Понятие «решение задачи» в психологии и теории решения

Аннотация. Данная статья посвящена проблеме понимания содержания понятия «решение задачи». Понятие задачи относится к классу общенаучных понятий, которым оперируют многие науки. Задачи, как правило, представляют собой описание определенной ситуации, требующей своего разрешения. Процесс разрешения ситуации предполагает понимание понятия «решение задачи», которое находится во взаимосвязи с понятием «задача».
Ключевые слова: задача, решение задачи, классификация задач, различные типы решения задач, структура задачи, структура решения задачи. 

Понятием задачи оперируют многие науки, его емкость, многоплановость нашли отражение в самом определении. Задача понимается как поставленная цель, которую стремятся достигнуть; поручение, задание; вопрос, требующий решения на основании определенных знаний и размышлений; один из методов обучения и проверки.

Теория решения задач относит понятие задачи к общенаучным, под которым понимают ситуацию, определяющую действие решающей системы.

Существующие противоречия между теорией обучения и практикой усвоения решения учебных задач, между деятельностью преподавателя и студента по усвоению умения могут быть разрешены только путем анализа составляющих этого процесса и выявления содержания понятия «решение задачи». Рассмотрение его определения в различных науках позволит уточнить понимание сущности процесса решения, его структуры и на этой основе уточнить пути совершенствования обучения решению задач.

Известны два типа структуры в описании деятельности решения задач – внешняя и внутренняя. Внешняя описывает решение задач через логические системы, определяя последовательность преобразований задачной ситуации. Описание внутренней структуры осуществляется мыслительными операциями. В различных науках находит преимущественное использование той или иной структуры. Психология описывает решение мыслительными операциями, дидактика в большей степени строит операционные структуры, кибернетика и теория решения, совмещая эти два подхода при описании интеллектуальной деятельности, в содержание отдельных операторов, построенных на логических операциях, включают мыслительные.

Во второй половине ХХ века содержание понятия «решение задачи» стало предметом исследования ученых-психологов, а также ученых, работающих в области кибернетики. Объяснялось это разработкой и внедрением вычислительной техники, и решением проблем искусственного интеллекта. В настоящее время содержание данного понятия уточняется и расширяется в связи с разработкой инновационных технологий. При всем разнообразии определений решения задачи можно выделить в них общее, наиболее существенное.

«Решение – один из необходимых моментов волевого действия … и способ его выполнения. Волевое действие предполагает предварительное осознание целей и средств действия, мысленное совершение действия, предшествующее фактическому действию, мысленное обсуждение оснований, говорящих за и против его выполнения …» [1, с. 624].

Данное определение построено на указании родового понятия и описании видовых признаков. Выделение в качестве ближайшего рода понятия волевого действия относит его к психологическим. Но указанные видовые признаки не позволяют полностью отдифференцировать данное понятие от других видовых. В связи этим понятие «решение задачи» выступает в двух смыслах: как процесс и как его результат. Состав структуры решения в первом понимании можно представить в виде следующих элементов: подготовка решения, принятие его схемы и ее осуществление. К основным операциям отнесем:

−   выбор одного из способов осуществления действия из множества альтернатив. В ходе выполнения данной операции проявляется волевой фактор действия;

−   осознание взаимосвязи целей и средств выполнения действий. Осознание предполагает выделение, восприятие данной цели действия и информации о средствах его выполнения. Для реализации поставленной цели с заданными средствами необходимо осознать связь между ними. Осознание целей и средств осуществления действия включается в волевой акт;

−   моделирование действия, позволяющее четко выделить главную идею и возможность оценить его последствия;

−   мысленное обсуждение результатов смоделированного действия с помощью определенного аппарата на основе принятых критериев;

−   принятие решения по выполнению данного действия.

Подготовка решения по выполнению заданного действия предусматривает этапы:

1. Прием, восприятие, селекция, хранение, представление информации. Из всей поступающей информации отбирается та, которая имеет отношение к решению и подается в определенном виде.
2. Распознавание заданной ситуации на основе их классификаций. При этом происходит преобразование информации за счет рассмотрения ее как возможного вида родового понятия. В таком случае воспринятая информация считается достоверной.
3. Разработка и оценка вариантов решений, подготовка его проекта на основе усвоенных методов.
4. Оценка эффективности разработанного проекта, базирующегося на определенных критериях и способах оценки. Итогом является количественная или качественная оценка обоснованного варианта решения. Оценкой завершается процесс подготовки решения и создания условий для его принятия.

В психолого-педагогической литературе большое внимание уделяется вопросам классификации ситуаций принятия решений. Принятие решения для достижения выделенной цели означает формирование последовательности действий. Основаниями для классификаций выделяют: характеристики принятия решений, характеристики информационной подготовки решения, особенности детерминации процедуры принятия решения.

Поспелов Д.А., Пушкин В.Н., Садовский В.Н. дают классификацию ситуаций принятия решений, которую можно отнести к первой группе [9]. Все ситуации рассматриваются с позиции систем, принимающих решение. По наличию единого языка, описывающего задачи и способы их решения, выделяют два типа систем: имеющие такой язык для описания заданных задач и способов их решения; не имеющие единого языка.

Дружинин В.В. и Конторов Д.С. все ситуации делят на информационные, операционные и организационные. В основу такого деления также положено рассмотрение той или иной характеристики процесса. Информационные решения заключаются в «распознании ситуации», операционные нацелены на выработку способа действия, организационные предусматривают деление структуры системы, ее функций [2].

Козелецкий Ю. и Томашевский Т. строят классификации на основе оценки информации, заложенной в конкретной ситуации. Ими выделены четыре типа ситуаций: выбора, предпочтения, вероятностные и сложные; или два типа: закрытые и открытые [4].

Большакова З.М., Зинченко В.П., Тулькибаева Н.Н. предлагают модели деятельности оператора [5, 10, 11, 12].

Понятие «решение задачи» взаимосвязано с понятием «задача», поскольку ее содержание определяет методы и способы решения, выступает одним из критериев в определении типа решения. Рассмотрим классификации задач. Так, Минский М., Ефимов Е.И. рассматривают классификацию задач по взаимодействию их содержания и степени сформированности схемы решения. При этом понятие задачи оказывается более широким по сравнению с ее решением. Определяя задачу, Ефимов Е.И. подчеркивает, что она определяется тремя компонентами: исходными данными, требуемым результатом и процессом решения [3]:

1. Задачи, решаемые с помощью соответствующих схем.
2. Задачи, для решения которых готовых схем не существует. На основе предметных знаний строится схема, в чем и заключается творчество решающего.
3. Задачи, для которых схема решения остается неизвестной даже при условии привлечения знаний из предметной области. Подобные задачи получили название интеллектуальных.

Пойа Д. выделяет два класса задач: на нахождение и на доказательство. Первый предполагает нахождение неизвестного объекта, определенным образом заданного исходными данными. В этом случае процесс решения определяется как результат деятельности по определению объекта. В задачах на доказательство неизвестного объекта нет. Условием задачи он задается в виде заключения. «Решить задачу на доказательство – это найти подтверждение истинности (или ложности) того, что заключение следует из исходных посылок (исходных данных).

В задачах на доказательство решение можно понимать только последовательность умозаключений, позволяющих перейти от посылок к заключению, а поиск решений – как процесс, заканчивающийся нахождением этой последовательности» [8].

Рассмотрим уровни представления задач.

Несхематизированные задачи, схема решения которых неизвестна называются локальными. Ефимов Е.И. считает, что они обладают такими атрибутами, как исходные данные, условия и решения. Под указанными данными понимается описание того, что требуется получить, значениями атрибута решения является описание программы. Он выделяет три уровня представления задачи: объективный, когда данные и условия описаны на одном уровне, при этом автор исходит из представления названных данных как объективно заданных. В таком случае содержание атрибута условия задачи эквивалентно понятию «требуемые результаты». Отдельные элементы заданной и описанной ситуации воспринимаются через органы чувств. Подобный уровень описания получил название перцепивного. Знание его позволяет перевести сознательно заданную локальную задачу в процессе решения на перцептивный уровень, то есть конкретизировать ее содержание: перевести исходные данные и условия в соответствие на один уровень и решить как некоторую такого уровня перцептивную задачу.

Описание условия конкретной задачи решающий должен перевести в абстрактные понятия. Данный вид описания называют рефлекторным (осознанным). Таким образом по уровню представления Ефимов Е.И. разделил локальные задачи и способы их решения.

Нильсон Н., положил в основу классификации средства представления задач. При этом он выделяет такие типы их решения [6]:

−   установление пространства состояний задач;

−   редукция задачи, то есть разделение ее на подзадачи, сведение заданной к очевидной;

−   применение принципа резольвенции, основанного на использовании формальной логики и доказательстве теорем.

Нильсон Н. утверждает также существование обратной зависимости. Задача может быть поставлена только на основе подхода к ее решению: на пространстве состояний или на редукции к подзадачам, или же как теорема, подлежащая доказательству. Такая взаимозависимость между задачей и ее решением позволяет выделить две основные части процесса решения:

1. Постановка задачи и представление ее в определенной форме. В процессе постановки задачи происходит ее ориентация на определенный тип решения. Восприятие задачи сопровождается изменением представления таковой: ее переформулирование, сужение пространства состояний, ориентировка в методах поиска.
2. Поиск решения задачи. Известно несколько оснований для систематизации методов поиска. Прежде всего рассмотрим некоторые из них. Так Ньюэлл А. и его сотрудники вводят универсальный решатель (General Problem Solver – GPS), который можно охарактеризовать как метод редукции задачи [7].

Таким образом, понятие решения задачи – сложное динамическое понятие, имеющее определенную структуру. Характер ее определяется различными факторами: целью процесса, содержанием преобразуемых ситуаций, имеющимися методами решения, взаимообусловленностью содержания задач и средств решения. Данное понятие, с одной стороны, выражает процесс преобразования задачи, с другой стороны, – результат этого процесса.

Ссылки на источники

1. Большая Советская Энциклопедия. – 3-е изд. – М.: Изд-во Сов. Энциклопедия, 1972. – Т. 9. – 624 с.
2. Дружинин В.В., Конторов Д.С. Проблемы систематологии (проблемы теории сложных систем). – М.: Сов. Радио, 1976. – 296 с.
3. Ефимов Е.И. Решатели интеллектуальных задач. – М.: Наука, 1982. – 320 с.
4. Козелецкий Ю. Психологическая теория решения. – М.: Прогресс, 1979. – 504 с.
5. Методические рекомендации по выделению основных этапов формирования у учащихся умения решать задачи по физике / сост. Н.Н. Тулькибаева. – Челябинск: ЧГПИ, 1985. – 32 с.
6. Нильсон Н. Искусственный интеллект: методика поиска решений: пер. с англ. – М.: Мир, 1973. – 270 с.
7. Ньюэлл А., Саймон Г GPS – программа, моделирующая процессы человеческого мышления // Вычислительные машины и мышление / под ред. Э. Фейнбаумана и Дж. Фельдмана. – М.: Мир, 1967. – С. 283–301.
8. Пойа Д. Как решать задачу: пособие для учителей: пер. с англ. / под ред. Ю.М. Гайдукова. – М.: Учпедгиз, 1961. – 207 с.
9. Поспелов Д.А., Пушкин В.Н., Садовский В.Н. К определению предмета эвристики // Проблемы эвристики. – М.: Наука, 1969. – С. 37–58.
10. Тулькибаева Н.Н., Рогожин В.М. Обеспечение качества образовательного процесса в профессиональной школе: теория и практика: монография. – Челябинск: Изд-во ЧГПУ, 2009. – 183 с.
11. Тулькибаева Н.Н., Яковлева Н.М., Большакова З.М., Пушкарев А.Э. Теория и практика экспертизы качества образования на основе стандартизации: монография. – М.: Издательский Дом "Восток", 2002. – 206 с.
12. Эргономика /под ред. В.П. Зинченко. – М.: ВНИИТЭ, 1976. – 235 с.