Неопиажеанские теории когнитивного развития критикуют и развивают теорию когнитивного развития Жана Пиаже .
Неопиажеанские теории направлены на исправление одного или нескольких из следующих недостатков теории Пиаже:
Чтобы исправить эти недостатки теории Пиаже, различные исследователи, известные как теоретики нео-Пиаже, разработали модели когнитивного развития, которые объединяют концепции теории Пиаже с более новыми концепциями когнитивной психологии и дифференциальной психологии . [6] [7] [8] [9]
Первоначально теоретики нео-Пиаже объясняли когнитивный рост по стадиям Пиаже , ссылаясь на способность обработки информации как на причину как развития от одной стадии к другой, так и на индивидуальные различия в скорости развития. Хуан Паскуаль-Леоне был первым, кто выдвинул этот подход. [10]
Паскуаль-Леоне утверждал, что человеческое мышление организовано на двух уровнях. Это изложено в Теории Конструктивных Операторов (ТКО). [11]
Паскуаль-Леоне предположил, что увеличение числа ментальных единиц, которые человек может представлять одновременно, позволяет человеку справляться с более сложными концепциями. [ требуется ссылка ] Например, человек должен уметь удерживать в уме две ментальные единицы, чтобы иметь возможность решить, больше ли одно число другого. Чтобы иметь возможность сложить их, человек должен уметь удерживать в уме три единицы, то есть два числа плюс арифметическая операция, которую нужно применить, например, сложение или вычитание. Чтобы иметь возможность понимать пропорциональность, человек должен уметь удерживать в уме пять единиц, то есть две пары чисел, которые нужно сравнить, и их отношение.
По словам Паскуаля-Леоне, умственная сила равна 1 схеме или единице информации в возрасте 2–3 лет и увеличивается на одну единицу каждый второй год, пока не достигнет своего максимума в 7 единиц в возрасте 15 лет. Он изучал 8, 10, 12 и 14 лет, а затем взрослых и обнаружил, что развитие кратковременной памяти происходит из-за роста емкости. [12] Он утверждал, что классические семь стадий Пиаже — дооперациональная, интуитивная, ранняя конкретная, поздняя конкретная, переходная от конкретно-формальной, ранняя формальная и поздняя формальная мысль — требуют умственной силы в 7 умственных единиц соответственно. Наличие меньшей степени умственной силы, чем требуется для задачи, делает решение этой задачи невозможным, потому что необходимые отношения не могут быть представлены и вычислены. Таким образом, каждое увеличение умственной силы с возрастом открывает путь для построения понятий и навыков на новом уровне емкости. Недостаток или превышение умственной силы, типичной для данного возраста, приводит к более медленным или более быстрым темпам развития соответственно. [ необходима ссылка ]
Основываясь на Паскуаль-Леоне, несколько других исследователей выдвинули альтернативные модели развития способностей. Робби Кейс отверг идею о том, что изменения в способности обработки можно описать как прогрессию вдоль единой линии развития Паскуаль-Леоне. [13] Вместо этого он утверждал, что развитие способности обработки повторяется в течение последовательности из четырех основных стадий, и что каждая из них характеризуется различным типом ментальных структур. Эти стадии соответствуют основным стадиям Пиаже: сенсомоторной, предоперациональной, конкретной операциональной и формальной операциональной мысли. Каждая из этих четырех стадий включает свои собственные структуры исполнительного контроля , которые определяются средством представления и типом отношений, возможных на этой стадии.
Структуры исполнительного контроля позволяют человеку: [14]
Кейс утверждал, что существует четыре типа структур исполнительного контроля: [15]
Кейс также утверждал, что развитие в рамках каждой из этих четырех основных стадий происходит в той же последовательности следующих четырех уровней сложности (таким образом, структуры возрастающей сложности могут обрабатываться на каждом из четырех уровней): [ необходима цитата ]
По словам Кейса, это расширение емкости краткосрочного хранилища вызвано повышением операционной эффективности. То есть улучшается управление операциями, которые определяют каждый вид структур исполнительного контроля, тем самым освобождая место для представления целей и задач. Например, счет становится быстрее с возрастом, что позволяет детям удерживать в памяти больше чисел. [ необходима цитата ]
Однако последовательные стадии не являются не связанными между собой. То есть, конечный уровень данной стадии является в то же время первым уровнем следующей стадии. Например, когда понятие числа хорошо установлено на конечном уровне разработанной координации реляционной стадии, это позволяет детям рассматривать числа как связанные друг с другом, и это эквивалентно первому уровню операционной консолидации следующей размерной стадии. Таким образом, когда структуры данной стадии достигают заданного уровня сложности (который соответствует уровню разработанной координации), создается новая ментальная структура, и цикл начинается с самого начала. [ необходима цитата ]
Кейс признал, что в организации и развитии различных доменов могут возникать вариации из-за различий в том, как организован смысл в каждом из доменов. В частности, Кейс признал, что существуют центральные концептуальные структуры. Это «сети семантических заметок и отношений, которые имеют чрезвычайно широкую (но не системную) область применения и которые являются центральными для функционирования детей в этой области». [16]
Кейс и его коллеги определили центральные концептуальные структуры для количеств, пространства, социального поведения, повествования, музыки и двигательного поведения. Предполагается, что каждая из этих структур включает набор основных процессов и принципов, которые служат для организации широкого спектра ситуаций; например, концепция большего и меньшего для количеств, смежности и инклюзивных отношений для пространства, а также действий и намерений для социального поведения. Таким образом, это очень широкие структуры, в которых могут быть построены многие структуры исполнительного контроля относительно опыта и потребностей индивидуума.
Например, в центральной концептуальной структуре, которая организует количества, могут быть построены исполнительные структуры управления для решения арифметических задач, управления балансирами, представления местоположений домов в соответствии с их адресом и т. д. Короче говоря, центральные концептуальные структуры функционируют как фреймы и предоставляют основные руководящие принципы и сырой концептуальный материал для построения более локально ориентированных концепций и планов действий, когда в них возникает необходимость.
Изучение основных элементов центральной концептуальной структуры открывает путь для быстрого приобретения широкого спектра структур исполнительного контроля, хотя это не распространяется на другие концептуальные структуры. Оно остается ограниченным в пределах одной затронутой структуры, указывая на то, что могут быть вариации как внутри, так и между индивидуумами в структурах исполнительного контроля, которые могут быть построены в каждой центральной концептуальной структуре. Эти вариации зависят от поддержки окружающей среды, предоставляемой каждой структуре, и от конкретных предпочтений и вовлеченности индивидуума. [15]
Грэм С. Хэлфорд выдвинул ряд возражений относительно определения Кейсом емкости рабочей памяти и ее роли в когнитивном развитии. Главное возражение заключается в том, что у людей может быть одна и та же проблема, но она представлена по-разному, и поэтому они могут по-разному анализировать цели и задачи проблемы. Следовательно, умственная способность не может быть определена в отношении исполнительных функций . Хэлфорд предложил альтернативный способ анализа требований к обработке проблем, который, как предполагается, объясняет наиболее важный компонент понимания и решения проблем . Это понимание сети отношений, которые минимально и полностью определяют конкретную концепцию или проблему. [17]
По словам Хэлфорда, это понимание строится посредством структурного отображения. Структурное отображение — это аналогичное рассуждение , которое люди используют для придания смысла проблемам, переводя данные проблемы в представление или ментальную модель , которые у них уже есть и которые позволяют им понять проблему. Структурные отображения, которые могут быть построены, зависят от реляционной сложности структур, которые они включают. Реляционная сложность структур зависит от количества сущностей или количества измерений, которые включены в структуру. Нагрузка обработки задачи соответствует количеству измерений, которые должны быть одновременно представлены, если их отношения должны быть поняты.
Например, чтобы понять любое сравнение между двумя сущностями (например, «больше, чем», «лучше, чем» и т. д.), нужно уметь представлять две сущности и одно отношение между ними. Чтобы понять транзитивное отношение, нужно уметь представлять по крайней мере три сущности (например, объекты A, B и C) и два отношения (например, A выше, чем B; C короче, чем B); в противном случае было бы невозможно мысленно расположить сущности в правильном порядке, который раскрыл бы отношения между всеми вовлеченными сущностями.
Хэлфорд выделил четыре уровня размерности. [18]
Считается, что четыре уровня структурных отображений достижимы в возрасте 1, 3, 5 и 10 лет соответственно, и они соответствуют, в теории когнитивного развития Пиаже , сенсомоторной, дооперациональной, конкретной операциональной и формальной операциональной, или сенсомоторной, межотносительной, размерной и векторной стадиям Кейса соответственно. [ необходима цитата ]
Курт В. Фишер выдвинул теорию, которая объединяет концепцию Пиаже о стадиях когнитивного развития с концепциями теории обучения и формирования навыков, как это объяснялось когнитивной психологией 1960-х годов. [19]
Концепция Фишера о стадиях когнитивного развития очень похожа на концепцию Кейса. То есть, он описывает четыре основных стадии или уровня, которые в целом совпадают с основными стадиями Кейса. Мышление на каждом из уровней оперирует различным типом представления. [20]
Как и Кейс, Фишер утверждает, что развитие в пределах каждой основной стадии повторяется в той же последовательности из четырех структурно идентичных уровней. [ необходима цитата ]
Однако теория Фишера отличается от других неопиажеистских теорий во многих отношениях. Одно из них заключается в том, как она объясняет когнитивные изменения. Хотя Фишер не отрицает действие ограничений обработки информации на развитие, он подчеркивает экологические и социальные, а не индивидуальные факторы как причины развития. Для объяснения изменений в развитии он заимствовал два классических понятия у Льва Выготского : интернализация и зона ближайшего развития . [21]
Интернализация относится к процессам, которые позволяют детям реконструировать и усваивать продукты своих наблюдений и взаимодействий таким образом, что они становятся их собственными. То есть, это процесс, который преобразует внешние, чуждые навыки и концепции во внутренние, целостные.
Зона ближайшего развития — это идея Выготского о том, что в любом возрасте потенциал ребенка к пониманию и решению проблем не идентичен его фактической способности понимать и решать проблемы. Потенциальная способность всегда больше фактической способности: зона ближайшего развития относится к диапазону возможностей, которые существуют между фактическим и потенциальным. Структурированное взаимодействие ( строительство ) и интернализация — это процессы, которые постепенно позволяют потенциалу (для понимания и решения проблем) стать актуальным (концепции и навыки).
Фишер утверждал, что различия в развитии и функционировании различных умственных навыков и функций от одной области к другой могут быть скорее правилом, чем исключением. По его мнению, эти различия следует отнести к различиям в опыте, который люди имеют в разных областях, а также к различиям в поддержке, которую они получают при взаимодействии с различными областями. Кроме того, он утверждал, что истинный уровень человека, который функционирует как своего рода потолок для всех областей, является уровнем его потенциала, который может быть определен только в условиях максимальной осведомленности и поддержки. [22]
Майкл Коммонс упростил и усовершенствовал теорию развития Пиаже и предлагает стандартный метод изучения универсальной модели развития, названный моделью иерархической сложности (MHC). Модель оценивает единую меру сложности предполагаемых задач в разных областях. [ необходима цитата ]
MHC — это нементалистская модель стадий развития, на которых человек выполняет задание. Она определяет 16 порядков иерархической сложности и соответствующие им стадии. Вместо того чтобы приписывать изменения поведения в течение возраста человека развитию ментальных структур или схем, эта модель постулирует, что последовательности задач поведения задач образуют иерархии, которые становятся все более сложными. MHC отделяет задачу от выполнения. Выполнение участником задания заданного порядка иерархической сложности представляет собой стадию развития. Поскольку менее иерархически сложные задания должны быть выполнены и отработаны до того, как можно будет освоить более сложные задания, это объясняет изменения в развитии, наблюдаемые, например, при выполнении отдельными людьми более иерархически сложных заданий.
В порядке иерархической сложности человек должен считать, прежде чем складывать (подзадача 1). Обратите внимание, что для этого требуется только одно предыдущее действие задачи. Он должен складывать (подзадача 2), прежде чем умножать (подзадача 3). Конкретный порядок иерархической сложности требует, чтобы два основных порядка сложения и основного порядка умножения были скоординированы, как с длинным умножением или дистрибутивностью. Более того, предыдущие теории стадии смешивали стимул и реакцию при оценке стадии, просто оценивая ответы и игнорируя задачу или стимул. [ необходима цитата ]
В MHC есть три аксиомы для порядка, который должен быть выполнен, чтобы задача более высокого порядка координировала следующую задачу более низкого порядка. Аксиомы — это правила, которым следуют, чтобы определить, как MHC упорядочивает действия для формирования иерархии. Вот эти аксиомы: [ необходима цитата ]
Эти аксиомы позволяют применять модель для удовлетворения требований реального мира, включая эмпирические и аналитические. Произвольная организация действий более низкого порядка сложности, возможная в теории Пиаже, несмотря на иерархическую структуру определения, оставляет функциональные корреляты взаимосвязей задач дифференциальной сложности формулировок плохо определенными. Более того, модель согласуется с другими нео-Пиажеанскими теориями когнитивного развития. Согласно этим теориям, переход к более высоким стадиям или уровням когнитивного развития обусловлен повышением эффективности обработки и объема рабочей памяти. То есть стадии более высокого порядка предъявляют все более высокие требования к этим функциям обработки информации, так что порядок их появления отражает возможности обработки информации в последующих возрастах. [ необходима цитата ]
Между понятиями стадии Пиаже и Коммонса есть некоторые сходства, но есть и много других различий. В обоих случаях можно найти:
Коммонс и др. добавили следующее: [23] [24] [25]
Пять высших стадий MHC не представлены в модели Пиаже. Это систематическая, метасистематическая, парадигматическая, кросспарадигматическая и метакросспарадигматическая. Только около 20% людей действуют на систематической стадии 11 без поддержки. Еще меньше (1,5%) людей действуют на стадиях выше систематической. На стадиях за пределами формальной более сложное поведение характеризует многосистемные модели. [ необходима цитата ]
Говорят, что некоторые взрослые разрабатывают альтернативы и перспективы формальных сценических действий. Они используют формальные действия в рамках «более высокой» системы действий и выходят за рамки ограничений формальных сценических действий. В любом случае, это все способы, которыми эти теории доказывают и представляют сходные доказательства того, что некоторые взрослые используют формы рассуждений, которые являются более сложными, чем формальные, которыми закончилась модель Пиаже. Однако эти новые инновации нельзя точно назвать постформальным мышлением . [ требуется цитата ]
Модели выше не систематически подробно описывают различия между доменами, роль самосознания в развитии и роль других аспектов эффективности обработки, таких как скорость обработки и когнитивный контроль . В теории, предложенной Андреасом Деметриу и его коллегами, все эти факторы систематически изучаются. [ необходима цитата ]
Согласно теории Деметриу, человеческий разум организован на трех функциональных уровнях. Первый — уровень потенциалов обработки , который включает механизмы обработки информации , лежащие в основе способности обращать внимание на информацию, выбирать, представлять и оперировать ею. Два других уровня включают процессы познания, один из которых ориентирован на окружающую среду, а другой — на себя. [7] [29] [30] Эта модель графически изображена на рисунке 1.
Умственное функционирование в любой момент происходит под ограничениями возможностей обработки, которые доступны в данном возрасте. Потенциалы обработки определяются в терминах трех измерений: скорость обработки , контроль обработки и репрезентативная способность.
Скорость обработки относится к максимальной скорости, с которой данный умственный акт может быть эффективно выполнен. Она измеряется по отношению ко времени реакции на очень простые задачи, такие как время, необходимое для распознавания объекта.
Контроль обработки включает исполнительные функции , которые позволяют человеку удерживать ум сосредоточенным на цели, защищать внимание от захвата нерелевантными стимулами, своевременно переключать внимание на другую релевантную информацию, если это необходимо, и подавлять нерелевантные или преждевременные реакции, чтобы можно было составить и поддерживать стратегический план действий. Время реакции на ситуации, когда нужно выбирать между двумя или более альтернативами, является одним из показателей контроля обработки. Задачи эффекта Струпа являются хорошими показателями контроля обработки.
Репрезентативная способность относится к различным аспектам умственной силы или рабочей памяти, упомянутым выше. [29]
Уровень, ориентированный на окружающую среду, включает в себя репрезентативные и понимающие процессы и функции, которые специализируются на представлении и обработке информации, поступающей из различных областей окружающей среды. Описаны шесть таких систем, ориентированных на окружающую среду: [ необходима цитата ]
Специфичность домена этих систем подразумевает, что ментальные процессы различаются в разных системах. Сравните, например, арифметические операции в количественной системе с ментальным вращением в пространственной системе. Первые требуют от мыслителя соотнесения величин; другие требуют преобразования ориентации объекта в пространстве. Более того, разные системы требуют разных видов символов для представления и работы с их объектами. Эти различия затрудняют уравнивание концепций и операций в разных системах в ментальной нагрузке, которую они накладывают на репрезентативную способность, как предполагают приведенные выше модели. Кейс также признал, что концепции и структуры исполнительного контроля различаются в разных доменах в семантических сетях , которые они включают. [15] Кейс и Деметриу работали вместе, чтобы унифицировать свой анализ доменов. Они предположили, что домены Деметриу могут быть определены в терминах центральных концептуальных структур Кейса. [31]
Третий уровень включает функции и процессы, ориентированные на мониторинг, представление и регулирование систем, ориентированных на окружающую среду. Входом на этот уровень является информация, возникающая в результате функционирования потенциалов обработки и систем, ориентированных на окружающую среду, например, ощущения, чувства и концепции, вызванные умственной деятельностью. Термин «гиперкогниция» использовался для обозначения этого уровня и обозначения эффектов, которые он оказывает на два других уровня разума. Гиперкогниция включает в себя две центральные функции, а именно рабочее гиперкогниция и долгосрочное гиперкогниция . [ необходима цитата ]
Рабочая гиперкогниция — это сильная директивно- исполнительная функция , которая отвечает за постановку и достижение ментальных и поведенческих целей до тех пор, пока они не будут достигнуты. Эта функция включает в себя процессы, позволяющие человеку: (1) ставить ментальные и поведенческие цели; (2) планировать их достижение; (3) оценивать требования обработки каждого шага по отношению к имеющимся потенциалам, знаниям, навыкам и стратегиям; (4) контролировать запланированные действия по отношению к целям; и (5) оценивать достигнутый результат. Эти процессы работают рекурсивно таким образом, что цели и подцели могут быть обновлены в соответствии с онлайн-оценкой расстояния системы от ее конечной цели. Эти регуляторные функции работают в текущих структурных ограничениях разума, которые определяют текущие потенциалы обработки. [30] [32] Недавние исследования показывают, что эти процессы участвуют в общем интеллекте вместе с потенциалами обработки и общими выводными процессами, используемыми специализированными областями мышления, описанными выше. [33]
Сознание является неотъемлемой частью гиперкогнитивной системы. Сам процесс постановки ментальных целей, планирования их достижения, мониторинга действий по отношению как к целям, так и к планам, а также регулирования реальных или ментальных действий требует системы, которая может помнить и пересматривать и, следовательно, знать себя. Таким образом, осознание и все вытекающие из этого функции, такие как самовосприятие (т. е. осознание собственных ментальных характеристик, функций и ментальных состояний) и теория разума (т. е. осознание ментальных функций и состояний других) являются частью самой конструкции системы.
На самом деле, долгосрочное гиперпознание постепенно создает карты или модели ментальных функций, которые постоянно обновляются. Эти карты, как правило, являются точными представлениями фактической организации когнитивных процессов в областях, упомянутых выше. [30] [33] [34] При необходимости их можно использовать для руководства решением проблем и понимания в будущем. Оптимальная производительность в любое время зависит от взаимодействия между фактическими процессами решения проблем, специфичными для области, и нашими представлениями о них. Взаимодействие между двумя уровнями разума обеспечивает гибкость поведения, поскольку ориентированный на себя уровень предоставляет возможность для представления альтернативных ориентированных на окружающую среду представлений и действий и, таким образом, предоставляет возможность для планирования. [30] [33]
Все вышеперечисленные процессы развиваются систематически с возрастом.
Скорость обработки систематически увеличивается от раннего детства до среднего возраста, а затем снова начинает снижаться. Например, для распознавания очень простого объекта требуется около 750 миллисекунд в возрасте 6 лет и всего около 450 миллисекунд в раннем взрослом возрасте. [ необходима цитата ]
Контроль обработки и исполнительный контроль также становятся более эффективными и позволяют человеку сосредоточиться на более сложной информации, удерживать внимание в течение более длительных периодов времени и чередовать все более крупные стопки стимулов и ответов, отфильтровывая нерелевантную информацию. Например, распознавание определенного стимула среди противоречивой информации может занять около 2000 миллисекунд в возрасте 6 лет и всего около 750 миллисекунд в раннем взрослом возрасте. [35]
Все компоненты рабочей памяти (например, исполнительные функции , числовое, фонологическое и визуально-пространственное хранение) увеличиваются с возрастом. [29] [35] Однако точная емкость рабочей памяти сильно варьируется в зависимости от характера информации. Например, в пространственной области они могут варьироваться от 3 единиц в возрасте шести лет до 5 единиц в возрасте 12 лет. В области математического мышления они могут варьироваться от примерно 2 до примерно 4 единиц в тот же возрастной период. Если требуются исполнительные операции, емкость значительно ограничена, варьируясь от примерно 1 единицы в возрасте 6 лет до примерно 3 единиц в возрасте 12 лет. Деметриу предложил модель функционального сдвига для учета этих данных. [34]
Модель Деметриу предполагает, что когда ментальные единицы данного уровня достигают максимальной степени сложности, разум стремится реорганизовать эти единицы на более высоком уровне представления или интеграции, чтобы сделать их более управляемыми. [ требуется ссылка ] Создав новую ментальную единицу, разум предпочитает работать с ней, а не с предыдущими единицами из-за ее функциональных преимуществ. Примером в вербальной области может служить переход от слов к предложениям, а в количественной области — от натуральных чисел к алгебраическим представлениям числовых отношений. Функциональные модели сдвига объясняют, как создаются новые единицы, приводящие к изменению стадии способом, описанным Кейсом [13] и Хэлфордом. [17]
Специализированные области развиваются в течение жизни как с точки зрения общих тенденций, так и с точки зрения типичных характеристик каждой области. В возрастном диапазоне от рождения до среднего подросткового возраста изменения происходят быстрее во всех областях. С развитием мышление в каждой из областей становится способным иметь дело со все большим количеством представлений. Представления становятся все более взаимосвязанными друг с другом, и они приобретают свое значение из своих взаимосвязей, а не просто из своих отношений с конкретными объектами. В результате понятия в каждой из областей становятся все более определенными в отношении правил и общих принципов, соединяющих более локальные концепции и создающих новые, более широкие и более абстрактные концепции. Понимание и решение проблем в каждой из областей развиваются от глобальных и менее интегрированных к дифференцированным, но более интегрированным умственным операциям. В результате планирование и работа с альтернативами становятся все более частью функционирования человека, а также возрастающей способностью эффективно контролировать процесс решения проблем. Это обеспечивает гибкость в когнитивном функционировании и решении проблем во всем спектре специализированных областей. [ необходима цитата ]
В гиперкогнитивной системе самосознание и саморегуляция, то есть способность регулировать собственную познавательную деятельность, развиваются систематически с возрастом. Самосознание познавательных процессов становится более точным и смещается от внешних и поверхностных характеристик проблем (например, это о числах, а это о картинках) к вовлеченным познавательным процессам (например, одно требует сложения, а другое — мысленного вращения). Более того, развивая самопредставления:
Знания, доступные на каждой фазе, определяют вид саморегуляции, которая может быть достигнута. Таким образом, саморегуляция становится все более целенаправленной, утонченной, эффективной и стратегической. На практике это означает, что наши возможности обработки информации попадают под возрастающий априорный контроль наших долгосрочных гиперкогнитивных карт и наших самоопределений. [32] По мере того, как мы приближаемся к среднему возрасту, интеллектуальное развитие постепенно смещается от доминирования систем, ориентированных на обработку окружающей среды (таких как пространственное и пропозициональное мышление), к системам, требующим социальной поддержки, самопонимания и управления (социальное понимание). Таким образом, переход к зрелой взрослой жизни делает людей интеллектуально сильнее и более самосознающими свои сильные стороны. [36]
Существуют сильные связи развития между различными процессами, так что изменения на любом уровне организации ума открывают путь для изменений на других уровнях. В частности, изменения в скорости обработки открывают путь для изменений в различных формах контроля обработки. Они, в свою очередь, открывают путь для улучшения емкости рабочей памяти , что впоследствии открывает путь для развития в процессах вывода и развития различных специализированных областей посредством реорганизации навыков, стратегий и знаний, специфичных для данной области, и приобретения новых. [35]
Существуют также эффекты сверху вниз. То есть общие шаблоны вывода, такие как импликация ( если ..., то выводы) или дизъюнкция ( либо ..., то выводы), строятся путем сопоставления шаблонов вывода, специфичных для конкретной области, друг с другом посредством гиперкогнитивного процесса метарепрезентации. Метарепрезентация — это основной механизм когнитивных изменений сверху вниз, который ищет, кодифицирует и типизирует сходства между ментальными переживаниями (прошлыми или настоящими) для улучшения понимания и эффективности решения проблем. В логических терминах метарепрезентация — это аналогичное рассуждение, применяемое к ментальным переживаниям или операциям, а не к представлениям стимулов окружающей среды. Например, предложения if ..., то звучат во многих случаях в повседневном языке: если ты хороший ребенок , то я дам тебе игрушку; если идет дождь, и ты остаешься на улице , то ты промокнешь; если стакан падает на пол , то он разбивается на куски; и т. д. Когда ребенок понимает, что последовательность связок if ... then в языке связана с ситуациями, в которых событие или вещь, указанная if, всегда появляется первой и приводит к событию или вещи, указанной then , этот ребенок фактически формулирует схему вывода импликации. С развитием схема становится рамкой рассуждения для предсказаний и интерпретаций реальных событий или разговоров о них. [7]
Недавно было высказано предположение, что развитие всех систем согласовано в четырех циклах реконцептуализации. Это циклы эпизодических представлений (от рождения до 2 лет), представлений (2–6 лет), основанных на правилах концепций (6–11 лет) и основанных на принципах концепций (11–16 лет). Каждый цикл развивается в две фазы: фаза производства новых ментальных единиц в первой половине и их выравнивание во второй половине. Эта последовательность связана с изменениями в скорости обработки и рабочей памяти в перекрывающихся циклах таким образом, что отношения со скоростью высоки в фазах производства, а отношения с WM высоки в фазах выравнивания во всех циклах. Реконцептуализация является самодвижущейся, потому что абстракция, выравнивание и самосознание о ментальных представлениях цикла и ментальных процессах непрерывно генерируют новое ментальное содержание, выраженное в представлениях все большей инклюзивности и разрешения. Каждый цикл достигает кульминации в понимании представлений цикла и лежащих в их основе выводных процессов, что выражается в исполнительных программах все большей гибкости. Обучение, направленное на это понимание, ускоряет ход реконцептуализации. Индивидуальные различия в интеллектуальном росте связаны как со способностью получать понимание о ментальных процессах, так и со взаимодействием с различными специализированными областями (например, категориальное, количественное, пространственное познание и т. д.). [37]
Исследования мозга показывают, что некоторые общие аспекты мозга, такие как миелинизация , пластичность и связность нейронов , связаны с некоторыми измерениями общего интеллекта , такими как скорость обработки и эффективность обучения. [ требуется ссылка ] Более того, существуют области мозга, расположенные в основном в лобной и теменной коре , которые обслуживают функции, являющиеся центральными для всей когнитивной обработки , такие как исполнительный контроль и рабочая память . Кроме того, существует множество нейронных сетей , которые специализируются на представлении различных типов информации, таких как вербальная ( височная доля мозга), пространственная ( затылочная доля мозга) или количественная информация ( теменная доля мозга). [7]
Несколько аспектов развития нейронов связаны с когнитивным развитием . Например, увеличение миелинизации нейронных аксонов , которые защищают передачу электрических сигналов по аксонам от утечки, связано с изменениями в общей эффективности обработки. Это, в свою очередь, увеличивает емкость рабочей памяти , тем самым облегчая переход через стадии когнитивного развития. [31]
Изменения в рамках стадий когнитивного развития связаны с улучшением нейронных связей в областях мозга, тогда как переходы между стадиями связаны с улучшением связей между областями мозга. [38] Электроэнцефалографические паттерны когерентности в детстве и подростковом возрасте развиваются в скачках роста, которые почти идентичны временным рамкам циклов развития, описанных выше. [ необходима цитата ]
Изменения в эффективности мозга для представления информации и распределения умственных функций по мозговым сетям (таким как метаболическая активность и корковая специализация и обрезка) могут происходить в основном на ранней фазе каждого цикла, которые связаны с увеличением отношений скорости и интеллекта (2–3, 6–7 и 11–13 лет). Изменения в связях, которые могут относиться к отображению концепций друг на друга и мета-представлению их в новые концепции, происходят на второй фазе каждого цикла, связанной с увеличением отношений рабочей памяти и интеллекта. [39]
В последние годы возрос интерес к теориям и методам, которые обещают улавливать и моделировать закономерности, лежащие в основе множественных взаимодействующих и изменяющихся процессов. Теория динамических систем является одной из них. Многие теоретики, включая Кейса [16] , Деметриу [29] и Фишера [26] , использовали моделирование динамических систем для исследования и изучения динамических отношений между когнитивными процессами в ходе развития.
Когда несколько процессов взаимодействуют сложным образом, они очень часто ведут себя бессистемно и непредсказуемо. На самом деле, однако, они взаимосвязаны систематическим образом, так что состояние одного процесса в заданный момент времени t (например, скорость обработки) отвечает за состояние другого процесса (например, рабочей памяти) в следующий момент времени t + 1, и вместе они определяют состояние третьего процесса (например, мышления) в момент времени t + 2, который затем влияет на состояние двух других процессов в момент времени t + 3 и т. д. Теория динамических систем может раскрыть и смоделировать динамические отношения между различными процессами и указать формы развития, которые являются результатом различных типов взаимодействия между процессами. Цель состоит в том, чтобы объяснить порядок и систематичность, которые существуют под поверхностью кажущегося беспорядка или «хаоса».
Пол ван Герт был первым, кто показал, что теория динамических систем может дать многообещающие результаты для понимания когнитивного развития. [40] Ван Герт предположил, что базовой моделью роста является так называемая «логистическая модель роста», которая предполагает, что развитие умственных процессов следует S-образной схеме изменений . То есть, в начале изменение происходит очень медленно и едва заметно; однако после определенного момента времени оно происходит очень быстро, так что процесс или способность резко вырастает на гораздо более высокий уровень за относительно короткий период времени; наконец, по мере того, как этот процесс приближается к своему конечному состоянию, изменение замедляется, пока не стабилизируется.
По мнению Пола ван Герта, логистический рост является функцией трех параметров: текущего уровня, скорости изменения и предела уровня, который может быть достигнут и который зависит от доступных ресурсов для функционирования рассматриваемого процесса. [ необходима цитата ]
Педагогические психологи также расширили область, включив в нее изучение развития учащихся. Некоторые важные теоретики в этой области включают Артура У. Чикеринга и Уильяма Г. Перри .
Артур В. Чикеринг учил, что студенты хотят учиться из-за будущего успеха в карьере и жизни. Развитие когнитивных и критических навыков мышления важно для подготовки студентов к успеху. Способом привнести уверенность в себе и компетентность является наличие цели во всех их действиях, которые они предпринимают, и того, что их мотивирует. [41]
Паскуаль-Леоне, Кейс и Хэлфорд пытаются объяснить развитие в последовательности стадий и подстадий Пиаже. Паскуаль-Леоне сопоставил эту последовательность с единой линией развития умственной силы, которая идет от одной до семи умственных единиц. Кейс предположил, что каждая из четырех основных стадий включает в себя различные виды умственных структур, и он указал умственную нагрузку последовательных уровней или подстадий сложности в пределах каждой из основных стадий. Он сказал, что могут быть различные центральные концептуальные структуры в пределах каждого уровня структур исполнительного контроля, которые отличаются друг от друга в отношении вовлеченных концепций и семантических отношений. Хэлфорд попытался указать когнитивную нагрузку умственной структуры, которая типична для каждой из основных стадий. Фишер подчеркивал важность процессов построения навыков в построении стадиальных конструкций, и он подчеркивал роль окружающей среды и социальной поддержки в построении навыков. Коммонс предложил описание последовательных уровней когнитивного развития, допуская при этом явную ссылку на особенности концепций и операций, специфичных для каждой из областей. Деметриу интегрировал в свою теорию конструкции скорости обработки и контроля обработки, и он сформулировал модель функционального сдвига, которая объединяет понятие Паскуаля-Леоне о базовом общем измерении развития способностей с понятием качественных изменений в ментальной структуре по мере развития в этом измерении. Теория динамических систем может моделировать, как различные процессы динамически взаимодействуют при построении иерархий развития.
Предполагается, что подвижный интеллект , то есть общие механизмы, лежащие в основе обучения, решения проблем и обработки нового, зависят от этих процессов развития. [42] [43] Изменения в этих механизмах, по-видимому, способны в значительной степени объяснить изменения в качестве понимания и решения проблем на последовательных возрастных уровнях.
Всеобъемлющее определение интеллекта может быть следующим: чем более ментально эффективен (то есть чем быстрее и сосредоточеннее человек работает над достижением цели), способен (то есть чем больше информации он может удерживать в уме в данный момент), предусмотрителен (то есть чем яснее он может определить свои цели и спланировать, как их достичь) и гибок (то есть чем больше он может вносить вариации в концепции и мыслительные операции, которыми он уже владеет) человек, тем более умным мы его называем (как по сравнению с другими людьми, так и по отношению к общей иерархии развития). [ необходима цитата ]
Различия между людьми в IQ или в скорости развития являются результатом аддитивных различий во всех процессах, смоделированных в неопиажеанских теориях. Таким образом, неопиажеанские теории отличаются от теории общего интеллекта Артура Дженсена [ 43] тем, что они признают важность специализированных областей в человеческом разуме, которые недооцениваются в теории Дженсена. [ необходима цитата ] С другой стороны, признавая роль общих процессов и показывая, как специализированные компетенции ограничиваются ими, неопиажеанские теории отличаются от теории множественного интеллекта Говарда Гарднера [44] , которая недооценивает работу общих процессов. [ необходима цитата ]
Образование и психология когнитивного развития сходятся на ряде важных предположений. Во-первых, психология когнитивного развития определяет когнитивную компетентность человека на последовательных фазах развития. То есть, она определяет, какие аспекты мира могут быть поняты в разном возрасте, какие типы концепций могут быть построены и какие типы проблем могут быть решены. Образование направлено на то, чтобы помочь учащимся приобретать знания и развивать навыки, которые совместимы с их возможностями понимания и решения проблем в разном возрасте. Таким образом, знание уровня учащихся в последовательности развития дает информацию о виде и уровне знаний, которые они могут усвоить, что, в свою очередь, может быть использовано в качестве основы для организации предмета, который будет преподаваться в разных классах школы. Вот почему теория когнитивного развития Пиаже оказала такое влияние на образование, особенно на математическое и естественнонаучное образование. [ необходима цитата ]
В 60-х и 70-х годах школьные программы были разработаны для реализации идей Пиаже в классе. Например, в математике обучение должно основываться на последовательности этапов математического понимания. Таким образом, в дошкольном учреждении и начальной школе обучение должно быть сосредоточено на построении концепции чисел, поскольку концепции все еще нестабильны и нескоординированы. В поздние годы начальной школы необходимо осваивать операции с числами, поскольку конкретное операциональное мышление обеспечивает ментальный фон для этого. В подростковом возрасте можно обучать отношениям между числами и алгеброй, поскольку формальное операциональное мышление позволяет понимать и манипулировать абстрактными и многомерными концепциями. В преподавании естественных наук раннее начальное образование должно знакомить детей со свойствами естественного мира, позднее начальное образование должно подталкивать детей к исследованию и освоению основных концепций, таких как пространство, площадь, время, вес, объем и т. д., а в подростковом возрасте можно обучать проверке гипотез, контролируемому экспериментированию и абстрактным концепциям, таким как энергия, инерция и т. д. [45]
Нео-Пиажеанские теории когнитивного развития предполагают, что в дополнение к вышеизложенным проблемам, последовательность концепций и навыков в обучении должна учитывать возможности обработки и рабочей памяти, которые характеризуют последовательные возрастные уровни. Другими словами, общая структура учебной программы с течением времени, в любой области, должна отражать возможности обработки и репрезентации развития учащихся, как указано во всех теориях, обобщенных выше. Это необходимо, потому что, когда понимание концепций, которым предстоит обучаться в данном возрасте, требует больше, чем доступные возможности, необходимые отношения не могут быть разработаны учеником. [46] Фактически, Деметриу показал, что скорость обработки и рабочая память являются отличными предикторами успеваемости в школе. [47]
Эффективные методы обучения должны позволять ученику переходить с более низкого на более высокий уровень понимания или отказываться от менее эффективных навыков в пользу более эффективных. Поэтому знание механизмов изменений может быть использовано в качестве основы для разработки обучающих вмешательств, которые будут соответствовать как предмету, так и возрасту. Сравнение прошлых и настоящих знаний, размышление над фактическими или умственными действиями по отношению к альтернативным решениям проблем, маркировка новых концепций или решений символами, которые помогают вспомнить и мысленно манипулировать ими, — это всего лишь несколько примеров того, как механизмы когнитивного развития могут использоваться для содействия обучению. [13] Например, для поддержки метарепрезентации и содействия появлению общих моделей рассуждений из обработки, специфичной для домена, обучение должно постоянно повышать осведомленность учеников о том, что может быть абстрагировано от любого конкретного обучения, специфичного для домена. Ученика необходимо подвести к осознанию базовых отношений, которые превосходят различия в содержании, и самих умственных процессов, используемых при их обработке (например, подробно рассказать о том, как конкретные схемы вывода, такие как импликация, работают в разных доменах). [47] [48]
Психология когнитивного развития занимается индивидуальными различиями в организации когнитивных процессов и способностей, в скорости их изменения и в механизмах изменения. Принципы, лежащие в основе внутри- и межиндивидуальных различий, могут быть полезны в образовательном плане, поскольку они подчеркивают, почему один и тот же ученик не является одинаково хорошим учеником в разных областях и почему разные ученики в одном классе реагируют на одни и те же учебные материалы по-разному.
Выявление индивидуальных различий в отношении различных аспектов когнитивного развития может стать основой для разработки программ индивидуализированного обучения, которые могут быть ориентированы на одаренных учеников или носить коррекционный характер. [47] [49]
Пиаже, ешь свое сердце. Этапы обучения? Универсальные шаги в понимании? Общие закономерности в приобретении знаний? Чушь! Ни один ребенок не идет по одному и тому же пути. Мало кто даже отдаленно похож. Каждый ребенок настолько уникален, настолько исключителен, что мы смотрим с благоговением и испытываем смирение.
{{cite book}}
: |work=
проигнорировано ( помощь )