Е. В. Волкова
Философ… не должен поступать, как паук: растрачивать разум на хитросплетения; он должен поступать как пчела: собирать факты и с помощью разума превращать их в мед.
Р. Бэкон
В психологии на сегодняшний день не существует единого подхода к определению понятий общие и специальные способности. Поэтому вопрос, заявленный в заглавии статьи, может разделить психологов как минимум на четыре лагеря:
1. А. Г. Шмелев на основе многочисленных результатов тестирования приходит к выводу, что успех в решении различных химических задач — это всего лишь результат интеллектуальной деятельности.
2. Представители психоморфологизма полагают, что для каждой способности предуготовлен свой задаток, и человек по своей врожденной организации предназначен для того, чтобы раз и навсегда быть прикованным к определенной профессии. Таким образом, доказательство существования той или иной способности сводится к установлению этого задатка.
3. С точки зрения В. Д. Шадрикова, «способности можно определить как свойства функциональных систем, реализующих отдельные психические функции, имеющие индивидуальную меру выраженности, проявляющуюся в успешности и качественном своеобразии освоения и реализации отдельных психических функций» 1 . Поэтому не существует «летных», «кулинарных», «музыкальных», «педагогических» и прочих способностей.
4. С. Л. Рубинштейн под способностью понимает «сложное образование, комплекс психических свойств, делающих человека пригодным к определенному, исторически сложившемуся виду общественно-полезной профессиональной деятельности. Всякая специальная способность есть способность к чему-то. Способность в специальном понимании нельзя определить безотносительно к общественной организации труда и приспособленной к ней системе образования» 2 . Ученый подчеркивает, что нельзя отрывать изучение специальных способностей от элементарных родовых свойств, которые характеризуют человека как такового. Когда человек приступает к определенному виду конкретной профессиональной деятельности или готовится к ней, происходят отбор и стереотипизация психических процессов, которых объективно требует данный вид деятельности, возникает новая «природная» способность в виде «стереотипизированной системы рефлекторных связей» 3 . В отличие от навыков, способности — результат закрепления не способов действия, а психических процессов, посредством которых действия и деятельности регулируются.
Не столь однозначный ответ дают и сами химики: одни четко и однозначно отвечают, что существуют, другие утверждают, что успех в химии определяется только интеллектуальными способностями (память, мышление) и совокупностью знаний по физике и математике. Но практика подбрасывает нам такие факты, которые заставляют задуматься о существовании химических способностей: почему не все высокоинтеллектуальные студенты успешны в химии; почему студенты с великолепной памятью жалуются на то, что не могут запомнить химическую информацию, в то время как студенты с низким уровнем развития памяти (6 баллов в субтесте Векслера «повторение цифр») могут быть очень успешными в химии; почему студенты, отлично успевающие по математике или физике, не показывают такие же превосходные результаты по химии?..
Такие вопросы можно задавать бесконечно. Воспользуемся примером великого химика Юстуса Либиха, который, чтобы не утонуть в болоте философских и мистических рассуждений, все прочитанное им в книгах по химии проверял на практике.
Наше исследование проводилось в 1997–2007 гг. и включало три этапа:
1. На основе литературно-аналитического обзора по проблеме исследования сущности химических способностей, биографических данных великих химиков, а также истории развития и становления химии как науки были выделены компоненты, типы химических способностей. Разработана модель репрезентативных когнитивных структур, формирующаяся в процессе усвоения школьного курса химии 4 .
2. Фактическое содержание выделенных когнитивных структур, являющихся материальным субстратом химических способностей, нуждается в экспериментальной проверке, поэтому на основе полученных теоретических данных в 1998–2002 гг. была разработана программа «Когнитивное обучение на уроках химии», построенная в соответствии с принципом системной дифференциации. Проведен сравнительный анализ когнитивных структур предметных знаний, особенностей интеллектуального развития, уровня когнитивной дифференцированности у школьников, обучающихся по разным учебным программам 5 .
3. Разработка в 2002–2007 гг. компьютерной системы «Great chеmist» 6 , позволяющей определить уровень сформированности когнитивных структур репрезентации химических знаний и исследование химических способностей у студентов и школьников (призеров областных олимпиад или обучающихся в профильных классах).
Комплекс диагностических методик состоял из следующих блоков:
Методики оценки уровня интеллектуального развития;
Методики изучения уровня дифференцированности когнитивных структур;
Методики оценки личностных особенностей;
Методики диагностики индивидуально-психологических особенностей;
Методики оценки творческих способностей;
Методики диагностики химических способностей: показатели успеваемости по химиям; химический диктант; химическое кодирование; химическая память, классификация химических понятий; тестовые задания для итогового контроля качества знаний; «Great chemists»; методика прямого шкалирования основных компонентов общих и химических способностей.
В исследовании приняли участие 575 студентов химического факультета УрГУ (1–5-й курсы), 288 школьников 8–11-го классов 14 городов области и областного центра (Екатеринбург, Н. Тагил, Ирбит, Березовский, Полевской и др.).
Результаты исследования
В ходе исследования мы попытались ответить на следующие вопросы:
1. Можно ли сводить успехи студентов по химии лишь к совокупности знаний по физике и математике?
Метод математического анализа различий для парных выборок (Т-критерий Стьюдента) выявил значимые различия между оценками по химии и математике, химии и физике. Студенты могут быть очень успешными в химии и не очень успешными в математике и физике и, наоборот, успешными в физике и математике и менее успешными в химии. Многие студенты-химики испытывают значительные трудности при усвоении физики и математики.
Но можно ли утверждать, что химические знания не зависят от уровня знаний математики, физики? Наверное, нет. Низкий уровень арифметических знаний и знаний физики у школьников существенно затрудняет усвоение химии. Анализ результатов выполнения субтеста «арифметический» (тест Векслера) показал, что повсеместное использование калькуляторов привело к тому, что многие студенты затрудняются в уме решать арифметические задачи в два действия. А ведь даже такое простое действие, как определение степени окисления в сложном веществе предполагает выполнение в уме вычислений в два и более действия. Невысокий уровень знаний по математике и физике приводит к тому, что студенты испытывают серьезные трудности при изучении физической химии.
М. В. Ломоносов в работе «Слово о пользе химии…» определяет сущность химических способностей как способность использовать единство теоретических (физических, химических, математических) и практических умений для рассмотрения внутреннего строения веществ. Он пишет: «Химик требуется не такой, который только из одного чтения книг понял; но который собственным искусством в ней прилежно упражнялся...», «…который, в изобретениях и в доказательствах привыкнув к Математической строгости, в Натуре сокровенную тайну точным и непоползновенным языком вывести умеет. Бесполезны тому очи, кто желает видеть внутренность вещи, лишаясь рук к отверстию оной. Бесполезны тому руки, кто к рассмотрению открытых вещей очей не имеет. Химия руками, Математика очами Физическими по справедливости называться может. …Обе в исследовании внутренних свойств телесных одна от другой необходимой помощи требуют…»
2. Есть ли различия между компонентами общих и специальных способностей?
Для ответа на этот вопрос мы воспользовались методикой прямого шкалирования основных компонентов общих и химических способностей. Метод математического анализа различий для парных выборок (Т-критерий Стьюдента) выявил значимые различия в оценках студентами своих общих и специальных способностей: интуиция и химическая интуиция; мышление и химическое мышление; языковые способности и химический язык; способность решать задачи по математике и химии; способность решать задачи по физике и по химии. Однако между способностью осуществлять химический эксперимент и «умелыми руками» значимых различий выявлено не было. Полученные данные по методике прямого шкалирования основных компонентов общих и химических способностей согласуются с результатами исследования по другим методикам (химическая память, химическая интуиция, «Great chemists»).
3. Возможно ли существование «химической памяти»?
Мы модернизировали методику «10 слов» слухового запоминания: серия А — стимульный материал без изменения (слова русского языка: лампа, яблоко, карандаш и др.); серия В — химические элементы, объединенные групповой закономерностью; серия С — химические элементы в периодической закономерности; серия D — химические элементы вразброс. Результаты математического анализа показали значимые различия между способностью запоминать слова русского языка и знаки химических элементов. При анализе данных отдельных студентов были выявлены уникальные случаи, когда химики с небольшим объемом слуховой памяти на слова хорошо запоминали не только элементы, объединенные групповой или периодической закономерностью, но и вразброс. Так же были выявлены студенты, которые хорошо запоминали любую информацию, и студенты, которые хорошо выполняли серию А, но серии В, С и D выполняли одинаково плохо. Аналогичная избирательность мнемической активности была выявлена и при запоминании цифровой информации (5-й субтест Векслера). Студенты могли хорошо запоминать элементы, но плохо воспринимали цифры. Полученные данные заставляют предположить вероятность существования особой — «химической» — памяти.