Синергетический подход в педагогической науке: границы и условия применения

УДК 165 ББК Ю 22

СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД В ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ НАУКЕ: ГРАНИЦЫ И УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ

М. Г. Гапонцева,

В. А. Федоров,

В. Л. Гапонцев

Ключевые слова: синергетический подход, структура содержания образования, редукционизм, генезис научного знания, детерминанта.

Резюме: статья является итогом дискуссии «Синергетика в образовании», главным результатом которой стал вывод: большинство авторов считает, что не следует использовать синергетический подход как идеологию, безусловно применимую ко всем проблемам педагогики, необходимо обосновывать возможность приложения идей синергетики при постановке каждой новой конкретной проблемы.

Эта статья завершает дискуссию «Синергетика в образовании», которая проводилась на страницах журнала «Образование и наука» в 2004-2005 гг. [1-4]. На наш взгляд, основной вывод этой дискуссии можно сформулировать следующим образом: имеется консенсус по вопросу о возможности и целесообразности применения идей синергетики в педагогике; большинство авторов, тем не менее, считает, что не следует использовать синергетический подход как идеологию, безусловно (априори) применимую ко всем проблемам педагогики. Они считают необходимым обосновывать возможность приложения идей синергетики при постановке каждой новой конкретной проблемы.

Подтвердим этот вывод, опираясь на мнения участников дискуссии. Так, большая часть статьи С. З. Гончарова [4, с. 115-121] посвящена предостережению об опасности, связанной с тем, что использование синергетического подхода в педагогике может привести «к редукционизму - упрощению, огрублению, стиранию «индивидуальности» исследуемой предметной области». Простой перенос в педагогику терминологии синергетики, по мнению автора [4], ведет к декларативности, подобно тому как «не углубляют наше знание декларации о том, что экономика - это система, психика - система. Грабли ведь тоже система, хотя и механическая». В основе такой точки зрения С. З. Гончарова лежит, безусловно, справедливый принцип, вынесенный автором в начало его статьи, согласно которому предмет исследования должен трактоваться на языке, исходящем из него самого, без переноса «качественных особенностей нижних уровней организации на высшие уровни». В целом мы поддерживаем эту точку зрения, но считаем необходимым внести определенные уточнения.

Нам кажется, что взгляды С. З. Гончарова несут очевидный отпечаток позиции философа, склонного исходить из идеального решения вопроса, тяготеющего к завершенной картине. Исследовать предмет во всей полноте его внутренних и внешних связей - задача философии, а не конкретной научной

дисциплины. Эмпирические дисциплины выстраивают исследование объекта путем последователънъх приближений, постепенно уменьшая степень огрубления. При этом, как правило, в начале производится перенос закономерностей из одной, хорошо изученной области, в другую, менее изученную. Благодаря этому на следующих этапах возникает возможность корректировки, углубляющей понимание сущностных характеристик объекта. Важно, чтобы последующее уточнение этого описания приводило к появлению нового языка, адекватного изучаемому объекту.

Пример такой эволюции дает квантовая механика, описывающая микрообъекты. В начале при исследовании атома для его описания применяется обычная классическая механика: модели Дж. Дж. Томсона и Резерфорда. При этом удается объяснить ряд особенностей поведения атомов. Другие особенности объяснить не удается, и это противоречие позволяет говорить о существенных отличиях макро- и микрообъектов. Объяснение этих отличий дает теория Бора - «зародыш» квантовой механики. Представим себе, что исследователи сразу ставили бы задачу объяснения поведения микрообъектов из них самих, не пользуясь предварительным переносом качественных особенностей классических объектов на микрообъекты. По всей вероятности, они занимались бы этим до сих пор, не имея никаких конкретных результатов.

Таким образом, следует различать «редукционизм» и «редукционизм». Редукционизм как неизбежный этап в исследовании любого объекта представляется нам полезным и даже необходимым, а редукционизм как завершающий этап исследования является неприемлемым.

Перенос «языка синергетики» из области термодинамики открытых систем, где он сложился, в другие области, в том числе педагогику, на наш взгляд имеет право на существование в том случае, если он не ограничивается простым переименованием объектов этих дисциплин. Критическое условие плодотворности такого переноса в том, что он должен давать возможность проводить предсказания поведения этих объектов, которое можно сопоставлять с эмпирическим материалом. Примером такого конструктивного переноса является модель Лотки - Вольтера в биологии, применение синергетики Хакеном [5] в социологии (т. е. вне сферы термодинамических систем). Можно согласиться с С. З. Гончаровым, что примеры неконструктивного переноса терминологии синергетики в педагогику пока превалируют [4, с. 115-117]. При этом авторы такого рода переносов даже не ставят перед собой задачу прогнозирования, допускающего независимую проверку своих утверждений. Здесь ситуация сходна с той, которую зафиксировал, например, М. А. Дрюк: «Отсутствуют какие-либо основания проводить под знаком глобального эволюционизма идеи чистейшего физического редукционизма, суть которого в том, что законы развития, в том числе живого и неживого, во многом сходны и ведут через самоорганизацию к самоусложнению систем» [6, с. 106-107]. Сомнительность экстраполяций представлений синергетики возрастает на биологическом и социальном уровнях. Многочисленны попытки создать «иллюзию» универсального применения теории «независимо от природы, уровня организации и глубины постижения системы» [6, с. 112]. М. А. Дрюк делает вывод: «Спекулятивная интерпретация явления с позиций самых общих представлений о синергетике

не продвигает исследователя в решении проблем ни на шаг без реального наполнения позитивным содержанием» [6, с. 112-113]. Вся последняя цитата взята из статьи С. З. Гончарова.

Категоричность этих выводов несколько утрирует реальную ситуацию. Известны вполне конструктивные примеры применения идеологии и аппарата синергетики в биологии и социологии. Так, в книге Г. Хакена «Синергетика» рассмотрены следующие проблемы: 1) конкуренция и сосуществование, 2) отношения хищник - жертва, 3) математическая модель процессов эволюции, 4) модель морфогенеза; 5) рост колоний бактерий и грибов, 6) социология: стохастическая модель формирования общественного мнения [5]. Разумеется, эти модели не учитывают всей специфики описываемых объектов, но они позволяют сделать нетривиальные выводы, допускающие эмпирическую проверку. Они описывают некоторые общие особенности поведения различных систем: физических, химических, биологических, социальных (конечно, не отражая при этом всю их специфику). Именно вычленение этих общих особенностей создает в дальнейшем возможность учета специфики рассматриваемых объектов в рамках новых, более сложных моделей.

Позиции, занятые Н. А. Алексеевым, идентичны позициям С. З. Гончарова: «.. .термодинамические системы действуют в рамках физико-химических объективных закономерностей. Информационные системы предполагают субъектов их использования. дело прежде всего в изменении способов детерминации развития систем, изменении их структур: в случае термодинамических систем они остаются классическими причинно-следственными, во втором случае - они становятся генетически-телеологическими, т. е. обусловленными как прошлым, так и будущим, которое определяется во многом субъективно» [2]. С точки зрения Н. А. Алексеева, использование синергетических закономерностей при анализе генезиса научного знания не совсем корректно, поскольку при этом «редукции» подвергаются озарения Ньютона, Менделеева.., которые являются сущностной стороной генезиса научного знания. Отметим, что если в нашу задачу не входит отражение специфики «информационных» систем, связанной с деятельностью субъектов, то мы вправе использовать синергетику, когда это приводит к содержательным результатам. Аналогичная ситуация известна, она возникает в связи с теорией эволюции общества в марксистском подходе, который предполагает наличие объективных закономерностей развития общества, не зависящих от действия субъектов, его образующих. Это, в принципе, верный подход, хотя, вероятно, именно этот недостаток марксистского подхода наиболее сильно ограничивает его возможности.

Нам кажется, что решение вопроса об использовании идеологии синергетики в педагогике лежит не в плоскости дилеммы: полнота описания - редукционизм, а в плоскости формирования содержательных выводов, допускающих эмпирическую проверку. С этой точки зрения, предложенные направления поиска «конструктивного применения синергетики в педагогике» [2] сами являются недостаточно конструктивными, поскольку подразумевают возможность универсального синергетического подхода. Сказанное в значительной степени можно отнести к статье В. Э. Штейнберга, который допускает возможность и необходимость распространения синергетического подхода на

технологию обучения [3]. Заметим, что эвристический потенциал синергетики в указанной работе приводит автора к мысли о необходимости использования более сложных структур (в том числе фрактальных) для описания объектов педагогического процесса. Ниже мы покажем, что этот вывод не является случайным и с необходимостью возникает при интерпретации генезиса научных знаний с позиций синергетики.

В неявной форме изложенные позиции содержатся и в работе, открывающей дискуссию [1]. В ней они не вскрывались для того, чтобы не предопределять направление дискуссии. Авторы статьи утверждают: «Перенос идеологии синергетики в область педагогики можно мыслить в отношении различных объектов: ученик, класс, учитель, . , педагогическая система». Здесь допущено определенное лукавство: не сказано, что так мыслить можно (формально), но не нужно, так как нет необходимых оснований для этого. Такие основания дает третий вариант применения идеологии синергетики, сформулированный в начале раздела «Что изучает синергетика» [1]. Он подразумевает обязательную опору на эмпирический материал, предоставляемый дисциплиной или предметной областью, к которой применяется синергетический подход для обоснования адекватности получаемого описания. Два других варианта непригодны для применения в педагогике, поскольку в ней отсутствуют открытые термодинамические системы и формально-математические нелинейные модели. Но и третий вариант применения идеологии синергетики требует проведения работы по обоснованию адекватности получаемого описания объекта в каждом конкретном случае. Такое обоснование заведомо отсутствует для таких объектов, как ученик, класс, учитель, ., педагогическая система. То есть, по нашему мнению, говорить о переносе на эти объекты идеологии синергетики преждевременно. Мы придерживаемся мнения, что синергетика не должна выступать как универсальная идеология, но нам представляется также, что недостаточно ограничиться таким общим заключением. Желательно при этом дать конкретный пример ограниченного конструктивного применения идеологии синергетики.

В рассматриваемом нами случае такой пример позволяет сформировать применение качественных выводов синергетического анализа открытых систем к генезису научного знания [6]. Ретроспективный анализ истории естествознания в данном случае играет роль эмпирической проверки сформулированной гипотезы о возможности переноса закономерностей синергетики на эту область. С другой стороны, научные знания являются детерминантой содержания естественнонаучного образования, и полученные при анализе генезиса научного знания выводы, вне сомнения, переносятся на содержание естественнонаучного образования. Конструктивность применения синергетики в этом случае означает, что результаты не должны являться банальной перефразировкой уже известных положений педагогики. В нашем понимании основным результатом проведенного «синергетического» анализа является представление о том, что эволюция научного знания - это эволюция его структуры, такая, что в критические моменты эта структура качественно усложняется за счет появления новых элементов, позволяющих более эффективно организовать ее работу. Отсюда однозначно вытекает необходимость охарактеризовать

и упорядочить типы структур, которыми мы оперируем в своих рассуждениях, т. е. прояснить вопрос о том, на каком наборе структур мы будем рассматривать эволюцию системы. Вопрос выбора правильного языка описания не является тривиальным, а в рассматриваемом случае, с точки зрения современной математики, возможности для этого выбора очень широки, но, тем не менее, вполне конкретны. Например, как предполагает В. Э. Штейнберг [3], структуры объектов педагогики могут иметь фрактальный характер. Это указывает на целесообразность дальнейшей работы в этом направлении.

С этих позиций можно ответить на вопрос Н. А. Алексеева: «В чем отличие предлагаемого подхода от традиционных интеграции и дифференциации?». В последнем случае подразумевается, что имеется фиксированный набор объектов, между которыми устанавливаются связи. Формирование и классификация этих связей решает задачу интеграции. Дифференциация подразумевает механическое увеличение числа объектов, не меняющее качественно рассматриваемую структуру. При этом интеграция искусственно отделяется от дифференциации. В результате возникают надуманные проблемы и суждения. Например, в работе [7] сделан вывод, что современный период развития естественных наук - это период интеграции. Имеется в виду появление таких новых дисциплин, как физхимия и др. Но появление каждой новой дисциплины является одновременно и проявлением дифференциации, что позволяет сделать прямо противоположный вывод. В рамках синергетического подхода становится очевидным, что акцент следует перенести на качественное сопоставление старых и вновь возникающих структур.

Этот вывод представляется почти тривиальным, но привычка мыслить в категориях фиксированных структур простейшего типа ограничивает возможность даже осознания некоторых насущных проблем. В качестве примера приведем содержание беседы авторов этой работы с академиком РАО В. С. Лед-невым, состоявшейся в 2001 г. Вадим Семенович обратил наше внимание на то, что проблема слитного или раздельного (интегрированного или дифференцированного) преподавания естественнонаучных дисциплин имеет давнюю историю: еще его дед 100 лет назад выступал в пользу слитного преподавания, а он сам -сторонник раздельного преподавания этих дисциплин. В поддержку правильности своей точки зрения В. С. Леднев приводил успешность сложившейся в нашей стране практики, которая опирается на структуру содержания образования, описанную с помощью сквозных линий [8]. Такой же подход традиционно используется во Франции и Германии, в то время как в англоязычных странах принято слитное преподавание естественнонаучных дисциплин. Вадима Семеновича очень беспокоила интенсивно обсуждавшаяся в то время в российских педагогических кругах идея о замене раздельного преподавания естественнонаучных дисциплин слитным, подобно английскому. Он считал эту идею деструктивной, и сослался на свой разговор с высокопоставленным английским чиновником от образования, своим давним знакомым, который выражал недоумение в связи с тем, что у нас в России хотят прекрасную систему образования естественнонаучных дисциплин заменить английской, тогда как они сами думают о том, чтобы от нее отказаться.

Таким образом, до сих пор не решен окончательно вопрос об оптимальной структуре содержания естественнонаучного образования. Это, с нашей точки зрения, связано с тем, что рассматриваются только два варианта структуры содержания естественнонаучного образования: один, основанный на сквозных линиях различных естественнонаучных дисциплин, и второй, опирающийся на их полную интеграцию. Заметим, что эти варианты можно рассматривать как предельные, в то время как современная математика предоставляет в распоряжение исследователей множество других вариантов возможных структур, которые являются промежуточными. С нашей точки зрения, если не учесть их наличие, то мы обречены вращаться в порочном круге между двумя исчерпавшими себя возможностями. Другими словами, язык описания, адекватный изучаемому объекту, в данном случае, по-видимому, требует расширения номенклатуры рассматриваемых структур. Правильная постановка вопроса выходит за рамки дилеммы «интеграция - дифференциация», она лежит в плоскости осознанного поиска варианта оптимальной структуры содержания естественнонаучного образования. Возможно, поиск оптимальной структуры может привести даже к фракталам, как это предугадывает В. Э. Штейнберг [3]. Но при этом необходимо, чтобы предлагаемые варианты структуры исходили из природы рассматриваемых объектов, а не были привнесены извне как модное поветрие. Один из возможных вариантов промежуточной структуры содержания естественнонаучного образования приведен в нашей работе [1, с. 99]. Он разработан на основе синергетического анализа генезиса естественнонаучного знания - детерминанты содержания естественнонаучного образования.

Таким образом, использование идей синергетики не только обосновано в данном конкретном случае эмпирическим материалом истории естествознания, но и позволяет решить важную практическую задачу. Такой пример использования синергетического подхода в педагогике нам представляется конструктивным.

В заключение мы считаем необходимым ответить на два замечания, косвенно адресованных нам в статье Н. А. Алексеева [2]. Первое: «.коль синергетика претендует на некую универсальную модель анализа развития и построения научного и учебного знания, то почему педагоги так стыдливо обходят с этих позиций анализ гуманитарных знаний». Из всего изложенного выше понятно, что в нашем варианте применения синергетики отсутствуют претензии на универсальный характер ее использования. Кроме того, мы, как представители точных наук, предпочитаем оттолкнуться от простого и известного нам объекта - точных дисциплин, переход к более сложному объекту - гуманитарным дисциплинам - не исключен, но он требует дополнительной работы, возможно, других специалистов. Второе замечание касается отсутствия у нас пояснения принципов отбора учебного материала на основе синергетического подхода. Но в нашей работе [1] эта задача не ставилась, в ней внимание акцентируется на необходимости смены традиционной схемы структуры содержания образования (рис. 1, с. 98) на новую (рис. 2, с. 99), в которой появляется особый элемент структуры - курс «Естествознание». Он стягивает части расщепленных сквозных линий так, что в его объеме реализуется слитное изложение материала различных дисцип-

лин, в то время как основная часть обучения естественнонаучным дисциплинам продолжает существовать в виде отдельных сквозных линий, которые проходят мимо нового элемента структуры (курса «Естествознание»). Принципы отбора учебного материала в новый структурный элемент содержания естественнонаучного образования и его задачи подробно описаны в работах [9, 10, 11].

Вывод по дискуссии о синергетике в образовании

Синергетический подход может быть использован в педагогике, но не в качестве универсальной идеологии, а в отдельных ее разделах с тщательным обоснованием возможности применения.

Пример такого применения идеологии синергетики в педагогической науке дан в работе [1] и уточнен в настоящей статье. Следствием применения этого подхода является необходимость пересмотра структуры содержания непрерывного естественнонаучного образования.

Литература

1. Гапонцева М. Г., Федоров В. А., Гапонцев В. Л. Применение идеологии синергетики к формированию содержания непрерывного естественнонаучного образования / / Образование и наука: Изв. Урал. отд. РАО, 2004. -№ 6(30). - С. 89-102.

2. Алексеев Н. А. Размышления о синергетике в педагогике // Образование и наука: Изв. Урал. отд. РАО, 2004. - № 6(30). - С. 102-106.

3. Штейнберг В. Э. Синергетика и технологии обучения // Образование и наука: Изв. Урал. отд. РАО, 2005. - № 1(31). - С. 109-111.

4. Гончаров С. З. О синергетике, редукции и эвристике // Образование и наука: Изв. Урал. отд. РАО, 2005. - № 2(32). - С. 114-124.

5. Хакен Г. Синергетика. - М.: Мир, 1980. - 404 с.

6. Эбелинг В. Образование структур при необратимых процессах. - М.:

Мир, 1979. - 280 с.

7. Шепель О. М., Минин М. Г. Знание как живая система / / Образова-

ние и наука: Изв. Урал. отд. РАО, 2005. - № 5(35). - С. 30-39.

8. Леднев В. С. Содержание образования: сущность, структура, перспективы. - М.: Высшая школа, 1991. - 224 с.

9. Гапонцева М. Г., Гапонцев В. Л., Федоров В. А. Место учебной дисциплины «Естествознание 10-11» в системе непрерывного естественнонаучного образования /Сб. трудов «Вопросы общей физики в вузе». - Екатеринбург: Изд-во УГППУ, 2000. - С. 141-153.

10. Ткаченко Е. В., Гапонцева М. Г., Гапонцев В. Л., Федоров В. А. Курс «Естествознание» как интегрирующий фактор непрерывного образования // Образование и наука: Изв. Урал. отд. РАО, 2001. - № 3. - С. 3-18.

11. Гапонцева М. Г. Интегративный подход в содержании непрерывного естественнонаучного образования. Дис. ... канд. пед. наук. - Екатеринбург, 2002. - 206 с.