МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЙ ГУМАНИТАРНЫЙ СЕМИНАР
«ФИЛОСОФСКИЕ И ДУХОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ И ОБЩЕСТВА»


Козлова А. А.

ПРИНЦИПЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОВЕДЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА НА ПРИМЕРЕ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА

материалы 6-й ассамблеи молодых ученых и специалистов с. 164

Основной задачей государства в новых экономических условиях является формирование гражданского общества, в максимальной мере способствующего успеху его развития. Общество должно опираться на свободных граждан, имеющих собственную индивидуальность и ориентирующихся на общечеловеческие ценности. Общество в целом можно рассматривать как совокупность входящих в него сообществ или коллективов различного уровня подчинения, состоящих в конечном итоге из отдельных индивидов с их собственным отношением к окружающему миру.

Задача современной школы состоит в формировании такой личности, которая в полной мере будет усваивать накопленные человечеством положительные знания и опыт. Для интенсивного развития человека или окружающего его коллектива, требуется управление процессом его воспитания и образования. Российская школа стремится к работе в рамках субъект-субъектных отношений, подражая идеям западного гуманизма. Но такие отношения все больше и больше затрудняют процесс управления большим количеством учеников в классе. Каждый современный учитель теперь стремится воспитывать каждого ученика индивидуально, а не класс. Часто получается, что молодой учитель не может найти подходы к решению проблем некоторых отдельных учеников. Это может привести к снижению их уровня успеваемости, к возникновению конфликтов между учителем и учеником и т. д. Конечно, причина неудач у каждого разная и, поэтому требуется постоянный, глубокий анализ каждой причины в отдельности. Как правило, на это тратится очень много времени и энергии, и заканчивается это тем, что учитель вообще перестает думать над проблемами их подопечных.

Соответственно, встает вопрос об оптимизации деятельности учителя в процессе сбора информации об учениках и управлении целым классом. Требуются новые подходы к анализу и разработке учебно-воспитательного процесса. Для этого можно использовать объекно-ориентированные информационные технологии, которые помогут смоделировать различные межличностные взаимодействия в учебном процессе.

Управление поведением человека в требуемом направлении, предусматривает наличие субъектов и объектов управления. В образовании в качестве обучающих и воспитывающих субъектов управления учащимися могут рассматриваться учителя, родители, группа сверстников, а обучаемыми объектами управления — ученики.

Любая реально существующая система, будь то ученик или класс в целом, может быть описана не только качественными, но и количественными отношениями. Следовательно, эта система может быть пред-ставлена информационной моделью.

Управление, предусматривает наличие обратной связи между субъектом и объектом взаимодействия. В школе, в качестве обратной связи выступают результаты наблюдения, тестирования и система выставления оценок. Несмотря на то, что эти данные являются статистической информацией об ученике, пятибалльная система оценивания имеет существенные ограничения, и поэтому является не достаточно эффективной.

Если следовать словам Гераклита: «Все течет, все меняется», информация о ребенке, о его состоянии, о его настроении, находится в непрерывном движении, а следовательно информационная модель, отображающая преобразование информации во времени, может рассматриваться, как динамическая модель. Поведение человека мы можем рассматривать как изменение его состояния в результате внешних и внутренних воздействий на него. И те, и другие воздействия могут быть описаны как в качественном, так и в количественном виде, но методы перевода качественных оценок в количественный вид разработаны пока очень слабо.

И так, внешние факторы воздействия на ученика — это все субъектные воздействия (учителя, родители, сверстники и т. д.) Внешние воздействия могут быть управляющими и дестабилизирующими. Управляющие — это воздействия через сознание ученика в рамках какой-либо программы. Дестабилизирующие — это воздействие через сознание, но выходя за рамки данной программы, это могут быть предписания к действиям по определенному закону, который формулируется кем-либо со стороны. Учителя, родители, сверстники дают целевые установки, ограничения, задают критерии поведения. В данной ситуации все эти факторы не зависят от ученика, но воспринимаются и анализируются им. Такая информация в ученика может заходить как вербальным путем (убеждения, угроза), так и невербальным путем (в том числе физический контакт). Точно также, могут рассматриваться дестабилизирующие воздействия, которые идут в разрез с заданиями и мешают их точному исполнению.

Внутренние факторы воздействия — это психофизиологические процессы, происходящие в ребенке. В нашей модели, они рассматриваются не только как самостоятельная структура, но и как следствие идущее от внешних факторов. Внутренние воздействия могут быть также управляющими и дестабилизирующими. К управляющим воздействиям здесь можно отнести собственные цели, принципы, правила, желания. Если информация, идущая из вне расходится с внутренними когнитивными аспектами или эмоциональными состояниями, то мы говорим о том, что идет дестабилизирующая информация. Или можно сказать , что идут внутренние дестабилизирующие воздействия.

Как следствие от поступившей информации, возникает желание или нежелание что-либо делать, следовательно, возникают эмоции и мотивы к какому-либо действию.

Аналогично можно рассматривать информацию о физиологическом состоянии, если самочувствие отклоняется от нормы, то мы говорим о дестабилизирующих воздействиях, если в норме, то об управляющих.

Реальная система управления содержит множество элементов, которые в ее информационной модели должны быть определенным образом математически и логически описаны и структурированы. Для анализа сложной системы управления учебно-воспитательного процесса и построения его компьютерной модели, мы используем принципы объектно-ориентированного проектирования информационных систем:

— это должна быть интегрированная информационная среда пространственно-временных координат (должен быть семантически и функционально прозрачный доступ к системе);

— должен быть единый математический аппарат, методы преобразования и обработки информации;

— необходима иерархическая классификация и структуризация предметной области. То есть, необходимо провести типизацию объектов моделирования по признакам, свойствам, методам; обеспечить общую преемственность и наследование для всех уровней иерархии.

Чтобы научиться управлять живыми объектами в лице ученика или класса, необходимо в первую очередь выделить существенные свойства, обеспечивающие достижения поставленной цели. В нашем случае, для каждого ученика целью является достижение максимального, индивидуального уровня успеваемости. А для моделирования были отобраны совокупность личностных свойств, которые способствуют достижению данной цели. В сумме мы рассматривали сорок четыре индивидуальных свойства, которые в свою очередь составляли три модуля (когнитивные, волевые и некоторые индивидуальные свойства). Информацию об индивидуальных свойствах ученика, мы получаем с помощью экспертных оценок. В компьютер она заводится в количественном виде.

Моделирование выполняется на базе объектно-ориентированной инструментальной программы "Our-CAD». Полученные результаты показывают, что методы моделирования процессов обучения, обеспечивают адекватность разработанных моделей реальным данным.

Новые подходы, методы и программы компьютерного моделирования психологических процессов могут иметь дальнейшее использование и развитие, при подготовке психологов и учителей, а также при профессиональном отборе персонала с повышенной ответственностью.

Здесь показаны принципы математического моделирования поведения человека только на примере учебного процесса, но эти же принципы и методы могут использоваться при построении моделей других психологических процессов в медицинской, инженерной, юридической психологии и т. д. На основе этих же принципов возможна разработка профориентационных программ и т. п.

 


Козлова Анастасия Анатольевна — аспирант психолого-педагогического факультета РГПУ им. Герцена

© СМУ, 2001 г.