Эвристические технологии в образовательном процессе

Чрезвычайно важны способность  и умение проводить оценочные  мыслительные действия одного из вариантов  решения до его практической проверки. Оценочные действия сопровождают процесс эвристического поиска от начала до завершения.

Рациональность действий помогает объединять вновь воспринимаемую информацию с ранее известной, включать ее в систему имеющихся знаний, группировать и перегруппировывать данные задачи различными способами, останавливаясь на наиболее оптимальном варианте. Это обеспечит предпосылку развития способности генерировать рациональные идеи.

Основной принцип экономии действий выражается правилом: не делайте  при помощи большего то, что можно  сделать при помощи меньшего. Необходимо тщательно исследовать возможность привлечения наиболее необходимого материала, более близкого к рассматриваемой задаче. Однако полезно вспомнить и еще одно правило: в своем поиске держитесь к задаче возможно ближе, но будьте готовы отойти от нее настолько далеко, насколько вынуждают обстоятельства.

Эвристический поиск  будет продуктивным, если он сопровождается настойчивым желанием найти решение, достичь цели. Оно мобилизует интеллектуальные ресурсы решающего задачу. Неудача  не должна приводить к пессимизму. Нужно помнить, что изучать вопрос нужно до тех пор, пока не иссякнет надежда на появление какой-нибудь плодотворной мысли.

Одной из основных характеристик  настойчивости является способность  к доведению до конца. Имеется  в виду не просто настойчивость, собранность, волевой настрой на завершение работы, а именно способность к доработке деталей, к настойчивому поиску наиболее рациональных способов решения, к совершенствованию первоначального замысла.

Необходимым дополнением  настойчивости является гибкость, которая проявляется в способности быстро и легко переходить от одного аспекта задачи к другому, от одной гипотезы к более совершенной. Здесь особенно уместно подчеркнуть, что способность вовремя отказаться от непродуктивной гипотезы, а это трудно сделать, если она "своя", может повлиять на результат эвристического поиска⁶.

Одним из источников эвристической  деятельности является информация (опыт), накопленная в памяти решающего.

Во время эвристического поиска он извлекает нужную ему информацию, которая будет способствовать решению задачи. Этот сложнейший мыслительный акт извлечения актуальной информации называют актуализацией, приспособление извлеченной информации к решаемой задаче - ее организация. Механизм актуализации и организации информации при эвристически направленном поиске может быть различным. Один из них основан на распознавании в задаче знакомых элементов, которые уже встречались при решении других задач. Использование способов их решения может приблизить решающего к результату. Назовем другие механизмы актуализации и организации информации: изоляция элементов, деталей, задачи друг от друга, комбинация их в нужном для эвристического поиска направлении. Изоляция и комбинация, дополняя друг друга, продвигают процесс решения задачи. Разлагая целое на составные части, что способствует более пристальному изучению каждой из них, а затем воссоединяя их в различных комбинациях, мы заставляем эволюционировать наше понимание задачи, переходя к более перспективной ситуации.

Как отмечалось, основным предметом учебной эвристической деятельности является учебная задача.

Учебная задача - определенно  сформулированная информационная система, в которой есть информационная несогласованность  между ее частями, что вызывает потребность  в ее преобразовании и согласовании.

В учебной задаче выделяют основные компоненты, которые несут  определенную информационную нагрузку. В различных предметных областях задачи могут содержать специфические  качества, влияющие на их компонентный состав. Так, например, педагогическая задача (проблема) несколько отличается от математической. Однако возможно выделение наиболее общих компонентов задачи. Таковыми являются: форма, структура и содержание.

Форма задачи выражает внутреннюю организацию и взаимодействие элементов  задачи как между собой, так и с внешними условиями. Так, в математике различают по форме задачи (теоремы)⁷:

• на нахождение (внутренняя организация направлена на нахождение информации о рассматриваемом объекте  в виде величины его площади, длины  и т.д.);

• на доказательства (внутренняя организация направлена на установление истинности и ложности некоторого утверждения);

• на существование (устанавливают, при каких условиях имеется решение  и при соблюдении каких условий  существует тот или иной математический объект).

Форма - способ существования задачи, однако она характеризуется относительностью, так как возможна трансформация одной формы в другую. Этот факт особенно существен в эвристическом поиске, так как в решаемую задачу приходится вносить изменения, свойственные ее внутренней организации.

Структура - совокупность достаточно элементарных объектов с  конкретно описанной связью между  ними, которая представляет однозначную  организацию совокупности. Как видно, структура служит для фиксации совокупности различных объектов и структурных связей между ними в задаче⁸.

Структура задачи позволяет  регулировать ее сложность, которая  частично определяется количеством  структурных элементов и видами связей между ними. Это позволяет  педагогу регулировать степень сложности  задачи, исходя из интеллектуальных возможностей студента. Можно выделить еще одну потенциальную возможность данного компонента - на базе различного комбинирования элементов, сочетания их с ранее известными, переструктурирования задачи можно создать широкий массив задач, учитывающий практически все структурные ситуации. Все это позволит организовать эвристический поиск на любом по сложности учебном материале.

Если в заданной форме  определены структурные элементы, связи  между ними, установлены данные и  неизвестные элементы структурных объектов, то эта информационная система определяет содержание задачи.

Содержание - ведущий  компонент задачи, на основе которого начинается процесс решения. Оно  обладает определенной подвижностью и  относительной независимостью от формы  и структуры. Особое значение в содержании задачи имеют данные. Данные могут быть чрезмерными, т.е. содержать лишнюю информацию, могут быть противоречивыми. Учебные задачи, как правило, содержат необходимое и достаточное количество данных для нахождения неизвестных при данной структурной связи.

Учебная задача предполагает необходимость сознательного поиска, направленного на достижение результата. Чтобы решить задачу, необходимо найти  хорошо продуманную схему, которая  позволит результативно прийти к  цели. В литературе приводится методика Д. Пойа, которая позволяет регулировать эвристическую (поисковую) деятельность в процессе решения задачи. В таблице сконцентрированы наиболее типичные наводящие вопросы, призванные помочь обучаемому в решении задач. В зависимости от специфики задачи вопросы могут модифицироваться, изменяться, варьироваться.

 

1.3 Условия использования эвристической технологии в образовательном процессе.

Эвристическая деятельность осуществляется на основе эвристических  правил, эвристических операций и  стратегий, основанных на правдоподобных рассуждениях. Все названное составляет элементы эвристической деятельности.

Эвристические правила  представляют собой своего рода рекомендации к выбору возможного действия в условиях альтернативного поиска.

Эвристические операции представляют собой мыслительные операции, результатом которых станет эвристическое знание (аналогия, обобщение, синтез, анализ и др.).

Вся эвристическая деятельность по нахождению решения направляется эвристической стратегией, состоящей  из эвристических операций и регулируемой эвристическими правилами. Одновременно в эвристической стратегии присутствуют элементы формальной логики в виде доказательных рассуждений. В несложных учебных задачах часто нахождение решения основано на одной эвристической операции, которая выступает эвристической стратегией решения задачи.

Элементы эвристической  деятельности как мыслительные операции находят место в традиционных подходах к обучению.

Однако в них не учитываются многие существенные характеристики элементов, что значительно снижает их активизирующий потенциал. К характеристикам элементов эвристической деятельности можно отнести⁹:

• характер деятельности;

• информационную динамику;

• эвристические функции.

Представленные систематизированные  по основным характеристикам элементы эвристической деятельности должны найти применение в учебно-познавательном процессе, что, несомненно, активизирует мыслительную деятельность обучаемых, сделает ее организованной, целенаправленной, результативной.

Организация целенаправленного  обучения элементам эвристической деятельности является основной проблемой педагогической эвристики.

Рассмотренные элементы эвристической деятельности - правила, операции, стратегии и правдоподобные рассуждения - являются достаточным  инструментом при решении учебных задач.

Для более сложных  учебных задач, которые приближаются к задачам научно-исследовательского характера и имеют нестандартные  элементы в своей структуре, разработаны  системные методы поиска, решения  задач и активизации мыслительной деятельности в этом процессе. Эти методы служат и решению задач различного характера: экономических, технических, организационно-управленческих и др.

Системные методы эвристического поиска принципиально новых решений  задач различного характера начали создаваться и применяться в 40-60-х гг. XX в. Было разработано множество различных методов и их модификаций. Практика показала, что ряд методов имеет высокую эффективность и необходимость их дальнейшего развития не вызывает сомнения. Такая работа началась в 70-х гг. и была направлена на теоретическое исследование и сравнительный анализ эффективности и доступности методов для широкого применения¹⁰.

Рассмотрим некоторые  из методов, которые, на наш взгляд, могут использоваться в учебно-познавательной деятельности как обучающий инструмент, выступать сильнейшим орудием активизации мыслительной деятельности студентов.

"Мозговой штурм"  относится к эффективным методам  активизации коллективной творческой  деятельности. Идея метода основана  на том, что критика и боязнь  тормозят мышление, сковывают творческие процессы. Учитывая это, было предложено разделить во времени выдвижение гипотез и их критическую оценку. Проводить эти два процесса должны разные люди.

Педагогическое проектирование и педагогические технологии Решением задачи в ходе применения данного метода управляет руководитель. Он обеспечивает выполнение всех правил "мозгового штурма", а именно¹¹:

1. Условие задачи формулируется  перед "штурмом" в общих  чертах.

2. Группа "генераторов  идей" за отведенное время (20-40 мин) выдвигает максимальное количество гипотез. Выдвигаются любые гипотезы: фантастические, явно ошибочные, шутливые. Идеи должны следовать непрерывно, дополняя и развивая друг друга. Регламент на каждую идею отводится в пределах 2 мин, доказательств не требуется. Все идеи протоколируются или записываются на магнитофон. На этом этапе запрещена любая критика, в том числе скрытая, в виде скептических улыбок, жестов, мимики. Для повышения продуктивности "мозгового штурма" полезно предварительно ввести его участников в состояние мышечной и психической релаксации, снять у них психическую напряженность и мышечные зажимы тела.

3. Группа экспертов выносит суждение  о ценности выдвинутых гипотез.  Экспертиза и отбор гипотез  должны проводиться тщательным  образом, оцениваются несерьезные  и нереальные гипотезы.

4. Не решенная в процессе "штурма" задача может быть предложена  тому же коллективу, но в несколько  измененном виде, формулировке.

5. Для активизации процесса генерирования  идей в ходе "штурма" рекомендуется  использовать некоторые приемы: инверсия (сделай наоборот), аналогия (сделай так, как это сделано в другом решении), эмпатия (считай себя частью задачи, выясни при этом свои чувства, ощущения), фантазия (сделай нечто фантастическое).

6. Гипотезы оцениваются по 10-балльной  системе и выводится средний балл по оценкам всех экспертов.

Письменный "мозговой штурм" состоит  в том, что задача формулируется  письменно. Отсутствие влияния участников друг на друга благоприятно сказывается  на всех этапах "мозгового штурма". Организационно проходит аналогично¹².

Индивидуальный "мозговой штурм" представляет собой процесс генерирования  и оценки гипотез одним лицом. Генерирование идей происходит в  течение 10-15 мин с их записью, а  оценка через 3-5 дней. Допускается оценка гипотез одним лицом.

Обратный "мозговой штурм" основан на максимальной критике для раскрытия противоречий, недостатков высказанной гипотезы.

Синектический метод, методика его  использования

Синектика (греч. "совмещение разнородных  элементов") - система методов  интенсивной психологической активизации процессов нахождения решения проблемы. Методика представляет собой логическое развитие "мозгового штурма". Отличие состоит в том, что последний проводится с людьми, которые могут не иметь опыта творческой деятельности. Синектика же предполагает создание постоянных групп, которые в процессе своей деятельности накапливают опыт, разнообразные приемы и т.д.