Сбитые с толку. Почему наши интуитивные представления о мире часто ошибочны

На протяжении последних нескольких десятилетий стало ясно, что студенты, занимающиеся науками о Земле, не выносят с этих курсов современное понимание о строении и тектонике планеты, а, скорее, сохраняют наивное представление о ее статичности. Масштабное исследование показало, что преподавание таких дисциплин практически не влияет на ложные представления в этой области[180]. В исследовании участвовало 250 студентов, посещавших какой-либо из 43 курсов в 32 колледжах. До и после обучения все они прошли тест на понимание геологического времени, тектоники плит и внутреннего строения Земли.

До обучения студенты в среднем правильно отвечали на восемь вопросов из девятнадцати. После обучения — на девять. Результаты были такими же независимо от того, учились студенты в колледже, государственном или частном университете, посещали ли они занятия по физической геологии, исторической геологии или по каким-то более специализированным курсам, например геологии для инженеров. Особенно разочаровывает, что сильнее всего прогноз конечного результата коррелировал не со специализацией, типом учебного заведения и предметом, а с результатом предварительного тестирования. Таким образом, студенты как будто вообще ничему не научились.

Отчасти проблема в понимании геологических процессов, в том числе дрейфа континентов, вызвана тем, что связанные с ними явления незаметны невооруженному глазу и обычному человеку просто неизвестны. Лишь немногие знают, что ископаемые одних и тех же биологических видов найдены на отдаленных континентах или что скальные образования на разных континентах подходят друг к другу по размеру и структуре. Но даже узнав об этом, мы не стремимся получить объяснение с таким рвением, как в случае более ярких явлений — замерзания, падения, кипения и сгорания, которые мы рассматривали выше. Геологические теории считаются скорее любопытными фактами, а не объяснением. Мы усваиваем их в отрыве от феноменов, которые они призваны раскрыть.

Возьмем, например, распространенное ложное представление о тектонике плит, описывающей несколько видов масштабных изменений земной коры[181]. Многие студенты вообще не связывают плиты и кору и предполагают, что они расположены слоями в глубине Земли или образуют щит вокруг расплавленного центра Земли. Если студенты признают, что плиты неразрывно связаны с поверхностью, они часто считают, что плиты движутся не латерально, как на самом деле, а вертикально (поднимаются и опускаются, как при землетрясении) или вращаются вокруг оси, расположенной в центре плиты.

А теперь подумайте о геологических явлениях, которые человек может испытывать: землетрясениях, извержениях вулканов, цунами и гейзерах. Понять их причины нужно не из праздного любопытства. Эти явления мощные и смертоносные, и необходимо знать, почему они происходят. Однако объяснить их непросто. Они включают целый ряд причинных связей, выходящих далеко за пределы самого события и по времени, и в пространстве.

Посмотрите (с безопасного расстояния) на извержение типичного вулкана. Этот процесс состоит как минимум из восьми этапов:

1) литосферные плиты движутся;

2) движение вталкивает одну плиту под другую;

3) между сталкивающимися плитами возникают давление и трение, и они нагреваются;

4) порода внутри плит начинает плавиться;

5) плотность расплавленной породы — магмы — ниже, чем окружающей породы, поэтому она поднимается вверх;

6) поднимающаяся магма накапливается в подземных полостях;

7) окружающая полости порода слабеет и трескается;

8) давление в полости нарастает и в конце концов выталкивает магму через трещины на поверхность.

Рис. 7.2. Студентам-геологам сложно понять, что поверхность нашей планеты сложена из литосферных плит (слева вверху). Они часто предполагают, что плиты лежат где-то внутри Земли (остальные изображения)

Сложить все эти события в причинно-следственную цепочку непросто. В одном из исследований ученые объясняли группе студентов, в какой последовательности происходят извержения, а затем просили описать ее в сочинении на тему «Почему произошло извержение вулкана Сент-Хеленс»[182]. В среднем студенты вспоминали лишь три события из восьми.

Число событий, о которых рассказывали студенты, было неодинаковым: некоторые помнили всего одно, другие — целых шесть. Эти различия не случайны. Участники с развитыми зрительно-пространственными навыками — измеренными независимо с помощью заданий на отслеживание движущихся предметов — запоминают и включают в свое понимание извержения больше геофизических событий. Такая закономерность сохраняется, даже если учебные материалы снабжены иллюстрациями, исключающими необходимость строить психические образы. Для понимания геофизических процессов нужно не просто их представить, но и интегрировать в цепочку взаимодействий. Геофизические системы очень динамичны, а обучение им требует динамичного мышления.