Глобальная культурная революция начнётся с обучения детей программированию

Mindstorms: Children, Computers, and Powerful Ideas
Конспект книги Сеймура Пейперта «Mindstorms: Children, Computers, and Powerful Ideas».

Компьютеры изменили мир. А если это не так, то они очень старались.

Сегодня в твоём кармане аппарат, о котором в 80-х можно было только мечтать. Сбылось «пророчество» Сеймура Пейперта: «компьютеры в ближайшем будущем станут частной собственностью человека…» Действительно стали. И открыли возможности изменить не только подход к обучению, но и сам процесс мышления.

Сложно? Сеймур пишет об этом в 1980 в своей книге «Mindstorms: Children, Computers, and Powerful Ideas». Он раскладывает по полочкам идею о силе, которую мы обретаем, видя в компьютере аппарат_вместе_с_которым_мыслим, а не мощную вычислительную машину или точку доступа к знаниям. На этих словах гуманитарий думает: «Это для людей с техническим складом ума». И эта мысль — свидетельство проблемы, которую поднимает автор. Вещи могут казаться сложными с технической точки зрения но быть доступными гуманитариям. Да и нет никаких технарей и гуманитариев — это все ярлыки, навешанные на нас в школе и не имеющие ничего общего с настоящим положением дел. Пeйперт практик, он наполняет книгу примерами, которые стараются донести его идеи до каждого человека.

Его цель — вдохновить думать иначе и объяснить первые шаги. Начать с себя и наших детей, ум которых открыт к новому.

Глава 1. Компьютеры и компьютерная культура

Пейперт описывает культуру, которая существовала в 1980 и существует спустя 36 лет. Культуру вердиктов решения любой задачи — «верно» и «не верно». Это с детства воспитывает в нас страх ошибиться. Но существует и другая культура, компьютерная, в которой ошибка — лишь маленький шажок на пути к успеху.

«Наша культура богата сравнениями и противопоставлениями. И для рассуждений об этом у нас есть много слов в словаре. Это богатство снабжает наших детей моделями и инструментами для размышлений о таких вещах, как выбор между тремя большими конфетами или четырьмя небольшими… Но наша культура действительно бедна систематическими подходами к поиску решений. До сегодняшнего дня в нашем языке нет понятий, соответствующих элементам языков программирования. Из-за этого идеи, которые призваны стать успешными, остаются брошенными. В нашем обиходе нет слов для обозначения вложенных циклов (inner loop) или бага двойного учета (double-counting bug). И, конечно, у нас нет слов для сильнейших из идей, принесённых из мира компьютеров — идеи бага (bug) и отладки (debugging).»

«Большинство детей являются заложниками своей модели обучения, потому что она предусматривает только два варианта — «правильно» или «неправильно». Но когда ты учишься программированию, ты едва ли будешь прав с первого раза. Изучение мастерства программирования — это обучение высочайшему навыку поиска и исправления багов — элементов, которые удерживают программу от правильной работы. Вердикт над программой заключается не в том, права она или нет, а в том, легко ли её исправить.»

«Если этот подход исследования интеллектуальных продуктов обобщить и применить к культуре размышления о знаниях и их приобретении, то мы сможем избавиться от своих страхов «быть неправыми».»

Переворот в сознании: дети, компьютеры и плодотворные идеи
Идеи Пейперта, которые выглядят как критика системы образования, «вырезаны» из перевода его книги на русский язык, сделанного в 1989 году.

«Компьютеры в ближайшем будущем станут частной собственностью человека, и это понемногу вернет человеку возможность выбирать модели образования. Образование станет более частной, а не социальной деятельностью. И люди с хорошими идеями, «иными» идеями, восхитительными идеями перестанут сталкиваться с дилеммой — «продать» ли свои идеи консервативной бюрократии или спрятать в стол. Они смогут предложить их на открытом рынке напрямую потребителю. Появятся новые возможности у воображения и оригинальности. Наступит ренессанс переосмысления образования.»

Magic: The Gathering

Magic: The Gathering как инструмент изучения математики для Семёна (5 лет) и Михея (7 лет).

Глава 2. Матофобия: боязнь изучения

"Math is like ice cream, with more flavors than you can imagine — and if all your children ever do is textbook math, that's like feeding them broccoli-flavored ice cream." Denise Gaskins

«Наша культура шизофренично делит нас на «гуманитариев» и «технарей»... Это большое разделение прочно обосновалось в нашем языке, нашем взгляде на мир, структуре нашего общества, нашей системе образования, и, совсем недавно, в нашей теории нейрофизиологии... Я считаю, что компьютер может служить силой, которая разрушит границу между «двумя культурами». Я знаю, гуманитарии увидят, что технологии могут перевернуть их понимание людей как людей с определенным складом мышления. А что до технарей, оцепеневших от мысли о вторжении нерешительного гуманитарного мышления, — это им больше не будет угрожать.»

«Для меня слово «матофобия» имеет два значения. Одно из них — широко распространённая боязнь математики, которая обычно перерастает в реальную фобию. Второе значение пришло из понимания корня «мат». В греческом он значит «изучение» в глобальном смысле.»

«Дети начинают свою жизнь как ненасытные и полноправные ученики. В свое время они сталкиваются с трудностями в изучении в общем и в изучении математики в частности. И у них происходит переключение из матофилии в матофобию, из любви к математики и изучению в боязнь.»

«Наши дети выросли в культуре, пропитанной идеей, что существуют «умные люди» и «глупые люди». Общество определяет человека через набор его способностей. Есть люди с «математическим складом ума» и люди «не способные в математике». Все направлено на то, чтобы повесить ярлык на ребенка после его первого неудачного опыта изучения. В результате дети воспринимают ошибку как шаг в направлении к «глупым людям» или, более часто, к группе людей, «глупых в x» (где, как мы уже поняли, x чаще всего является математикой). Учитывая эту систему взглядов дети определяют себя в терминах своих ограничений, и это определение находит больше подтверждений на их жизненном пути. Очень редко некоторое исключительное событие приводит человека к реорганизации его интеллектуального самопредставления через открытие его новых возможностей в изучении того, что ранее было недоступно.»

«Маленький малыш не имеет особенного времени, выделенного специально для урока «Как научиться говорить». Его модель изучения кардинально отличается от раздельного обучения, которое подразумевает выделение среди других активностей особого времени для изучения предмета. В нашей культуре изучение математики в школах преподаётся в парадигме раздельного обучения. Большинство из нас изучало математику как медицину.»

««Живые» языки» изучаются через общение и нам не нужен учитель, который будет проверять каждое предложение и ставить нам оценку. «Мёртвые» же языки требуют постоянную обратную связь от учителя... Я утверждаю, что школьное изучение математики сильно подвержено влиянию идеи, что математика должна изучаться как мертвый предмет, используя примитивные, пассивные технологии: палочку и песок, мел и доску, карандаш и бумагу.»

Пейперт заканчивает вторую главу зависшим в воздухе вопросом — а какую технологию дать в руки детям, чтобы она была интерактивной, современной, соответствующей их духу свободы от ярлыков и любви к знаниям?

Иллюстрация программирования на LOGO

Семён — черепаха, которой управляет программист Михей.

Глава 3. Геометрия черепахи: математика, созданная для изучения

«Евклид разработал свою геометрию как набор фундаментальных концепций, одна из которых — точка. Точка может быть определена как сущность, которая имеет позицию и более никаких других свойств — у неё нет цвета, размера, формы. Люди, которые до сих пор не были посвящены в формальную математику, кто еще не был «математизирован», часто находят это представление сложным к пониманию и даже странным. Для них сложно установить связь между точкой и чем-то другим, что им знакомо. Геометрия черепахи, также, как и Евклидова, имеет фундаментальную сущность. Но эту сущность, которую я называю «черепаха», можно легко сравнить с вещами, которые людям знакомы. Причина в том, что она отличается от евклидовой точки, которая лишена любых иных свойств — она динамична, а не статична. Кроме позиции Черепаха имеет другие важное свойство: она имеет «направление». Евклидова точка находится в определенном месте, имеет позицию, и это все, что мы можем о ней сказать. Черепаха, находясь в определённом месте, также имеет позицию, но она также смотрит в определённом направлении. Следовательно, черепаха выглядит как человек: «Я нахожусь здесь и смотрю на север». Или как животное, или как лодка. И это подобие, следствие специальной способности черепахи, служит как инструмент визуализации или представления формальной математики для ребёнка. Ребенок сможет идентифицировать себя с черепахой и привнести свои знания о своём собственном теле и его возможностях передвижения в работу над изучением формальной геометрии.»

Сеймур Пейперт не только изобретает геометрию черепахи. Он разрабатывает язык программирования LOGO, целевая аудитория которого — дети дошкольного и младшего школьного возраста. LOGO становится одной из возможных сред для погружения ребёнка в математику и основы программирования.

«Для того чтобы увидеть, как это работает мы должны знать еще одну вещь о черепахах: они понимают команды, выраженные в специальном языке, который называется TURTLE TALK».

house_wrong

«Обычно на уроке математики реакция ребёнка на неправильный ответ — забыть этот момент как можно скорее. Но в среде LOGO, ребенок не поддаётся осуждению своими ошибками. Процесс отладки программы это привычная часть процесса разработки программы. Программист скорее будет рад тому, что нашел и исправил баг, чем постарается поскорее забыть о нём».

house_right

Глава 4: Языки для компьютеров и для людей

Следующая идея Сеймура — больше физической активности для изучения науки. Хотите показать ребенку как работает цикл? Вместе учитесь жонглировать! Малыш не понимает, что такое «процедура» — время придумать игру, которая всё объясняет.

«Установление связи между наукой и физическими навыками может дать намного больше для изучения науки чем то, что преподаватели любят называть «мотивацией». Это потенциально может поставить ребенка в ситуацию, в которой он может почувствовать взаимосвязь между собой и ученым, который использовал описательный формальный язык, и узнать, что он также может использовать этот язык как инструмент изучения физических навыков — таких, как жонглирование, например. Идея заключается в том, чтобы показать ребенку путь познания самого себя как настоящего ученого через делание чего-то увлекательного в реальной жизни. Если ребенок может увидеть Декартово изобретение координатной геометрии как что-то не совсем чужеродное благодаря своему собственному опыту из повседневной жизни, это поможет не только сделать Декарта более значимым, но, в то же время, поможет ребенку увидеть себя самого более значимым.»

Глава 5: Микромиры: инкубаторы для знаний

Во время классического изучения школьной программы ребёнок сталкивается с конфликтами — то, что он познаёт, не очень соотносится с реальным миром. Решение от Пейперта лежит в создании микромиров, в которых знания о том, как устроен микромир, можно проверить на практике.

«Один из простейших подобных конфликтов вырастает благодаря фундаментальному принципу ньютоновской физики: тело, находящееся в движении, в случае отсутствия внешних воздействий будет продолжать движение с постоянной скоростью не изменяя направления. Этот принцип «вечного движения» противоречит здравому смыслу... Допустим, мы хотим подвинуть стол. Мы прикладываем силу, заставляем стол придти в движение, и продолжаем применять силу, пока стол не достигнет нужного положения. Когда мы перестаём прикладывать силу, стол перестаёт двигаться. Невооруженным взглядом видно, что стол не ведет себя как ньютоновский объект.»

«Детям задали вопрос: «Откуда берётся ветер?». Некоторые ответили: «Я не знаю.» Большинство детей выдали свои собственные теории, такие как, «Деревья создают ветер, когда машут своими листьями»… Действительно, есть сильная взаимосвязь между наличием ветра и трепетанием листьев на деревьях. И дети могут провести эксперимент, который может быть основой их причинно-следственного предположения. Когда они машут своими руками недалеко от лица, они создают ветерок и могут его почувствовать. Ребенок может представить этот эффект многократно увеличенным, если колышащимся объектом будет не маленькая рука, а гигантское дерево, и колышется не одно дерево, а множество. Следовательно, густой лес может действительно быть мощным генератором ветра. Что мы говорим ребенку, который придумал такую замечательную теорию? «Это великолепная теория, Джонни, но она не верна» — эта фраза обезоруживает и может заставить большинство детей думать, что придумывать свои собственные теории бесполезно. Итак, лучше вместо того, чтоб душить детскую креативность, создать интеллектуальную окружающую среду, которая будет меньше доминировать, чем школьная со своими критериями «истины» и «лжи».»

Автор подводит нас к выводу, что созданная им и его коллегами-учеными окружающая среда LOGO идеальна для погружения детей в изучение математики и физики. Она обладает формализованными законами, которые находят отражение на практике и могут быть проверены ребенком при написании программ, управляющих черепахой.

Глава 7. Корни LOGO: Пиаже и искусственный интеллект

В мировоззрении Пейперта исследования человеческой психологии и исследования в математике и её изучении объединены единой возможностью привнести прогресс в вопрос создания искусственного интеллекта. Сеймур видит проблему в том, что при создании моделей машинного мышления мы, люди, пытаемся скопировать то, как мыслим мы. «Это нелогично: ведь даже когда внешнее представление выглядит идентичным, существуют ли хоть какие-то причины полагать, что внутренние процессы одинаковы?»

«В реальности наше существующее понимание того, как птицы летают, пришло не через изучение, сфокусированное на птицах, и не получило абсолютно ничего из изучения строения перьев. Скорее оно пришло через изучение разных типов феноменов и путём разных методологий. Некоторые исследовали высокоматематические модели законов движения в идеальных жидкостях. Другие исследования заключались в строительстве машин для «искусственного полета». И, конечно, мы можем добавить в список актуальные наблюдения за полетом птиц. Вся эта исследовательская деятельность синергично выросла в науку аэронавтику, благодаря которой мы и смогли понять «естественный полет» птиц и «искусственный полет» самолетов. Я так себе и представляю идею многообразных исследований в математике, машинном интеллекте и человеческой психологии, которые синергично дадут рост научной дисциплине, чьи принципы будут применяться для познания естественного и искусственного интеллектов.»

Сеймур Пейперт
Сеймур Пейперт родился в Южной Африке, в семье мигрантов из Российской империи, закончил Кембридж, выдающийся математик, психолог и педагог, основопложник теории искусственного интеллекта, создатель языка программирования LOGO. Рекомендации Пейперта по методам обучения, основанным на технологических достижениях были широко востребованы правительствами различных стран Европы, Азии, Африки и Америки.

Глава 8: Образы изучающего общества

Вывод? Какие перемены ждут нас, если культура компьютерного мышления выйдет за рамки обсуждения в узком кругу ученых и изменит культуру познания?

«Видение которое я презентовал об особенной компьютерной культуре, магической культуре, которая помогает нам не толко изучать, но и изучать изучение. Я показал как эта культура сможет сделать изучение более гуманитарным благодаря более персональному, не чуждающемуся отношений, подходу к знанию, и показал несколько примеров того, как это может улучшить отношения между людьми, вовлеченными в процесс изучения: сделать равными ученика и учителя. Но я прошел мимо социального контекста, в котором такой тип изучения может иметь место. Сейчас время предстать перед вопросом, на который я не знаю ответа, но который может иметь место в умах многих читателей: «Может ли этим контекстом стать школа?»

С момента написания «Mindstorms: Children, Computers, and Powerful Ideas» прошло 36 лет. С тех пор мало что изменилось в школах в глобальном смысле. Идеи Пейперта великолепны, они вдохновляют увидеть иной мир. Но они так и остались идеями узкого круга людей. Мы можем находить их отражение в работах и словах Брета Виктора, Салмана Хана или лидеров западных стран. Но найдем ли мы их отражение в повседневной жизни наших детей?

Зависит от нас.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА по теме обучения

books_mindstorms books_han books_debono nembrini
Seymour Papert "Mindstorms: Children, Computers, And Powerful Ideas" Салман Хан «Весь мир — школа» Эдвард де Боно «Латеральное мышление» Франко Нембрини «От отца к сыну»

Программы и гаджеты для обучения детей (и не только!) программированию

Обсудить публикацию в Facebook
24 Февраля 2016
product-management

Автор блога

Менеджер продуктов, со-основатель Мануфактура IT Production & Graphic Design и СМИ Downtown.ru.

Provotorov.com, Facebook, Twitter, Isntagram, Vk