мира (этот процесс переделки схемы Пиаже называл аккомодацией) (Piaget & Inhelder , 1969).

Первой работой Пиаже в качестве психолога-аспиранта был «тестер» интеллекта, созданный по Альфреду Бине, изобретателю теста на определение IQ (первые буквы слов intellectual quotient - коэффициент интеллекта. - Прим. перев.) (см. гл. 12). Но затем Пиаже обнаружил, что его больше интересуют неверные ответы детей, чем их показатели в тесте на интеллект. Почему дети ошибаются именно так? Чем их мышление отличается от взрослых? Он стал пристально наблюдать за собственными детьми во время игры; при этом часто задавал им простые научные и моральные вопросы и просил объяснить, как они пришли к своим ответам. Основываясь на своих наблюдениях, Пиаже убедился, что развитие способности детей мыслить и рассуждать проходит через ряд качественно различающихся стадий детского роста. Он выделил в когнитивном развитии 4 основные стадии и ряд подстадий в каждой из них. Основные стадии и их главные характеристики приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1. Стадии когнитивного развития по Пиаже

Стадия	Характеристика
1. Сенсомоторная (от рождения до 2-х лет)	Отличает себя от предметов. Осознает себя как носителя действия и начинает действовать произвольно; например, дергает за веревку, чтобы привести игрушку в движение, или трясет погремушку, чтобы пошуметь.
2. Предоперационная (2-7 лет)	Учится пользоваться речью и представлять предметы словами и в образах. Мышление все еще эгоцентрично: с трудом принимает точку зрения других. Классифицирует объекты по одному признаку; например, группирует вместе все красные блоки независимо от формы или все квадратные блоки независимо от цвета.
3. Конкретных операций (7-11 лет)	Может мыслить логически об объектах и событиях. Постигает сохранение количества (6 лет), объема (7 лет) и веса (9 лет). Классифицирует объекты по нескольким признакам и может упорядочивать их в ряды по одному параметру, например величине.
	Может мыслить логически об абстрактных высказываниях и систематически проверяет гипотезы. Начинает интересоваться гипотетическими и идеологическими проблемами, будущим.

Возраст указан в среднем. Он может значительно варьироваться в зависимости от интеллекта, культурного фона и социоэкономических факторов, но порядок их следования предполагается одинаковым у всех детей. Здесь дана только общая характеристика стадий, а в каждой из них Пиаже описал ряд более детальных подстадий.

Сенсомоторная стадия. Отмечая тесную взаимосвязь между двигательной активностью и восприятием у младенцев, Пиаже обозначил первые два года жизни как сенсомоторную стадию. В этот период младенцы заняты тем, что открывают для себя связь между своими действиями и их последствиями. Они узнают, например, насколько надо потянуться, чтобы взять предмет; что происходит, если столкнуть тарелку с едой за край стола; а также то, что рука - это часть тела, а перила яслей - нет. Путем бесчисленных «экспериментов» младенцы начинают формировать понятие о себе как о чем-то отдельном от внешнего мира.

На этой стадии важным открытием является понятие о постоянстве объекта - осознание того, что объект продолжает существовать, даже когда он недоступен чувствам. Если накрыть тряпкой игрушку, к которой тянется 8-месячный ребенок, он тут же перестает тянуться и теряет интерес. Он не удивлен и не расстроен, не пытается найти игрушку - в общем, действует так, как если бы она перестала существовать (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Постоянство объекта. Если игрушку спрятать за экраном, младенец действует так, как будто ее больше не существует. Из этого наблюдения Пиаже делает вывод, что ребенок еще не освоил понятие постоянства объекта.

В отличие от него, 10-месячный ребенок активно ищет предмет, спрятанный под тряпкой или за экраном. Этот более старший ребенок понимает, что предмет существует, хотя его и не видно, т. е. он постиг понятие о постоянстве объекта. Но даже в этом возрасте поиск ведется ограниченно. Если такому ребенку однажды уже удалось отыскать игрушку, спрятанную в каком-то определенном месте, он так и будет продолжать искать ее там же, даже если он видел, как взрослый прячет ее в новом месте. Этот ребенок просто повторяет действие, однажды уже приведшее его к получению игрушки, а не ищет ее там, где видел ее в последний раз. Примерно до года ребенок не может последовательно искать предмет там, где он исчез на его глазах в последний раз, - независимо от того, что было в предыдущих попытках.

Предоперационная стадия. В возрасте примерно от 1,5 до 2 лет дети начинают пользоваться речью. Слова, как и символы, могут представлять предметы или группы предметов, а один объект может представлять (символизировать) другой. Так, во время игры 3-летний ребенок может обращаться с палкой, будто это лошадь, и скакать на ней по комнате; деревянный кубик может быть для него машиной, одна кукла - папой, а другая - ребенком.

Хотя дети в возрасте 3-4 лет могут мыслить символически, их слова и образы еще не имеют логической организации. Стадию когнитивного развития, приходящуюся на возраст от 2 до 7 лет, Пиаже называет предоперационной, поскольку ребенок еще не понимает определенных правил, или операций. Операция - это процедура мысленного разделения, объединения или другого преобразования информации логическим способом. Например, если воду переливают из высокого узкого стакана в низкий и широкий, взрослые знают, что количество воды не изменилось, потому что могут в уме проделать обратную операцию: они могут вообразить, как вода переливается из низкого стакана обратно в высокий, придя тем самым к первоначальному состоянию. У ребенка на предоперационной стадии когнитивного развития представление об обратимости и других мысленных операциях довольно слабое или отсутствует. Поэтому, считает Пиаже, дети на предоперационной стадии еще не постигли принцип сохранения - понимания того, что количество вещества остается постоянным, даже если изменяется его форма. Они не могут понять, что при переливании воды из высокого стакана в низкий количество воды сохраняется, то есть остается тем же самым, когда она переливается из высокого стакана в низкий.

Отсутствие представления о сохранении иллюстрирует также эксперимент, в котором ребенку дают пластилин, чтобы он сделал из него шар, равный по величине другому шару из того же материала. Сделав это, ребенок говорит, что они «одинаковые». Затем экспериментатор оставляет один шар как эталон, а другой скатывает в удлиненную форму типа колбасы, и ребенок за всем этим наблюдает. Ребенок может запросто видеть, что пластилина при этом ни убавилось, ни прибавилось. В подобной ситуации дети в возрасте около 4 лет говорят, что в этих двух предметах уже не одинаковое количество пластилина: «В длинном больше», - говорят они (рис. 3.4). Большинство детей до 7-летнего возраста не считают, что и в длинном предмете, и в первом шаре равное количество пластилина.

Рис. 3.4. Понятие сохранения. Четырехлетняя девочка признает, что оба пластилиновых шара - одинаковой величины. Но когда один из шаров скатывают в удлиненную тонкую форму, она говорит, что в нем пластилина больше. И пока ей не будет 7 лет, она не скажет, что в этих предметах разной формы одинаковое количество пластилина.

Пиаже считал, что главной особенностью предоперационной стадии является неспособность ребенка удерживать внимание на более чем одном аспекте ситуации одновременно. Так, в задаче на сохранение количества пластилина ребенок, находящийся на предоперационной стадии, не может сосредоточиться одновременно на длине и толщине куска пластилина. Сходным образом, Пиаже полагал, что в предоперационном мышлении доминируют зрительные впечатления. Изменение внешнего вида куска пластилина влияет на ребенка больше, чем менее очевидные, но более существенные характеристики - масса и вес.

То, что маленький ребенок полагается на зрительные впечатления, становится ясным из эксперимента по сохранению количества. Если расположить параллельно два ряда шашек, одна напротив другой, маленький ребенок верно отвечает, что в этих рядах одинаковое количество шашек (рис. 3.5). Если же шашки одного ряда собрать в кучу, пятилетний ребенок говорит, что там, где прямой ряд, шашек больше, хотя ни одной шашки не забрали. Зрительное впечатление от длинного ряда шашек перевешивает количественное равенство, которое было очевидным, когда шашки стояли в рядах друг против друга. В отличие от этого 7-летний ребенок полагает, что если до того количество объектов было равным, оно и должно остаться равным. В этом возрасте количественное равенство становится более значимым, чем зрительное впечатление.

Рис. 3.5. Сохранение количества. Когда шашки правильно расположены в два ряда по семь штук, большинство детей отвечает, что и там и там их поровну. Когда после этого один ряд собирают в компактную кучку, дети 6-7 лет говорят, что в первоначальном ряду их было больше.

Другой ключевой характеристикой предоперационной стадии детского развития, согласно Пиаже, является эгоцентризм. Дети, находящиеся на предоперационной стадии развития, не осознают других точек зрения, помимо своей собственной, - они полагают, что все остальные воспринимают окружающий мир так же, как и они (Piaget , 1950). С целью демонстрации этого факта Пиаже придумал «задачу трех горок». Ребенку позволяют ходить вокруг стола, на котором сооружены три горки различной высоты. Когда ребенок становится с одной стороны стола, на другую сторону стола в разных местах помещается кукла (таким образом, она видит три горки иначе, чем ребенок). Ребенка просят выбрать фотографию, соответствующую тому, что видит кукла. Дети в возрасте до 6-7 лет выбирают фотографию, которая соответствует их собственному видению трех горок (Piaget & Inhelder , 1948/1956).

Пиаже считал, что эгоцентризмом объясняется ригидность мышления на предоперационной стадии. Поскольку маленькие дети не могут оценить иные точки зрения, чем их собственная, они не в состоянии пересмотреть свои схемы, принимая во внимание изменения в окружающей среде. Отсюда их неспособность производить обратные операции или учитывать сохранение количества.

Стадии операций. Между 7 и 12 годами дети осваивают различные понятия сохранения, а также начинают выполнять и другие логические манипуляции. Они могут располагать объекты по одному признаку, например по высоте или весу. У них формируется также мысленное представление о последовательности действий. Пятилетний ребенок может найти дорогу к дому приятеля, но не сможет рассказать вам, как туда добраться, и не сможет изобразить это карандашом на бумаге. Дорогу он находит потому, что знает, где надо повернуть, но общей картины маршрута у него нет. В отличие от этого 8-летние дети легко рисуют карту пути. У Пиаже этот период называется стадией конкретных операций: хотя дети и используют абстрактные термины, они могут это делать только применительно к конкретным объектам, т. е. к тем предметам, которые непосредственно доступны их органам чувств.

Примерно в это же время начинается третий этап понимания морали у Пиаже. Ребенок начинает осознавать, что некоторые из правил - это социальные конвенции, коллективные соглашения и что их можно произвольно принимать или изменять, если все в этом согласны. Моральный реализм ребенка тоже претерпевает изменения: теперь, делая моральное суждение, он придает вес и «субъективным» факторам, таким как намерения человека, и рассматривает наказание как человеческий выбор, а не как неизбежную, божественную кару.

Примерно в возрасте 11-12 лет дети приходят к формам мышления взрослых, становятся способны к чисто символическому мышлению. Пиаже назвал это стадией формальных операций. В одном из тестов формального операционного мышления ребенку надо определить, от чего зависит, за сколько времени маятник качнется назад-вперед (т. е. период его колебаний). Ребенку дают отрезок веревки, подвешенный за крючок, и несколько грузов, которые можно присоединять к нижнему концу. Он может изменять длину веревки, изменять вес подсоединяемого груза и высоту, с которой он отпускает груз. В отличие от детей, которые все еще находятся на стадии конкретных операций и при экспериментировании меняют некоторые переменные, но без системы, подростки даже со средними способностями выдвигают ряд гипотез и начинают систематическую их проверку. Они рассуждают так: если определенная переменная (вес) влияет на период колебаний, то результат ее влияния станет виден, только если менять одну переменную, а все прочие оставлять без изменений. Если эта переменная не влияет на время качания, они ее исключают и пробуют другую. Рассмотрение всех возможностей - выработка заключения по каждой гипотезе и ее подтверждение или опровержение - вот суть того, что Пиаже называл мышлением на стадии формальных операций.

Критика теории Пиаже

Теория Пиаже - огромное интеллектуальное достижение; она произвела революцию в представлениях о когнитивном развитии детей и в течение десятилетий вдохновляла огромное количество исследователей. Наблюдения Пиаже относительно последовательности когнитивного развития подтверждаются многими исследованиями. Однако более новые и изощренные методы тестирования умственной деятельности младенцев и дошкольников показывают, что Пиаже недооценивал их способности. Как мы отмечали выше, для того чтобы ребенок мог успешно решить многие из задач, созданных для проверки теории стадий, ему на самом деле надо владеть несколькими базовыми навыками обработки информации: вниманием, памятью и знанием конкретных фактов. И может получиться так, что ребенок на самом деле обладает требуемой от него способностью, но не может решить задачу, потому что у него нет других навыков, также необходимых, но несущественных для данной задачи.

Эти моменты проявились со всей очевидностью в исследованиях постоянства объекта - осознания того, что объект продолжает существовать, даже когда он находится вне поля чувственного восприятия. Мы уже говорили выше, что если младенцу в возрасте до 8 месяцев показывают игрушку и затем у него на глазах прячут ее или накрывают тряпкой, он ведет себя так, как будто она уже не существует, не пытается ее искать. Но и после 8-месячного возраста ребенок, уже сумевший неоднократно отыскать игрушку, спрятанную в каком-то одном месте, продолжает искать ее там же, даже после того как видел, что взрослый спрятал ее в новом месте.

Заметьте, однако, что для успешного выполнения этого теста ребенку нужно не только понимать, что данный предмет все еще существует (т. е. знать о постоянстве объекта), но также помнить, куда его спрятали, и проявлять какое-то физическое действие, которое показывало бы, что он его ищет. Поскольку Пиаже считал, что раннее когнитивное развитие определяется сенсомоторной активностью, он не рассматривал всерьез возможность того, что ребенок знает, что объект все еще существует, но не способен выразить это в поисковом поведении, - т. е. что развитие ума может опережать моторные способности.

Такая возможность была изучена в ряде исследований, где от ребенка не требовалось активно искать спрятанный объект. Как показано на рис. 3.6, устройство состояло из экрана, прикрепленного одним концом к крышке стола. В начальном положении экран всей плоскостью лежал на столе. На глазах у ребенка экран медленно поворачивали в противоположную от него сторону, как разводной мост, до вертикального положения в 90 градусов, затем поворачивали дальше до полного полукруга в 180 градусов и снова клали плоскостью на стол. Затем экран поворачивали в противоположную сторону - по направлению к ребенку.

Рис. 3.6. Тестирование постоянства объекта. Детям показывают поворачивающийся экран, пока они не перестают на него смотреть. Коробка ставится туда, где экран может ее скрыть, и затем дети видят либо возможное событие (экран поворачивается, пока как бы не сталкивается с коробкой, а затем возвращается в исходное положение), либо невозможное событие (экран как бы проходит сквозь коробку). Дети уделяли больше внимания невозможному событию, показывая тем самым, что они знают о существовании скрытой за экраном коробки (адаптировано из: Baillargeon , 1987).

Когда этот вращающийся экран показывали младенцам в первый раз, они смотрели на него почти целую минуту, но после повторных попыток теряли интерес и обращали свое внимание куда-нибудь еще. В этот момент на столе, позади от места крепления экрана, появлялась ярко раскрашенная коробка; ее не было бы видно, если бы экран был поднят вертикально (на самом деле дети видели не настоящую коробку, а ее отражение). После этого, как показано на рис. 3.6, детям демонстрировали либо возможное событие, либо невозможное. Одна группа младенцев видела, как экран поворачивается из начального положения до того места, в котором он должен был бы столкнуться с коробкой; в этом месте экран останавливался и двигался назад, в исходное положение. Другая группа видела, как экран поворачивается до вертикального положения и затем продолжает поворачиваться дальше на другую сторону 180-градусной дуги, как будто никакой коробки у него на пути не было.

Экспериментаторы рассуждали так: если дети считают, что коробка все еще существует, даже когда ее скрывает экран, то их должно удивить, что экран проходит сквозь нее - невозможное событие, и тогда, следовательно, они будут смотреть на экран дольше, чем в том случае, когда экран как бы сталкивается с коробкой, прежде чем вернуться в первоначальное положение. Именно это и имело место. Несмотря на то, что невозможное событие было перцептивно идентичным событию, которое они уже много раз видели и потеряли к нему интерес, они находили его более интересным, чем событие физически возможное, но которого они никогда раньше не видели, - как экран останавливается на полпути к другому концу дуги и затем меняет направление (Baillargeon , Spelke & Wasserman , 1985).

Следует заметить, что детям в этом эксперименте было всего 4,5 месяца; они, таким образом, демонстрировали наличие у них знания о постоянстве объекта на 4-5 месяцев раньше, чем предсказывает теория Пиаже. При повторении этого исследования было обнаружено, что у некоторых младенцев в возрасте всего 3,5 месяца также имеется знание о постоянстве объекта (Baillargeon , 1987; Baillargeon & DeVos , 1991).

Задачи Пиаже на сохранение - это еще один пример того, как при более внимательном анализе сложных навыков, необходимых для успешного решения задачи, оказывается, что компетентность у детей наступает раньше, чем предсказывает его теория. Например, если условия эксперимента в тесте на сохранение подобраны тщательно, так чтобы ответы детей не зависели от их речевых способностей (т. е. от того, насколько хорошо они понимают, что имеет в виду экспериментатор под словами «больше» и «длиннее»), то даже у 3- и 4-летних детей обнаруживается знание о сохранении числа, т. е. они могут различать существенный признак (количество элементов в наборе) и несущественный (особенности пространственного расположения элементов) (Gelman & Gallistel , 1978).

В одном из исследований сохранения количества два набора игрушек были расположены в линию, одна к другой (как на рис. 3.5). Экспериментатор сказала ребенку, что один ряд - его, а другой - ее, и затем попросила ребенка высказаться о соотношении их количества. Например: «Вот твои солдатики, а это - мои солдатики. Каких больше: твоих или моих - или их поровну?» Получив исходное суждение ребенка, она расставила один ряд игрушек свободнее и повторила вопрос.

Сначала 5-летние дети не справлялись с задачей на сохранение количества и, как и предсказывал ранее Пиаже, говорили, что в длинном ряду «солдатиков больше». Но затем экспериментатор ввела другие условия. Она не стала говорить об этих игрушках как об отдельных солдатиках и вместо этого сказала: «Вот моя армия, а вот твоя армия. Чья армия больше: твоя или моя - или они одинаковые?» И после этой несложной перемены слов большинство детей оказались способны к сохранению количества и решили, что армии одинаковой величины, хотя одна из них и растянулась. Когда детям предложили интерпретировать то, что они видят, как нечто цельное, собранное воедино, а не как набор отдельных элементов, несущественные перцептивные преобразования стали меньше влиять на их суждения о равенстве (Markman , 1979).

В ходе других исследований были обнаружены другие различные факторы, способные оказать влияние на развитие конкретного операционного мышления. Например, некоторые культурные традиции могут оказывать влияние на овладение детьми решением задач, разработанных Пиаже (Rogoff , 1990). Кроме того, овладению решением этих задач может способствовать начало посещения школы (Artman & Canan , 1993). Эти и другие свидетельства позволяют предположить, что конкретное операционное рассуждение, возможно, является не универсальной стадией развития, характерной для среднего детского возраста, а продуктом культурной среды, школьного обучения, а также специфического формулирования вопросов и инструкций (Gellatly , 1987; Light & Perrett - Clermont , 1989; Robern , 1989).

Альтернативы теории Пиаже

Все специалисты по психологии развития согласны, что те результаты, с которыми мы сейчас познакомились, бросают серьезный вызов теории Пиаже и указывают на недооценку детских способностей. Однако нет согласия по поводу того, какой альтернативе отдать предпочтение.

Информационный подход. Как мы уже отмечали, многие из экспериментов, ставящих под сомнение взгляды Пиаже, проводились исследователями, которые рассматривают когнитивное развитие как процесс приобретения нескольких отдельных навыков переработки информации. Соответственно, они полагают, что стандартные задачи Пиаже не позволяют отделить эти несколько навыков от того критического навыка, ради выявления которого эти задачи вроде бы и создавались. Но далее сторонники информационного подхода расходятся между собой по поводу того, что же их не устраивает у Пиаже.

Например, они не пришли к согласию по главному вопросу: представлять ли развитие как последовательность качественно различных стадий или как непрерывный процесс изменения. Некоторые полагают, что от принципа стадийности надо отказаться полностью (напр.: Klahr , 1982). Такие ученые считают, что качественные скачки в развитии - это иллюзия, возникающая оттого, что в задачах, оценивающих разные стадии, были небрежно смешаны навыки обработки информации; отдельные навыки развиваются плавно и непрерывно.

Но некоторым представителям информационного подхода кажется, что они модернизируют и расширяют саму стадийную модель Пиаже; они считают, что постепенные изменения в навыках обработки информации на самом деле приводят к скачкообразным, поэтапным изменениям в мышлении детей (см., напр.: Case , 1985). Таких теоретиков иногда называют «неопиажистами». Еще одна группа неопиажистов согласна с тем, что в развитии есть настоящие стадии, но они возникают только в пределах более узких сфер знания. Например, речевые навыки ребенка, понимание математики, социальное мышление и т. п. - все это может развиваться стадийно, но развитие каждой такой сферы идет своим шагом, относительно не зависящим от других сфер (см., напр.: Mandler , 1983).

Познавательный подход. Некоторые специалисты по психологии развития, сомневающиеся в существовании качественно различных стадии когнитивного развития, полагают, что по прошествии младенческого возраста у детей и взрослых когнитивные процессы и способности одни и те же, а различие их состоит прежде всего в том, что у взрослых более обширная база знаний. Под знанием здесь имеется в виду не просто собрание фактов, но глубокое понимание организации этих фактов в конкретных областях.

Различие между самими фактами и их организацией хорошо иллюстрирует исследование, где группа десятилеток, соревновавшихся в шахматном турнире, сравнивалась с группой студентов колледжа, которые были любителями шахмат. Когда их просили запомнить и воспроизвести список из случайных чисел, студенты намного превосходили десятилеток. Но когда стали тестировать способность к воспроизведению реальных позиций шахматных фигур на доске, оказалось, что 10-летние мастера шахмат справляются лучше 18-летних любителей (Chi , 1978). Таким образом, существенная разница между этими группами заключалась не в различных стадиях когнитивного развития и не в различии способностей к обработке информации (таких как объем памяти), а в знании конкретной области. Поскольку десятилетки глубже понимали шахматную композицию, они могли организовать и воспроизвести позиции по памяти путем объединения пофигурной информации в более крупные значимые единицы (например, атака белыми королевского фланга) и исключения из рассмотрения неправдоподобных расположений фигур. В более раннем исследовании, где сравнивались взрослые мастера шахмат и взрослые любители, результаты были аналогичными. Решение шахматных задач мастерами и любителями мы обсудим в главе 9.

Происходящее с возрастом улучшение способности детей решать задачи Пиаже на сохранение может быть связано с расширением объема их знаний о мире, а не с качественным сдвигом в когнитивном развитии. Если, например, ребенок не знает, что масса или количество - это главная характеристика и что именно она имеется в виду, когда говорят «больше пластилина» или «больше шашек», то при изменении одного только внешнего вида он, вполне вероятно, решит, что изменилось количество. Возможно, что более старший ребенок просто уже выучил, что является существенным при определении свойства «больше». Если эта гипотеза верна, то ребенок, демонстрирующий отсутствие понимания сохранения на одном материале, может проявить его на другом - в зависимости от того, насколько он разбирается в дайной области.

Это подтверждается исследованием, в котором детсадовским детям рассказывали о ряде «операций», проведенных докторами или учеными. Некоторые операции изменяли животное так, что оно становилось похоже на другое животное, а некоторые - так, что оно становилось похоже на растение (см. фото стимулов на рис. 3.7). Ребенку говорили, например, что «доктора взяли лошадь [показывают ребенку изображение лошади] и сделали операцию, после которой на всем теле лошади появились черные и белые полосы. Они остригли ей гриву и заплели хвост. Они научили ее не ржать, как лошадь, и есть дикую траву вместо овса и сена. Они научили ее жить не на конюшне, а в дебрях Африки. Когда они все сделали, животное выглядело вот так [показывают изображение зебры]. Когда они все закончили, что у них получилось: лошадь или зебра?» (Keil , 1989, р. 307).

Рис. 3.7. Тестирование на понимание принципа сохранения в раннем возрасте. Детям говорят, что доктора или ученые работали над животным, пока оно не стало выглядеть, как другое животное (переход от лошади к зебре) или как растение (от дикобраза к кактусу). Если ребенок соглашается, что животное «действительно» стало другим животным или стало растением, значит, он еще не усвоил принцип сохранения; если ребенок говорит, что животное «на самом деле» осталось тем же, что было в оригинале, значит, принцип сохранения он постиг.

В отношении операции превращения одного животного в другое большинство детей не проявило наличия у них принципа сохранения; примерно 65% посчитали, что лошадь на самом деле превратилась в зебру. Но когда речь зашла о превращении животного в растение, только около 25% решили, что дикобраз действительно стал кактусом (Keil , 1989). Специальные вариации этого эксперимента показали, что такой результат нельзя объяснить только тем, что животное больше похоже на животное, чем на растение.

Из подобных исследований видно, что в некоторых ситуациях дети предоперационного возраста могут игнорировать самые драматические изменения внешнего вида и следовать принципу сохранения, потому что они знают, что невидимое, но существенное свойство объекта осталось без изменений. С аналогичным экспериментом мы познакомимся в следующем разделе, посвященном половой идентичности и полоролевому поведению, где мы узнаем, верят ли предоперационные дети, что девочку можно превратить в мальчика или наоборот.

Социокультурные подходы. Пиаже подчеркивал роль взаимодействия ребенка со средой, однако под средой он имел в виду непосредственное физическое окружение. Ребенок рассматривался им как ученый-естествоиспытатель, перед которым стоит задача раскрыть подлинную сущность мира и общие правила логического и научного мышления. Нахождение ребенка в более широком социальном и культурном контексте фактически никак не учитывается теорией Пиаже. Даже в его рассуждениях о социальных и моральных правилах подразумевается, что существует универсальный, логически «правильный» способ уразумения таких правил, который ребенок и стремится открыть.

Но не все знания таковы. Многое из того, что предстоит узнать развивающемуся ребенку, - это особые и условные взгляды на реальность, принятые именно в его культуре; это предполагаемые роли различных людей и разных полов; это, наконец, правила и нормы социальных взаимоотношений, принятых в его культуре. В таких сферах просто не существует ни абсолютно достоверных фактов, ни «правильных» взглядов на реальность, которые нужно постигать. Таким образом, представители культурной антропологии и других социальных наук, придерживающиеся социокультурного подхода к развитию, рассматривают ребенка не как ученого-естествоиспытателя, который ищет «истинное» знание, а как новобранца культуры, который хочет стать «своим», научившись смотреть на социальную реальность сквозь призму данной культуры (Bem , 1993, 1987; Shweder , 1984).

Истоки этого взгляда на когнитивное развитие могут быть обнаружены в работах русской школы Льва Выготского (1934-1986). Выготский считал, что мы развиваем свое понимание и практические навыки благодаря процессу, который можно назвать ученичеством: нас направляют более знающие индивидуумы, помогающие нам все больше и больше понимать окружающий мир и развивать новые навыки. Он также различал два уровня когнитивного развития: фактический уровень развития ребенка, проявляющийся в способностях к решению задач, и уровень потенциального развития, определяемый типом задач, который ребенок может решать под руководством взрослого или более знающего сверстника. Согласно Выготскому, мы должны знать как фактический, так и потенциальный уровень развития конкретного ребенка, если хотим определить его уровень когнитивного развития и обеспечить ему адекватные формы преподавания.

<Рис. Согласно Выготскому, понимание и опыт детей развиваются благодаря своего рода ученичеству, когда ими руководят более знающие индивидуумы. Например, ребенок более старшего возраста может помочь более младшему развить новые навыки.>

Поскольку речь является основным средством обмена социальными значениями (смыслами) между людьми, Выготский рассматривал развитие речи как центральный аспект когнитивного развития; фактически он рассматривал овладение речью как наиболее важный аспект детского развития (Blanck , 1990). Речь играет важную роль в развитии новых навыков и приобретении знаний. Когда взрослые или сверстники помогают детям овладеть решением новых задач, коммуникация между ними становится частью детского мышления. Позже дети используют свои речевые навыки для направления своих действий, практикуя новые навыки. Таким образом, то, что Пиаже называл эгоцентрической речью, Выготский рассматривал как важнейший компонент когнитивного развития: дети разговаривают сами с собой, чтобы направлять и руководить собственными действиями. Такой тип самоинструкций получил название личной (внутренней) речи. Вы можете наблюдать этот процесс у детей, дающих самим себе указания, как выполнять то или иное задание, например завязывание шнурков, которые они ранее слышали от взрослых (Berk , 1997).

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

Основная форма силлогизма
Большая посылка		Все M суть Р					Все посещающие церковь честны
Малая посылка		Все S суть M					Все политики посещают церковь
		Все S суть Р					Все политики честны
Типы высказываний, используемых в силлогизме
А	Все S суть Р			Все психологи умны				(общее утверждение)
Е	Никакое S не суть Р			Никакое плохое исследование не публикуется				(общее отрицание)
I	Некоторые S суть Р			Некоторые чиновники правдивы				(частное утверждение)
О	Некоторые S не суть Р			Некоторые профессора небогаты				(частное отрицание)
Фигуры силлогизмов
(Упреждающая связь)			(Эквивалентность стимула)		(Эквивалентность реакции)				(Обратная связь)
М-Р			Р-М		М-Р				Р-М
S-M			S-M		M-S				M-S
S-P			S-P		S-P				S-P

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

	Компонентный интеллект Алиса получала высокие отметки на экзаменах, была мастером по прохождению тестов и аналитическому мышлению. Тип ее интеллекта иллюстрирует компонентную теорию интеллекта, в рамках которой выделяют умственные компоненты, ответственные за аналитическое мышление.
	Интеллект, основанный на опыте Барбара не получала на экзаменах максимальных баллов, но была в высшей степени творческим мыслителем, способным проницательно комбинировать несопоставимые вещи. Она является примером человека, чей интеллект основан на опыте.
	Контекстуальный интеллект Силия была опытным человеком. Она умела играть в игры и манипулировать окружающими. Ее экзаменационные отметки не были самыми высокими, но она могла оказаться на высоте практически в любой ситуации. Она - пример контекстуального интеллекта по Стернбергу.

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.)

Когнитивное развитие (от англ. Cognitive development) - 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. Его эпистемологическая теория дала множество основных понятий в области психологии развития и исследует рост разумности, которая, по Пиаже, означает способность более точно отражать окружающий мир и выполнять логические операции над образами концепций возникающих во взаимодействием с окружающим миром. Теория рассматривает появление и построение схем - схем того как воспринимается мир - в «стадии развития», времени когда дети получают новые способы представления информации в мозге. Теория считается «конструктивистской», в том смысле что, в отличие от нативистских теорий (которые описывают когнитивное развитие как разворачивание врождённых знаний и способностей) или эмпирических теорий (которые описывают когнитивное развитие как постепенное приобретение знания через опыт), она утверждает что мы самостоятельно конструируем наши когнитивные способности с помощью собственных действий в окружающей среде.

Стадии развития интеллекта (Ж. Пиаже)

В соответствии с теорией интеллекта Жана Пиаже интеллект человека проходит в своём развитии несколько основных стадий. От рождения до 2 лет продолжается период сенсо-моторного интеллекта; от 2 до 11 лет - период подготовки и организации конкретных операций, в котором выделены подпериод дооперациональных представлений (от 2 до 7 лет) и подпериод конкретных операций (от 7 до 11 лет); с 11 лет приблизительно до 15 длится период формальных операций.

Период сенсо-моторного интеллекта (0-2 года)

От рождения до двух лет постепенно развивается организация перцептивных и двигательных взаимодействий с внешним миром. Это развитие идёт от ограниченности врождёнными рефлексами к связанной организации сенсо-моторных действий по отношению к непосредственному окружению. На этой стадии возможны только непосредственные манипуляции с вещами, но не действия с символами, представлениями во внутреннем плане.
Период сенсо-моторного интеллекта делится на шесть стадий:
1. Первая стадия (0-1 мес.)
В этом возрасте возможности ребёнка практически ограничены врождёнными рефлексами.
2. Вторая стадия (1-4 мес.)
Под влиянием опыта рефлексы начинают преобразовываться и координироваться между собой. Появляются первые простые навыки (первичные циркулярные реакции). «Например, когда ребёнок постоянно сосёт свой палец, уже не в результате случайного соприкосновения с ним, а благодаря координации руки и рта, это можно назвать приобретённой аккомодацией».
3. Третья стадия (4-8 мес.)
Действия ребёнка приобретают более выраженную направленность на предметы и события, существующие вне и независимо от него. Посредством повторения закрепляются движения, первоначально случайные, приводящие к изменениям внешней среды, интересным ребёнку (вторичные циркулярные реакции). Появляется «двигательное узнавание» знакомых предметов, выражающееся в том, что «ребёнок, столкнувшись с предметами или сценами, которые обычно активизируют его вторичные циркулярные реакции, ограничивается тем, что даёт лишь контуп обычных движений, но реально их не выполняет».
4. Четвёртая стадия (8-12 мес.)
Возникает способность координации вторичных циркулярных реакций, их объединения в новые образования, в которых одно действие (например, устранение препятствия) служит средством, дающим возможность осуществить другое - целевое - действие, что означает и появление несомненно преднамеренных действий.
5. Пятая стадия (12-18 мес.)
Ребёнок уже не только пользуется известными ему действиями как средствами достижения целей, но и способен искать и находить новые, варьируя уже известное ему действие и констатируя отличие результата; Пиаже называет это «открытием новых средств достижения цели путём активного экспериментирования». То есть здесь возникают не только новые координации известных ребёнку действий-средств и действий-целей, но и новые действия-средства.
6. Шестая стадия (после 18 мес.)
В отличие от предыдущей стадии, здесь ребёнок уже способен открывать новые действия-средства не путём экспериментирования, а путём внутренних, умственных координаций, - внутренним экспериментированием.

Период подготовки и организации конкретных операций (2-11 лет)

Подпериод дооперациональных представлений (2-7 лет)
Здесь совершается переход от сенсо-моторных функций к внутренним - символическим, т. е. к действиям с представлениями, а не с внешними объектами. Символическая функция - «способность отличать обозначение от обозначаемого и вследствие этого возможность использовать первое для того, чтобы вспомнить второе или указать на него». В младенчестве ребёнок хотя и может воспринимать сенсорный сигнал как знак события, которое последует за ним, но не способен воспроизвести во внутреннем плане знак не воспринимаемого актуально события, не являющийся конкретной частью этого события.
Понятия, называемые предпонятиями, на этой стадии образны и конкретны, они не относятся ни к индивидуальным объектам, ни к классам вещей, и связываются друг с другом посредством трансдуктивного рассуждения.
Эгоцентризм ребёнка выражается в неспособности взглянуть на свою точку зрения со стороны, как на одну из возможных. Ребёнок не способен сделать процесс своего мышления объектом своего мышления, думать о своих мыслях. Он не стремится обосновывать свои рассуждения или искать в них противоречия.
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

Подпериод конкретных операций (7-11 лет)
Ещё на стадии дооперациональных представлений ребёнок приобретает способность совершать некоторые действия с представлениями. Но только в период конкретных операций эти действия начинают объединяться, координироваться друг с другом, образуя системы интегрированных действий (в отличие от ассоциативных связок). Такие действия называются операциями. Операции - «действия, интериоризованные и организованные в структуры целого»; операцией называется «любой акт представления, являющийся составной частью организованной сети соотнесённых друг с другом актов». Всякая совершаемая (актуализируемая) операция является элементом целостной системы возможных (потенциальных) в данной ситуации операций.
У ребёнка появляются особые познавательные структуры, называемые группировками. Группировка - форма подвижного равновесия операций, «система уравновешивающихся обменов и трансформаций, бесконечно компенсирующих друг друга». Одна из простейших группировок - группировка классификации, или иерархического включения классов. Благодаря этой и другим группировкам ребёнок приобретает способность совершать операции с классами и устанавливать логические отношения между классами, объединяя их в иерархии, тогда как раньше его возможности были ограничены трансдукцией и установлением ассоциативных связей.
Ограниченность этой стадии состоит в том, что операции могут совершаться только c конкретными объектами, но не с высказываниями. Начиная с 7-8 лет «можно наблюдать образование систем логических операций над самими объектами, их классами и отношениями, не касающихся пока пропозиций как таковых и образующихся только по поводу реального или воображаемого манипулирования с этими объектами». Операции логически структурируют совершаемые внешние действия, но аналогичным образом структурировать словесное рассуждение они ещё не могут.

Период формальных операций (11-15 лет)
Основная способность, появляющаяся на стадии формальных операций - способность иметь дело с возможным, с гипотетическим, а внешнюю действительность воспринимать как частный случай того, что возможно, что могло бы быть. Реальность и собственные убеждения ребёнка перестают необходимым образом определять ход рассуждения. Ребёнок теперь смотрит на задачу не только с точки зрения непосредственно данного в ней, но прежде всего задаётся вопросом о всех возможных отношениях, в которых могут состоять, в которые могут быть включены элементы непосредственно данного.
Познание становится гипотетико-дедуктивным. Ребёнок теперь может мыслить гипотезами (являющимися по своей сути описаниями различных возможностей), которые могут быть проверены для того, чтобы выбрать из них ту, что соответствует действительному положению дел.
Ребёнок приобретает способность мыслить предложениями и устанавливать формальные отношения (включение, конъюнкция, дизъюнкция и т. п.) между ними. На стадии конкретных операций такие отношения могли устанавливаться лишь в пределах одного предложения, т. е. между отдельными объектами или событиями, что и представляет собой конкретные операции. Теперь логические отношения устанавливаются уже между предложениями, т. е. между результатами конкретных операций. Поэтому Пиаже называет эти операции операциями второй ступени, или формальными операциями, тогда как операции внутри предложения - конкретными операциями.
Ребёнок на этой стадии также способен систематически выделить все переменные, существенные для решения задачи, и систематически перебрать все возможные комбинации этих переменных.
Классический эксперимент демонстрирует способности, которые появляются у ребёнка на стадии формальных операций. Ребёнку дают бутылочку с жидкостью и показывают, как добавление нескольких капель этой жидкости в стакан с другой неизвестной ребёнку жидкостью заставляет её окраситься в жёлтый цвет. После этого ребёнок получает четыре колбы с разными, но бесцветными и неразличимыми по запаху жидкостями, и его просят воспроизвести жёлтый цвет, пользуясь этими четырьмя колбами по своему усмотрению. Этот результат достигается соединением жидкостей из колб 1 и 3; прийти к этому решению можно, последовательно перебрав сначала одну за другой все жидкости из четырёх колб, а затем все возможные парные сочетания жидкостей. Эксперимент показал, что такой систематический перебор парных комбинаций доступен только для ребёнка, находящегося на стадии формальных операций. Младшие дети ограничиваются несколькими сочетаниями жидкостей, не исчерпывающими всех возможных комбинаций.

Исследования периода формальных операций после Пиаже
Существуют и более поздние исследования стадии формальных операций, дополняющие и уточняющие результаты Жана Пиаже.
Были обнаружены элементы формально-операционального мышления у интеллектуально одарённых детей младшего возраста. Напротив, некоторые подростки и взрослые не достигают истинного формально-операционального мышления из-за ограниченных способностей или особенностей культуры. Так, в одном из исследований решения вербальных задач, требующих логического рассуждения, был выявлен линейный рост числа школьников, решающих задачи в соответствии с критериями стадии формальных операций, от 4-го к 12-му классу (приблизительно от 10-15% к 80% соответственно).
Переход к формальным операциям не совершенно резок и универсален, но более специфичен по отношению к областям знания, в которых подросток особенно компетентен.
Возраст, в котором ребёнок достигает стадии формальных операций, зависит от того, к какому социальному слою он принадлежит.
Даже подростки и взрослые с высоким интеллектом не всегда решают задачи на доступном им уровне формально-операционального мышления. Это может происходить, если задача кажется человеку слишком далёкой от реальности, если человек утомлён, скучает, чрезмерно эмоционально возбуждён, фрустрирован.

Литература

1 Пиаже Ж. Избранные психологические труды. М., 1994.
2 Пиаже Ж. Речь и мышление ребенка. М., 1994.
3 Флейвелл Джон Х. Генетическая психология Жана Пиаже. М., 1967.
4 Piaget, J. (1954). «The construction of reality in the child». New York: Basic Books.
5 Inhelder B., Piaget J. The growth of logical thinking from childhood to adolescence. New York, 1958.
Piaget, J. (1977). The Essential Piaget. ed by Howard E. Gruber and J. Jacques Voneche Gruber, New York: Basic Books.
Piaget, J. (1983). «Piaget’s theory». In P. Mussen (ed). Handbook of Child Psychology. 4th edition. Vol. 1. New York: Wiley.
Piaget, J. (1995). Sociological Studies. London: Routledge.
Piaget, J. (2000). «Commentary on Vygotsky». New Ideas in Psychology, 18, 241-259.
Piaget, J. (2001). Studies in Reflecting Abstraction. Hove, UK: Psychology Press.
Seifer, Calvin «Educational Psychology»
Cole, M, et al. (2005). The Development of Children. New York: Worth Publishers.