От Сократа до ИИ: исследования интеллекта и их роль в образовании

«Я мыслю, следовательно, я существую»
На протяжении веков философы, ученые и психологи пытались разобраться, что такое человеческий интеллект, как его определить, измерить и развить.
Философы Древней Греции, рассуждая о природе человека, связывали умение мыслить, познавать с морально-этическими аспектами бытия. Сократ говорил, что «есть одно только благо — знание и одно только зло — невежество». Позднее Платон, ученик Сократа, определял разум как высшую познавательную способность души.
Сократ и Платон посвятили жизнь тому, чтобы учить людей мыслить. Сократ изобрел особый метод познания — сократический диалог. Философ не предлагал ученикам готовых ответов — он задавал провокационные вопросы, которые побуждали собеседников задумываться над собственными убеждениями. Как ни удивительно, сегодня сократический диалог используется в обучении нейронных сетей. Платон основал в Афинах один из первых известных центров образования в Западном мире — Академию, которая просуществовала более 900 лет.
С течением времени взгляды на интеллект (от лат. intellectus — «восприятие», «разумение») менялись. В работах французского философа Рене Декарта, жившего в XVII веке, разум рассматривается как механизм, который можно исследовать и анализировать. Декарт считал, что разум — это система, в которой различные когнитивные способности (например, память, внимание, умение рассуждать) взаимодействуют и функционируют совместно. Иммануил Кант, немецкий философ XVIII века, разделял разум на два вида: практический и теоретический. Теоретический сосредоточен на изучении природы и научном познании, а практический связан с этическим поведением человека и моралью.
Первые IQ-тесты
До определенного момента у людей не было необходимости оценивать свои интеллектуальные способности. Она возникла после окончательного формирования системы массового школьного образования в Европе. В некоторых странах обучение детей стало обязательным еще в XVII столетии, но большинство государств пришло к этому только в XIX веке.
Одной из последних о введении всеобщего начального образования объявила Франция. В 1881–1882 годах она приняла законы Жюля Ферри, установившие обязательное бесплатное образование для детей от шести до 13 лет независимо от социального и экономического положения их семей. В результате учителя французских школ столкнулись с необходимостью преподавать математику, чтение и письмо ученикам, родители которых зачастую были неграмотными. Быстро стало очевидно, что умственные способности детей в классе неодинаковы: многие учащиеся с программой не справлялись.
Французские власти начали искать способ определить, какие школьники нуждаются в дополнительной поддержке или особом подходе. В 1904 году министерство образования поручило психологу Альфреду Бине разработать систему оценки интеллектуальных способностей детей. Бине вместе с коллегой Теодором Симоном создал тест, который оценивал восприятие, память, языковые навыки и логическое мышление. Тест Бине — Симона стал первым направленным на решение конкретных образовательных проблем и положил начало новым исследованиям в области психометрии и психологии.
В 1916 году американский психолог из Стэнфордского университета Льюис Термен доработал тест Бине — Симона. Новая версия прибрела название «шкала интеллекта Стэнфорд — Бине» и получила широкое распространение в США и других странах. Бине и Терман стали одними из основоположников психометрической школы, которая акцентирует внимание на количественном измерении интеллекта и стандартизации результатов этих измерений.
Обманчивая объективность тестов
В 1908 году Бине и Симон ввели понятие умственного возраста, отражающего уровень интеллектуального развития человека. Четыре года спустя немецкий психолог Вильям Штерн разработал систему расчета коэффициента интеллекта (IQ), которая учитывала умственный возраст. Формула проста. Если десятилетний ребенок в тесте решает столько же задач, сколько среднестатистический двенадцатилетка, его показатель IQ вычисляется следующим образом: 12 ÷ 10 х 100 = 120. В современных IQ-тестах вроде Стэнфорд — Бине и Векслера коэффициент интеллекта рассчитывается на основе статистических распределений. Средним значением IQ считается 100, а стандартным отклонением — 15, то есть если измерить интеллект большой группы людей, то около 70% наберут 85–115 баллов.
Стандартизированные IQ-тесты до сих пор используются в некоторых странах, например для определения ребенка в класс коррекции или отбора в школы для одаренных учеников, при приеме на работу. Однако некоторые психологи считают, что такие тесты не дают объективной оценки интеллектуального развития человека, поскольку не учитывают влияния социально-экономических и культурных факторов. Например, низкий показатель IQ ребенка может объясняться воздействием неблагополучной среды, а не слабыми интеллектуальными способностями. Большое значение имеет язык, на котором люди проходят тестирование: носители языка и иностранцы сдают тест с разными результатами. Наконец, некоторые испытывают «тестовую тревожность» и пишут любые стандартизированные тесты хуже, чем могли бы.
Эти нюансы убедили многих психологов и педагогов в том, что результаты IQ-тестов нужно интерпретировать с осторожностью. «Это тестирование с высокими ставками, ведь на его основании мы принимаем важные решения, которые оказывают существенное влияние на жизнь конкретного человека. Говоря о решениях, я имею в виду постановку диагноза в психиатрии или выявление расстройств, которые требуют подбора специальных программ для обучения ребенка», — говорит научный сотрудник Центра психометрики и измерений в образовании НИУ ВШЭ Татьяна Канонир. Именно поэтому важно не только стандартизировать критерии IQ-тестов, но и регулярно, примерно раз в 10 лет, адаптировать их под новое поколение школьников.
Интеллект как отражение культуры
Сегодня научное сообщество понимает, что интеллект — это сложный и многомерный конструкт, который нельзя сводить лишь к логике и способности решать задачи. Во многих культурах умным считается тот, кто демонстрирует не столько академический, сколько практический интеллект, позволяющий выживать.
В своей работе You Can’t Take It with You: Why Ability Assessments Don’t Cross Cultures («Этого не взять с собой: почему к оценке способностей в разных культурах нужно подходить по-разному») американский психолог и культуролог Патриция Гринфилд показала: то, что принято считать умом в одной среде, в другой может интерпретироваться иначе. Изучая народность майя, она обнаружила, что для этих людей «быть умным» означает эффективно взаимодействовать с окружающими. А психолог Елена Григоренко и ее коллеги в статье «Организация представлений об интеллекте у луо: исследование имплицитных теорий в кенийской деревне» заявили, что понятие интеллекта у сельских жителей Кении включает в себя такие элементы, как моральное поведение и долг перед другими.
Дети, выросшие в среде, где не применяют западный подход к образованию, могут выдавать плохие результаты на традиционных IQ-тестах. Американский психолог Роберт Стернберг обнаружил, что дети из сельских районов Танзании гораздо лучше проходят тесты, когда ученые адаптируют стандартные инструкции под местные особенности восприятия. В противном случае дети не всегда понимают, что от них требуется, и коэффициент их умственных способностей оказывается ниже среднего.
Интеллект — и не один
Важной вехой в современном подходе к пониманию интеллекта стали работы американских психологов Говарда Гарднера и уже упомянутого Роберта Стернберга. В 1983 году Гарднер предложил теорию множественного интеллекта, согласно которой интеллект не является однородным понятием и не может быть измерен только с помощью традиционных IQ-тестов. Гарднер выделил девять типов интеллекта: вербально-лингвистический, логико-математический, визуально-пространственный, музыкально-ритмический, телесно-кинестетический, межличностный, внутриличностный, натуралистический и экзистенциальный.
Стернберг, в свою очередь, разработал триархическую теорию и описал три основных компонента интеллекта: аналитический (способность решать проблемы и выполнять логические операции), практический (умение применять знания в реальной жизни) и творческий (способность генерировать новые идеи и адаптироваться к изменениям). Эта теория подчеркивает, что интеллект выражается в умении не только решать тестовые задачи, но и эффективно функционировать в обществе. Идеи Гарднера и Стернберга способствовали разработке индивидуализированных методов обучения, учитывающих стили мышления и предпочтения учеников.
Не менее значимы работы американских психологов Джона Майера и Питера Саловея, которые ввели в научный дискурс термин «эмоциональный интеллект». Ученые вычленили четыре аспекта этого интеллекта: распознавание собственных и чужих эмоций; применение эмоций для облегчения мышления; понимание эмоций и причин их смены; способность управлять своими и чужими эмоциями.
Популяризатором концепции эмоционального интеллекта стал психолог и журналист Дэниел Гоулман. В своей книге «Эмоциональный интеллект. Почему он может значить больше, чем IQ», вышедшей в 1995 году, он привел результаты исследования, в котором участвовали топ-менеджеры крупных финансовых, производственных и технологических компаний. Исследование показало, что руководителям с высоким уровнем эмоционального интеллекта лучше удается управлять компаниями, развивать команды и улаживать конфликты. Гоулман подчеркивал, что эмоциональный интеллект определяет успешность человека в бизнесе в большей степени, чем умственные способности. Книга повлияла на подход к отбору и обучению менеджеров во многих странах: организации стали уделять внимание развитию эмоционального интеллекта как ключевого навыка руководителей.
Пять условий развития интеллекта
Данные, полученные в ходе многочисленных исследований, позволяют вывести основные условия, благотворные для развития интеллекта в любом возрасте.
- Физическая активность. Регулярные спортивные упражнения налаживают кровообращение и снабжение мозга кислородом, что положительно сказывается на когнитивных функциях. Физическая активность помогает улучшить память, концентрацию внимания и общую работоспособность. Поэтому спорт должен быть важной частью жизни. Об этом знали даже в древности — неспроста в Академии Платона ежедневные физические упражнения и состязания были обязательны для всех учеников.
- Здоровое питание. Еда влияет на состояние мозга и интеллекта. Употребление продуктов, богатых жирными кислотами омега-3 (например, рыбы), антиоксидантами (ягод, орехов), витаминами и минералами (фруктов, овощей), позволяет поддерживать здоровье нейронов и улучшает память.
- Эмоциональное благополучие. Хронический стресс негативно воздействует на когнитивные функции мозга. Техники управления стрессом, такие как медитация, упражнения на осознанность, а также творческие хобби позитивно влияют на работу мозга и повышают интеллектуальную активность.
- Качественная культурная среда. Групповые курсы иностранного языка, обсуждение или планирование путешествий, позволяющих познакомиться с культурой других народов, книжный клуб, в котором люди обмениваются идеями, — все это помогает развивать гибкость мышления.
- Непрерывное обучение. Мозг человека обладает нейропластичностью: он может изменяться в ответ на новый опыт. Постоянное обучение, решение новых задач, приобретение навыков и изучение языков стимулируют образование новых нейронных связей и поддерживают когнитивные функции на протяжении всей жизни.
Гены или среда
Во второй половине ХХ века интеллектом человека заинтересовалась еще одна группа ученых — психогенетики. Они пытались установить, как наследственность и среда влияют на формирование психики индивида, в том числе на интеллект, эмоциональные реакции и предрасположенность к психическим заболеваниям.
Одно из самых известных исследований в этой области провели американские ученые под руководством психолога Томаса Бушара. Они изучили 100 пар однояйцевых близнецов, разлученных в детстве и попавших в разные семьи. У людей, выросших в разных условиях, но имеющих одинаковый набор генов, совпадение результатов IQ-тестов достигало 70%.
Влияние генетических факторов на интеллект, впрочем, не стоит переоценивать. Лонгитюдное исследование, в ходе которого ученые наблюдали за более чем 1000 американских детей с момента рождения до подросткового возраста, выявило значительное влияние среды на когнитивное развитие. Дети, получавшие качественное воспитание и образование в раннем возрасте, демонстрировали более высокие показатели IQ по сравнению со сверстниками, которым повезло меньше. Поэтому сегодня большинство исследователей склоняются к тому, что среда и гены воздействуют на интеллект человека в равной степени.
Интеллект в третьем тысячелетии
В XX веке средние показатели IQ росли стремительными темпами — как в отдельных государствах, так и в целом по миру. Лонгитюдное исследование новозеландского психолога Джеймса Флинна, которое продолжалось с 1932 по 1978 год, продемонстрировало, что средний уровень интеллекта американцев за изученные десятилетия увеличился примерно на 15 пунктов. Схожие цифры получали и ученые в других странах. В своей статье, опубликованной в 1984 году в журнале Psychological Bulletin, Флинн предположил, что средний коэффициент интеллекта человека будет постепенно увеличиваться и дальше — этот рост получил название эффекта Флинна. Однако более поздние исследования показали, что темпы роста IQ людей стали снижаться, а в третьем тысячелетии положительная динамика и вовсе сменилась отрицательной.
В 2018 году Национальная академия наук Норвегии обнародовала работу ученых Бернта Братсберга и Оле Рогеберга, которые проанализировали данные 730 000 тестов IQ, выполненных с 1970 по 2009 год, и обнаружили, что результаты ухудшились в среднем на семь пунктов за одно поколение.
Недавнее исследование группы канадских ученых, опубликованное в журнале Frontiers in Psychology, продемонстрировало, что средний уровень IQ студентов бакалавриата значительно снизился за последние 70–80 лет. Если в 1940–1950-х годах он находился в диапазоне от 115 до 130 баллов по шкале Векслера, то к 2022 году составил всего около 102 баллов.
Рассуждая о причинах возникновения «обратного эффекта Флинна», ученые в разных странах выдвинули множество гипотез. Среди основных факторов назывались ухудшение экологической обстановки, массовое несоблюдение принципов здорового питания и сокращение физической активности, ухудшение генофонда из-за отказа женщин с высоким IQ рожать детей. После 2020 года не раз писали о падении IQ людей, перенесших COVID-19. Некоторые эксперты даже предположили, что результаты опытов, демонстрирующих снижение уровня интеллекта человечества, можно отчасти списать на особенности выборки. К примеру, уменьшение среднего IQ студентов можно объяснить тем, что высшее образование сейчас доступно не самым выдающимся молодым людям, как это было в середине XX века, а более широкому кругу желающих его получить. А негативную динамику IQ в целом можно обосновать старением населения: доля пожилых в выборках увеличивается, а их баллы, как правило, ниже, чем у остальных участников исследований.
Последнее время ухудшение интеллекта все чаще объясняют развитием цифровых технологий, в частности ИИ, из-за которых люди, в особенности дети и подростки, отвыкают думать самостоятельно и запоминать информацию.
Нейронаука меняет педагогику
Поиском ответов на вопросы о развитии человеческого интеллекта и способах на него повлиять активно занимается нейронаука, которая изучает структуру и функции нервной системы и объединяет знания из разных областей, в том числе биологии, психологии, физики, химии, компьютерных наук, медицины.
Специалисты по нейронауке используют разные методы исследований: функциональную магнитно-резонансную томографию, транскраниальную магнитную стимуляцию, электроэнцефалографию, магнитную энцефалографию, позитронно-эмиссионную томографию. С их помощью ученые визуализируют работу мозга человека, совершающего те или иные мыслительные операции. Применение современных методов позволило лучше понять, как функционируют зеркальные нейроны и какие участки мозга отвечают за память, произвольное и непроизвольное внимание, а также раскрыть понятие нейропластичности — способности мозга физически меняться в процессе освоении новых навыков.
«Магнитоэнцефалография, ЭЭГ, МРТ используются для изучения особенностей обработки информации при таких нарушениях, как аутизм, СДВГ, а также оценки созревания разных отделов головного мозга. Мы можем увидеть, как неравномерное созревание мозговых структур и сетей ограничивает усвоение ребенком программ или, наоборот, способствует ему», — объясняет Мария Фаликман, преподаватель психологии из Севани: Университета Юга (США).
Открытия в области нейронауки влияют на образовательные практики. Благодаря изучению нейропластичности получила распространение концепция непрерывного обучения. Когда исследования показали, что активное участие школьников в образовательном процессе способствует усвоению материала, в педагогике стали чаще применять групповую работу, проектное и совместное обучение. Теперь в план уроков стараются включать задания, которые требуют от учеников действий, а не пассивного слушания.
После того как выяснилось, что положительные эмоции играют важную роль в процессах запоминания, все большее распространение стали получать программы социально-эмоционального обучения школьников. Они помогают развивать самоконтроль, учат адекватно реагировать на происходящее, самостоятельно принимать решения, налаживать отношения с окружающими — и способствуют созданию безопасной атмосферы в классе.
Нужно понимать, однако, что нейронаука сосредоточена на поиске закономерностей, а не на подборе индивидуальных программ развития. Это объяснимо, на формирование интеллекта влияет огромное количество факторов: от генетики до наличия в семье библиотеки. Поместить человека в аппарат фМРТ и на основании увиденного дать ему конкретные рекомендации просто невозможно.