Рубрики

Открыть все | Закрыть все

Управление

Свежие комментарии

    мышление

    Об исследовании СИСТЕМНОГО мышления на основе системного оператора

    Л.Н. Тиханова

    МОУ «СОШ № 86»,

    В.А. Ширяева

    ИДПО СГУ, г. Саратов

     

    Об исследовании СИСТЕМНОГО мышления

    на основе системного оператора

     

    В статье представлены некоторые результаты лонгитюдного исследования системного мышления учащихся Лицея прикладных наук в период их обучения в 8, 9 классах сравнительно со сверстниками общеобразовательной школы. Теоретическим основанием для исследования послужили современные представления о сложности и многомерности структуры системного мышления и разнообразии факторов, определяющих его развитие, и, прежде всего те аспекты, которые связаны с развитием умственных способностей учащихся в период школьного обучения. В области методологии особое место занимает системный подход и в целом «системное движение», потому что объяснять особенности системного мышления невозможно, оставив без внимания вопросы системного познания мира в философии и принцип системности в психологии.

    С течением времени сознание человека все больше обогащалось знаниями об окружающем мире. Мышление как система проходило стадию становления, что было вызвано именно накоплением знаний об окружающем мире. Еще И.Кант отмечал, что системность присуща и самой природе, иначе разум «действовал бы прямо против своего назначения, ставя себе целью идею, которая совершенно противоречила бы устроению природы». При этом разум, по И.Канту, систематизирует явления, а не природу. И.Кант писал: «… идея есть, собственно, только эвристическое, а не показывающее понятие. Она не показывает нам, какими свойствами обладает предмет, а указывает, как мы должны, руководствуясь им, выявлять свойства и связи предметов опыта вообще». И далее: «Идея систематического единства должна в качестве регулятивного принципа служить только для того, чтобы искать это единство в связи вещей согласно общим законам природы…» [1].

    Как общенаучная методология системный подход получил распространение в 60-е годы XX столетия. Его наиболее известная форма, названная Л.Берталанфи общей теорией систем, была ориентирована на поиски универсальных закономерностей сложноорганизованных объектов и должна была решать задачу объединения разнородного научного знания. При наличии достаточно большого количества трудов по данной проблеме, А.Н.Аверьянов отмечает, что «проблема методологии системного познания мира остается еще недостаточно разработанной. Можно выделить ряд аспектов ее исследования:

    • Ø онтологический (системен ли в своей сущности мир, в котором мы живем?);
    • Ø онтологически – гносеологический (системно ли наше сознание и адекватна ли его системность системности мира?);
    • Ø гносеологический (системен ли процесс познания мира и есть ли пределы системному познанию мира?);
    • Ø практический (системна ли человеческая преобразующая деятельность)» [2].

    Диалектическое понимание системности мышления А.Н.Аверьянова, он, в частности пишет: «Мышление как система представляет собой противоречивое единство взаимосвязных элементов, как в филогенезе, так и в онтогенезе. Это противоречивость есть не только отражение противоречивости объективной реальности, но и внутреннее свойство самого мышления» [2, С. 87], в рамках нашего исследования мы решили экспериментально «разложить» по экранам системного оператора (рис. 1). Цифровой алгоритм заполнения указан в соответствии с последовательностью, предложенной А.Н.Аверьяновым. Системный оператор подтвердил свою инструментальность, позволив достаточно легко обнаружить «белые пятна» в предложенном А.Н.Аверьяновым диалектическом понимании системного мышления.

    В контексте нашего исследования нам импонирует представление А.Н.Аверьянова о системном познании мира, включающее в себя следующие процессы:

    1. Рассмотрение объекта деятельности (теоретической и практической) как системы, т.е. как ограниченного множества взаимодействующих элементов.
    2. Определение состава, структуры и организации элементов и частей системы, обнаружение ведущих взаимодействий между ними.
    3. Выявление внешних связей, выделение из них главных.
    4. Определение функции системы и ее роль среди других систем.
    5. Анализ диалектики структуры и функции системы.
    6. Обнаружение на этой основе закономерностей и тенденций развития системы.

    При этом А.Н.Аверьянов отмечает, что лишь в совокупности всех аспектов и их взаимосвязи можно более или менее полно раскрыть проблему системного познания мира. В нашем исследовании именно этими основными структурными составляющими системного познания мы и будем пользоваться, чтобы сравнить их с возможностями когнитивной модели организации мышления – системным оператором, который был определен основой в методике исследования системного мышления учащихся.

     

     

     

    Прошлое

     

    Настоящее время

     

    Будущее

     

     

     

    Уровень надсистем

        3. Синтез понятий производится на основе изучения существенных связей между элементами познаваемой системы. Иначе говоря, в диалектическом материализме речь идет об отражении в системе понятий объективной системы. Не разум привносит связь и порядок в природу, как это получалось у рационалистов, а обнаруженные в природе действительные связи, отражающиеся в процессе мышления в форме связей понятий, в форме теории как системы знаний.   5. Собственно усложняется координационная и субординационная связь между понятиями, в связь вступают все понятия, т.е. развивается вся система понятий, отражающая объективную систему. И тем самым углубляется, обогащается знание этой системы.

     

               

    Уровень систем

    4. Мышление воспроизводит не застывшую схему реальной познаваемой системы, а саму систему как диалектически развивающуюся. Здесь, очевидно, следует выделить первый момент:

    • система понятий развивается в процессе познания развивающейся объективной системы, т.е. в системе понятий мысленно воспроизводится история развития объективной системы.
      1. Объект мышления предстает в мышлении, как он есть в действительности, т.е. как система.   4. Мышление воспроизводит не застывшую схему реальной познаваемой системы, а саму систему как диалектически развивающуюся. Здесь, очевидно, следует выделить второй момент:

    • система понятий развивается в процессе все более углубленного познания объективной системы в зависимости от изучения новых связей и отношений, более глубокого исследования элементов системы, т.д.
               

    Уровень подсистем

        2. В процессе познания происходит не мысленное расчленение познаваемого объекта на произвольные части, как это было свойственно эмпиризму, а выделение реальных, действительных элементов системы, выступающих в мышлении в форме определенных понятий. Выделяя, отграничивая элементы познаваемой системы, мышление одновременно обнаруживает и связи между ними.    

    Рис. 1. Определение системным оператором полноты диалектического

     понимания системности мышления

    Здесь мы руководствовались словами В.А.Барабащикова, что, исследуя системный подход, подразумевают «особую позицию исследователя и арсенал средств, фиксирующих изучаемый предмет как многокачественный, целостный и изменяющийся. Динамическое единство различного… специфика системного познания состоит в возможности описания и объяснения интегральных образований действительности (целостностей). Этим определяется эвристический потенциал данного подхода и границы его применения» [3].

    Особое место в системном познании мира занимает, по нашему мнению, системное мышление (А.Ф.Аббасов, Н.Т.Абрамова, А.Н.Аверьянов, В.Г.Афанасьев, В.А.Барабащиков, И.В.Блауберг, Г.П.Короткова, В.А.Кутырев, Б.Ф.Ломов, А.А.Петрушенко, В.Н.Садовский, В.С.Тюхтин, Э.Г.Юдин и др.). Крупный вклад в разработку принципа системности и отвечающего ему системного подхода в психологии, развитии методологии и теории психологической науки внес В.Ф.Ломов. В контексте нашей работы согласуются его исследования основных положений системного подхода: в области осязания и зрения, пространственных представлений и воображения, а также различных видов операторского труда. Как пишет о нем В.А.Барабанщиков: «Системность составляла суть его мировоззрения и наиболее яркую черту мышления, которая неизменно воплощалась во всем, что он делал» [4]. Как отмечает В.А.Барабанщиков, в разных отношениях психическое открывается как отражение действительности и отношения к ней; как функция мозга и регулятор поведения, деятельности и общения; как природное и социальное, сознательное и бессознательное. «Психика объективно выступает в виде многомерного, иерархического организованного, развивающегося целого, или органической системы, функциональные компоненты которой имеют общий корень и онтологически неразделимы» [3].

    В настоящий момент не было обнаружено точного определения системного мышления, поэтому предлагаем его условно общее (рабочее) определение, опираясь на вышеизложенные позиции. В нашем исследовании под системным мышлением мы понимаем такой вид мышления, сущность которого заключается в оперировании понятиями, суждениями и умозаключениями с использованием принципов системного познания мира [5]. Соглашаясь с В.Ф.Паламарчук [6], мы в системном мышлении выделяем следующие основные компоненты: содержательный (знание), операционный (способы деятельности) и мотивационный (побудители к действию) – в их взаимосвязях.

    Знания по отношению к системному мышлению являются исходной базой, необходимым условием его существования. Чем богаче и разнообразнее запас знаний, тем легче будет протекать процесс оперирования ими, ибо нельзя, как известно, оперировать тем, чем не овладел, чего не имеешь в наличии. Общие закономерности соотношения мышления и знаний экспериментально выявлены в работах А.В.Брушлинского, А.М.Матюшкина, К.Н.Славской, И.С.Якиманской. Таким образом, знания выполняют информационную функцию. Для успешного выполнения этой функции знания должны быть не механическим собранием разрозненных частей, а стройной системой взаимосвязных компонентов, то есть знания должны быть структурными. Нас, в контексте исследования, интересует объем знаний, связанных с новой образовательной областью – ТРИЗ и ее компонентами, в частности системным оператором, знание которого (установлено психолого-педагогическими исследованиями) влияет на организацию системного мышления субъекта, владеющего им. Потому что знания-описания и знания-предписания – не два ряда параллельных знаний. Это предметная и операционная стороны целостного научного знания. Между ними есть глубокая внутренняя связь, что неоднократно указывалось в работах педагогов и психологов (Н.Ф.Талызина, Д.Б.Эльконин, И.С.Якиманская). Овладевая научным знанием в единстве его предметной и операционной сторон, учащиеся усваивают и определенный подход к процессу и результату учебно-познавательной деятельности. Этот подход при целенаправленном его формировании становится достоянием учащегося, стилем организации его системного мышления.

    Но в рамках данного этапа нашего исследования доминантной составляющей стал операционный компонент системного мышления, т.е. мы руководствовали вопросами: как субъект представляет себе условную и указанную системы? Как определяет и выявляет внешние условия и особенности связи системы с надсистемой? Каким образом определяется сумма функций системы и выявляется ее главная положительная функция? Как он представляет и воспроизводит взаимодействующие элементы этой системы? Как субъект обнаруживает и определяет ведущие подсистемы и особенности их функционирования? Сможет ли, проанализировав диалектику структуры и функции системы, прогнозировать развитие системы, ее связей и подсистем в будущем? Ведь не даром А.Г.Спиркин отмечал, что «любая сложная психическая функция является сложно организованной и саморегулирующейся системой» [7].

    Организация и методы исследования. В процедуре участвовали две группы учащихся 14-15 лет: 47 учащихся школы и 35 учащихся лицея в 2003/2004 учебном году; 22 – из школы и 32 – из лицея в 2004/2005 учебном году.

    Из всего многообразия методик диагностики мышления мы не смогли выбрать для нашего исследования такую, которая смогла бы отразить все аспекты системного познания мира. Поэтому перед нами встала задача разработать саму методику и основные критерии оценки системного мышления, опираясь на универсальность самого системного оператора.


    Таблица 1

     

    Системный оператор со свернутой информацией законов развития технических систем и системных подходов

     

     

    Прошлое время

     

    Настоящее время

     

    Будущее время

     

     

     

     

     

     

    Уровень надсистем

    5. Где могла быть система в прошлом в соответствии с определенными временными границами? Просматривается ли четкая линия классификации? (процесс сравнения с надсистемой настоящего).   2. Определение двойной надсистемы: классификационная принадлежность и месторасположение в настоящем времени.

     

      8. Основанное на анализе предположение о двойной надсистеме. Где она может находиться? Останется ли в этом классе или изменит свою классификационную принадлежность?
               

    Уровень систем

    4. Какой система была в прошлом? Определение разных временных шагов, изменение системы в соответствии с временным отдалением. Прослеживание этапов развития системы по закону S-образного развития технической системы, определение ее функциональных возможностей (процесс сравнения с системой настоящего времени).   1. Выбор системы.

    2-А. Определение главной положительной функции системы.

      7. Какой может стать в будущем система? Опираясь на анализ информации, полученной из всех предыдущих экранов (1-6) и ориентируясь на закон повышения идеальности, развертывания-свертывания, повышения динамичности и управляемости можно сделать предположение об ее исчезновении или изменении с выполнением спектра положительных функций.
               

    Уровень подсистем

    6. Какие были части системы в прошлом? Изменение их характеристик, наличие всех составляющих системы, определение их работоспособности, проверка работы закона энергетической проводимости (сравнение с подсистемами настоящего времени).   3. Из каких частей состоит (качественно — количественная характеристика системы и взаимосвязь подсистем). Определение главных подсистем — работа закона полноты частей системы.   9. Какие будут части у новой или измененной системы? Количественно-качественный анализ новых составляющих систему, определение главных частей и анализ их состояния по законам полноты частей системы, согласования-рассогласования, энергетической проводимости.

     


    Как показано в таблице 1 системный оператор, объединяющий в себе четыре системных подхода и «свернутую» информацию о законах развития технических систем, может достаточно полно отобразить в сознании субъекта информацию и способствовать ее системному анализу. Алгоритм заполнения СО позволяет активизировать операционный компонент системного мышления и способствует реализации регулятивной и коммуникативной функций мышления. Заполняя отдельные «экраны» системного оператора, можно появившиеся суждения перевести в понятия. А при переходе в «экраны» будущего времени производить умозаключения о будущем развитии системы, опираясь на бинарные мыслительные операции. Поэтому, опираясь на логику заполнения системного оператора, нам представилось возможным достаточно точно определить уровень сформированности системного мышления учащихся.

    Первый вариант определения системности мышления подтолкнул нас к использованию общего количества экранов СО, которые «раскрывались» бы субъектом по ходу изложения информации или описания рассказа. Такой критерий оказался слишком обобщающим, имел малую «чувствительность». Тогда было принято решение присваивать 1 балл за каждую позицию на экране. Например, в первом (системном) экране есть две позиции: сама система и ее главная положительная функция; в надсистемном экране также две позиции: «надсистема по месту расположения системы и надсистема по классификационной направленности»; в подсистемном экране также две позиции: «количественные показатели основных частей системы и качественные характеристики всей системы» [8].

     

    Прошлое

     

    Настоящее время

     

    Будущее

     

     

     

     

    Уровень

    надсистем

    9 – выявление бывшего места нахождения системы

    10 – согласования с классификацией

    3 – определение месторасположение системы

    4 – определение классификационной принадлежности

    15 – предположения об ее возможном месторасположении

    16 – согласование с классификацией

     

     

     

     

    Уровень

     систем

    7 – определение системы в прошлом

    8 – определение ее функциональных возможностей

    1 – определение системы

    2 – выявление положительной функции

    13 – представление о возможном изменении самой системы

    14 – возможные преобразования ее функционирования

     

     

     

     

    Уровень

     подсистем

    11 – представление об изменениях количества подсистем в прошлом

    12 – определение качественных изменений системы

    5 – основные части (количество) 6 – основные  качества самой системы (здесь нужно отметить, что качественные характеристики подсистем определяются нами уровнем ниже)

    17 – предположения о возможных изменения количества подсистем

    18 – представления о возможном качественном изменении самой системы

     Рис. 2. Основные позиции системного мышления в соответствии

    с «закрытым» системным оператором

     

    В основу разрабатываемой методики был определен девятиэкранный СО (условно нами называемым «закрытым», отражающим жизнь и функционирование только одной конкретно выбранной системы, т.е. одну S-образную кривую). В такой схеме отражены минимум 10 (таблица 1), максимум 18 позиций (рис. 2). Условно можно присваивать каждой позиции 1 балл, что при заполнении всех позиций СО «даст» 18 баллов = 100 %. В таблице 2 отражены основные характеристики уровней системного мышления в соответствии с алгоритмом заполнения «закрытого».

     

    Таблица 2

    Характеристика уровней системного мышления

    в соответствии с алгоритмом заполнения «закрытого» системного оператора

    Уровни

    Характеристика уровней

    Начальный

    Определение 2-3 позиций по СО: выбор системы, ее функции и подсистем (количественный показатель).

    Минимальный

    Определение 4-5 «экранов» СО: рассмотрение системы, ее функции, подсистемы (количественный и качественный показатели), месторасположение, изменение во времени.

    Средний

    Определение 6-7 позиций СО: видение системы во временном периоде с изменяемыми подсистемами, но без учета взаимосвязи надсистемы, ее подсистем с выполнением основной положительной функции.

    Продвинутый

    Определение 8-10 «экранов» СО, т.е. заполнение всех экранов закрытого системного оператора.

    Высокий

    Так как Г.С. Альтшуллер определил, что для СО девять экранов это минимальное количество, то «выход» за пределы девятиэкранной схемы и являются высоким уровнем, т.е. при полном заполнении всего девятиэкранного СО и выходе за его приделы.

    Но мы допускаем, что возможен и такой случай, когда субъект, не раскрыв полностью «закрытый» СО, выйдет за его пределы (т.е. в «открытый» СО, опирающийся на цепочку S-образных кривых). В этом случае можно использовать математическая дробь: числитель – информация о заполнении «закрытого» СО, знаменатель – информация из «открытого» СО. Так, вполне допустим следующий вариант: 6/3 или 4/2. При таком отображении мы сможем увидеть количественное заполнение по позициям ЗСО и вариативное вхождение в ОСО. А для удобства обработки статистических данных баллы можно просто складывать. Таким образом, за один экран максимально можно получить 2 балла. За текст, имеющий название,  можно выставить оценку от 1 до неограниченного количества баллов за системность изложения материала, если субъект при организации собственного мышления опирается на алгоритм как закрытого, так и открытого системного операторов.

    Процедура проведения. Для сравнения системности мышления испытуемым должно даваться определенное задание за ограниченное время. Например, составление текста на определенную тему или описание какого-либо понятия (набор информации), выбранного в качестве системы. Задание, даваемое школьникам, должно максимально стимулировать их мышление, быть конкретным, а результат задания можно было бы оценить по СО. Оно должно занимать одинаково ограниченное время. В данном исследовании использовалось задание, состоящее из двух частей. С помощью такой методики определения системности мышления действительно определялось качество мышления, отличное от других мыслительных операций. Это подтвердилось в процессе нашего эксперимента сопоставлением результатов оценки школьников по ШТУР (школьный тест умственного развития) и оценки системности мышления.

    Инструкция. 1. «Выберете и запишите любое одно слово: объект или предмет, о котором вы могли бы многое рассказать». (После того, как у каждого на листочке записано слово, продолжить) «За 3 минуты – это 180 секунд, достаточно много – составьте рассказ о том, что записали». (По истечении времени) «Переверните листочки. 2. Даю конкретный образ: парта. За 3 минуты, 180 секунд, запишите все, что знаете об этом предмете».

    Обработка результатов. В каждом полученном тексте подсчитывалось количество баллов по системности изложения, при чем допускалось 0,5 балла, если позиция была указана, но не раскрыта полностью и т.п., а также количество слов в тексте, как показатель активности мышления по аналогии с тестом продуктивности вербальной памяти [9]. Средние значения по исследованным группам учащихся представлены в таблице 3.

    Таблица 3

    Результаты исследования (2003/2004 учебный год)

     

    8-е классы

    Школа

    Лицей с изучением

    ТРИЗ

    Количество

    учащихся

    47

    35

     

    средний балл

    разброс

    данных

    средний балл

    разброс

    данных

    Текст на слово по выбору:
    -системность, баллы

    3,62

    1-7

    4,57

    1-9

    -активность, к-во слов

    31,45

    2-54

    41,91

    1-73

    Текст на заданное слово:
    -системность, баллы

    3,41

    1-6

    3,7

    1-8

    -активность, к-во слов

    28,09

    5-47

    33,9

    6-64

    К-во учащихся, более продуктивно выполнивших текст на слово по выбору, %

    46,51

    62,07

     

    Примечание. В последний пункт включены те учащиеся, у которых оба показателя или один при равном другом выше при выполнении текста на слово по своему выбору, т.е. мышление более продуктивно в условиях открытого (творческого) типа заданий, чем исполнительского.

    Качество системности отслеживалось на протяжении года. После выполнения первого варианта диагностики учащимся давалась вторая инструкция: «Теперь за то же время опишите это же понятие системно, используя какую-либо систему. Все знания, которые вы приобретаете в школе, даются в системе и с этим вы знакомы». Для детей, изучающих ТРИЗ, давалось прямое указание на использование системного оператора. В таблице 4 представлены результаты по первой (системность 1) и второй (системность 2) инструкциям в сравнении учащихся 9-тых классов общеобразовательной школы и лицея с изучением ТРИЗ.

    Таблица 4

    Результаты исследования  (2004/2005 учебный год)

    8-е классы

    Школа

    Лицей с изучением

    ТРИЗ

    Количество

    учащихся (те же дети)

    22

    32

     

    средний балл

    разброс

    данных

    средний балл

    разброс

    данных

    Системность 1

    4,57

    2 — 7

    6,14

    3-11

    Системность 2

    4,48

    2-8

    7,48

    1-14

    Дети, увеличившие показатель системности при стимулировании, %

    36,4

    53,1

    Дети, уменьшившие признак системности при стимулировании, %

    36,4

    25

    Дети, показавшие уменьшение признаков системности мышления по сравнению с данными прошлого года, %

    17,6

    14,8

    Из вышеизложенного мы делам пока только предварительные выводы:

    1. Лицеисты имеют более активное мышление, что не имеет прямой корреляции с качеством системности.

    2. Знание СО способствует более эффективной организации операционного компонента системного мышления, но как любой навык требует более длительного употребления в практических задачах.

    3. Изучение ТРИЗ значительно (на 15%) увеличивает количество учащихся, более продуктивно выполняющих задания открытого типа.

    4. СО можно использовать для оценки системности изложения текста/информации.

    5. По нашему мнению по данной методике пока нельзя определить полноту изложения информации, ее насыщенности, так как преобладают «одномерные» понятия и плоскостное, «поверхностное» их «разложение» по системным координатам. Но это замечание ставит перед нами задачу на следующий этап работы – создание объемного варианта (многомерного) системного оператора для усовершенствования данной методики исследования и его использования для изучения всех трех компонентов системного мышления.

     

    Примечания:

     

    1. Кант И. Соч.: в 6 т., т. 3, М.: Мысль, 1964. С. 557-558, 571, 585.

    2. Аверьянов А.Н. Системное познание мира: Методологические проблемы. М.: Политиздат, 1985. С. 7, 87.

    3. Барабанщиков В.А. Системная организация и развитие психики // Психологический журнал. 2003. т. 24. № 1. С. 29.

    4. Барабанщиков В.А. Б.Ф.Ломов: Системный подход к исследованию психики // Психологический журнал. 2002. т. 23. № 4. С. 29.

    5. Ширяева В.А. Развитие системно-логического мышления учащихся в процессе изучения теории решения изобретательских задач (ТРИЗ). Диссерт. …к.п.н. Саратов. 2000. С. 43.

    6. Паламарчук В.Ф. Школа учит мыслить. М.: Просвещение, 1987. 12 с.

    7. Спиркин А.Г. Сознание и самосознание. М.: Политиздат, 1972. С. 38.

    8. Ширяева В.А. Теория решения изобретательских задач, 8-9: Учебник для лицеев. Саратов: Научная книга, 2003. С. 44-46, 219.

    9. Тиханова Л.Г., Ширяева В.А. Системный оператор – инструмент оценивания текста по признаку системности изложения и оценки системности мышления // Решение проблем многоуровневого образования средствами ТРИЗ-педагогики. Саратов: Научная книга, 2004. С. 85-88.

     

    Поделиться с друзьями:
    • Добавить ВКонтакте заметку об этой странице
    • Мой Мир
    • Facebook
    • Twitter
    • LiveJournal
    • В закладки Google
    • Яндекс.Закладки
    • LinkedIn
    • БобрДобр
    • Blogger
    • Блог Li.ру
    • Блог Я.ру
    • Одноклассники