Обучение без мысли – напрасный труд; мысль без обучения опасна.
Рассмотрим фундаментальный вопрос: как происходит обучение?
Мне этот процесс представляется в высшей степени активным, как занятия спортом. Учителя передают ученикам информацию, помогают и воодушевляют, исполняя важные и прекрасные, по сути, функции. Но в конечном счете фактически учим себя мы сами. И начинаем с того момента, когда принимаем решение или даем себе обязательство чему-то научиться. Именно это заставляет нас концентрироваться. Концентрация распространяется не только на первоочередные и непосредственные задачи обучения, но и на все, что их окружает, на живые личные взаимосвязи, что, в свою очередь, порождает чувство ответственности. Обучение происходит не само по себе в пространстве между губами учителя и ушами ученика, но в голове каждого ученика.
Это не метафора, это физическая реальность. Лауреат Нобелевской премии нейробиолог Эрик Р. Кандел в своей книге «В поисках памяти» утверждает, что обучение представляет собой серию изменений, происходящих в определенных нервных клетках в мозге. Когда клетка вовлекается в процесс обучения, она буквально растет. Этот процесс не вполне аналогичен тому, что происходит при накачивании мышц, но очень на него похож. Если обойтись без вселяющих панический ужас подробностей, происходящее можно описать следующим образом: «обучающийся» нейрон образовывает новые синаптические окончания – крошечные отростки, посредством которых один нейрон общается с другим. Рост числа активных окончаний повышает способность нервной клетки передавать информацию. Процесс повторяется по всему нейронному пути, ведущему к определенному участку мозга, таким образом происходит сбор и накопление информации. В то время как мы ищем решение задачи, рассматривая ее под разными углами и с учетом контекста, таких взаимосвязей возникает все больше. В общей массе эта паутина соединений и ассоциаций создает то, что на бытовом уровне мы называем пониманием.
С точки зрения физиологии обучение означает, что наш мозг провел работу – переварил информацию, по-новому переподключил понятия и воспоминания – и тем самым изменил состояние своих клеток.
Как долго будет храниться в памяти новое понимание? Это прежде всего зависит от того, насколько интенсивным был процесс обучения. Еще раз подчеркну, он запускает изменения физических параметров головного мозга, в результате синтезируются белки, укрепляются синаптические связи, происходит множество химических реакций и возникают электрические импульсы – вот почему в процессе размышления сгорает много калорий. Чем больше нейронов вовлечено в процесс обучения, тем живее и долговечнее будет память. Однако такие физические изменения головного мозга носят не постоянный характер. То, что мы называем забыванием, на самом деле представляет собой постепенную утрату или ослабление внешних ассоциаций, приобретенных в процессе обучения. Но есть и хорошие новости. Как отметили Кандел и другие исследователи, не все синаптические связи утрачиваются. Нам поможет сравнение с физическими упражнениями: сделайте перерыв, и вы потеряете часть приобретенной силы, однако часть ее все же останется.
Вот почему гораздо легче повторять пройденное, чем учить впервые: кое-какие нейронные связи еще действуют. И вот почему важна сосредоточенность при ознакомлении с темой – чтобы создать максимально долговечные связи.
Исследования Кандела и других нейробиологов показывают, как происходит процесс обучения, но, к сожалению, принятая в образовании классно-урочная система игнорирует даже прописные истины биологии. Поощряя пассивность, а не активность, она делает первый шаг в неверном направлении. Второй неверный шаг заключается в неприспособленности стандартной школьной модели к использованию ассоциаций в обучении, то есть к достижению более глубокой концентрации и лучшему запоминанию путем соотнесения новых знаний с усвоенными ранее. Давайте рассмотрим это подробнее.
Ученые различают два типа памяти – кратковременную и долговременную. Кратковременная память характеризуется хрупкостью и способностью быстро улетучиваться, когда при мимолетном переключении на другое задание или предмет нарушается сосредоточенность. (Пример из жизни: я часто забываю, воспользовался ли шампунем в душе.)
Долговременная память гораздо стабильнее и долговечнее, но и она, увы, не безупречна. Процесс, в результате которого кратковременная память превращается в долговременную, называется консолидацией. Ученым еще только предстоит узнать, каким образом консолидация осуществляется на клеточном уровне, хотя некоторые практические функциональные характеристики этого процесса уже открыты. Как пишет Кандел, «чтобы воспоминание надолго сохранилось, необходима полная и глубокая обработка поступающей информации. Она достигается путем обращения на эту информацию внимания и осмысленной и систематической ассоциации ее со знаниями, уже хорошо закрепленными в памяти».
Другими словами, легче понять и запомнить то, что мы можем соотнести с чем-то уже известным. Вот почему проще выучить стихотворение, чем набор бессмысленных слогов такой же длины и размера. В стихотворении каждое слово соотносится с образом и с тем, что ему предшествовало. В отличие от не связанных между собой отрывков информации, в нем работают знакомые нам взаимосвязи и законы ритма, логические алгоритмы и звенья, позволяющие видеть целое.
Так функционирует головной мозг при долговременном запоминании, и таким представляется самый продуктивный способ обучения, при котором тема течет плавно, создается ассоциативный ряд, появляются перекрестные ссылки. Стандартная школьная модель, к сожалению, работает иначе.
Самое наглядное – искусственное разделение академических дисциплин в учебном плане. Линии отрыва произвольны; каждый предмет помещается в отдельное гетто. Генетику изучают в разделе биологии, а теорию вероятности – в составе математики, хотя в реальности одно является прикладным применением другого. Физику изучают вне алгебры и математического анализа, несмотря на то что она является их прямым применением. Химию и физику преподают раздельно, тогда как обе изучают в большинстве своем одни и те же явления, но на разных уровнях.
Такие межпредметные водоразделы ограничивают понимание и дают ложное представление о том, как устроена Вселенная. Детям было бы полезно убедиться в том, что силы притяжения, изучаемые физикой, являются, по сути, выражением сил отталкивания между электронами, которые изучает химия. Быть может, алгебра покажется чуточку более привлекательной, если применить ее для расчета силы удара животом о воду или своего веса на планете, масса которой в два раза превышает земную. Только представьте себе любопытные последствия «перекрестного опыления» таких предметов, как компьютерные технологии и история эволюции. Что могли бы узнать дети, если бы им поставили задачу написать компьютерную программу для имитации изменения видов и борьбы за выживание в экосистемах?
Возможности безграничны, но школьная система, основанная на размежевании, не дает ими воспользоваться. На уроках уже разъединенные дисциплины преподаются в виде не связанных между собой тем и локальных эпизодов. На одном уроке алгебры детям объясняют, как найти вершину параболы, а на другом учат дополнять до полного квадрата. Потом они отдельно учат формулу квадратного трехчлена. Но на самом деле эти формулы подчиняются одной и той же математической логике; так почему бы не представить их как разные стороны одного понятия?
Не сочтите меня педантом, но я убежден, что дробление понятий самым пагубным образом влияет на глубину понимания и качество запоминания. Именно связь между понятиями (или отсутствие таковой) разделяет учащихся на тех, кто зубрит формулы ради экзаменов и больше никогда о них не вспоминает, и тех, кто сумеет их усвоить и вспомнить, когда потребуется, даже спустя десятилетия.
Дробный подход к преподаванию предметов применяется не только в точных и естественных науках. Его легко обнаружить и в гуманитарных дисциплинах. К примеру, вспомним Наполеоновские войны и так называемую Луизианскую покупку. Эти события были тесно связаны: за Луизиану предложили бросовую цену только потому, что Наполеону срочно понадобились деньги на финансирование своих наземных операций в Европе, поскольку его флот был полностью разгромлен при Трафальгаре и он не мог защитить Луизиану, даже если бы захотел. А чему учат в школе? Американским детям говорят, что Томасу Джефферсону удалось заключить выгодную сделку, и лишают их тем самым контекста, который мог разъяснить, почему у американцев было больше возможностей торговаться, чем у Наполеона. Этот и другие аналогичные моменты не способствуют адекватному пониманию того, насколько взаимосвязанным был и остается мир.
С усердием, достойным лучшего применения, мы моделируем и раскладываем по полочкам настоящее и прошлое, чтобы все аккуратненько втиснулось в рамки школьного урока, и отказываем тем самым своим детям в праве увидеть связи, лишаем их психологического преимущества. Принятый последовательный подход приводит в уныние: возьмем часть и притворимся, что она существует в вакууме. Мы поизучаем ее неделю, или три, или шесть, потом напишем контрольную и пойдем дальше. Неудивительно, что ученики забывают бóльшую часть выученного сразу после экзамена.
В самом деле, а зачем это помнить? Сначала детей лишили мнемонической радости соотнести только что узнанное с тем, что они изучали ранее, или с их собственным жизненным опытом. Затем их лишили возможности оценить, насколько только что узнанное ведет к осмыслению того, что они узнают позже. То есть, если темы живут в вакуумных упаковках, обернутых красивой бумажкой и перевязанных бантиком с надписью «исчерпано», зачем вообще брать на себя труд что-то запоминать?
Свою задачу я видел в том, чтобы преодолеть тягу к разделению материала. В моем понимании ни одна тема не может быть исчерпанной. Ни одну нельзя загерметизировать и отделить от других. Знание непрерывно, мысли перетекают друг в друга.
Весьма наглядна карта знаний, которую используют в Академии Хана. К 2006 году, когда я уже занимался со своими двоюродными братьями и сестрами и с детьми своих друзей, я написал около шестидесяти электронных генераторов вопросов по разным темам, и мне становилось все труднее следить за тем, кто и как успевает. Я рисовал бумажные графики, чтобы показать, как одно понятие создает предпосылку для другого. А потом решил написать компьютерную программу, которая бы сшила все вместе и в придачу смогла бы самостоятельно создавать индивидуальные задания. С первой попытки вышло неплохо. Я был уверен, что мои ученики оценят «карту понятий», собранных в единую систему. И она действительно стала пользоваться у них сумасшедшим успехом, а впоследствии легла в основу программной платформы Академии Хана. Показывая ученикам взаимосвязи между понятиями-предметами, наглядно объясняющие, откуда они пришли и куда ведут, мы подталкиваем их к тому, чтобы выбирать собственную дорогу, активно двигаться вверх, вниз, в стороны, куда бы ни занесло их воображение.
Что, в свою очередь, заставляет нас вернуться, хотя и кружным путем, к вопросу о личной ответственности.
Если признать, что обучение приводит к физическим изменениям в головном мозге и знание похоже не на линейную прогрессию, а на глубокое бурение недр понятий и идей, напрашивается неожиданный вывод: обучение никогда не происходит одинаково.
В этом и заключается ирония. Можно устанавливать как угодно много образовательных стандартов, но невозможно установить стандарт для самого процесса обучения. Не найти два одинаковых мозга, нет двух одинаковых тропинок в лабиринте знания. Даже строго стандартизированные тесты выявляют лишь приблизительное усвоение определенной части концепции, которую каждый ученик или ученица понимают по-своему. Личная ответственность за обучение неразрывно связана с признанием уникальности каждого обучающегося.