ТОРНДАЙК (Thorndike) - немецкие кинорежиссеры-документалисты, супруги: Андре (1909-79) и Аннели (р. 1925). Фильмы: "Операция Тевтонский меч" (1958), "Русское чудо" (1963), "Владимир Ильич Ульянов-Ленин" (1970) и др.
торндайк (thorndike) сибил
торндайк (немецкие кинорежиссеры)
торндайк сибил
Энциклопедический словарь
То́рндайк Сибил (1882-1976), английская актриса. На сцене с 1904. Исполняла роли в трагедиях У. Шекспира, Софокла, Еврипида.
* * *
ТОРНДАЙК Сибил - ТО́РНДАЙК Сибил (1882-1976), английская актриса. На сцене с 1904. Исполняла роли в трагедиях У. Шекспира, Софокла, Еврипида.
Большой энциклопедический словарь
ТОРНДАЙК Сибил (1882-1976) - английская актриса. На сцене с 1904. Исполняла роли в трагедиях У. Шекспира, Софокла, Еврипида.
Энциклопедия Кольера
ТОРНДАЙК Сибил (Thorndike, Sybil) (1882-1976); Англия; актриса широкого диапазона, сыграла множество ролей в шекспировских и современных пьесах, обновивших драматургию 20 в.: Святая Иоанна (St. Joan, 1924) Б.Шоу, Семейный праздник (The Family Reunion, 1956) Т.С.Элиота, Меловой сад (The Chalk Garden, 1957), Дядя Ваня (1962) А.П.Чехова, Мышьяк и старое кружево (Arsenic and Old Lace, возобновлена в 1966) Дж.Кессельринга, Ночь должна наступить (Night Must Fall, 1968) Э.Уильямса.
Полезные сервисы
торндайк эдуард
Энциклопедический словарь
То́рндайк Эдуард (1874-1949), американский психолог. Основные труды по сравнительной психологии и проблемам обучения. Разработал методику исследования поведения животных при помощи «проблемных клеток» (клеток с секретом, механизм которого должно «открыть» само животное), сформулировал закон «проб и ошибок».
* * *
ТОРНДАЙК Эдуард - ТО́РНДАЙК Эдуард (1874-1949), американский психолог. Основные труды по сравнительной психологии и проблемам обучения. Разработал методику исследования поведения животных при помощи «проблемных клеток» (клеток с секретом, механизм которого должно «открыть» само животное), сформулировал закон «проб и ошибок».
Большой энциклопедический словарь
ТОРНДАЙК Эдуард (1874-1949) - американский психолог. Основные труды по сравнительной психологии и проблемам обучения. Разработал методику исследования поведения животных при помощи "проблемных клеток" (клеток с секретом, механизм которого должно "открыть" само животное), сформулировал закон "проб и ошибок".
Полезные сервисы
относительность
Энциклопедия Кольера
Теории относительности образуют существенную часть теоретического базиса современной физики. Существуют две основные теории: частная (специальная) и общая. Обе были созданы А.Эйнштейном, частная - в 1905, общая - в 1915. В современной физике частная теория относительности (ТО) вместе с квантовой механикой (которая в окончательном виде была сформулирована к 1925) играет такую же роль, какую раньше играла механика Ньютона. Ньютоновская механика хорошо описывала поведение объектов средних размеров, движущихся со скоростями, намного меньшими скорости света, но не могла описать движение очень малых объектов, таких, как атомы и входящие в состав атомов частицы или же частицы, из которых состоят космические лучи. Эти несоответствия стали проявляться в начале 20 в., и средства их преодоления оказались поистине революционными: квантовая механика, рассматривающая поведение очень малых частиц, отвергла ньютоновский детерминизм, а частная теория относительности, применимая к быстро движущимся телам, отвергла ньютоновское представление об абсолютном времени. Ньютоновская механика по-прежнему применяется в практических расчетах и в тех разделах астрономии, где рассматриваемые объекты - планеты, самолеты, автомобили - достаточно велики и движутся со скоростью, намного меньшей скорости света. Но как частная ТО, так и квантовая механика очень важны для теоретического мышления физика, тем более что их правильность подтверждается многочисленными экспериментами. На этих теориях основывается почти вся современная ядерная физика.
См. также
АТОМ;
КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА. В то же время общая теория относительности (ОТО), несмотря на ее огромное теоретическое значение, имеет довольно узкую область практического применения. Это в основном теория тяготения и инерции, заменяющая ньютоновскую теорию тяготения в точных расчетах очень больших систем (планетарного масштаба и более).
Она позволяет в рамках физики и астрономии рассматривать структуру Вселенной как целого. ОТО включает в себя частную ТО как частный случай и потому пригодна для описания всех явлений, которые правильно описываются как теорией Ньютона, так и частной ТО. При этом все практические отличия ОТО связаны только с гравитационным полем. Истоки возникновения теории относительности коренятся в противоречии между ньютоновской механикой и электромагнитной теорией Дж.Максвелла, выявившемся в конце 19 в. Созданию частной ТО, разрешающей это противоречие, мы обязаны не только Эйнштейну, но также Г.Лоренцу и А.Пуанкаре. Именно Лоренц и Пуанкаре создали математический аппарат частной ТО. Благодаря Эйнштейну, глубоко постигшему ее физический смысл, частная ТО получила быстрое и всеобщее признание. Среди более поздних исследователей, внесших существенный вклад в развитие частной ТО, следует упомянуть Г.Минковского (1864-1909). Минковский развил концепцию четырехмерного пространственно-временнго континуума, в котором времення координата рассматривается как равноправная с пространственными координатами; он предложил также удобную геометрическую интерпретацию уравнений частной ТО. Заслуга создания ОТО принадлежит исключительно Эйнштейну. Он ввел в физику новый математический аппарат - тензорное исчисление, разработанное Г.Риччи и Т.Леви-Чивитой. В математическом отношении теория оказалась весьма сложной, практических выводов из нее было мало, а проверить их путем наблюдений было трудно. В отличие от частной ТО, которая теперь почти полностью исследована, ОТО еще далека от этого. ОТО стала популярной не только среди физиков, но и в широких слоях образованных людей, когда наблюдения за затмением Солнца в 1919 подтвердили ее предсказание, согласно которому свет от далеких звезд, проходящий вблизи Солнца, должен испытывать отклонение. На ОТО базировались многочисленные попытки создания единых теорий поля, охватывавших не только гравитационные, но также электромагнитные и прочие физические явления. Такие попытки, однако, имели мало успеха, а после смерти Эйнштейна, который и сам предпринял ряд таких попыток, активность в этом направлении снизилась. Физики, уверенные в возможности создания единых теорий, объясняющих все физические явления, полагают, что более перспективен синтез ОТО с квантовой теорией. Релятивистская квантовая теория, в некоторой мере объединившая частную ТО и квантовую теорию, добилась заметного успеха в подтверждении теории электрона П.Дирака (1928). И хотя разработка общей релятивистской квантовой теории еще далека от завершения, есть основание надеяться, что именно с ее развитием будут связаны дальнейшие успехи теоретической физики в целом.
ЧАСТНАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
Ньютоновская механика. Данная статья написана так, что ее можно читать, не имея специальной математической подготовки. Необходимо лишь некоторое знание ньютоновской теории, имеющей с частной ТО ряд общих понятий. Начнем этот раздел с их рассмотрения. Основные представления ньютоновской теории заключаются в следующем. Пространство и время рассматриваются как абсолютные и первичные. Абсолютное пространство однородно и изотропно. Это означает, что все его точки, как и все направления в нем, равноправны. Параллельные линии не сходятся и не расходятся, а это означает, что рассматривается евклидово пространство, свойства которого полностью описываются евклидовой геометрией. На поведение тел влияет лишь их относительное расположение, а следовательно, их абсолютное расположение в пространстве не играет никакой роли. Любым подходящим твердым телом определяется "система отсчета", а положение и движение других тел описываются относительно системы координат, связанной с этим выбранным телом. Если система отсчета покоится или находится в состоянии равномерного прямолинейного движения по отношению к абсолютному пространству, то она называется инерциальной, галилеевской или ньютоновской. В любой инерциальной системе отсчета законы механики имеют одну и ту же форму, в чем и выражается принцип относительности Галилея (галилеевская инвариантность). Согласно второму закону Ньютона, в любой инерциальной системе отсчета скорость изменения импульса любого тела пропорциональна приложенной к нему силе. Из принципа относительности Галилея следует, что путем одних лишь механических экспериментов невозможно установить, находится ли данное тело в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения по отношению к абсолютному пространству. Если же система отсчета движется ускоренно по отношению к абсолютному пространству, то для удовлетворения законов Ньютона нужно ввести фиктивные силы инерции, типичными примерами которых являются центробежная сила и сила Кориолиса. "Абсолютное, истинное, математическое время само по себе и по самой своей сущности, без всякого отношения к чему-либо внешнему, протекает равномерно", - писал Ньютон в Математических началах натуральной философии (Philosophiae naturalis principia mathematica, 1687). Оно одно и то же в любой системе отсчета. Это очень важно, поскольку, как будет показано далее, время существенным образом входит в законы движения.
Пространственно-временные диаграммы. Диаграммы хорошо дополняют уравнения при объяснении принципов теории относительности, равно как и ньютоновской механики. Более всего наглядны графики, показывающие, как положение объектов меняется со временемми диаграммами. На рис. 1,а представлена ньютоновская пространственно-времення диаграмма, соответствующая равномерному и прямолинейному движению частицы Q вдоль оси х некоторой системы отсчета, в которой частица Р покоится. Координата х откладывается вправо, а время t - вверх. (Координаты y и z пока несущественны.) Диаграмма дает положение частицы Q в любой момент t. Наклонная линия, которая представляет историю частицы Q, называется мировой линией частицы. Любой момент в истории частицы Q, т.е. точка на мировой линии, называется мировой точкой или событием. Вертикальная ось - это мировая линия точки Р, которая находится в состоянии покоя. При t = 0 частица Q проходит мимо P. Можно сказать, что эта диаграмма вычерчена в системе отсчета, связанной с точкой Р. Тонкие горизонтальные линии являются линиями постоянного времени t (на которых время одинаково во всех точках). Они соединяют мировые точки, в которых события происходят одновременно. На рис. 1,б показана та же пара точек, но в системе отсчета, связанной с точкой Q. Теперь движется точка P, но влево от Q, поскольку ранее точка Q относительно P двигалась вправо. На рис. 1,в, как и на рис. 1,а, показаны точки P и Q и, кроме того, точка R, которая в начальный момент совпадает с Р, а затем уходит влево с нарастающей скоростью. Далее она замедляет движение и возвращается к Р. Изменения скорости характеризуются наклоном мировой линии относительно вертикали: чем больше скорость, тем больше изменение х при данном изменении t и тем больше наклон мировой линии.
Рис. 1. ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫЕ ДИАГРАММЫ показывают, как изменяется положение тел во времени. Пространственная координата х (y и z для простоты не рассматриваются) увеличивается вправо от начала координат, а времення координата t - в направлении вверх. На рис. 1,а тело Q движется равномерно вправо относительно системы, в которой P покоится. Линия OQ - мировая линия тела Q, представляющая его историю. На рис. 1,б те же события представлены относительно системы, в которой тело Q покоится; тело P теперь движется влево относительно тела Q. На рис. 1,в происходит то же, что и на рис. 1,а, но добавлено тело R (при t = 0 оно находилось в начале координат вместе с телом P), которое движется с ускорением влево, замедляет движение, ускоренно движется вправо и встречается с P.
Наряду со временем на пространственно-временнй диаграмме можно представить и две пространственные координаты; гораздо труднее - три. На рис. 2 показана мировая линия планеты (в двух пространственных координатах), движущейся вокруг Солнца. Ее орбита приблизительно круговая, и потому мировая линия имеет вид винтовой линии. Расстояние по вертикали между двумя ее соседними витками равно времени одного полного оборота планеты вокруг Солнца.
Рис. 2. МИРОВАЯ ЛИНИЯ ПЛАНЕТЫ относительно Солнца. Координаты x, y (z не показана) - пространственные, а t - времення. В координатах пространства-времени пространственная круговая орбита планеты становится винтовой линией. Поскольку пространственные координаты для каждого обращения планеты одни и те же, вертикальное расстояние между соседними витками винтовой линии есть время обращения планеты по орбите.
Распространение света. Как уже отмечалось, частная ТО возникла в результате противоречия между ньютоновской механикой и максвелловской электромагнитной теорией света. Согласно теории Максвелла, свет представляет собой электромагнитные колебания, которые в виде волны распространяются с определенной скоростью. Скорость света в вакууме, обозначаемая буквой с, составляет 299 792 458 м/с. Скорость света в материальных средах меньше, чем в вакууме. Во второй половине 19 в. было принято искать механические модели для всех физических явлений. Так, световые колебания рассматривались как колебания некоторой физической среды - "светоносного эфира". Предполагалось, что эфир неподвижен в абсолютном пространстве ньютоновской механики. Поэтому в принципе представлялось возможным в опытах со светом выявить движение Земли относительно эфира, т.е. ее абсолютное движение. При этом, если Земля движется в эфире со скоростью v, а свет - со скоростью с, то свет, движущийся в том же направлении, что и Земля, должен, согласно механике Ньютона, перемещаться относительно Земли со скоростью (с - v), а свет, движущийся в противоположном направлении, должен иметь относительно Земли скорость (с + v). Стало быть, если с помощью закрепленного на Земле прибора удастся измерить скорость света в двух противоположных направлениях, то можно найти как (с - v), так и (с + v), а следовательно, и вычислить v, т.е. скорость Земли относительно эфира или, что то же самое, относительно абсолютного пространства. Такие измерения невозможно выполнить посредством чисто механических экспериментов, поскольку для них справедлив принцип относительности Галилея, но распространение света в светоносном эфире с этим принципом не связано. Первая попытка измерения скорости движения Земли относительно светоносного эфира была сделана А.Майкельсоном в 1881. Этот "эфирный" эксперимент он впоследствии с большей точностью повторил вместе с Э.Морли, а потому теперь эти эксперименты называются опытами Майкельсона - Морли. Опыт основан на сравнении скорости света в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Подробности опыта мы рассматривать не будем, но его результат имеет огромнейшее значение. Он показал, что скорость Земли относительно эфира в любой момент не превышает 1 км/с. Однако, как известно, скорость Земли на орбите составляет около 30 км/с, а поскольку направление ее движения изменяется на противоположное каждые 6 мес, то ее скорость в любом заданном направлении должна изменяться на протяжении полугода примерно на 60 км/с (рис. 3). Поэтому был сделан вывод, что скорость света относительно прибора практически не зависит от движения прибора относительно эфира - результат, который совершенно не согласуется с механикой Ньютона. Затем была выполнена серия еще более точных опытов, и результат неизменно оставался отрицательным.
См. также СВЕТ.
Рис. 3. СКОРОСТЬ ЗЕМЛИ, измеряемая в одном направлении, изменяется на протяжении полугода примерно на 60 км/с. Если пространство абсолютно и в нем существует неподвижный светоносный эфир, то в экспериментах, проведенных на Земле, скорость света должна была бы изменяться на 60 км/с. Эксперимент Майкельсона - Морли такого изменения не обнаружил, что поставило под вопрос существование эфира.
Это неожиданное открытие объяснялось по-разному. Предполагалось, что Земля должна каким-то образом увлекать за собой окружающий эфир. Однако гипотеза "увлекаемого эфира" противоречила некоторым астрономическим наблюдениям (таким, как звездная аберрация). Дж. Фитцджеральд (1851-1901) и независимо от него Г. Лоренц высказали предположение, что движение прибора (или любого другого предмета) в эфире должно вызывать сокращение его размеров на величину, необходимую для того, чтобы скомпенсировать ожидаемый эффект. Однако эта гипотеза о сокращении размеров, изначально базировавшаяся на ньютоновских представлениях, оказалась в противоречии с модифицированным опытом Майкельсона - Морли, выполненным в 1932 Р.Кеннеди и Э.Торндайком. В.Ритц выступил с утверждением, что скорость света в вакууме всегда должна быть равна с не относительно эфира, а относительно источника света, но это противоречило опытам Р.Томашека (выполненным с использованием солнечного света и света звезд в 1924 в духе опытов Майкельсона - Морли), а также астрономическим наблюдениям орбит двойных звезд.
Все разнообразие этих наблюдений можно свести к одному положению, с которым не согласуется ни одна из упомянутых гипотез: наблюдаемая скорость света, испускаемого движущимся в вакууме источником, не зависит от движения наблюдателя. Это положение явно противоречит ньютоновской механике.
Пространственно-временные диаграммы в частной ТО. Противоречие было разрешено частной ТО, основные положения которой следуют из эмпирического заключения об инвариантности скорости света, принципа относительности Галилея и модифицированного второго закона Ньютона. Должны быть также модифицированы и уравнения преобразований Галилея. Чтобы согласовать утверждение об инвариантности скорости света с классическими преобразованиями Галилея, последние нужно изменить так, чтобы скорость света во всех инерциальных системах отсчета была одной и той же. Пространственно-временне диаграммы, представленные на рис. 4, показывают, чту из этого следует. На них мы видим мировые линии двух наблюдателей P и Q, с каждым из этого следует. На них мы видим мировые линии двух наблюдателей P и Q, с каждым из которых связана инерциальная система отсчета. На верхних диаграммах покоится Р, а Q движется вправо со скоростью v. В момент, когда Q проходит мимо Р, там вспыхивает лампа и световые лучи L и R расходятся влево и вправо со скоростью с. Поскольку скорости в обоих направлениях равны, лучи наклонены по отношению к вертикали одинаково. На нижних диаграммах представлен случай, когда путем надлежащего преобразования был осуществлен переход к другой инерциальной системе отсчета, где Q покоится, а Р движется влево со скоростью v. Левая диаграмма соответствует механике Ньютона: лампа наблюдателя Р теперь движется вместе с ним со скоростью v и, следовательно, световой луч L, распространяющийся влево, имеет скорость (c + v), тогда как луч R, распространяющийся вправо, имеет скорость (с - v). Это различие представлено разным наклоном лучей.
Рис. 4. ПРИНЦИП ИНВАРИАНТНОСТИ СКОРОСТИ СВЕТА есть основа теории относительности, тогда как в ньютоновской теории скорость света зависит от скорости наблюдателя. В момент прохождения наблюдателя Q мимо наблюдателя P последний включает лампу. Световые лучи L и R расходятся влево и вправо. Как ньютоновская, так и релятивистская диаграммы показывают, что в системе отсчета, связанной с P, L и R расходятся с равными скоростями. В системе же отсчета, связанной с Q, скорость луча L на ньютоновской диаграмме больше, чем луча R, тогда как на релятивистской диаграмме лучи L и R распространяются с одинаковыми скоростями. Для согласования ньютоновских и релятивистских результатов потребовались преобразования Лоренца. Как и на рис. 2, здесь изображены мировые линии, а не геометрические траектории.
К сожалению, приведенное рассуждение противоречит требованию постоянства скорости света с в любой инерциальной системе отсчета. Представленная же справа диаграмма - релятивистская - соответствует случаю, когда это требование выполняется. В новой системе отсчета скорости обоих световых лучей равны с. Поэтому пространство-время должно быть подвергнуто таким преобразованиям, чтобы скорость света осталась неизменной. Этому условию удовлетворяют преобразования Лоренца.
Концепция пространства-времени. То, каким образом пространственные координаты x, y, z и время t входят в уравнения преобразований Лоренца, навело Минковского на мысль, что пространство и время следует рассматривать не так, как в механике Ньютона с ее трехмерным евклидовым пространством и совершенно обособленной временнй координатой, а всегда вместе, в виде некой четырехмерной комбинации. Новая концепция оказалась очень плодотворной и благодаря наглядной геометрической интерпретации во многом способствовала развитию теории. (Такое пространство-время часто называют пространством Минковского.) Вместо того чтобы рассматривать физическую систему как совокупность частиц в пространстве, ее следует представить как совокупность мировых линий частиц в пространстве-времени, которая описывает полную историю системы. Как и евклидово пространство в механике Ньютона, пространство-время Минковского однородно, изотропно и обладает дополнительными свойствами симметрии, вытекающими из преобразований Лоренца.
Главные следствия частной ТО.
Многие результаты частной ТО вытекают из преобразований Лоренца. Ниже приводятся лишь сами результаты, а не их вывод.
Относительность времени (относительность одновременности). В теории относительности не существует абсолютного ньютоновского времени. В преобразованиях Галилея время остается без изменений. Из формул преобразований Лоренца следует, однако, что время в разных системах отсчета течет по-разному. На рис. 5 представлены две пространственно-временне диаграммы. На обеих отображены одни и те же события, но одна соответствует системе отсчета, связанной с Р, а другая - системе, связанной с Q и движущейся относительно Р. Таким образом, они согласуются с релятивистскими диаграммами рис. 4 (справа), но здесь вместо одной оси х имеются две - для P и Q. Оси и мировые точки D, E, F, G и Н изображены так, что их положения на обеих диаграммах согласуются с преобразованиями Лоренца. На рис. 5,а, в системе, где Р покоится, мировые точки E, F и G лежат на горизонтальной линии, а это означает, что все три представленных события происходят в одно время в разных местах (одно и то же t, но разные х). Событие D наступает раньше других, а событие Н - позже. На рис. 5,б, в системе, где Q покоится, мировые точки, соответствовавшие в предыдущем случае одновременным событиям (при одном и том же значении t), теперь соответствуют событиям, происходящим при разных значениях tў. Рассмотрим диаграмму. События E, F и G более не являются одновременными: сначала произойдет G, затем F и, наконец, E. Событие D по-прежнему произойдет раньше Е, но позжеF, хотя в предыдущем случае оно, как и следует из преобразований Лоренца, происходило раньше F. Аналогично ведут себя события H и G. Таким образом, относительна не только одновременность событий, но и порядок их наступления. Рассмотрим события D и E, а также события G и H. Каждая пара событий имеет на левой диаграмме одинаковую абсциссу х, указывающую на то, что пара событий происходила в одном и том же месте. Все эти события теперь будут происходить в разных местах (рис. 5,б ). Конечно, то же самое происходит и в ньютоновской теории. Упорядоченность событий от прошлого к будущему нарушается в ТО далеко не всегда. Некоторые события имеют вполне определенный порядок, вне зависимости от используемой для их описания системы отсчета. Например, опыт показывает, что события на мировой линии некоторого наблюдателя должны происходить в определенном порядке, и два наблюдателя всегда согласятся по поводу порядка событий, при которых они оба присутствовали.
Рис. 5. ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ ОДНОВРЕМЕННОСТИ рушит представления о времени как не зависящем от движения в какой-либо системе отсчета. События, одновременные в одной системе отсчета, не являются таковыми в другой, и наоборот. В системе отсчета, связанной с P (в которой Q равномерно движется вправо от P), событие D происходит раньше одновременных событий E, F, G, а событие H - позже них. В системе отсчета, связанной с Q (в которой P движется равномерно влево от Q), события E, F, G более не являются одновременными; событие D происходит после F, а событие H - раньше F.
Рассмотрим это подробнее. Если (x1, y1, z1, t1) и (x2, y2, z2, t2) - пространственно-временне координаты двух событий, то выражение
не меняет своего вида при преобразованиях Лоренца и, следовательно, имеет одно и то же определенное значение независимо от того, в какой системе отсчета ведутся измерения. Если для некоторых двух событий это выражение равно нулю или отрицательно, то, как можно показать, события должны происходить в определенном порядке, одинаковом для всех систем отсчета. Если же это выражение положительно, то порядок событий зависит от системы отсчета: в различных системах одно или другое событие произойдет раньше, причем есть и такая система, в которой оба они произойдут одновременно. На рис. 6 представлена пространственно-времення диаграмма истории световой вспышки, произошедшей в мировой точке O в момент t = 0. Спустя время t свет распространится на расстояние ct во всех направлениях и будет находиться на поверхности сферы радиусом ct. История этой сферы на диаграмме имеет вид конуса с вершиной в точке O. Этот конус (верхний на рис. 6) называется конусом будущего. События, свет от которых достигнет точки O в момент t = 0, образуют конус прошлого (нижний конус на рис. 6). Он выглядит точно так же, как конус будущего, но обращен назад. Вместе конусы прошлого и будущего образуют двойной конус с вершиной в пространственно-временнй точке O, называемый "световым конусом".
Рис. 6. СВЕТОВОЙ КОНУС на пространственно-временнй диаграмме иллюстрирует некоторые следствия теории относительности для понятия времени. В ньютоновской теории время абсолютно. В теории относительности время между событиями и их последовательность зависят от системы отсчета. Световой конус будущего, исходящий из точки O вверх (при фиксированном t - сфера, соответствующая распространению света во всех направлениях на расстояние ct, начавшемуся в момент t = 0, из точки О), представляет события, которые должны случиться после события O. Световой конус прошлого представляет события, которые должны произойти ранее O: он состоит из точек, откуда свет достигнет O в момент t = 0. Все точки вне двойного конуса представляют события, которые в зависимости от системы отсчета могут случиться как раньше, так и позже события O.
Любое событие, располагающееся внутри конуса будущего, всегда (во всех системах отсчета) происходит после события O. Поэтому событие O может, в принципе, быть его причиной. Любое событие, лежащее внутри конуса прошлого, всегда происходит до события O. Поэтому оно может, в принципе, быть причиной O. Любое событие, лежащее вне светового конуса, может происходить как до, так и после O, в зависимости от система отсчета. Поэтому между ним и событием O не может быть причинно-следственной связи. Сам световой конус не меняет формы при преобразованиях Лоренца, т.е. выглядит одинаково во всех системах отсчета, и это согласуется с опытным фактом, на котором основывается частная ТО, а именно, что скорость света в вакууме не зависит ни от движения источника, ни от движения наблюдателя.
Сокращение Фитцджеральда - Лоренца (лоренцево сокращение). Из преобразований Лоренца сразу же следует, что измеренная длина движущегося объекта отличается от его длины, измеренной, когда он покоится. Рассмотрим стержень, который покоится в некоторой системе отсчета, и пусть его длина, измеренная в этой системе, равна L. Если положение концов стержня измерить одновременно в системе отсчета, которая движется относительно первой со скоростью v (в направлении длины стержня), то выяснится, что расстояние между концами стержня равно уже не L, а L/g, где
, а c - скорость света. Таким образом, вследствие движения измеренная длина стержня сокращается в g раз. Величина g очень близка к единице, если скорость стержня мала по сравнению со скоростью света, и резко возрастает, когда его скорость приближается к c. Этим без всяких дополнительных гипотез о поведении объектов относительно абсолютного пространства или о свойствах эфира объясняется отрицательный результат опыта Майкельсона - Морли. Лоренцево сокращение объясняется только относительным движением объектов. То же относится и ко всем другим вопросам, рассматриваемым в рамках частной ТО.
Замедление времени. Так называемое замедление времени или замедление хода движущихся часов, - явление, аналогичное рассмотренному выше сокращению длины. Оно состоит в изменении в g раз длительности измеряемых временных промежутков. Здесь есть два важных следствия, одно из которых имеет непосредственное приложение в физике. Рассмотрим, как и прежде, двух наблюдателей P и Q и два события D и E, например в истории Q. Предположим, что в системе отсчета, где Q покоится (система Q), событие E происходит t секундами позже события D. Тогда в системе, где покоится P (система P), эти два события происходят в точках, разделенных расстоянием vg t, а E происходит после D не через t, а через g t секунд. Поскольку всегда g > 1, время между двумя событиями, измеренное в систем
Полезные сервисы
научение
Энциклопедия Кольера
НАУЧЕНИЕ - изменение поведения, происходящее в результате приобретения опыта. В том частном случае, когда приобретение опыта - знаний, навыков, умений - определяется познавательными мотивами и целями, говорят об учении (и соответственно об обучении как процессе передачи такого опыта).
ТИПЫ НАУЧЕНИЯ
Ассоциативное научение. Со времен Аристотеля до наших дней основной принцип научения - ассоциация по смежности - формулируется сходным образом. Когда два события повторяются с небольшим интервалом (времення смежность), они ассоциируются друг с другом таким образом, что возникновение одного вызывает в памяти другое. Русский физиолог Иван Петрович Павлов (1849-1936) первым занялся исследованием в лабораторных условиях свойств ассоциативного научения. Павлов обнаружил, что, хотя звук колокольчика первоначально никак не отражался на поведении собаки, однако, если он регулярно звонил в момент кормежки, через некоторое время у собаки вырабатывался условный рефлекс: звонок сам по себе начинал вызывать у нее слюноотделение. Павлов измерял степень научения количеством слюны, выделившейся при звонке, не сопровождавшемся кормежкой
(см. УСЛОВНЫЙ РЕФЛЕКС).
Метод выработки условных рефлексов основан на использовании уже существующей связи между специфической формой поведения (слюноотделением) и неким событием (появлением еды), которое вызывает эту форму поведения. При формировании условного рефлекса в эту цепочку включается нейтральное событие (звонок), которое ассоциируется с событием "естественным" (появлением еды) настолько, что выполняет его функцию. Психологи подробно исследовали ассоциативное научение методом т.н. парных ассоциаций: вербальные единицы (слова или слоги) заучиваются парами; предъявление впоследствии одного члена пары вызывает вспоминание о другом. Этот тип научения имеет место при овладении иностранным языком: незнакомое слово образует пару со своим эквивалентом на родном языке, и эта пара заучивается до тех пор, пока при предъявлении иностранного слова не будет восприниматься тот смысл, который передает слово на родном языке.
Инструментальное научение. Второй тип научения, тоже относящийся к основным, осуществляется методом проб и ошибок. Впервые он был систематически изучен американским ученым Э.Торндайком (1874-1949), одним из основателей психологии образования. Торндайк помещал кошку в ящик, из которого она могла выйти, только потянув за шнур, свешивавшийся с крышки. После ряда случайных движений кошка рано или поздно тянула за шнур, обычно совершенно случайно. Однако, когда ее снова помещали в ящик, она уже тратила меньше времени на то, чтобы снова потянуть за шнур, и при повторении ситуации освобождалась из ящика мгновенно. Научение измерялось в секундах, которые требовались кошке для того, чтобы совершить правильное действие. Другой пример инструментального обучения - метод, предложенный американским психологом Б.Скиннером (1904-1990). "Ящик Скиннера" представляет собой тесную клетку с рычагом в одной из стенок; цель эксперимента - научить животное, обычно крысу или голубя, нажимать на этот рычаг. Животное до начала обучения лишают пищи, а рычаг соединяют с механизмом подачи еды в клетку. Хотя сначала животное не обращает внимания на рычаг, рано или поздно оно нажимает на него и получает пищу. Со временем интервал между нажатиями на рычаг уменьшается: животное научается использовать зависимость между желательной реакцией и кормлением. Иногда научение определенному поведению оказывается таким долгим или сложным, что животное никогда не смогло бы прийти к нему случайно. Тогда применяется метод "последовательных приближений". Не ожидая выполнения всей требуемой последовательности действий, дрессировщик выдает поощрение за что-то похожее на желательный поведенческий акт. Например, если собаку нужно научить перекатываться, ей сначала дают лакомство просто за то, что она ложится по команде. После того, как первая часть освоена, собака получает поощрение лишь при случайном выполнении нужного движения: например, после того, как ляжет, она перекатится на бок. Шаг за шагом дрессировщик добивается все более близкого соответствия желаемому поведению, по принципу детской игры "холодно - теплее - горячо". В целом, инструментальное научение очень похоже на эту игру, но роль спрятанного предмета выполняет определенный вид поведения, а роль слова "горячо" - поощрение. Последовательные приближения к желаемому поведению применяются и при лечении тяжелых форм шизофрении, когда единственная цель - побудить пациента двигаться и разговаривать вместо того, чтобы уйти в себя и хранить молчание. Как всегда при инструментальном научении, для успешности метода необходимо найти что-то, чего пациент хочет (например, сладости, жевательную резинку или интересные фотографии). После того как обнаружена хоть какая-то реакция, следует определить, какие аспекты поведения наиболее желательны, и сделать их условием получения вознаграждения. Отметим, что к способам инструментального научения относится и наказание, но здесь зависимость возникает между нежелательным поведением и неприятным воздействием.
Последовательное научение. Некоторые виды научения требуют выполнения отдельных поведенческих актов, каждый из которых по отдельности осваивается легко, но затем они объединяются в определенную последовательность. Исследования одного из видов последовательного научения, т.н. серийного вербального научения, были начаты немецким философом и психологом Г.Эббингаузом (1850-1909). Эксперименты Эббингауза предполагали запоминание списков слов или слогов в определенном порядке и впервые продемонстрировали несколько хорошо известных законов, в частности закон, определяющий способность к запоминанию элементов последовательности. Этот закон "места в серии" гласит, что в любой последовательности легче всего запоминается ее начало, затем конец, а наиболее трудно - часть, следующая непосредственно за серединой. Эффект места в серии проявляется при выполнении любого задания такого рода - от запоминания телефонного номера до заучивания стихотворения. Овладение навыком представляет собой другой вид последовательного научения, отличающийся от вербального тем, что заучивается последовательность не вербальных, а двигательных реакций. К какой бы области ни относился навык - спорту, игре на музыкальном инструменте или завязыванию шнурков, - овладение им почти всегда предполагает три стадии: 1) инструктирование, цель которого - определить стоящую перед исполнителем задачу и дать рекомендации по способам ее выполнения; 2) тренировка, при которой требуемые действия выполняются под контролем сознания, сначала медленно и с ошибками, потом быстрее и правильнее; 3) автоматическая стадия, когда поведенческие акты протекают гладко и требуют все меньше и меньше осознанного контроля (примерами автоматического навыка служат завязывание шнурков, переключение передач в автомобиле, ведение мяча опытным игроком в баскетбол).
НЕКОТОРЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОДКРЕПЛЕНИЯ
Ряд видов научения требует подкрепления. При инструментальном научении подкреплением служат награда или наказание. В отдельных видах научения человека подкреплением является просто информация о том, правильны или нет его действия. В силу того, что в таких областях, как воспитание ребенка и психотерапия, роль подкрепления весьма велика, ряд аспектов подкрепления будет рассмотрен более подробно.
Вторичное подкрепление. В ходе ассоциативного научения некоторые сигналы, которые изначально не имели никакой ценности или не говорили об опасности, соединяются в сознании с событиями, обладающими ценностью или связанными с опасностью. Если это происходит, сигналы или события, ранее носившие нейтральный характер, начинают сами действовать как поощрение или наказание; такой процесс носит название вторичного подкрепления. Классический пример вторичного подкрепления - деньги. Животные в ящике Скиннера готовы нажимать на рычаг, чтобы завладеть специальными жетонами, обмениваемыми на пищу, или добиться того, что начнет звонить звонок, со звуком которого они приучены отождествлять появление еды. Научение, приводящее к избеганию, иллюстрирует вариант вторичного подкрепления через наказание. Животное выполняет определенные действия при появлении сигнала, который, хотя сам и не является неприятным, постоянно сопровождает какое-то неприятное событие. Например, собака, которую часто бьют, съеживается и обращается в бегство, стоит ее хозяину поднять руку, хотя в самой по себе поднятой руке ничего опасного нет. При использовании для контроля за поведением положительного и отрицательного вторичного подкрепления нет необходимости в частом фактическом поощрении или наказании. Так, когда животных дрессируют по методу последовательных приближений, подкреплением при каждой попытке обычно служит лишь щелкающий звук, который до этого регулярно сопровождал появление пищи.
Поощрение или наказание. Одна из проблем научения - не только добиться нового, желательного поведения, но и избавиться от проявлений нежелательного. Главная цель наказания - устранить имеющее место поведение, а не заменить его новым. Часто, например при воспитании детей или их обучении, возникает вопрос, что лучше: наказать за проступок или дождаться желательного поведения и поощрить ребенка. Наибольших результатов удается достичь, когда наказание сопровождает старое поведение, а награда - новое. Хотя это всего лишь общее правило, которое не может использоваться во всех случаях жизни, оно подчеркивает важный принцип: следует обращать внимание не только на само поведение - нежелательное, устраняемое при помощи наказания, и желательное, поощряемое наградой, - но и на наличие альтернативы данному типу поведения. Если требуется отучить ребенка дергать кошку за хвост, то, согласно этому принципу, необходимо не только наказать малыша, но и предложить ему другое занятие (например, игру с игрушечной машинкой) и наградить его за переключение. Если человек осваивает работу с каким-либо механизмом, инструктор должен не просто терпеливо ждать, когда тот все сделает правильно, а показать ему его ошибки.
Частичное подкрепление. Инструментальное научение с использованием поощрения - например, приучение крысы в ящике Скиннера нажимать на рычаг ради получения пищи или похвала ребенку, когда он говорит "спасибо" и "пожалуйста", - предполагает несколько видов зависимости между поведением и поощрением. Самый обычный вид зависимости - постоянное подкрепление, при котором награда выдается за каждую правильную реакцию. Другой вариант - частичное подкрепление, предлагающее поощрение только при некоторых правильных реакциях, скажем в каждом третьем случае желаемого поведения, или в каждом десятом, или при его первом проявлении каждый час или каждый день. Воздействие частичного подкрепления важно и представляет большой интерес. При частичном подкреплении для освоения желаемого поведения требуется больше времени, но результаты оказываются гораздо более стойкими. Сохранение эффекта особенно заметно, когда поощрение прекращается; такая процедура называется "угасанием". Поведение, освоенное при частичном подкреплении, сохраняется надолго, а освоенное при постоянном подкреплении быстро прекращается.
ПЕРЕНОС И ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ
Научение определенному типу поведения редко происходит изолированно. Чаще имеет место сходство между теми ситуациями, в которых осваиваются разные типы поведения, или сходство между самими типами поведения. Когда, например, сходны между собой два последовательных учебных задания, выполнение первого из них облегчает выполнение второго; такой эффект называют "переносом". Положительный перенос возникает в том случае, если освоение первого умения помогает в освоении второго; например, научившись играть в теннис, человек легче научится играть в бадминтон, а ребенок, умеющий писать на доске, легче освоит письмо ручкой на бумаге. Отрицательный перенос происходит в противоположных ситуациях, т.е. когда освоение первой задачи мешает научиться выполнять вторую: например, неправильно запомнив имя нового знакомого, труднее выучить правильное имя; умение переключать передачи в автомобиле одной марки может затруднить пользование автомобилем другой марки, где все рычаги расположены иначе. Общий принцип заключается в следующем: положительный перенос возможен между двумя видами деятельности, если второй из них требует такого же поведения, как и первый, но в иной ситуации; отрицательный перенос возникает при освоении нового способа поведения взамен прежнего в той же ситуации.
Отрицательный перенос представляет особый интерес. При его экспериментальном изучении используют "угасание", т.е. процедуру, когда поощрение прекращается. Хотя такие опыты обычно проводятся для того, чтобы проследить за исчезновением ранее подкрепляемого поведения, они позволяют придти к выводу, что последнее всегда замещается новым поведением - пусть даже всего лишь бездействием. Широко исследовалась также т.н. вербальная интерференция, суть которой в том, что новый словесный материал хуже запоминается из-за наложения другого, уже известного материала того же рода; в таких случаях задача ассоциативного научения - сформировать новую ассоциацию к слову или предмету, уже с чем-то ассоциирующемуся (например, когда от испытуемого требуется запомнить, что по-французски его любимец называется chien, а не собака). Наконец, в психотерапии существует метод противообусловливания, в соответствии с которым пациентов, страдающих навязчивым страхом (фобией), обучают расслабляться при виде предмета, вызывающего страх, или чего-то, что его символизирует. Так, пациент, боящийся змей, сначала обучается методу глубокой релаксации, а затем его постепенно приучают во время расслабления думать о змеях, заменяя существовавший ранее страх спокойным поведением. Во всех таких ситуациях, когда возникают две интерферирующие реакции, выраженность конфликтующих типов поведения отчетливо зависит от времени, истекшего с момента их освоения. Если оценивать успех немедленно после того, как было освоено новое задание - либо в серии экспериментов без поощрения, либо путем неоднократного называния собаки словом chien или повторяющегося сочетания релаксации с представлением о змее, - второй тип поведения оказывается доминирующим. Однако, если возникает перерыв в тренировках, вновь проявляется первый тип поведения. Например, если человек, старательно упражняясь, научился наконец переключать передачи в новом автомобиле, где рукоятки расположены иначе, чем в старом, то недельный перерыв приведет к восстановлению прежней привычки и ошибкам в применении нового навыка. Периодические тренировки поведения нового типа раз от раза уменьшают вероятность рецидивов, но, поскольку прежние действия ни при каких условиях не искореняются совсем, некоторые специалисты склонны считать, что изначальное научение никогда полностью не стирается, и новые реакции лишь доминируют над старыми.
ПРИНЦИПЫ ЭФФЕКТИВНОГО НАУЧЕНИЯ
Хотя некоторые принципы научения, такие, как зависимость его успеха от практики, никого не могут удивить, были найдены и менее очевидные закономерности, весьма полезные во многих случаях.
Кодирование информации в памяти. Многие виды обучения включают три важнейших элемента: звук, смысл и зрительный образ. Например, необходимо образовать ассоциацию между словами "собака" и "стол". Обучение путем кодирования звука требует все новых и новых повторений этих слов, вслушивания в то, как они звучат вместе, и запоминания ощущений, возникающих при их повторении. Этот акустический метод, называемый механическим запоминанием, иногда необходим, но значительно уступает кодированию по смыслу. Осмысленное усвоение ассоциации между словами "собака" и "стол" включает мысль о собаке, мысль о столе и установление какой-то связи между ними, например утверждения, что собака никогда не работает за столом. Смысловое кодирование - наиболее важный фактор успешного школьного образования. Длительная усердная работа, использующая механическое запоминание, не дает тех результатов, какие достигаются в ходе намного меньшего числа занятий, в которых основное внимание уделяется смыслу урока. Иногда же наиболее результативным оказывается третий метод - метод формирования зрительных образов. В случае с "собакой" и "столом" процедура должна заключаться в создании реалистического мысленного образа, в котором важную роль играют и собака, и стол, например образа старинного письменного стола, на котором стоит пресс-папье с ручкой в виде охотничьей собаки. Чем более живым окажется образ, тем легче впоследствии вспомнить связь между этими двумя объектами. Конечно, в некоторых случаях, особенно если дело касается абстрактных понятий типа "несчастье" и "энергия", нет простого способа визуального представления и приходится полагаться только на смысловое кодирование. Таким образом, эффективное обучение обеспечивают не только время и усилия, затраченные на практику; большое значение имеет также сам характер практики.
Организация практики. При освоении навыка, как и во многих других ситуациях, полезно делать частые перерывы для отдыха, а не практиковаться непрерывно. То же количество занятий приведет к более эффективному научению, если они распределены во времени, а не сконцентрированы в единый блок, как это делается при т.н. массированном обучении. Занятия, проводимые частично утром и частично вечером, обеспечивают большее различие в условиях обучения, чем занятия только утром или только вечером. Однако часть процесса обучения заключается в том, чтобы обучаемый мог вспомнить сохраненную памятью информацию, и такому вспоминанию способствует воссоздание ситуации, в которой что-то было выучено. Например, результаты тестирования оказываются лучше, если оно проводится не в специальном экзаменационном классе, а в том же помещении, где происходило обучение.
См. также
ЛИТЕРАТУРА
Ительсон Л.Б. Лекции по проблемам современной теории обучения. Владимир, 1970 Ильясов И.И. Структура процесса учения. М., 1986 Годфруа Ж. Что такое психология, т. 1. М., 1996
Полезные сервисы
психология педагогическая
Энциклопедия Кольера
ПСИХОЛОГИЯ ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ - область психологии, занимающаяся разработкой психологических основ обучения и воспитания. Подобно психологии труда, инженерной, военной или клинической психологии, эту область иногда относят к прикладным отраслям психологии, целью которых является решение практических проблем. Вместе с тем она является полем как фундаментальных, так и прикладных исследований и использует педагогические учреждения в качестве психологической лаборатории. Педагогическую психологию преподают на педагогических факультетах университетов. Предметом изучения выступают различные проявления поведения, связанные с процессами обучения и воспитания: психологические особенности ребенка на разных возрастных этапах; соотношение психического развития и обучения, особенно в отношении школьных предметов и занятий; проблема психического здоровья, включая и трудности социальной адаптации; взаимодействие учеников в классе, школьных командах и группах; различия между детьми в способностях и школьной успеваемости, а также проблема измерения этих различий. Психологи, специализирующиеся по педагогической психологии, преподают этот предмет в университетах и институтах, являются научными сотрудниками исследовательских институтов и лабораторий, но в большинстве своем они - школьные психологи. Первоначально школьные психологи в основном занимались тестовыми испытаниями, прежде всего связанными с тестом Стэнфорда - Бине, результатом которого является известный показатель IQ, а впоследствии и с другими тестами. Однако постепенно их обязанности значительно расширились и стали включать в себя консультирование учащихся, преподавателей, школьной администрации и родителей. Педагогические психологи могут сотрудничать не только со школами и другими образовательными учреждениями, но также и с больницами и учреждениями, осуществляющими различного рода опеку, где они проводят психологические исследования, интерпретируют результаты индивидуальных и групповых тестов, занимаются индивидуальным консультированием по поводу разнообразных проблем, связанных с учебной деятельностью, выбором профессии и личностной адаптацией детей. Педагогическая психология как экспериментальная научная дисциплина появилась в исследованиях психологов на рубеже 19 и 20 вв. Герман Эббингауз опубликовал результаты своих экспериментов по изучению памяти в 1885. Джеймс Кеттелл в статье, которая появилась в 1890, первым использовал широко известный сейчас термин "ментальный (психологический) тест". Он проводил исследование первокурсников Колумбийского университета, используя тесты на возникновение последовательных образов, цветовое зрение, восприятие высоты звука, чувствительность к боли, предпочтение цветов, восприятие времени и движения, точность движений, воображение и память. Альфред Бине, используя различные задачи, изучал возможности выявления умственно отсталых детей. Он определял интеллект как способность хорошо понимать, хорошо рассуждать и хорошо оценивать; в 1895 Бине предложил свой первый набор тестов. Эдуард Торндайк в 1898 провел первую серию экспериментов по научению в лабиринте (с цыплятами) и в проблемном ящике (с котятами). Фундаментальный двухтомный труд Стэнли Холла Юность, основанный на его опросных исследованиях, появился в 1904. Джеймс Салли опубликовал Введение в психологию с точки зрения теории образования (1884), Уильям Джеймс - Беседы с учителями о психологии (1890), а Эдуар Клапаред - Психологию ребенка и экспериментальную педагогику (1905). Первое руководство по педагогической психологии было опубликовано Торндайком в 1903. В 1910-е годы появилось по крайней мере пять учебников, а в 1920-е - еще около десяти. Генрих Бухгольц в 1910 основал первый журнал по педагогической психологии. Окончательная версия шкалы Бине появилась в 1911. Наибольшее значение для педагогики имеют следующие разделы психологии: рост и развитие ребенка, научение, психическое здоровье, групповые процессы, индивидуальные различия.
Рост и развитие ребенка. Давно известно, что процесс обучения должен осуществляться в соответствии с возрастом, уровнем созревания и развития учащихся. В соответствии с принципом повторения, из которого исходили последователи немецкого педагога и философа Иоганна Гербарта (1776-1841), развитие каждого ребенка повторяет историческое развитие человечества. Такой подход неожиданно получил поддержку в теории "перехода от простого к сложному", которая вполне хорошо работала, когда касалась того, что вигвамы нужно изучать раньше, чем строительство домов, однако при обучении ребенка родному языку ее правота была уже не так очевидна, поскольку вряд ли стоит обучать умеющих разговаривать детей буквам и слогам, а не целым словам. Представление о том, что ребенок - это маленький взрослый, а не развивающийся организм, привело к революционным переменам, которые провозгласил Жан Жак Руссо в своем Эмиле (1762). За этим последовали проницательные наблюдения великих педагогов Иоганна Песталоцци (1746-1827) и Фридриха Фребеля (1782-1852). Описание поведения ребенка в разных возрастных периодах на основе физиологических исследований, применение опросников и наблюдений, постепенно становилось все более точным. Искусно организованные опросы детей, осуществленные швейцарским психологом Жаном Пиаже, выявили данные, существенные для понимания процесса развития мышления ребенка. Все это имело не только теоретическое значение, но и приносило практическую пользу для учителей и родителей. Из наиболее известных работ по детскому развитию можно выделить труды Арнольда Гезелла из Йельского университета, Хэролда Джонса и Мэри Джонс из Калифорнийского университета, Уилларда Олсона и его сотрудников из Мичиганского университета. Из этих исследований следовало, что ожидания взрослых по поводу возможностей детей на разных возрастных этапах часто оказываются завышенными, а вытекающая из них система оценок бессмысленна и, возможно, даже вредна. Не имеет смысла обучать детей тому, к чему они еще физиологически не готовы, - самостоятельный выбор ученика является важным (хотя и не определяющим) фактором формирования учебной программы; кроме того, очень важен принцип постепенности, т.е. представление о том, что детям нужно давать задания в соответствии с их уровнем развития.
Научение. С точки зрения психологии, задача образования куда шире простой передачи культурного наследия из поколения в поколение. Образование помогает людям научиться, как правильно или по крайней мере адекватно реагировать на широкий спектр ситуаций, независимо от того, используют ли эти реакции двигательные способности, слова и предложения или же невысказанные мысли и идеи. Полагая, что обучение будет идти эффективнее, если учитель познакомится с его механизмами, те, кто занимается педагогической психологией, постоянно анализируют материалы исследований по проблемам научения, а также проводят собственные изыскания. Основываясь на работах английских философов-ассоцианистов, Торндайк разработал концепцию ассоциативного сдвига и показал, как принципы смежности, повторения и поощрения прилагаются к изучению поведения. Русский физиолог И. П. Павлов (1849-1936) показал, что принцип ассоциации по смежности выступает как еще более фундаментальный, если его приложить к изучению такой элементарной физиологической реакции, как слюнный рефлекс. В его экспериментах собаки выделяли слюну по звонку после того, как звонок сочетался с подачей мяса; Павлов назвал такое научение "обусловливанием", а новый ответ - "условным рефлексом". Для обозначения награды, т.е. мяса, использовался термин "подкрепление", ставший очень популярным среди психологов и с тех пор применявшийся во многих исследованиях. Этот термин был популяризирован Джоном Уотсоном (1878-1958), профессором психологии университета Джонса Хопкинса. Б. Ф. Скиннер, работавший в Гарварде, использовал те же принципы, чтобы научить голубей ударять клювом в определенную точку на стене. Скиннер превратил это в привычку посредством т.н. "режимов подкрепления", т.е. различных систем чередования подкрепления с неподкреплением; некоторые режимы при этом оказались эффективнее других. Вместе с тем Скиннер показал необходимость непосредственного подкрепления, и применил этот принцип в созданных им обучающих машинах. Причем подкрепление - это вовсе не обязательно что-то съестное; в процессе научения им может стать все, что позволило бы обучающемуся сказать или просто почувствовать: "это правильно". Торндайк называл данный феномен подтверждающей реакцией или реакцией типа "да" ("о'кей"). В обучающих машинах ученику демонстрируется правильный ответ на каждый вопрос для сравнения с его собственным ответом, что отличается от обычной ситуации в классе, где ответы ученика далеко не всегда адекватно подкрепляются (вызывают к доске его редко, а тетради возвращают спустя продолжительное время). Принцип подкрепления эффективен как способ последовательного приближения к желательному социальному поведению и в этом контексте носит название "управления поведением". Причем процедура варьирует от награды за желательную реакцию до награды через какой-то промежуток времени, если не будет нежелательных поступков. Подкрепление может варьировать от сладостей до простого плюса возле фамилии на классной доске. Начиная с 1920-х годов процессы восприятия основательно изучались гештальтпсихологами. (Gestalt, нем. "форма", "фигура", "упорядочение", "конфигурация"). Гештальтпсихология утверждала, что мир воспринимается субъектом не как набор отдельных элементов (атомистическая, или молекулярная точка зрения), а скорее как целостные структуры, образы, фигуры, которые выделяются на аморфном фоне (молярная точка зрения). Наблюдатель реагирует на вещи, которые видит или слышит, и эти вещи определяются их структурой, или формой. Вероятность восприятия предметов с четкими границами выше вероятности восприятия бесструктурных и бесформенных фрагментов. Это утверждение, вероятно, следует дополнить данными феноменологического подхода, согласно которому то, что люди слышат или видят зависит от их природы и от того, к чему они привыкли или чего ожидают. С педагогической точки зрения все это представляется очень важным, ибо в неразберихе окружающих ученика стимулов учитель должен указать ему те вещи и явления, на которые он должен реагировать, а также научить выделять на первый взгляд похожие, но различающиеся по каким-то значимым показателям признаки, будь то алгебраические знаки "плюс" и "минус", обозначения музыкальных "ключей", изменение цвета химических растворов или признаки, отличающие котенка от крысы. Таким образом, реакции ученика направляются учителем и, кроме того, он сам контролирует ситуацию, сравнивая свои результаты с эталонным уровнем. В этом процессе ученик постепенно улучшает свою деятельность, отдельные части которой выполняются независимо друг от друга, но воспринимаются и совершенствуются как части единого целого. Вместо того чтобы изучать отдельные части, а затем соединять их вместе (метод интеграции), учащийся может предпочесть другой подход - сразу понять суть целого и в соответствии с этим развивать отдельные части (метод индивидуации, или дифференциации). Процесс мышления, который включается, когда полученные в процессе научения навыки не адекватны ситуации, включает в себя знание соответствующих фактов или данных и их реструктурирование в новые конфигурации. Прежде всего необходимо знание фактов. Однако не менее важно научиться упорядочению фактов. Обучение может оказаться неэффективным из-за того, что не связанные между собой факты быстро забываются, как это было показано в свое время Эббингаузом и подтверждено множеством последующих экспериментов. Забывание первоначально идет очень быстро, затем оно замедляется, и небольшой остаток знаний продолжает сохраняться в памяти еще какое-то время. Наличие мотивации, повторение, тренировка, влияние значимых межличностных взаимоотношений - все это может способствовать сохранению материала в памяти учащегося, но всегда остается вероятность того, что приобретенное ранее знание будет забыто к тому времени, когда в нем возникнет потребность. Другой причиной, заставляющей усомниться в ценности заучивания является его бессмысленность с точки зрения решения проблем. Например, учебники, использовавшиеся ранее для преподавания математики в средних школах, начинались с определений, которые занимали несколько страниц. Авторы этих учебников, по-видимому, полагали, что необходимо заранее определить значение терминов до того, как ими будут реально пользоваться. Однако понятия обычно усваиваются постепенно в процессе обращения с соответствующими предметами и явлениями. Хотя в начале процесса обучения и необходимо какое-то знание теории, дальнейшее знание может быть получено в процессе решения проблем. Проблема рассматривается как некий барьер между субъектом и целью, на которую направлена его деятельность. Чтобы решить проблему, необходимо произвести реструктурирование ее условий, а иногда и ввести новые, не рассматривавшиеся ранее параметры. Для решения задачи может привлекаться все что угодно. В одном из экспериментов на обезьянах, описанных гештальтпсихологом Вольфгангом Келером, шимпанзе ставил ящики один на другой, чтобы достать с ветки банан, а находясь в клетке, использовал бамбуковую палку, чтобы достать банан, лежащий снаружи. Внезапно происходящее реструктурирование ситуации и входящих в нее компонентов, необходимых для решения проблемы, называют "инсайтом", или "когнитивной реорганизацией". При обучении ряду школьных дисциплин учителя пытаются использовать процесс когнитивной реорганизации, при этом важными факторами являются знание учениками фактов и взаимоотношений между ними в рамках данной дисциплины, уровень зрелости ученика, а также наличие в его распоряжении способов решения стандартных задач разного типа.
Психическое здоровье. Проблема приспособления индивида к обществу была поставлена в психологии под влиянием психоанализа Фрейда. Все индивиды обладают определенным набором базисных потребностей, и, когда эти потребности подавляются, появляются симптомы, неприспособленности к окружающей среде. Выявлены два вида таких симптомов - уход и агрессия. Уход может принимать форму навязчивых мечтаний, отстранения от школьных занятий и групповой активности, а также медлительности и лени. Агрессивное поведение, из-за его открытого проявления, часто подвергается наказанию, что обычно увеличивает чувство обиды и только усугубляет проблему. Чтобы изменить нежелательные привычки и установки учеников, заменить негативные образцы поведения позитивными, необходимо сотрудничество с родителями, организация специальных занятий для отстающих, а также психологическое консультирование. "Проблемный ребенок" не может справиться со своими проблемами или находит неадекватные решения. Поскольку у школьных консультантов и психологов, как правило, недостаточная степень подготовки, в тяжелых случаях детей направляют в соответствующие психотерапевтические или психиатрические клиники.
Групповые процессы. Психологи интересуются главным образом индивидуальной природой человека. Социологи же озабочены взаимоотношениями в больших группах людей, таких, как толпа, этнос, гражданское общество, традициями, способами общения, установками. На стыке этих дисциплин возникла социальная психология, комплексная отрасль знания, которая изучает особенности поведения индивида в группе. Под влиянием Курта Левина (1890-1947) социальные психологи занялись исследованием малых групп. Социальными психологами было проведено множество исследований по таким проблемам, как лидерство, групповая сплоченность, ролевое поведение, установки на принятие и отвержение, структура власти. Ранние работы К.Левина, Р.Липпитта и Р.К.Уайта по изучению авторитарного и демократического контроля в школьных клубах по интересам оказались в этом отношении весьма примечательными. Левин и его сотрудники пришли к выводу, что авторитарное руководство приводит к повышению вероятности агрессивного поведения и уменьшению мотивации на сотрудничество, чем либеральное (демократическое) лидерство, при котором руководитель функционирует как член группы или как рядовой сотрудник. Важным побочным продуктом исследования явилось открытие третьей категории, названной "невмешательством" (laissez faire). Направление, основателем которого был Левин, известно под названием "групповой динамики"; оно изучает взаимоотношения между членами малых групп. Приверженцы групповой динамики основали Национальную лабораторию тренинга в Бетеле (шт. Мэн), в которой использовались идеи Карла Роджерса, а подход получил название "тренинга сензитивности". Затем из этого подхода выделилось оппозиционное направление, основавшее другой центр - Эсаленский институт в Биг-Суре (шт. Калифорния), в котором делался упор на медитацию, йогу, "осознание своего тела" и тому подобные техники. В этом контексте должен быть упомянут вклад американского психиатра Якоба Морено, особенно его изучение ролевых игр. Ролевая игра подразделяется на "психодраму", направленную на психотерапевтическую помощь индивиду, плохо адаптирующемуся к группе, и "социодраму", направленную на лучшее понимание установок индивидов и их внутригрупповых отношений. Как в том, так и в другом случае индивид принимает участие в драматической сценке, не репетируемой заранее и имеющей дело с реальными конфликтными ситуациями, в которые он включен, играя в этой сценке роль самого себя или кого-то другого. Еще одним вкладом Морено в психологию является социометрия - техника определения предпочтения и отвержения членов какой-либо группы. Обследуемые называют имена людей, с которыми они хотели бы сидеть, говорить или отправиться в поход. Когда полученные отчеты сводятся в таблицы, оказывается, что некоторые имена часто повторяются, а каких-то людей вообще не выбирают (изолированные, или отвергаемые).
Индивидуальные различия. Цель науки - открыть единообразие в природе и сформулировать его в виде законов, на основе которых могут быть сделаны те или иные предсказания. Поэтому естественно, что различия долго недооценивались психологами, а дифференциальная психология не вызывала большого интереса на начальных этапах развития психологической науки. Однако, если люди действительно отличаются друг от друга, природа и степень этих различий должна выступать объектом научного анализа и следует прилагать усилия для разработки методов их измерения. Только в таком случае в психологии возможны сколько-нибудь достоверные предсказания. С точки зрения проблем образования, индивидуальные различия в сфере интеллекта наиболее важны, и именно их впервые попытался измерить Альфред Бине и французский врач и психолог Теодор Симон с помощью изобретенных ими т.н. "тестов интеллекта". До сих пор многие педагоги полагают, что дети в одном классе обладают примерно одинаковыми способностями, и поэтому их можно учить одинаково. Если тесты достижений измеряют то, чему ребенок научился, то тесты способностей - то, на что он потенциально способен, и это помогает распределить учащихся на более эффективно функционирующие группы, а также способствует их профессиональному самоопределению, например, в области музыки, математики, лингвистики и т.д. Проективные тесты (наиболее известен тест чернильных пятен Роршаха), личностные опросники и шкалы оценок были разработаны для определения различных качеств индивида и особенностей его социальной приспособленности. Дети с физическими нарушениями в чем-то схожи с другими детьми, а в чем-то отличны от них, поэтому требуют особого подхода. Были разработаны психологические тесты и образовательные программы для слепых и частично потерявших зрение детей, для глухих и тугослышащих. Дети-инвалиды, дети с органическими дефектами, дети, вынужденные находиться в больнице, не имеющие возможности по состоянию здоровья посещать школу и обучающиеся дома, также нуждаются в специальном внимании со стороны специально подготовленных учителей и других специалистов.
См. также
ЛИТЕРАТУРА
Ярошевский М.Г. История психологии. М., 1976 Хрестоматия по возрастной и педагогической психологии. М., 1980 Зимняя И.А. Педагогическая психология. Р.-на-Дону, 1997