Для того, чтобы люди были успешны, модели того, с чем они сталкиваются, должны соответствовать действительности. То есть, как принято говорить, быть адекватными этой действительности. Мы не можем жить вне общества, вне общения с другими людьми. Жизнь юного Маугли хороша только в сказке. В русском языке «понять» другого человека это дословно «поиметь», то есть, «впустить в себя» этого человека с его обликом, мыслями и поведением. И там, в себе, договориться с ним. Иначе война всех против всех. Для понимания людьми друг друга нужно, чтобы их модели действительности были достаточно схожи. То есть как научились люди формировать модели того, в чем они живут, и обсуждать эти модели с другими людьми, так и жить будут.
Поэтому всех надо обучить формированию моделей, модельных представлений, безусловно индивидуальных для каждого по форме, но обязательно адекватных действительности. Кто-то воспринимает явление в звуке, кто-то в цвете или линии, кто-то наощупь. Главное чтобы воспринимали и затем обдумывали то, что есть на самом деле.
Естественно, научить формированию в сознании моделей, адекватных действительности, можно исключительно при соблюдении условия продвижения в таком обучении от простейших моделей к более сложным. Это один их важнейших принципов обучения, и спорить с ним вряд ли разумно.
Простейшие модели: натянутая веревка ассоциируется с прямой линией, ёлка с треугольником, параллелепипед обувной коробки с автомобилем или домом. В этих случаях запечатлевается минимальное число граней явления, важных в данной ситуации (например, для играющего ребенка). Где запечатлевается? Да в мозге, разумеется. Мозг человека это эволюционно сложившийся невероятно мощный компьютер. Примерно в 100000000000000000000000000000000000 раз мощнее, чем те компьютеры, которыми мы пользуемся в быту и на работе. На жаргоне пользователей компьютер без программного обеспечения называется «железом». Ну, тогда мозг без программного обеспечения «мясо». Чтобы думать мозгом, а не мясом, надо это программное обеспечение поставить. Оно и сложилось в процессе эволюции, развиваясь от простого к более сложному.
Когда мы сталкиваемся с каким-нибудь явлением ускорением протона или ласковым поглаживанием программа формирует в мозге модель этого явления. Мозг чрезвычайно энергозатратен, и экономит в своей работе буквально на всём. Поэтому лишних, усложняющих, допущений не делается, в результате чего такая модель и является принципиально простейшей. В мозге «живут» величины меры явлений, в том числе форм окружающего мира. Точнее меры моделей тех явлений, среди которых мы живём. Мозг сопоставляет эти величины, в соо ветствии с чем и отдаёт распоряжения о нужных реакциях. Из такой необходимости в мозге родилась и развилась математика отрасль науки, изучающая величины в их соотношениях. Таким образом, простейшие мысленные модели, которые формирует сознание человека, есть модели математические. Отсюда следует, что на уровне простейших мыслительных действий необходимо развертывать, в первую очередь, математические способы описания мира, что вполне соответствует назначению математики как единственного и универсального средства такого описания. Проще всего проиллюстрировать это схемой:
Так уж работает мозг, что знаковые системы формируются на первых стадиях развития его адаптационных реакций. То есть одновременно с формированием образных представлений. Мозг оперирует количественными характеристиками того, что дается ему в опыте, то есть величинами. Следовательно, любые способы отражения действительности при их осознании нуждаются в математическом описании. При этом образное описание, в конечном итоге, тоже сводится к знаковому. Именно поэтому простейшие знаковые математические модели ложатся в основу средства общения людей при помощи знаков и символов, то есть в основу языка. Учащиеся пятых классов общеобразовательной школы, проходящие специальный курс адаптации к предметному содержанию образования в основной школе, самостоятельно приходят к выводу, что «математика это язык, язык это математика». Далее (см. схему) язык, в основе которого лежат знаковые математические модели, обеспечивает формирование всех других моделей, совершенствуясь и усложняясь по мере усложнения этих моделей.
Формирование математических моделей есть наиболее яркое проявление абстрагирования мысленного выделения определенного свойства конкретного явления и отвлечения от остальных его свойств. А это есть не что иное как наиболее существенное проявление операции обобщения. Затруднения в абстрагировании, как правило, свидетельствуют о задержке в умственном развитии, которая может сочетаться с такими проявлениями, как наличие таланта и даже вполне развитой специальной одаренности. Именно поэтому родители и педагоги зачастую пренебрегают сущностью общего образования ребенка на фоне его специальной одаренности, стимулируя таким образом формирование и развитие задержки. Вполне очевидно, что в большинстве случаев затруднения в абстрагировании могут быть хотя бы частично преодолены специальными педагогическими воздействиями, которые необходимо специально разрабатывать для работы с конкретным ребёнком.
«Физис» по-гречески «природа», то есть то, что мы ощущаем в своей практике. Поэтому именно физические модели лучше всего удовлетворяют требованию сочетания в образовательном процессе абстрагирования и конкретизации. Таким образом, если не считать математики как языка, физика самый простой предмет программы общего образования. «Материальная точка», «рычаг», «точечный заряд», «физическое поле» в этих случаях процедура моделирования предельно проста она не требует большого числа произвольных допущений. Так, в приведенных примерах пренебрегается только размерами тела, только формой, только ощутимостью органами чувств человека. В результате процедура физического моделирования должна представляться обучающемуся понятной, правдоподобной и приемлемой. У детей возникает мотивация в отношении формирования физических моделей ввиду заманчивой простоты представлений. Или, по крайней мере, примирение с осознанным введением таких моделей. Развиваясь и усложняясь, физические модели (вместе со знаковыми их представлениями) ложатся в основу формирования и развития других моделей последовательного предметного ряда. Он восходит впоследствии к адекватным моделям сложных систем таких, как социальные (на уровне общего образования представленные, например, в обществоведении). И сопровождает, поддерживает формирование этих моделей. Ведь курс физики продолжается от трех лет в основной школе до пяти в полной средней.
В ходе дальнейшего развития общего образования личности должен осуществляться закономерный переход к обучению формированию более сложных моделей исследуемых явлений действительности. Так, мы переходим от простейших физических молекулярных моделей вещества к физически обоснованным, на уровне электронного строения, химическим моделям взаимодействия и превращения веществ на молекулярном уровне. При этом химические модели строения и взаимодействия веществ последовательно усложняются на протяжении школьного курса от неорганической химии к органической вплоть до элементов биохимии.
Такая логическая цепочка химических моделей приводит к представлениям молекулярной биологии. Здесь необходимо напомнить, что курсы ботаники и зоологии, подводя обучающихся к биологии через представление о клеточном строении живого, к собственно биологии не относятся. Основная задача этих курсов ознакомление обучающихся с классификационной системой, лежащей в основе таксономической лингвистики и, соответственно, формирования понятий и введения их определений. Биология же отрасль науки, изучающая живое на клеточном уровне. Клеточный уровень связан с рассмотрением механизмов взаимодействия сложных органических молекул, приводящего к новому качеству изучаемых систем возникновению жизни. Здесь возникают биологические модельные представления, развивающиеся впоследствии в модели функционирования живых организмов в целом и их отдельных систем. Это в полной мере относится и к человеческому организму, в том числе к высшей нервной деятельности и ее моделированию.
Эволюция высшей нервной деятельности приводит к формированию социальных аспектов поведения животных, которые осознаются нами в соответствующих моделях. Вершина этой деятельности мышление является основой общественного поведения людей, которое описывается моделями и, следовательно, законами, рассматриваемыми в курсе обществознания.