Дерево знаний. Прекрасно растет от корней и плохо принимает привитые ветки

Встреча с нейробиологом, доктором медицинских наук, профессором Константином АНОХИНЫМ представлялась особенно важной для нашей рубрики, потому что, по мнению коллег, сейчас это один из ведущих в мире специалистов, изучающих механизмы памяти. А что, как не память, можно назвать основой, на которую опирается обучение во все времена и во всех странах? Однако Константин Владимирович предложил тему несколько неожиданную, сугубо педагогическую. Не занимаясь специально проблемами образования, нейробиологи во всем мире в последние годы пришли к обсуждению новых данных о том, какие процессы, происходящие в мозге человека, позволяют ему успешно приобретать новые знания, и как в связи с этим следовало бы организовать обучение. О двух концепциях, двух парадигмах, одна из которых новая, строится не столько на памяти, сколько… Впрочем, начнем со старой, широко известной и учителям, и родителям.

До сих пор в наших головах и в методах обучения продолжает господствовать представление о том, как устроен мозг и как он познает мир, которое сложилось более трехсот лет назад. Это представление состоит в том, что образование заключается в передаче готовых знаний от поколения к поколению, от родителей – детям на основе внешних воздействий. Один из теоретиков образования того времени, Камениус, очень ярко описал процесс познания, уподобив его процессу печатания. Вместо бумаги, по его мнению, мы имеем мозг ученика, учитель заменяет краску, а пресс – жесткая дисциплина, заставляющая ученика трудиться. Это типичная парадигма, вытекающая из декартовской теории рефлексов. Ученик пассивен, его следует непременно подхлестывать, мотивировать извне.

Уже тогда было понятно, что знания бывают разные: формирование идей и концепций – это одно, а приобретение умений и навыков – другое. Но в том и другом случае, повторяю, считалось, что мозг ребенка, по выражению Локка, – чистый лист, на который следует записать знания предыдущих поколений, и он же – восковой шар, которому учитель может придать те или иные формы.

В ХХ веке стало накапливаться все больше данных, свидетельствующих, что декартовская теория рефлексов не вполне соответствует действительности. Что обучение – процесс очень активный, заданный самой природой, идущий изнутри. Более того, любое знание приобретается лишь как расширение, надстраивание над тем, которое уже есть у человека.

– И у маленького ребенка?

– И у самого маленького ребенка. Но я сначала приведу пример, связанный со взрослыми. Карл Поппер, один из теоретиков новой парадигмы, часто проводил такой эксперимент. Он говорил слушателям: возьмите лист бумаги, ручку, наблюдайте и записывайте. Во всех случаях неизменно следовали вопросы: за чем наблюдать и что записывать? Это означает: определенные установки, ожидания всегда должны предшествовать наблюдению, восприятию информации, тому, что человек видит, слышит, осязает. И если пойти по цепочке, прослеживая, откуда у него взялись знания и ожидания предыдущие, откуда препредыдущие, и так далее, мы приходим к тому, что всякий живой организм рождается с определенным набором ожиданий, мотивировок, интересов, которые путем эволюции передали предыдущие поколения. Расширяя этот спектр, мы получаем растущее дерево знаний.

– Константин Владимирович, откуда же тогда берутся люди, которые не хотят учиться, мало чем интересуются? Такая генетика?

– Это вопрос не только к генетике, но и к образованию. Рождаемся мы с более-менее схожим репертуаром того, к чему подготовила наш вид предыдущая эволюция, то есть похожим набором предрасположенных к какой-то деятельности нервных клеток. Эти репертуары у разных индивидуумов не идентичны, однако в еще большей степени разными нас делает тот путь, который человек проходит в окружающем его мире от младенца до подростка. Формирование личности – это формирование моделей желаний, устремлений, целей.

Данные молекулярной нейрогенетики действительно показывают наличие индивидуальных различий в эмбриональном развитии мозга, в структуре разных его отделов, отвечающих, условно говоря, за музыкальные, художественные и прочие способности. В этом смысле мы, конечно, очень разные. Однако другое направление исследований весьма убедительно демонстрирует, что сами эти генетические процессы в огромной степени зависят от воздействий, которым мы подвергаемся в первые часы, дни после рождения. И не только после рождения. Некоторые эксперименты показывают, что даже те звуковые сигналы, которые воспринимает плод на последних месяцах беременности, способны влиять на последующее поведение и звуковые предпочтения ребенка. То есть такие эффекты среды способны оставлять след на всю жизнь. Более того, ранняя среда вызывает такие изменения функционального состояния генов мозга, которые передаются следующим поколениям.

Этот феномен получил в последнее время название эпигенетической наследственности. Например, широко известны работы группы американских и канадских ученых под руководством Майкла Мини, наблюдавших, как материнский уход за крысятами в первые дни жизни влияет на их последующее поведение, способность к обучению, адаптацию к среде и реакцию на стрессовые ситуации. Есть матери, которые очень прилежно вылизывают своих малышей, тщательно ухаживают за ними в течение первой недели после появления детенышей на свет. А есть крысы, достаточно равнодушные к своему потомству. Проследив за дальнейшим поведением тех и других крысят, ученые выяснили, что в первом случае вырастают особи, которые оперативно реагируют на различные стрессовые ситуации, легко восстанавливаются потом, хорошо обучаются. Вторые соответственно на стрессы реагируют медленно, а расстройства после стрессовых ситуаций остаются у них надолго. Обучаются они плохо. Исследователи также обнаружили, что в основе этих различий – изменение функционального состояния нескольких генов в мозге, происходящее под влиянием материнского ухода в первые дни и остающиеся затем на всю жизнь. Характерно, что самки, за которыми в детстве хорошо ухаживали, и сами поступают так же, хотя контактов с родителями у них больше не было. Таким образом, ранний опыт не только влияет на всю последующую жизнь особи, но и оказывает эффект на ее детей, часто даже внуков и правнуков.

Это очень убедительная иллюстрация, показывающая, как ранний опыт, влияя на состояние генома, сказывается и на способностях к обучению, и на общении с собственными детьми.

Результатом открытий, сделанных в ХХ веке, естественно, должна стать новая парадигма обучения. Она должна исходить из понимания того, как обучение строится на репертуарах функциональных систем, которыми снабдили нас наша собственная эволюция и наше предыдущее, особенно раннее, развитие. Если приобретение знаний базируется не столько на внешних инструкциях, пассивном впитывании поступающей информации, сколько на генетической и эпигенетической предуготовленности наших установок и интересов, если это прежде всего решение проблем, задающихся изнутри, то и роль учителя коренным образом меняется. Он не может быть, как предполагали теоретики прошлого, копировальной машиной знаний. Его задача – создать среду для активного поиска и самостоятельного обучения, для творческого процесса в классе.

– Нужно отдать должное учителям-новаторам. Поразительно, что и в ХХ, и в ХIХ веке талантливые педагоги искали пути именно такого взаимодействия с детьми! Они чувствовали в ребенке живое начало, которое старались развивать. Примеров можно назвать много и у нас в стране, и за рубежом. Но всегда этот поиск строился на основе многолетних наблюдений, интуиции, любви к детям. Наука мало что могла подсказать.

– Сегодня, на мой взгляд, науки о мозге имеют очень перспективное направление. Это изучение того, как при развитии и обучении в мозге формируются новые функциональные системы и особенно так называемые зеркальные системы познавательной деятельности. Теория функциональных систем сложна, и упрощать ее – дело рискованное. Применительно к нашей теме можно сказать, что речь идет о совокупности клеток мозга, которые своей синхронной активностью содействуют решению определенной проблемы и получению результата. Система, когда она складывается в мозгу, отличается своими свойствами от отдельных клеток. Этот конгломерат поддерживает цель, память, чтобы результат был опознан. И если получается что-то не то, она перестраивается, ищет новые пути, то есть обладает когнитивными характеристиками.

Выявилась и другая удивительная вещь. Организм А – ребенок, наблюдая за организмом Б – взрослым, может перенять у него что-то только в случае, если в мозгу его уже сложилась система, стимулирующая такое перенятие, некий образ. Если А смотрит, как Б чистит апельсин и ест, у А активируются те же нейроны, которые работают, когда он сам потом начинает чистить и есть апельсины. В экспериментах итальянской группы ученых под руководством Джакомо Ризолатти было выявлено, что у обезьяны работают одни и те же нейроны, когда она берет орех в рот и когда только наблюдает, как это делают другие. Стало быть, наша способность перенимать, подражая, обеспечивается за счет предсуществующей в мозге функциональной системы, как бы выполняющей функцию «отражения» происходящего, зеркальными свойствами ее нейронов, формирующих опережающую модель. Мозг человека, как и мозг обезьяны, буквально пронизан такими нейронами.

Кстати, в связи с этим открытием ученые привлекают особенное внимание к тому, что дети смотрят фильмы и спектакли со сценами насилия. Оказалось, что наблюдение за такими событиями активирует в мозге ребенка те же функциональные системы и группы нейронов, которые работали бы, случись ему самому участвовать в таких действиях. След от возбуждения, «раскачки» этих функциональных систем приводит к тому, что вероятность агрессивного поведения во взаимодействии со сверстниками у ребенка достоверно возрастает.

И точно так же активное наблюдение за любым процессом, заинтересовавшим ребенка, – это уже обучение. Поэтому можно сказать, что любой ребенок, хоть что-то наблюдавший в жизни, располагает вполне конкретными знаниями. На них и следует надстраивать, условно говоря, следующий этаж.

Я не педагог и говорить буду очень схематично, ориентируясь только на нейробиологические данные. В новой парадигме обучения мы исходим из трех важных допущений:

предполагаем, что ученики уже имеют знания, полученные до того, как оказались в обстановке обучения;

многие из этих знаний могут оказаться неверными, ошибочными;

благодаря активной природе человека дети сами охотно уточняют, исправляют неверные представления, дополнят и разовьют свои знания, если поймут, как это сделать. Образовательная среда, таким образом, должна быть открытой, свободной, позволяющей не стесняться ошибок, а наоборот, поощряющей как можно более быстрое выведение их на поверхность. Учебный кабинет – как раз то место, где их можно совершать. Но рядом с ребенком должен быть кто-то, кто поможет ему быстрее разобраться, понять, предоставит недостающие для этого сведения, и при этом учитель обязан поддерживать атмосферу максимальной доброжелательности и доверия. Только в ней игра с опознанием своих ошибок может быть эффективной и радостной.

При соблюдении этих условий возможны очень большие успехи в обучении. Мне рассказывали, например, об интересном опыте наших французских коллег: под Марселем был недавно создан Средиземноморский институт нейробиологических исследований, оснащенный новейшим оборудованием. Ученые этого института организовали специальный курс обучения для старших школьников из разных учебных заведений Марселя. Ребят приглашают на несколько дней в институт и проводят с ними занятия по новой схеме, похожей на ту, о которой я говорил. Результаты удивительные! В состоянии творческого подъема мозг ребенка справляется за несколько дней с такими задачами и накапливает такие объемы знаний, которые прежде осваивались неделями, месяцами. И это активное освоение, опирающееся на инициативу самих детей, идет в темпе, продиктованном их интересом и их возможностями, а не программами, которые пишутся в расчете на пассивного среднестатистического ученика. Кстати, по словам директора этого института, профессора Бен-Ари, правительство Франции приняло решение опыт марсельцев сделать достоянием педагогов, то есть распространять в школах страны.

Это тенденции, заметные не только по Франции. В мире уже складывается международное сообщество ученых, занимающихся разработкой проблемы «мозга, разума и образования». Примечательно, что журнал с таким названием в этом году стал выпускаться издательством Blackwell, и при желании с ним можно ознакомиться в интернете.

Материалы этой рубрики читайте в №28 от 10.07.2007, №32 от 7.08.2007, №35 от 28.08.2007 и №40 от 2.10.2007