Фокус познания: почему дети и взрослые по-разному запоминают новое?

Трудности в учебе у школьников — частая причина огорчения для учителей и родителей, особенно в младших классах. Стоит ли укорять ребенка в том, что он не ловит знания на лету? Российско-канадское исследование показывает, что все не так однозначно. У детей и взрослых заметно различаются сами стратегии мышления и обучения, и поэтому у первоклассника может уйти больше времени на усвоение урока, который будет с первого раза понятен для зрелого человека. Важную роль играет и правильная подача материала. С чем это связано и как помочь ребенку преуспеть в учебе?

Разделять и властвовать

«Съедобное — несъедобное» — не только детская игра, но и простой пример категоризации. Этот навык — важный инструмент, помогающий нам успешно ориентироваться в окружающем мире: например, отличать опасное от безопасного, живое от неживого. Умение разделять предметы, события и явления на группы по разным признакам позволяет запоминать новое, делать выводы, выбирать наилучший вариант из нескольких предложенных. Это одна из важнейших способностей, необходимых для развития мышления и успешной учебы.

Что нужно сделать, чтобы преуспеть в категориальном научении? Этот вопрос лег в основу научной работы команды исследователей из Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова, Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» и Йоркского университета (Торонто, Канада). На чаши весов легли два основных варианта — ментальное внимание и вербальная гибкость.

Ментальное внимание — это конструкт, похожий на рабочую память. От объема ментального внимания зависит, сколько единиц информации человек может одновременно держать в уме и анализировать. А вербальная (речевая) гибкость — это способность к когнитивному контролю или, простыми словами, умение быстро переключаться с одной мысли на другую.

В качестве испытуемых в новом исследовании участвовали 60 детей в возрасте 6–11 лет. Для сравнения результатов некоторые из задач также решили 30 взрослых добровольцев.

Подробнее о проведенной работе корреспонденту «Научной России» рассказала один из авторов исследования, ассистент кафедры педагогики и медицинской психологии Института психолого-социальной работы Сеченовского университета Анастасия Константиновна Ляшенко.

«Руководители работы из России и Торонто спланировали исследование, а затем набрали команду для его проведения. Российская часть коллектива непосредственно взаимодействовала с участниками тестирования и занималась анализом данных, а коллега из Торонто подключалась на этапе интерпретации результатов, — пояснила А.К. Ляшенко. — Для сбора данных среди детей мы договорились со школой в Ульяновске, предоставившей нам площадку. В исследовании участвовали только те дети, чьи родители дали согласие. А взрослая выборка состояла преимущественно из студентов».

Испытание игрой 

Ученые предложили испытуемым три последовательных теста. Их выполнение занимало в среднем около часа.

Первое испытание посвящалось навыку категоризации. Детям и взрослым показывали в случайном порядке восемь картинок с инопланетными зверями, отличавшимися друг от друга по нескольким признакам: форме головы, лап, хвоста и др. В зависимости от внешнего вида существо нужно было поселить в один из двух домиков — раковину или пещеру. При этом со стопроцентной точностью на вид жилища зверей указывал лишь один из их признаков — в одном из вариантов теста это была форма лапок. Остальные детали позволяли правильно угадать домик только в 75% случаев.

Но испытуемым не сообщались эти правила игры. Они знали лишь то, что похожие животные обитают в одинаковых домиках. А какой именно признак их объединяет, дети и взрослые должны были понять методом проб и ошибок. Подборка картинок демонстрировалась пять раз, при этом за ответами сразу следовала обратная связь в виде смайликов. Таким образом, испытуемым нужно было запомнить успешные действия, чтобы понять, какой признак всегда позволяет правильно определить место обитания сказочных зверей.

Второе задание проверяло речевую гибкость участников эксперимента. Для этого их просили за одну минуту вспомнить как можно больше слов из категории «еда». Если ребенок или взрослый легко переключался между разными видами пищи — например, переходил с фруктов на овощи, с овощей на молочные продукты, — это указывало на высокую вербальную гибкость.

Наконец, третье задание помогало ученым оценить объем ментального внимания участников исследования. Испытуемым показывали картинки с разноцветными воздушными шарами и просили их нажать цифру 2, если цвета предметов менялись, и 1, если нет. У задания был важный нюанс: участники тестирования всегда должны были игнорировать синий и зеленый цвета. Например, если на одной картинке красный шар находился в окружении синих, а на следующей те перекрашивались в зеленый, нужно было считать, что изменений не произошло. А вот если красный шар среди зеленых сменялся желтым, это следовало отметить. Уровень сложности заданий повышался: количество используемых на картинках цветов, помимо синего и зеленого, постепенно возрастало от одного до шести. Таким образом, детям и взрослым нужно было одновременно удерживать в памяти все больше деталей.

Исследование показало, что эффективность категориального научения растет с возрастом. Это касается и развития ментального внимания и речевой гибкости. Чем старше были участники экспериментов, тем лучше они справлялись с заданиями.

Но самое главное — ученые установили, что успех категориального научения в первую очередь связан с ментальным вниманием, в то время как вербальная гибкость на результат не влияет. Другими словами, чем больше информации ребенок может одновременно удерживать в уме, тем легче ему будет запоминать новые категории и использовать усвоенные знания для решения задач.

Тонкости внимания

Ученые также отслеживали, как испытуемые разных возрастов распределяют внимание при решении задачи на категоризацию. Для этого они наблюдали за движениями глаз детей и взрослых с помощью окулографа (айтрекера).

В своей работе исследователи отталкивались от знания о том, что категориальное научение базируется на двух разных системах: имплицитной и вербальной. Имплицитная система — эволюционно древний механизм, который активируется автоматически, без усилий со стороны человека. Его суть — обобщение: на основе множества признаков в памяти формируется среднестатистический прототип предмета, существа или явления. Допустим, человек встречает разных птиц — больших и маленьких, с разноцветным и скромным оперением — и со временем запоминает усредненный образ птицы. В дальнейшем, увидев новое животное, он будет сравнивать его с этим своеобразным шаблоном, чтобы его идентифицировать. Характерный признак работы этой системы — распределение внимания на множество деталей. Она активно действует уже в дошкольном возрасте.

В то же время вербальная система категориального научения моложе с точки зрения эволюции и основана на формулировании правил. Примеры: «Если собака скалит зубы, она проявляет агрессию», «Если гриб имеет красную шляпку с белыми пятнами, он ядовит». Этот механизм помогает человеку быстро выделять важнейший признак той или иной категории и выбирать оптимальный вариант своего поведения или решения задачи. Вербальная система связана с развитием речи и способностью объяснить свой выбор другому и начинает активно проявлять себя, когда ребенку исполняется примерно девять-десять лет.

Наблюдения с помощью окулографа показали, что 57% взрослых демонстрировали селективное внимание. Они быстро находили признак фантастического существа, стопроцентно определяющий его домик, и в дальнейшем фокусировались на нем, практически игнорируя другие детали. Таким образом, они успешно использовали вербальную стратегию — выявляли четкое правило, по которому можно определить категорию, и у них работала вербальная система категориального научения. 

В то же время дети обычно не фокусировались на одном признаке, а разглядывали фантастических существ целиком и нередко уделяли большее внимание изображениям домиков. 73% детей использовали прототипическую стратегию, то есть пытались сформировать усредненные образы зверюшек и ориентироваться на них во время выполнения заданий. Но даже те школьники, которые формально выбирали «взрослую» стратегию поиска правила, все равно продолжали демонстрировать распределенное внимание. Это означает, что детский мозг вне зависимости от осознанных стараний больше полагается на имплицитную систему категориального научения. Поэтому, если ребенку показать что-то новое (допустим, тот же ядовитый гриб), при следующей встрече с этим предметом или существом он все равно затратит больше времени на его распознавание, чем взрослый.

Дети и взрослые, использовавшие стратегию поиска правила, несколько лучше справлялись с поставленной задачей. Однако нужно оговориться, что в жизни способность охватывать вниманием множество деталей не менее важна, чем умение быстро отделять значимое от второстепенного. Преимущество взрослого перед ребенком — в возможности легко переключаться между этими функциями и в зависимости от ситуации успешно применять либо вербальную, либо прототипическую стратегию научения.

«Распределенное и селективное внимание — это два равноценных процесса, — подчеркнула А.К. Ляшенко. — Распределенное внимание во время тестирования использовали целых 43% взрослых, что говорит о том, что во взрослой жизни люди не отбрасывают эту способность. Взрослые одинаково хорошо владеют обеими стратегиями и способны переключаться между ними».

Зарядка для ума

Проведенная работа позволяет взглянуть на обучение школьников под другим углом. Получается, что дети не выхватывают суть информации, отметая второстепенное, как это делают взрослые, а поглощают и анализируют знания целиком, запоминая новое через многократные примеры. Поэтому ребенку семи-восьми лет может быть трудно с первого раза усваивать сложные правила. И дело не в лени, а в особенностях работы мозга, свойственных юному возрасту.

«Можно предположить, что это путь созревания конструкта: дети просто не сразу овладевают всеми функциями, доступными для взрослых, — объяснила А.К. Ляшенко. — Более того, именно взаимодействие ребенка со старшими дает возможность раскрыть более сложные аспекты когнитивных функций».

Одним словом, давлением на ребенка здесь не помочь. Гораздо правильнее посвятить время зарядке для ума. 

«В начальной школе не обойтись без тренировки детей фокусироваться на отдельных объектах, хотя это для них не так легко. Как мы говорили выше, обе стратегии важны, так что не стоит поддерживать только одну, — отметила А.К. Ляшенко. — Если мы говорим конкретно о тренировке внимания, задания должны быть разнообразными — например, найти среди многих вещей нужную, посчитать все объекты из одной категории, сфокусироваться на одном предмете».

Как мы помним, успех категориального научения напрямую связан с объемом рабочей памяти. Для ее тренировки пригодятся развлечения, требующие одновременного удержания в памяти несколько условий, — например, головоломки и сложные настольные игры.

«Ментальное внимание очень хорошо развивают математические задачки, — отметила А.К. Ляшенко. — Если же мы говорим о более развлекательных способах тренировки, то можно назвать такие популярные игры, как “Уно” и “Доббль”. Они помогают задействовать различные стратегии мышления и обучения. Это полезно и для взрослых!»

По словам А.К. Ляшенко, проведенное исследование в перспективе может помочь в разработке моделей для прогнозирования учебных успехов школьников. В настоящее время коллектив продолжает изучать процесс категориального научения. Кроме того, ученые хотят провести лонгитюдное исследование — наблюдать одних и тех же детей в течение длительного времени. Это позволит проследить в динамике, какие этапы развития в процессе взросления человека проходят ментальное внимание, вербальная гибкость и способность к категоризации. 

Источники

Комментарии А.К. Ляшенко

Сеченовский университет. Ученые выяснили, чем различаются стратегии мышления и обучения взрослых и детей 

Фото на превью: freepik / фотобанк Magnific (ранее Freepik).

Фото на главной странице: pressfoto / фотобанк Magnific (ранее Freepik). 

Источники изображений в тексте: freepik / фотобанк Magnific (ранее Freepik), пресс-служба Сеченовского университета, rawpixel.com / фотобанк Magnific (ранее Freepik), lookstudio / фотобанк Magnific (ранее Freepik), freepik / фотобанк Magnific (ранее Freepik).