Кубик Рубика. За гранями головоломки, или Природа творческой мысли

Куб требует когнитивных и эмоциональных навыков, которые лежат в основе обучения и достижения успеха в XXI веке. Сборка Куба развивает визуальную рабочую память (которая оказалась более точным ранним индикатором академической успеваемости, чем показатели IQ). По мере выработки алгоритмов сборки, как это происходит у спидкуберов, Куб становится отличной иллюстрацией «процедурной памяти» в действии, что на жаргоне психологов означает автоматическое выполнение телом и разумом хорошо знакомых действий без сознательного контроля и внимания.

Помимо множества других уже упомянутых когнитивных навыков (таких как пространственное мышление, распознавание образов, устойчивость внимания) и, конечно, моторики, сборка Куба влияет на наши эмоции. В первую очередь мы учимся справляться с разочарованием! Это невероятно сложная головоломка, и вознагражден бывает тот, кто может оценить все путешествие, а не только конечный пункт назначения. В то же время именно из-за сложности удовлетворение от достижения успеха действительно имеет значение. Достижение результата повышает уверенность в себе, пробуждая чувство компетентности. Это чувство может перенестись на другие сложные интеллектуальные задачи. К тому же ваша победа над Кубом имеет ценность в глазах других людей, включая общественное признание, – просто вспомните персонажа Уилла Смита из фильма «В погоне за счастьем».

По всем этим и другим характеристикам Куб является прирожденным педагогом! И правда, он родился как учебная модель для моих студентов, которые сейчас в основном уже бабушки и дедушки, как и я. Мы видели, как Куб органично чувствует себя в кругу высокоинтеллектуальных математиков, экспертов в теории групп, геометрии и симметрии, специалистов в области инженерии, робототехники или информатики. В то же время естественная среда обитания Куба – в руках маленьких детей, которые играют и учатся, а также подростков и молодых людей, которые доминируют среди лучших спидкуберов.

Эдьютейнмент[7] – это новейшая образовательная концепция, которая предполагает, что обучение должно восприниматься детьми как игра или развлечение, а их учителям нужно понимать, что на самом деле они дают детям образование. (Мой старый друг, профессор математики, однажды пошутил, что большая практическая проблема этой привлекательной концепции – расхождение восприятия. Когда детям нравится процесс выполнения учебного задания, учитель считает это развлечением, а когда учитель думает, что он развлекает детей, они все равно воспринимают процесс как старую добрую учебу!)

Куб – один из немногих примеров, когда обучение и развлечение совпадают. Учителя с удовольствием используют его как средство обучения, а ученики наслаждаются игровым моментом, построенным вокруг Куба.

Примерно десять лет назад в Соединенных Штатах предпринимались попытки реформировать преподавание естественных дисциплин. Это привело к появлению концепции STEM, охватывающей четыре области (science – наука, technology – технологии, engineering – инженерия, mathematics – математика), или более широкой и предпочтительной для меня STEAM, которая также включает art – искусство.

В рамках развития STEAM-образования учителя обратили внимание на Куб и начали применять его в качестве учебного пособия. Появилась учебная программа «Ты МОЖЕШЬ собрать кубик Рубика» (The You CAN Do the Rubik’s Cube), которая помогала им не только научить детей разных возрастов, от детского сада до старшей школы, собирать Куб, но и наглядно представить на его примере ряд концепций из разных дисциплин.

Эта учебная программа помогает учителям взаимодействовать с учениками в интерактивной и осязаемой форме, давая им знания об алгоритмах, о геометрии твердых тел, соотношениях и пропорциях, математических операциях, алгебраическом мышлении и даже физике. В одном из модулей этой программы ученики узнают о Фибоначчи, числовом ряде, который он создал, о том, как числа Фибоначчи соотносятся с реальной жизнью и золотой спиралью. Дети практикуются в построении идеальных спиралей и узнают, что весь окружающий нас мир можно описать математическими моделями. Они изучают инженерное дело, определяя задачу и систематически находя решение. Одно из упражнений – понять, как использовать Куб для игры в крестики-нолики.

Другим большим приключением в STEAM-образовании для меня стало сотрудничество с Google и Liberty Science Center, одним из крупнейших образовательных центров в Северной Америке. Интерактивная выставка «За гранью кубика Рубика» (Beyond Rubik’s Cube) построена на основе иммерсивного обучения, предлагающего посетителям в игровой форме разобраться в непростых темах, от алгоритмов и решения задач до моделизма и изобретательства. Впервые выставка открылась в 2014 году и до сих пор путешествует по научным центрам США и Канады.

Куб зарекомендовал себя хорошим учителем, начиная с уровня детского сада и заканчивая аспирантурой. На каждом этапе ему удается то, что великие учителя делали со времен Платона: преумножать познания своих учеников.