На пути к психологии практического мышления

О развитии мышления учащихся при решении физических задач [1]

В ряде психологических исследований установлено, что решение физических задач предполагает переформулирование их условий (Анцыферова, 1960; Калмыкова, 1961; Флешнер, 1958). В этих фактах можно видеть зависимость успешности решения задач не только от собственно мыслительных операций, но и от личного опыта испытуемых. Решение задачи можно рассматривать как ряд ее преобразований на разных этапах мыслительной деятельности в зависимости от особенностей личного опыта человека.

Для проверки этого предположения был организован специальный эксперимент. Материалом для экспериментальных решений послужили школьные физические задачи средней трудности. Испытуемым предлагалось решать их вслух, а затем отвечать на вопросы по ходу решения задачи. Таким образом, в распоряжении экспериментатора оказывались подробные отчеты о решении задачи различными испытуемыми. Это позволило довольно детально вскрыть процесс решения физической задачи.

В процессе работы было получено 102 протокола решений и обследован 21 испытуемый. Испытуемые были различного возраста, образования, профессии. Поэтому одна и та же задача разным испытуемым казалась трудной или легкой, да и сами затруднения были самыми различными в зависимости как от особенностей задачи, так и от знаний, способностей навыков и т. д. испытуемого. Это давало возможность обнаружить и проследить различные подходы к решению задачи.

Во всех решениях удалось выделить некоторые основные этапы, в основном, конечно, совпадающие с традиционными, которые, однако, очень трудно отделить друг от друга: чтение и осмышление задачи; перевод условия задачи на язык формул; анализ, поиск решения; решение.

Процесс решения задачи может начаться уже во время чтения. Может быть, у испытуемого сразу появится план решения; может быть, он сразу выделит отдельные трудности или определит тип задачи. Но обычно первого чтения оказывалось недостаточно для решения. Чаще всего после первого чтения наблюдалось повторное чтение задачи, во время которого испытуемый иногда замедлял чтение, останавливался или как-то иначе выделял цифры и некоторые другие существенные для решения данные.

«Электропоезд при торможении движется равнозамедленно с ускорением (замедляет темп) минус 0,3 м/с² и останавливается через одну (по слогам) минуту после начала торможения. Найти начальную скорость. (Медленно повторяет) Скорость начальную».

Повторное чтение иногда объясняется невнимательностью первого чтения. Но главная причина в том, что уже при первом, а потом и при последующем чтении начинается процесс решения задачи.

Прежде всего решающий замечает, что часть данных задачи оказывается как бы зашифрованной, завуалированной, и только упорная мыслительная работа позволяет их обнаружить. Например, в приведенной выше задаче разные испытуемые открывают разные стороны. Испытуемый Ш., кроме цифр, заметил, что «поезд двигался все медленнее и медленнее» (в тексте – «равнозамедленно») и что «конечная скорость равна нулю» (в тексте – «останавливается»).

Испытуемая Г., кроме цифр, заметила только, что одну минуту нужно будет перевести в секунды. А к представлению о замедляющемся движении она пришла только после четвертого чтения, когда уже была сделана одна попытка решения задачи и был получен нелепый результат. Указание в тексте на торможение и равнозамедленное движение было у данной испытуемой подавлено словом «ускорение». Сопоставление данных, построение в уме модели ситуации задачи, гипотеза решения обнаруживают недостаток данных. Для отыскания дополнительных сведений решающий вновь обращается к условию задачи уже с определенным вопросом. Это и помогает ему найти дополнительные сведения. Таким образом, одна из причин, затрудняющих решение задачи и заставляющих испытуемого перечитывать условие задачи, связана с недостатком информации, которую почерпнул решающий при первом чтении.

Другая причина состоит часто как раз в обратном: текст почти каждой задачи оказывается переполненным смыслом. Рассмотрим, например, такую задачу. «Советский парашютист в 1945 году совершил рекордный прыжок с высоты 10,4 км и пролетел до высоты 600 м, не раскрывая парашюта в течение 150 секунд. Определить наибольшую скорость полета парашютиста, считая падение его равноускоренным».

Ясно, что в этой задаче совершенно неважно, был ли этот прыжок рекордным и в каком году он был совершен. Но и это оказывается далеко не всегда очевидным.