Основи психології научання

33.4. Моделі научання

Уявлення про научання в когнітивній психології. Зага-

льна риса цих концепцій, яка відрізняє їх від поглядів ортодоксальних і радикальних біхевіористів, – уявлення про внутрішні (ментальні) структури і процеси, що є в основі пізнавальної діяльності суб’єкта. У межах біхевіоризму до такого виду побудови дійшов Е. Толмен, який ввів поняття когнітивних карт. У когнітивній психології научання роз- глядають не як вироблення асоціацій через обумовлювання, а як по- шук правил, закономірностей поведінки і діяльності або оптимального узагальненого розв’язання групи завдань, оснований на використанні одержуваної інформації. Термін «научання», як правило, замінюють поняттями «набування знань», «розвиток компетенції». Научан- ня/навчання в цьому контексті представляють як формування мента- льних моделей навколишнього світу, об’єктів, їхніх відносин, можли- вих операцій з ними та їхні наслідки. Удосконалювання моделей під- вищує ефективність їхнього застосування до конкретних завдань і розширює коло таких завдань.

Модель научання ACT. Уявлення про научання (набування знань) можна проілюструвати на прикладі концепції, яка описує здо-

бування, репрезентацію і використання знань, яку розробив Дж. Андерсон, – моделі ACT (Adaptive Control of Thought, адаптивний контроль мислення). Ця модель дає змогу описувати потоки інформа- ції в когнітивній системі, у якій виокремлюють три різні типи пам’яті: 1) робочу (working memory), що містить інформацію, необхідну для по- точної активності; 2) декларативну (declarative memory), що містить речення, твердження, судження про навколишній світ; 3) продукційну (production memory), яка належить до класу особливих, «продукцій- них» систем (production system). Продукційні системи – клас моделей представлення знання у вигляді продукцій (тобто утворень, у яких за- фіксовано сферу й умови застосування знань), що містять логічне яд- ро, наприклад, опис умов здійснення певної дії (Поспєлов).

Інформація про навколишній світ надходить у робочу пам’ять. Однак її можна зберігати в довготривалій декларативній пам’яті та ви- тягувати звідти. Продукції надходять у робочу пам’ять із продукційної пам’яті і їх відбирають за ступенем їхньої застосовності до розв’язання поточних завдань. Результати оцінки застосування продукцій зберіга- ються в системі продукційної пам’яті. Саме в її межах відбувається про- цес научання як фіксація історії виконання продукцій і наслідків цього виконання, як набування нових продукцій на основі слідів їхнього за- стосування, сформованих раніше.

Формування структури знання має два етапи. Перший – декла- ративний, відбувається компіляція знань (knowledge compilation), у ре- зультаті якої декларативне знання перетвориться на процедурне, оріє- нтоване на використання знання. «Знання-Що» перетвориться на

«Як».

776

Глава 33

В основі компіляції знання – або процедуралізація (proceduralization), тобто заміна універсальних перемінних на значен- ня, необхідні для розв’язання конкретного завдання, або композиція (composition) – злиття часток продукції. На другому – процедурному – етапі відбувається координація знань (knowledge tuning) через уза- гальнення (generalization) – розширення сфери застосування продук- ції; поділ (discrimination) – перетворення універсальних продукцій на більш спеціалізовані; посилення (strengthening) – усунення несуттєвих протиріч з продукції і заміна постійних на перемінні, що дає змогу скоротити загальну кількість продукцій.

Научання як формування структури знання. Ця група моделей базується на виокремленні систем пам’яті – процедурної, се- мантичної й епізодичної і відповідних їм компонентів структури знання.

Відповідно до однієї з них, поділ на декларативне/процедурне знання відповідає протиставленню довільного-мимовільного, усвідо- млюваного-неусвідомлюваного (у традиціях школи І.П. Павлова – першосигнального-другосигнального). У межах такого протиставлен- ня декларативна пам’ять є в основі експліцитних форм навчання і від- повідно до експліцитного знання, доступного усвідомленню. Експлі- цитне навчання відбувається швидко, іноді у формі інсайту, під конт- ролем свідомості. Процедурна пам’ять забезпечує імпліцитне навчан- ня, яке відбувається повільно, вимагає численних повторень матеріа- лу, основано на формуванні асоціацій між подіями, фіксує причинно- наслідкові відносини між ними. Результати імпліцитного навчання важкодоступні для рефлексії, тому суб’єкт може не знати, чого саме він навчився (Кендел, Хокінс).

Інша інтерпретація систем пам’яті припускає, що декларативна пам’ять містить репрезентації об’єктів, сутностей, фактів, подій. Де- кларативну пам’ять становлять: семантична пам’ять, яка зберігає мен- тальні моделі світу, й епізодичне, фіксуюче знання про персонально пережиті події та їхню упорядкованість у суб’єктивному часі. Процеду- рна пам’ять репрезентує операції з об’єктами, фактами, сутностями, переваги тих чи інших способів дії. Усі ці системи пам’яті потенційно доступні усвідомленню. У процесі навчання відбувається формування структури знання, компоненти якої представлено як елементи декла- ративної пам’яті. Відношення між компонентами структури знання постають як елементи процедурної пам’яті. Сформована в процесі на- вчання структура знання є репрезентацією об’єктів, фактів, подій і їх- ніх відносин, при цьому ця структура фіксує також участь суб’єкта в епізоді набування знання, його особистісну позицію.

Уся сукупність знань, якими володіє суб’єкт, структурована від- повідно до предметних галузей, які є референтними тій чи іншій дія- льності. Основні моделі репрезентації знань – продукційні (як модель ACT), основані на семантичних мережах (як деякі моделі мовної ком- петенції) або фреймові (Поспєлов). Вони дають змогу описувати знан- ня, застосовні до певних предметних галузей. Частину структури

777

Основи психології научання

знання суб’єкта, що релевантна певній предметній галузі, називають доменом. Уявлення про доменну структуру знання змушує по-новому формулювати класичні проблеми психології научання. Наведемо два пункти зі списку, що його запропонував Дж. Андерсон: 1) проблема початку навчання «з нуля» («tabula rasa») – яким чином здобувається знання в разі необхідності формування нового домену; 2) проблема перенесення – у який спосіб знання з одного домену можна перенести на інший.

Погодженість концепцій когнітивізму як напряму сучасної пси- хології поєднується з прийняттям різних варіантів розв’язання про- блеми формування нового і, отже, розв’язання проблеми научан- ня/розвитку. Зокрема, модель ACT Дж. Андерсона має яскраві ознаки інструктивної теорії, а концепція Ж. Піаже побудована на принципах епігенезу.

Уявлення про научання з позиції системно-

еволюційного підходу. Основа системно-еволюційного підходу (СЕП) – теорія функціональних систем П.К. Анохіна. Усі аспекти фор- мування й активності суб’єкта в межах СЕП описано через закономір-

ності еволюції функціональних систем. Специфіку СЕП порівняно з класичною теорією функціональних систем визначають уявлення про спеціалізацію нейронів щодо етапів розвитку відносин суб’єкта зі сві- том. Групи нейронів з однаковою спеціалізацією – функціональні си- стеми – фіксують моделі взаємодії з оточенням. Багато функціональ- них систем (моделей), які сформувалися впродовж онтогенезу епігене- тично і перебувають у певних зв’язках, становлять структуру індивіду- ального досвіду (у тварин) або знання (у людини) (відповідно – СІДТ і СІЗЛ) (Александров, Греченко; Максимова, Горкін). Беручи за основу концепцію системогенезу (фактично, селекційну та епігенетичну) П.К. Анохіна, СЕП розглядає процеси научання і розвитку як принци- пово нерозрізнені, що відповідає результатами сучасних досліджень. «Научання» і «розвиток» – лише різні найменування єдиного процесу формування нових систем, які реалізують і фіксують моделі взаємодій суб’єкта з оточенням (компонентів структури індивідуального досві- ду/знання) і реорганізації структури, яка формується.

Коннекціонізм. Один із сучасних напрямів у вивченні пізнання, у якому поєднано підходи, характерні для когнітивної психології, ней- рофізіології, комп’ютерних і математичних дисциплін і для проблема- тики штучного інтелекту. Основні ідеї коннекціонізму пов’язані з роз- робками «нейрональних мереж» (neural networks) і моделюванням за допомогою «рівнобіжних обчислень» (PDP modeling – parallel distributed processing, рівнобіжна розподілена обробка).

Коннекціоністські моделі являють собою мережі, побудовані з пов’язаних між собою нейроноподібних елементів. Ці елементи є вуз- лами мережі. Вузол може виражати і множину елементів, які репрезе- нтують певну «сутність», задану під час побудови моделі, наприклад, лексичні одиниці. Кожен елемент одержує на вході певний набір збу- джувальних і/або гальмівних впливів. На всій сукупності елементів

778

Глава 33

мережі (або на їхніх підмножинах) встановлюють сумарну активність, і стан мережі змінюється як функція сумарної активності. Зв’язок між елементами може змінювати значення активності, які вони передають. Ці зміни є функцією властивості зв’язку – її вагомість. Вагомість зв’язків представляє пам’ять мережі. У структурі мережі виокремлю- ють вхідний і вихідний шари елементів і шари, які не мають безпосе- реднього контакту з навколишнім середовищем – «сховані елементи» (hidden units). Оскільки поточний стан мережі можна описати як фун- кцію від початкового стану елементів мережі, процес її приведення до нового стану часто позначають як навчання (training). У межах конне- кціонізму научання представляє один з головних напрямів досліджен- ня. Під час пред’явлення мережі певних подій на вході вона моделює і відтворює їхні стохастичні відносини.

33.5. Типологія научання

Контекстна специфічність научіння (context specific learning). Принцип, суть якого в тому, що результати научання, яке відбувається в певному контексті, можна використати найефективніше в тому самому контексті. До детермінант, які обмежують умови пода- льшого використання набутого досвіду, належить також стан суб’єкта під час научіння (state-dependent learning).

Научіння «з однієї спроби» (one-trial learning). Концепцію розробив Е. Газрі, який вважав, що будь-яке научання відбувається одномоментно, оскільки поведінка – це «перекриття» у часі елемента- рних компонентів, кожен з яких є результатом научання «з однієї спроби». Феноменологічно научіння триває впродовж досить значного часу і є процесом удосконалювання поведінки. П.М. Фіттс підкреслює, що научання – це «освоєння навички, переважно безперервний про- цес, хоча тонка структура може містити дискретні операції». Відзна- чимо подібність концепції научіння «з однієї спроби» і принципу нау- чання «все або нічого» (all-or-nothing learning). Уявлення про научан- ня як про дискретну одиничну подію протиставляють континуальним теоріям (continuity theory), які описують його як безперервний процес. У межах концепцій дискретного научання варто розрізняти, напри- клад, власне оперантне научання (дискретна подія) і оперантне регу- лювання вже засвоєної поведінки (триваючий безперервний процес).

Наслідування, імітація (imitation, modeling) – це форма на-

бування знань, умінь і навичок, основана на тому, що суб’єкт відтво- рює дії іншого. Наслідування сприяє конкретизації вроджених форм поведінки, а також забезпечує наступність генетично не наслідуваних досвіду і навичок між поколіннями. Таке научання реалізується як ціннісно-орієнтаційна поведінка. Научання через наслідування проду- ктивніше у разі імітації поведінки, зовнішніх дій, ніж під час прохо- дження вербальних вказівок. Орієнтованість на розгорнуті зразки по- ведінки уможливлює научання, навіть якщо суб’єкт не повністю розу- міє копійовану поведінку та її наслідки.

779

Основи психології научання

Научання, основане на спостереженні (observational learning). Це поняття ввів А. Бандура, щоб уникнути пояснення нау- чання складних форм поведінки в людини через процес «спроб і по- милок». Він обґрунтовував, що формування такої поведінки може від- буватися також у результаті безпосереднього спостереження її зразків або їхніх зображень (наприклад, у кінофільмі). Таке научання може відбуватися навіть тоді, коли той, за ким спостерігають, не повторює поведінку-зразок і не одержує підкріплення. Очевидна подібність цьо- го типу научіння з наслідуванням (Бандура, Уолтере).

Імпринтінг (imprinting): тип научання, суть якого – у швидкій фіксації в пам’яті екологічно важливих, специфічних для цього біоло- гічного виду ознак об’єктів і подій. Ця форма научання реалізується на дуже коротких інтервалах часу і базується на здатності до витягнення критичної інформації та її використання для зміни поведінки. К. Лоренц докладно описав «реакцію проходження» у гусенят, курчат та ін. За його даними, будь-який об’єкт, що рухається (незалежно від розміру), який пред’являють пташенятам упродовж критичного пері- оду (для каченят, наприклад, інтервал 10-50 год. після вилуплення), вони розпізнаватимуть як «матір», оскільки в ординарних екологічних умовах таким об’єктом є саме качка-мати. Каченята будуть рухатися за об’єктом, імпринтінг якого виник у них. Якщо в критичний період об’єкт, навіть екологічно валідний, наприклад, голос матері, не було пред’явлено, то згодом його сприйматимуть як індиферентний. Зіста- влення імпринтінгу штучного об’єкта та качки-матері показало, що цей тип научання, отриманий у лабораторних умовах, є зворотнім – легко досягнути його зміщення на натуральний об’єкт. Доведено, що імпринтінг відбувається не «одномоментно», а готується знайомством з голосом матері ще в період висиджування (Хесс). Швидкість і міц- ність научання під час імпринтінгу забезпечують згуртованість вивод- ка (що необхідно для охорони і догляду за пташенятами), а отже, і йо- го виживання. Імпринтінг як форма научання має істотні відмінності. Що більше зусиль затрачає пташеня на наближення до об’єкта фіксу- вання, то більшої сили імпринтінгу досягнуто. Результати імпрнтінгу, які виникли на ранніх етапах розвитку, можуть виявитися через три- валі інтервали часу. У деяких видів тваринні переваги у виборі сексуа- льного партнера після досягнення зрілості визначаються імпринтін- гом, який виник у ранньому онтогенезі. Припускають, що ця форма імпринтінгу визначає спрямованість статевої поведінки на особин сво- го біологічного виду (Понугаева).

Перенесення (transfer). Виокремлюють чотири групи феноме-

нів:

• Перенесення научання (transfer of training) – зміна виконання або процесу набування навички, вміння або знання під впливом рані- ше набутих навичок, умінь або знань. Розрізняють позитивне і нега- тивне перенесення, що виявляється відповідно в поліпшен- ні/погіршенні виконання або в пришвидшенні/уповільненні научан-

780

Глава 33

ня. У вузькому значенні перенесення розуміють як пришвидшення ви- роблення навички під впливом навички, набутої раніше.

•Перенесення (генералізація) принципу. Протиставляють пере- несенню конкретного акту або ефекту взаємодії навичок (інтерферен- ції, проактивному полегшенню і гальмуванню тощо).

•Перенесення як використання акту поведінки, набутої раніше в певному поведінковому контексті (діяльності), в іншому, новому кон- тексті. Таке перенесення вимагає спеціального научання, що відпові- дає принципові контекстної специфічності научання.

•Особливі групи явищ перенесення – це не індивідуальне нау- чання, а запозичення знання в партнера, формування колективного знання. Ці явища наявні, якщо галузі знання в «донорів» і «реципієн- тів» мають певну формальну подібність.

Вияв ефектів перенесення. Ефекти перенесення мають ди- намічний характер, тобто залежать від послідовності пред’явлення за- вдань, тривалості їхнього розв’язання, інтервалів, які розділяють серії научання і заповнювання цих інтервалів.

Позитивний, негативний або «нульовий» ефект перенесення по- яснюють впливом раніше сформованого досвіду на научання в тесто- вій серії навчання. У разі проактивного полегшення (proactive facilitation) є позитивне перенесення, у разі проактивного гальмування (proactive inhibition) – негативне. Перешкоджає перенесенню інтерфе- ренція (interferention) між засвоєним раніше і знову засвоюваною на- вичкою, знанням тощо.

Важливими неспецифічними факторами, які забезпечують яви- ще перенесення, вважають «включення в роботу» і «научання навчан- ню».

Включення в роботу, «розминка», «розігрів» (warmup). Ефект пришвидшеного оволодіння навичкою, умінням чи знан- ням, в основі якого – передналаштування пози (postural set), уваги (attentive adjustment) або сформована в попередньому навчанні уста- новка (attitude). Варто розрізняти це явище («включення в роботу» як фактор перенесення) і «впрацювання», період на початку виконання серії дій, що поступово досягають необхідної точності і стабільної про- дуктивності.

Научання навчанню (learning-to-learn). Суть цього явища

–у набуванні специфічної навички – уміння вчитися. Максимальний ефект научання навчанню є тоді, коли пред’явлене завдання для нау- чання і тестове завдання подібні за використаним матеріалом, але ефект зберігається й у тому разі, якщо і матеріал, і завдання у «навча- льній» і «тестовій» серіях різні.

Важливим фактором, який визначає успішність перенесення, є подібність стимулів і відповідей, що становлять матеріал для научан- ня.

Ч. Осгуд сформулював основні емпіричні закономірності, які описують вплив цих факторів на ефективність ПЕРЕНЕСЕННЯ:

781

Основи психології научання

•Якщо стимули в ситуаціях навчання і тестування різні, а необхідні відповіді однакові, буде позитивне перенесення і ретроактивне полегшення, причому їхні величини стануть збільшуватися з посиленням подібності стимулів.

•Якщо стимули в ситуаціях навчання і тестування однакові, а необхідні відповіді розрізняються, буде негативне перенесення й ретроактивна інтерференція, причому їхні величини можуть знижуватися з посиленням подібності відповідей.

•Якщо і стимули, і відповіді в ситуаціях навчання й тестування різні, то буде негативне перенесення й ретроактивна інтерференція, причому їхні величини стануть зростати зі збільшенням подібності стимулів.

У межах когнітивної психології для пояснення явищ перенесен- ня використовують концепт «схема відношень « (relational schema) (Halford, Bain, Maybery and Andrews). Схема відношень – специфічна форма репрезентації, що представляє структуру ситуації або діяльності

втермінах компонентів і відношень між ними. Такі схеми є узагаль- неннями співвідношення конкретних прикладів відношень: «більше (гора, купка)» або «більше (слон, миша)» інтегруються в узагальнену схему відносин «більше (X, Y)».

Найяскравіший приклад перенесення – використання акту по- ведінки, набутого раніше в певному поведінковому контексті (діяльно- сті), в іншому, новому контексті, хоча й виглядає феноменологічно са- ме як перенесення готового фрагмента поведінки, однак вимагає сут- тєвої реорганізації індивідуального досвіду.

Інсайт (ага-реакція) (insight, aha experience) – феномен на-

бування нового знання, яке становить в «одномоментному» судженні розв’язання проблеми. Уперше його описав В. Келлер в експериментах з пошуком обхідного шляху в мавп: тривалі безуспішні спроби розв’язання завдання змінювалися зниженням рівня активності, роз- дивлянням ситуації і раптовим знаходженням правильного рішення. У феномені інсайту виявляються результати попереднього дослідження ситуації, минулий досвід, мотивація. У виникненні інсайту відзнача- ють роль феноменів «установки на научання» (learning set), «научання навчанню» (learning-to-learn).

Контрольні питання:

•Як співвідносяться терміни «научання», «навчання» та «учіння»?

•Розкрийте сутність видів учіння.

•У чому виявляється неусвідомлюване научання?

•Охарактеризуйте психологічні основи процесу научіння.

•Охарактеризуйте психологічну сутність процесу учіння.

•Охарактеризуйте психологічні аспекти навчання.

•У чому виявляється наслідування в процесі научання?

•Які психологічні основи формування знань, навичок і вмінь?

•Який зв’язок між научанням і розвитком?

782

Глава 33

•Розкрийте сутність класичних концепцій научання.

•Які є моделі научання? Охарактеризуйте їх.

•Які типології научання Ви знаєте?

Література:

Варій М.Й. Загальна психологія: Навч. посібник / Для студ. психол. і педагог. спеціальностей. – Львів: Край, 2005.

Веккер Л.М. Психические процессы: В 3 т. – Т.1. – Л.: Изд-во Ленингр. у-та, 1974.

Загальна психологія : Підручн. для студ. вищ. навч. закладів / За заг. ред. акад. С.Д. Максименка. – К.: Форум, 2000.

Загальна психологія: Навч. посіб. / О.В.Скрипченко, Л.В.Долинська, З.В. Огороднійчук та ін. – К.: А.Г.Н., 2002.

Леонтьев А.Н. Эволюция психики. – М., 1999.

Лурия А.Р. Ощущение и восприятие. – М.: Изд-во Московского ун-та, 1975. Максименко С.Д. Розвиток психіки в онтогенезі: У 2 т. – К.: Форум, 2002.

М’ясоїд П.А. Загальна психологія: Навч. посіб. – 3-тє вид., випр. – К.: Вища шк., 2004.

Основи психології / За заг. ред. О.В. Киричука, В.А. Роменця. – К.: Либідь, 1996.

Психология XXI века: Учебник для вузов / Под ред. В.Н. Дружинина. – М.: ПЕР СЭ, 2003.

Психологія / За ред. Г.С. Костюка. – К.: Рад. школа, 1968.

Психологія: Підручник / За ред. Ю.Л. Трофімова. – 3-тє вид. – К.: Либідь, 2001. Рубинштейн С.Л. Проблемы общей психологии. – М.: Педагогика, 1973. Шостак В.И. Природа наших ощущений. – М.: Просвещение, 1983.

•

783