Почему даже в эпоху интернета и ИИ-помощников важно развивать у учащихся предметные знания

Сейчас всё чаще звучат идеи о том, что загружать школьников и студентов набором предметных знаний уже бессмысленно. Знаний к XXI веку накоплено уже столько (и наука продолжает добавлять новые), что запомнить всё попросту невозможно. А главное — зачем забивать голову фактами и концепциями, если современные люди, в отличие от наших предшественников, благодаря интернету любую важную информацию могут найти за пару минут? Сейчас надо учить тому, как критически оценивать информацию, анализировать её, сопоставлять данные и развивать креативность, а также навыки решения задач.

Словом, значимость предметных знаний как будто отходит на второй план. Но с этим категорически не согласны такие известные эксперты, как профессор педагогической психологии Открытого университета (Нидерланды) и соавтор книги «Десять шагов комплексного обучения» Пол Киршнер, а также исследователь образования, профессор Мельбурнского университета (Австралия) и автор бестселлера «Видимое обучение» Джон Хэтти.

Вместе с соавторами Киршнер и Хэтти в 2025 году выпустили книгу «Разработка программы обучения для глубокого мышления. Возрождение знания» (Developing Curriculum for Deep Thinking. The Knowledge Revival), в которой аргументировали важность предметного знания и рассказали, как можно проектировать обучение, наполненное знанием. Книга на английском языке находится в открытом доступе. Мы пересказываем основные идеи авторов о важной роли знаний в работе памяти и развитии сложных мыслительных навыков, в том числе — читательской грамотности.

Идея 1

Предварительные знания помогают мыслить эффективнее

О важности запоминания ключевых знаний говорит само устройство рабочей памяти человека и теория когнитивной нагрузки. Авторы книги убедительно доказывают, почему иметь хорошо выученные предметные знания «в голове» полезнее, чем помнить их только «приблизительно» и «знать где найти».

Чтобы понять, как устроен этот эффект, кратко напомним устройство рабочей памяти — системы, благодаря которой мы удерживаем в определённый момент времени во внимании нужный объём информации и оперируем им для решения каких-либо когнитивных задач (то есть фокусируем на ней внимание).

Во-первых, в рабочую память не только попадает новая информация, поступающая в этот момент извне, но и «извлекается» нужная информация из долговременной памяти — это уже усвоенные знания и опыт, необходимые в данный момент. Эта информация хранится в виде так называемых когнитивных схем (потому что, изучая что-либо, мы классифицируем и логически связываем разные идеи, факты и понятия).

Самый простой пример: решая математическую задачу, ученик оперирует алгоритмом решения (это уже имеющееся у него знание, которое мозг извлекает из долговременной памяти) и конкретными условиями задачи (новой информацией). И то и другое во время решения находится в рабочей памяти ученика.

Во-вторых, объём рабочей памяти очень ограничен — то есть одновременно она может удерживать и обрабатывать лишь несколько элементов информации. Если информации слишком много, это создаёт слишком большую когнитивную (умственную) нагрузку, и человек с ней не справляется или справляется хуже.

Когда необходимую для решения когнитивной задачи информацию приходится сначала искать и припоминать заново, это занимает гораздо больший объём рабочей памяти, чем когда нужная информация в готовом виде быстро извлекается из долговременной памяти благодаря тому, что человек её хорошо помнит. Поэтому предварительные знания очень важны.

Эту идею хорошо демонстрирует эксперимент, который в 2013 году провели российские исследователи. В нём участвовали две группы испытуемых — эксперты в химии и люди без специальной подготовки по химии. В течение 30 секунд всем участникам показывали химическую формулу, и им нужно было её запомнить, а через минуту — воспроизвести по памяти. Часть демонстрируемых формул были настоящими, а другие — вымышленными, то есть бессмысленным набором химических обозначений. Например:

• 2NaCN + H₂O + CO₂ = Na₂CO₃ + 2HCN — настоящая формула.
• 2H + CNO₂CNa₂O: NaH₃ + 2CCN₂O — вымышленная формула.

Настоящие формулы эксперты-химики воспроизводили гораздо успешнее, чем новички в химии. Однако, когда задача требовала восстановить вымышленную формулу, обе группы испытуемых показывали практически одинаковые результаты. Чем это объясняется?

В первой формуле химики сразу распознавали реальную химическую реакцию: цианид натрия (NaCN) вступает во взаимодействие с водой (H₂O) и диоксидом углерода (CO₂), в результате чего образуются карбонат натрия (Na₂CO₃) и синильная кислота (HCN). То есть эксперты, чтобы воспроизвести потом формулу, не запоминали символ за символом, а благодаря уже имеющимся знаниям расшифровывали последовательность символов в понятную им логическую информацию, запомнить которую гораздо проще. Новички же в химии как раз пытались запомнить отдельные элементы по порядку и поэтому справились с заданием хуже.

А вот при запоминании несуществующей формулы эксперты оказались в том же положении, что и новички, — так как последовательность символов не имеет смысла, имеющиеся знания им в данном случае не помогли.

Читайте также:

Четыре когнитивные теории для всех, кто учит людей

Идея 2

Не все предварительные знания одинаково полезны

При этом авторы книги предупреждают: заставлять учеников зубрить как можно больше информации бесполезно, потому что предварительные знания сами по себе не приведут к высоким учебным результатам. Чтобы знание работало на пользу обучению, важно соблюсти три важных условия.

1. Чтобы знания работали, их следует периодически активировать

Например, школьникам предстоит изучить, как сформировались Гималаи. В освоении этой темы могут пригодиться знания о горных системах, тектонических плитах и движении материков. Но если ученик осознанно или неосознанно не задействует эти знания, они ему мало помогут. Дети в силу возраста зачастую плохо владеют когнитивными стратегиями, которые позволяют активировать нужные знания в нужный момент. Поэтому учителю следует взять эту задачу на себя, используя инструменты из практики извлечения — чтобы помочь ученикам вспомнить то, что они изучали на прошлых уроках, и подготовить почву для приобретения новых знаний.

2. Активировать стоит только знания, релевантные для конкретной задачи

Может быть, услышав тему урока, ученик вспомнит, что в Гималаях находится Эверест, что это район международного альпинизма и что именно в Гималаях, согласно легендам, обитает снежный человек. Однако к теме формирования горной системы эта информация не относится. Как отмечают авторы, активация нерелевантного знания не способствует обучению, а порой даже затрудняет его — умственные ресурсы буквально расходуются не по назначению.

Читайте также:

Забавные истории в учебниках и из уст преподавателя: как нескучное может навредить

3. Предварительное знание и новая информация должны быть согласованными между собой

Когда новая информация соответствует прошлому опыту человека, его представлениям о мире, вписывается в уже существующие когнитивные схемы предварительных знаний, её легче запомнить. Если же для интеграции новой информации схемы нужно перестроить, это требует дополнительных умственных усилий.

Например, встретив в учебнике такие геологические термины, как «плита» или «мантия», школьники могут испытать сложности, потому что они привыкли к другим значениям этих слов, к другому контексту их использования. Впрочем, как замечают авторы книги, если новое знание сильно противоречит предварительному, вызывает эффект неожиданности и новизны, то такая информация тоже запоминается хорошо.

Читайте также:

Исследование: предварительные знания не уменьшают, а увеличивают когнитивную нагрузку

Идея 3

Применение и формирование сложных когнитивных навыков зависит от предметной области

В идеале обучение, помимо формирования у учащихся определённых знаний, должно включать в себя и развитие сложных когнитивных навыков — таких как критическое мышление, решение проблем, читательская грамотность. Можно ли назвать эти навыки универсальными и развивать отдельно от конкретных предметных областей? Это было бы очень удобно — формировать у школьников и студентов, например, навык критического мышления «в вакууме», который они смогут применять и в точных, и в гуманитарных науках, и в быту. Авторы книги объясняют, почему это невозможно.

В эксперименте 1983 года группе испытуемых предложили за 20 минут решить такую задачу: «Представьте, что вы врач, который лечит пациента со злокачественной опухолью в желудке. Оперировать пациента нельзя, но если оставить опухоль как есть, пациент умрёт. Вам доступен метод лучевой терапии: если несколько лучей достаточной интенсивности одновременно достигнут опухоли, они её уничтожат. Но при этом повредят здоровым тканям, через которые будут проходить на пути к опухоли. Если уменьшить интенсивность излучения, то вреда можно избежать, но с опухолью оно не справится. Каким образом избавить пациента от опухоли с помощью лучей, не повредив здоровым тканям?»

В установленное время с задачей справилось меньше 10% участников. Вторую группу перед решением этой задачи попросили прочесть и запомнить (под предлогом последующего пересказа) историю о полководце, который планирует захватить вражескую крепость. Крепость находится в центре страны, и к ней ведёт несколько дорог. Однако каждая из них заминирована, так что целое войско по дороге пройти не сможет — только маленький отряд, сил которого на эффективное нападение не хватит. Полководец поступил таким образом: разделил войско на отряды и отправил их по разным дорогам, чтобы они одновременно достигли крепости. Эта стратегия аналогична верному решению медицинской задачи — направить лучи к опухоли не с одной стороны, а с разных сторон, чтобы они встретились в нужном месте.

Ожидалось, что участникам эксперимента, знакомым с историей про полководца, будет гораздо легче сформулировать решение по аналогии — то есть применить тот же способ мышления в новом контексте. Но это оказалось не так: лишь 30% испытуемых из второй группы заметили связи и решили задачу.

И только в третьей группе доля верных ответов выросла до 75%. Всё дело в том, что этой группе испытуемых прямо подсказали, что в решении медицинской задачи поможет история о полководце — то есть подтолкнули к поиску аналогий.

Трудности возникают в первую очередь с задачами, путь к решению которых не очевиден, которые требуют критического мышления и анализа, зачастую — творческого подхода. Предметные знания в таких ситуациях могут облегчить поиск решения, так как освобождают ресурсы рабочей памяти. И даже если новая задача гораздо сложнее тех, с которыми учащийся уже сталкивался, приобретённые знания всё равно окажутся полезными. Например, он может вспомнить разные подходы к более простым задачам и собрать из них новое комплексное решение.

Кроме того, предметное знание важно и для применения мыслительных стратегий. Так, врачи в работе с пациентом могут применять один и тот же алгоритм — от оценки симптомов до дифференциальной диагностики и постановки клинического диагноза. Однако врач-невролог вряд ли определит проблемы с сердцем у пациента так же точно, как опытный кардиолог.

Впрочем, как пишут авторы, в обучении есть ситуации, когда может сработать подход «сначала решение задачи, потом — теоретические знания». Например, если не ставить учащимся чёткую цель («Найдите скорость автомобиля»), а дать условия и предложить найти все возможные переменные. Таким образом, они смогут самостоятельно исследовать заданный спектр, вместо того чтобы двигаться по алгоритму. После этого уже можно дать учащимся теоретический материал, а затем закрепить его другими практическими задачами.

Читайте также:

Как лучше учить: сначала дать теорию, потом задачу, или наоборот?

Идея 4

Предварительные знания определяют глубину понимания прочитанного

Читательская грамотность, согласно модели, предложенной психологом Холлис Скарборо и её коллегами в 2009 году, состоит из множества взаимосвязанных навыков и компонентов, которые делятся на две большие категории:

• распознавание слов включает в себя фонологическую осведомлённость (умение узнавать звуки и слоги), декодирование (соотношение между буквами и звуками) и визуальное узнавание знакомых слов;
• понимание языка состоит из фоновых знаний, словарного запаса, владения языковыми структурами (синтаксисом, семантикой), вербального мышления (понимания прямых и переносных значений), знания литературы.

Распознавание слов — это основа беглого чтения, и по мере развития соответствующих навыков ученик начинает применять их всё более автоматически. И наоборот, в развитии понимания языка ученик движется к стратегическому, осознанному использованию навыков. Соединяясь, оба этих аспекта позволяют читать бегло и понимать смысл прочитанного.

Знание затрагивает буквально все компоненты читательской грамотности. На самом базовом уровне необходимо знать, как соотносятся между собой звуки и буквы, создать в памяти прочные связи между произношением, написанием и значением слов.

Очень важен и словарный запас: по оценкам исследователей, для базового понимания текста читателю нужно знать 95% встречающихся там слов, а для глубокого понимания — 98%. Может показаться, что это не проблема, ведь в большинстве текстов значение незнакомого слова можно понять по контексту, а в крайнем случае — уточнить в интернете. Однако каждая встреча с незнакомым словом прерывает процесс чтения, переводит умственные ресурсы на другие задачи (угадать или найти значение слова), а следовательно, затрудняет понимание прочитанного.

Помимо непосредственного объёма словарного запаса, важна и его глубина — то есть наличие связей между разными понятиями. Допустим, человеку неизвестно ничего о скорпионах, кроме их внешнего вида, и с их названием у него ассоциируются только слова «клешни» и «хвост». Более осведомлённый человек обладает более обширными связями между словами и также вспомнит понятия «хищник», «пустыня», «жало», «ядовитый». Как это связано с чтением? Глубина словарного запаса помогает «читать между строк», задействуя собственные знания и ассоциации, и понимать смысл, когда автор о чём-то умолчал, решив, что читателю объяснения не нужны.

В понимании смысла знания действуют не только на уровне слов, но и на уровне текста в целом. Так, согласно конструктивно-интегративной модели понимания текста, которую разработали Уолтер Кинч и Тён Адрианус ван Дейк, при чтении человек выделяет из текста пропозиции — смысловые единицы с представлениями о фактах или отношениях.

Эти пропозиции постепенно выстраиваются в сеть, состоящую из ключевых идей текста. Затем эта сеть соединяется с известным человеку контекстом, его собственными знаниями и опытом, «редактируется» и уточняется. В итоге создаётся так называемая модель ситуации — представление «О чём говорится в этом тексте».

Как показывает обзор исследований, проведённый в 2021 году, благодаря качеству и количеству знаний по теме младшеклассники лучше понимают прочитанное, чем их сверстники с низким уровнем знаний. Причём это касается и тех, кто читает хорошо, и тех, кому чтение пока даётся с трудом. В первом случае знания углубляют понимание, а во втором — отчасти компенсируют нехватку читательского навыка.

Чтобы развивать у школьников способность понимать прочитанное, педагоги могут обучать их специальным стратегиям — например, рисовать схему связей между идеями в тексте, составлять саммари, формулировать по тексту вопросы «Кто, что, где, когда и почему». Метаанализы показывают, что обучение таким методам действительно помогло младшим школьникам лучше понимать текст. Однако в тех же метаанализах обнаружилось неожиданное: неважно, сколько времени занимало такое обучение, 5 уроков или 50, разницы в уровне понимания не оказалось. То есть первоначальный полезный эффект есть, но он вскоре достигает плато.

Ещё один новый метаанализ продемонстрировал похожие результаты, а также выяснил, что оптимальная для понимания комбинация — это применение набора базовых мыслительных стратегий (определение ключевой идеи и структуры текста, его пересказ) в сочетании с преподаванием знаний по теме прочитанного.