Александр Помогайбо - Тайны великих открытий

В книге С. Иванова "Звезды в ладонях" рассказывается о мысленном эксперименте Галилея с полученной им идеальной моделью.

Галилей представил перед своим мысленным взором, "как движется шар по наклонной плоскости. Мысленно он сделал этот шар идеально круглым, а плоскость — идеально гладкой и бесконечной. Это было нужно, чтобы устранить влияние трения. Что будет с таким шаром? Ясно, что он станет катиться вниз с возрастающей скоростью и бесконечно долго. А если изменить условия? Галилей мысленно прервет движение шара и толкнул его вверх. Шар замедлил свое движение. Что отличает движение вниз от движения вверх? Только направление. Значит, ускорение и замедление движения зависят от угла наклона плоскости. Это единственное внешнее воздействие, которое испытывает идеальный шар. Галилей устранил это воздействие и расположил плоскость горизонтально. И оказалось, что тогда шар останется в покое или сохранит свою скорость и направление движения неизменными до бесконечности.

Так был открыт первый закон механики — закон инерции".

Итак, Галилей поставил свой эксперимент в уме. Эксперименты на натуре лишь подтвердили его догадку.

Отбросив лишнее, надо найти в проблеме что-то, с чем вы хорошо знакомы.

Исследователь Ирвинг Ленгмюр, изучая поведение масляной пленки на воде, обнаружил, что пленка имеет предел и растяжения, и сжатия. Стороннему наблюдателю это показалось бы любопытным — но не более того. К счастью, Ленгмюр, обладавший ярким образным мышлением, сумел изучить это явление глубже. Он писал:

"Я думаю о молекулах на воде как о реальных предметах. Видите ли, в тот момент, когда вы пытаетесь представить их себе как что-то, имеющее форму, длину, объем, не следует рассматривать эти углеводородные цепочки как твердые негнущиеся цепочки. Их надо представить как куски обычной железной якорной цепи … Молекула … может принимать различные формы, в которых атомы углерода всегда расположены в одну линию. Поэтому, когда вы сжимаете пленку, звенья принимают вертикальное положение. Тогда молекулы займут минимальную площадь".

А раз минимальную площадь, то, разделив площадь пленки на число молекул, можно найти их поперечное сечение. Толщина же сжатой пленки, как рассудил Ленгмюр, равна длине одной молекулы. А вот, растягивая пленку до максимального значения, можно узнать занимаемую молекулой площадь.

Итак, теперь мы имеем полный алгоритм:

1. Создание идеальной модели;

2. Привлечение аналогий.

Именно так работал Максвелл. Английский ученый прежде всего строил наглядную геометрическую модель, в которой участвовали лишь нужные элементы, а затем прибегал к простым аналогиям.

Итак, хорошее зрительное воображение буквально способно творить чудеса. Но как его развивать?

В первую очередь, несомненно, следует тренировать зрительную память. Она — основа образного мышления. Не будет памяти — не будет и образов.

Техника развития зрительной памяти известна с древнейших времен. Йоги, например, делали следующее упражнение: они глядели несколько секунд на набор предметов — шарик из яшмы, статуэтку, камень, плод и т. д., — а затем пытались воспроизвести этот набор по памяти.

Если вам, к примеру, для подготовки к экзаменам требуется усвоить очень большое количество информации, полезно зарисовывать эту информацию в символических картинках, чтобы потом зрительно их запоминать (хотя бы по приведенному нами принципу "троек"). Особенно это полезно при подготовке к экзаменам по предметам, которые не имеют "зрительных опор" в виде рисунков к тексту.

Чтобы получить представление о предмете, который вы изучаете по учебнику, его полезно зрительно представить — визуализировать. Визуализация, как и техника развития зрительной памяти, также имеет древнюю историю. Ее использовали еще до нашей эры в Индии и Китае, чтобы лечить болезни.

Сейчас визуализации в Китае учат, чтобы облегчить процесс обучения.

Учат и в Америке. В частности, визуализацию используют при обучении какому-либо навыку. Американец Г. Олдер описывает эксперимент по изучению действия визуализации на тренировку баскетболистов. Студентов поделили на три группы — первая тренировалась в бросании мячей в корзину, вторая не имела никакой практики, третья же практиковалась лишь в своем воображении. У первой группы результаты улучшились на 24 процента, результаты второй не изменились, результаты же третьей улучшились на 23 процента! Таким образом, можно обучать, не имея тренажеров, спортивных залов, — достаточно попросить учеников закрыть глаза и дать вводную установку. Или же включить магнитофонную запись.

Визуализацией — в большей или меньшей степени — пользуются все ученики, слушая объяснение учителя. Однако заметим, что даже такому исключительному феномену, как Шерешевский, "человек, запоминающий все", требовалось какое-то время для перевода слов в образы. Что касается обыкновенного человека, ему требуется для визуализации много больше времени. Это время у нас в преподавании совершенно не учитывается. Может статься, что читателю надоест перебирать на работе бумажки, и он, как некоторые мои друзья, отправиться преподавать. В этом случае не следует повторять стандартные ошибки существующей в нашей стране системы образования.

Попробуем описать восприятие текста и определить, сколько времени должно тратиться на его усвоение.

"Первый закон Ньютона (Ученик: "Так, первый, всего их три. О чем там первый? Что-то насчет инерции. Вспомнил — про движение тел и все такое… " — 3 секунды) — важный и самостоятельный закон (эти слова ни о чем не говорят — 0 секунд). Он утверждает (0 секунд), что если на тело ("Тело? Ну, допустим, шарик… " — 2 секунды) не действуют другие тела.

("Столкну с другим телом — нет, тут как раз говорится "не действует … " — 3 секунды), то оно находится в состоянии покоя ("Трудно представить … " — 1 секунда) или равномерного прямолинейного движения (образ шарика, движущегося в воздухе , — 0,5 секунды) относительно инерциальной (нет яркого образа — 0 секунд) системы отсчета (образ сетки координат — 0,5 секунды). Из этого закона (слово "закон", написанное на толстой книге, из книги идет стрелка — 1 секунда) следует, что причиной изменения скорости (шарик ускоряется — 1 секунда) является сила (в голове крупное F — 0,5 секунды)".

Время диктовки — 18 секунд. Те же 18 секунд — время вслушивания в объяснение. Но требуется еще 12,5 секунды для перевода услышанного в образы, не говоря уже об усвоении. Если этих 12,5 секунды преподаватель не дает — урок проходит впустую.

Но если он дает и 30 секунд на прослушивание и усвоение, мы видим, что значительную часть текста ученик "визуализировать" не смог, а значит, понял не все. Поэтому надо снабжать любое устное объяснение хотя бы самыми общими картинками, рисуемыми на доске.