Все права защищены. Произведение предназначено исключительно для частного использования. Никакая часть электронного экземпляра данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, включая размещение в сети Интернет и в корпоративных сетях, для публичного или коллективного использования без письменного разрешения владельца авторских прав. За нарушение авторских прав законодательством предусмотрена выплата компенсации правообладателя в размере до 5 млн. рублей (ст. 49 ЗОАП), а также уголовная ответственность в виде лишения свободы на срок до 6 лет (ст. 146 УК РФ).

Ваш мозг обладает потрясающими способностями, только к нему не приложено руководство по эксплуатации. Такое руководство вы найдете в книге «Думай как математик». Новичок вы или эксперт, вам откроются новые пути совершенствования навыков и методов усвоения знаний — прежде всего тех, что связаны с математикой и естественными науками.

Анри Пуанкаре, математик, живший во второй половине XIX — начале XX века, однажды рассказал, как он решил сложную математическую задачу, над которой безуспешно трудился несколько недель. Ученый взял отпуск. И когда на юге Франции он садился в автобус, ответ неожиданно пришел сам собой, всплыв из той части мозга, которая продолжала работать над задачей даже во время отдыха. Пуанкаре знал, что готовое решение уже найдено, хотя и не записывал деталей до возвращения в Париж.

То, что сработало для Пуанкаре, сработает и в вашем случае — утверждает автор этой книги Барбара Оакли. Как это ни удивительно, мозг может трудиться над задачей, даже когда вы спите и ничего не ощущаете. Однако такое происходит, только если перед сном вы сосредотачиваетесь на попытках найти решение. Тогда поутру вы можете проснуться со свежими мыслями в голове, и они помогут вам решить задачу. Упорные усилия перед тем, как отправиться в отпуск или заснуть, важны для приведения мозга в нужное состояние, иначе он будет работать над чем-нибудь другим. В этом отношении математика и естественные науки не уникальны: с той же активностью, с какой мозг пытается найти решение математической или естественно-научной задачи, он будет искать и выход из ситуации, связанной со сложными взаимоотношениями, если в последнее время вы много о них думали.

В этой потрясающей и своевременной книге, рисующей обучение как приключение, а не как тяжелый труд, вы найдете много советов и приемов, помогающих эффективно усваивать материал. Вы увидите, какие уловки приводят к самообману, и сможете оценить, действительно ли знаете материал; вы познакомитесь со способами фокусироваться на упражнениях или делать между ними нужные перерывы; научитесь «сжимать» ключевые идеи так, чтобы их было удобнее удержать в памяти. Освоение простых практических советов, описанных здесь, поможет вам учиться более эффективно и избежать огорчений. Этот прекрасный путеводитель по миру знаний обогатит ваши учебные занятия и всю вашу жизнь.

Терренс Сейновски, Институт биологических исследований Солка

Эта книга может полностью изменить ваше восприятие и понимание процесса обучения. Вы узнаете о самых простых, самых эффективных и самых действенных методиках обучения, известных ученым. И вы с удовольствием ими овладеете.

Удивительно, как много людей пользуется неэффективными и бесполезными стратегиями при получении знаний. Например, в нашей лаборатории мы провели опрос среди студентов о том, каким образом они усваивают материал. Оказалось, что чаще всего используется метод повторного чтения — простого многократного перечитывания книг или лекций. Мы наряду с другими исследователями выяснили, что этот пассивный и поверхностный способ часто приносит мало пользы, — и называем его «бесполезным трудом»: студенты занимаются в поте лица, но эти усилия ни к чему не приводят.

Мы прибегаем к пассивному перечитыванию не потому, что глупы или ленивы, а потому, что становимся пленниками когнитивной иллюзии. Когда мы снова и снова читаем один и тот же материал, он становится знакомым и лучше воспринимается, а это значит, что мозгу легче его обрабатывать. И нам кажется, что эта легкость восприятия и есть знак того, что мы тщательно выучили материал, хотя на самом деле это не так.

Книга расскажет об иллюзиях усвоения, а также о том, как не стать жертвой своих ложных представлений. Она вооружит вас новыми действенными приемами, такими как методика вспоминания, и в результате ваши немалые усилия по заучиванию материала принесут более весомые плоды. Эта прикладная и одновременно вдохновляющая книга покажет, почему одни способы действеннее других.

Мы стоим на пороге открытий, которые позволят нам лучше усваивать материал. В этом новом мире откровений книга «Думай как математик» — ваш незаменимый проводник и спутник.

Джеффри Карпик, ассоциированный профессор психологии в Университете Пердью

Люди, профессионально работающие в области математики и естественных наук, зачастую тратят целые годы на поиски эффективных методов усвоения материала. Найти такие методы — это здорово! Это значит, что обряд инициации, необходимый для вступления в загадочное сообщество адептов математических и естественных наук, пройден!

Я написала эту книгу с целью изложить в ней эти простые приемы так, чтобы вы могли немедленно начать ими пользоваться. То, на что у экспертов ушли годы, теперь доступно и вам.

Эти подходы применимы на любом уровне владения математикой и естественными науками: с их помощью вы можете изменить и свое мышление, и всю жизнь. Если вы уже эксперт, взгляд в глубь мыслительных процессов подскажет вам, как усовершенствовать процесс усвоения материала: как лучше подготовиться к тестам или как плодотворнее использовать время при выполнении домашних заданий. Если математика вам не дается, вы найдете здесь целые залежи структурированных практических приемов, которые выведут вас на нужный путь. Если вы хоть когда-нибудь хотели в чем-то совершенствоваться, эта книга будет вам отличным подспорьем.

Книга предназначена для студентов, любящих искусство и языки, но ненавидящих математику. Она также полезна учащимся, которые уже отлично справляются с естественными, техническими и экономическими науками и математикой, но не прочь разнообразить арсенал средств обучения. Книга пригодится и родителям, дети которых отстают в математике или, наоборот, пытаются подняться к вершинам математического знания. Она поможет и измученному офисному работнику, который не справился с важным сертификационным экзаменом, и ночной продавщице супермаркета, которая мечтает быть медсестрой или даже врачом. Она для все более растущей армии людей, получающих образование дома. Она для школьных учителей и вузовских преподавателей — не только в сфере математики, естественных и технических наук, но и в области педагогики, психологии и бизнеса. Она для пенсионеров, у которых наконец-то появилось время осваивать, например, информатику или тонкости кулинарного искусства. Она предназначена для тех читателей всех возрастов, которые любят знать понемногу обо всем.

Иными словами, эта книга для вас. Получайте удовольствие!

Барбара Оакли, доктор наук, инженер-консультант, член совета Американского института медицинского и биологического машиностроения, вице-президент Общества технического машиностроения для медицины и биологии Института инженеров электротехники и электроники

Каковы ваши шансы обнаружить в своем холодильнике зомби, удобно устроившегося на полке и вяжущего носки? У меня — эмоциональной, чувствительной и склонной к изучению иностранных языков барышни — были примерно такие же шансы стать преподавателем технических наук.

Математику и естественные дисциплины я терпеть не могла. Я вечно проваливала экзамены по всем точным наукам, а изучать тригонометрию — причем облегченный курс — я начала только в 26 лет.

В детстве я даже не умела определять время по циферблату. С чего вдруг маленькая стрелка указывает на часы? Ведь час важнее минут, и указывать час — дело для большой стрелки! Я вечно путалась, сколько времени: десять минут одиннадцатого или без десяти два? Хуже был только телевизор. Я даже не знала, как он включается (дистанционных пультов в те годы еще не было)! Так что смотреть его я могла только в компании сестры или брата, которые умели не только включать телевизор, но и найти нужную передачу. Вот и отлично.

Неумение обращаться с техникой и провалы на экзаменах по математике убеждали меня в том, что с мозгами у меня не очень. По крайней мере в этих областях. Я тогда не понимала, насколько мои представления о себе как о персоне, неспособной иметь дело с техникой, математикой и естественными науками, влияли на мое будущее. Главной проблемой была математика, цифры и уравнения стали для меня чем-то вроде смертельных болезней — их хотелось избегать любой ценой. Я и не знала, что сосредоточиться на математике проще простого: для этого существуют несложные мыслительные приемы, полезные не только для тех, кто слаб в математике, но и для тех, кто в ней уже силен. Я не понимала, что мой тип мышления традиционен для людей, считающих, что математика и точные науки — не для них. Сейчас я вижу, что мои проблемы коренились в различии двух взглядов на мир. Тогда я знала только один способ учиться и в результате оставалась глуха к музыке математики.

Математика бывает ласковой матерью. Она логично и величаво поднимается от сложения к вычитанию, умножению и делению, затем взмывает к небесам математических красот. Однако бывает и злобной мачехой, которая не прощает ни малейшего сбоя в этой логичной последовательности — а ведь сбиться и пропустить шаг так легко! Семейные сложности, усталый учитель, некстати затянувшаяся болезнь — даже неделя-другая, если она пришлась на ключевой период, может выбить вас из игры навсегда.

Или, как было в моем случае, все может решить простое отсутствие интереса либо уверенность в недостатке способностей.

В седьмом классе нашу семью постигло несчастье. Отец потерял работу из-за серьезной травмы позвоночника, и мы переехали жить в захудалый район, где в школе преподавал математику брюзга, часами заставлявший учеников механически складывать и умножать в духоту и зной. При этом он ничего не объяснял. Казалось, ему нравилось видеть, как мы страдаем.

К тому времени я не просто считала математику бесполезной — я ее ненавидела. А что касалось естественных наук… да их ничего и не касалось. Во время первого же химического опыта учитель дал мне и моей соседке по парте совсем не те вещества, что получил весь класс, а потом высмеял нас за попытку подогнать ответ под результаты, полученные другими учениками. Когда мои родители, искренне озабоченные моей неуспеваемостью, посоветовали мне попросить учителя о дополнительных занятиях в учебное время, я решила, что мне лучше знать, что делать. Математика и естественные науки бесполезны, а непререкаемые Демиурги Школьной Программы вознамерились их в меня воткнуть насильно. Победить я могла только одним — отказом понимать материал и яростным проваливанием всех экзаменов. Противостоять такой стратегии мои противники были не в состоянии.

У меня, правда, были и другие интересы. Я любила историю и общественные науки, с удовольствием изучала культуру и особенно языки. За счет этих предметов средний балл держался на приемлемом уровне.

Сразу после школы я записалась в армию — там мне собирались платить за то, чтобы я выучила иностранный язык. Я изучала русский (выбранный мной ни с того ни с сего) так успешно, что Служба вневойсковой подготовки офицеров запаса (ROTC) стала платить мне стипендию. Затем я перешла в Вашингтонский университет в Сиэтле, где получила степень бакалавра по славянским языкам и литературе с отличием. Русский язык лился из меня легко, как теплая патока: произношение было настолько хорошим, что меня порой принимали за русскую. Времени на совершенствование навыков я не жалела: чем лучше я владела языком, тем больше мне нравилось им заниматься, а чем больше я занималась, тем больше времени этому посвящала. Успехи только укрепляли желание практиковаться дальше, и это приводило к новым успехам.

Однако через некоторое время случилось неожиданное: меня произвели в офицеры, теперь я была вторым лейтенантом войск связи США. Передо мной вдруг замаячила необходимость стать экспертом по телеграфной, телефонной и радиосвязи. Представляете? Я — уверенный в себе специалист по филологии, строящий судьбу собственными руками, — оказалась выброшена в новый для меня мир техники и технологий, в котором была пень пнем.

Вот так поворот!

После курса по электронике, в основе которого лежала математика (по успеваемости я была последней в группе), меня с моими шаткими знаниями отправили в Западную Германию командиром отделения связистов. Там я увидела, что технически грамотные офицеры и рядовые здесь нарасхват: к ним обращались за помощью в первую очередь: именно от них зависело успешное выполнение поставленных задач.

Поразмыслив о своей карьере, я поняла, что раньше следовала внутренним привычным пристрастиям, не оставляя места для новых, и в результате незаметно для себя оказалась в тупике. Если я останусь в армии, из-за технической беспомощности всегда буду специалистом второго сорта. Если же уйти из армии — что мне делать с дипломом по славянским языкам и литературе? Мест, где требуется знание русского языка, не так уж много, я неизбежно окажусь в миллионной толпе таких же обладателей степени бакалавра, годных лишь для малоквалифицированной секретарской работы. Пурист, возможно, заявил бы, что с моими учебными и служебными достижениями я могла претендовать и на более заметную работу, однако такой пурист вряд ли знает, как жесток порой рынок трудоустройства.

К счастью, был еще один нестандартный выход. Мне, как военнослужащей, закон гарантировал деньги на дальнейшее обучение после службы в армии. Что, если использовать эту сумму на немыслимый эксперимент — на изменение самой себя? Сумею ли я перестроить свое сознание и из математикофоба превратиться в математикофила? Из технофоба в техногения?

Я прежде не слышала о подобных перерождениях, тем более в случаях такой запущенной фобии, как у меня. Математика и я — более несовместимых вещей я себе не представляла. Однако на примере сослуживцев видела, какую пользу может принести такая перемена.

Это стало для меня вызовом, неудержимым соблазном.

И я решила перестроить свое сознание.

Мне приходилось нелегко. Первые семестры меня то и дело переполняли страх и отчаяние, словно я шла на ощупь с завязанными глазами. Мои более молодые сокурсники казались мне прирожденными математиками, которым легко открывалось нужное решение, я же то и дело натыкалась на глухие стены.

Однако со временем стало приходить понимание. Выяснилось, что часть предыдущих проблем коренилась в неверном подходе — как если бы я пыталась поднять бревно, на котором сама же и стою. Я начала замечать полезные мелочи, помогающие не только заучивать материал, но и вовремя останавливаться. Я поняла, что освоение одних техник может стать полезнейшим инструментом овладения другими. Я также научилась не браться за заучивание больших объемов информации, а оставлять себе время попрактиковаться, даже если при этом мои одногруппники заканчивали обучение раньше меня (я в каждом семестре проходила меньше предметов, чем они).

По мере того как я училась учиться математике и естественным наукам, дело шло все легче. К моему удивлению, повторялась ситуация с изучением языков: чем лучше я разбиралась в предмете, тем больше мне нравилось им заниматься. Бывшая «королева математиков-слабаков» заработала степень бакалавра по электротехнике, затем магистра по компьютерной и электротехнике, а напоследок докторскую степень по системотехнике, требовавшую обширных знаний по термодинамике, электромагнитным явлениям, акустике и физической химии. Чем выше я поднималась, тем лучше были оценки, и к докторской степени я продвигалась как на крыльях, блистая отличными баллами. (Впрочем, возможно, не совсем на крыльях. Хорошие оценки требовали труда, но то, над чем приходилось трудиться, было мне понятно.)

Теперь, став преподавателем технических наук, я заинтересовалась процессами, происходящими в мозге человека. Мой интерес естественным образом возник из того факта, что именно инженерные технологии лежат в основе медицинских исследований, позволяющих заглянуть внутрь мозга. Теперь мне гораздо понятнее, как и почему я смогла изменить свое сознание. И я гораздо яснее вижу, как помочь вам — именно вам — учиться более эффективно, без тех трудностей и препятствий, что выпали на мою долю [1]. А поскольку моя исследовательская деятельность включает в себя изыскания в области технических, социальных и гуманитарных наук, то я хорошо знакома с творческими процессами, на которых основаны не только литература и искусство, но и математика и естествознание.

Если вы (пока еще) не считаете себя от природы одаренными в математике и естественных науках, вас может удивить тот факт, что мозг создан для выполнения сложных расчетов. Именно такие расчеты позволяют нам ловить мяч, раскачиваться на стуле, объезжать на машине дорожные ямы. Мы производим непростые вычисления и решаем головоломные уравнения бессознательно, не отдавая себе отчета в том, что решение нам известно задолго до того, как мы придем к нему долгим путем [2]. На самом деле чутье и способности к математике и естественным наукам есть у каждого. Нужно лишь освоить терминологию и соответствующую культуру.

В процессе создания этой книги я общалась с сотнями людей — лучшими в мире преподавателями математики, физики, химии, биологии и инженерных наук, а также преподавателями педагогики, психологии, нейробиологии и таких дисциплин, как бизнес и здравоохранение. Я поражалась тому, насколько часто эти специалисты мирового класса использовали при изучении своих наук ровно те же методы, которые описываются в этой книге. Этим же приемам они пытались научить и своих студентов, однако поскольку такие методики порой кажутся нелогичными и даже иррациональными, то преподавателям не всегда удавалось убедить студентов ими пользоваться. Более того, некоторые из этих способов передачи и получения знаний часто высмеиваются учителями из числа заурядных, поэтому знаменитые преподаватели доверяли мне свои секреты довольно сдержанно, не зная, что множество других их коллег того же масштаба применяют те же приемы. Эти советы лучших профессоров мира теперь, собранные воедино, представлены и вам для изучения и применения на практике. Методы, описанные в этой книге, особо ценны для случаев, когда вам нужно получить и хорошо усвоить глубокие знания за ограниченное время. Вам также будут полезны советы людей, которые, как и вы, учатся и по собственному опыту знают все возможные трудности и ограничения.

Помните: это издание — для тех, кто уже овладел математикой, и для тех, кто боится к ней подступиться. Я написала ее для того, чтобы облегчить вам изучение математики и естественных наук, независимо от вашей былой успеваемости и от вашего мнения о собственной пригодности к обучению. Из моей книги вы узнаете о мыслительных процессах и о том, как ваш мозг усваивает новые знания, а также о том, как он порой убеждает вас, будто вы чему-то учитесь, хотя на самом деле никакого обучения не происходит. Книга также содержит множество упражнений по развитию навыков обучения, которые вы можете применить к вашим текущим занятиям.

Если вы уже поднаторели в математике и естественных науках, эти советы помогут вам совершенствоваться, принесут радость, разовьют творческий подход и придадут изящества вашим уравнениям.

Если вы попросту уверены в том, что не имеете способностей к математике и естественным наукам, эта книга может вас переубедить. Вы, возможно, этому не поверите, но все же получите надежду. Когда вы попробуете применить на практике советы, приведенные здесь, вы с удивлением обнаружите в себе перемены, которые откроют вам путь к новым увлечениям.

Эта книга поможет вам добиваться лучших результатов и подходить к делу творчески — не только в математике, но и во всем, чем вы занимаетесь.

А теперь к делу!

Если вы хотите проникнуть в некоторые важнейшие тайны изучения математики и естественных наук, взгляните на эту фотографию.

Мужчина справа — легендарный шахматный гроссмейстер Гарри Каспаров. Мальчик слева — 13-летний Магнус Карлсен. Карлсен только что отошел от шахматной доски в разгаре партии в быстрые шахматы — игры, не предусматривающей длительного обдумывания ходов и стратегии. Это примерно как решить вдруг сделать заднее сальто, идя по канату над Ниагарским водопадом.

Да, Карлсен выбивал противника из колеи, и Каспаров, вместо того чтобы разгромить дерзкого мальчишку, сыграл вничью. Однако гениальный Карлсен, который впоследствии стал самым молодым шахматистом, добившимся наивысшего шахматного рейтинга, не просто вел интеллектуальное сражение со старшим противником. Понимание общего подхода Карлсена может дать нам ключ к процессам, происходящим в мозгу, когда человек изучает математику и естественные науки. Прежде чем рассматривать то, как Карлсен противостоял Каспарову, нам нужно остановиться на нескольких важных принципах человеческого мышления (а к Карлсену мы еще вернемся, не сомневайтесь!).

В этой главе мы коснемся некоторых основных тем нашей книги, поэтому не удивляйтесь тому, что вам придется переключать восприятие с одного предмета на другой. Способность переключать внимание — сначала ухватывать деталь изучаемой общей картины, а потом возвращаться к предмету для полного понимания происходящего — сама по себе составляет один из главных предметов этой книги.

ВАША ПОПЫТКА!

Настройте свой «мыслительный насос»

Когда вы впервые начинаете просматривать главу учебника по математике или естественным наукам, полезно пробежать глазами весь раздел, составляя себе общую картину: взглянуть не только на схемы, диаграммы и фотографии, но и на заголовки разделов, выводы и даже на вопросы в конце текста (если они есть). На первый взгляд такой подход кажется нелогичным — вы ведь еще не читали главу! — однако он помогает настроить «мыслительный насос». Попробуйте прямо сейчас проглядеть всю главу и вопросы в конце.

Вы удивитесь тому, насколько минута-другая, потраченная на такое предварительное просматривание новой главы, помогает упорядочить мысли. Таким способом еще до того, как начать внимательное ознакомление с текстом, вы создаете незаметные нейронные зацепки для восприятия, которые облегчат вам усвоение материала.

Мышление сфокусированное и мышление рассеянное

С самого начала XXI века нейробиология уверенными шагами продвигается к пониманию двух типов систем, попеременно используемых мозгом. Это системы, ответственные за состояние повышенного внимания и за более расслабленное состояние покоя [1]. Мыслительные режимы, относящиеся к таким состояниям, мы будем называть соответственно «сфокусированным мышлением» и «рассеянным мышлением»; и то и другое очень важно при обучении [2]. В повседневной жизни ваше состояние часто меняется и вы пребываете либо в одном, либо в другом мыслительном режиме, а не совмещаете оба сразу. В рассеянном состоянии мозг способен незаметно, в качестве фонового процесса, обдумывать то, на чем вы в данный момент не сосредоточены [3]. А иногда вы можете переключаться в рассеянный режим на короткий миг.

Сфокусированное мышление крайне важно для изучения математики и естественных наук. Оно предполагает прямое обращение к решаемой задаче и использует рациональный, последовательный и аналитический подход. Такой тип мышления ассоциируется со способностью сосредотачиваться, связанной с префронтальным участком коры головного мозга (находящимся непосредственно за лобной костью) [4]. Стоит вам обратить на что-то внимание — и готово: сфокусированное мышление включилось, как четкий всепроникающий свет от ручного фонарика.

Рассеянное мышление тоже важно для изучения математики и естественных наук. Оно дает нам возможность испытывать внезапные озарения и находить неожиданные решения, когда мы бьемся над какой-нибудь задачкой. Также оно ассоциируется с широким ракурсом и способностью видеть всю картину целиком. Рассеянное мышление значит, что вы ослабляете внимание и мысли бродят как им захочется. Такое расслабление позволяет различным участкам мозга возвращать догадки и озарения в активную зону. В отличие от сфокусированного мышления рассеянное мышление почти не связано с конкретными участками мозга — оно как бы «рассеяно» по всему мозгу [5]. Озарения и догадки, приходящие в таком состоянии, часто берут начало в предварительных размышлениях, случающихся при сфокусированном мышлении. (Рассеянному мышлению, чтобы делать кирпичи, нужна глина!)

Изучение нового материала сопровождается «мигающими» нейронными процессами в разных участках мозга и передачей данных от полушария к полушарию [6]. Это значит, что думать и учиться — процесс более сложный, чем обычное переключение со сфокусированного на рассеянное мышление и обратно. К счастью, нам не нужно вдаваться в тонкости физиологических механизмов. Мы применим другой подход.

Сфокусированное состояние — тесный пинбол-автомат

Для лучшего понимания сфокусированных и рассеянных мыслительных процессов мы немного поиграем в пинбол (метафоры — мощное средство для изучения математики и естественных наук). В старой игре вы отводите пружинный рычажок и он вбрасывает на поле шарик, который потом беспорядочно мечется между круглыми резиновыми буферами.

Взгляните на следующую иллюстрацию. Когда вы сосредотачиваете внимание на проблеме, ваше сознание поворачивает мыслительный рычажок и высвобождает мысль. Бац — и мысль выскакивает на поле, мечась от буфера к буферу, как в пинбольной игре в голове слева. Это сфокусированное мышление.

Посмотрите, как близко друг к другу расположены буфера при сфокусированном мышлении. А при рассеянном мышлении (справа) резиновые буфера расположены не так плотно. (Если вы хотите продолжить эту метафору дальше, считайте каждый буфер пучком нейронов.)

Буфера, кучно поставленные при сфокусированном мышлении, означают, что вам легче обдумывать конкретную мысль. Сфокусированный режим в основном используется для сосредоточения на пунктах, которые уже тесно связаны в вашем сознании (часто потому, что понятия, лежащие в их основе, вам знакомы и понятны). Если пристальнее взглянуть на верхнюю часть рисунка, относящегося к сфокусированному мышлению, мы увидим более широкую, «хорошо протоптанную» часть линии: она показывает, как мысль проходит по уже изведанным путям. Например, сфокусированный режим используется для перемножения чисел — если вы, конечно, уже знаете правила умножения. При изучении иностранного языка сфокусированный режим используется, например, для лучшего усвоения испанских глаголов, спряжение которых вы выучили на прошлой неделе. Если вы пловец, то в сфокусированном режиме вы анализируете движения при плавании брассом, когда в подводном положении учитесь делать движение более энергичным.

Когда вы на чем-то сосредоточены, отвечающий за сознательное внимание префронтальный участок коры головного мозга автоматически посылает по мозговым каналам сигналы, которые соединяют различные участки мозга, связанные с тем, о чем вы в данный момент думаете. Это похоже на то, как осьминог распускает щупальца во все стороны, трогая те предметы, которые ему сейчас нужны. И подобно тому, как у осьминога ограничено число щупалец, количество предметов, которые ваша рабочая память способна удерживать одновременно, тоже ограничено. (О рабочей памяти мы поговорим чуть позже.)

Часто задача впервые попадает в мозг тогда, когда вы фокусируете внимание на словах — читаете книгу или просматриваете конспект лекции. Осьминог, олицетворяющий ваше внимание, активирует сфокусированное состояние мозга. Изначально присматриваясь к задаче, вы думаете напряженно, тесно поставленные буфера запускают мысль по знакомым нейронным путям, связанным с уже известными вам понятиями. Мысли легко пробегают по проторенным маршрутам и быстро находят решение. Однако в математике и естественных науках даже минимальные сдвиги в условиях задачи могут неузнаваемо ее изменить — и решить ее становится намного сложнее.

Почему математика бывает более сложна для восприятия

Сфокусированный поиск решений в математике и естественных науках часто требует больше затрат, чем сфокусированный поиск решений в сферах, связанных с языком и людьми [7]. Возможно, это потому, что за тысячелетия своей истории человечество не научилось нужным образом обращаться с математическими идеями, которые зачастую более абстрактны и сложнее закодированы, чем обычный язык [8]. Разумеется, мы умеем размышлять о математике и естественных науках, но абстрактность и закодированность переводят проблему на более высокий — а порой и многократно более высокий — уровень сложности.

Что я подразумеваю под абстрактностью? Можно указать пальцем на настоящую живую корову, жующую жвачку на пастбище, и приравнять ее к буквам к-о-р-о-в-а, написанным на бумаге. Однако нельзя указать пальцем на настоящий живой плюс, обозначаемый символом «+», поскольку идея, лежащая в основе знака плюса, более абстрактна. А говоря о кодированности, я подразумеваю, что один символ может означать целый набор операций или идей, точно так же как знак умножения символизирует многократно повторенное сложение. В нашей аналогии с пинболом это примерно то же, как если бы буфера были частично сделаны из губки: чтобы они затвердели и шарик стал правильно от них отскакивать, потребовались бы дополнительные приемы и действия. Вот почему бороться с прокрастинацией при изучении математики и естественных наук более важно, чем при изучении любых других дисциплин (где этот навык тоже нужен). К прокрастинации мы еще вернемся.

С этими трудностями в изучении математики и естественных наук связано еще одно осложнение, называемое «эффект установки», или Einstellung-effect (немецкое слово Einstellung значит «установка»; для простоты можете представить себе «установку» дорожного шлагбаума или же преграду, появившуюся из-за изначального взгляда на предмет или проблему). Речь идет о феномене, при котором уже имеющаяся у вас идея или начальная мысль препятствует поиску лучшей идеи или решения [9]. Мы видели это на иллюстрации с пинбол-автоматом, относящейся к сфокусированному состоянию: там изначальная мысль уходила в верхнюю часть мозга, хотя последовательность ходов, приводящая к верному решению, лежала в нижней части.

Данный неправильный подход особо часто встречается при изучении наук, связанных с математикой, поскольку изначальный интуитивный импульс может порой привести к неверному результату. Отучаться от прежних ошибочных подходов нам приходится одновременно с освоением новых [10].

Эффект установки — частая помеха при изучении материала. Суть его не в том, что природную интуицию порой нужно обуздывать, а в том, что иногда сложно даже определить, с какой стороны подступиться к решению. Так бывает с домашними заданиями, над которыми долго бьешься: мысли мечутся где-то вдалеке от решения, поскольку тесно поставленные буфера, характерные для сфокусированного мышления, не дают вырваться на простор, где может найтись решение.

Вот почему одна из характерных ошибок при изучении математики и естественных наук состоит в том, что люди прыгают в воду раньше, чем научатся плавать [11]. Иными словами, они начинают работать над заданием вслепую — не прочитав учебника, не прослушав лекций, не просмотрев онлайновых уроков, не поговорив с кем-нибудь знающим. Перечисленное — рецепт для того, чтобы пойти ко дну. Это все равно что в сфокусированном режиме «выстрелить» мыслью из пинбол-автомата, не представляя себе, где может находиться решение.

Представление о том, какими способами можно получить правильное решение, важно не только для выполнения заданий по математике и естественным наукам, но и для обыденной жизни. Например, немного информации, бдительности и, возможно, экспериментаторства может спасти вас от утраты денег — или даже здоровья — в случае товаров, якобы произведенных по всем правилам науки [12]. А минимум знаний из определенной области математики может спасти вас от невыплат по ипотеке — т.е. от ситуации, способной крайне неблагоприятно повлиять на вашу жизнь [13].

Рассеянное состояние — просторный пинбол-автомат

Вспомните картинку, описывающую рассеянное мышление, которую вы видели несколькими страницами раньше: она изображает пинбол-автомат с редко поставленными буферами. Такой режим обдумывания позволяет мозгу смотреть на мир гораздо шире. Видите, как далеко может убежать мысль без препятствий, не натыкаясь на буфера? Соединяемые точки расположены на более значительном расстоянии друг от друга, так что можно перескакивать от одной мысли к другой, даже очень отдаленной. (Хотя, конечно, сложные идеи, требующие точности, в таком режиме обдумывать трудно.)

Если вы пытаетесь уяснить новое понятие или решить новую задачу, то у вас пока нет нужных наработанных путей — тех широких полос, которые могли бы задать направление мысли. Значит, для поиска возможных решений вам понадобится более широкое пространство — здесь-то и пригодится рассеянное состояние!

Разницу между сфокусированным и рассеянным мышлением можно также проиллюстрировать аналогией с ручным фонариком, у которого есть два режима: при одном сфокусированный луч четко высвечивает небольшое пространство, при другом рассеянный свет освещает большую зону без отчетливого выделения конкретных предметов.

Если вы пытаетесь понять или усвоить что-то новое, то лучше выключить точное сфокусированное мышление и включить рассеянный режим, позволяющий видеть широкую картину, — на столько времени, сколько понадобится для поиска свежего, более продуктивного подхода. Как мы увидим, рассеянное мышление своевольно — ему нельзя приказать включиться. Однако мы вскоре научимся некоторым приемам, которые помогают переключаться с одного состояния на другое.

Нелогичная креативность

«Когда я изучал рассеянное мышление, я начал замечать его в повседневной жизни. Например, обнаружил, что лучшие гитарные пассажи получались у меня в минуты бездумного бренчания, а не тогда, когда я ответственно садился за сочинение музыкального шедевра (в этих случаях песни выходили банальными и скучными). То же самое происходило, когда я писал учебные сочинения, пытался придумать проект для школы или решить сложную математическую задачу. Теперь я всегда следую практическому правилу, которое гласит: чем больше стараешься настроить мозг на творчество, тем менее творческими будут идеи. Исключений из этого правила мне пока что не встречалось. Это значит, что расслабление — важная часть трудной работы, если ее нужно сделать хорошо».

Шон Уоссел, студент первого курса, компьютерная техника

Почему существует два состояния мышления?

Почему мы мыслим в двух разных режимах? Ответ может быть связан с двумя главными задачами, которые приходилось решать позвоночным для того, чтобы выжить и передать гены потомкам. Например, птица сосредоточена на том, чтобы склевывать с земли мельчайшие частицы зерен, и при этом она должна следить за небом на случай появления хищников (например, ястребов). Как добиться выполнения двух таких несхожих задач? Конечно же, разделить их. Одно полушарие мозга фокусируется на сосредоточенном внимании, необходимом для клева пищи, а другое сканирует горизонт на предмет опасности. Если каждое из полушарий склонно к своему типу восприятия, шансы выжить повышаются [14]. При наблюдении за птицами мы видим, что они сначала клюют, затем делают паузу и оглядывают горизонт — почти как если бы переключались со сфокусированного на рассеянное восприятие.

У людей мозговые функции разделены схожим образом. Левое полушарие больше связано с тщательно сфокусированным вниманием и, по-видимому, больше специализируется на обработке последовательной информации и логическом мышлении: шаг номер один ведет к шагу номер два и т.д. Правое больше отвечает за расфокусированное сканирование окружающей среды, взаимодействие с другими людьми и обработку эмоций [15]. Кроме того, оно связано с одновременной обработкой информации и формированием широкой картины мира [16].

Это небольшое различие в деятельности полушарий может указать на причину возникновения двух разных состояний мозга при обработке информации. Однако будьте осторожны с идеей о том, будто у одних людей доминирует левое полушарие, а у других правое: исследования показывают, что такое представление неверно [17]. Напротив, совершенно ясно, что и при сфокусированном, и при рассеянном мышлении задействованы оба полушария. Чтобы изучать математику и обращаться с ней творчески, нужно научиться использовать и сфокусированный, и рассеянный способ мышления [19].

Существуют свидетельства, что при решении сложной задачи мы вначале должны приложить к ней настойчивые усилия в сфокусированном режиме. (Мы это знали еще в школе!) А интереснее всего то, что рассеянное мышление — тоже важная часть процесса решения, особенно если задача сложна. Однако если мы сознательно фокусируем внимание на задаче, то рассеянное мышление блокируется.

Сбиты с толку? Отлично!

«Непонимание — полезная часть процесса обучения. Когда студентам попадается задача, над которой приходится долго и безуспешно биться, то они часто приходят к выводу, будто не годятся для изучения данной науки. Отличникам в этом смысле тяжело потому, что учеба дается им без усилий, и они даже не подозревают, что ощущение непонимания и тупика — стандартная и необходимая часть процесса получения знаний. Учеба — это преодоление непонимания. Задать правильный вопрос — значит на 80% добиться успеха. К тому времени, как вы определите главную трудность, вы уже наверняка сами будете знать ответ».

Кеннет Леопольд, выдающийся преподаватель, специалист по методике преподавания (химический факультет Университета Миннесоты)

Как мы видим в итоге, решение задач в рамках любой науки часто предполагает поочередную работу двух типов мышления, абсолютно различных. Один тип обрабатывает поступающую информацию и передает результат другому. Такое перебрасывание информации по мере того, как мозг вырабатывает путь к сознательному решению, представляется основным компонентом процессов усвоения понятий и решения задач, кроме самых тривиальных [20]. Изложенные здесь принципы крайне полезны для понимания того, как происходит постижение математики и естественных наук. Однако — как вы, вероятно, уже догадываетесь — эти принципы помогают также и в других областях, таких как языкознание, музыка и литературное творчество.

ВАША ПОПЫТКА!

Переключение режимов

Предлагаю вам когнитивное упражнение, которое поможет почувствовать переход от сфокусированного мышления к рассеянному. Сможете ли вы передвинуть всего три монеты так, чтобы повернуть треугольник углом вниз? Если вы расслабите восприятие и расфокусируете внимание, не сосредотачиваясь ни на чем конкретном, то решение придет очень легко.

Некоторые дети решают эту задачу мгновенно, а некоторые высокоинтеллектуальные профессора признают свое поражение. Для решения задачи полезно «вызвать» в себе внутреннего ребенка. Ответ на это и другие задания, помещенные в разделах под заголовком «Ваша попытка!», можно найти в конце книги [21].

Прокрастинация как прелюдия

Прокрастинация — явление нередкое. О том, как с ней эффективно бороться, мы подробно поговорим позже, а пока запомните: если вы откладываете занятия на потом, то оставляете себе время только на поверхностное изучение материала в сфокусированном режиме. Вы также взвинчиваете уровень стресса, поскольку понимаете, что вам потом придется заниматься тем, что представляется вам неприятным. В итоге нейронные пути будут слабы и фрагментарны и быстро исчезнут: в памяти останутся лишь шаткие базовые знания. В математике и естественных науках это может привести к серьезным проблемам. Если вы готовитесь к экзамену в последнюю минуту или наспех делаете домашнее задание, из-за нехватки времени вы не сумеете настроиться на правильный режим усвоения материала, позволяющий уяснить сложные концепции и подходы и установить связи между изучаемыми понятиями.

ВАША ПОПЫТКА!

Кратковременная, но интенсивная концентрация

Если прокрастинация — ваша слабость (как у многих из нас) и вы часто откладываете дела на потом, то вот вам подсказка. Выключите телефон и заглушите любые звуки или сигналы (компьютерные тоже), которые могут прервать процесс. Затем поставьте таймер на 25 минут, сделайте 25-минутный перерыв в работе и сосредоточьтесь на задаче — любой. Не думайте о том, как ее закончить, просто сфокусируйтесь на поисках решения. По истечении 25 минут вознаградите себя: побродите по Интернету, проверьте сообщения в телефоне, сделайте что-нибудь приятное. Награда так же важна, как и работа над задачей. Вы сами удивитесь, насколько продуктивным может быть 25-минутный отрезок времени, особенно когда вы концентрируете внимание на самой работе, а не на ее завершении. (Этот подход, называемый «метод помидора», мы обсудим в главе 6.)

Если вам нужна более продвинутая версия такого подхода, то вообразите, будто в конце рабочего дня вы вспоминаете одну самую важную задачу, которую решили за этот день. Что это будет за задача? Запишите ответ. А затем начинайте над ней работать. Попытайтесь в этот день провести хотя бы три 25-минутных сеанса, посвященные одной или нескольким задачам, которые вы считаете самыми важными.

В конце рабочего дня посмотрите на строки, вычеркнутые в списке запланированных дел, и насладитесь чувством выполненной работы. Потом запишите несколько ключевых задач на завтра: этим запустится режим рассеянного мышления, который поможет определиться с подходами к намеченным на следующий день задачам.

ОБОБЩЕНИЕ

• При мыслительной деятельности наш мозг находится в двух состояниях — сфокусированном и рассеянном. Он переключается из одного режима в другой, не используя оба одновременно.
• Когда мы сталкиваемся с новыми понятиями и идеями, замешательство и непонимание — обычная реакция.
• Для усвоения новых понятий и решения задач важна не только начальная концентрация внимания, но и последующее расфокусирование взгляда, когда мы позволяем мозгу отвлечься от предмета.
• Эффект установки — это когда неуспех с усвоением новых понятий или решением задач обусловлен нашей фиксацией на неверном подходе. Избавиться от такого эффекта можно путем переключения мышления со сфокусированного на рассеянное. Не забывайте, что гибкость мышления — ваш помощник: режим мышления при усвоении нового материала или решении задач необходимо менять, так как первоначальный подход может оказаться неверен.

ОСТАНОВИТЕСЬ И ВСПОМНИТЕ

Закройте книгу и отведите взгляд. Каковы основные идеи этой главы? Если вам не удалось вспомнить с первой попытки — ничего страшного. Продолжайте практиковать этот метод, и со временем вы заметите, что и читать, и запоминать становится легче.

ПРОВЕРЬТЕ СВОИ ЗНАНИЯ

1. Как определить, находитесь ли вы в рассеянном режиме? Как это ощущается?
2. Когда вы сознательно обдумываете задачу, какой режим включен и какой заблокирован? Что можно сделать, чтобы избежать блокировки?
3. Вспомните случай, когда вы испытывали эффект установки. Как вам тогда удалось сменить настрой мозга и избежать знакомых, но неверных способов решения?
4. Объясните, чем сфокусированный и рассеянный типы мышления похожи на регулируемый луч ручного фонарика. Когда видно дальше? А когда видна более широкая, но более близкая картина?
5. Почему прокрастинация иногда особо мешает тем, кто изучает математику и естественные науки?

Как выбраться из тупика. Рассказывает Надя Нуи-Мехиди, студентка-старшекурсница, изучающая экономику

«В последний год учебы в школе я начала изучать основы математического анализа, и это было для меня сущим кошмаром. Предмет был настолько непохож на все, что я изучала раньше, что я даже не знала, с какой стороны к нему подступиться. Я уделяла ему больше времени и усилий, чем любым другим занятиям, и бесконечно просиживала в библиотеке, но ничего не понимала. В конце концов я просто начала механически зубрить. Ничего удивительного, что экзамен сдала не лучшим образом.

В следующие два года я пыталась избегать математики, а затем — уже второкурсницей в колледже — вновь стала изучать матанализ и в итоге получила высший балл. Вряд ли за два года я так уж поумнела, просто теперь подходила к изучению предмета совершенно иначе.

В школе я застряла на сфокусированном мышлении (Einstellung) и решила, что если биться о проблему не меняя подхода, то рано или поздно в мозгу что-то сдвинется и я все пойму.

Сейчас я преподаю математику и экономику, и трудность понимания у студентов почти всегда связана с тем, что они слишком зациклены на деталях задачи и пытаются найти в них ключ к решению, вместо того чтобы сосредоточиться на самой задаче. Вряд ли возможно научить людей мыслить, все очень индивидуально. Однако есть некоторые принципы, которые помогали мне понять то, что на первый взгляд казалось сложным или непонятным:

1. Я лучше понимаю материал не со слуха, а когда он представлен в виде письменного текста и поэтому всегда читаю учебник. Сначала я бегло проглядываю текст, чтобы иметь представление о его общей идее, а затем читаю подробно. Один и тот же текст прочитываю несколько раз (но не подряд).

2. Если после чтения книги я все еще не полностью понимаю тему, ищу материал в Интернете или смотрю соответствующие видеоролики на YouTube. Это не потому, что книга или преподаватель недостаточно хороши, а потому, что иногда другие формулировки помогают взглянуть на дело с иной точки зрения, и тогда приходит понимание.

3. Лучше всего мне думается за рулем. Иногда я просто откладываю дела, беру машину и куда-нибудь бесцельно еду — это очень помогает. Мне просто бывает нужно чем-то заняться: если я просто сижу и думаю, мне надоедает или я начинаю отвлекаться и тогда не могу сосредоточиться на проблеме».

Томас Эдисон был одним из самых плодовитых изобретателей в истории, на его имя зарегистрировано свыше тысячи патентов. Его креативности не было предела: даже в то время, когда его лаборатория исчезала в огне случайно занявшегося чудовищного пожара, он возбужденно проектировал новую лабораторию, еще больше и лучше прежней. С чем была связана такая феноменальная изобретательность? Ответ, как вы увидите, связан с его необыкновенной способностью менять виды мышления.

Переключение со сфокусированного на рассеянное мышление

У большинства людей переход от сфокусированного мышления к рассеянному происходит естественным образом. Для этого достаточно на некоторое время отвлечься — погулять, поспать, сходить в спортзал. Или заняться делом, при котором задействованы другие участки мозга: послушать музыку, повторить спряжение испанских глаголов, почистить клетку хомяка [1]. Главное — отвлечь мозг от рассматриваемой задачи до тех пор, пока она совершенно не выветрится из головы. Если не предпринимать ничего другого, то на это обычно уходит несколько часов. Вы можете сказать, что у вас нет столько времени. Есть — нужно просто сосредоточиться на других необходимых делах и заодно устроить небольшой расслабляющий перерыв. Говард Грубер, специалист по психологии творчества, однажды сказал, что в этом обычно помогает одно из трех: постель, ванна или автобус [2]. Известный своей изобретательностью химик Александр Уильямсон, живший в середине XIX века, говорил, что прогулка в одиночестве помогает ему в работе не хуже, чем неделя лабораторных занятий [3]. (Ему повезло, что тогда не было смартфонов.) Прогулки побуждают к творчеству во многих областях: ко многим знаменитым писателям, таким как Джейн Остин, Карл Сэндберг и Чарльз Диккенс, вдохновение приходило во время долгих прогулок.

Стоит вам отвлечься от задачи, которой занимались, — и рассеянное мышление вступает в силу, мысль начинает перебегать от буфера к буферу по широкому пространству, пока не наткнется на решение [4]. Когда возвращаетесь к задаче после такого перерыва, вы часто поражаетесь, как легко приходит решение. Даже если задача не решена окончательно, вы обычно замечаете, что ощутимо продвинулись в понимании. И хотя для этого потребовалось много предварительных сфокусированных усилий, внезапное озарение после рассеянной стадии очень похоже на эффект «Эврика!».

Это интуитивно найденное, будто кем-то нашептанное решение — в математике и естественных науках одно из главных (хоть и часто неуловимых) удовольствий, как и в литературе, искусстве и любых творческих сферах. Да-да, математика и естественные науки, даже на школьном уровне, предполагают глубоко творческие формы мышления. Сумеречное, отстраненное состояние, в которое человек впадает при засыпании, и было магической составляющей творчества Эдисона. При решении сложных задач он не зацикливался на поисках решения: как гласит легенда, он просто отправлялся подремать, но не в постели, а на кресле в гостиной. Изобретатель брал в руку шарикоподшипник, а на пол ставил тарелку. Он расслаблялся, мысли переходили в свободное и открытое рассеянное состояние. (Засыпание — хороший способ добиться того, чтобы расслабленный мозг обдумывал задачу не тщательно, а отстраненно.) Когда Эдисон засыпал, подшипник выпадал из руки и звякал о тарелку — от этого ученый просыпался и успевал ухватить мысли, пришедшие в расслабленный мозг, и использовать их для новых изобретений [5].

Креативность как плод использования и расширения способностей

Между техническим, научным и художественным творчеством существует глубокая связь. Эксцентричный художник-сюрреалист Сальвадор Дали, как и Томас Эдисон, ради достижения рассеянного состояния тоже засыпал с зажатым в руке предметом, который потом со звоном падал. (Дали называл это «сон без сна» [6].) Рассеянное мышление помогает постигать материал на глубоком и творческом уровне. Математика и решение задач тоже во многом творческая деятельность. Многие считают, что есть только один способ решить задачу, однако во многих случаях существуют разные пути к решению, вам остается только их увидеть. Например, теорема Пифагора имеет более трехсот известных способов доказательства. Как мы вскоре увидим, технические задачи и их решения могут рассматриваться как форма поэзии. Креативность, впрочем, не ограничивается простым набором научных или художественных навыков, она опирается на умение использовать собственные способности и их расширять. Многие считают себя нетворческими людьми даже в случаях, когда это не так. Мы все обладаем способностью устанавливать новые нейронные связи и брать из памяти то, что туда не клали (исследователи креативности Лайан Габора и Апара Ранджан называют это «магией креативности» [7]). Понимание того, как работает мозг, поможет вам лучше осознать творческую природу некоторых ваших мыслей.

ВАША ПОПЫТКА!

От сфокусированного мышления к рассеянному

Прочтите следующее предложение и определите, сколько ошибок оно содержит: «Этто предложение содержит трии ошибки». Первые две ошибки легко обнаружить с помощью сфокусированного состояния. Третья, парадоксальная ошибка становится очевидна лишь после того, как вы смените перспективу и попробуете более рассеянный подход [8].

Переключение режимов для усвоения материала

История с Эдисоном напоминает нам еще кое о чем. Наши неуспехи в математике и естественных науках способны многому научить нас [9]. Знайте: каждая ошибка, которую вы осознаете при решении задачи, — знак прогресса, и поэтому радуйтесь, когда обнаруживаете ошибки. Сам Эдисон, как говорят, однажды заметил: «Я не ошибся. Я просто нашел десять тысяч способов, которые ни на что не годны» [10].

Ошибки неизбежны. Чтобы они вам не мешали, начинайте поиск решения пораньше и, если этот процесс не приносит вам особой радости, делайте рабочие периоды короткими. Помните: во время перерывов мозг переключается в рассеянное состояние и работает в фоновом режиме: вы продолжаете учиться даже тогда, когда отвлеклись, — что может быть лучше? Некоторые люди считают, что они никогда не переходят в режим рассеянного мышления, однако это не так. Всякий раз, когда вы расслабляетесь и ни о чем конкретном не думаете, мозг погружается в естественное изначальное состояние — разновидность рассеянного мышления. Такое происходит с каждым [11].

Вероятно, самым эффективным и важным фактором, позволяющим сознанию справляться с трудной задачей, является сон. Однако не думайте, будто режим рассеянного мышления такое уж беззаботное или даже сонное состояние. Его можно сравнить со стоянкой для отдыха при горном восхождении. Стоянки — необходимые остановки для передышки на долгом пути к труднодоступным вершинам, время расслабиться, подумать, осмотреть снаряжение и проверить правильность маршрута. Однако отдых на стоянке не то же самое, что тяжкий путь к вершине. Иными словами, если вы пребываете в рассеянном состоянии — это не значит, что можно слоняться без дела и ждать, когда же вы куда-нибудь придете. На протяжении дней и недель работы цель достигается именно за счет смены состояний сфокусированного внимания и рассеянной расслабленности [12].

Сфокусированное мышление, с которого часто начинается работа сознания над задачей, требует полного внимания. Исследования показывают, что у нас не так много ментальной энергии — силы воли — для этого типа мышления [13]. Когда энергия иссякает, иногда можно устроить себе перерыв — переключиться на другую задачу, требующую сфокусированности, например перейти от математики к заучиванию французских слов. Однако чем больше времени вы проводите в сфокусированном режиме, тем больше мозговых ресурсов используете. Получается что-то вроде долгого концентрированного поднятия ментальных тяжестей. Вот почему так помогают при этом короткие передышки — двигательная активность или дружеская беседа, не требующая пристального сосредоточения.

Порой вам, конечно, хочется, чтобы обучение шло быстрее, и вы пытаетесь заставить рассеянное мышление быстрее усваивать новые понятия. Однако сравните этот процесс с физическими упражнениями. Постоянное поднятие тяжестей не увеличит ваши мускулы — перед очередной нагрузкой им требуется время для отдыха и роста. Периоды отдыха между тренировками в итоге помогают наращиванию мускулатуры в долгосрочной перспективе. Постоянство и однородность нагрузки — самое главное!

Переход к рассеянному мышлению после упорной работы в сфокусированном режиме можно стимулировать с помощью разнообразных средств [14]

Во-первых, можно воспользоваться обычными активаторами рассеянного режима:

• сходить в тренажерный зал;
• поиграть в футбол, баскетбол или другую спортивную игру;
• побегать, пройтись пешком или поплавать;
• потанцевать;
• покататься на машине (за рулем или в качестве пассажира);
• порисовать;
• принять ванну или душ;
• послушать музыку, особенно без слов;
• сыграть хорошо знакомые песни на музыкальном инструменте;
• помедитировать или помолиться;
• поспать (крайний вариант рассеянного состояния).

Во-вторых, есть такие активаторы рассеянного мышления, к которым лучше прибегать ненадолго, в качестве дополнительного стимула (эти занятия могут погрузить вас в более сфокусированное состояние, чем перечисленные выше). Вы можете:

• поиграть в видеоигры;
• побродить по Интернету;
• поговорить с друзьями;
• помочь близким в каком-нибудь несложном деле;
• почитать расслабляющую книгу;
• обменяться SMS-сообщениями с друзьями;
• сходить в кино или в театр;
• посмотреть телевизор (не засчитывается, если пульт выпал из рук при засыпании).

Не пытайтесь угнаться за отличниками

Те, кто только начинает одолевать математику и естественные науки, часто равняются на «звездных» соучеников и убеждают себя, что должны за ними поспевать. Такие новички не позволяют себе тратить много времени на усвоение материала и отстают еще больше. В результате тягостной и обескураживающей гонки они безосновательно бросают заниматься этими предметами. Сделайте шаг назад и попробуйте бесстрастно оценить свои сильные и слабые стороны. Если вам нужно больше времени на изучение математики и естественных наук, то это просто нужно принять как данность. Если вы учитесь в старших классах, организуйте свое время так, чтобы иметь возможность сосредоточиться на самом сложном материале, и разделите этот материал на посильные для усвоения части. Если вы студент колледжа, постарайтесь избежать полной нагрузки по наиболее трудным предметам, особенно если вам приходится не только учиться, но и зарабатывать на жизнь. Облегченные занятия по математике и естественным наукам для многих равны усложненному курсу по другим предметам. Избегайте соблазна тянуться за сокурсниками, особенно в первые годы обучения в колледже.

Возможно, вы с удивлением обнаружите, что усваивать материал медленнее часто значит познавать его глубже, чем это делают ваши сообразительные однокурсники. Когда я перестраивала сознание на математику и естественные науки, то один из наиболее важных и полезных принципов, которому я научилась, гласил: «Не поддавайся искушению сразу набрать побольше математических и естественно-научных курсов».

Избегайте установки

Помните: установка (Einstellung) на первую же идею, которая приходит в голову при работе над проектом или тестовым заданием, может помешать вам найти более подходящее решение. Шахматисты, с которыми случается такое «застревание», обычно искренне считают, что размышляют над альтернативным решением, и ищут его на доске. Однако тщательный анализ направления их взгляда показывает, что они по-прежнему обдумывают все ту же мысль. Не только их взгляд, но и сознание не может перейти к поиску еще одного подхода [15].

Недавние исследования свидетельствуют, что моргание — жизненно необходимое действие, дающее возможность по-новому увидеть ситуацию. Когда мы закрываем глаза, возникает микропауза, которая деактивирует внимание и позволяет на миг освежить и обновить восприятие [16]. Поэтому моргание может на секунду отвлечь нас от цели, порожденной сфокусированным мышлением. Однако иногда бывает так, что, когда мы намеренно закрываем глаза, это способствует более глубокой концентрации — недаром, сосредотачиваясь на поисках ответа, мы часто отводим взгляд или закрываем глаза, чтобы не отвлекаться [17].

Теперь нам становится более понятным поведение Магнуса Карлсена. Он явно знал о таком действенном средстве, как простейшее (на первый взгляд) переключение внимания. Карлсен встал и переключил взгляд — и внимание — на другие шахматные доски и тем, вероятно, помог сознанию на миг вырваться из сфокусированного состояния. Это переключение внимания, видимо, могло стать решающим поводом к тому, чтобы его рассеянная интуиция заработала в партии с Каспаровым. Каким образом мальчику удавалось так быстро переключаться из состояния в состояние и находить внезапные решения? Вероятно, сыграли свою роль шахматные способности, а также наработанные интуитивные навыки. Вот вам и подсказка — пока овладеваете предметом, вы тоже можете найти для себя способы быстро менять сфокусированное мышление на рассеянное, и наоборот.

Наверняка Магнус знал также, что встать со стула — верный способ отвлечь Каспарова. Во время игры такого уровня даже самая слабая помеха может сбить с мысли, так что помните: глубокое сфокусированное внимание — важный фактор, поэтому не давайте себя отвлекать. (Если, конечно, не пришло время сознательно отступить и перейти в рассеянный режим.)

При работе над трудной задачей или в ходе усвоения нового понятия почти всегда необходимы один или несколько периодов, когда не происходит сознательной работы над задачей. Каждый перерыв, в течение которого вы не сосредоточены на проблеме напрямую, позволяет мозгу в рассеянном режиме по-новому взглянуть на дело. Когда же переводите сфокусированное внимание обратно на задачу, вы собираете воедино новые идеи и способы, возникшие в мозгу за время рассеянного режима.

Смена типов мышления: после сфокусированного — рассеянное

«Я играю на фортепиано 15 лет, и время от времени мне попадались исключительно сложные пассажи. Я не мог их освоить, поэтому просто принуждал пальцы проходить пассаж снова и снова (пусть даже медленно или неправильно), а затем давал себе отдых. На следующий день тот же фрагмент игрался безукоризненно, как по волшебству.

Сегодня я бился над сложной задачей по математике и, когда она начала меня раздражать, сделал перерыв. Когда я ехал в машине на фестиваль музыки Возрождения, решение родилось само собой, и мне пришлось записывать его на салфетке, чтобы не забыть! (Всегда держите в машине салфетки — мало ли для чего пригодятся!)».

Тревор Дрозд, первый курс, информатика

Отдых между периодами сфокусированного мышления должен длиться не меньше, чем требуется мозгу для полного отвлечения от решаемой задачи. Обычно для существенного прогресса хватает нескольких часов рассеянного режима, который, однако, не должен быть слишком продолжительным — иначе уже найденные решения выветрятся из головы до следующего сфокусированного состояния. Практика показывает, что при изучении новых понятий лучше вернуться к ним не позже чем через один день.

Рассеянное мышление не только помогает взглянуть на материал под другим углом, но и позволяет встроить новые идеи в уже знакомую картину, присоединить их к уже известным фактам. В свете этого становится ясен смысл выражения «Утро вечера мудренее»: перед принятием серьезных решений обычно полезно поспать [18], а отпуск или каникулы тоже важная часть процесса обучения.

Чередование разных типов мышления — сфокусированного и рассеянного — дает мозгу возможность усваивать материал, пока вы изучаете новые понятия и решаете новые задачи. Сфокусированное мышление можно сравнить с поиском и приобретением новых кирпичей, рассеянное — с постепенным укладыванием кирпичей и скреплением их раствором. Очень важно терпеливо продолжать работу, кирпич за кирпичом. Именно поэтому нужно избегать прокрастинации, и в этом могут помочь некоторые специальные приемы.

ВАША ПОПЫТКА!

Последите за собой!

В следующий раз, когда вас что-то расстроит, попробуйте мысленно дистанцироваться и понаблюдать за своей реакцией. Раздражение и неудовлетворенность — иногда хорошие помощники, способные подтолкнуть к успеху, но иногда из-за них могут перекрыться участки мозга, играющие важную роль при обучении. Растущее недовольство обычно знак того, что пора сделать перерыв и переключиться в рассеянный режим.

Что делать, если вы в тупике

Людям с сильной волей может быть особенно сложно отключить сфокусированное мышление и дать мозгу возможность поработать в рассеянном режиме (в конце концов, они обычно успешны именно потому, что порой могут продолжать работу, когда другие давно сдались). Если вы сталкиваетесь с затруднением такого рода, можно попробовать еще один способ. Поставьте себе за правило прислушиваться к соученикам, друзьям, близким — они могут почувствовать, что вы становитесь слишком уж раздражены. Например, когда мой муж или дети говорят мне, что пора отдохнуть от решения сложной задачи, я следую их совету, даже если в тот момент очень не хочется.

Кстати, о разговорах с другими людьми. Если вы в тупике, лучше всего спросить совета у однокашников, коллег или преподавателя. Чужое мнение даст вам другую точку зрения на то, как решить задачу, или новую аналогию для понимания новой концепции. Однако перед обращением к другим лучше сначала поработать над задачей самостоятельно, тогда основные понятия нужным образом отложатся в мозгу и вы лучше воспримете сторонние объяснения. Усвоить материал — значит разобраться в знаниях, а для этого нужно эти знания иметь. (Я помню, как злилась на своих преподавателей за то, что ничего не понимаю, и не отдавала себе отчета в том, что первые шаги нужно делать самой.) И не откладывайте до последней предэкзаменационной недели, обращайтесь за помощью раньше, и не один раз. Преподаватель часто может объяснить тему другими словами или на других примерах так, что вы сможете ее понять.

Неудача — отличный учитель

«В десятом классе я решила записаться на углубленный курс по информатике, но дело кончилось провалом на экзамене. Однако я не сдалась и в следующем году записалась на тот же курс. После целого года, проведенного без программирования, я вдруг осознала, как оно мне нравится. Экзамен я сдала легко. Если бы я побоялась выбирать программирование в первый раз и затем во второй, то бы не стала таким страстным и успешным программистом, какой из меня в итоге получился».

Кассандра Гордон, второй курс, информатика

ВАША ПОПЫТКА!

Парадоксы обучения

Изучение наук часто бывает парадоксальным. Именно то, что нужно для обучения, мешает нашей способности учиться. Для решения задачи нам нужно пристально сфокусировать внимание — однако сфокусированность может закрыть путь к необходимому нам свежему подходу. При всей важности успеха не менее важен неуспех. Как ни ценно упорство, излишне упорные усилия могут привести к ненужному недовольству и раздражению. В этой книге вы не раз столкнетесь с парадоксами обучения. Можете ли вы предсказать, с какими именно?

Рабочая память и долговременная память. Общие сведения

На этом этапе полезно коснуться некоторых свойств памяти. Для наших целей важно упомянуть две главные системы памяти: рабочую память и долговременную память [19]. Рабочая — это часть памяти, которая имеет дело с текущей, сознательно обрабатываемой информацией. Прежде считалось, что рабочая память в состоянии удержать семь объектов («порций»), однако сейчас обычно полагают, что рабочая память удерживает всего четыре порции информации. (Мы автоматически группируем объекты в порции, поэтому рабочая память более вместительна, чем представляется на первый взгляд [20].)

Рабочую память можно сравнить с жонглером: четыре объекта держатся в воздухе — или в рабочей памяти — потому, что вы прилагаете к этому некоторые усилия. Эти усилия необходимы для того, чтобы ваши метаболические вампиры (естественные рассеивающие процессы) не разогнали информацию. Иными словами, вам нужно активно сохранять объекты в памяти, иначе организм направит энергию на другие процессы и вы забудете информацию, поступившую в память.

При изучении математики и естественных наук рабочая память очень важна: она похожа на отдельную, принадлежащую только вам школьную доску, и на ней вы можете записать лишь несколько понятий, которые вы рассматриваете или пытаетесь усвоить. Как удержать объекты в рабочей памяти? Часто этому помогает повторение — например, вы можете повторять сами себе телефонный номер, если его не на чем записать. Или же в попытке сосредоточиться можно закрыть глаза, стремясь отгородиться от лишних раздражителей, которые норовят просочиться в рабочую память.

В отличие от рабочей памяти долговременную память можно сравнить со складом. Попавший в нее объект обычно остается там надолго. Склад велик и способен вместить миллиарды объектов, многие из которых могут быть погребены так глубоко, что их будет непросто достать. Исследования показали: когда мозг впервые помещает конкретную информацию в долговременную память, то нужно еще несколько повторений — тогда информацию будет проще найти потом, когда она понадобится [21]. (Люди, имеющие дело с техникой, иногда сравнивают краткосрочную память с оперативной памятью компьютера, а долговременную память с жестким диском.)

При изучении математики и точных наук долговременная память тоже важна, поскольку именно в нее вы складываете фундаментальные понятия и приемы, которые вам понадобятся при решении задач. Для перемещения информации из рабочей памяти в долговременную требуется время. Помочь этому процессу может прием, называемый интервальным повторением. Как вы догадались, это растянутое на несколько дней повторение того, что вы хотите запомнить (например, нового иностранного слова или нового способа решения задач).

Если возвращаться к изучаемому материалу через день, т.е. растягивать процесс на несколько суток, итог будет иным, нежели при других схемах усвоения. Исследования показали: если для запоминания определенного материала повторять его 20 раз в течение одного вечера, результат будет куда хуже, чем в случае, если повторять его столько же раз на протяжении нескольких дней или недель [22]. Это можно сравнить с возведением кирпичной стены, которую мы упоминали ранее. Если не оставлять времени на застывание раствора (т.е. на установление и укрепление синаптических связей), то хорошей конструкции не получится.

ВАША ПОПЫТКА!

Пусть мозг поработает в фоновом режиме

В следующий раз, когда вам попадется сложная задача, поработайте над ней несколько минут, а когда зайдете в тупик — переключитесь на другую. Первая задача при этом будет обдумываться в рассеянном режиме, фоном. Когда позже к ней вернетесь, вы, скорее всего, приятно удивитесь тому, насколько продвинулись в ее решении.

Правильный сон

«Многие говорят, что не могут дремать. На единственном в моей жизни занятии йогой годы назад я научилась замедлять дыхание. Я медленно вдыхаю и выдыхаю и не твержу себе “Я должна спать!”, а думаю что-нибудь вроде “Пора спать” — и сосредотачиваюсь на дыхании. При этом в комнате должно быть темно, а если нет — я прикрываю глаза специальной маской, как в самолете. Будильник я ставлю на 21 минуту: если короткая дрема перейдет в долгий сон, то потом иногда ходишь как пьяная, а за 21 минуту я успеваю устроить мозгу что-то вроде когнитивной перезагрузки».

Эми Алкон, профессиональная колумнистка и королева кратковременного сна

О важности сна при обучении

Возможно, вас удивит информация о том, что при бодрствовании в мозгу образуются токсичные вещества. Во время сна клетки сжимаются, из-за чего расстояние между ними существенно увеличивается — а это все равно что повернуть кран: в таком состоянии жидкость вымывает токсины [23]. Такая еженощная «уборка» — часть процесса, сохраняющего мозг в здоровом состоянии. Если вы спите слишком мало, то плохо соображаете — что, по-видимому, объясняется токсинами. (Недостаточное количество сна может привести к самым разным расстройствам, от депрессии до болезни Альцгеймера, а длительная бессонница ведет к смертельному исходу.)

Исследования показали, что сон принципиально важен для работы памяти и для обучения [24]. Одна из функций описанной «уборки», происходящей во время сна, — уничтожение тривиальных аспектов воспоминаний и одновременное усиление важных. Во сне мозг заново обращается к некоторым из самых сложных частей того, что вы пытаетесь выучить, и углубляет и усиливает нейронные связи [25].

И наконец, сон — действенное средство, призванное усилить нашу способность решать сложные задачи и осознанно воспринимать материал. Полная деактивация сознательного «Я» в префронтальном участке коры головного мозга, по-видимому, помогает другим участкам легче взаимодействовать друг с другом и устанавливать во время сна нейронные связи, способствующие решению задачи [26]. (Разумеется, начальные данные для рассеянного состояния уже должны быть заложены в мозг при работе в сфокусированном режиме.) Если вы повторите материал непосредственно перед тем, как вздремнуть днем или лечь спать вечером, то велика вероятность, что вам он приснится. Если пойти дальше и пожелать, чтобы материал вам приснился, то ваши шансы увидеть его во сне вырастут [27]. Если материал вам снится, это существенно улучшает вашу способность его понять, поскольку он неким образом объединяет ваши воспоминания в удобные для восприятия порции данных [28]. Если вы устали, то лучший выход зачастую — лечь спать и на следующий день встать раньше, чтобы почитать материал на свежую голову. Люди с большим опытом учебы согласятся, что поработать час отдохнувшим мозгом полезнее, чем заниматься три часа, будучи усталым. Мозг, которому недодают сна, попросту не в состоянии формировать нейронные связи, обычные для нормального мыслительного процесса.

Бессонная ночь накануне экзамена, даже если вы прекрасно подготовились, будет означать, что ваш мозг не способен функционировать как нужно и экзамен вы сдадите не лучшим образом.

Метод для многих учебных дисциплин

Сфокусированный и рассеянный режимы мышления ценны для работы в самых разнообразных областях знания, а не только для математики и естественных наук. Пауль Швальбе (студент выпускного курса, специализирующийся на английской филологии) отмечает:

«Если я работаю над задачей, то ложусь в постель с открытым блокнотом и ручкой и перед сном записываю все, что придет в голову в связи с обдумываемой проблемой, пока не усну. Иногда я делаю то же самое сразу после того, как проснусь. Некоторые записи оказываются бессмысленны, но в других случаях я порой получаю совершенно новый взгляд на вопрос».

ОБОБЩЕНИЕ

• Сфокусированный режим мышления используется для первого знакомства с понятиями и задачами в математике и естественных науках.
• После первого усиленного сеанса работы в сфокусированном режиме дайте волю рассеянному состоянию. Расслабьтесь и займитесь чем-нибудь другим!
• Растущее недовольство и раздражение — знак того, что пора переключить внимание: мозгу лучше перейти в рассеянное состояние и поработать в фоновом режиме.
• Математикой и естественными науками лучше заниматься в малых количествах: ежедневно и понемногу. Тогда и у сфокусированного, и у рассеянного мышления будет время сделать так, чтобы вы понимали изучаемый материал. Именно таким образом создаются прочные нейронные структуры.
• Если вам мешает прокрастинация, попробуйте поставить таймер на 25 минут и усердно сфокусируйтесь на задаче, не отвлекаясь на SMS, Интернет и другие соблазны.
• Существует две основные системы памяти:

  — рабочая память — «жонглер», у которого только четыре предмета могут находиться в воздухе;

  — долговременная память — «склад», способный вмещать большое количество материала, однако для того, чтобы объекты памяти оставались доступными, его нужно периодически инспектировать.

• Перерывы между изучением материала помогают переместить нужную информацию из рабочей памяти в долговременную.
• Сон — жизненно важная часть процесса обучения. Он помогает:

  — создать нейронные связи, необходимые для нормального мыслительного процесса; именно поэтому так важно спать перед экзаменом;

  — находить решения сложных задач и видеть смысл того, что вы изучаете;

  — закреплять и повторять важные пункты материала и избавляться от балласта.

ОСТАНОВИТЕСЬ И ВСПОМНИТЕ

Встаньте и сделайте передышку — выпейте стакан воды, перекусите или сделайте вид, что вы электрон, и обойдите по орбите вокруг стола. Во время движения вспомните главные пункты этой главы.

ПРОВЕРЬТЕ СВОИ ЗНАНИЯ

1. Назовите несколько видов деятельности, которые помогли бы вам переключиться из сфокусированного состояния в рассеянное.
2. Порой вы уверены, будто открыли новый подход к решению задачи, а на самом деле ничего подобного не происходит. Что вы можете сделать, чтобы четче представлять себе собственные мыслительные процессы и тем самым сохранить для себя возможность рассматривать другие варианты? Должны ли вы всегда быть открытым для других вариантов?
3. Почему для того, чтобы прекратить чем-то заниматься, так важен самоконтроль? Можете ли вы назвать ситуации, не связанные с обучением и образованием, где это качество тоже важно?
4. При изучении новых понятий нужно повторять материал каждый день, тогда первые импульсы в мозгу, связанные с новыми сведениями, не угаснут. Однако сознание часто бывает занято другим, перед следующим повторением может пройти неделя или больше. Какой план действий может помочь вам регулярно и в срок повторять важный материал?

Нейропсихолог Роберт Билдер о творческом подходе

Преподаватель психиатрии Роберт Билдер — директор Центра биологии и творчества Тенненбаума в Калифорнийском университете (Лос-Анджелес), возглавляет проект Mind Well, призванный способствовать творческим успехам и психологическому комфорту студентов, сотрудников и преподавателей университета.

«Исследования в области биологии творчества обнаружили несколько важных факторов успеха, которые любой из нас может использовать в своем личном рецепте достижения профессионального успеха:

• Главный «ингредиент» — как в рекламе Nike: «Just do it!» («Просто действуй!»).
• Творчество — вопрос количества. О том, сколько творческих достижений будет у вас за всю жизнь, можно судить по тому… как много вы творчески трудитесь сейчас. Мне иногда бывает мучительно сделать усилие и показать новую работу другим, но каждый такой показ ведет только к лучшему.
• Преодоление страха. Однажды после лекции, которую я читал в главном офисе компании Facebook, мне подарили постер-мотиватор с надписью «Что бы вы делали, если бы не боялись?». Не проходит дня, чтобы я на него не взглянул, и каждый день я стараюсь совершить какой-нибудь бесстрашный поступок. Чего вы боитесь? Не позволяйте страху останавливать вас!
• Переделка тоже часть работы. Если не нравится то, что получилось, — сделайте заново!
• Критика помогает совершенствоваться. Когда мы показываем работу другим и воплощаем свои идеи в конкретной форме так, что сами можем их оценить, мы получаем уникальную точку зрения и способ взглянуть на работу по-иному, а также разработать план по созданию новой, исправленной и дополненной версии.
• Будьте готовы спорить. Существует отрицательная корреляция между уровнем креативности и «соглашательством»: обычно более творческие результаты показывают люди, не склонные соглашаться. Все мои открытия сделаны потому, что я решался оспорить существующие ответы. Поэтому я убежден, что истинно творческий подход вступает в действие только тогда, когда мы возвращаем проблему, над которой бьемся, к первоистокам и проверяем исходные посылки (как наши собственные, так и предложенные другими), а затем — все сначала!

Соломон Шерешевский привлек внимание начальника своей ленью. Точнее, ленивым его считал начальник.

Соломон был журналистом. Тогда, в середине 1920-х гг., быть журналистом в СССР значило писать то, что тебе скажут: ни больше ни меньше. На ежедневных пятиминутках сотрудники издания получали подробные указания: с кем и по какому адресу встретиться, какую информацию получить. Ответственный редактор начал замечать, что все при этом делают пометки в блокноте — все, кроме Шерешевского. И полюбопытствовал, в чем дело.

Соломон недоуменно переспросил: зачем записывать, если он и так помнит все услышанное? И слово в слово повторил часть утреннего напутствия. И заодно изумился: он-то считал, что такая память у всех. Совершенная. Нестираемая [1].

Разве не счастье — иметь такую память?

Не такое уж счастье, поверьте. Вместе с такой исключительной памятью Соломон получил и проклятие. В данной главе мы поговорим об этой проблеме и о том, как фокусирование связано с пониманием и памятью.

Что происходит, когда вы фокусируете внимание?

В предыдущей главе мы вспоминали неприятные ситуации, когда при решении задач происходит эффект установки — вы застреваете на одном-единственном подходе, из-за этого не можете отстраниться и увидеть более легкие пути решения. Иными словами, концентрация внимания часто может помочь в решении задач, но может и перекрыть выходы к новым способам решения.

Когда вы направляете внимание на какой-то предмет, ваш осьминог-внимание распускает нейронные щупальца и соединяет ими разные участки мозга. Вы концентрируетесь на форме? Тогда одно щупальце сознания протягивается от таламуса назад, к затылочной доле мозга, а другое идет к извилистой поверхности коры. Результат — смутное ощущение круглости.

Фокусируетесь на цвете? Щупальце внимания в затылочной части чуть сдвигается, и возникает ощущение зеленого.

Одно щупальце, другое, третье — и вы заключаете, что перед вами конкретный сорт яблока «Гренни Смит». Вкусно!

Концентрация внимания на том, чтобы соединить нужные части мозга, — важная часть сфокусированного состояния в ходе обучения. Кстати, при стрессе ваше внимание-осьминог начинает терять способность к установлению некоторых связей, именно поэтому в гневе, страхе и напряжении мозг работает хуже [2].

Предположим, вам нужно выучить испанский язык. Если вы ребенок в испаноговорящей семье, то учить испанский так же просто, как дышать. Вы, как попугай, повторяете услышанное от матери слово «мама», ваши нейроны вспыхивают и соединяются в мерцающую ментальную петлю, цементируя в мозгу связь между звуком слова «мама» и улыбающимся лицом матери. Эта икрящаяся нейронная петля — один отпечаток в памяти, соединенный, конечно же, со многими другими отпечатками.

Лучшие программы обучения языкам — используемые, например, в Институте иностранных языков при министерстве обороны США, — включают в себя такие виды деятельности, как многократные повторения и механическое, сфокусированное заучивание, но также и свободное общение с носителями языка в рассеянном режиме сознания. Цель этого — усвоить основные слова и конструкции и пользоваться новым языком столь же свободно и творчески, как родным [3].

Сфокусированная практика и повторения — т.е. создание отпечатков в памяти — это основа и безупречного удара в гольфе, и баскетбольного броска, и мастерского переворачивания омлета опытным шеф-поваром. Если проводить аналогию с танцами, то между неуклюжим пируэтом трехлетнего ребенка и изящной хореографией профессионального танцовщика пролегает огромный путь, однако мастерство растет постепенно, шаг за шагом. Тщательно заученные повороты, вращения, подскоки со временем становятся частью более широкой, творческой интерпретации.

Что такое «порция информации»? Трудности Соломона

Исключительная память Соломона Шерешевского имела один удивительный недостаток. Каждый отпечаток в памяти был красочен и эмоционален — т.е. богат связями — настолько, что Соломону было сложно сопоставить разные отпечатки и создать понятийную «порцию». Иными словами, он не видел за деревьями леса, поскольку восприятие каждого отдельного дерева было слишком живым.

Порции — это фрагменты информации, связанные между собой по смыслу. Можно взять буквы «б», «о» и «б» и соединить их в одну легко запоминающуюся порцию, обозначающую целое понятие: слово «боб». Это примерно то же, что конвертировать громоздкий компьютерный файл в zip-архив. В основе простой порции («боб») лежит симфония нейронов, которые научены звучать в тон друг с другом. Сложная нейронная активность, связывающая воедино наши упрощающие, абстрактные порции мысли — относятся ли они к акронимам, идеям или понятиям, — лежит в основе значительной части науки, литературы и искусства.

Давайте рассмотрим пример. В начале 1900-х немецкий исследователь Альфред Вегенер выдвинул гипотезу дрейфа материков. Анализируя карты и обдумывая информацию, тщательно собранную в ходе исследований, он обнаружил, что линии континентов совпадают, как части пазла. Сходство горных пород и ископаемых отложений между континентами только подтверждало догадку. Сопоставив обнаруженные факты, Вегенер понял, что все континенты когда-то давно были единым материком, который со временем разломился. Его части отошли друг от друга, сформировав разделенные океанами континенты в том виде, в котором мы их знаем. Дрейф материков! Какое грандиозное открытие!

Однако, если бы такой же рассказ об открытии дрейфа материков прочел Соломон Шерешевский, он не сумел бы вычленить главное. Он, способный в точности повторить каждое слово текста, не смог бы понять суть самого дрейфа, поскольку отдельные отпечатки в памяти не объединялись бы у него в понятийные порции.

Итак, при освоении математики и естественных наук один из главных шагов — создание понятийных порций, т.е. ментальных связок, объединяющих отдельные фрагменты информации через общий смысл [4]. Объединение рабочей информации в порции помогает мозгу работать эффективнее. Когда идея или понятие зафиксированы в виде порции информации, вам уже не нужно держать в памяти мелкие детали: у вас есть общее представление — порция, и этого достаточно. Можно сравнить это с утренним одеванием: за простой мыслью «Нужно одеться» стоит сложная круговерть мелких действий, которые вы совершаете при одевании, не замечая этого.

Как же происходит формирование порций при изучении математики и естественных наук?

Основные способы формирования порций информации

Фрагменты информации, относящиеся к разным понятиям и процедурам, могут объединяться разными способами. Часто процесс довольно прост. Например, вы сформировали простую порцию информации, когда уяснили себе идею дрейфа материков. Однако эта книга — об общих принципах изучения математики и естественных наук, а не геологических явлений, и потому первая и изначальная порция информации, иллюстрирующей нужный нам принцип, будет включать в себя сведения о способности понять и усвоить определенный тип математических или естественно-научных задач.

Изучая новый материал по математике и естественным наукам, в большинстве случаев вы имеете дело с простыми наглядными задачами, для которых уже существуют ответы. Так как первые попытки подступиться к новой задаче связаны с ощутимой когнитивной нагрузкой, полезно начинать с задач, специально разработанных в качестве примера для решения. Такой способ можно сравнить с использованием навигатора на ночной дороге, по которой вы едете впервые. Основные детали в таких задачах уже учтены, и вам нужно лишь понять, почему путь к решению именно таков. Это поможет вам увидеть ключевые точки и принципы, лежащие в основе решения.

Некоторые преподаватели не любят давать студентам задачи с ответами и старые тесты, поскольку считают, что такие подсказки слишком облегчат задание. Однако существует прекрасное свидетельство того, что такие задания способствуют более глубокому постижению предмета [5]. Единственный риск для формирования порций — то, что студент больше сосредотачивается на конкретных этапах решения, чем на связях между ними, т.е. не задается вопросом, почему этот конкретный шаг необходим после предыдущего. Когда я говорю о задачах, имеющих готовое решение, я имею в виду не бездумный стандартный подход «делай как тебе говорят». Я скорее призываю использовать эти задачи как гида в незнакомой стране: путешествуя с проводником, приглядывайтесь к окружающей местности, и вскоре вы сможете ориентироваться самостоятельно и даже прокладывать новые, не упомянутые гидом маршруты в нужные места.

1. Первый шаг в процессе формирования порции, таким образом, состоит в том, чтобы просто сосредоточить внимание на информации, которую вы хотите объединить в порцию [6]. Если у вас фоном включен телевизор или вы каждые несколько минут отвлекаетесь на телефонные звонки или электронную почту — у вас будут трудности с порцией, поскольку мозг не сосредоточен на ее формировании. Когда вы приступаете к изучению нового материала, вы создаете новые паттерны нейронных связей и соединяете их с уже существующими в разных участках мозга [7]. Если нужные участки мозга заняты другим делом, то щупальца осьминога, олицетворяющего ваше внимание, не могут правильно их задействовать.
2. Второй шаг — понять основную идею, которую вы собираетесь превратить в устойчивую порцию информации (будь то идея дрейфа материков, идея корреляции между силой и массой, экономический принцип спроса / предложения или конкретная математическая задача). Этот этап понимания — вычленение важнейшей сути — с трудом давался Соломону Шерешевскому, однако большинство студентов способны легко выделять главное. По меньшей мере можно чередовать сфокусированное и рассеянное мышление — это поможет ухватить суть изучаемого материала.

   Понимание похоже на суперклей, который помогает удерживать вместе нужные отпечатки памяти. В результате его воздействия появляются широкие и множественные следы памяти, связанные со многими из тех следов, что уже есть [8]. Можно ли создать порцию информации, если нет понимания? Можно, но это будет бесполезная порция, не соединенная с другим изучаемым материалом.

   Однако важно осознавать, что простое понимание того, как решается задача, не обязательно формирует порцию информации, которую вы позже легко воспроизведете в сознании. Не путайте момент «Эврика!» с прорывом сознания, ведущим к полноценному пониманию! (Иначе возможны ситуации, когда вы поняли идею из лекции преподавателя, но не повторяли материал в ближайшее после этого время и потому забыли его к экзаменам.) Закрыть книгу и проверить, сможете ли вы решить задачу сами, — также хороший способ усваивать материал быстрее.

3. Третий шаг — накапливать контекст, чтобы знать не только то, как применять данную порцию информации, но и то, в какой момент ее применять. Постигать контекст — значит стремиться за пределы изначальной задачи и смотреть шире, повторяя материал и практикуясь в решении задач разных типов, и тем самым понимать, когда данная порция применима, а когда нет. Там вы научитесь определять, каким образом новая, недавно сформированная порция информации вписывается в более широкую картину. Иными словами, если в вашей шкатулке с разнообразными способами решения задач и стратегическими приемами лежит инструмент, которым вы не умеете пользоваться, то проку от такого инструмента будет мало. И наконец, практика помогает вам расширить сеть нейронов, соединенных с данной порцией информации, так что она будет не только надежна, но и доступна различными способами.

   Некоторые порции, связанные с понятиями и процедурами, взаимно усиливают друг друга. Практикуясь в решении математических задач, вы получаете возможность выяснить, почему данная последовательность действий срабатывает именно таким образом или почему срабатывает вообще. Осознание понятий, лежащих в основе изучаемых явлений, позволяет легче обнаруживать ошибки, если они будут (поверьте: ошибки обязательно будут, и это хорошо!). Также оно позволяет легче применять знания к новым задачам — это явление называется перенос, мы поговорим о нем позже.

Как можно видеть из следующей иллюстрации, процесс обучения идет в двух направлениях. Формирование порций информации происходит снизу вверх: практика и повторение помогают сформировать и усилить каждую порцию, так что при необходимости вы сможете легко к ней подступиться. Формирование общей картины происходит сверху вниз и позволяет вам увидеть, к какой части широкой картины относится данный фрагмент информации [9]. Оба процесса жизненно необходимы для овладения материалом. Контекст находится на стыке между «снизу вверх» и «сверху вниз». Для ясности отметим, что формирование порций связано с тем, каким образом используется конкретный способ решения задач. Контекст же имеет отношение к тому, когда применять данный конкретный способ, а не какой-либо другой.

Таковы главные шаги к тому, чтобы сформировать порцию информации и поместить ее в нужное место более широкой картины изучаемого явления. Однако это не все.

А теперь ложимся спать

«Я всегда говорю студентам, что постижение принципов бухгалтерского учета похоже на освоение клавиатуры. Когда я пишу эти слова, я думаю не о том, как стучать по клавишам, а о том, как сформулировать мысль; процесс же набора текста происходит автоматически. В конце каждого занятия я всегда напоминаю студентам, чтобы бухгалтерские формулы и принципы кредита и дебета они повторили непосредственно перед тем, как улечься в постель. Пусть это будет последнее, что они сделают перед сном (кроме медитации и молитв, конечно же!)».

Дебра Гасснер Драгон, преподаватель бухгалтерского учета, Делавэрский университет

Иллюзия компетентности и важность вспоминания

Попытки вспомнить материал, который вы изучаете, — т.е. практика извлечения данных из памяти, — гораздо эффективнее простого перечитывания [10]. Психолог Джеффри Карпик и его коллеги продемонстрировали, что многие студенты при обучении испытывают иллюзию компетентности. Как выяснил Карпик, большинство студентов «постоянно перечитывают конспекты или учебники (несмотря на малую пользу такого занятия), но относительно немногие пытаются проверить себя или воспроизвести в уме изученный материал» [11]. Когда у вас под рукой учебник (или Google!) — откройте его: вы увидите, что он дает иллюзию, будто материал присутствует и в вашем сознании тоже. Однако это не так. Взглянуть в книгу гораздо легче, чем вспомнить самому, поэтому студенты упорствуют в своей иллюзии и изучают материал менее результативным способом.

Вот почему простое желание усвоить материал и трата времени на его изучение не гарантируют вам результата. Как замечает знаменитый психолог и специалист по проблемам памяти Алан Бэддели, «намерение учиться помогает только в тех случаях, когда оно приводит к использованию правильных стратегий обучения» [12].

Вас наверняка удивит информация о том, что выделять и подчеркивать текст нужно осмотрительно, иначе такой способ будет неэффективен и даже вреден. Движение руки, подчеркивающей текст, может дать вам иллюзию, будто вы переместили изучаемый материал в сознание. Поэтому, когда делаете пометки, сначала научитесь находить в тексте важное, а уже потом что-то отмечать и старайтесь не выделять много текста: максимум одно предложение на абзац [13]. Зато вам могут помочь обобщающие ключевые понятия слова или заметки на полях [14].

Если вспоминать материал (извлекать из памяти информацию), а не перечитывать его пассивно, то вы будете более сосредоточены и потратите время более эффективно. Перечитывание может быть полезно лишь в одном случае: если вы при этом делаете значительные перерывы, так что все занятие становится упражнением по интервальному повторению материала [15].

Кроме того, домашние задачи по математике и естественным наукам всегда решайте самостоятельно. В некоторых учебниках ответы даются в конце книги, но заглядывать в них нужно только для проверки ответа. Так материал надежнее осядет в мозгу и при надобности будет более доступен. Вот почему преподаватели так настаивают на том, чтобы вы показывали им свою работу и аргументировали решения на экзаменах и в домашних заданиях: этот подход заставляет вас продумывать решение и служит мерилом вашего понимания материала. Такая дополнительная информация о вашем способе мышления также дает преподавателям больше возможностей помочь вам в случае затруднений.

Практиковаться в извлечении нужной информации из памяти надо начинать как можно раньше, чтобы не биться с нуля над каждым понятием. Попытайтесь вспомнить что-нибудь из выученного за день, особенно если это новый и сложный материал. Именно поэтому многие преподаватели советуют по возможности переписывать конспекты лекций еще раз: это позволит укрепить новообразованные порции и обнаружить пробелы в понимании (в такие пробелы обожают метить преподаватели на контрольных и экзаменах). И, конечно, нужно не забывать, что знание о пробелах — первый шаг к их устранению.

Когда материал усвоен, можно увеличить интервалы между повторениями до недель или даже месяцев, а со временем знания станут практически стабильными. (Во время посещения России я однажды разозлилась на небрежного таксиста и, к собственному удивлению, отреагировала словами, которых не вспоминала и не употребляла 25 лет — я даже не отдавала себе отчета, что знаю эти слова!)

Сделайте знания своей второй натурой

«Разница между пониманием нового материала на лекции и способностью применить его при решении задачи по физике соответствует разнице между простым студентом и полноценным ученым или инженером. Единственный известный мне способ перейти от одного к другому — усваивать материал так, чтобы он стал вашей второй натурой и вы начали бы использовать его как простой инструмент».

Томас Дей, преподаватель звукотехники, Музыкальный колледж Макнелли и Смита, Миннесота

Позже мы обсудим полезные приложения и программы, способные помочь при обучении. Пока же нелишне знать, что программные системы для запоминания, такие как Anki, имеют встроенную функцию — запрограммированные периоды повторения, делающие процесс запоминания нового материала более эффективным.

Один из способов представить себе такой способ изучения и воспроизведения материала показан на следующей иллюстрации. Как мы уже отмечали, рабочая память способна удержать четыре объекта.

Когда вы впервые учитесь решать конкретные задачи, этот процесс занимает всю вашу рабочую память — иллюстрацией этому служит спутанный клубок связей между четырьмя участками рабочей памяти (слева). Однако, как только вы овладели нужными приемами и понятиями и сформировали из них порцию информации, мысль становится похожа на одну гладкую ленту (справа). Создание порции, предназначенной для долговременной памяти, высвобождает остальную часть рабочей памяти для обработки новой информации. Вы можете по своему желанию в любой момент перенести ленту (порцию) в рабочую память для формирования новых связей.

Теперь вы понимаете, почему так важно самому решать задачи, а не следовать готовым ответам. Если вы просто заглядываете в ответ и говорите себе «Ах да, теперь я понимаю принцип», то решение вам не принадлежит — вы почти ничего не сделали для того, чтобы вплести нужные понятия в свою нейронную сеть. Взглянуть на решение и думать, будто вы решили задачу сами, — самая распространенная иллюзия компетентности при изучении наук.

Если вам нужно усвоить предмет так, чтобы успешно сдавать экзамены и использовать выученный материал творчески, то информация должна надежно осесть в мозгу [19]. Способность объединять порции информации нестандартным образом — основа большинства инноваций в истории человечества. Стивен Джонсон в своей блестящей книге «Откуда берутся хорошие идеи» описывает «медленную интуицию» — тихое, растянутое на годы чередование сфокусированного и рассеянного состояния, которое приводит к творческим прорывам разного масштаба — от эволюционной теории Дарвина до создания Интернета [20]. Главная составляющая «медленной интуиции» — мысленный доступ к разным аспектам определенной идеи. В таком режиме некоторые аспекты случайным образом стыкуются с другими аспектами в пробном режиме, пока не возникнет новое понятие или подход [21]. Джонсон отмечает, что Билл Гейтс и другие крупные фигуры из той же сферы растягивают обдумывание проектов на недели, чтобы одновременно держать в мозгу многие и разнообразные идеи. При таком подходе их собственное инновационное мышление включается от внутреннего взаимодействия недавно обдуманных идей, которые еще свежи в памяти. (Здесь важно отметить, что ключевое различие между учеными с творческим подходом и учеными технически компетентными, но с бедным воображением зависит от широты интересов [22].)

ВАША ПОПЫТКА!

Понимание иллюзии компетентности

Анаграммы — это способ перестановки букв в слове или предложении с целью получить другое слово или предложение. Например, у вас есть фраза «Me, radium ace». Можете ли вы переставить буквы так, чтобы они составили фамилию знаменитого физика? [17] Это может оказаться не так-то просто. Однако если бы вы увидели решение здесь же, на этой странице, то от ощущения «Эврика!» подумали бы, будто способность разгадывать анаграммы у вас развита сильнее, чем на самом деле. Аналогичным образом студенты часто ошибочно полагают, будто они выучивают предмет, просто пробегая глазами текст учебника. Из-за того, что решение им уже дано, у них возникает иллюзия компетентности [18].

Найдите в своих записях или в учебнике математическое или естественно-научное понятие. Прочтите о нем, затем отведите взгляд от текста и попробуйте восстановить в памяти прочитанное, одновременно пытаясь лучше его понять. Затем вновь взгляните на текст, перечитайте материал и попытайтесь еще раз восстановить его в памяти. В результате вы удивитесь, насколько это простое упражнение помогает лучше понимать материал.

Чем объемистее ваша мыслительная «библиотека» порций информации, тем легче вам будет решать задачи. Кроме того, с обретением опыта по формированию порций вы начнете замечать, что порции увеличиваются — «ленты» становятся все длиннее.

Вы, возможно, сейчас подумали, что в одной главе учебника по математике или естественным наукам столько понятий и задач, что все их усвоить просто невозможно! И здесь вступает в дело «закон озарений»: удача благоволит к тем, кто прилагает усилия и стремится к цели [23]. Просто попытайтесь сосредоточиться на том, что изучаете. Вы обнаружите, что, когда любое первое понятие или задача попадает в вашу мыслительную библиотеку, второе понятие или задача дается чуть легче. А третье — еще легче. Не то чтобы процесс идет совершенно без усилий, но он упрощается.

Когда вы создаете библиотеку сформированных порций информации, вы учите мозг распознавать не только конкретную задачу, но и разные типы и классы задач, так что со временем вы будете автоматически видеть способы, предпочтительные для решения тех задач, которые вам встретятся. Вы начнете видеть закономерности, облегчающие поиск решения, и вскоре поймете, как много различных решений маячит в отдаленных уголках памяти. А перед экзаменами такие знания будет легко упорядочить, чтобы иметь наготове нужные решения.

ВАША ПОПЫТКА!

Не понимаю! Что делать?

Если вы не понимаете метод, которому вас учат, то остановитесь и попробуйте вернуться назад. Зайдите в Интернет и выясните, кто первым предложил этот способ или кто раньше его использовал. Попытайтесь понять, каким образом первооткрыватель метода пришел к такой идее и почему этот прием до сих пор применяется, — так вы можете наткнуться на простое объяснение, которое даст вам необходимую информацию о том, почему этому методу решения учат студентов и зачем он вам может понадобиться.

Практика — путь к надежным знаниям

Я уже упоминала, что простого понимания принципа обычно недостаточно для формирования порции информации. Схематическое изображение мозга поможет вам лучше это понять. Порции (замкнутые петли) на рисунке — всего лишь расширенные следы памяти, которые появились из-за того, что вы связали воедино факты и достигли понимания. Порция информации, стало быть, — это просто более сложный вид следов памяти. В верхней части рисунка — слабая порция, которая начинает формироваться после того, как вы поняли материал и раз-другой в нем попрактиковались. В центре линия темнее: это более мощный нейронный паттерн, появившийся после более обширной практики и применения порции к разным контекстам. Внизу — самая темная порция, надежно укорененная в долговременной памяти.

Кстати, очень важно закрепить изначальный паттерн через день после формирования, иначе он может быстро стереться (о важности периодических повторений мы поговорим позже). А если решать однотипные задачи одним и тем же неправильным способом, то в памяти отпечатается неверный процесс. Вот почему так необходимо перепроверять то, что вы делаете. Даже верный ответ может временами увести вас в ненужную сторону, если он получен в результате некорректной процедуры.

О важности формирования порций

«Математика порой оказывается удивительно компактной: вы можете долго, шаг за шагом биться над задачей, подходить к идее или процессу с разных сторон, но, как только пришло понимание и вы увидели масштаб явления на фоне целого, материал становится более компактным: вы можете его отложить в сторону, при необходимости вспомнить его быстро и в полном объеме, использовать его как рядовой этап в других мыслительных процессах. То озарение, которое приходит вместе с таким “сжатием” материала до компактного, и составляет одну из главных радостей изучения математики» [26].

Уильям Терстон, лауреат Филдсовской премии (высшей награды в математике)

Повторение и упражнения, существенные для формирования надежных порций информации, могут быть слишком скучны — и потому неприятны. Еще хуже, когда в руках плохого учителя (как в моей школе) они становятся безжалостным орудием пыток. Однако даже при всех своих отрицательных сторонах повторение и практика совершенно необходимы при обучении. Всем известно: без повторения невозможно научиться ничему — ни шахматам, ни языку, ни музыке, ни танцам. И хорошие преподаватели всегда сумеют объяснить, почему повторение и упражнения стоят затраченных на них усилий.

Кроме того, для овладения материалом требуются оба вышеописанных подхода — и «снизу вверх» (формирование порций), и «сверху вниз» (получение более широкой картины). Нам всем нравится творческий подход и мысль о том, что взгляд на более широкую картину — способ выучить материал. Однако математике и наукам невозможно научиться без нужного количества практики и повторений, формирующих порции информации, на которых держится ваше мастерство [27]. Исследование, опубликованное в журнале Science, четко подтвердило это [28]. Студенты читали научный текст, а потом пытались вспомнить как можно больше содержащейся в нем информации. Затем они еще раз читали текст и вспоминали сведения из него (т.е. пытались припомнить ключевые идеи).

И каков же был результат?

Практика и воспроизведение материала по памяти давали студентам больше знаний и на более глубоком уровне, чем любые другие подходы, включая многократное перечитывание текста или вычерчивание блок-схем с основными понятиями, которые предположительно должны помогать усвоению материала. Улучшенный процесс обучения сказывается на результатах и формального тестирования, и неформальных самопроверок студентов.

Этот опыт — хорошее подспорье недавно упомянутому тезису. Когда мы вспоминаем выученное, мы не просто механически, как роботы, повторяем материал: процесс извлечения сведений из памяти сам по себе способствует более глубокому усвоению материала и помогает приступить к формированию порций информации [29]. Для исследователей стал сюрпризом тот факт, что сами студенты считали, будто чтение и вспоминание не лучший способ изучать предмет. Они думали, что рисование диаграмм или блок-схем быстрее приведет к цели. Однако попытки выстроить связи между порциями раньше, чем первичные порции укоренятся в мозгу, ни к чему не приводят. Они похожи на попытки выучиться сложным шахматным стратегиям прежде, чем вы запомните, как ходят фигуры [30].

Практика повторения математических и естественно-научных понятий и решения задач помогает формированию порций информации — надежных нейронных паттернов, богатых контекстами [31]. В сущности, освоение любых навыков или учебных дисциплин требует большого количества упражнений с разными контекстами: это помогает создавать нейронные паттерны, необходимые для того, чтобы новый навык хорошо вписался в ваш стиль мышления.

Держите знания наготове

«Мне в жизни довелось применять многие из описанных в этой книге техник обучения. В студенчестве я занялся физической химией, вывод формул меня завораживал. Я взял себе за привычку решать все до одной задачи в учебнике. В результате я так натренировал свой мозг, что к концу семестра мне стоило только взглянуть на задачу — и я уже знал, как ее решать. Рекомендую этот способ и своим ученикам, занимающимся естественными науками, и студентам других специальностей. Я также не устаю напоминать о пользе ежедневных занятий, необязательно долгих, но достаточно продолжительных для того, чтобы держать знания наготове. Я всегда привожу в пример свой опыт владения двумя языками. Когда я уезжаю работать во Францию, в первые несколько дней я говорю по-французски не совсем свободно, но затем язык приходит в норму. Когда я возвращаюсь в Америку и студенты или коллеги меня о чем-то спрашивают в первый или второй день после возвращения, то мне приходится искать нужные английские слова! Когда вы практикуетесь каждый день — информация всегда под рукой, вам не приходится ее искать».

Роберт Гамаш, помощник вице-президента по учебным вопросам, студенческим делам и международным связям (Массачусетский университет в Лоуэлле)

Повторяйте материал не за учебным столом: о пользе прогулок

В случае если вам сложно понять ключевую идею изучаемого материала, физическая активность особо полезна. Как мы упоминали ранее, существует огромное количество рассказов о научных открытиях, случившихся во время прогулок [32].

К тому же повторение материала вдалеке от привычного места занятий помогает укрепить знания, поскольку позволяет взглянуть на них с другой точки зрения. Когда мы сдаем экзамен не в нашем обычном классе, а в ином помещении, порой теряются подсознательные подсказки и точки опоры. Когда мы повторяем учебный материал в разнообразных условиях, подсознательные точки опоры уже не относятся исключительно к одному и тому же месту и экзамен в новой аудитории не выбьет вас из колеи [33].

Усвоение математических и естественно-научных понятий может быть легче, чем запоминание китайских слов или гитарных аккордов. Ведь математическая задача сама ведет вас вперед, показывая следующий шаг. В этом смысле решение математических и естественно-научных задач похоже на танец. Во время танца вы чувствуете, как тело подсказывает вам следующий шаг.

Разные виды задач предполагают разный режим повторения, зависящий от того, с какой скоростью и какими способами вы овладеваете материалом [34]. К тому же у вас, разумеется, есть другие обязательства в жизни, кроме изучения конкретной темы. Вам приходится определять для себя объем материала, который нужно изучить в данный момент, и не забыть о рассеянном режиме, на который тоже нужно оставить время. С какой скоростью усваивается материал? У всех по-разному. Однако прелесть решения математических и естественно-научных задач состоит в том, что чем больше задач вы решаете, тем легче и полезнее становится процесс.

Упорядочить записи и сформировать порции информации — вот путь к успеху

«Когда студенты плохо справляются с заданиями, я в первую очередь стараюсь взглянуть на то, как они записывают лекции и делают выписки из учебников. На первых занятиях я часто предпочитаю не переходить сразу к объяснению материала, а предварительно поговорить о том, как упорядочивать записи и формировать порции информации. На следующие занятия студенты приходят с уже хорошо структурированными записями и с изумлением отмечают, как много материала отложилось в мозгу».

Джейсон Дечант, доктор наук, руководитель программ по рекламе и развитию здравоохранения (Школа медицинских сестер в Питсбургском университете, Пенсильвания)

Интерливинг (чередование разных типов задач) — или избыточное обучение?

Последний важный шаг к тому, чтобы стать укротителем уравнений, — научиться интерливингу [35]. Интерливинг, или чередование, — это вид деятельности, при котором вы имеете дело с разными типами задач, решение которых требует разных стратегий. Когда вы узнаете (от преподавателя или из учебника) о новом подходе к решению задач, вы обычно изучаете этот новый способ и затем интенсивно практикуетесь в нем на протяжении определенного периода занятий. Продолжение обучения или практики после того, как вы уже поняли материал, называется избыточным обучением. Избыточное обучение может быть полезным: оно помогает довести навык до автоматизма, что может пригодиться при отработке теннисной подачи или для мастерского исполнения фортепианного концерта. Однако регулярные избыточные повторения в ходе одного и того же занятия по математике или естественным наукам порой вредны: исследования показывают, что они могут стать неплодотворной тратой учебного времени [36]. (Чередование же разных подходов во время одного занятия как раз полезно.)

Стало быть, когда во время занятия вы поняли основную идею, усердное ее повторение в течение того же занятия отнюдь не обязательно усиливает те связи с долговременной памятью, которые вы хотите укрепить. Хуже того: если вы сосредотачиваетесь только на одной тактике — это почти то же самое, что при изучении плотницкого дела учиться только забивать гвозди: через некоторое время вам начнет казаться, будто единственный способ починить какой-нибудь предмет — стукнуть по нему молотком [37].

На самом же деле усвоение нового учебного предмета предполагает тренировку умения выбирать и применять нужный способ решения задачи, и научиться этому можно, только работая над задачами, решающимися разными способами. Когда во время занятия вы поняли основной принцип того или иного способа решения (как если бы вы научились ездить на велосипеде с дополнительными поддерживающими колесами), начинайте чередовать соответствующие задачи с задачами других типов [38]. Порой это не так просто сделать. Например, в каждом разделе учебника часто описывается определенный способ решения, и когда вы обращаетесь к этому разделу — вам уже понятно, какой способ использовать [39]. Тем не менее старайтесь разнообразить методы решения. Можно пролистать учебник дальше и найти подборки разных задач, которые иногда даются в конце главы. При этом полезно специально останавливаться на том, почему, например, эта задача требует одного способа решения, а та — другого. Ваш мозг должен привыкнуть к мысли, что простое умение использовать конкретный способ решения — лишь часть успеха. Вы, помимо прочего, еще должны знать, когда его использовать. Можно сделать набор карточек, где на одной стороне написано условие задачи, а на другой условие и решение. Такие карточки можно перетасовывать, и таким образом вы будете каждый раз сталкиваться со случайно попавшимся приемом, в котором можно попрактиковаться. Когда вы перебираете карточки впервые, сядьте за стол и проследите, какую часть решения вы можете записать на бумаге, не заглядывая в ответ на обратной стороне карточки. Когда же вы натренируетесь с карточками, их можно перебирать где угодно, даже на прогулке. Используйте условие задачи как отправную точку для запоминания этапов решения и переворачивайте карточку только для проверки того, все ли шаги вы помните. Тем самым вы укрепите соответствующую порцию информации. Другой способ: откройте учебник на любой странице и решайте попавшуюся на глаза задачу, по возможности закрывая весь текст, кроме условия задачи.

Почему чередование лучше избыточного обучения

Психолог Дуг Рорер из Университета Южной Флориды провел обширные исследования по чередованию и избыточному обучению применительно к математике и естественным наукам. Он отмечает:

«Многие считают, что избыточное обучение — это изучение материала или оттачивание навыков до победного конца. Однако исследователи связывают избыточное обучение с учебной стратегией, при которой студент продолжает изучать материал или отрабатывать навыки непосредственно после того, как нужный уровень уже достигнут. Например, после успешного решения задачи определенного типа вы немедленно решаете еще несколько задач того же типа. Хотя решение большего (а не меньшего) числа задач одного и того же типа часто способствует успеху на ближайшем экзамене, решение сразу слишком большого числа одинаковых задач приводит к отрицательным результатам.

В учебной аудитории (и где угодно еще) студенты должны наращивать количество выученного материала на единицу времени, потраченного на изучение или практику, — т.е. полезную отдачу от обучения. Как этого можно добиться? Научная литература дает однозначный ответ: вместо продолжительного совершенствования одного и того же навыка или понятия до степени избыточного обучения студенты должны разделить усилия на несколько более коротких сеансов. Это не значит, что долгие занятия обязательно плохи. Длительные занятия хороши при условии, если студенты не уделяют слишком много времени одному и тому же навыку или понятию. Как только они усвоили “икс”, нужно перейти к другому материалу, а к “иксу” вернуться в другой день» [40].

Пример изначального решения, диаграмму или понятие лучше записывать от руки. По некоторым свидетельствам, это помогает усвоению материала больше, чем запись с помощью компьютера [41]. Более того, символы вроде Σ или Ω намного проще писать от руки, чем искать их в таблице символов (если вы, конечно, не используете эти символы настолько интенсивно, что запомнили соответствующие им кнопки на клавиатуре) [42]. Однако если вы хотите сфотографировать или отсканировать вопрос и написанное от руки решение, чтобы скопировать их в смартфон или ноутбук, то это не повредит. Будьте осторожны: иллюзия компетентности будет диктовать вам продолжать работать с уже знакомыми способами решения — просто потому, что так легче, и к тому же успешное решение задач поднимает настроение. Порой может показаться, что чередование практикуемых способов (например, при повторении материала к экзамену, когда вы повторяете сразу много задач в разных главах и разделах) только затрудняет процесс, однако на самом деле такой способ помогает глубже усваивать материал.

Не копируйте решения — переключайте режимы мышления

«При выполнении домашних заданий порой приходится решать по десять одинаковых задач сразу. После второй или третьей студент уже не думает, он просто копирует решение предыдущей задачи. Я всегда советую следующее: делая домашнюю работу, решите несколько задач, например, из раздела 9.4, вернитесь назад и займитесь задачей из раздела 9.3, потом решите еще одну-другую задачу из 9.4, после этого решите одну из раздела 9.1. Это позволит переключить режимы мышления примерно таким же образом, каким потребуется это сделать на экзамене.

Кроме того, мне кажется, что слишком многие делают домашние уроки просто для того, чтобы их сделать. Они решают задачу, сверяют результат с ответом, данным в конце учебника, потом улыбаются и переходят к следующей задаче. Я всегда говорю, что между улыбкой и переходом к другой задаче полезно вставить еще один этап — спросить себя: “Если я увижу такую задачу среди задач другого типа и не буду знать, из какого раздела учебника она взята, то каким образом я определю нужный способ ее решения?” К каждой задаче, решаемой дома, нужно относиться не как к части задания, которое нужно сейчас выполнить, а как к части подготовки к контрольным и экзаменам».

Майк Розенталь, старший преподаватель математики, Международный университет Флориды

ОБОБЩЕНИЕ

• Практические упражнения помогают создавать стойкие нейронные паттерны — т.е. понятийные порции информации.
• Практические упражнения делают сознание более живым и гибким, как и требуется для экзаменов.
• Порции информации лучше всего создаются при помощи:

  — сфокусированного внимания;

  — понимания общей идеи;

  — практики, помогающей увидеть широкий контекст.

• Простое вспоминание — когда вы вызываете в памяти ключевые пункты материала, не глядя в текст, — один из лучших методов, способствующих формированию порций информации.

ОСТАНОВИТЕСЬ И ВСПОМНИТЕ

В следующий раз, проводя время с родственником, другом или однокурсником, перескажите ему суть того, что вы изучали (из этой книги или из материала, относящегося к учебным предметам). Пересказ изучаемого материала не только подпитывает ваш энтузиазм и делает его заразительным, но также проясняет и укрепляет в сознании нужные понятия и идеи — так вы лучше будете их помнить в ближайшие недели и месяцы. Даже если вы изучаете очень сложные дисциплины, их упрощенное изложение тем, кто имеет другую специальность, может укрепить ваше собственное понимание предмета.

ПРОВЕРЬТЕ СВОИ ЗНАНИЯ

1. Как порция информации соотносится со следом памяти?
2. Выберите тему, которая вам интересна. Опишите относящуюся к этой теме порцию информации, которая вначале была сложной для вашего понимания, а сейчас кажется простой.
3. Какова разница между подходом «снизу вверх» и подходом «сверху вниз» при изучении учебного материала? Является ли какой-то один из этих подходов более предпочтительным, чем другой?
4. Достаточно ли понимания для формирования порции информации? Поясните, почему «да» или «нет».
5. Какова ваша самая привычная иллюзия компетентности? Какая стратегия поможет вам избегать этой иллюзии в будущем?

Преодолеть травму мозга и научиться учиться в режиме ограниченного времени. История Пола Кручко

«Я рос в бедной, неблагополучной семье, с трудом окончил школу. После этого я ушел в армию, и меня отправили пехотинцем в Ирак. Восемь раз из двенадцати обстрелов в нашу машину попадали снаряды из придорожных засад.

По счастливой случайности в одной из поездок я встретил свою чудесную жену. Встреча с ней убедила меня оставить службу и завести семью. Однако я не знал, что делать. Хуже того, после возвращения домой у меня начались проблемы с вниманием и пониманием, появилась несвойственная мне раздражительность. Иногда я даже не мог закончить фразу. Лишь позже я прочел о том, что солдаты, вернувшиеся из Ирака и Афганистана, часто страдают недиагностированным травматическим повреждением мозга (TBI).

Я начал изучать компьютерную технику и электронику. Болезнь была настолько сильна, что я даже с трудом понимал дроби.

Однако это обернулось во благо. Учиться значило для меня делать что-то осознанно. Попытки сосредоточиться, пусть и нелегкие, перестраивали мозг и помогали ему исцеляться. Мне это напоминало тренировки в спортзале: я прилагаю усилия, и кровь бежит в мышцы, делая их сильнее. Со временем мозг вылечился — я с отличием окончил колледж и получил работу, стал техническим специалистом по электронике.

Я решил вновь пойти учиться, в этот раз на инженера. Математика, особенно математический анализ, еще более важна для инженера, чем для простого техника. На этом этапе стало ясно, что мне не хватает математических знаний — они оставались на уровне средних классов школы.

К этому времени я женился, у меня родилась дочь, я работал полный рабочий день. Мне приходилось не только работать, но и пытаться выкраивать время на образование. У меня были считаные часы в день на изучение сложных математических понятий на более глубоком уровне, чем когда-либо в жизни. После нескольких крупных неудач (я заработал неуд по дифференциальным уравнениям — вот так провал!) я решил применить более стратегический подход.

Каждый семестр я получаю от преподавателей программу курса и начинаю читать учебники за две-три недели до занятий, а то и раньше. Я стараюсь опережать сокурсников как минимум на одну главу, хотя часто в середине семестра это бывает невыполнимо. Главное здесь — практика решения задач, т.е. формирование порций информации. За время учебы я выработал для себя правила, которые позволили мне удовлетворительно закончить учебу. Моя цель сейчас — сделать хорошую карьеру, чтобы содержать семью, и эти правила помогают мне двигаться в нужном направлении».

Правила Пола для обучения в условиях ограниченного времени

1. Прочтите (но пока не решайте) домашние задания и практические задачи для экзаменов / зачетов. Этот шаг помогает настроить «мыслительный насос» на изучение новых понятий, т.е. на новые порции информации.

2. Перечитайте конспект лекции (по возможности не пропускайте лекций). Один час лекции стоит двух часов чтения учебника. Если я хожу на лекции и пишу подробные конспекты (а не просто смотрю на часы и жду, когда все закончится), то учусь более эффективно. Я перечитываю конспект на следующий день, по свежим следам. Я также обнаружил, что полчаса, проведенные с преподавателем за работой над вопросами и ответами, стоят трех часов чтения учебника.

3. Заново решите задачи, приводившиеся на лекции в качестве примера. Мне всегда было мало толку от задач, которые не снабжены готовыми ответами. Задачи, представляемые на лекциях, уже содержат пошаговое решение, и заново их решать — значит укреплять порции информации. В процессе учебы пишу ручками разных цветов: не только черными, но и синими, зелеными, красными. Я обнаружил, что это помогает мне лучше сосредоточиться на чтении конспектов: нужные фрагменты выделяются цветом, тогда они не сливаются в непонятную хаотическую массу.

4. Сделайте домашнее задание и попрактикуйтесь в ответах на вопросы для экзаменов и зачетов. Так формируется «мышечная память» мозга — порции информации, необходимые ему для решения определенных видов задач.