Альберт Эйнштейн часто ставил мысленные эксперименты. Возможно, первый из них относится еще к временам его юности — примерно к 1895 году. Эйнштейн, молодой человек с тонким приятным лицом и густой копной волос, жил тогда в Швейцарии. В местной школе он изучал физику и химию и часто проводил вечера за учебниками.

Однажды Эйнштейн представил себе луч света, движущийся в космосе подобно волне, с периодическими гребнями и впадинами, совсем как волна в океане. Затем он представил, как он сам летит рядом с этим лучом света. В своем мысленном эксперименте он летел с такой же скоростью, как свет, преодолевая одинаковые расстояния за одинаковые промежутки времени. И он понял, что если бы такое действительно происходило — если бы Эйнштейн был в непосредственной близости от луча, то волна света казалась бы ему стационарной, как будто она вовсе не двигалась.

Вы можете представить себе озарение Эйнштейна иначе. Допустим, вы едете в автомобиле со скоростью ровно 100 км/ч. Вы смотрите на машину, едущую рядом, и она кажется вам неподвижной. Это означает, что другая машина едет ровно с той же скоростью, что и ваша, поэтому и кажется стационарной, словно дерево или скала.

Эйнштейн тут же понял, что здесь что-то не так. Скорость света считается постоянной. Но мысленно Эйнштейн представил ситуацию, при которой свет как будто не движется, по крайней мере для человека, двигающегося рядом с ним. Эти два факта не могут быть истинными одновременно, что породило в душе юного Эйнштейна «самые разнообразные конфликты», как писал он позже.

 

Контрольный вопрос № 18

Мысленные эксперименты как учебное упражнение применялись еще в Древней Греции и в целом служат способом более глубокого обдумывания идеи. Они заставляют людей разобраться, как определенный навык или знание встраиваются в систему, и в этой главе мы более подробно рассмотрим, как можно учиться, устанавливая взаимосвязи внутри той или иной области знаний и умений.

В процессе учения понимание базовых взаимосвязей между компонентами изучаемого материала зачастую оказывается самым сложным делом, но в конечном итоге именно ради этого мы и учимся. Так возникает профессионализм. Эйнштейн считал, что толчком к созданию специальной теории относительности стал именно его юношеский мысленный эксперимент. Позже он писал: «Можно видеть, что в этом парадоксе уже содержится зародыш специальной теории относительности».

Первые исследования системного мышления появились примерно тогда же, когда Эйнштейн опубликовал свою теорию относительности. Одно из них было проведено в Чикагском университете психологом Чарльзом Джаддом. В одной из частей эксперимента он предложил двум группам людей бросать дротики в мишень, погруженную в воду.

Первая группа испытуемых просто выполняла процедуру, многократно кидая дротики в мишень, находившуюся примерно в 10 см от них. Вторая группа делала то же самое, но сначала им рассказали о понятии рефракции, то есть о том, как луч света меняет направление, попадая в воду.

Затем Джадд передвинул мишень примерно на 30 см, и, хотя на маленьком расстоянии обе группы одинаково успешно поражали мишень, после его увеличения только вторая группа смогла в нее попасть.

По всей видимости, те, кто понял взаимодействие света и воды, сумели лучше справиться с задачей в изменившихся условиях. Они смогли использовать полученные знания в новой обстановке. Эти знания оказались более гибкими, так как стали для них частью более богатой системы мышления.

Когнитивный психолог Линдси Ричленд, в последние годы много писавшая об этой идее, в одной из наиболее знаковых статей говорит о том, что для построения концепций, решения задач и критического мышления необходимо усвоить закономерности изучаемой области знаний.

Ричленд пришла к этой мысли, много лет изучая процесс обучения в самых разных сферах — от математики до истории, и показала, что профессионализм в конечном счете определяется пониманием того, как структуры знаний связаны друг с другом. «Основой мышления более высокого порядка по сути служит логическое осмысление связей», — сказала мне Ричленд, когда я встречался с ней в Чикагском университете.

Специалисты, обладающие таким системным мышлением, очень много думают. Они понимают, как все связано друг с другом в их сферах деятельности, а поэтому способны преодолеть хаос и сложность и раскрыть сущность любой идеи. Пабло Пикассо прославился тем, что сумел нарисовать быка всего лишь семью линиями. Выдающиеся юристы вроде Тергуда Маршалла способны с легкостью извлечь ключевой аргумент из нагромождения юридических подробностей. В качестве еще одного примера задумайтесь о скрытой утонченности популярных песен группы The Beatles: ее сложная музыка кажется совершенно несложной.

Кроме того, по данным Ричленд, у людей, взаимодействующих с тем, что им знакомо, улучшается логическое мышление. Например, если человек знает больше о взаимосвязях и системах в математике, он успешнее овладевает математической логикой. Если кто-то обнаруживает, как связаны друг с другом исторические факты, он глубже понимает историю. «Эффективное обучение сводится к размышлениям о связях», — считает Ричленд.

Возьмем, к примеру, изучение океана. Ричленд утверждает, что есть люди, способные долгое время изучать отдельно взятые явления — например, температуру или объем воды в океане. Чтобы развить навыки логического мышления, построить системное понимание, нужно изучать тему во всей ее совокупности. Что происходит, когда растет уровень солености? В чем разница между океанами и озерами? Как рифы влияют на океанические течения?

Подобные вопросы подталкивают людей к развитию мышления — и исчерпывающему пониманию идеи, темы или навыка. «Не нужно просто запоминать все факты, — говорит Ричленд. — Чтобы учиться эффективно, люди должны искать причины, аналогии, различия».

Ричленд разработала свою теорию, опираясь на такие науки, как физика и математика, и после беседы с ней я был заинтригован. Я подумал: можно ли применить ее аргументацию к чему-то, не связанному с наукой? И записался на курсы, посвященные — никогда не догадаетесь! — вину. Конечно, есть много способов отточить свои знания о виноделии и винах. Некоторые путешествуют по виноградникам всего мира, другие посещают семинары, третьи просто пробуют много разных вин.

Но, учитывая выводы Ричленд, я решил изучить, как вина сочетаются с различными блюдами. Мне хотелось знать: дадут ли мне размышления о взаимосвязях больше понимания, лучший путь к углублению моих знаний?

Первое занятие эксперт по винам Аманда Уивер-Пейдж провела дождливым вечером в пятницу. Одетая в белый поварской костюм, Уивер-Пейдж сначала объяснила некоторые основы виноделия. Она говорила о кислотности, о танинах, придающих красным винам особый букет… О том, что ключевую роль играет их плотность… «Легкое вино можно сравнить с обезжиренным молоком, — говорила Уивер-Пейдж, — а полнотелое больше похоже на цельное».

По утверждению Уивер-Пейдж, чтобы найти правильные сочетания вин и блюд, нужно разобраться в том, что чем дополняется. Иными словами, пища должна «поддерживать» вино, а вино — пищу, они должны быть как инь и ян. Поэтому более легкие вина хорошо сочетаются с легкими закусками, например фруктами, а более тяжелые, красные вина «поддерживают» что-нибудь вроде жареного мяса: «Подайте легкое вино с чем-то текстурно тяжелым, например со стейком, и пища подавит вино».

Сначала некоторые из утверждений Уивер-Пейдж вызывали у меня скептическую реакцию. Мне всегда казалось, что в разговорах о винах, как в разговорах о высоком искусстве или дорогих машинах, присутствует изрядная доза эксгибиционизма. Но потом она предложила нам первое сочетание: салат с козьим сыром и испанское вино альбариньо. И отношения между ними сразу стали очевидны, раскрыв мне о природе вин то, о чем я никогда не подозревал ранее. Суть этого вина — мягкая, чем-то похожая на лайм — казалось, не вызывала сомнений.

 

Контрольный вопрос № 19

Следующим вином был австралийский шираз. Уивер-Пейдж предложила подавать его с жареной бараниной с соусом песто. Вкус вина показался насыщенным, почти развратным, вызывающим в воображении картины средневекового карнавала.

Когда я рассказал Уивер-Пейдж о теории Ричленд, она кивнула, соглашаясь. «Сочетание вин с блюдами — удачный способ познакомить людей с основами того, что такое вино вообще», — сказала она.

У самой Уивер-Пейдж был сходный опыт, когда она только начала учиться в кулинарной школе. Преподаватель дал ей богатое танинами вино, от которого у нее буквально распухли губы, как от первого школьного поцелуя. Потом он дал ей кусочек чеддера. «Жир смягчил танины. Вино показалось совершенно иным на вкус», — рассказывала она.

Когда через два часа занятие закончилось, в моих знаниях еще оставались пробелы. Уивер-Пейдж очень вдумчиво подходила к сочетаниям, и, если бы я купил бутылку дешевого вина и запил им картошку из McDonald's, у меня были бы совершенно иные ощущения. Но я также мог с уверенностью сказать, что мое отношение к вину изменилось. Я получил хотя бы поверхностное представление о том, как мыслит эксперт по винам, увидел, как можно воспринимать мир вина более системно.

Вероятно, одним из наиболее важных моментов в поиске связей является то, что он дает нам возможность проникнуть в глубинную структуру изучаемого явления. Я довольно неуклюже усвоил эту сторону процесса обучения, когда встречался с психологом Робом Голдстоуном.

Голдстоун — профессор Индианского университета в Блумингтоне, высокий лысый мужчина с ироничной улыбкой. Наша встреча состоялась в кафе на окраине Вашингтона.

Мы немного поговорили о том о сем, а потом Голдстоун сказал: «Кажется, вы неглупый человек. Хотите задачку?»

«Конечно», — ответил я, нервно теребя свой блокнот.

Голдстоун задал мне следующую задачу:

 

Стареющий король решил разделить свое королевство между дочерьми. Каждая из областей королевства должна была отойти какой-то из дочерей. (Но возможно, что одна дочь получила несколько областей.) Сколько может быть способов разделить области между дочерьми, если областей пять, а дочерей — семь?

 

Я записал ключевые моменты, отметив пять областей и семь дочерей. Затем я начал рисовать провинции. Может быть, графическое отображение поможет мне найти ответ?

— Здесь могут использоваться факториалы? — спросил я. — Это как-то может пригодиться?

Голдстоун почесал шею.

— Уже ближе, — сказал он.

Я продолжал решать задачу.

— Можно я дам вам подсказку? — спросил Голдстоун. — Если король отдаст Германию одной дочери, ей все равно может достаться еще и Франция.

Я кивнул, но все равно не мог найти решения, и тогда Голдстоун просто объяснил мне ответ:

— Если у нас есть семь вариантов, или дочерей, для каждой из пяти мест, или областей, которые должны быть им приданы, то количество возможных сочетаний будет 7 × 7 × 7 × 7 × 7, то есть 75».

Голдстоун объяснил мне, что задача основана на математическом понятии «выбора с замещением». Как правило, его проходят в средней школе, и он сводится к формуле: «Количество вариантов, возведенное в степень количества выборов».

Почему же я не смог найти правильный ответ? Чтобы решить задачу, в первую очередь нужно разобраться в ее сути. Психологи говорят о том, что у каждой задачи есть поверхностные и глубинные характеристики. Поверхностные характеристики — это, как правило, конкретные или внешние атрибуты. Так, в задаче с королем поверхностными характеристиками были земли, дети и возраст короля.

Глубинные характеристики — это идеи или навыки, и в задаче с королем ими являлись «понятие выбора с замещением и понятие события выбора», как сказал мне Голдстоун. Лично я не смог увидеть глубинных характеристик. Меня отвлекли поверхностные признаки.

Сидя у окна в кофейне, Голдстоун говорил о том, что люди очень часто отвлекаются на поверхностные детали проблемы. Он называет это «самой большой когнитивной трудностью». Давайте рассмотрим ее на следующем примере.

Владелица дома собирается перекрасить в нем несколько комнат. Она выбрала одну краску для гостиной, одну для столовой, одну для большой комнаты и т.д. (Разные комнаты могут быть покрашены одной и той же краской, или краска какого-либо цвета может остаться неиспользованной.) Сколько у нее вариантов покраски комнат, если их восемь, а цветов краски — три?

Это тоже задачка из исследования Голдстоуна. Но если вы еще никогда не сталкивались с выбором с замещением, вы можете не сразу понять, что эта задача на то же понятие. Иными словами, сложно осознать, что в этой задаче другие поверхностные признаки, но при этом такие же глубинные. «Чтобы увидеть эту связь, вы должны увидеть роль, которую дочери и краски играют в своих сценариях, — они являются альтернативами», — говорит Голдстоун.

Так как же увидеть глубинные характеристики задачи или области знаний? Один из самых простых способов возвращает нас к идее систем и взаимодействий, и очень полезно вносить разнообразие в наше обучение. Когда люди видят разнообразные примеры с различными поверхностными чертами, им легче понять общую систему.

Голдстоун наблюдает это в своей лаборатории: если людям давать различные задачи на выбор с замещением, отличающиеся поверхностными характеристиками, они с гораздо большей вероятностью понимают основную идею. Они начинают гораздо лучше чувствовать глубинную систему.

Многие другие исследования свидетельствуют в пользу разнообразия в обучении. В одном из них, проведенном в 1990-х годах, молодые женщины тренировались выполнять штрафные броски на баскетбольной площадке. Часть из них делали только такие броски. Другие использовали более широкий подход — они выполняли не только штрафные броски, но также и броски с 2,5 и 4,5 м. Результаты оказались весьма впечатляющими: группа, отрабатывающая разные броски, показала гораздо лучшие результаты и более глубокое понимание базовых навыков.

Это верно и для академической сферы — от тестов на память до навыков решения задач: разнообразная практика и взаимосвязанные примеры позволяют лучше понять взаимодействие частей единого целого. Они осознают, как работает система, и тем самым существенно улучшают свои результаты, иногда на 40%!

У результатов этих исследований есть совершенно конкретное практическое применение. Люди должны разнообразить свою практику — и избегать повторений. «Повторение одного и того же много раз подряд нужно считать преступлением», — сказал мне психолог Нейт Корнелл. Вместо этого нужно «упражняться в течение длительного времени без повторов».

Возьмем, к примеру, человека, который хочет узнать больше об истории США, и ему нужно прочитать две статьи о Войне за независимость, две статьи о Гражданской войне и две статьи о холодной войне. Судя по результатам исследований, человек лучше усвоит материал, если будет перемешивать тексты на разные темы: прочтет статью о Войне за независимость, статью о Гражданской войне и статью о холодной войне, а потом повторит процесс со следующими статьями. Почему? Потому что таким образом он сможет найти связи между различными темами.

Надо сказать, люди часто поступают так сами. Например, овладевая горными лыжами, стоит потренироваться на различных трассах — для слалома, могула и т.д., — а также при разном состоянии снега — от снежной пыли до смерзшегося снега. В столярном деле люди используют различные инструменты и упражняются с различными породами дерева — с дубом, сосной, елью...

Однако, как правило, мы не стремимся разнообразить свои действия — или примеры — в достаточной степени. Чтобы заметить глубинные связи, нам нужно очень много примеров. В эксперименте Голдстоуна люди по-настоящему усваивали глубинные структуры только после полудюжины задач.

Что еще важнее, мы должны разнообразить примеры вполне определенным способом. Контрасты между ними должны быть моментальными и очевидными. Если взять пример с горными лыжами, нам недостаточно кататься в этом году по рыхлому, мягкому снегу, а в следующем — по обледеневшему. Преимущества разнообразия в ходе учения станут очевидными, если только один опыт непосредственно следует за другим. Поэтому, прокатившись по склону с рыхлым снегом, найдите следующий — с более плотным и обледеневшим покрытием.

Кроме того, нужно иметь в виду, что взаимосвязи могут быть весьма неочевидными. Нередко найти систему, увидеть глубинные структуры бывает нелегко. Психолог Брайан Росс рекомендует формулировать найденные нами глубинные структуры. В своих исследованиях он показал, что людям гораздо проще решать задачи, если они записывают формулировку идеи — или глубинной структуры — прямо рядом с задачей.

Например, вам задали следующий вопрос:

Скейтбордист преодолевает изогнутую плоскость с большой скоростью — примерно 50 км/ч. Когда он делает прыжок, его скорость снижается до 30 км/ч. Общая масса спортсмена и его доски составляет 55 кг. Какова высота наклонной плоскости?

Вы должны разобраться в принципе решения и записать необходимые понятия. Например: «Общая механическая энергия одинакова в начальном и конечном состоянии». А я, решая задачу с королем, семью дочерьми и пятью землями, должен был написать: «Выбор с замещением».

 

Есть и другой способ поиска взаимосвязей в области знаний — предположения. Как инструмент понимания, как элемент процесса обучения догадки стары как мир. По крайней мере стары, как Библия, в которой мы можем встретить множество гипотетических предположений.

«Может быть, есть в этом городе 50 праведников?» — спрашивает Авраам перед разрушением Гоморры. Позже в Ветхом Завете Моисей спрашивает Господа: «А если они не поверят мне?» Иисус из Назарета также часто полагается на этот риторический прием. «Что ж, если увидите Сына Человеческого восходящего туда, где был прежде?» — однажды спросил он своих учеников.

По крайней мере, в этом отношении Библия не уникальна. В Коране также можно встретить самые разнообразные предположения. Как и у Конфуция. Древние — как и большинство современных — авторы использовали спекулятивные вопросы для того, чтобы подтолкнуть читателя к размышлениям о том, как идеи складываются в единое целое. Гипотезы помогают нам увидеть систему.

Возьмем, к примеру, такой вопрос: «Что бы было, если бы вы не могли говорить всю оставшуюся жизнь?» На него нельзя ответить просто «да» или «нет», и если вы некоторое время подумаете, то обязательно начнете мыслить системно, представляя, как бы вы общались с друзьями, коллегами, любыми другими людьми, которые бы вам встретились.

Предположения заставляют нас размышлять. Вспомните мысленный эксперимент Эйнштейна, о котором мы говорили в начале главы. Во многом он лишь немногим отличается от обычного набора гипотез. Что произойдет, если Эйнштейн станет двигаться со скоростью света? Каков смысл того, что свет будет казаться ему неподвижным?

Эйнштейн продолжал использовать такие предположения на протяжении всей своей карьеры, использовав практически тот же подход для открытия общей теории относительности. В этом случае Эйнштейн спросил себя: «Что происходит, если кто-то падает с крыши? А рядом с ним падает его ящик с инструментами?» Позже он назвал этот домысел «своей самой счастливой мыслью» — во многом потому, что он вызвал в его разуме волну нового понимания.

Есть и более недавние примеры. Один из основателей Apple Стив Джобс понимал ценность такого подхода и строил гипотетические предположения, когда хотел полностью осознать какую-либо идею. Так, Джобс, в конце 1990-х годов вернувшийся в Apple, захотел разобраться, что происходит в компании. Поэтому собрал менеджеров и начал засыпать их вопросами типа: «Если бы деньги не были проблемой, что бы вы сделали?» и «Если бы вам требовалось сократить выпуск половины продукции, как бы вы это сделали?».

Каждый из нас может поступать так же. Если вы решаете сложную задачу, задайте себе вопрос «А если?..». А если бы у нас было больше времени? А если бы у нас было больше людей? А если бы у нас было больше ресурсов? Ответы часто стимулируют и проливают свет на то, какая система лежит в основе вашей задачи.

Интересно, что гипотетическое мышление заложено в нас с детства, хотя трудно представить себе более разных людей, чем Стив Джобс и малыш, делающий первые шаги. Если вы проводите много времени с детьми, то наверняка знаете, что они с легкостью втягиваются в любую ролевую игру. Большинство малышей часами способны играть в школу или представлять себя супергероями, прыгая с дивана, протягивая руки и восклицая «На помощь!».

Но ведь ролевая игра — это тоже вид гипотетического представления. Когда дети играют в подобные игры, они строят гипотезы. Исследовательница Эллисон Гопник считает, что такая деятельность дает очень многое для развития мыслительных навыков. «Ролевая игра, в частности, связана с очень специфическим, но очень важным типом обучения и рассуждений — а именно с контрфактуальным мышлением, которое имеет прямое отношение к пониманию причинно-следственных связей», — считают Гопник и ее коллеги.

Взрослый человек не воображает себя суперменом — по крайней мере на рабочем месте. Но есть и другие способы выработать системное мышление в своей области, обрести понимание значимых взаимоотношений.

Один из подходов — научный метод. Многие из вас наверняка помнят его основы — это путь к пониманию мира через эксперимент. Он включает в себя следующие шаги:

1. Поиск доказательств.
2. Разработка теории.
3. Проверка теории.
4. Выводы.

Интересно, что научный метод не сильно отличается от вопросов «А если?». Это процесс догадок, полагающийся на данные, и оба метода требуют искать взаимосвязи, развивать системный подход к знаниям.

Кроме того, научный метод «теории, проверки, повторения» может быть применен практически везде, помогая людям понять все, что угодно, — от фотографии до шекспировских пьес. Правомерно считать этот подход способом познания, нацеленного на решение проблем. Люди предлагают различные гипотезы, строят теории, а затем логически приходят к выводам.

Так, если вы хотите узнать больше о дизайне интерьеров, то можете спросить себя: «Как бы я оформил ванную комнату, если бы мой клиент был богат и любил золото? Как бы я оформил ванную, если бы мой клиент был молодым человеком с ограниченными возможностями? Как бы я оформил ванную в морской тематике?»

В качестве другого примера возьмите любое литературное произведение. Можно узнать очень многое, обсуждая последствия гипотетических предположений. Хотите лучше понять «Ромео и Джульетту»? Тогда подумайте, что могло бы случиться, если бы юные влюбленные не погибли? Продолжилась бы вражда между Монтекки и Капулетти? Поженились бы Ромео и Джульетта?

Возможно, наиболее убедительный пример силы этого подхода дает нам иллюстратор Стив Броднер. Скорее всего, вам знакомы его работы. Его рисунки регулярно появляются в таких журналах, как The New Yorker и Rolling Stone. У Броднера характерный витиеватый стиль, напоминающий отчасти мультипликацию, отчасти работы Генри Менкена. Его часто называют одним из наиболее успешных иллюстраторов США.

На протяжении десятилетий Броднер преподает искусство рисунка, используя научный метод для того, чтобы помочь людям понять иллюстрацию. На своих занятиях он применяет метод теории, проверки и повторения еще до того, как студенты реально начинают рисовать. Прежде чем иллюстрировать какой-нибудь отрывок текста, он рекомендует им в одном предложении сформулировать, что будет на их рисунке. Это «теория» иллюстрации. «Студенты должны спросить себя: "Что я хочу об этом сказать?"» — говорил мне Броднер.

Затем, когда учащиеся начинают делать наброски, наступает стадия «проверки», и Броднер заставляет их уточнять сделанные иллюстрации. Он хочет, чтобы студенты экспериментировали с различными углами, оформлением, необычными композициями. С точки зрения Броднера, иллюстратор должен постоянно спрашивать себя: «А если выделить эту черту? А если отодвинуть эту деталь назад?»

Броднер выступает за целенаправленные эксперименты, но при этом также дает множество дельных советов. Он обсуждает со студентами ценность передних планов или показывает им примеры старых скетчей Нормана Роквелла. Кроме того, предлагает собственные теории иллюстрации, объясняя, как, с его точки зрения, все в рисунке должно сочетаться одно с другим. Броднер называет эту идею «единой теорией» композиции: «Если вы перемещаете на иллюстрации что-то одно, это обязательно влияет на все остальное», — говорит он.

 

Контрольный вопрос № 20

Успех подхода Броднера можно оценить по успехам его выпускников. Многие из них стали профессиональными иллюстраторами. Мало того, и сам Броднер овладел этим искусством именно таким способом. Еще ребенком он изучал свои любимые иллюстрации, стараясь найти в них закономерности, писал с натуры, пытался понять, как другие художники создают свои рисунки, и спрашивал себя: «А если я применю этот подход, каким тогда будет мой рисунок? Станет ли он другим?»

Это было учение путем эксперимента.

 

В фазе поиска взаимосвязей целенаправленные эксперименты — прекрасный способ для понимания системы, лежащей в основе изучаемого, и поэтому давайте рассмотрим еще один пример — хакерство.

Я говорю не о хакерстве как преступлении. Я имею в виду хакерство как метод обучения, использование научного метода для развития навыка. Когда программист хочет узнать больше о каком-то участке кода или о программе, он начинает «ломать» ее. Как сказал программист Эрик Реймонд, кредо хакера — «сделать, проверить, исправить и задокументировать изменения».

Хакерство, по крайней мере в технических кругах, стало очень популярным подходом, и сейчас существуют хакерские марафоны, хакерские курсы и хакерские конференции. Многие места сбора хакеров — обычные старые гаражи или что-нибудь в этом роде. Но есть и совершенно официальные мероприятия и места; однажды я побывал в таком хакерском клубе, больше похожем на первоклассный музей для детей.

Как и во многом, что связано с изучением, здесь главным является процесс. Оттачивание навыка часто требует определенной осознанности, и без достаточных базовых знаний и хорошей поддержки хакерство похоже на лишенное направление и плана изучение, в результате которого люди мало что могут приобрести. Без глубоких знаний и хорошей практики вы потеряетесь в деталях. Умственная нагрузка будет очень большой, а результат — крайне низким.

Но если хакерство опирается на содержание — и вдумчивое руководство, оно может серьезно повысить ваши умения. Это практическая версия мысленного эксперимента, способ использования научного метода в конкретной области мастерства — и повышение осознания взаимосвязей в ней.

Чтобы лучше понять, что представляет собой этот подход, можете взять для примера Facebook, где была внедрена хакерская программа обучения для новых инженеров. Цель этого шестинедельного курса — как можно быстрее добиться того, чтобы люди начали работать с программным обеспечением компании. И действительно, проходит буквально один-два дня, и инженеры-новички начинают шлифовать софт социальной сети.

Новых сотрудников поощряют за поиск ошибок, создание новых приложений, разработку лучших программ. Каждый работает с живым кодом, и, если что-то идет не так, вся сеть может «упасть», произойдет сбой обновлений и запросов. Такое действительно произошло однажды в тренировочном центре — новый сотрудник устроил сбой в сервисе для миллионов пользователей. Сегодня эта история приводится компанией как пример того, насколько Facebook поддерживает обучение путем целенаправленных экспериментов.

В тренировочном центре Facebook сотрудники не изучают общие принципы программирования. Большинство из них приходят на работу в компанию, уже имея достаточный опыт в этой сфере. Они занимаются совершенствованием своих навыков на конкретном коде, который использует Facebook, — и учатся тому, как в компании принято подходить к решению задач.

«Я бы описал цель [этого центра] как обучение наших инженеров не только тому, как мы кодируем и как строим наши системы, но и нашей общей культуре подхода к сложным задачам», — однажды сказал в интервью Джоэл Зелигштейн.

Основатель Facebook Марк Цукерберг использует и другие способы интеграции хакерства в культуру компании. Сегодня в ней применяется «тестовая схема», позволяющая сотрудникам экспериментировать с кодом компании, не устраивая сбоев в сети. Несколько раз в год в компании проходит хакафон. Один из девизов компании, по словам Цукерберга, — «двигаться быстро и менять порядок вещей», и для людей, имеющих определенные базовые навыки, это ценный путь к пониманию системы, лежащей в основе данной области знаний.

 

Контрольный вопрос № 21

Есть еще один способ изучить систему в области знаний — визуальный. В конце XIX века в этот метод большой вклад внес кембриджский профессор Джон Венн. Этот очень педантичный ученый любил составлять подробные списки и точные схемы. Он увлекался инженерным делом и создал одно из первых устройств для подачи мячей в крикете, а также был, вероятно, единственным философом, которому удалось обыграть членов австралийской национальной сборной по крикету.

Венна очаровывали премудрости логики, в том числе силлогизмы. Один из классических силлогизмов наверняка известен вам всем:

 

Все люди смертны.

Сократ — человек.

Значит, Сократ смертен.

 

В своей книге, опубликованной в 1881 году, Венн добавил к идее силлогизмов интересную деталь — визуальный подход. Вместо того чтобы формулировать логическое утверждение с помощью одного лишь текста, Венн предложил использовать круги. Он считал, что людям для лучшего понимания необходима «визуальная поддержка» и, если использовать этот подход, диаграмма для вышеприведенного силлогизма будет выглядеть так:

Диаграммы Венна подчеркивают важный момент в процессе обучения: люди способны усвоить очень многое, увидев наглядное истолкование системы знаний. Графическая форма представления взаимосвязей позволяет нам осознать очень важные вещи.

Полезный пример — концептуальные карты. Эти родственники диаграмм Венна дают нам графический путь к знаниям. Чтобы понять, как работают концептуальные карты и как они обеспечивают системное понимание, давайте вернемся к самому Джону Венну.

Сначала прочтите краткую биографию британского философа.

Джон Венн родился 4 августа 1834 года. Он более всего известен изобретением так называемых диаграмм Венна. В начале своей карьеры Венн участвовал в популяризации логических работ Джорджа Буля, впоследствии ставших основой компьютерного программирования. Венн читал лекции в Кембриджском университете, а также разработал частотную теорию вероятности. Сегодня практически любой статистик полагается в своей работе на этот метод. Венн скончался 4 апреля 1923 года. В 2014 году Google поместила вариант диаграммы Венна на свою домашнюю страницу, чтобы почтить память британского философа.

Теперь давайте взглянем на тот же материал, представленный в виде концептуальной карты.

Сравните два подхода к пониманию биографии Венна, и вам станет понятно, что концептуальные карты помогают людям лучше осознать взаимосвязи. Так, концептуальная карта дает понять, что логика и компьютерное программирование имеют одни и те же исторические корни. Также она помогает увидеть, что Венн имел не одно крупное научное достижение. Его работы также стали одной из основ вычислительной математики.

При этом в биографическом тексте эти связи не так легко увидеть. Линейная природа текста осложняет восприятие сложных, переплетенных отношений. Лично я едва ли заметил их, когда в первый раз читал энциклопедическую справку.

Исследователь Кен Кьевра, много лет изучавший различные типы концептуальных карт, утверждает, что одно из главных преимуществ графических схем состоит в том, что они позволяют видеть более глубокие связи в области знаний. «Графические схемы помогают людям складывать кусочки в единое целое», — сказал мне Кьевра.

Кьевра постоянно использует различные инструменты обучения. На работе он применяет графические модели при создании статей и в исследовательских проектах. Дома он часто полагается на них при принятии важных решений, кроме того он призвал на помощь концептуальную карту, чтобы помочь своему сыну разобраться в некоторых вещах, связанных с колледжем. «Ответы просто возникают сами», — говорит он.

В составлении графических презентаций, подобных концептуальным картам, очень большую помощь могут оказать современные технологии. Те самые устройства, которые перегружают нас информацией, также способны указать нам выход из этой ловушки.

 

Контрольный вопрос № 22

Джеймс Феллоус из журнала Atlantic дает нам полезный совет по этому поводу. Феллоус, один из самых уважаемых американских журналистов, часто пользуется программами управления информацией и особенно любит Tinderbox — приложение, строящее концептуальные карты. Этот инструмент помогает организовывать файлы, строя связи между различными областями и темами. По словам Феллоуса, это настоящая «программа для мышления»!

Писатель Стивен Джонсон — поклонник сходного инструмента под названием DEVONthink. Он утверждает, что приложение дает ему «соединяющую силу», помогая заметить те связи, которых он не мог увидеть иными способами. По словам Джонсона, при использовании DEVONthink, «в моей голове обретает очертания более общая идея, построенная на цепочке ассоциаций, которые собрала для меня машина».

Лично я стал фанатом писательского софта Scrivener. Он помогает мне тем, что создает концептуальные карты, предлагая виртуальную доску для заметок и систему сетевого управления. Неудивительно, что Феллоус и Джонсон также используют эту программу. Но я, как и Феллоус, обычно работаю с компьютерными инструментами только при создании больших проектов, например для написания книг. Иными словами, чтобы программа себя оправдывала, текста должно быть много.

Последний пункт очень важен. Если у нас есть очень много данных, нам необходимы действенные инструменты, чтобы упорядочить их. Если у нас есть много деревьев, нам нужно какое-то устройство, чтобы увидеть связывающий их лес. Поэтому мы и должны устанавливать взаимосвязи. Ведь это помогает нам учиться.

Ценность аналогий

В этой главе мы сосредоточились на взаимосвязях, разбираясь, как можно улучшить процесс изучения с помощью поиска глубинных систем. Мы поговорили о том, как полезно разнообразить практики, и о том, как хакерство обогащает наше понимание.

Все это важно. Но кое-что мы пока упустили. Точнее, мы еще не поговорили об одном полезном методе понимания того, как именно навыки и знания соотносятся друг с другом, и эта идея подводит нас к понятию аналогий, то есть к способу обучения через сравнение. Другими словами, у понимания связей есть свой двигатель, и этот двигатель — мышление аналогиями.

Честно говоря, аналогии могут показаться чем-то эзотерическим. Они часто вызывают воспоминания о тестах на IQ («Гнездо — для птицы, будка — для __________») или странных фразах типа «очередность клевания». Но на самом деле аналогии лежат в самом сердце понимания взаимосвязей, системного мышления и помогают нам решать новые или вечные проблемы.

Давайте возьмем в качестве примера братьев Тома и Рэя Мальоцци. На протяжении многих лет они вели на бостонской радиостанции WBUR передачу о ремонте автомобилей. Она называлась Car Talk, и обычно братья вовсю дурачились в эфире, как два старшеклассника на задней парте, — отпускали дурацкие шуточки, поддразнивали друг друга, сыпали двусмысленностями.

— Ни за что не водите машину как мой брат, — говорил Том.

— Нет, ни за что не водите как мой брат, — отвечал Рэй.

Но в промежутках между всем этим братья отвечали на вопросы автомобилистов. Так, однажды им позвонила женщина по имени Мэри Спенс из Техаса. Она рассказала, что каждый раз, когда она жмет на тормоз своей Mazda Tribute, раздается громкий скрип.

— Это высокий, монотонный звук, — объяснила братьям Спенс.

Братья выслушали ее и объявили:

— Проблема с вакуумным усилителем тормоза.

Это впечатляет. Вдумайтесь: братья никогда не видели машины Спенс. Они не знали, не течет ли у нее масло, насколько новый у нее ремень газораспределительного механизма, не проржавел ли радиатор. Но они смогли сразу же определить проблему.

Что же произошло? Какой мыслительный трюк использовали братья Мальоцци?

Ответ имеет самое прямое отношение к аналогиям. Поскольку братья не могли физически оценить автомобиль, они провели мысленное сравнение. Они подумали о других случаях скрипа тормозов у Mazda или других похожих машин. Проще говоря, они провели параллели.

Любой, кто внимательно слушал их передачи, наверняка заметил, что такой подход они использовали постоянно. Когда Мальоцци помогали женщине с ржавчиной в ее старой Subaru, они говорили о ржавчине в своих собственных старых машинах. Когда кто-то позвонил им из Африки, они обсудили, как сами посещали этот континент. А когда у одного из слушателей сломалась электролебедка, они начали вспоминать проблему, с которой когда-то столкнулись сами, и объявили, что «все полностью сходится».

В какой-то степени аналогии могут показаться еще одним типом размышлений о связях. Но в процессе изучения этот метод позволяет проникать еще глубже. В сердце аналогий лежит сравнение. Точнее говоря, аналогии заставляют нас искать сходства и различия. Они помогают нам понять то, что ново или отличается от уже виденного, что и делает их очень мощным инструментом обучения, в чем мы убедимся далее.

 

Чтобы лучше понять, как аналогии помогают людям учиться, давайте рассмотрим хорошо известную и изученную задачу. Представьте, что вы — врач и к вам приходит пациент с раком желудка. Оперировать опухоль нельзя — пациент умрет от потери крови. К счастью, один из ваших коллег недавно изобрел разрушающий опухоль луч — назовем его Vapor 3000, — и с его помощью опухоль можно уничтожить одним сеансом облучения.

Однако есть одна загвоздка. Если вы направите на опухоль луч полной мощности, то все, ее окружающее (участки кишечника, печень), также будет уничтожено. Иными словами, нельзя решить проблему одним мощным лучом. Но если вы будете облучать ее с меньшей силой, ничего не произойдет. Одного сеанса на малой мощности недостаточно.

Что бы вы стали делать?

За последние 40 лет психолог Кит Холиоук предлагал решить эту задачу сотням разных людей. Она фактически сформировала его карьеру, а ответ опирается на такое понятие, как конвергенция. Наилучшим способом решения данной проблемы является облучение опухоли короткими сеансами под разными углами.

Есть несколько способов помочь людям найти этот ответ, и легче всего он дается тем, кто обладает инженерными знаниями. Здесь снова срабатывает Эффект знания. Неудивительно, что очень полезны и советы, особенно если подсказку дадут такие, как Холиоук, и тогда испытуемые, как правило, находят ответ.

Но за несколько десятилетий Холиоук убедился в том, что одной из лучших подсказок является применение аналогий. Если людям дать нечто, похожее на правильный ответ, они решают задачу значительно быстрее. Холиоук впервые продемонстрировал это около 40 лет назад на примере проблемы с опухолью, и с тех пор доказательств в пользу такого подхода появилось очень много.

Он показывал испытуемым отрывок из мультфильма, в котором имелось аналогичное решение схожей задачи. Люди видели, как многочисленные пушки обстреливают крепость со всех сторон, и после этого им было легче дать правильный ответ. «Длительное наблюдение за этим образом заставило людей в большей степени мыслить аналогиями», — рассказывал он мне, когда я приехал к нему в Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе.

Отчасти преимущество аналогий состоит в том, что они помогают нам понять новые концепции и идеи. Они дают людям путь к пониманию того, с чем они не слишком хорошо знакомы, и мы можем использовать аналогии, чтобы осмыслить что-то новое так же, как можно использовать латынь, чтобы понимать итальянский язык, или с помощью испанского уловить что-то на португальском.

Это прекрасно известно бизнесменам, и многие стартапы рассматривают в качестве аналога Uber. Так им проще объяснить потенциальным потребителям новый продукт или услугу. Компания Blue Apron представляла себя как Uber высокой кухни. Компания химической чистки DRYV — как Uber химчистки. Сейчас существует Uber для стрижек, Uber для перевозки детей и т.д.

В маркетинге также активно используются аналогии. Страховая компания State Farm выпустила рекламный ролик: «State Farm всегда рядом, здесь и там». И политики пользуются этим постоянно — так, идея «Законов о трех преступлениях» (Three Strikes laws) основана на аналогии с бейсболом, о чем пишет Джон Поллок в своей замечательной книге «Короткий путь» (Shortcut).

Аналогию также можно считать полноправной матерью изобретений. Этот способ позволяет нам создавать неожиданные связи, и оказывается, что история творческого мышления полна поворотов, связанных с аналогиями. Иоганн Гутенберг изобрел печатный пресс после того, как увидел пресс для отжима винограда. Братья Райт изучали птиц, чтобы построить первый в мире аэроплан. Twitter — отчасти мессенджер, отчасти — социальная сеть.

В этом отношении аналогии служат мостом между двумя идеями или понятиями. Большинству людей, к примеру, известен сюжет «Ромео и Джульетты», и аналогия облегчает понимание мюзикла «Вестсайдская история». Просто представьте себе Ромео и Джульетту в Нью-Йорке 1950-х годов.

Другой пример — роман К. С. Льюиса «Лев, колдунья и платяной шкаф». Сюжет очень легко объяснить, если провести параллели с Библией: эту книгу можно считать версией Нового Завета в жанре фэнтези. А фильм «Тельма и Луиза»? Актриса Сьюзан Сарандон, снявшаяся в этом блокбастере 1980-х, описала его очень хорошо: «Это ковбойский фильм, только вместо парней там женщины».

Аналогии обеспечивают понимание, но требуют некоторого внимания. Так, Холиоук рекомендует опираться на хорошо знакомые источники аналогий. Идиома «без ножа зарезал» воспринимается идиомой именно потому, что ножи и их свойства прекрасно известны каждому.

Используя аналогии для понимания чего-либо, мы обязательно должны видеть точные соответствия между двумя вещами или идеями. Так, в примере с опухолью, говорит Холиоук, люди решают задачу быстрее, если аналогии представлены подряд, если не рядом друг с другом.

Конечно, аналогии работают не всегда. Иногда сходство бывает слишком слабым. Сложно осмысленно связать, к примеру, президента Соединенных Штатов и связку ключей или золотую рыбку и гору Килиманджаро.

Но даже у слабых аналогий есть своя сила, и некоторые комики, например Стивен Райт, строят карьеру на игре с аналогиями. «Это маленький мир, но я не захотел бы его раскрашивать», — как-то сказал Райт. Джерри Сайнфелд от него не отстает. «Я был свидетелем на свадьбе, — однажды заметил он. — Так получается, что свадьба — это преступление?»

 

Контрольный вопрос № 23

Так же действуют и братья Мальоцци. Вскоре после того, как им позвонила Мэри Спенс, они решили перезвонить ей. Им хотелось знать, правильный ли ответ они ей дали.

— Так это был вакуумный усилитель? — спросил один из братьев.

— Знаете, я бы не стала вам звонить, если бы не знала, что вы скажете правду, — ответила Спенс. — И, конечно, вы были правы. Все так и было.

Однако у Спенс осталась одна жалоба. Теперь, когда ее тормоза перестали скрипеть, она больше не могла наигрывать на них песенки, например Jingle Bells.

— Мне теперь так скучно ездить по улицам, — сказала она.

Братья рассмеялись, а потом придумали аналогию, новый взгляд на задачу:

— Предлагаем вам купить губную гармошку.

 

Аналогии как инструмент обучения работают потому, что заставляют нас задавать себе конкретные вопросы: «Чем похожи эти вещи? Чем они отличаются? Как их можно сравнить друг с другом?»

Иными словами, аналогии помогают нам понимать категории. Они заставляют нас думать о группах и о том, что составляет эти группы. Когда кто-то говорит, что и яблоко, и апельсин — это фрукты, он полагается на мышление по аналогии. Он сравнивает признаки яблок и апельсинов — и у тех, и у других есть семечки, они растут на деревьях и имеют мякоть, — чтобы решить, что и те и другие относятся к группе фруктов.

Другой пример — собаки. Мохнатый маламут и маленький мопс имеют мало общего внешне, но мы без труда определяем их обоих как собак, потому что понимаем объединяющую их аналогию. Мы понимаем, что у этих животных есть общее — социальные млекопитающие с носом, хвостом, лапами и острыми зубами.

Мы уже отмечали ценность сходств и различий, когда говорили о работах Роба Голдстоуна, и один из факторов ценности разнообразия в обучении заключается в том, что оно заставляет людей находить нечто общее в различном. Так, мы лучше осознаем категорию фруктов, если мы видели много разных фруктов. Точно так же нам проще понять категорию собак, если мы встречались с разными их породами.

Аналогии помогают нам, и они могут яснее показать различия между идеями или вещами. Они позволяют сравнивать по контрасту. Вспомним еще раз о шоу Car Talk. На первый взгляд оно может показаться революционным, по крайней мере для общественного радио, учитывая глуповатый юмор и практическую направленность. Но если мы проведем сравнение, то поймем, что Car Talk — совершенно нормальный отпрыск творческой истории NPR (Национального общественного радио). Так, до Car Talk существовала передача Гаррисона Кейллора Prairie Home Companion, также представлявшая собой отчасти водевиль, отчасти — социальную дискуссию.

Еще один пример — все тот же Альберт Эйнштейн, о котором мы упоминали в начале этой главы. Мы можем научиться очень многому, сравнив его с другими великими физиками. Видя сходства и различия, люди лучше понимают глубинные особенности факта или идеи. По сравнению с другими знаменитыми физиками Эйнштейн придавал гораздо меньшее значение математике. В честь современника Эйнштейна Поля Дирака назвали уравнения. Но у Эйнштейна — ничего подобного. Кроме того, он гораздо больше интересовался вопросами общественной справедливости, чем многие из его коллег, и был гораздо больше готов рисковать.

Все еще сомневаетесь в ценности сравнений и контрастов? Давайте рассмотрим исследование, которое было проведено несколько лет назад на бизнес-тренинге с группой опытных и начинающих менеджеров. Как и на многих других бизнес-семинарах, его участников снабдили учебными материалами с примерами, с которыми они должны были ознакомиться заранее.

В частности, менеджерам предстояло узнать об условных соглашениях, которые, как правило, оказываются очень полезны при ведении переговоров. Когда контракт имеет силу только при определенных действиях или результатах, у обеих сторон появляется больше возможностей для маневра. Но по самым разным причинам люди при настоящих переговорах очень редко используют условные соглашения. Они ничего не знают о них или просто не понимают, что это такое. Данный тренинг должен был помочь им справиться с этой проблемой, так что все его участники прочитали учебные материалы, а затем приняли участие в ролевой игре, симулирующей переговоры.

За занятием наблюдали несколько психологов, которые внесли в процесс небольшое изменение. Половина консультантов должны были просто «описать» приведенные в материалах примеры, а другая половина — «подумать об их сходстве».

Вроде бы разница была невелика. Однако использование аналогического подхода оказало очень мощный эффект. Участники из второй группы, использовавшие метод сравнений и контрастов, почти вдвое чаще использовали в ролевой игре условные соглашения. Кроме того, они гораздо лучше разобрались в их сути.

Одним из психологов, работавших на этом тренинге, была Дедре Гентнер; я встретился с ней в коридоре одного конференц-отеля. Мы оба пошли за кофе.

Когда я высказал свой интерес к аналогиям, Гентнер с восторгом поддержала меня:

— Если мы видим одно и то же снова и снова, это очень хорошее начало. Но если вы не видите еще больше различного, то, в общем, вам лучше всю жизнь оставаться в своей деревне.

— Но аналогии — это сложно, — возразил я.

Гентнер кивнула:

— Но только аналогии позволяют нам собирать знания везде.

 

Есть еще кое-что, что следует помнить об аналогиях в обучении: они помогают нам развивать более глубокие формы рассуждений.

Эту идею помогла мне понять профессор из Дартмутского колледжа Памела Кроссли. На своих занятиях она любит представлять книги и статьи, в которых содержатся ошибки. Она раздает студентам статьи, полные диких идей и абсурдных концепций. Они смотрят документальные фильмы, где рассказывается, что Венера однажды едва не столкнулась с Землей, или читают статьи в журналах, которые утверждают, что успехи древних греков по большей части обусловлены успехами древних египтян.

Все это может показаться немного нелепым. По крайней мере, мне показалось именно так, когда я записался на занятия к Кроссли. Мне было 20 лет с небольшим, учился на старшем курсе колледжа. Она задала для анализа книгу под названием «Святая кровь, Святой Грааль», написанную в 1980-х годах. Там утверждалось, что потомки Иисуса Христа на протяжении многих веков стремились контролировать Европу с помощью различных тайных обществ, включая современную версию ордена тамплиеров.

Но мы не могли просто объявить книгу выдуманной конспирологической теорией. Кроссли заставляла нас разобраться, что в книге верно — и что нет. Иными словами, она хотела, чтобы студенты самостоятельно осмыслили и разобрали сделанные автором заявления, и оказалось, что в некоторых аспектах он действительно был прав. Орден тамплиеров существовал — и король Франции действительно объявил его вне закона, казнив его предводителей.

Но также мы должны были показать, что в книге неверно. «Святая кровь, Святой Грааль» был полон малоубедительных логических построений. Так, например, автор утверждал, что если Иисус и Мария Магдалина знали друг друга, то это означает, что у них были дети. Однако нет никаких доказательств того, что они действительно жили как муж и жена. Более того, не существует ни единого намека на свидетельства о том, что потомки Иисуса и Марии живы по сей день, и уж тем более о том, что они планируют захватить мир.

Подход Кроссли к преподаванию — и обучению — показался мне тогда очень отличающимся от всего, с чем я был знаком. На других курсах все было либо верно, либо неверно, либо правильно, либо неправильно. Но, с точки зрения Кроссли, мир был совсем не таким. И обучение — тоже, так что студенты должны были сами строить объяснения. Она хотела, чтобы мы изучали пути к ответу, сравнивали цепочки рассуждений, вовлекались в поиск аналогий. «Я учила размышлять, — сказала мне Кроссли. — Я хотела, чтобы методы рассуждений стали для вас объектом изучения».

Во многом именно занятия Кроссли заронили в моей голове первые семена этой книги. Меня действительно увлекло то, как люди способны овладеть навыками эффективного мышления. Но важнее то, что эти занятия подчеркивали одно из последних преимуществ, которые способны дать нам аналогии: они двигают мысль вперед. Сравнения, находясь в центре любой идеи и понятия, стимулируют логику. Как утверждает когнитивный психолог Дуглас Хофштадтер, аналогии служат «топливом и огнем мышления».

Мы способны совершенствовать такой метод рассуждений, и мышление аналогиями может помочь нам разобраться в природе ошибок. Возьмем, к примеру, чрезмерные обобщения — выводы, сделанные на основе малого количества фактов. Это типичная ошибка, по сути своей — аналогии, притянутые за уши. Если вы не ездите по какой-то дороге, потому что однажды попали на ней в аварию, — это чрезмерное обобщение. И слабая аналогия.

 

Контрольный вопрос № 24

Предположения также нужно тщательно обдумывать. Мы часто задаем наводящие вопросы или пытаемся логически рассуждать на основании слабых посылок. Этим страдают множество идей, в том числе и аналогий. Так, люди склонны утверждать: мол, если за окном мороз, значит, глобальное потепление — это миф. Слабая посылка здесь состоит в утверждении, будто текущая температура является показателем глобальных процессов.

Здесь, как и почти во всех аспектах процесса обучения, играет роль Эффект знания. Исследователь Дэн Уиллингем и многие другие считают, что очень трудно научить человека такого рода логическим рассуждениям вне пределов какого-либо предмета. В обучении содержание идет прежде связей. Но в конечном итоге если мы не освоим мыслительные навыки в рамках своего предмета, то не сможем по-настоящему ничему научиться.

Умение решать задачи

Мы много внимания уделили тому, как решение задач помогает нам в обучении. В предыдущей главе мы говорили о средних школах высоких технологий (High Tech High schools), где при изучении химии и математики ученики решают задачи. В этой главе мы рассмотрели научный метод как способ оттачивания наших навыков и узнали, как Стив Броднер обучает иллюстрации — а также как Facebook тренирует своих инженеров с помощью хакерства.

Но есть еще один важный момент, которого мы до сих пор не касались. Он возвращает нас к построению взаимосвязей в области наших знаний, то есть к умению решать задачи.

Это важно по двум причинам. Во-первых, решение задач важно само по себе, и мы часто учимся чему-то, чтобы решать спорные вопросы. Во-вторых, мы решаем задачи лучше, если понимаем взаимосвязи. Системное мышление помогает людям использовать свои знания в разных контекстах — и в конечном итоге решение задач сводится к определенному типу аналогических рассуждений.

Живое воплощение этой идеи — Гурприт Даливал. Этого специалиста по экстремальной медицине называют суперзвездой решения медицинских проблем. Научные журналы часто обращаются к нему с просьбами продемонстрировать его подход к диагностике. Он обучает студентов практике осмысления клинической деятельности в одной из самых уважаемых медицинских школ страны.

Как-то я встретился с Даливалом в уголке гостиничного лобби, и он продемонстрировал мне впечатляющий список болезней, который держит в уме. За десятилетия практики он хорошо изучил классический симптом синдрома Шегрена — сильная сухость во рту. Если у кого-то возникает острая боль в боку, он станет предполагать типичные заболевания (аппендицит, камни в почках), но не забудет и о менее очевидных, например о почечном кровотечении.

Однако одних знаний недостаточно, потому что симптомы не всегда соответствуют болезни. Такое ощущение, что хрестоматийные примеры можно встретить только в хрестоматиях. Так, например, головокружение может сигнализировать о какой-то серьезной проблеме — а может просто быть следствием недосыпания. То же самое относится к утомляемости или боли в груди. Это может быть симптомом острой проблемы с сердцем — а может просто реакцией на стресс. «Самое сложное — разобраться, что действительно является серьезным сигналом, а что — малозначащим шумом», — сказал мне Даливал.

Большую роль здесь играет контекст. И история пациента. У взрослых жалобы на боль в спине, как правило, не означают ничего серьезного. Но у детей она может оказаться симптомом смертельной болезни, например рака. Еще пример: если у вас есть ручной попугайчик и вы попали в отделение скорой помощи, список возможных диагнозов будет совершенно другим, так как птицы часто переносят легочные заболевания.

Значит, главное — соотнести симптомы с диагнозом, построить связь между болезнью и ее внешними проявлениями. Даливал считает, что это, вероятно, ключевое умение для врача и врачебная практика часто сводится к погоне за этими связями, к установлению закономерностей. «Диагностика зачастую упражнение на поиск соответствия», — говорит он.

Мне очень хотелось понять, как это реально работает, и однажды мне довелось понаблюдать, как Даливал решал сложную задачу, пытаясь поставить диагноз пожилому человеку, который кашлял кровью. Это происходило на медицинской конференции. Даливал стоял за кафедрой перед аудиторией, а второй врач, Джозеф Коффман, вводил его в курс дела.

Если излагать кратко, мужчина — назовем его Андреас — поступил в отделение скорой помощи с жалобами на затрудненное дыхание. Помимо этого, у него была слегка повышена температура, и за последнее время он сильно потерял в весе.

Даливал рекомендует начинать процесс постановки диагноза с описания проблемы одной точной фразой. «Это как правильный поиск в Google, — говорил он. — Вам нужно актуальное и точное обобщение». В данном случае описание оказалось таким: «68-летний мужчина с гемоптизисом, или кровохарканьем».

Даливал также старается еще на раннем этапе сделать несколько осторожных предположений, которые могли бы направить его мысль в нужное русло. В случае с Андреасом он предположил, что у него может быть легочная инфекция или аутоиммунное заболевание.

Чтобы прийти к достоверному выводу, ему не хватало данных, и фактически Даливал просто собирал информацию. Затем появились рентгеновские снимки грудной клетки больного, результаты теста на ВИЧ и т.д., и с появлением каждого нового свидетельства Даливал рассуждал о возможных сценариях, связывая данные различными способами, чтобы увидеть, соответствуют ли они его теоретическим предположениям. «Чтобы поставить диагноз, мы иногда пытаемся объединить данные, а иногда — разделить их, разбить на части», — сказал он.

Его глаза загорелись, когда стало известно, что Андреас побывал в Гане. Это означало, что у него может быть какое-то нетипичное заболевание, к примеру, эбола. Затем Даливал выяснил, что Андреас работал на фабриках, производящих удобрения и свинцовые аккумуляторы. Мысль Даливала снова начала выдвигать различные возможные сценарии. Работа на фабриках означала, что Андреас контактировал с вредными химическими веществами, и в какой-то момент стало казаться, что именно какое-то вещество, к примеру свинец, явилось причиной болезни Андреаса.

 

Контрольный вопрос № 25

У Даливала было несколько весомых доказательств в пользу этой теории, в том числе необычно выглядевшие эритроциты, выявленные при лабораторном анализе крови. Но Даливал считал, что, учитывая все симптомы, этого недостаточно. «Я как адвокат на суде, — сказал мне потом Даливал. — Мне нужны убедительные доказательства».

По мере развития болезни Андреаса, которому становилось все хуже, Даливал наткнулся на новую деталь — разрастание сердца. Это направило диагностику в новом направлении. Токсичные вещества можно было исключить, потому что они не вызывают разрастаний в сердце.

Через какое-то время Даливал обнаружил четкую закономерность, эффективную аналогию между симптомами Андреаса и его собственными знаниями, и остановился на сердечной ангиосаркоме, или раке сердца. Этот диагноз объяснял и нарушения в эритроцитах, и массу сердца, и кровохарканье. «Диагностика часто сводится к способности собрать все воедино», — заявил он.

Наконец была проведена операция на сердце, и диагноз Даливала подтвердился. Дюжина врачей, собравшихся вокруг него, стала засыпать вопросами. «Вы не думали о том, что у него жидкость в легких?» — спросил один.

Через несколько минут толпа рассосалась, и Даливал стал думать, как ему добраться до аэропорта. Заказать Uber? Или поймать обычное такси? Это была еще одна задача, требующая решения, и он остановился на Uber. Это, скорее всего, дешевле, но так же удобно — так что решение наилучшим образом соответствовало задаче.

Как и само обучение, решение проблем — процесс, подход. Первым эту идею выдвинул венгерский математик Дьёрдь Пойа, один из значимых, но малоизвестных европейских ученых начала прошлого века. Пойа, с его искрящимися глазами и очками с толстыми стеклами, выглядел как настоящий эксцентричный профессор. Характер у него тоже был непростой: однажды его выгнали из университета за драку с другим студентом.

Еще будучи молодым математиком, Пойа произвел революцию в теории вероятности, выпустив серию разрушающих каноны статей. Другим его увлечением стала теория чисел, в которой он установил один из основополагающих законов. Кроме этого, он выпускал работы о полиномах и комбинаторике. Его именем назвали пять разных теорем, и многие специалисты считают его одним из величайших математиков XX века.

Преподавая в Стэнфорде, когда ему было уже под 70, Пойа заинтересовался методами решения задач. Он хотел установить схему «мотивов и процедур» для решения любых задач и постепенно разработал системный подход, состоящий из четырех стадий.

 

Первая стадия — «понимание». На этом этапе люди должны искать базовую идею или суть задачи. «Вы должны понять задачу, — говорит Пойа. — Что неизвестно? Каковы имеющиеся данные?»

Вторая стадия — «выработка плана». Здесь нужно наметить путь к решению. «Найдите связи между данными и неизвестным», — советует Пойа.

Третья стадия решения задачи — «выполнение плана». Здесь вы действуете — и анализируете: «Можете ли вы доказать, что это верно?»

Последняя, четвертая стадия — «взгляд назад», или извлечение урока из полученного ответа. «Заново проанализировав результат и путь, который к нему привел, [люди] могут обобщать свои знания и развивать способность решать задачи».

 

Подход Пойа был новаторским. Никто до него не изучал вопрос решения задач, по крайней мере так целенаправленно и исчерпывающе. Почти полдюжины издателей просто отказали Пойа в публикации книги, которая казалась им не соответствующей тематике их изданий, отвечая что-нибудь вроде: «Спасибо, но не надо».

Но книга под названием «Как решать задачу» в конце концов нашла своего издателя и была продана более чем миллионным тиражом, и метод Пойа вскоре просочился в самые разные сферы, очень далекие от математики. Например, в таких областях, как медицина, процесс стал практически универсальным. Гурприт Даливал в целом следовал методу Пойа, когда ставил диагноз Андреасу.

Кстати, аналогия Даливала с поиском в Google весьма напоминает вторую стадию процесса Пойа. А совет Даливала побольше читать о заболеваниях, чтобы проверять детали, вполне соответствует стадии 3. В таких отраслях, как инженерия, стратегия Пойа эволюционировала в так называемое «дизайнерское мышление» — подход, больше склоняющийся к общественным наукам. Стэнфордский профессор Бернард Рот, специализирующийся на этом подходе, утверждает, что при решении задач человек должен ставить себя на место того, у кого есть проблема, и спрашивать себя: «Что будет, если я ее решу?»

Такие подходы к решению задач обеспечивают удивительные преимущества. Тара Паркер-Поуп, пишущая статьи о здоровье для The New York Times, — весьма искушенный специалист, критически рассматривающий все последние медицинские тенденции. В своей работе она развенчивает ряд модных тенденций и популяризаторских идей, показывая, к примеру, что ссоры в браке могут быть даже полезны.

Но когда решила применить дизайнерское мышление для решения собственных проблем с весом, она увидела конкретный результат. Паркер-Поуп, следуя процессу решения задачи, вначале постаралась понять свою проблему (стадия 1 по Пойа). Со временем она пришла к выводу, что одной из причин являются социальные связи — наряду с проблемами со сном и диетой. «На самом деле моей задачей было не снижение веса, — говорит Паркер-Поуп. — Мне нужно было сосредоточиться на моих отношениях, как-то улучшить энергетический баланс и сон».

Паркер-Поуп направила свое внимание на эти конкретные проблемы и спланировала решение (стадии 2 и 3). Она стала есть меньше продуктов, содержащих пшеницу, что привело к послеобеденному «углеводному кризису», и стала больше спать. Отношения с друзьями также стали приоритетом, в результате ей удалось сбросить более 11 кг. После этого она написала статью для газеты о своем опыте (стадия 4).

При решении задач используются и другие ценные методы. Исследования позволяют предположить, что люди, задающие себе вопросы, эффективнее справляются с задачами. Например, вы можете спросить себя: «Достаточно ли у меня доказательств? Каковы контраргументы?» Кроме того, мы должны анализировать ход наших мыслей. «Нет ли слабых моментов в моей логике? Не поддаюсь ли я влиянию предубеждений?»

Очень важна также и расстановка приоритетов. Во многих областях, например в медицине или авторемонте, одни проблемы могут быть более насущными и требовать более быстрого вмешательства, чем другие. Этим также объясняется, почему стюардессы в самолетах в случае опасности советуют пассажирам в первую очередь надеть кислородные маски на себя, а потом уже на детей. Трудно будет помочь кому-то другому, если вы сами не сможете дышать.

Когда я беседовал с психологом из Стэнфорда Дэном Шварцем, он сказал, что люди также должны понимать: когда какой-то подход себя не оправдывает, надо пробовать что-то иное. Те, кто успешно решает задачи, знают когда что-то не срабатывает, применяют другие стратегии. «У нас должна быть обратная связь с самими собой», — утверждает Шварц.

Успешное решение проблем также зависит от многого, о чем мы уже говорили в этой книге. Люди должны ставить себе цели и вырабатывать план. Они должны быть увлечены процессом, приобретать базовые знания, а затем предпринимать определенные шаги для выполнения составленного плана. Нужно проверять различные идеи на прочность, искать взаимосвязи и аналогии и использовать инструменты планирования — например, концептуальные карты — для поиска закономерностей и систем.

Пойа также говорит о ценности взгляда назад, анализа найденных решений. В этом состоит суть его четвертой стадии, и к этому вопросу мы еще вернемся в нашей книге.