Студопедия — Глава 7. Общий взгляд на проблему
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Глава 7. Общий взгляд на проблему






НАУЧЕНИЕ И ЗАБЫВАНИЕ

П. Килонен, Э. Аллуизи1)

Общий взгляд на проблему

Как писал в 1942 Мак-Гиок, «научение — это изменение в деятельности, возникающее в результате тренировки». В свете теорий того времени, стремящихся охватить данные по научению животных и психомоторному научению человека, это определение в то время представлялось достаточно приемлемым. Однако с позиций сегодняшнего дня и соответствующих данных о процессе научения это определение имеет два недостатка.

Во-первых, научение может происходить и без изменения деятельности [115]. Во-вторых, научиться можно и минуя тренировку. Теория социального научения [13, 74] дает многочисленные примеры того, как человек может научиться только путем наблюдений или с помощью инструкции. Если говорить о новых толкованиях понятия «научение», то было бы правильно связать его с некоторым специфическим «изменением».

Несмотря на то что нет более удачного определения научения, мы хорошо знаем, когда, как и при каких обстоятельствах оно происходит. Цель этой главы состоит в том, чтобы снабдить читателя фактами относительно процесса научения.

Глава разбита на четыре раздела. В первом дается представление о человеке как о системе переработки информации. Такое представление будет основой для рассмотрения фактов научения. Хотя многие принципы научения можно обсуждать и без подобного представления, мы полагаем, что в его рамках можно понять, как связаны друг с другом разные факты. Таким образом, принятие такой точки зрения — не просто дань абстрактной теории, а способ понимания принципов научения.

Второй раздел посвящен выводу принципов научения из представлений о переработке информации человеком. В этом разделе рассматриваются различные ситуации научения, а также обсуждаются условия, способствующие различным видам научения.

" P. Kyllonen, E. Alluisi, Air Force Human Resources Laboratory, Brooks Air Force Base, Texa§,

Научение н забывание

Amp;а

Третий раздел посвящен некогнитивным коррелятам и детерминантам научения и исполнительной деятельности, причем упор здесь делается на потребности и мотивацию.

В последнем разделе основное внимание уделяется роли некоторых специфических принципов научения в практических и исследовательских задачах. Предложены методики повышения эффективности обучающих программ, основанные на изменениях в 1) стратегиях обучающегося, 2) режиме тренировки и 3) в системе, с которой обучающийся будет работать. На протяжении всей главы внимание уделяется комплексному научению, которое характерно для процесса приобретения человеком новых знаний и новых навыков в процессе тренировки или при имитации реальных условий работы.

7.2. Система переработки информации человеком

Во всех главах этого руководства широко используется концепция человека как системы переработки информации, в том числе и в настоящей главе при рассмотрении вопроса о том, как человек приобретает знания о фактах и усваивает навыки. Концепция переработки информации — основной подход к изучению процессов мышления. Из этой концепции не следует никакой конкретной теории, хотя разные исследователи разработали целый ряд теорий, которые можно было бы назвать частными случаями теории переработки информации.

В целом, согласно концепции переработки информации, человек— активный участник процесса научения (как и в некоторых вариантах теории переработки информации). В процессе переработки информации прослеживается тот поток информации, который обычно возникает на стадии начального восприятия, и происходит ряд когнитивных процессов, которые завершаются реакцией человека или изменением состояния памяти. Например, посмотрев на картину, мы должны сначала выполнить процесс распознавания изображения, а затем, по всей вероятности, установить ассоциативную связь с чем-то, с чем мы уже сталкивались раньше, и постараться сохранить это изображение путем запоминания.

По сравнению с традиционными бихевиористскими теориями в подходах, основанных на принципах переработки информации, больше внимания уделяется вопросу о способах интерпретации поступающей информации. Отводя важное место тому, что можно назвать когнитивным опосредованием, теории, основанные на принципах переработки информации, в целом оказываются гораздо более сильными и поэтому лучше приспособленными, чем бихевиористские теории, для объяснения сложных процессов мышления, которые могут происходить во время научения,

300 Глава 7

Вероятно, наиболее характерная черта информационного подхода — попытка провести аналогию между человеком и вычислительной системой. Человека (подобно компьютеру) можно рассматривать как устройство манипулирования с символами, состоящее из 1) более или менее постоянной памяти, в которой хранятся все данные, используемые данной системой, 2) главной оперативной памяти, в которой хранятся данные, обрабатываемые или пересылаемые в данный момент, 3) программного

 

 

 

 

  Внешняя среда    
    Перцептивный процессор  
Декларативная память   Оперативная память   Процедурная память
Когнитивный процессор Когнитивный процессор
      Двигательный процессор  
Исполнительные действия  
           

Рис. 7.1. Передача информации в когнитивной системе человека. Прямоугольники соответствуют различным видам памяти, стрелки — действиям по преобразованию информации, которые выполняются в разные циклы переработки.

обеспечения, или набора программ, которые по существу представляют собой списки инструкций (команд), подлежащих выполнению, и 4) центрального процессора, с помощью которого на основании программ задаются циклы операций. Данный раздел содержит материал, расположенный в соответствии с четырьмя перечисленными компонентами системы переработки информации у человека, которые можно переименовать соответственно как 1) декларативная память, 2) рабочая память, 3) процедурная память и 4) система переработки. На рис. 7.1 показана схема передачи информации в когнитивной системе. Эта схема может использоваться в качестве общей основы для обсуждения компонентов системы, которое проводится ниже.

7.2.1. Декларативная память

Декларативную память называют также долговременной, препозиционной, концептуальной, вторичной нлн семантической памятью в зависимости от контекста и вкуса автора. Именно в ней

Научейие и забывание3 0 *

Таблица 7.1. Характеристики декларативной памяти

Основная функция Запоминается значение входных данных
Объем Неограниченный
Содержимое (колы) Семантические (в основном) Пространственные Акустические Двигательные Временные
Информационные единицы Понятия Высказывания Схемы (фреймы, скрипты)
Организация Иерархия узлов и связей — допускаются неточные значения, наследование свойств, многие уровни сложности
Процессы научения — забывания Устное наученне (по наставлениям) Перекодировка (принцип специфического кодирования) Хранение (очень медленное забывание) Воспроизведение

хранятся конкретные данные. Предполагается, что такая информация хранится в памяти постоянно или по крайней мере достаточно долго (при очень медленном забывании). В табл. 7.1 дается сводка ключевых характеристик памяти данного типа.

К конкретным данным относятся, например, такие сведения, как названия отдельных частей некоторой машины, информация о том, какой город является столицей Аргентины, что 3 плюс 4 равно 7, что вы делали вчера и т. д. Один из наиболее важных вопросов, разрабатывавшихся в течение последних 15 лет в теоретических исследованиях, — это вопрос о том, какова структура такого рода знаний.

Удобно представлять декларативную память в виде сетки, узлы которой соответствуют понятиям, а нити между узлами — отношениям между понятиями. Предположим, например, что вы говорите «Джон — сторож» и «Джон любит бейсбол». Сетка для соответствующих понятий могла бы состоять из трех узлов, помеченных «Джон», «сторож» и «бейсбол», нити между которыми можно было бы пометить «род занятий» и «хобби».

Характерная особенность декларативной памяти, которую вполне естественно отразить в структуре сетки, — иерархическая организация запоминаемой информации. Иными словами, мы можем изобразить понятие на разных уровнях с разной степенью детальности. Например, какую-нибудь программу для преобразования данных на ЭВМ можно написать безотносительно к тому, как она должна выглядеть в машинном коде.

Иерархический характер организации памяти — это свойство, которое может быть использовано при составлении обучаю-

302f лава 7 _________________________________________ ........

щих материалов. Давно подмечено, что человеку значительно легче запомнить материал, который имеет внутреннюю структуру [18, 98]; еще легче он запоминает материал, структура которого явно выражена [22J. Например, если надо заучить список слов и некоторые из них принадлежат к классу А, а остальные — к классу Б, то такой список запомнить гораздо легче, чем если бы все слова были независимыми. Авторы учебников используют преимущества такого принципа обучения и разбивают материал своих книг на темы и подтемы.

Чтобы разобраться в особенностях процесса научения, протекающего в повседневной жизни, важно рассмотреть вопрос о том, какие именно базовые единицы информации отображены в данной сетке. Научение можно рассматривать как процесс, состоящий из трех этапов: кодирования, запоминания и воспроизведения. Термин «кодирование» связан с выделением существенной информации из входных сигналов. Если использовать язык переработки информации, то следует говорить о преобразовании внешнего стимула в некоторое множество символов. Понятие «запоминание» относится к процессу формирования копии символьного множества в декларативной памяти, так что впоследствии оно может быть воспроизведено.

Если оставаться в рамках этих понятий, то что мы кодируем, запоминаем и воспроизводим по памяти? Иными словами, чем характеризуются основные единицы информации? Какие именно символы выделяются в процессе кодирования? Рассмотрим один вид научения, связанный с вербальными понятиями. На одном уровне основными единицами можно считать слова, а те слова и понятия, с которыми они соотносятся, можно схематически представить как множество основных признаков. Признаки слов примерно соответствуют принадлежности к той или иной части речи, разным значениям и примерам использования. Значительное число исследований вербального научения было посвящено выяснению условий, при которых осуществляются простые акты запоминания (например, запоминание конкретного слова и контекста, в котором оно должно запоминаться). Чтобы описать значения различных слов, были предложены различные модели понятий [92, 99].

В последние годы значительное внимание уделялось не только запоминанию и воспроизведению отдельных слов и понятий, но и тому, как запоминаются и воспроизводятся ассоциации между разными понятиями. Согласно одному из самых известных способов отображения соотношений между от-детельнымн понятиями, который используется в нескольких теориях памяти [2, 5, 6, 52, 70], в качестве элемента декларативной памяти выступает суждение. Если обратиться к указанным теориям памяти, то можно обнаружить, что с помощью

_______ Наученне и забывание303

суждений кодируется смысл высказываний и предложений. Один из основных выводов, который можно сделать на основании упомянутых работ, заключается в следующем: несмотря на то что при запоминании той или иной входной информации (например, предложения) конкретные признаки (такие, как синтаксис предложения) не очень долго сохраняются в памяти, общий смысл поступившего сообщения запоминается очень хорошо (человек в этом отношении обладает большими возможностями). Смысл, по-видимому, может рассматриваться как весьма надежный и отличительный признак памяти. Можно сказать, что память «жестко запрограммирована на восприятие смысла». Мы в состоянии очень долго помнить смысл картины, которую увидели, или смысл предложения, которое услышали, помнить тогда, когда уже в памяти стерлись конкретные признаки поступившего в свое время сообщения [27]. i Кроме понятий и суждений требуется еще один, более высокий уровень представления, который Румельхарт и Норман [70] назвали «знания о сверхпредложениях». К примеру, каждый из нас обладает обширными знаниями о том, как выполняются самые разные дела: посещение ресторана, визит к врачу, утренний подъем от сна [21],написание какого-нибудь текста (письма, статьи, книги). Такие знания облегчают общение между людьми, поскольку в этом случае у слушателя и читателя имеется возможность логически вывести многие события, которые происходят в действительности, но о которых в явной форме не сообщается.

Таким образом, если нам говорят, что Джон написал руководство по сборке машины, то мы можем сделать заключение, что Джон прежде всего описал ту машину, которую нужно собирать, затем последовательно описал процедуру сборки, нарисовал (или ему нарисовали) схемы, соответствующие различным стадиям процесса сборки, дал машинистке черновик рукописи и, возможно, даже приобрел печатающее устройство. Мы можем также заключить, что Джон написал руководство либо по указанию начальника, либо потому, что он сам придумал эту машину и хочет чтобы ею пользовались другие люди. Мы вполне в состоянии сделать такие выводы, даже если указанные события не были описаны в исходном сообщении. Те элементы памяти, которые позволяют делать заключения такого типа, называют по-разному: скриптами [83J, схемами [79] или фреймами [63].

Двумя важными свойствами таких структур памяти являются наследование признаков и нечеткость значений. Свойство наследования означает, что элемент памяти может наследовать некоторое свойство элемента памяти более высокого порядка. Например, если нам говорят, что Джон написал руководство по

304 Глава 7

сборке «видж-машины»0, то мы легко можем понять, что именно сделал Джон, даже если мы и не знаем, что такое «видж-машина». Мы просто предполагаем, что «видж-машина»— это какая-то разновидность машин и что свойства машин вообще сохраняются и для данной «видж-машины».

Наличие нечетких значений связано с тем фактом, что мы обладаем способностью подразумевать существование определенных качеств той нли иной конкретной ситуации даже в том случае, когда о них явным образом не сообщается. Например, мы можем предполагать, что «видж-машина» имеет какие-то движущиеся части, поскольку большинство машин имеет такие части. Мы также можем предположить (хотя и не с такой уверенностью), что видж-машина сделана из металла, окрашена в серый или бежевый цвет и имеет источник питания. Хотя мы знаем, что предполагаемые свойства видж-машины в действительности могут не существовать, часто мы допускаем их наличие, и это облегчает нам общение и обучение (если только нам не скажут точно, что их не существует). Например, если нам скажут, что рассматриваемая видж-машина сделана в одной из европейских стран, мы можем сделать важный вывод об ее источниках питания (хотя не сообщалось, что машина рассчитана на переменное напряжение 220 В частотой 50 Гц). Мы сделали этот вывод, предположив, что машина работает на электроэнергии, опять же несмотря на то что явных сведений об этом нет. Очевидным достоинством такой сложной и хорошо организованной формы представления знаний является то, что она позволяет дать в сокращенной записи сложный набор характеристик. Недостаток же состоит в том, что часто мы ошибаемся, поскольку принимаем такие допущения относительно разных единиц и событий, которые на самом деле не подтверждаются.

Ортогональным свойству широты и сложности (степени зернистости) элементов памяти является свойство, которое может быть названо содержанием или форматом. Когда мы выше обсуждали размер элементов, нам было удобно ссылаться на понятия и высказывания, которые выражались в вербальной форме. Однако помимо вербальной мы запоминаем и храним в памяти такую информацию, которую трудно выразить словами. Мы запоминаем пространственное расположение, двигательно-кинестетические образы, а также информацию, поступающую к нам через слух. Хотя некоторые теоретики считают, что вся информация может быть представлена в виде высказываний, во многих практических случаях необходимо учитывать наличие других форм представления знаний.

") Игра слов. От английского widget, что означает «штуковина, бесполезная «ешь». — Прим. перев.

Научение и забывание ______________________________305

Одно время был широко распространен взгляд, что информация в рабочей памяти (которая будет рассматриваться ниже) хранится главным образом в акустическом формате, тогда как в долговременной памяти — в семантическом формате. Этот взгляд базируется на результатах экспериментальных работ, в которых анализировались ошибки при запоминании. Было обнаружено, что для кратковременной памяти характерны ошибки смешивания по сходству звучания (например, звук d часто путается со звуком b [36J), а для долговременной памяти характерно смешивание входных сигналов, сходных по смыслу. Однако было показано, что семантические ошибки могут совершаться и при кратковременном запоминании [90], а интроспективный опыт дает нам примеры долгого удержания в памяти звука и пространственных образов. Таким образом, следует считать, что как долговременная, так и кратковременная память способны к отображению информации в разных форматах.

Обнаружено, что распределение ошибок смешения при показе набора стимулов довольно устойчиво, что, вероятно, является следствием статистических связей между типами кодов и типами памяти. В качестве конкретного примера можно указать, что общение в большинстве случаев происходит в акустической форме (при этом протекают соответствующие процессы в рабочей памяти). С другой стороны, число используемых понятий, которое характеризует объем долговременной памяти, намного превышает число имеющихся фонем. В последующем обсуждении рабочей памяти мы еще коснемся вопросов кодирования и связанных с ним явлений, таких, как эффект модально-специфической интерференции.

Последний вопрос, который заслуживает внимания в данном обсуждении проблемы обучения, — это вопрос о связи между организацией памяти и зависимостью от контекста. Многочисленные исследования показывают, что обучающиеся лучше воспроизводят и запоминают материал тогда, когда условия тестирования максимально близки к тем условиям, в которых предъявлялся материал для запоминания [97, с. 223—251J. Одно из наиболее впечатляющих описаний этого явления приводится в работе [47]. В этом исследовании испытуемые должны были заучить список слов либо под водой, либо на суше. Воспроизведение слов осуществлялось с большим успехом в тех же условиях, в которых происходило заучивание (рост эффективности примерно на 12%).

Данное явление связано с тем, что Тулвинг [97] назвал принципом специфического кодирования. В окончательной формулировке этот принцип гласит: «...воспроизведение некоторого события или некоторого его свойства происходит тогда и только тогда, когда'след в памяти данного события достаточно сходен

ЗС6 Глава 7

со свойствами воспроизводимой информации» [97, с. 223]. Тул-винг зафиксировал широкий спектр ситуаций, в которых, как ему удалось показать экспериментально, этот принцип выполняется. Среди них — обучение после действия наркотиков (марихуаны), запоминание сообщений, устно воспроизводимых мужским либо женским голосом, а также обучение при наличии воображения и без него. Полученные результаты показывают, что воспроизведение заученных элементов при одних условиях (например, когда диктором был мужчина) более эффективно, если проверка производилась в аналогичных условиях (например, когда подсказки давались также голосом мужчины). Несмотря на то что зафиксированы случаи невыполнения этого принципа (как исключения), данный эффект проявлялся в достаточно широком диапазоне различных условий. Поэтому указанная закономерность вполне может считаться надежно установленной.

7.2.2. Рабочая память

Предполагается, что информация, которая используется в текущей когнитивной деятельности, хранится в рабочей памяти. Основные характеристики этой памяти приводятся в табл. 7.2. Те-

Таблица 7.2. Характеристики рабочей памяти

Основная функция Центр всех процессов мышления и обучения Подраздел декларативной памяти, временное хранение, непрерывность
Объем Весьма ограничен (быстрое затухание следов)
Содержимое Главным образом, но не исключительно, представлено в слуховом коде
Информационные единицы Организация Процессы обучения н забывания Такие же, как в декларативной памяти Такая же, как у декларативной памяти Интерференция (для сходных стимулов) Вытеснение (от 3 до 7 ячеек) Затухание во времени

кущая когнитивная деятельность затрагивает не только те объекты, на которых сфокусировано внимание человека, но и другую, относящуюся к делу информацию, которая учитывается при обработке. Например, при чтении внимание может быть сфокусировано на отдельном слове или группе слов, которые оказываются в зоне одной зрительной фиксации. Однако можно показать, что те объекты, которые располагаются на периферии фиксируемой глазом зоны, могут влиять на переработку ин-

Научение и забывание

формации, несмотря на то что внимание на периферических стимулах не фокусируется [59J.

Другим свидетельством того, что периферические элементы рабочей памяти могут влиять на переработку информации, являются результаты ряда работ, посвященных проблеме, которая одно время называлась проблемой подпорогового восприятия. Результаты этих работ показывают, что если имеется некий стимул, о существовании которого испытуемый не догадывается, то можно продемонстрировать явление настройки памяти (т. е. предварительную подготовку памяти к более эффективной обработке входных сигналов). Например, Марсел [58] показал, что на время распознавания слов (т. е. время, необходимое для того, чтобы определить, является ли набор букв словом или нет) может влиять настроечный стимул (т. е. слово, показанное за несколько секунд до предъявления тестового слова), предъявленный настолько быстро, что его нельзя распознать (нет никаких признаков, что испытуемые осознают его).

Эти и другие аналогичные явления легче всего можно объяснить исходя из предположения, что рабочая память является не отдельным хранилищем информации, а скорее всего частью декларативной памяти (той частью, которая активизируется на короткое время в соответствии с текущими событиями). Активность ограничена по времени, но протекает непрерывно во времени. По этой причине предполагают, что рабочая память — это некоторое постоянное состояние непрерывного процесса, которое сдвигается при смещении фокуса внимания и при изменении периферических элементов, имеющих отношение к тем элементам, которые попадают в фокус внимания.

Одно время считалось, что рабочая память — это просто кратковременная память (в отличие от долговременной памяти). Принято считать, что кратковременная память отличается от долговременной двумя особенностями. Первая связана со скоростью затухания следов в памяти. Предполагается, что единица информации, хранимая в долговременной памяти, имеет очень медленное затухание, если вообще можно говорить об ослаблении следов в этой памяти, тогда как единица информации, хранящаяся в кратковременной памяти, затухает весьма быстро. Многочисленные исследования (см. обзор [30, с. 35— 39J) показали, что характеристики хранения следов в кратковременной памяти хорошо аппроксимируются экспоненциальной функцией. При этом вид показателя экспоненты зависит от количества единиц информации, хранимых в рабочей памяти: чем больше единиц удерживается в памяти, тем быстрее затухание.

Поскольку скорость затухания следов в памяти описывается экспонентои, удобно говорить о «периоде полураспада» единиц информации, хранимых в рабочей памяти (речь идет о времени,







Дата добавления: 2015-06-15; просмотров: 370. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Эффективность управления. Общие понятия о сущности и критериях эффективности. Эффективность управления – это экономическая категория, отражающая вклад управленческой деятельности в конечный результат работы организации...

Мотивационная сфера личности, ее структура. Потребности и мотивы. Потребности и мотивы, их роль в организации деятельности...

Классификация ИС по признаку структурированности задач Так как основное назначение ИС – автоматизировать информационные процессы для решения определенных задач, то одна из основных классификаций – это классификация ИС по степени структурированности задач...

ИГРЫ НА ТАКТИЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ Методические рекомендации по проведению игр на тактильное взаимодействие...

Реформы П.А.Столыпина Сегодня уже никто не сомневается в том, что экономическая политика П...

Виды нарушений опорно-двигательного аппарата у детей В общеупотребительном значении нарушение опорно-двигательного аппарата (ОДА) идентифицируется с нарушениями двигательных функций и определенными органическими поражениями (дефектами)...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия