Обучаются даже гусеницы
Это третья статья о той педагогике, которая учитывает последние достижения нейрофизиологов. Новейшие данные о мозге не противоречат наработанному в педагогике опытным путем, а позволяют родителям лучше разобраться в тех методиках, которые им предлагаются для воспитания детей.
Предыдущие статьи:
2. Ум — это эффект эмерджентности нашего мозга
Мозг — это нейронная гиперсеть, которая динамична, постоянно изменяется. Изменения приводят к созданию новых эффектов эмерджентности. Как усложняется высокотехнологичная продукция с новыми эффектами эмерджентности, так и в мозгу происходят усложнения структуры нейронной гиперсети с появлением новых синаптических связей между нейронами. Малыш при рождении не понимает речи и знаков взрослых, но он обладает природным даром самообучения. Родители создают обстановку для обучения, но малыш обучается сам, самообучается.
Не надо считать, что самообучение является свойством лишь человека. Оно лежит в основе дарвиновской теории отбора любых биологических существ. Среда изменяется, а к ней надо приспособиться. Способность адаптироваться к новой среде повышает шансы на выживание, а при этом шансы выше у тех, кто быстрее сумел среагировать на изменение среды обитания. А в природе изменения происходят постоянно хотя бы из-за погодных колебаний. Выживали те, кто приспособился к новым условиям, а в последующих поколениях итог адаптации благодаря самообучению может быть закреплен в генетике.
Показательны результаты адаптации гусениц, которым меняли среду обитания. Гусеницы самообучались быстрее, если родители успешно адаптировались благодаря самообучению. А при помещении гусениц в ту же среду, в которых их предки не проходили самообучения, медленнее адаптировались к тем же условиям.
Я заимствовал эти схемы из лекций академика РАН, профессора МГУ Константина Анохина, на которых говорилось, что время адаптации уменьшается у тех особей, у которых этому же обучились их родители.
Адаптация на базе самообучения требует гораздо большего числа поколений, чем это отражено на схемах, но для нас важно, что процесс самообучения является важнейшей частью естественного отбора.
Конечно, нейронная гиперсеть человека гораздо сложнее, чем у гусеницы, но процесс самообучения не менее важен для развития ребенка. Самообучение существует благодаря обратной связи. Подчеркну, что органы чувств формируют систему обратной связи, которая лежит в основе обучения. Для лучшего понимания роли обратной связи возьмем в качестве примера период, когда малыш учится дотягиваться и хватать игрушку, висящую над его кроваткой.
Малыш машет ручками и наблюдает за их движениями. С помощью зрительного нерва он получает обратную информацию в ту часть своей нейронной гиперсети, в которой формируются команды для управления движением рук. Важно, что ребенок обучается хватать игрушки на основе тех сигналов, которые формируются лишь его собственной нейронной гиперсетью. Проверка на правильность движения через зрение находится в нём самом, поэтому процесс обучения происходит без вмешательства родителей. Конечно, родители положили ребенка в кроватку и повесили погремушки, то есть создавали условия для реализации процесса самообучения.
Обратите внимание на то, что у ребенка есть врожденное желание схватить игрушку, а иначе он не стал бы пытаться до неё дотянуться. Его мозг, точнее, его нейронная гиперсеть, оценивает результаты и корректирует их, а иначе он никогда не смог бы освоить движения.
Требуется конкретное действие для получения конкретного результата. А это уже из области формирования причин и следствий, хотя об этом малыш не знает, да и родители думают не об этом. Обратите внимание, что основы для формирования эффекта эмерджентности, выстраиваемых на причинах и следствиях, закладываются в более раннем возрасте, а понимание причин и следствий произойдет позже.
Природой предоставлена возможность приобрести навыки в процессе самообучения, но это те навыки, которые формируются при наличии обратной реакции из окружающей среды. В этом смысле окружающая среда формирует личность.
Конечно, огромная роль в создании окружающей среды принадлежит родителям, поэтому от них зависит многое, особенно много в первые дни жизни малыша. Но при этом ребенок ещё не понимает речь, а запись в его нейронную сеть преобразуется только на базе ранее полученного им личного опыта. В этом смысле его мозг индивидуален, а восприятие внешней среды субъективно, но развитие идет по общим законам, полученным в наследство благодаря генетике. Шаг за шагом нейронная гиперсеть преобразуется в ту структуру, где проявится эффект эмерджентности для восприятия и передачи интеллектуальной информации.
Подчеркну ещё раз, что родители не обучают ребенка, а лишь создают обстановку для самообучения. Они повесили игрушки над кроваткой — это создали условия. Они склоняются над кроваткой, проявляя свои эмоции, а ребенок при этом обучается понимать родителей и других людей, его окружающих. Ребенок подает сигналы, а по реакции взрослых начинает обучаться первичным формам общения с внешним миром. Самообучение происходит через действия малыша, а взрослые обеспечивают обстановку, чтобы обратная связь существовала.
Обратная связь позволяет экспериментировать с вариантами решений, которые формирует мозг малыша. Между прочим, на основе обратной связи формируется обучение наиболее известных нейросетей искусственного интеллекта. Это естественно, так как на базе ответного сигнала можно отбрасывать плохие варианты и улучшать посылаемый сигнал во внешнюю среду. Это тот самый процесс, когда на ошибках учатся.
Малыш экспериментирует и шаг за шагом приближается к желанному результату. После получения желанного результата найденный вариант решения фиксируется в его нейронной гиперсети, что означает окончание процесса самообучения на данном этапе при отработке конкретного действия. Конечно, под сигналами в данном случае подразумеваются действия малыша, которыми управляет его нейронная гиперсеть, а не прямое следование сигналов из самого мозга на объект вне человека.
Схема упростила реальность, отбросив подробности о механизмах управления органами, которые совершают какие-то действия. На упрощенной схеме не показаны, каким образом через органы чувств мозг получает ответ.
Мы не будем рассматривать подробно все связи нервной системы человека. Для понимания процесса самообучения важно, что в мозгу формируются варианты. Мозг выбирает один из них для управления действиями человека. После получения результата происходят преобразования в мозгу. В ходе изменений одни нейроны в дальнейшем будут более активны, а другие станут пассивнее и даже могут быть заблокированы для участия в подготовке следующих вариантов решений. Какие-то нейроны потеряют связи, а если какой-то нейрон потеряет все связи, то он отомрет из-за своей бесполезности.
В ходе переработки структурных связей внутри нейронной гиперсети мозга будут сформированы дополнительные связи, а для этого используются вновь народившиеся нейроны. В результате не станет того варианта, который был апробирован без достижения успеха, а вместе с ним отпадет ещё целый ряд вариантов, при которых не может быть достигнут ожидаемый результат.
Эмоции — это результат работы сигналов, построенных на химической основе. Нет эффекта — возник негатив, а негативные эмоции блокируют нейроны, чтобы избежать отрицательного результата. Есть эффект — создан позитив, а позитивные эмоции усиливают влияние тех нейронов, благодаря которым идет продвижение к желанному результату. Эмоции при получении обратной связи всегда возникают и не всегда зависят от воспитателя, но воспитатель всегда может усилить или уменьшить воздействие возникших эмоции, влияя на обратную связь, получаемую обучающимся.
Обратите внимание на то, что решения принимаются группой нейронов, а воспитатель способен лишь усилить или ослабить их для принятия последующих решений.
Что важно для педагогики? Нельзя приблизить к желанному результату, если не образуются положительные эмоции. Положительные эмоции формируют тягу к продолжению самообучения. Отрицательные эмоции необходимы для того, чтобы закрыть доступ к тем решениям, которые формирует мозг. Если неудачи продолжаются, то мозг может отказаться от дальнейших экспериментов, исключив самообучение. Можно повторять ребенку: «Думай лучше», но он лучше думать не станет, когда у него заблокированы необходимые для этого нейроны. В таких случаях надо заняться разблокировкой. Разблокировать — это создать условия, когда соответствующая группа нейронов снова включится в поиск, начнет экспериментировать, а это возможно только при возникновении положительных эмоций.
Отрицательная реакция воспитателя нужна, когда требуется закрепить запрет на продолжение поиска вариантов при обучении. Она необходима, когда эксперимент опасен. Родитель это понимает интуитивно, когда ребенок всего лишь малыш. К примеру, при самообучении ходьбе ребенок падает, получив негативные эмоции, а родитель поднял ребенка с ласковыми словами, тем самым снизив эффект от отрицательного результата. Но если ребенок получит окрик из-за опасного действия, то его желания для продолжения экспериментировать ослабнут. Но ведь это же происходит и при обучении ребенка, когда он выполняет задание. Ошибки ребенка не должны побуждать родителей к усилению его отрицательных эмоций, а иначе может произойти блокировка для продолжения учебы на данном направлении. Наказания в ходе учебы не редко порождают обратный эффект.
Подчеркну ещё раз, что наличие вариантов, создаваемых нейронной гиперсетью, является обязательной частью самообучения. Варианты включают в работу оба полушария, а тогда понятен смысл задействования обоих полушарий мозга. Тем самым ищутся варианты, формируемые группой связанных между собой нейронов из обеих полушарий головного мозга. Напомню, что отличия в полушариях связаны с типом информации, которая в них скапливается и преобразуется, а через варианты ищется соотношение нейронов из разных половинок мозга для создания наиболее подходящего варианта, порождающих успех в учебе. Успех в учебе — это появление нового эффекта эмерджентности. Школьная оценка далеко не всегда оценивает появление нового качества, поэтому родителям надо самим уметь оценивать именно выход на следующий этап развития ребенка.
Продолжение:
4. Обобщение — свойство нашего мозга
5. Мозг знает больше, чем ребенок способен рассказать
