«Пока это все очень плохо понято»: как математические способности связаны с успешностью

Почему математические способности помогают добиться успеха в жизни, как когнитивные исследования меняют систему образования, бывает ли тревожность полезна и зачем изучать одаренных детей, рассказывает профессор Томского государственного университета и Голдсмитского колледжа (Лондон, Великобритания) Юлия Ковас.

— Одна из центральных тем ваших исследований – математические способности. Как они влияют на жизнь?

— Есть исследования, которые показывают, что люди, которым математика хорошо давалась в школе, в среднем более успешны в жизни по общепринятым критериям – получают ту работу, которую хотят, заработок, социальные показатели. Есть даже статистика, что у этих людей меньше проблем с антисоциальным поведением. Связь значимая, но не очень сильная, поэтому вполне можно очень плохо учиться по математике и преуспеть, никто такой возможности не исключает. Но в среднем есть такая взаимосвязь.

— С чем это может быть связано?

– Прежде всего это может означать, что у человека, который учится по математике хорошо, часто и по другим предметам хорошие отметки. Но даже с учетом уровня интеллекта все равно была найдена слабая, но значимая связь между математическими способностями и успешностью в жизни. Чем это может объясняться? Возможно, это востребованность в тех областях человеческой деятельности, где нужна математика.

Второе объяснение — сама математика, ее постижение положительно влияет на когнитивные процессы, например, на логику, на развитие абстракции, на определенный подход к решению проблем и задач, которые распространяются гораздо шире, чем сама математика. Это пока мало изученные области, но все больше и больше ученые понимают, что математика важна не только с точки зрения того, что вы научитесь считать, а она развивает наше мышление вообще.

Кроме того, есть много исследований, которые показывают, что общество, в котором математическое знание находится на высоком уровне, экономически более успешно. Даже небольшой сдвиг в положительную сторону в этом отношении выливается большими экономическими благами для общества. Математика важна, как на нее ни посмотри.

— Что сегодня уже известно о том, какие механизмы влияют на математические способности?

— На математические способности влияют и гены, и среда. Сейчас уже многое известно, например, о том какие нейронные сети включены в различные аспекты обработки математической обработки. Они разные, как и математические процессы. Какое-то математическое знание завязано на языковых функциях, а какое-то — на пространственных, и все это отражается в мозге. Когда мы говорим о развитии в математике, здесь задействовано очень много механизмов, процессов.

Если мы говорим о школьниках, то до 60% индивидуальных различий между людьми в способностях к математике объясняются различием в их геномах. В то же время это оставляет большую роль для средовых факторов. Кроме того, гены взаимодействуют со средой. Даже если у нас с вами есть какие-то одинаковые геномные участки, которые вносят вклад в математику, это тоже не значит, что у нас будут похожие способности, потому что, например, в какой-то среде мои гены могут получить возможность для своей экспрессии, а в какой-то среде у них нет не будет «пищи».

Очень часто принято упрощать, говоря, что если родители занимаются с тобой математикой, то у тебя будет лучше с математикой, а если не занимаются, то будет хуже. На самом деле, возможно, у родителей, которые занимаются с детьми математикой, просто больше способностей в этой области. Таким образом здесь уже присутствует генно-средовая корреляция, те же самые родители передали не только среду, но и гены. Понять это, учесть, индивидуализировать процесс будет очень важно. Есть определенное количество людей с математическими способностями, которые не выбирают ее, избегают, не любят по причине, не связанной конкретно с математическими операциями, а связаны с какими-то эмоциональными процессами.

— То есть когнитивные исследования в этом направлении могут вообще перевернуть все представления об образовании?

— Сейчас одна из самых больших проблем в образовании состоит в том, что существует много гипотез и мнений по поводу того, как разные факторы влияют на процессы обучения. Но на самом деле пока мы очень мало знаем о том, что и на что влияет и в какой момент развития. Например, изначальные успехи в математике могут усилить интерес к ней, а потом этот интерес может положительно повлиять на дальнейшее обучение. Пока это все очень плохо понято, и я считаю, что задача когнитивных наук, в том числе, состоит в том, чтобы разобраться в причинно-следственных связях. Я думаю, что образование — это, конечно, великое достижение цивилизации, но оно будет улучшаться именно за счет того, что мы как можно глубже и лучше поймем процессы причинно-следственных связей в развитии. Пока очень много мнений «мне кажется», «я считаю», «я уверен», которые не подтверждаются эмпирическими исследованиями.

— Если для когнитивных наук задача — понять причинно-следственные связи, в этом контексте лично для вас, как для ученого, какой вопрос главный?

— Для меня главный вопрос: почему люди отличаются друг от друга по своим когнитивным способностям? Он глобальный, люди веками уже пытаются ответить. Мы постоянно приближаемся к разгадке на микроскопический шаг. Это вызов, понять, почему в одной стране, в одном городе, в одной школе, в одном классе существует огромный разброс когнитивных, интеллектуальных, мотивационных, эмоциональных процессов.

— Расскажите о самых интересных гипотезах в области когнитивных исследований.

— Сейчас в мировом научном сообществе есть ряд вопросов, по которым мы пришли в тупик. Я приведу один пример, который меня очень вдохновляет, — это линейные и нелинейные связи. Коллеги сделали много выводов о психологических процессах на основе одних корреляций. Например, то, что математическая тревожность негативно коррелирует с успешностью. Когда мы постепенно стали изучать более способных людей на более сложных уровнях математики, выяснилось, что зависимость нелинейная.

Скорее всего, существуют какие-то оптимальные уровни тревожности. Если она очень-очень высокая, то это плохо, но если она очень низкая, то это тоже плохо. Видимо, для какого-то драйва, успешности, освоения чего-то необходим элемент тревожности. Проверяя одновременно несколько переменных, мы также выяснили, что если у вас очень высокий уровень тревожности и при этом высокий уровень мотивации, то они каким-то образом могут вместе взаимодействовать и приводить к положительным результатам. Это пример нелинейной связи. Вот это меня очень вдохновляет. Мы сейчас понимаем, какие исследования нужны, какие переменные нужно включать, чтобы сделать действительно важные, полезные выводы, которые до нас были не сделаны.

— И какие именно исследования сейчас нужны?

— Сейчас совершенно ясно, что если у вас обычная выборка, то вы можете не увидеть этих паттернов и сделать неправильные выводы. Представьте, мы основываемся на неправильных выводах, что тревожность – это плохо, вводятся программы по снижению тревожности, они работают, но при этом вы достигаете прямо противоположного результата. Такие исследования покажут нам что, как и с кем индивидуализированно можно делать.

— То есть сейчас перед вами есть некая задача собрать пул одаренных людей?

— Существует много вопросов о взаимосвязи умственных способностей и эмоций, личностных характеристик и интеллекта. Собирать эту выборку по разным школам, университетам, городам сложно, поэтому здесь важная доля исследований будет проходить в лаборатории когнитивных и междисциплинарных исследований в образовательном центре «Сириус». Подразумевается, что мы будем как собирать много данных у большого количества школьников, показывающих незаурядные способности, так и организовывать подпроекты, которые будут глубже изучать какие-то конкретные группы школьников.

Мы сформулировали более 100 гипотез, которые будем проверять. Для проверки каждой гипотезы нужны конкретные методы, но общий вопрос состоит в том, почему люди так сильно различаются по своим мыслительным способностям, достижениям, это тот междисциплинарный вопрос, на который мы стараемся ответить. И поможет нам как раз уникальная выборка. Мы начинаем изучать процессы не отдельно друг от друга, а во взаимодействии, применяя такие методы математической обработки данных, которые позволяют увидеть те процессы, которые до сих пор скрывались от нас.

— Есть уже первые результаты?

— Мы приближаемся к этапу, когда можно будет первые результаты публиковать. В психологии и в когнитивных науках в частности, несколько лет назад произошел кризис, связанный с проблемой репликации результатов исследований. Результаты публиковались, люди их учитывают, ссылаются на них, применяют, а потом оказывается, что работа выполнена с погрешностью какого-то конкретного исследования и результаты не воспроизводятся. Сейчас мы строго подходим к проблеме репликации, поэтому перед тем, как мы что-то будем публиковать, мы пройдем несколько стадий репликации своих результатов в партнерстве с другими центрами. Будут статьи с исследованием пространственных способностей, креативности, творческих способностей, характеристик личности, эмоциональной регуляции, и самое главное, что нам больше всего интересно, взаимосвязи между всеми этими показателями.

— На саммите «Большие вызовы для общества, государства и науки», который прошел в октябре в Сочи, отдельный трек был посвящен когнитивным исследованиям. Я не ошибусь, если скажу, что в последнее время термин «когнитивные исследования» упоминается гораздо чаще, этим исследованиям уделяется больше внимания, появляется больше научных групп в этой сфере? Почему именно сейчас происходит этот всплеск?

— Да, это так. Очень часто сегодня используются модные термины, но не всегда до конца понятно, что за ними стоит. Когнитивные науки – это междисциплинарная область, в которой процессы, связанные с мышлением, могут изучаться и на генетическом уровне, и на уровне нейронных связей, и на уровне психологических процессов, таких как память, внимание, и так далее. То есть это очень многогранная область, и более того, сегодня совершенно ясно, что когнитивные процессы можно изучать только в контексте других процессов, например, эмоциональных, мотивационных, которые напрямую к когнитивным способностям не относятся, но связаны с ними. Поэтому очень трудно отделить когнитивное от не-когнитивного. Более оптимистичное утверждение: я считаю, что расцвет когнитивных наук именно сегодня связан с тем, что появились новые методы анализа данных, и инструменты нейровизуализации, и новые знания о генетике, которые как бы новую кровь вливают в поиск ответов на эти старые вопросы об умственных способностях человека.

— Как это может отразиться на нашей будущей жизни?

— Все время появляется новое знание, которое нужно интегрировать, ассимилировать, интерпретировать и дальше продвигаться. Помогают ли эти знания на практике? Да. Например, дислексия совершенно недавно стала диагностироваться, до этого на таких людей накладывали жуткие стигмы, называли их ленивыми. Сегодня мы понимаем, что при определенной поддержке мы позволяем людям использовать свой интеллектуальный потенциал и быть успешными в самых разных областях. Эти знания – это достижение огромного количества исследований в самых разных областях, смежных с когнитивными науками. Знания проникают в нашу жизнь постепенно. Это не так, что сегодня мы что-то узнаем, завтра дадим новый учебник и все будет прекрасно. Это та область знания, в которой прорыв случится ступенчатым действием. Все время знание немножко улучшается, накапливается. Сейчас уже ясно, что процессов, участвующих в когнитивных способностях, очень много. В данном случае мы можем нащупать какой-то процесс, который может внести совсем небольшое изменение, например, улучшить немножко рабочую память, но у всех. То есть даже небольшие изменения могут привести к категорически новому состоянию общества.

Автор — Юлия Хорошилова

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.