Введение

Обращение к понятию ментальной модели(ММ) обусловлено спецификой нашей исследовательской задачи, связанной с желанием понять, как разные люди представляют себе устройство и функционирование таких «умных вещей», как персональный компьютер и различные современные гаджеты (планшеты, смартфоны и проч.). Размышление над подходом к решению этой задачи привело нас к необходимости взглянуть на нее с позиций культурно-деятельностной психологии не только в силу нашей принадлежности к Московской психологической школе, но и ввиду очевидной адекватности указанной проблемы методологическим основаниям этой научной традиции. Таким образом, поставив перед собой задачу построения ММ пользователя компьютера, мы столкнулись с необходимостью рассмотреть существующие теоретические подходы и разработать пригодные для ее решения методы.

Цель данной статьи — на основе анализа истории исследования ММ и сопоставления этого понятия с концепцией «образа мира» А.Н. Леонтьева обосновать требования к эмпирическому исследованию структуры ММ пользователей персональных компьютеров в рамках культурно-деятельностной парадигмы.

1. История исследования ментальных моделей

Исследования единиц организации опыта человека при взаимодействии с внешним миром проводились на протяжении всего существования психологии. Для наименования этих единиц использовались разные термины: в необихевиоризме — «когнитивные карты пространства» (Özesmi, Özesmi, 2004; Tolman, 1948); в когнитивной психологии — «когнитивная схема» (Найссер, 1981), «ментальная репрезентация» (Johnson-Laird, 1983), «метафора» (Plantinga, 1987); в рамках культурно-деятельностной традиции — «образ мира» (Леонтьев, 1983; Смирнов, 1985) и «ориентировочная основа действия» (Гальперин, 1966/1998; Подольский, 2017; Талызина, 1984). Термин «ментальная модель» был предложен шотландским психологом К. Крэйком в 1943 г. (Craik, 1943; Jonesetal., 2011). Данный конструкт был призван обозначить единицу субъективного опыта, позволяющую человеку строить предсказания будущего «поведения» тех или иных объектов и определять закономерности возникновения событий. В 1980-е гг. представления о функционировании ММ были развиты Ф. Джонсоном-Лэйрдом, который применил этот конструкт для описания процессов мышления: ММ представлялась им как механизм мышления, присущий функционированию рабочей памяти (Johnson-Laird, 1983; Jonesetal., 2011).

В исследованиях процессов памяти единицы организации опыта описывались с помощью понятия «схема» (Норман, 1985; Bartlett, 1932), близкого по содержанию к понятию ММ. Кроме того, в исследованиях памяти и мышления на основе ММ были предложены различные точки зрения на проблему их локализации в общей схеме мыслительных процессов человека. Существуют подходы, приписывающие использование механизмов работы с ММ процессам рабочей и/или долговременной памяти (Jonesetal., 2011).

В то же самое время было предложено иное толкование этого термина, применяющееся при изучении так называемых «наивных теорий» физических процессов. Исследователи этого направления концентрировали свое внимание на построении людьми «теорий по аналогии» при понимании ими причинно-следственных связей в области физических процессов и механических систем (Collins, Gentner, 1987). В частности, были проведены исследования понимания электричества (Ibid.) и экосистемы земли (Vosniadou, Brewer, 1992), в которых (так же, как и в работах К. Крейка) ММ признается внутренним конструктом, рабочей копией внешнего мира.

Еще в одном направлении исследований основной единицей организации опыта считалась когнитивная карта (КК) как структура опыта субъекта, созданная не только в форме карты пространства, но и как наглядное отображение связей единиц опыта. Понятие КК в данном контексте было использовано Р. Аксельродом в 1976 г. (цит. по: Kosko, 1986). В рамках его подхода было также предложено изучать КК с использованием математической теории графов, представляя полученные от испытуемых материалы в виде графов (цит. по: Özesmi, Özesmi, 2004). Отметим, что в этом подходе под КК понимается конструируемый на основе ответов респондента граф (направленный или ненаправленный), состоящий из элементов и связей между ними, а сам метод называется когнитивным картированием (cognitive mapping). Термин КК в его первоначальном толковании (Tolman, 1948), связанном с пространственными представлениями животных и человека, используется и сегодня, однако КК часто рассматриваются именно как «ментальные модели пространства» (Abeletal., 1998). Появившаяся в работах Р. Аксельрода технология когнитивного картирования, изначально связанная лишь с изучением процессов ориентировки человека в реальном пространстве, в настоящее время применяется для изучения любых ментальных пространств и, таким образом, употребляется в этом расширенном толковании для описания ММ комплексов или систем объектов.

Отметим также, что тенденция перехода от рассмотрения ММ как аналога внешнего мира к анализу самой ММ как особого субъективного пространства может быть замечена в подходе к изучению метрики этих ментальных пространств. Допуская, что ММ является одним из видов ментальных репрезентаций наряду с пропозициональными (основанными на структуре языка) и наглядными (представляющими собой «внутренние изображения») репрезентациями (Johnson-Laird, 2004), можно выделить различные способы изучения этих структур опыта. Сравнивая между собой пропозициональные и наглядные репрезентации в ряде экспериментов, С. Косслин (2011) отметил принципиальные отличия в обращении человека с ними. Так, время работы с наглядными репрезентациями зависит от метрики самого образа, от того, насколько «далеки» или «близки» объекты, предстающие перед «ментальным взором». Работа же с пропозициональными репрезентациями напрямую связана с грамматическими структурами языка и время их обработки зависит от структуры понятия или предложения (Там же). ММ как третий вид ментальных репрезентаций, выделяемый Ф. Джонсоном-Лэйрдом, представляет собой смесь пропозициональных и наглядных репрезентаций, с преобладанием в этой смеси наглядного материала (Johnson-Laird, 2004).

Таким образом, во всех перечисленных выше подходах можно выделить общее допущение, что ММ как единица организации опыта представляет собой аналог внешнего мира, его функциональную схему, используемую при взаимодействии человека с ним. При этом чаще всего указывается на то, что данные модели могут быть описаны как сети понятий или представлений, необходимые при предсказании событий внешнего мира.

2. Определение и свойства ментальных моделей

Самое общее определение ММ таково:«Ментальная модель — это структуразнаний, используемая людьми для репрезентации, осмысления и взаимодействия с внешним миром» (Zhang, 2010, p. 2206).В качестве основных характеристик ММ выделяются следующие: 1) неполнота, или ненасыщенность (inconsistency); 2) зависимость от контекста, динамичность, преобладание иконических репрезентаций (Косслин, 2011; Johnson-Laird, 2004); 3) вложенность, или гомоморфность.

Каждой характеристике ММ необходимо дать пояснение, что важно для построения эмпирического исследования и последующего анализа данных.

1) Ненасыщенность (неполнота) ММ свидетельствует о том, что каждая модель строится под конкретную задачу и подбор ее элементов осуществляется на основании их функциональных ролей, а не в соответствии с заранее заданной структурой модели. Следовательно, при отборе методов исследования ММ необходимо отдельно акцентировать внимание на экспликации структуры модели отдельно от ее содержания, учитывая, что наполнение конкретным содержанием зависит от опыта субъекта и может меняться по ходу его взаимодействия с новыми объектами внешней среды (например, новыми элементами интерфейса компьютера). В литературе выделяют следующий механизм формирования и перестройки ММ: любой новый элемент должен быть опосредован опытом взаимодействия с реальностью и лишь после успешного взаимодействия он встраивается в модель (Jonesetal., 2011). Принимая во внимание данную особенность, можно организовать исследование ММ как сравнение респондентов с большим опытом работы («экспертов») с какой-либо системой и «новичков» — людей, не имеющих такого опыта (Hmelo-Silver, Pfeffer, 2004).

2) Принимая во внимание зависимость ММ от контекста работы с ней, необходимо отметить возможную смену этих контекстов в процессе проведения исследования. Так, при ежедневном взаимодействии с компьютером, человек использует ММ компьютерной системы, но специально не рефлексирует всех составляющих этой модели, не пытается связно описать ее или изобразить графически. Во время исследования, напротив, задача респондента преображается — ему необходимо использовать ММ для выполнения предлагаемых заданий, например для объяснения принципов работы какого-либо устройства. Естественно, что такая смена задачи может существенно повлиять на содержание и последующую оценку получаемого эмпирического материала, однако она открывает путь к изучению сознательного изменения задач респондента в ходе исследования и дает возможность анализа общих элементов в нескольких разноплановых заданиях. Кроме того, с помощью постановки перед участником исследования задачи объясненияработы какой-либо системы можно косвенно оценить и саму форму имеющейся у него ММ этой системы.

Также необходимо учесть то, что ММ представляется композицией репрезентаций различных видов (Johnson-Laird, 2004). Данная особенность изучаемого предмета направляет исследование по пути использования методик с различными форматами получаемого эмпирического материала (рисунки, схемы, вербальные пояснения). Отмеченное в ряде работ преобладание в структуре ММ иконических репрезентаций ставит задачу разработки схем анализа графических составляющих эмпирического материала (Jonesetal., 2011).

Как отдельное свойство ММ выделяют ее динамичность, т.е. наличие в модели элементов, описывающих последовательность этапов работы какой-либо системы, подчеркивая ее схожесть с работой той системы, которой ММ соответствует. В исследованиях мышления данное свойство сближает понятие ММ с понятием рабочей памяти (Бэддели, 2008). Таким образом, ММ рассматривается как вычислительная модель, формируемая в рабочей памяти человека и способствующая предсказанию событий внешнего мира до взаимодействия с ним, т.е. динамичность ММ позволяет производить «предварительные вычисления» — прогноз. Кроме того, свойством динамичности объясняют и способность человека использовать причинно-следственные связи в мышлении, поскольку ММ дает возможность хранить и отображать данные связи и, следовательно, прогнозировать события (Johnson-Laird, 2004).

При этом динамичность ММ не всегда приписывается ее содержанию. В некоторых исследованиях, в основном в психологии образования, говорят о динамике самой модели, т.е. об изменении ее внутренней структуры. Так, изучение различий ММ «эксперта» и «новичка» позволяет создать основу образовательной программы по изменению представлений «новичков» о работе некой системы (Hmelo-Silver,Pfeffer, 2004). В подобных исследованиях было также отмечено преобладание абстрактных категорий в представлениях «экспертов» (Ibid.).

3) Еще одним свойством ММ является их вложенность (или гомоморфность), т.е. возможность декомпозиции более сложной модели на несколько более простых: несколько элементов и связей внутри сложной ММ могут рассматриваться как самостоятельная, более простая модель (Jonesetal., 2011). Это свойство ММ дает возможность исследовать ее части как самостоятельные элементы и, напротив, отдельно обсуждать, частью какой более общей и сложной модели является анализируемая в каждом конкретном исследовании модель. Данное свойство сближает представления о ММ с понятием когнитивной схемы У. Найссера, в подходе которого когнитивные схемы описываются как вложенные друг в друга и поэтому функционирование познавательных процессов рассматривается на разных уровнях (Найссер, 1981).

Проведенный выше анализ свидетельствует о наличии некоторой эклектики в подходах к ММ: разные аспекты их структуры и функций находят свое объяснение в рамках различных концепций с разным уровнем эвристичности предлагаемых концептов, конструктов и метафор. Мы предполагаем, что ориентация на полное и точное описание структуры и функций ММ при анализе и сопоставлении столь разных подходов может позволить перейти от эклектики к удачному синтезу (Асмолов, 2015).

3. Культурно-деятельностная парадигма исследования ментальных моделей

Многие современные авторы признают теоретической основой для рассмотрения механизмов формирования ММ как внутренней репрезентации опыта или представления субъекта о внешнем мире на основе его активности общепсихологическую теорию деятельности А.Н. Леонтьева, которая в настоящее время приобретает все большую популярность благодаря публикациям зарубежных исследователей (Engeströmetal., 1999; Kaptelinin, 2015).

В качестве широкого понятия, описывающего ориентировку человека во внешнем мире, в культурно-деятельностном подходе используется понятие образа мира (ОМ), введенное в 1970-х гг. А.Н. Леонтьевым (1983) и разрабатывавшееся в рамках его научной школы (Артемьева, 1999; Гусев, 2007; Смирнов, 1985). Понятие ОМ позволяет объяснить круг феноменов, схожих с описаниями ММ, учитывая при этом культурный контекст и особенности активности субъекта познания при построении его представления о реальности. В этом понятии заключена основная идея о связи модальных характеристик стимулов и использования языка как сети значений, каждое из которых обозначает образы предметов во всей совокупности их перцептивных свойств, придавая амодальный характер тому образу, за которым закрепляется значение.

3.1. Понятие и структура образа мира

Строго и устоявшегося в литературе определения понятия ОМ в настоящее время не существует. Этот концепт так и остался недостаточно разработанным А.Н. Леонтьевым, что, с одной стороны, позволяет использовать его в различных областях психологии, а с другой — затрудняет четкую фиксацию круга феноменов, описываемых и объясняемых этим понятием (Серкин, 2006). В рамках концепции А.Н. Леонтьева наше восприятие и понимание внешнего мира не порождается актуальным чувственным воздействием; наоборот, чувственная основа образа накладывается на существующий и постоянно меняющийся ОМ (Леонтьев, 1983). Последователи Леонтьева подчеркивают весьма важную идею об интегративной функции ОМ в познании. Они указывают на то, что это понятие описывает механизм накопления человеком чувственного опыта, являясь своего рода интегратором результатов его взаимодействия с внешним миром, обобщенной моделью представлений человека о мире, формирующей субъективную семантику круга тех предметов, с которыми он взаимодействует (Артемьева, 1999; Серкин, 2006; Смирнов, 1985).

В данной работе мы предлагаем понимать под ОМ такой идеальный интегральный продукт процесса познания, который, с одной стороны, получается путем «означивания» единиц чувственного опыта в процессе восприятия и дальнейшего придания им субъективного смысла, а с другой — направляет процесс восприятия путем построения перцептивных гипотез на основе сформированных значений и смыслов. Таким образом, ОМ выступает как культурно формируемая основа восприятия субъектом действительности, предполагает и характеризует его активность в процессе познания и предметной деятельности.

В данном определении (в соответствии с идеями А.Н. Леонтьева) описана структура ОМ — наличие в нем уровней «чувственной ткани», «значений» и «личностных смыслов», а также порядок их формирования в онто- и актуалгенезе процесса познания (Смирнов, 1983). Можно провести параллель между выполненными в культурно-деятельностной психологии исследованиями чувственной ткани и значений в структуре ОМ и изучением специфики ММ как синтеза пропозициональных и наглядных репрезентаций в работах С. Косслина (2011). Остановимся на этом подробнее.

Как подчеркивает С.Д. Смирнов (1985), основные функции ОМ на этих двух уровнях заключаются в направлении процесса восприятия путем построения перцептивных гипотез и встраивании актуального чувственного опыта в целостную структуру при «подтверждении гипотезы» или корректировке ОМ при противоречии текущих впечатлений и ожидаемого события. Здесь фиксируется важная характеристика активности познающего субъекта — вторичная зависимость деятельности от регулирующего ее образа. Кроме того, выделяется существенное свойство ОМ в целом — его роль в процессе познания предмета и ситуации становится выше роли отдельных чувственных впечатлений. Еще одна важная характеристика такого понимания формирования ОМ — полная зависимость его структуры и содержания от собственной активности познающего субъекта. Эта активность проявляется в построении перцептивных гипотез, напрямую зависящих от прошлого опыта, фиксируемого в сформированном ОМ, а также в направлении познания «от субъекта на объект».

Рассмотрим далее направления изучения ОМ в контексте перехода от чувственных впечатлений к означиванию образа и роль изучения языка и индивидуальной специфики семантического пространства при анализе ОМ разных субъектов познания.

3.2. Роль значения в структуре образа мира

Основным уровнем построения ОМ является сфера значений — идеализированная система фиксированных общественной практикой связей объектов между собой, отраженная в языке(Леонтьев, 1983). Это, по словам А.Н. Леонтьева, дополнительное к общему четырехмерному восприятию пространства и времени пятое квазиизмерение позволяет людям, носителям языка, ориентироваться в ранее неизвестных, но познанных обществом связях вещей и событий.

В настоящее время изучение системы значений, фиксированных в языке, ведется в различных направлениях психологии — в психологии социального познания (Андреева, 2009; Хорошилов, 2016), когнитивной лингвистике и нейронауках (Фаликман, 2014). Сам предмет изучения — язык — рассматривается как переданная субъекту общественная практика познания объектов или событий и предполагается наличие разных словарей описания объекта в соответствии с разнообразием практик работы с ними (Лакофф, 2011). В самом общем виде Дж. Лакофф выделяет два подхода к анализу значений в современных социальных науках: подход объективной фиксации значений и экспериенциалистский (от experience— опыт) подход (Там же). Данное разделение справедливо в первую очередь для различных школ лингвистики, но также применяется в когнитивной психологии и культурной антропологии; оно также содержательно близко к разделению материалистического и феноменологического направлений в философии познания (Там же).

Рассматривая подход объективной фиксации значений, Дж. Лакофф отмечает следующие его основные черты (Там же):

1. под значением понимается объединение признаков и закрепление за этой общностью определенного словесного знака — символа;

2. символы получают свое значение через соотношение с вещами внешнего мира, являясь внутренними репрезентациями внешней реальности;

3. система значений есть отражение логики внешнего мира;

4. абстрактные символы могут отображать взаимосвязи и отношения предметов друг к другу и формируются в процессе познания этих отношений.

Такое объективистское представление было широко распространено при анализе значений и языка в истории лингвистики и психологии (Ждан, 2012; Лакофф, 2011). В логике этого подхода становится возможной оценка значения по критерию его истинности, т.е. соответствия логической структуре объектов внешнего мира. Анализ структуры значений и логики формирования понятий в известных работах Ж. Пиаже и Л.С. Выготского отчасти опирался на такой подход к языку (Выготский, 2016; Обухова, 2001).

Однако в современных социальных науках значение все чаще трактуется как «зависящее от опыта»: источниками формирования всякого значения считаются чувственный опыт и опыт действий во внешнем мире, само познание признается воплощенным. Дж. Лакофф (2011) видит специфику такого — основанного на опыте — подхода к пониманию значений и познания в следующем:

1. познание является воплощенным— структуры значений имеют источником опыт восприятия, движений и социальных действий;

2. возможно выделение образныхпонятий, т.е. использование метафор, метонимий и ментальных образов по отношению к тем объектам, чувственный опыт познания которых для субъекта ограничен;

3. мысль (значение) имеет свойства целостности (гештальта) и не является простым объединением признаков;

4. структура значения может быть реконструирована с помощью когнитивной модели, имеющей перечисленные выше свойства.

Экспериенциалистский подход к исследованию языка, по мнению Дж. Лакоффа, требует качественного анализа структуры и содержания индивидуальных представлений субъекта, а также внимания к его индивидуальному опыту познания и освоения языка. 

4. Изучение ментальных моделей компьютера в рамках культурно-деятельностного подхода

При построении исследования имеющихся у разных пользователей ММ компьютера в культурно-деятельностной парадигме стоит учитывать следующие особенности ММ.

1. Интегральность образа мира. Выделение в структуре ОМ нескольких уровней восприятия объектов и событий дает основание применять различные исследовательские подходы и методики. Каждая методика может быть направлена на постижение разных уровней ОМ, но обобщать получаемые данные необходимо в едином ключе — анализировать их как разные аспекты единого образа.

2. Культурная опосредованность образа мира. Используя в исследованиях ОМ методики, разработанные в русле изучения ММ, необходимо учитывать культурно опосредованный характер получаемых результатов. Применяя методы когнитивного картирования или построения семантических сетей, необходимо анализировать используемые респондентом значения в экспериенциалистском ключе — как результат индивидуального опыта познания культурных значений предметов.

3. Системность образа мира.При исследовании ММ компьютера возможно получение данных, относящихся к различным уровням ОМ, различным ситуациям и аспектам жизни. Для достоверной реконструкции ОМ необходимо всякий раз задумываться о том, какое место занимает тот или иной образ восприятия в целостной картине мира.

4. Активность субъекта познания.При исследовании ММ компьютера необходимо учитывать, что получаемые результаты специально конструируются респондентом и могут меняться в ходе самого исследования или по мере приобретения человеком другого опыта, даже метафорического. Необходимо верифицировать получаемые данные с помощью использования комплекса методик изучения ММ, а также позволять респонденту менять и уточнять ответы.

В целом изучение ММ компьютера в культурно-деятельностной парадигме дает исследователю возможность учитывать индивидуальную специфику восприятия компьютера и получить при этом данные, свидетельствующие как о принадлежности человека к той или иной культуре, так и о его индивидуальных особенностях.

Заключение

Анализ основных подходов к исследованию ММ в психологии и сравнение этого понятия с концепцией «образа мира» А.Н. Леонтьева позволили описать свойства ММ, которые необходимо учитывать при построении исследования в рамках культурно-деятельностной парадигмы. Интегральность, культурная опосредованность и системность образа мира, а также активность познающего субъекта — важные ориентиры при планировании конкретных эмпирических исследований ММ.

Конечно, в теоретическом обзоре не удалось охватить и другие парадигмы исследования единиц внутреннего опыта: системно-эволюционный, системно-субъектный и субъектно-деятельностный подходы. Их рассмотрение позволит перейти на межпарадигмальный уровень анализа. Кроме того, отдельного рассмотрения заслуживают неосознаваемые компоненты ММ и их взаимодействие с осознаваемыми. 

Указанные направления представляют собой перспективы проделанной работы по описанию структуры и характеристик единиц опыта субъекта. Другое важное направление развития данной работы — построение плана и проведение конкретного эмпирического исследования ММ пользователей персональных компьютеров с применением описанных здесь методологических ориентиров.