Теория Р.Кейса

Согласно некоторым теориям, важной составляющей развития является тенденция к увеличению умственных способностей, продолжающемуся на протяжении подросткового возраста. Эти теории часто называют неопиажетинскими теориями развития.

Р.Кейс в своей теории пространства памяти предположил, что возрастающие возможности рабочей памяти играют важнейшую роль в последующем развитии: более развитые когнитивные способности требуют удержания большего количества информации в рабочей памяти. Рост когнитивных возможностей субъекта с увеличением количества элементов, которое субъект способен одновременно держать в поле сознания, в рабочей памяти.

У Кейса мы находим фактически соединение идеи уровневости с идеей объема поля сознания (или рабочей памяти) как решающего фактора интеллектуального развития. Соглас­но Кейсу, у ребенка развиваются не только количество элементов, удерживаемых в рабочей памяти, но и их характер. Последовательное появление четырех стадий интеллектуального развития (в основных чертах соответствующих стадиям Пиаже) обусловлено тем, что ребенок постепенно становится способным оперировать единицами вышестоящих уровней. Внутри каждой стадии Кейс выделяет четыре подстадии, определяемые количеством элементом соответствующего уровня, которое субъект способен держать в рабочей памяти. На заключительной подстадии каждой стадии происходит формирование укрупненной единицы, которая составляет основу следующей стадии. Последняя подстадия предыдущей стадии оказывается, таким образом, «нулевой» подстадией последующей стадии.

Стадиальная теория, предлагаемая Кейсом, ориентируется в первую очередь на феномены, открытые в школе Пиаже. В исходном варианте теории Кейса и названия стадий соответствовали пиажеанским: после сенсомоторной шла дооперациональная, потом конкретных и формальных операций. Правда, с самого начала Кейс предпочитал сдвигать вперед, на пятилетний возраст (против семилетнего у Пиаже) начало конкретных операций. Так, по Кейсу, овладение сохранением числа или количества, сериацией и т.д. происходит при переходе на вторую подстадию стадии конкретных операций. В более позднем варианте теории Кейса стадии приобрели другие названия.

Кейс, стремясь расширить базу своей теории, обосновывает ее не только пиажеанскими задачами, но и изобретенными позднее, в частности задачей с соком Ноуэлтинга.

Как дети выполняют задачу с соком Ноуэлтинга (Нёлтинга)? Ребенку дают два пустых кувшина, А и Б, и говорят, что в каждый из них будет вылито несколько стаканов апельсинового сока и воды. Задача ребенка – предсказать, в каком из кувшинов вкус апельсинового сока будет чувствоваться сильнее. Кейс выделяет 7 стадий в решении детьми этой задачи. Каждая стадия характеризуется применением определенной стратегии, характерным возрастом детей и типом задач, решения которых оказывается им доступным.

На первой стадии, в 3—4 года, современные дети в Европе и Северной Америке, как правило, могут сосчитать небольшое количество объектов. Младшие дети с уверенностью способны решить только ту задачу, где весь сок выливается в один кувшин, а вся вода — в другой. Однако они не могут воспользоваться этим умением, чтобы сравнить концентрацию сока. Вместо этого они оценивают только одну глобальную черту — наличие или отсутствие сока, справляясь лишь с теми задачами, в которых в один из кувшинов вообще не наливается сок.

В возрасте от 4 до 5 они способны сосчитать количе­ство стаканов сока, выливаемого в кувшин, и выбрать тот, в котором их больше, не считая стаканы с водой. В 4—5 лет дети начинают принимать в расчет и коли­чество сока. Они считают, что сок окажется более крепким там, где налито больше сока.

В возрасте с 7 до 8 лет они отмечают, чего больше в кувшине — сока или воды. Если в кувшине А больше сока, чем воды, а в кувшине Б больше воды, чем сока, они выберут кувшин А, даже если абсолютное число ста­канов сока в нем меньше. В 7—8 лет дети учитывают не только количество сока, но и количество воды, и считают более высокой концентрацию там, где сока больше, чем воды. Однако если в обоих кувшинах сока больше или мень­ше, чем воды, они попросту пытаются угадать.

В возрасте от 9 до 10 лет дети вычисляют раз­ницу в количестве стаканов сока и воды. В 9—10 лет дети начинают учитывать, насколько количество сока в одном кувшине больше, чем в дру­гом. В некоторых случаях этот способ ведет к правильному решению, а в некоторых — к неправильному.

В 11 — 12 лет дети уже используют для ре­шения задачи Нёлтинга пропорцию. Если пропорция в двух кувшинах оказывается одинаковой, они считают, что крепость сока будет равна. Если же сопоставить пропорции непосредственно не удается, дети возвращают­ся к способам действия предыдущего уровня. 13—14-летние подростки де­монстрируют новую, более высокую стратегию. Они сравнивают между со­бой пропорции, если один из знаменателей делится на другой. Например, если соотношение сока и воды в кувшинах 1/3 и 4/6, они замечают, что 3x2=6, и сводят 1/3 к 2/6. Наконец/в 15—18 лет, по данным Кейса, стано­вится доступной высшая форма стратегии, состоящая в приведении к об­щему знаменателю.

Кейс выделяет большее число стадий разви­тия, чем Пиаже и Сиглер. Но главное различие проявляется там, где на­чинается интерпретация стадий. Пиаже, как было видно ранее, объяснял стадии в терминах структур операций. Кейс проводит другую линию объяс­нения, связанную со стратегиями решения, используемыми детьми, и ме­ханизмами переработки информации.

Кейс утверждает, что требования к рабочей памяти отличаются для этих типов задач. Для решения простейшей задачи ребен­ку надо сохранить в памяти лишь один факт: в какие из стаканов налит сок. Дети в возрасте от 3 до 4 лет могут запомнить только это. Если в обеих группах стака­нов - сок, ребенок не способен решить задачу. Для решения задачи второго типа нужно запомнить две вещи — число стаканов с соком в каждом ряду. Для третье­го типа ребенку необходимо сохранить в памяти и дополнительные частичные произведения для определения того, в каком ряду стаканов с соком больше. Для решения задачи четвертого типа необходимо знание четырех фактов:

1) абсолютная разница стаканов, выливаемых в кувшин А;

2) знак разницы в стаканах для кувшина А (т. е. налито ли в кувшин больше
воды или больше сока);

3) абсолютная разница стаканов, выливаемых в кувшин Б;

4) знак разницы в стаканах для кувшина Б.

Возьмем первые четыре стадии. Кейс считает, что базовая операция ребенка на этих стадиях одна и та же — счет. Самая простая стратегия на первой стадии предполагает необходимость держать в рабочей памяти только один элемент — наличие или отсутствие сока. На второй стадии ребенок должен активизировать в рабочей памяти два числовых элемента — числи единиц сока в кувшине А и число единиц сока в кувшине В. На третьей стадии в памяти необходимо удерживать уже три элемента: число единиц сока в кувшине А, число единиц воды в кувшине А и информацию о том, чего больше в кувшине В — воды или сока. Наконец, на четвертой стадии дол­жен быть добавлен еще один, четвертый элемент — разность между водой и соком в кувшине В. По Кейсу, таким образом, получается, что на пер­вых четырех стадиях, выделяемых в задаче Нёлтинга, развитие происходит за счет возрастания на одну единицу объема рабочей памяти.

Четвертая стадия в задаче Нёлтинга представляет для Кейса особый ин­терес. По его мнению, на этой стадии происходят смена единиц и переход на более высокий уровень. Единицей оказывается уже не просто числовой элемент, а пропорция, отношение элементов. Если на четвертой стадии субъект способен оперировать только одним таким элементом, то на пя­той — уже двумя: отношением сока к воде в кувшине А и отношением сока к воде в кувшине В. На шестой стадии требуется держать в рабочей памя­ти три пропорции, а на седьмой — четыре.

Итак, можно подвести итоги анализа задачи Нёлтинга Кейсом: каждая бо­лее высокая стратегия, применяемая детьми требует увеличения на одну еди­ницу объема рабочей памяти; при достижении объема рабочей памяти в че­тыре элемента происходит переход на единицы более высокого уровня. Та­ким образом, стадии решения задачи Нёлтинга ложатся в общую модель ког­нитивного развития Кейса, совпадая с семью ее подстадиями — от нулевой подстадии размерной стадии до последней подстадии векторной стадии.

Очевидно, что задача Нёлтинга связана с отношениями пропорции и весьма близка по структуре к пиажеанской задаче «Весы», рассмотренной выше в трактовке Р. Сиглера. И поскольку задача Нёлтинга подобна по структуре ряду пиажеанских за­дач (весы, проекция теней, день рождения и т.д.), анализ Кейса легко рас­пространить на все эти задачи. Кроме того, с тех же позиций объема рабо­чей памяти и разноуровневых единиц Кейс проанализировал и ряд совер­шенно отличных задач, например, запоминание различных по структуре предложений. Все это дает канадскому исследователю основания утверж­дать, что рост рабочей памяти в отношении различных единиц содержа­ния является универсальным механизмом когнитивного развития.

Кейс считает, что на этой стадии дети вначале считают количество воды и сока в кувшине В. При этом в рабочей памяти оказываются два элемента (количество сока и количество воды). Затем считается разность между водой и соком в кувшине В, после чего остается только один элемент. Потом наступает самый сложный момент для рабочей памяти: продолжая удержи­вать полученную разность в кувшине В, ребенок должен вычислить аналогичную разность в кувшине А, для чего ему требуется удержать два дополнительных элемента в рабочей памяти: общая сумма удерживаемых элементов оказывается равной трем.

Итак, по мнению Кейса, способности рабочей памяти у детей при решении этой за­дачи определяют уровень их развития. Только тогда, когда ребенок способен за­помнить все четыре фактора, он достигает четвертого этапа развития. Теория Кей­са была подвергнута критике (Flavell, 1978), поскольку трудно найти способ из­мерения требуемого объема рабочей памяти.

Другой спорный момент — вопрос о том, что контролирует увеличение объем рабочей памяти. По мнению Кейса, основной фактор такого увеличения - это возрастающая скорость передачи нервного импульса. Он ссылается на тот факт, то миелинизация увеличивается с возрастом, при этом ее резкий рост приблизительно совпадает по времени с основными изменениями в рабочей памяти, отмечаемыми Кейсом. С другой стороны, он также утверждает, что значительную роль играет практика. В результате тренировки мы обучаемся эффективнее выполнять умственные операции, и они требуют меньшего объема рабочей памяти.

Это предположение подтверждается результатами исследования, проведенного Кейлом (Kail, 1988). Он изучал выполнение нескольких когнитивных задания, включая задание на мысленное вращение. Испытуемому дается пара букв в разном положении, и ему надо решить, одинаковые ли это буквы, или одна из них — это зеркальное отображение другой. Испытуемые для выполнения такого задания обычно мысленно вращают образ одного объекта так, чтобы он совпал с образом другого. Кэйл наблюдал людей в возрасте от 4 до 22 лет и пришел к выводу, что с возрастом скорость выполнения задания систематически увеличивается. Его также интересовала скорость вращения, которую он измерял в миллисекундах на угол в один градус (мс/1 градус). Оказывается, что время вращения на один градус уменьшается с возрастом. В некоторых своих работах Кейл утверждает, что это доказывает зависимость увеличения скорости выполнения мыслительных операций от возраста. Но существует и альтернативная гипотеза, согласно которой возрастание скорости обработки является результатом длительной практики выполнения простейших мыслительных операций. Кейл и Парк (Kail & Park, 1990) проверили эту гипотезу. В их эксперименте семилетние дети и взрослые более 3000 раз выполняли задание на мысленное вращение. Они обнаружили, что в обеих группах скорость увеличивалась, но у взрослых это происходило гораздо быстрее. Однако Кейл и Парк по­казали, что все их данные могут быть описаны одной степенной функцией, на ко­торой за точку отсчета для взрослых принимаются их результаты после выполне­ния 1800 заданий. Кривая практики у детей предполагает, что они начинают с уровня тренировки примерно в 150 зада­ний, а взрослые начинают с уровня тренировки в 1950 заданий. Но после 3000 по­пыток дети выполняют задание немного быстрее, чем взрослые, не имеющие прак­тики. Таким образом, хотя скорость обработки увеличивается с возрастом, это уве­личение может объясняться тренировкой, а не биологическими факторами.

В соответствии с теорией Кейса, как мы видели, объем рабочей памяти увеличивается с возрастом в соответствии с выделяемыми подстадиями. Для проверки этого положения были разработаны способы измерения объема кратковременного хранилища для единиц информации, соответствующих различным стадиям. Так, для размерной стадии было предложено два способа. Первый включается в том, что субъекту дается карточка с определенным количеством точек на ней. Субъект должен сосчитать количество точек и запомнить его. Затем ему предъявляется следующая карточка, еще одна и т.д. Зависимой переменном является число карточек, знакомясь с которыми, субъект может запомнить количество расположенных на них точек. При втором способе субъекту дают рассмотреть картинку. Затем предъявляют эту же картинку, на которой в опреде­ленном месте находится точка, затем такая же картинка, но с точкой в другом месте и т.д. Объем памяти определяется числом запомненных локализаций точки. Кьюрлэнд проверил предсказание теории Кейса, согласно которому объем памяти на соответствующие единицы будет составлять: 1 единицу в 4 года, 2 - в 6 лет, 3 — в 8 лет и 4 — в 10 лет.

Итак, в соответствии с теорией Кейса получается, что от нуля до 19 лет у ребенка и подростка развиваются четыре вида рабочей памяти. В каком отношении они находятся между собой? Объяснение, которое предпочи­тает Кейс, заключается в следующем.

Существует только одна рабочая память, которая может использоваться для хранения информации и оперирования с ней.

Объем этой рабочей памяти не возрастает, по крайней мере, после двухлетнего возраста.

Увеличение с возрастом способности к запоминанию материала опpeделяется тем, что уменьшается потребность в пространстве памяти выполнения отдельной операции.

Если обозначить общий ресурс памяти через k, его расход на выполне­ния операций через о, а ресурс, остающийся для хранения информации, через s, то получается следующая формула:

о + s = k,

что означает для Кейса увеличение свободного пространства для хранения ин­формации при увеличении скорости осуществления умственных операций.

Для проверки этой гипотезы Кейс сопоставил скорость счета детей раз­ных возрастных групп с их кратковременной памятью при счете матриц с точками. Кроме того, были измерены скорость счета и объем кратковре­менной памяти группы взрослых при использовании иностранного языка. Между скоростью счета и объемом кратковременной памяти образовалась достаточно хорошо аппроксимируемая линейная зависимость. Скорость счета взрослых на иностранном языке оказалась примерно равной скорости счета шестилетнего ребенка на своем родном, а объем их памяти сопоставим с памятью семилетнего ребенка.

Автоматизация операций достигается, конечно, в результате практики. Означает ли это, что увеличение объема кратковременной памяти и, как следствие, переход на следующие стадии когнитивного развития происхо­дит в результате практики? Кейс считает, что нет. В исследовании Кьюрлэнда было показано, что специальная тренировка лишь в незначительной степени способствует повышению скорости счета и не приводит к вырав­ниванию результатов ребенка и взрослого. Вывод из этого исследования заключается в том, что скорость осуществления умственных операций за­висит в наибольшей степени от созревания мозговых структур.

В когнитивном развитии происходят количественные и качественные изменения, обусловлен­ные ростом возможностей рабочей памяти и скорости обработки информации.

Дата добавления: 2014-01-04