Досужие размышления об информационной эвристике

Владимир Щур,
заведующий международной лабораторией
статистической и вычислительной геномики

 

Каждый преподаватель регулярно сталкивается с проблемой мотивации студентов. Нам часто задают вопросы в духе «зачем нам все это?», «как это в жизни пригодится?», «так ведь это все можно посмотреть в Википедии».

Я начал регулярно преподавать чуть больше года назад, когда пришел работать в Вышку. А до этого занимался в основном наукой и со студентами сталкивался мало. Между тем сегодняшние студенты – представители нового поколения Z, они родились и росли в эпоху гаджетов и соцсетей. Я немало читал о «зумерах» в разных изданиях, но практически не сталкивался с ними в жизни. Во многих источниках, и российских, и зарубежных, постоянно повторяются два основных тезиса:

1. Новое поколение требует нового подхода к образованию, и в современном мире главное – не дать знания, а научить искать информацию (часто подразумевается – в интернете).
2. Молодое поколение гораздо лучше ориентируется в интернете.

И вот тесная совместная работа с моими студентами над научными проектами заставила меня переосмыслить эти утверждения, исходя из собственного опыта.

Весной моя группа присоединилась к изучению геномной эпидемиологии коронавируса в России. Нашей целью было охарактеризовать источники и время завозов вируса, оценить скорость распространения инфекции из генетических последовательностей вирусов от разных пациентов и из разных городов. Эта задача родственна задачам популяционной генетики, моей основной области научного интереса. Но при этом у вирусов есть своя специфика, поэтому нужно было очень быстро освоить некоторые новые математические модели, их ограничения, систематические ошибки и их источники, программное обеспечение. К работе я подключил двух своих студентов, с которыми мы буквально с раннего утра и до поздней ночи читали статьи, документацию к программным пакетам, сообщения об ошибках и ответы разработчиков.

Поскольку тема была для нас новой, нам постоянно приходилось искать ответы как на технические, так и на научные вопросы – и в научной литературе, и в интернете. При этом я мог найти информацию за секунды, а студенты зачастую самостоятельно не справлялись с задачей. Конечно, у меня гораздо больше опыта и знаний. Но как и чему надо учить студентов в первую очередь, чтобы они могли работать самостоятельно? Я выделил для себя три основных пункта:

1. Выделять недостающее знание, определять цель поиска.
2. Правильно формулировать и выполнять поисковый запрос (речь идет не только о поиске в интернете, это может быть, например, чтение оглавления в книге).
3. Эффективно отсеивать бесполезную и нерелевантную информацию и выделять важную.

На самом деле второй пункт в каком-то смысле всего лишь часть первого, но я хочу разделить концептуальную проблему постановки правильного вопроса и техническую реализацию.

Замечу, что перечисленные пункты применимы к научной (и не только!) работе на всех этапах. Любое наше исследование – это поиск, поиск неизвестного знания. Оно начинается с формулировки вопроса. Помните у Оноре де Бальзака в «Шагреневой коже»: «Ключом ко всякой науке, бесспорно, является вопросительный знак; вопросу: Как? – мы обязаны большею частью великих открытий. Житейская мудрость, быть может, в том и состоит, чтобы при всяком случае спрашивать: Почему?» Потом необходимо разработать методику решения задачи (используя существующие результаты и добавив к ним что-то новое). Потом – проанализировать полученные знания, понять их контекст, значение и место в имеющемся у человечества знании.

К сожалению, нередко информационную эвристику пытаются свести ко второму пункту, хотя на самом деле это лишь техническое звено между значительно более важными и сложными первым и третьим этапами.

Так что же нужно, чтобы успешно работать? Как (и можно ли вообще) этому научить? Безусловно, мы не можем подготовить каждого студента к решению всех специализированных задач. Вместо этого мы демонстрируем ему внутреннее устройство определенной области знаний (математики, экономики, истории и др.), которая представляет собой некую модель устройства знания в целом. Внутри этой модели собраны различные дисциплины. Мы показываем связи между ними, демонстрируем их внутреннюю логику развития, существующие методики и подходы. И с этой точки зрения выучивание материала является частью процесса погружения в область. Со временем можно забыть точную формулировку какой-то теоремы или дату события в истории, это не страшно, но каждый такой факт нужен в процессе обучения, чтобы показать, как из отдельных элементов собирается стройная область знаний. На мой взгляд, это и есть основная задача образования, и технического, и гуманитарного.

Когда у человека появляется картина, как на разных уровнях устроена определенная область знаний, тогда он будет способен перенести свой опыт работы с информацией на другую область знаний (или задачу, или проект). Тогда он будет способен замечать пробелы в структуре знания, раздвигать их границы, отличать важное от неважного. Он будет понимать, какое место тот или иной бит информации занимает во всей ее совокупности. Таким образом, в процессе обучения наша задача – показать структуру знания на всех его уровнях, показать внутреннюю логику его организации, взаимосвязи между его элементами. А задача обучающегося – не прослушать лекцию, а ее выучить, то есть пропустить знание через себя, осознанно им распорядиться, найти его место в общей структуре (а иногда и переосмыслить все, что было выучено до этого).

Получается, что цель образования – показать, как устроено знание в разных масштабах. Подобно тому, как для понимания устройства нашей Вселенной нужно изучать и элементарные частицы, и жизнь на планете Земля, и далекие звезды.

 

Автор текста: Щур Владимир Львович, 26 ноября, 2020 г.