CC BY-NC-ND
29
В.Ф. Спиридонов, Э.В. Эзрина
Возможности эмпирической проверки грамматической теории Н. Хомского
В статье обсуждаются направления и результаты эмпирической проверки стандартной теории Н. Хомского. В ходе нескольких экспериментов на материале языковых и неязыковых знаковых систем были получены аргументы как в пользу, так и против названной теории. Для продолжения дискуссии необходимы методические средства, которые позволят наблюдать синтаксис «за работой».
Ключевые слова: эмпирическая проверка грамматической теории, знаковые системы, решение текстовых алгебраических задач, трилингвы, сублиминальный прайминг.
Эмпирические данные, полученные в ходе изучения какой-либо периферической предметной области, иногда могут пролить неожиданный свет на теоретические построения, определяющие магистральные линии развития смежных областей и даже целых наук. В этом смысле психологические данные порой могут оказаться вполне пригодными для проверки лингвистических теорий. Подобные «отдаленные» переносы интересны тем, что происходят вопреки существенным различиям в исследовательских традициях, методологических ориентациях и методической оснащенности психологов и лингвистов.
Строго говоря, выбранный для проверки в данном исследовании вариант грамматической теории Н. Хомского1, эмпирической проверке не подлежит, поскольку не формулирует никаких предсказаний, которые могут быть проверены психологическими методами. Содержащиеся в названной работе многочисленные апелляции к фактам человеческого поведения в тех или иных ситуациях, явно выступают иллюстрациями авторских идей, а не способами их испытания. Однако соблазн считать названное построение объяснительной теорией в традиционном естественнонаучном смысле чрезвычайно велик: для этого достаточно эксплицировать проверяемые гипотезы, сформулировав их в терминах внешне наблюдаемого поведения. Попытки такого рода предпринимались неоднократно
© Спиридонов В.Ф., Эзрина Э.В., 2014
(в качестве примера можно вспомнить не имеющую своего англоязычного аналога книгу Д. Слобина и Дж. Грин2), но, насколько можно судить, вопреки интенциям самого Хомского, много раз декларировавшего полностью формальный характер своей теории3.
Цель настоящей работы — отнюдь не в еще одной экспериментальной проверке популярной теории, но в привлечении целого ряда дополнительных фактов, позволяющих расширить и обогатить проблемное поле, в котором она живет и действует. В центре анализа будет находиться универсальный характер утверждений теории Хомского: действительно ли грамматические структуры, характерные для человеческого языка, возникают и при овладении неязыковыми знаковыми системами (школьной алгеброй) и опосредуют ли семантические и синтаксические структуры родного языка функционирование иностранных языков, выученных позже родного.
Учитывая широкую известность положений анализируемой теории, мы не будем характеризовать их все, а лишь те из них, которые выступят предметом специального внимания, чем сильно упростим свою задачу. Из многочисленных утверждений, содержащихся в стандартной теории Хомского, наиболее удобными для проверки психологическими средствами кажутся следующие:
1) Существование ядерных предложений, т.е. простых утвердительных предложений с глаголом в изъявительном наклонении активного залога. Эти предложения являются исходными, а все остальные — производными от них, получаемыми путем тех или иных трансформаций.
Если попытаться превратить этот тезис в эмпирически проверяемое утверждение, то реальное существование ядерных предложений должно проявляться в каких-то наблюдаемых характеристиках их функционирования (например, они должны быстрее порождаться или пониматься и легче запоминаться носителями языка и т.п.; проверке подобных формулировок посвящена уже упомянутая выше книга Слобина и Грин). В настоящей работе мы рассмотрим иную эмпирическую гипотезу: ядерные предложения должны появляться в речи статистически чаще всех прочих. Кроме того, если носитель языка действительно предпочитает использовать ядерные предложения, то процесс их порождения должен отличаться устойчивостью к различным ситуативным воздействиям, т.е. при наличии различных возможностей должны порождаться именно они. Основанием для подобной гипотезы могут служить психологические рассуждения о наименьших затратах когнитивных ресурсов, необходимых для порождения ядерных предложений4. В таком случае при отсутствии специальных коммуникативных или иных задач у говорящего мы должны наблюдать вышеописанную картину.
2) Безошибочное различение синтаксически правильных и неправильных предложений носителем языка.
Это утверждение предполагает как однозначно правильное различение синтаксически правильных и неправильных предложений, так и отсутствие синтаксических ошибок, которые совершает носитель языка при самостоятельном продуцировании предложений. Однако, следуя предложенному Хомским противопоставлению языковой компетенции и языкового употребления (на который могут влиять самые разные факторы: усталость, невнимательность, измененные состояния сознания и др.), эмпирически мы должны наблюдать не только отсутствие синтаксических ошибок, но и их эффективную коррекцию всеми носителями языка в случае необ-ходимости5.
3) Врожденный характер синтаксических конструкций родного языка, связанный с существованием Универсальной грамматики6.
Подобное положение дел должно обеспечивать привилегированное положение синтаксиса родного языка, который, сформировавшись первым, в дальнейшем опосредует изучение, а главное — использование синтаксических конструкций всех иностранных языков, изучаемых во взрослом возрасте. Именно подобный «перенос» некоторых синтаксических конструкций первого языка на аналогичные конструкции языков, выученных позже, мог бы быть самым сильным вариантом гипотезы лингвистической относительности, с которой так спорят сторонники Хомского (например, С. Пинкер7). Заманчиво также проверить аналогичную гипотезу относительно семантики родного языка.
Для проверки сформулированных гипотез мы проанализируем результаты нескольких психологических экспериментов. Еще раз отметим, что все данные, которые будут приведены ниже, применительно к лингвистической теории носят косвенный характер. Это значит, что в центре обсуждения окажутся вопросы интерпретации полученных результатов.
I. Усвоение неязыковой знаковой системы (на примере решения текстовых задач по алгебре)
1.1. Для проверки первой гипотезы (о существовании ядерных предложений) рассмотрим одну из разновидностей учебных задач — текстовые задачи по алгебре. Это один из видов хорошо определен-ных8, закрытых9 проблемных ситуаций10, которые находят широкое применение в школьной практике.
Такие задачи и способы их решения представляют собой пример использования знаковой системы (конечно, в отличие от естественного языка, более простой и обслуживающей существенно более узкий круг задач), содержащей правила построения комбинаций из знаков, то есть, по сути, — синтаксис. Логично допустить, что положения теории Хомского в определенной степени распространяются и на этот материал.
Ключевую роль в структуре таких проблемных ситуаций (по крайней мере, в пределах школьной программы)11 играет понятие функции у=:Г(х)12. Этот конструкт выступает как способ организации и представления содержания задачи. В условии текстовых задач по алгебре можно обнаружить, по крайней мере, одну связанную пару одноименных величин (иногда больше), которые не определены количественно, выражены одна через другую и не могут быть непосредственно вычислены. Скажем, в задаче «На автостоянке находятся машины — автомобили и мотороллеры. У них вместе 100 колес и 40 рулей. Сколько тех и других машин?» такой парой является соотношение между количеством мотороллеров (х) и количеством автомобилей (40-х). Собственно, это и есть «минимальная» функция (здесь: у=40-х). Мы будем называть ее функциональной связкой. Она используется в ходе решения для определения значений элементов проблемной ситуации. Из подобных и более сложных связок и конструируется уравнение, с помощью которого решается задача. В более сложном случае в состав связки могут входить не целые величины, а доли, заданные по отношению к некоторому целому. Например, первый рабочий, работая отдельно, может выполнить всю работу на 5 ч. скорее, чем второй рабочий, если последний будет работать отдельно. Тогда производительность второго рабочего равна 1/(х+5), если х — время работы первого из них.
Полное уравнение также является функцией, но зафиксированной в более крупном масштабе: меньшие конструкции «вложены» в нее. Поскольку в уравнении его левая и правая части приравнены друг к другу, при его составлении параметры задачи должны быть связаны между собой соответствующим образом. Кроме того, искомое должно быть определено в условии задачи, по крайней мере, дважды разными способами (в приведенном примере это сделано через сумму колес и сумму рулей). Только в таком случае в задаче имеется объективное основание для составления уравнения.
Помимо функциональных связок в условии задачи могут присутствовать и количественно определенные величины (скажем, скорость поезда 40 км/ч).
Важным свойством таких задач выступает то, что они решаются посредством конструирования системы новых («вторичных») зна-
чений ключевых явлений, содержащихся в условии. Некоторая их часть не присутствует в готовом виде до начала решения и может не возникнуть в его ходе, тогда ответ останется ненайденным. Будучи сформированными, новые значения постепенно оказываются увязанными в единую структуру и определенными друг через друга. Подобная конструкция, возникающая по ходу решения задачи, задает границы ее условности, параметры оценки правильности ответа, допустимые интерпретации, а главное — будущее решение. Принципиально важно, что в рамках этой структуры оказываются определенными не только заданные в явном виде, но и неизвестные условия задачи (в том числе — ее искомое). Построение новых значений совершается с помощью специальной знаковой системы, использующей алгебраические обозначения, и получает в развитом виде форму алгебраического уравнения.
Специфической особенностью анализируемых задач является отсутствие формализованных правил составления уравнения на основании их текста13. При этом для решения одной и той же задачи может быть составлено очень большое количество корректных уравнений. В случае самых сложных в школьной программе так называемых вырожденных задач (в которых отсутствует количественная информация, а все условия выражены попарно друг через друга) речь может идти о десятках различных уравнений14. По-видимому, здесь можно говорить о слабом варианте дискретной комбинаторной системы и о творческом (с некоторыми оговорками) характере ее использования в ходе решения.
Таким образом, построение уравнения на основании текста задачи представляет собой аналогию порождению предложения на естественном языке: решатель должен выразить некоторое содержание, опираясь (подчиняясь) определенным правилам алгебраического синтаксиса. Сами уравнения, составленные для решения текстовой задачи, могут быть интерпретированы как предложения со своей семантикой и синтаксисом.
Рассмотрим в качестве примера следующую текстовую алгебраическую задачу: «Две грузовые машины выехали из пункта А в пункт В. Скорость одной машины 38 км/час, а другой 57 км/час. Первая вышла со станции А на 9 часов раньше второй, но обе машины одновременно достигли пункта В. Чему равно расстояние между пунктами А и В?», которая была использована в ряде наших экспериментов.
Легко видеть, что сочетание составляющих линейного уравнения (частей, имеющих номинативное значение по отношению к условиям задачи) не является произвольным. Для того чтобы приравнивание правой и левой частей состоялось, необходимо уравно-
весить величину одних элементов уравнения другими. Например, если левая часть уравнения записана как 38х, то правая должна быть 57(х-9), поскольку 57>38, и содержимое скобок в правой части должно компенсировать эту разницу. Запись 57(х+9) в данном случае закономерно является ошибкой, т.к. ее невозможно скомпенсировать преобразованиями другой части уравнения. Кроме того, условия данной задачи (как и подобных «задач на движение») связаны отношением Э= у*1. Еще один набор синтаксических правил связан с жестким порядком выполнения арифметических действий, включенных в уравнение.
Для проверки первой гипотезы был сконструирован и проведен эксперимент-1.
Методика и процедура эксперимента-1. Испытуемые (учащиеся 7-9 классов двух московских математических школ; п=219) фронтально решали наборы текстовых алгебраических задач, упорядоченных либо в соответствии с трудностью для решения (группы 1, 3, 5), либо в квазислучайном порядке (группы 2, 4, 6). В первом случае анализируемая далее задача предъявлялась на первом месте, во втором — ее место в ряду систематически варьировалось (что, как было показано в предыдущих исследованиях, значимо влияет на успешность решения некоторых задач в ряду). Затем из экспериментальных протоколов мы выделили все составленные испытуемыми корректные уравнения. Индивидуальные протоколы, не содержавшие ни одного такого уравнения (п=39), были исключены из обработки15.
Выявление тождественных и нетождественных друг другу уравнений, полученных в эмпирическом исследовании, может быть упорядочено с помощью приема, аналогичного построению парадигм в лингвистике, позволяющего доказательно выбрать ограниченное число парадигмальных вариантов16. Для конструирования таких уравнений последовательно используются все функциональные связки, т.е. отношения между парами (или группами) соответствующих элементов в условии задачи, которые записываются с помощью арифметических операций, причем каждая связка получает максимально возможное количество форм записи. На основе парадигмы можно оценить как особенности синтаксиса и семантики уравнений, так и частоту их встречаемости в экспериментальных протоколах.
Рассмотрим частоты корректных уравнений для задачи про две грузовые машины, условие которой было приведено выше. В Таблице 1 упорядочено более 95% полученных корректных уравнений. Их анализ выявил несколько характерных моментов.
Таблица 1. Частота корректных решений алгебраической задачи (п=172)
Парадигмальные уравнения Частота
Группа 1 (п=36) % Группа 2 (п=25) % Группа 3 (п=14) % Группа 4 (п=36) % Группа 5 (п=18) % Группа 6 (п=43) %
1) х/38 = (х/57) + 9, Время1 =Время2 + 9 ч. 2 5,5 2 8 0 0 4 11,1 1 5,5 3 6,9
2) (х/38) - 9 = х/57 Время1 — 9 ч. =Время2 2 5,5 2 8 3 21,4 1 2,7 0 0 2 4,6
3) х/38 - (х/57) = 9, Время1 - Время2 = 9 ч. 0 0 2 8 1 7Д 0 0 1 5,5 1 2,3
4) 57х = 38(х+9), Расстояние = Расстояние 25 69,4 12 48 8 57,1 26 72,2 16 89 27 62,9
5) 38х = 57(х-9), Расстояние = Расстояние 7 19,6 7 28 2 14,3 5 13,9 0 0 10 23,2
6) 57/ 38 = (х+9) / х Отношение скоростей = обратному отношению времен 0 0 0 0 0 0
7) 38/ 57 = х/ (х+9) Отношение скоростей = отношению времен 0 0 0 0 0 0
8) 57/38 = х/ (х-9) Отношение скоростей = отношению времен 0 0 0 0 0 0
9) 38/57 = (х-9)/х Отношение скоростей = отношению времен 0 0 0 0 0 0
1) Приведенное распределение корректных уравнений обладает определенной устойчивостью и не подвержено влиянию порядка предъявления задач. Все различия между групповыми распределениями статистически незначимы.
2) Полученные частоты встречаемости уравнений существенно отличаются друг от друга. Так, частота уравнения №4 превосходит все остальные на высоком уровне значимости17.
3) Также сильно разнятся частоты отношений, лежащих в основании уравнений: отношение vt (уравнения № 4 и 5) встречается статистически значимо чаще, чем s/v (уравнения № 1, 2 и 3)18. При этом уравнения, опирающиеся на отношение v/v (или t/t), не появились в протоколах решения ни разу.
Таким образом, структура полученных результатов демонстрирует существенное преобладание одного уравнения (или двух, связанных с одним отношением) по сравнению со всеми остальными. Кроме того, наглядно видна и доминирующая репрезентация, которую демонстрировали испытуемые в ходе решения: значимое большинство решателей из всех существующих возможностей воспользовалось отношением «Расстояние = Расстояние» для организации условий задачи и нахождения ответа.
Для проверки устойчивости обнаруженного распределения ответов был проведен еще один эксперимент, в котором мы, не изменяя условий алгебраических задач, систематически варьировали их требования. Мы стремились оценить восприимчивость решателей к этому воздействию. Если в случае разных формулировок они учтут это обстоятельство при составлении уравнений (т.е. изменят их соответствующим образом), мы обнаружим чисто ситуативную природу частоты составления уравнений. Напротив, повторяемость уравнений будет свидетельством в пользу существования устойчивых инвариантов в решении.
Для каждой из четырех задач (описанная выше была самой простой для решения) были составлены по три варианта требования, которые содержали: 1) вопрос об одном из неизвестных параметров задачи (например, о расстоянии между населенными пунктами); 2) вопрос о другом неизвестном параметре (например, о времени, которое потратит на весь путь один из движущихся объектов); 3) вопрос о преобразовании параметра, о котором речь шла в первом требовании (например, об одной трети расстояния между населенными пунктами). Требования были составлены таким образом, чтобы испытуемые, составив корректное уравнение, могли непосредственно вычислить ответ на вопрос задачи. Причем, если третий вариант требовал некоторых навыков работы с уравнением, то отличия пер-
вого требования от второго являлись более очевидными: за Х надо было просто принять различные условия задачи. В случае составления уравнения, не соответствующего требованию, испытуемые удлиняли себе путь к ответу: после нахождения Х им необходимо было еще выполнить дополнительные вычисления.
Методика и процедура эксперимента-2: Испытуемым (ученикам 7-х, 8-х и 9-х классов нескольких средних общеобразовательных школ, расположенных в Алтайском крае, Московской области и городах Москва и Барнаул, и одной московской математической школы; общее п=397 чел.) фронтально предлагались для письменного решения четыре текстовых алгебраических задачи, взятые из сборников заданий по алгебре для 7-го и 8-го классов средней школы. Испытуемых просили решать задачи в порядке предъявления и не переходить к следующей, не попробовав решить предыдущую. Условия задач включали числовые данные (например, скорость равна 38 км) и одну, две или три функциональных связки. Четвертая проблемная ситуация состояла исключительно из функциональных связок и относилась к так называемым вырожденным линейным задачам. Как показывают результаты наших предыдущих исследований, названные структурные особенности алгебраических задач выступают устойчивыми предикторами их трудности для решения. Порядок предъявления задач и их требования систематически варьировались. Испытуемые, не решившие ни одной задачи, были исключены из обработки. Таким образом, были проанализированы индивидуальные протоколы 180 чел. 13—15 лет обоего пола, правильно составивших хотя бы одно уравнение.
Разделив всех испытуемых на три группы по успешности решения, мы сравнили их по тому, насколько часто они учитывали требование задачи при составлении уравнения. Оказалось, что независимо от квалификации, возраста, места жительства, количества лет изучения алгебры в школе и типа соответствующей программы обучения испытуемые решали задачи с помощью одних и тех же уравнений, практически не обращая внимания на содержание тре-бования19.
Особенно показательными оказались результаты решения цитированной задачи про две машины. Проведя сравнительный анализ частоты учета требования для решений этой задачи всеми испытуемыми (поскольку именно с ней чаще всего успешно справлялись даже самые слабые решатели), мы не обнаружили значимых различий. Несмотря на то, что учащиеся специальной московской математической школы значимо чаще успешно решали эту задачу по сравнению с остальными группами испытуемых, никаких значи-
мых различий между подгруппами в частоте составления корректных уравнений не обнаружилось.
Гипотетическими объяснениями такого положения дел могут служить несколько разноплановых соображений, не противоречащих друг другу. Во-первых, возможно, существуют общие для всех типов и уровней общеобразовательных школ способы обучения решению алгебраических задач, которые и демонстрируют испытуемые. (Учитывая разноплановый состав выборки, этот вариант не кажется слишком вероятным). Во-вторых, может статься, что за полученными фактами лежат ограничения в использовании алгебраической записи: испытуемые, не подозревая о широких возможностях этой знаковой системы, применяют лишь единичные способы обозначения элементов задачи и не стремятся к разнообразию. В пользу этой версии свидетельствует и ошибки «предметной» интерпретации правильного количественного ответа, которые в больших количествах содержатся в протоколах: испытуемые путали время и скорость движения, расстояние и его часть и т.д. Таким образом, два первых объяснения тяготеют к понятию узуса20.
В-третьих, могут существовать более «удобные», более «доступные» или более «простые» для составления уравнения. Устойчивое высокочастотное использование испытуемыми независимо от их квалификации одних и тех же уравнений при решении текстовых алгебраических задач - аргумент в пользу ядерной природы предпочитаемых уравнений. Еще одним доводом в пользу этой интерпретации является то обстоятельство, что применительно к функциональной связке наиболее частотные уравнения содержат операцию умножения, но не деления. Можно указать, что умножение является психологически более простой (более понятной по своей структуре, проще наглядно представимой, раньше изучаемой в ходе обучения и т.д.) и потому предпочитаемой процедурой. В этом случае уравнения, содержащие операцию деления, оказываются «арифметическими» трансформациями ядерного уравнения (уравнений).
Резюмируя, отметим, что полученные эмпирические результаты со всеми оговорками о специфике овладения неязыковой знаковой системой могут служить аргументом в пользу теории Хомского.
1.2. Для проверки второй гипотезы (о безошибочном различении синтаксически правильных и неправильных предложений) мы проанализировали «коллекцию» ошибок, совершенных испытуемыми при решении анализируемой в этой статье задачи21. Приведенная ниже классификация различает алгебраические ошибки — связанные с нарушением синтаксических правил построения уравнения, о которых говорилось выше, и доалгебраические — вообще игнорирую-
щие необходимость использования названных правил. Мы классифицировали встретившиеся в индивидуальных протоколах ошибки следующим образом:
1. Доалгебраические ошибки — фиксация отношений задачи исключительно средствами арифметики без составления уравнения.
1.1 — решение задачи с помощью арифметических операций, которые фиксируют не все необходимые для решения отношения задачи или фиксируют их в искаженном виде; например, 38*9=342; 38*6+342=570 км или 38+9+57=х.
1.2 — решение задачи с применением операций, фиксирующих отношения задачи более высокого порядка, чем требуется для составления уравнения (например, можно вычислить дистанцию между машинами через 9 часов пути, а затем, найдя разницу скоростей, узнать, через сколько часов вторая машина догонит первую)22.
2. Алгебраические ошибки — разноплановые ошибки составления уравнений.
2.1 Тавтологии (или неполные высказывания) — уравнения с использованием в обеих его частях лишь одного набора операций; например, (х-9)*38=38х-342.
2.2 Ошибка в использовании функциональной связки х±9.
2.2.1 Ошибка в порядке операций; например, 38х+9= 57х;
2.2.2 Немотивированное удвоение функциональной связки х±9; например, 38/(х-9) + 57/(х+9) = х;
2.3 Ошибка сочетания составляющих уравнения; например, 38-х=57(х+9).
2.4 Ошибка в функциональных связках Э=у*1; например, х+х-9 = 38+57 или х/57 = х +342;
2.5 Отказ от правильно составленного уравнения — зачеркивание верно составленного уравнения после неудачной попытки его решить;
2.6 Ошибки приравнивания вне связок, указанных выше; например, 38х+57(х-9)=Э или (х-342)/38 +9 = (х-342)/57 +6.
Частота встречаемости ошибок в двух группах испытуемых приведена в Таблице 2. Несмотря на всю условность такого количественного распределения, сводная таблица иллюстрирует несколько интересных особенностей, характерных для испытуемых разной степени компетентности. Так, общее количество ошибок значимо меньше в компетентной группе решателей, у них же значимо меньше и доалгебраических ошибок, при этом в количестве алгебраических ошибок значимых различий между группами нет. Однако доля алгебраических ошибок значимо выше у сильных испытуемых. Компетентные испытуемые значимо чаще оперируют не
расстояниями и скоростями, а более сложными единицами (скажем, разностью скоростей) (ошибка 1.2). Малокомпетентные решатели, в свою очередь, значимо чаще ошибаются в функциональных связках в рамках формулы Э=у*1 (ошибка 2.4). При этом количество ошибок при использовании связки х±9 в двух группах статистически значимо не отличается. Кроме того, представители компетентной группы значимо чаще отказываются от самостоятельно правильно составленного уравнения.
Необходимо также отметить, что большая часть ошибок в протоколах компетентной группы (50% ошибок типа 1.1 и более 70% алгебраических ошибок) была самостоятельно исправлена испытуемыми в ходе решения. У низко компетентной группы процент исправленных ошибок невысок — менее 7%.
Таблица 2. Распределение ошибок решения текстовой алгебраической задачи (обсуждение см. в тексте)
Типы ошибок Сильные решатели (ученики мат-школ) п=219 Слабые решатели (ученики районных школ) п=334
1. Доалгебраические ошибки
1.1 — решение задачи с помощью арифметических операций 6 93
1.2 — решение задачи с применением операций, фиксирующих отношения задачи более высокого порядка 12 4
2. Алгебраические ошибки
2.1 Тавтологии 0 4
2.2 Ошибки в использовании функциональной связки х±9
2.2.1 Ошибка в порядке операций 4 2
2.2.2 Удвоение функциональной связки 1 9
2.3 Ошибка сочетания составляющих уравнения 20 28
2.4 Ошибка в функциональных связках у^ 5 31
2.5 Отказ от правильно составленного уравнения 8 4
2.6 Ошибки приравнивания вне связок, указанных выше 5 3
Полученные результаты не соответствуют предсказаниям теории Хомского. Так, им противоречит наличие отказов решателей от правильных уравнений (в том числе и повышение этого показателя у более компетентных испытуемых), наличие разноплановых син-
таксических ошибок (ошибок сочетания операций, нарушения их порядка, а также произвольное изменение количества составляющих уравнения), наличие ошибок непосредственно в функциональных связках х±9 и Э= у*1. Особенно показательно уменьшение общего числа ошибок при их нарастающей «грамматизации» (т.е. увеличении доли синтаксических ошибок) и громадное преимущество компетентной группы в возможности коррекции сделанных ошибок. Оба показателя явно свидетельствуют в пользу постепенного и осознанного овладения грамматикой алгебры. Весьма интересна также «судьба» синтаксических ошибок, связанных с двумя различными источниками: отношением Э= у^ и правилами сочетания составляющих уравнения. Количество неверных записей, связывающих время, скорость и расстояние, у компетентных решателей заметно ниже, чем у малокомпетентных. При этом различия между группами в количестве ошибок сочетания составляющих незначимы, что, по-видимому, связано со школьным обучением, которое признает единственным основанием для составления уравнений (и, следовательно, материалом для тренировки) отношение Э= практически игнорируя все другие. Различная эффективность в применении названных синтаксических правил противоречит анализируемой теории.
Таким образом, количество аргументов в пользу теории Хомско-го, полученных на материале овладения неязыковой знаковой системой, оказывается минимальным.
II. Влияние семантики лексических единиц родного языка на функционирование семантики и синтаксиса неродных
языков
Еще одной и гораздо более привычной моделью для проверки грамматической теории может служить анализ роли синтаксиса родного языка в процессе применения других языков. Овладение родным языком в раннем детстве и частое его употребление в дальнейшем должны обеспечить ему привилегированное положение в когнитивной системе человека. Оно может заключаться в том, что родной язык опосредует изучение, а главное — использование синтаксических конструкций всех иностранных языков, изучаемых во взрослом возрасте.
Для проверки этой гипотезы мы провели специальную серию экспериментов с использованием неосознаваемого прайминга, в которой исследовали влияние лексических единиц родного языка на скорость и точность перевода между двумя иностранными языками.
Вообще, прайминг — это изменение способности опознать или извлечь из памяти объект в результате предшествующей встречи с ним23. В настоящее время прайминг выступает одним из распространенных методов изучения когнитивных процессов человека. Предложено несколько теоретических моделей, объясняющих это явление; наиболее популярные из них опираются на так или иначе трактуемую репрезентацию объектов в семантической памяти. Например, согласно модели распространения активации24, извлечение понятия из памяти активирует не только его репрезентацию, но и распространяется на связанные с ним понятия, что впоследствии облегчает и их извлечение. А модель распределенной сети постулирует репрезентацию понятий как паттернов активации в рамках сети из тесно расположенных единиц. При этом похожие понятия репрезентируются сходными паттернами активации. Семантический прайминг возникает потому, что связанные между собой праймы и целевые стимулы (их паттерны активации) локализованы в сети ближе друг к другу, чем несвязанные25. Для объяснения синтаксического прайминга в сетевые модели добавляются узлы, содержащие информацию о принадлежности единицы к какой-либо грамматической категории и фиксирующие характеристики модели управления хранимых единиц26.
Используя воздействие прайма, можно оценить влияние семантики слова родного языка и его модели управления на скорость перевода между иностранными языками. Величина и направление такого влияния позволят судить о роли родного языка во взаимодействии двух иностранных.
Методика и процедура эксперимента-3. Испытуемые (ученики старших классов московской специальной языковой школы и лица с высшим образованием, владеющие испанским и английским языком на уровне не ниже B2 согласно CEFR и имеющие соответствующие международные сертификаты (n=12)), должны были устно как можно быстрее переводить словосочетания, предъявляемые на экране монитора, с испанского на английский и с английского на испанский языки. Процедура была реализована с помощью специальной программы для планирования и проведения экспериментов E-Prime 2.0, которая предъявляла словосочетания, фиксировала вербальные ответы испытуемых и измеряла время, затраченное на обдумывание перевода (от предъявления словосочетания до начала его произнесения). Сначала предъявлялось 36 испанских словосочетаний, затем столько же английских. В обоих языках было использовано два вида словосочетаний: 1) существительное+прилагательное (например, Una vida larga «Долгая жизнь», A beautiful face «Краси-
вое лицо») и 2) существительное+глагол (например, Prestar ayuda «Предоставить помощь», To lose the war «Проиграть войну»).
Перед каждым словосочетанием на 12 мс программа предъявляла прайм, после которого на экране на то же время появлялась специальная маска. Затем на неограниченное время появлялось словосочетание для перевода. После произнесения перевода начиналась следующая проба. Короткое время предъявления и наличие маски обеспечивали сублиминальный (неосознаваемый) характер прайминга.
Прайм всегда состоял из одного слова, которое было семантически связано с одним из слов, входящих в словосочетание, которое требовалось перевести. В качестве праймов использовалось несколько вариантов русской лексики: прямой перевод, близкий синоним или антоним (например, для испанского Perder el trabajo «Потерять работу» это были работа, труд, отдых). Также прайм был связан либо с синтаксической вершиной словосочетания, либо с зависимым словом. С целью контроля были использованы пробы, в которых прайм отсутствовал. Кроме того, после окончания эксперимента испытуемых расспрашивали, видели ли они что-либо кроме иностранных словосочетаний на экране монитора.
В рамках данной статьи мы коснемся лишь результатов, характеризующих синтаксические влияния. Все ошибочные переводы испытуемых исключены из обработки.
Рис.11 Влияние синтаксической позиции прайма на время правильного перевода
направление перевода
«50.004 ttóú ,00" • / / у —исп-анг -а нг - исп
? ---3750, R / 4 * ' / * / * Л / / - VX /
О а. Ш N \ /
3500.00" \ / V
•J2ÜD.DD- \/
3000,00"
12 3 0 5
Вид прайма
Типы праймов: 1) прайм отсутствует; 2) существительное — зависимое; 3) существительное — вершина; 4) глагол; 5) прилагательное.
Рис. 1 позволяет видеть, что русскоязычные слова в позиции глагола — синтаксической вершины и существительного в позиции зависимого (и то, и другое имело место в словосочетаниях глагол+су-ществительное) значимо ускоряют процесс перевода с английского на испанский и, наоборот, значимо тормозят перевод с испанского на английский27. Две остальных возможности (связанные со словосочетанием существительное+прилагательное) не приводят к заметным эффектам.
Представляется, что эти результаты можно объяснить, отталкиваясь от синтаксических особенностей, которые свойственны не только английскому и испанскому, но и русскому языкам28. Можно предположить, что при предъявлении русскоязычных праймов помимо семантической активации происходит и активизация русского синтаксиса. Более выражено данное явление наблюдается в клаузах. В нашем случае это словосочетания глагол в инфинитиве + существительное.
Использованная экспериментальная процедура не позволяет точнее идентифицировать синтаксические правила, влияние которых мы наблюдаем. Можно предположить, что в основании полученного эффекта лежит существенное сходство между русским и испанским синтаксисом. Напомним, что английский, в отличие от двух названных языков, накладывает жесткие ограничения на порядок слов, поэтому при переводе с испанского на английский необходимо задать правильный порядок слов английского словосочетания, т.е. сначала образовать синтаксическую структуру, а затем заполнить ее элементами в определенной последовательности. В случае подсказки лексики русского языка происходит активизация неадекватной синтаксической модели, не требующей ничего подобного, что и тормозит перевод. Напротив, в случае перевода на испанский русскоязычные слова в любой синтаксической позиции активируют более адекватную синтаксическую структуру, что ускоряет перевод.
Еще одним аргументом в пользу предложенной интерпретации может служить количество ошибок перевода, сделанных испытуемыми (которые были исключены из предыдущих расчетов). Оказалось, что при переводе на английский все русские праймы, кроме глаголов (т.е. №№ 2, 3 и 5 на Рис. 1), значимо увеличивают количество ошибок относительно контрольного условия (отсутствия прайма), а при переводе на испанский все происходит строго наоборот: только русский прайм-глагол ведет к значимому увеличению числа ошибок. По-видимому, только подсказываемый глагол в случае перевода на английский оказывается адекватен порождаемой синтаксической конструкции. При переводе же на испанский язык
синтаксическая структура не начинается с глагола, что и подтверждается полученными результатами. Этот результат тем более интересен, что порядок слов в английских и испанских словосочетаниях (глагол в инфинитиве + существительное) был идентичен.
Безусловно, предложенная интерпретация требует проверки на материале перевода предложений.
Резюмируя результаты данного эксперимента, можно отметить, что в нем получены некоторые эмпирические свидетельства в пользу реального участия русского синтаксиса в процессе перевода с одного иностранного языка на другой. Участие синтаксиса родного языка в исследованных процессах перевода кажется достаточно заметным, чтобы служить аргументом в пользу его привилегированного характера.
Конечно, на основе наших данных тезис о врожденности синтаксических структур непосредственно не проверяется. Более того, полученные результаты могут быть интерпретированы как в пользу теории Хомского, так и против. Представляется, что ценность предложенной методики состоит в возможности обнаруживать синтаксические взаимодействия между различными языками и расширять таким образом круг фактов, характеризующих грамматические теории. Несмотря на всю искусственность экспериментальной ситуации, в которой мы нарочито активизируем структуры русского языка, и в силу этого — на подозрения в артефактном (искусственном) характере результатов исследования, собранные данные отличаются определенной устойчивостью и могут претендовать на валидность.
Подводя итоги, необходимо отметить, что применительно к двум разноплановым ситуациям (использование языковой и неязыковой знаковых систем) получены косвенные аргументы как в пользу, так и против стандартной теории Н. Хомского. При этом количество эмпирических подтверждений данной теории значительно уступает числу результатов, которые не согласуются с ее предсказаниями. Для продолжения дискуссии нужны методические средства, которые позволят наблюдать синтаксис «за работой».
Примечания
1 Хомский Н. Аспекты теории синтаксиса. М.: МГУ. 1972.
2 СлобинД., ГринДж., Психолингвистика. М.: Прогресс. 1976.
3 Хотя и у него легко можно найти цитаты типа следующей: «Естественно предположить, что серьезное изучение реальной речевой деятельности возможно
лишь в той степени, в какой мы понимаем сущность порождающих грамматик, которые усваиваются изучающими язык и применяются говорящими или слушающими» (Хомский Н. Логические основы лингвистической теории // Новое в лингвистике. Вып. V. М. 1965. C. 468) (курсив наш — В.Ф., Э.Э.). Авторы отдают себе отчет в абсолютно условном характере подобных психологических объяснений языковых явлений.
Нельзя не отметить, что последовательное противопоставлению языковой компетенции и языкового употребления делает данный тезис Хомского эмпирически непроверяемым: любую конфигурацию экспериментальных результатов можно объяснить исключительно особенностями употребления — языковая компетенция останется недосягаемой.
Полноценная экспериментальная проверка данного тезиса также лежит за пределами возможного: структуры Универсальной грамматики не находят себе никакого эмпирического воплощения и могут быть обнаружены лишь аналитически.
Пинкер С. Язык как инстинкт. М.: Едиториал УРСС, 2004. Хорошо определенными называются задачи, для которых четко сформулированы способы проверки правильности или применимости полученных решений, то есть набор приемов и критериев, с помощью которых можно однозначно сказать, является ли полученный ответ верным. Для плохо определенных задач, напротив, такие критерии отсутствуют, или вообще не могут быть выработаны (Минский М. На пути к созданию искусственного разума // Вычислительные машины и мышление. М. 1967. с. 148—157; Пойа Д. Математическое открытие. Решение задач: основные понятия, изучение и преподавание. 2-е изд. М.: Наука. 1976).
Открытыми называют задачи, имеющие большое (в пределе — бесконечное) количество правильных решений; закрытыми — задачи, подразумевающие фиксированное количество верных ответов, чаще всего, один-единственный (Guilford J.P. The Nature of Human Intelligence. NY: Scribner, 1967; Рейтман У.Р. Познание и мышление. М.: Мир. 1968).
В работе (СпиридоновВ.Ф. Психология мышления: решение задач и проблем. М.: Генезис, 2006) их предлагалось называть регулярными, так как структура таких задач содержит регулярности определенного рода, что в значительной мере задает особенности процесса решения, а также варианты ошибок, которые совершают решатели.
В учебные задачи данное понятие предусмотрительно «вкладывается» их составителями.
Функция — соответствие у = f (x) между переменными величинами, в силу которого каждому рассматриваемому значению некоторой величины x (аргумента или независимой переменной) соответствует определенное значение другой величины y (зависимой переменной, или функции). «Как правило, основная трудность при решении текстовой задачи состоит в переводе ее условий на математический язык уравнений. Общего способа такого перевода не существует» (Мирошин Н.В., Баскаков А.В., Михайлов П.А. и др. Математика: сборник задач с решениями для поступающих в вузы / под ред. Говорова В.М., Мирошина Н.В. М.: АСТ. 2002. С. 206). Спиридонов В.Ф. Психология решения задач и проблем и пути развития профессионального мышления // Теоретические и прикладные проблемы
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
психологии мышления. Труды конференции молодых ученых памяти К. Дун-кера. М.: РГГУ. 2008. с. 37-69.
15 Дополнительные методические детали см. в Спиридонов В.Ф. Функциональная организация процесса решения мыслительной задачи: Дис. ... докт. психол. наук. М. 2006.
16 Подробное описание см. в Спиридонов В.Ф. Психология решения задач и проблем... с. 37-69.
17 В четырех экспериментальных группах из шести (в 1,4,5 и 6) и в рамках всей
выборки.
18 Во всех экспериментальных группах кроме третьей и в рамках всей выборки.
19 Спиридонов В.Ф. Насколько устойчива психологическая структура текстовой задачи по алгебре? // Психология. Журнал Высшей школы экономики. 2011. т. 8. №2. с. 138-147.
20 Там же.
21 Мы использовали протоколы, полученные в исследованиях, описанных выше. Общее количество испытуемых — 553 чел. Из них мы сформировали две подгруппы различной компетентности в решении текстовых алгебраических задач: а) учащихся специальных математических школ и б) учеников районных средних школ. Успешность решения анализируемой в этой статье задачи была значимо выше у компетентных испытуемых. Интересно, что связь между возрастом или количеством лет изучения алгебры и успешностью решения текстовых задач отсутствовала: семиклассники из специализированной математической школы были значимо более успешны, чем семи-, восьми или девятиклассники из обычных школ.
22 Этот тип решений был отнесен к ошибочным только потому, что испытуемые получали инструкцию решить задачу с помощью уравнения.
23 Schacter D.L., Buckner R.L. Priming and the brain // Neuron. 1998. Vol. 20. №2. ФаликманМ.В. Общая психология. Т. 4. Внимание М.: Академия. 2006.
24 Collins, A.M., Loftus, E.F. A spreading-activation theory of semantic processing// Psychological Review, Vol. 82(6), Nov 1975, 407-428.
25 Cree, G.S., McRae, K., McNorgan, C. An attractor model of lexical conceptual processing: Simulating semantic priming // Cognitive Science, 1999. 23, 371-414; Masson, M.E.J. A distributed memory model of semantic priming // Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 1995. 21(1), 3-23.
26 Hartsuiker R. J., Pickering M. J., Veltkamp E. Is Syntax Separate or Shared Between Languages? Cross-Linguistic Syntactic Priming in Spanish-English Bilinguals // Psychological Science, 2004. 16(6), 409 - 414.
27 Эти влияния высоко статистически значимы.
28 Авторы статьи выражают признательность М.В. Фаликман за идеи, высказанные в ходе обсуждения результатов данного эксперимента.
