Как развить память, внимание, концентрацию, зрительное и слуховое восприятие, гибкость ума и другие когнитивные способности ребёнка? Какие когнитивные задания можно делать на уроке? Какие когнитивные методы используются в образовании? В этой статье мы расскажем вам о том, как применяется когнитивная психология в школе и приведём примеры полезных когнитивных упражнений, которые помогут улучшить когнитивное здоровье детей.

Когнитивная психология: понятие и определение

Когнитивная психология, ведущее направление экспериментальной психологии, сформированное в 2-й пол. ХХ в., занимается исследованием познавательных или когнитивных процессов — ощущения, восприятия, внимания, памяти, воображения, мышления, речи как процесс использования языка, а также состояний сознания, эмоций и мотивации в контексте познавательной активности человека. 

В широком смысле когнитивная психология — это отрасль психологии, основанная на когнитивной парадигме; её предмет — дискурсивная активность, интерпретация информации, возникновение и преобразование ментальных репрезентаций, а также их понимание, расширенное до анализа всех видов познания.

Основные понятия: 

— когнитивная организация – процесс организации когнитивной структуры, осуществляющийся под воздействием внешнего стимула (или воспринятого внешнего стимула); 

— frame of reference — “понятийная рамка”, масштаб сравнения (рассмотрения) воспринятых объектов; 

— понятие образа (целого), понятие изоморфизма (структурного подобия между материальными и психическими процессами), идея господства “хороших” фигур (простых, уравновешенных, симметричных и т.д.), идея поля – взаимодействия организма и среды.

Современная когнитивная психология заимствует теории и методы из 12 основных областей исследования: когнитивная нейронаука, восприятие, распознавание паттернов, внимание, сознание, память, репрезентация знаний, воображение, язык, психология развития, мышление и формирование понятий, а также человеческий интеллект и искусственный интеллект.

Непосредственными предшественниками когнитивной психологии были создатели гештальтпсихологии, исследователи интеллектуального развития ребёнка (К. Бюлер, Л. С. Выготский, Ж. Пиаже) и некоторые представители необихевиоризма, признававшие существование внутреннию репрезентаций окружения (таких, как открытые Э. Толменом у крыс когнитивные карты). Важную роль для становления когнитивной психологии сыграл анализ нарушений познавательных функций и речи в нейропсихологии А. Р. Лурия и др.

Развитие компьютерных наук привело к проведению параллелей между человеческим мышлением и вычислительной функциональностью компьютеров, открыв совершенно новые области психологического мышления. Аллен Ньюэлл и Герберт Саймон потратили годы на разработку концепции искусственного интеллекта, а затем совместно с когнитивными психологами занимались исследованиями в отношении его последствий.

Начало компьютерного моделирования процессов решения задач в рамках работ по искусственному интеллекту воспринималось как прямое продолжение исследований мышления в вюрцбургской школе. Это стимулировало концептуализацию психических функций по образцу того, как компьютеры обрабатывают такие вещи, как хранение и извлечение памяти, и открыло важный путь для когнитивизма.

Формальное начало когнитивной психологии датируется 11 сентября 1956 года, когда в Массачусетском технологическом институте собралась специальная группа Института электрической и электронной инженерии, занимающаяся информационной теорией.

Считается, что эта встреча положила начало когнитивной революции в психологии. Среди присутствующих были Джордж Миллер, Герберт Саймон, Ньюэлл Аллен, Ноам Хомски, Дэвид Грин и Джон Свитс. Критика Ноама Хомского в 1959 году в отношении бихевиоризма и эмпиризма в целом положила начало так называемой «когнитивной революции».

В 1960 г. Г. А Миллер, Э. Галантер и К. Прибрам написали свои знаменитые «Планы и структура поведения», В том же году Брунер и Миллер основали Гарвардский центр когнитивных исследований, который институционализировал революцию и открыл область когнитивной науки.

Официальное признание области включало в себя создание научно-исследовательских институтов, таких как центр обработки человеческой информации Джорджа Мандлера. 22 августа 1966 года была опубликована книга Джерома Брунера «Изучение когнитивного развития». Ульрик Найссер ввел термин «когнитивная психология» в общее использование в своей книге « Когнитивная психология», опубликованной в 1967 году.

Когнитивная психология является одним из наиболее передовых и бурно развивающихся направлений психологической науки. Несмотря на более чем полувековую историю, когнитивную психологию по традиции продолжают считать молодой дисциплиной. В когнитивных исследованиях чётко прослеживаются строгие научно ориентированные корни, что выражается в разработанной теоретической базе, активном моделировании, строгой методологии, использовании математического аппарата и т.п. Всё это сближает когнитивную психологию с естественными и точными науками.

Когнитивная психология в школе: почему важно применять её методы на уроках?

Как и почему применяется когнитивная психология в школе? Современные статистические данные показывают, что не всем школьникам удаётся в полной мере справляться с предусмотренной для них учебной программой. А так как среднее образование является обязательным, то работа с неуспевающими детьми ложится, в том числе и на плечи школьных психологов.

Одна из причин неуспеваемости – низкий уровень развития когнитивных способностей и функций. Сниженное произвольное внимание, плохая кратковременная и долговременная память, недостаточно развитые процессы мышления приводят к тому, что ребёнку трудно усваивать обязательные учебные дисциплины. Таким образом, одной из задач школьных психологов является именно диагностика и коррекция познавательных способностей учащихся. 

Применение психодиагностического инструментария позволяет психологам изучить уровень развития основных когнитивных функций у неуспевающих и слабоуспевающих школьников и поставить диагноз. Однако только выявление нарушений в развитии познавательных способностей не решает проблемы школьной успеваемости. Для психологической работы с отстающими школьниками необходимо понимание когнитивных процессов — приобретение, хранение и переработки информации. 

С самого начала проблема развития когнитивных функций в средней и высшей школе решалась в рамках подхода, который условно можно назвать педагогическим. Готовность к начальной школе определяли по сформированности у дошкольников учебных навыков – читать, считать, писать, – а не по наличию способностей к овладению ими. Готовность к обучению в высшей школе определяли по имеющимся у абитуриента знаниям в размере средней школы (вступительные испытания), которые также не всегда характеризовали уровень развития собственно когнитивных функций у будущего студента.

Исходя из запроса диагностики неготовности к обучению, возник соответствующий коррекционный подход. Вместо развития памяти, внимания, мышления претендент продолжал заучивать требуемый учебный материал. Впрочем, данный подход в косвенной форме всё равно способствует развитию познавательных функций.

Таким образом, обучение в школе можно представить как своеобразный педагогический тренинг, развивающий когнитивные функции обучающегося. Например, уроки литературы — как чтение и пересказ художественных произведений, заучивание наизусть стихотворений – это упражнения по развитию памяти. Уроки математики — как доказательство теорем, решение задач – это упражнения по развитию мышления. Всё вместе, включая школьную дисциплину, – упражнения по развитию внимания.

И это очень эффективный подход, ибо, как известно, за время обучения, например, в средней школе, ученик не только получает некую сумму знаний, но и у него в несколько раз повышается уровень произвольной и непроизвольной памяти, формируется и развивается логическое мышление, почти в два раза повышается IQ. Но этот подход исчерпывается областью чистой педагогики, и малоэффективен в психологии.

Школьные психологи, работающие в рамках этого подхода, в своей психокоррекционной деятельности с неуспевающими школьниками проводят занятия, похожие на учебные уроки: школьникам с ослабленной памятью предлагают «больше заучивать стихов», детям со слабо развитым словесно-логическим мышлением предлагают «порешать задачи», т.е. психолог начинает дублировать педагога, а это уже непродуктивно.

Если неуспевающий школьник, вынужденный ежедневно решать задачи на уроке математики, заучивать и пересказывать тексты на уроках литературы, так и не развил соответствующие когнитивные функции, значит, существуют какие-то объективные и субъективные трудности, мешающие ему сделать это. И вряд ли такой школьник разовьет необходимые способности, работая с педагогически ориентированным психологом за несколько часов работы, которые аналогичны школьным урокам.

В современных теориях образования применено много концепций, которые являются ключевыми моментами когнитивной психологии. Некоторые из наиболее важных концепций включают в себя:

• Мета-познание — это широкая концепция, охватывающая все способы мышления и знания о собственном мышлении. Ключевая область образования в этой области связана с самоконтролем, который в значительной степени связан с тем, насколько хорошо учащиеся могут оценивать свои личные знания и применять стратегии для улучшения знаний в тех областях, в которых им не хватает.

• Декларативные знания и процедурные знания. Декларативные знания — это энциклопедическая база знаний людей, тогда как процедурные знания — это конкретные знания, относящиеся к выполнению конкретных задач. Применение этих когнитивных парадигм в образовании пытается повысить способность учащегося интегрировать декларативные знания в недавно усвоенные процедуры, чтобы способствовать ускоренному обучению.

• Организация знаний. Применение когнитивной психологии понимания того, как знания организованы в мозге, в последние годы было в центре внимания образования. Иерархический метод организации информации и то, как она хорошо отображается в памяти, — это концепции, которые оказались чрезвычайно полезными в учебных классах.

• Когнитивный стиль — термин, используемый в когнитивной психологии для обозначения устойчивых характеристик того, как различные люди думают, воспринимают и запоминают информацию или предпочтительный для них способ решения проблем. Когнитивный стиль обычно отличают от когнитивной способности или уровня – последний измеряется так называемыми тестами интеллекта. До сих пор существуют разногласия по поводу значения термина «когнитивный стиль». Тем не менее, термин «когнитивный стиль» широко используется, в особенности, в прикладной психологии (бизнес, а также педагогическая психология, где у термина когнитивный стиль имеется синоним – «стиль обучения»).

К тому же когнитивная психология в образовании позволяет: 

Во-первых, использование реальных задач вместо лабораторных отвечает требованию экологической валидности исследования и позволяет выявить такие закономерности познавательной активности, которые не проявляются (или проявляются слабо) в условиях лабораторного исследования.

Во-вторых, используемые процедуры включены в ткань реальной учебной деятельности, их успешное или неуспешное выполнение имело для испытуемых вполне ощутимые последствия и воспринималось как естественная составляющая их жизненного мира.

В-третьих, предметом познавательной активности выступают относительно целостные составляющие знания (учебные дисциплины), а не отдельные, искусственно сконструированные фрагменты, как это часто бывает в лабораторных исследованиях.

В-четвертых, исследования в области образования сочетают констатирующие исследования с формирующими (проектными), которые дополняют и взаимно усиливают друг друга.

В-пятых, существуют естественные ограничения исследований в образовательных условиях (например, необходимость учитывать внешние «ограничители» в виде состава и количества учебных групп, учебного плана), которые преодолеваются за счёт варьирования учебных контекстов (факультетов, учебных курсов) и упомянутого выше сочетания констатирующей и формирующей стратегий.

В-шестых, когнитивные исследования в области образования имеют более прямой и непосредственный выход (в сравнении с лабораторными исследованиями) в область совершенствования существующей практики обучения и проектирования новых образовательных технологий, например, таких, как нейрообразовательная платформа CogniFit.

Основные методы когнитивной психологии в образовании

Как применяется когнитивная психология в школе? Современная образовательная система, наряду с обучением школьника и студента, одновременно выполняет дополнительную функцию – функцию развития у него памяти, внимания, мышления, воображения и других познавательных способностей.

Область педагогической психологии включает изучение концептуальных процессов и индивидуальных различий через когнитивную психологию в концептуализации новых стратегий процессов обучения у людей.

Процесс обучения – явление многогранное: например, внимание ученика, восприятие им предлагаемых знаний ведут к обучению. Это означает, что человек не может изучить что-то до тех пор, пока полностью не воспримет информацию и не осмыслит ее. Наряду с этим обучение часто является неосознанной и не понимаемой нами деятельностью, то есть обучающийся не знает и не понимает, каким образом оно протекает. Многие когнитивные теории были разработаны для того, чтобы объяснить различные аспекты обучения.

Обычно полагаются на два подхода к объяснению процесса обучения. Первый рассматривает его как когнитивный, или мыслительный, процесс. Второй – как формирование поведения человека.

Когнитивные психологи проявляют интерес к принципам и механизмам, которые управляют феноменом человеческого познания. Пытаются найти принципы, которые могут быть общими для всех когнитивных процессов человека и учитывают вариации и уникальность человеческой личности.

Основным методом когнитивной психологии является лабораторный эксперимент. Основные методологические установки исследователей следующие:

1. источник данных – ментальные образования;

2. познание определяет поведение;

3. поведение как молярный (целостный) феномен;

В применение методов когнитивной психологии в образовании важно учитывать, как было отмечено ранее, использование реальных задач, соответствующих экологической валидности, а это значит, что брать во внимание ряд переменных, способных оказывать влияние на эксперимент в учебной среде.

Методы когнитивной психологии, используемые в образовании:

Моделирование — создание схем переработки информации психикой по аналогии с другими науками.

Математическое моделирование — создание информационных моделей по законам математики.

Когнитивные схемы — схемы движения информации от простейших ощущений до мыслительных операций и процессов воображения.

Раскрыть их можно следующими способами анализа и интерпретации данных:

— Анализ ключевых понятий когнитивных процессов в учебной деятельности;

— Метод когнитивного эксперимента;

— Методы анализа хронометрических данных;

— Изучение межличностных различий;

Отличительная особенность методов когнитивной психологии в образовании:

1. Ведущая роль отводится сенсорно-перцептивным и эмоционально — интуитивным способам приобретения знаний и метакогнитивным процессам.

2. Методы сосредоточены на когнитивной деятельности и способах облегчить ее.

3. Позволяют осуществить доступ к каждому ученику.

Отвергаются интроспективные методы, так как jони не обладают той точностью, которая необходима для изучения указанных объектов. Серьёзное достоинство когнитивной психологии – точность и конкретность полученных данных, что частично приближает психологию к тому недосягаемому идеалу объективной науки, к которому она стремилась долгое время. 

К наиболее часто используемым педагогическим технологиям, совмещённым с методами когнитивной психологии, относятся: 

1) алгоритмизация обучения, 

2) программированное обучение, 

3) коллективная учебно-познавательная деятельность, 

4) проблемное обучение, 

5) обучение «погружением», 

6) оптимизация обучения, 

7) интенсификация обучения, 

8) развивающее обучение, 

9) дифференцированное обучение, 

10) личностно-ориентированное обучение, 

11) здоровьесберегающее обучение, 

12) уровневая дифференциация, 

13) эвристическое обучение, 

14) компьютерное обучение.

Когнитивные упражнения в классе

В качестве упражнений на развитие когнитивных способностей, здесь представлены такие, которые: во-первых, не предполагают долгой организации и средств подготовки, что позволяет проводить их в рамках основных учебных занятий, а во-вторых, имеют в большинстве своём  коллективный характер именно для совместной работы в классе. 

1. Упражнение на слуховое восприятие

«Узнай по звуку» — В этом упражнении можно, использовать все подручные  предметы, находящиеся в классе, способные издавать звук. Дети по очереди отворачиваются друг от друга, и издают какой-то звук. Задача ученика — определить происхождение звука, например:

— роняют ручку на пол;

— используют степлер или дырокол;

— мнут или рвут бумагу;

— листают книгу и т. д.

2. Упражнение на зрительное восприятие

«Развиваем наблюдательность» — Учащиеся делятся на две команды, и участникам игры предлагается в течение 5 минут записать как можно больше предметов, группируя их по следующим признакам: форме, цвету, сделанные из одного материала, начинающиеся с одной буквы. Педагог даёт задание составить список предметов: синего цвета, круглых, деревянных, начинающихся на букву «К» и т.д. 

3. Упражнение на пространственное восприятие

«Кто рядом с тобой?» — Предлагается учащимся построиться в колонну. Затем, стоя в колонне, ребёнку необходимо назвать стоящего впереди, сзади.  Стоя в шеренге, назвать стоящего справа, слева. Далее определить место соседа по отношению к себе, определить своё место по отношению к соседу. 

4. Упражнение на зрительно-моторную координацию

«Зоопарк» — Дети по очереди изображают различных животных и птиц, остальные отгадывают изображаемое животное, ведущему — вербализировать нельзя, только пантомима.

5. Упражнение на время реакции

«Класс, смирно!» — Учитель называет движение, если перед этим сказано слово «класс», например: «Класс! Руки вверх»  — ученики его выполняют. Если слово «класс» не сказано, либо использовано другое обращение, дети не выполняют задание. Те, кто ошиблись, делают шаг вперед, продолжают играть. Постепенно увеличивать темп.

6. Упражнение на распознавание

«Найди слова» — На доске пишем слова, в каждом из которых нужно отыскать другое спрятавшееся в нём слово. Например: удочка, мель, укол, набор, дорога, олень, китель, пирожок, коса, зубр, полк, смех, столб, полк, волк. В зависимости от возрастной группы учеников возможно усложнить упражнение, используя методику Мюнстерберга в разных модификациях.

7. Упражнение на визуальное сканирование

«Ищи безостановочно» — В течение 10-15 секунд увидеть вокруг себя как можно больше предметов одного и того же цвета (либо формы, размера, материала и т. п.)  По сигналу учителя один из детей начинает перечислять, другие дополняют.

8. Упражнения на распределение внимания

«Чтение с помехой» — Учащиеся читают текст, одновременно выстукивая ритм карандашом. При чтение дети ищут ответы на вопросы в тексте. 

«Счёт с помехой» — Ученик называет цифры от 1 до 20, одновременно записывая их на доске в обратном порядке: произносит 1 — пишет 20, произносит 2 — пишет 19 и т.д. Подсчитывается время выполнения и количество ошибок.

9. Упражнение на концентрацию внимания, фокусированное внимание

«Выполни по образцу» — Упражнение включает в себя прорисовывание достаточно сложных, но повторяющихся узоров. Задание требует повышенного внимания ребенка, он должен анализировать каждый элемент узора и правильно воспроизводить, удерживать последовательность в течение продолжительного времени. Время выполнения — 5 минут. Узоры можно усложнять по мере усвоения предыдущих.

10. Упражнение на ингибиторный контроль

«Перепутанные линии» — Упражнение предполагает стимульный материал в качестве изображения спутанных линий. Исходя из возрастной группы существует разный уровень сложности. Ученику предлагается проследить глазами каждую линию слева направо и в конце поставить её номер.

11. Упражнение на кратковременную зрительную память

«10 предметов» — На столе раскладывают 10 предметов. В течение 1 минуты необходимо запомнить их расположение, форму, расцветку и т.д. По прошествии указанного времени закрывают объекты тёмным материалом. Задача ребенка — рассказать о предметах всё, что вспоминается. Начинать допускается с простых предметов, но каждый раз следует усложнять задание. Для этого берут детали сложных форм. 

12. Упражнение на контекстуальную память

«Запоминание предметов» — Ученикам предлагают запомнить предметы, изображённые на нескольких картинках, а после назвать их по памяти. Затем дети  должны отыскать эти предметы на 10-12 похожих, но беспорядочно разбросанных картинках. 

13. Упражнение на кратковременную слуховую память

«Снежный ком» — упражнение построено на многократном повторении и постепенном увеличении количества слов, которые нужно запомнить. Для его проведения рекомендуется расположить детей по кругу. Смысл упражнения заключается в том, что первый ребенок называет любое слово, а его сосед должен повторить это слово и добавить к нему свое. Третий участник называет уже два предыдущих слова и произносит своё. Обычно предлагается называть слова на определённую тему. Если кто-то из детей не сможет сразу повторить весь ряд, следует предложить каждому ребёнку, кто уже называл свои слова, по очереди озвучить их ещё раз. 

14. Упражнения на кратковременную память

«Запоминание несвязных чисел» — Учащимся предлагается заучивать один за другим несколько рядов из 10-12 цифр. При повторении данного упражнения стоит обратить внимание детей, что основной упор следует делать не на механическом повторении цифр вслух или про себя и не на зрительное запечатление, а на поиск осмысленных связей между ними, либо используя  «чанкинг» (англ. chunking) — группировку объектов, например, разбив ряд цифр на несколько частей.

15. Упражнения на рабочую память

«Сложение чисел» — Это упражнение основано на методике «Оперативная память». Детям предлагается пять чисел. Задача учащихся – постараться запомнить их, затем в уме сложить первое число со вторым, а полученную сумму записать, второе число сложить с третьим, сумму записать, третье с четвёртым, их сумму записать, и четвёртое с пятым, снова записать сумму. Таким образом, должны быть получены и записаны четыре суммы. Время для вычислений – 15 секунд. После чего называют следующий ряд чисел.

16. Упражнения на память на имена

«Ассоциации» — упражнение, основанное на методе фонетическо-смысловых ассоциаций. Детям предлагается ряд фамилий или имен, необходимо запомнить как можно больше исходя из данного метода, пример:

Иван — ванна, ива

Борис — борщ и рис

Григорий — грибы в горах

Валентин — валенки, тина

Виталий — витает лист

Иммануил — и манит в ил

Оксана — окно, сани и т.д.

17. Упражнение на контрольно-оценочные действия и планирование

«В поисках клада» — Учитель и дети совместно рисуют план какого-нибудь помещения (например, классной комнаты), используя условные обозначения предметов. Взрослый обращает внимание ребят на положение предметов относительно себя и других точек отсчёта. На втором этапе взрослый вводит детей в игровую ситуацию. Класс делят на две команды (пираты и кладоискатели). Взрослый совместно с командой пиратов прячет предмет (клад) и обозначает это место на плане. Кладоискатели, ориентируясь по плану, производят поиски. На третьем этапе команды меняются ролями. Учитель может намеренно допускать ошибки с целью актуализации контрольных действий детей. 

18. Упражнение на скорость обработки информации и расширение поля зрения

«Таблица Шульте» — психодиагностическую методику Вальтера Шульте можно использовать как прекрасное упражнение для развития быстроты нахождения информации и развития переферического зрительного восприятия. Выглядят как таблицы со случайно расположенными объектами (обычно числами или буквами), служащие для проверки и развития быстроты нахождения этих объектов в определённом порядке. По мере усложнения тренировок возможно применять  разные варианты таблиц.

19. Упражнение на развитие когнитивной гибкости

«Тест Струпа» — Состоит из карточек трёх типов. «Карточки цвета» закрашены в определённые цвета, которые дети должны назвать как можно быстрее. На «карточках слов» написаны (чёрными чернилами на белом фоне) названия цветов, которые, в том числе, должны быть названы очень быстро. На последних карточках «цвет-слово» названия цветов написаны цветными чернилами, но цвет чернил и надпись на карточке не совпадают (например, слово «красный» может быть написано синим цветом). В последнем типе карточек детям необходимо назвать цвет чернил, не обращая внимания на слово. Как правило, называние цвета слов занимает больше времени и содержит больше ошибок, когда цвет чернил не совпадает с надписью на карточке. Выполнение этого простого упражнения даёт великолепные результаты: переключаемость внимания, повышение осознанности при чтении, развитие гибкости познавательного контроля, преодоление когнитивной ригидности. Эти и другие упражнения, основанные на базовых когнитивных тестах, входят в когнитивную онлайн тренировку для детей.

Список использованной литературы:

1. Березина Т. Н. Развитие когнитивных способностей как проблема практической психологии // Педагогика и психология образования. 2009.
2. Болан Р. Г. Анализ когнитивности в науке и образовании // ПНиО. 2014. №4 (10).
3. Болбаков Р.Г. Анализ когнитивности в науке и образовании // ПНиО. 2014. №4 (10).
4. Воронин А. Н. Когнитивный ресурс. Структура, динамика, развитие / А. Н. Воронин — «Когито-Центр», 2016 — 190 с.
5. Гончаров В.С. Психология проектирования когнитивного развития: Монография. Курган: Издательство Курганского государственного университета, 2005. — 235 с.
6. Когнитивная психология в контексте проблем современного образования [Электронный ресурс]: коллективная монография/ Р.Н. Абрамишвили [и др.].— Электрон. текстовые данные.— М.: Московский педагогический государственный университет, 2017.— 187 c.— .
7. Очерки по когнитивистике: когнитивные исследования как основания педагогики : коллективная монография по итогам международной научно-практической конференции «Когнитивные исследования как основания педагогики» Москва / кол. авторов; под ред. В.С. Меськова, Н.Р. Сабаниной, И.В. Смирновой. — Москва: РУСАЙНС, 2018. — 244 с.
8. Савин Е.Ю. Когнитивная психология образования: аудитория как лаборатория / Е.Ю. Савин, А.Е. Фомин // Психология в вузе: научно-методический журнал: факультету психологии Калужского университета им. К.Э. Циолковского — 20 лет / Ред. Е.И. Горбачева. – 2013. – №2 2013. – С. 67-83.