Системное мышление 2019
Шрифт:
Важно, что в задачах специально тренируется контринтуитивность, отличие предлагаемого способа мышления от использования народных/бытовых интуиций/здравого смысла, это делается через использование практики понятийной описи 49 (conceptual inventory). Суть этой практики заключается в том, чтобы предлагать в задачах ответы-ловушки, соответствующие «народному мышлению». Это было предложено в физике, чтобы проверять понимание ньютоновской физики по сравнению с «народной» аристотелевской. В аристотелевской физике палец давит на стол (он же живой!), а стол не давит на палец (он же не живой!). В ньютоновской они давят друг на друга с одинаковой силой, что контринтуитивно, не соответствует «здравому смыслу» (зато соответствует ньютоновской физике). Задачи, составленные по принципам понятийной описи, проверяют – что на эту тему после прохождения курса физики думает выпускник. И если оказывается, что он решает задачи на третий закон ньютона с правильным применением формул, но при этом считает, что стол не давит на палец, то что-то в обучении пошло не так, и нужно доучиваться. Задачи по курсу системного мышления 50 составлены таким же образом, они проверяют системность в мышлении, правильность рассуждений с контринтуитивными понятиями системного мышления, отход от бытового и привычного мышления «здравого смысла». Опять же, «понимание» в какой-то предметной области ещё не даёт общей способности к мышлению.
49
http://modeling.asu.edu/R&E/Notes_on_Modeling_Theory.pdf
50
Появились материалы, обсуждающие beyond concept inventories towards measuring how students think – http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2830154/ (concerns about measuring student thinking as opposed to student knowledge, но все эти попытки плохо технологизируются по сравнению с concept inventory). Больше на эту тему в тексте «Заметки к „Заметкам по теории моделирования“ Давида Хестенеса» – https://ailev.livejournal.com/1197467.html.
3. Приложимость: умение системно мыслить по потребности in the wild, то есть в реальных проектах. Это совсем отдельное качество: уметь решать уже поставленные задачи (даже олимпиадного уровня сложности) из задачника против умения ставить задачи. Ставить задачи – это выделять из запутанного, шумящего, быстро меняющегося окружающего мира с огромным числом незначимых и кричащих о себе деталей правильные объекты, сопоставляя их с объектами, описанными в учебнике. После этого можно решать задачу, которая сформулирована уже в терминах изучаемой предметной области. В жизни нет задач из учебника, нет даже слов из учебника, их нужно выявить, обнаружить, т.е. поставить задачу, «приложить» книжное знание к жизни. А потом можно уже в привычных терминах из учебника решить поставленную задачку. Если нужно узнать, сколько яблок в двух кучках, нужно догадаться, что яблоки – это ровно те счётные объекты из учебника арифметики. Если вы хотите узнать про потребности для разрабатываемого вами супер-пупер-продукта, то нужно выявить, какие объекты в мире являются для него надсистемой, и какие роли людей заинтересованы в этой системе, что люди в этих ролях от этой надсистемы (а не от вашего супер-пупер-продукта!) хотят. Реальные проекты в учебном курсе появляются только тут, и только тут тренируется главный навык системного мышления: выделение главного и игнорирование не главного для борьбы со сложностью реального мира.
В составленных какими-то авторами тренажёрных задачах тепличные условия, так как ничто не отвлекает от применения материала из учебника – ни обилие незначимых деталей, ни отсутствие важной информации, которую ещё нужно найти, ни эмоциональное вовлечение в ситуацию (попробуй сообрази, в какой роли на тебя орёт начальник! А ведь нужно сообразить, прямо по ходу очень нервного разговора!). А ещё у тренажёрных задач заведомо есть решение, в жизни же существование приемлемого решения – не факт.
«Проектное обучение» происходит именно тут, результат прохождения тренинга приложимости на реальных проектах и даёт искомую метанойю: нейронная сеть мозга обучающегося научается думать системно, системное мышление после этого уже не требует осознанных усилий при рассуждениях, в том числе не требует усилий и для привязки его понятий к объектам окружающего мира. Это переход к неосознанной компетентности, мы можем также назвать это системной метанойей. После системной метанойи вы смотрите на мир из каких-то осознаваемых вами ролей, и видите мир, состоящий из различных систем.
Особенности решения учебных задач по системному мышлению
В инженерной, менеджерской и предпринимательской жизни обычно делается предположение об открытости мира 51 (open world assumption): «что не сказано, то просто не сказано». Это существенно отличается от предположения о закрытости мира в задачах из учебников: «что не сказано, того просто нет». Тренажёрные задачи чаще всего составляются из предположения о закрытости мира, опытные инженеры и менеджеры в предположении об открытости мира при решении задач начинают придумывать всё более и более необычные и маловероятные обстоятельства, логично ведущие к неправильным ответам – и даже часто добиваются успеха («вот если речь идёт о Юпитере, и пилот ракеты не боится огромной силы тяжести и играет на саксофоне в метановой атмосфере, то ваш правильный ответ будет неправильным, а мой неправильный правильным»).
51
https://en.wikipedia.org/wiki/Open-world_assumption
Действительно, маленькая вероятность обстоятельств к чисто формальной правильности ответа отношения не имеет (даже исчезающе маловероятное событие может быть формально верным, «логичным» в аристотелевой логике) и формально «математически» ученик может быть прав. Но в жизни (а не в идеальном мире математики!) генерирование таких дополнительных маловероятных условий исходя из посылки открытого мира не помогает решать тренажёрные задачи, а только мешает это делать.
Особое внимание нужно уделять тренажёрным задачам на начальных стадиях обучения – когда правильный ответ интуитивно не ясен, не является шаблонным. Когда студент материал знает плохо, он включает «смекалистый мозг». Он смотрит на 2*2 и начинает: «Это может быть любое число больше 1.0 и меньше 9.0, ибо мы же не знаем, насколько и как округлили исходные числа. И это может быть в ответе вообще что угодно, начинающееся и заканчивающееся на 2, ибо звёздочка не всегда означает знак умножения. Часто звёздочка означает любое количество символов. А ещё речь может идти о символьном умножении, поэтому ответом будет 22. И давай не будем разбирать ситуации, когда система счисления недесятичная, так и быть». Конечно, он достаточно смышлён, чтобы заподозрить в ответе 4, но и недостаточно уверен в этом ответе, чтобы не предположить дополнительных подвохов.
Двое из десятка изучающих системное мышление человек именно таковы – они материал не читали, но они хорошие инженеры или менеджеры, у них подвешен язык, они скептичны по отношению к материалу учебника (это ничего плохого, просто skeptic thinkers), и именно они обычно самые активные в группе.
Их цель не столько поупражняться в системном мышлении и использовании его концептов, сколько попробовать «прогнуть» предлагаемые задачи вместе с системным мышлением, испытать их на прочность формально-логичного «здравого смысла».
Этим людям хорошо работать Беспристрастными Свидетелями (Fair Witness) из Хайнлайна:
«Энн стояла на трамплине. Джабл крикнул ей: – Тебе виден тот дом на горе? Какого он цвета? Энн посмотрела и сказала: – С нашей стороны белый. Джабл обернулся к Джилл: – Вот видишь, Энн не стала говорить, что дом белый целиком. И вся королевская рать не заставит ее сказать это до тех пор, пока она не пойдет и не посмотрит. Но даже и тогда она не сможет утверждать, что дом остался белым после того, как она ушла» 52 .
52
https://ru.wikipedia.org/wiki/Чужак_в_чужой_стране
Как мы могли бы с этим бороться? Очевидный ответ – строго формализовать задачи, добиваясь однозначности правильного ответа. Но чем формальней будут поставлены задачи «из учебника», тем дальше они будут от реальной жизни! Жизнь не формально-логична, жизнь вероятностна! Интересуют общие закономерности, наиболее часто встречающиеся случаи, а не маловероятные исключения и особые ситуации! Если рассмотреть задачу о том, чем забивать гвоздь – молотком, камнем, подушкой, рукой, микроскопом, то ответ тут должен быть «молотком» (а не «молотком, камнем, микроскопом, и ещё рукой, потому что рука может быть в стальной перчатке от кольчуги»). Но если задача «чем забивать гвоздь, если вы оказались в дороге, и молотка нет?» будет иметь другие ответы! Задачи ситуационны, они не абсолютны, их решения вероятностны.
Ещё важно понимать, что все эти задачи тренажёрные, а не экзаменационные. Они дают лишь повод осознать и обсудить материал учебника, формализм «единственно правильного ответа» для них непринципиален. Один из курсантов отметил, что его настроение во время решения задач было – «ярость». Ибо его первый ответ стабильно оказывался неправильным, а правильные ответы, оказывается, были чуть ли не цитатами из учебника! И так задача за задачей: задачи заставляли перечитывать учебник, вычитывая из него новое и новое содержание.
Ещё один источник возможной «формальной нелогичности» системного мышления в том, что он представлен в стандартах и публичных документах, откуда мы берём его положения. Эти положения не представляют из себя логически непротиворечивую систему концептов и их отношений. Каждый стандарт имеет свой набор понятий, не претендующий на полноту и непротиворечивость с другими наборами понятий. Вероятностная природа понятий (см. книгу «Визуальное мышление») и изложение на естественном (чаще всего – английском, а не русском) языке только добавляет неопределённости, перевод на русский язык тоже не добавляет формальности в изложении. В реальных проектах «из жизни» тоже очень трудно составить непротиворечивое системное описание ситуации, так что использовать системное мышление будет много тяжелей, чем в специально составленных учебных задачах. Поэтому задачи намеренно составлены не слишком формально, они тренажёрны, в них не ожидается «подвоха» на особенность и уникальность ситуации, но ожидается хорошее знание положений из учебника.