Системный подход к исследованию

Понятие «система», его методологический смысл

История познания мира человеком, в котором он существует, свидетельствует о постепенном восхождении к пониманию всеединства и системности. Философы утверждают: структурность и системная организация бытия и материи относятся к числу важнейших их характеристик. Успехи современного естествознания демонстрируют: «простота» не присуща ни бесконечно малому (элементарным частицам в физике), ни бесконечно большому (Вселенной) – все имеет сложное системно-структурное строение, предел которому еще не найден. «Природа Земли, человек, общество и культура образуют макросистему, в которой все ее компоненты, объединенные множеством взаимосвязей, составляют целостность. Устойчивость макросистемы обусловлена согласованным взаимодействием ее частей. Появившись на определенном этапе эволюции природы, человечество и его деятельность стали ведущим фактором, влияющим на синхронность и гармоничность развития всех частей этой системы. Уровень и характер этого влияния определяет культура»{Игнатова В. А. Естествознание. Учебное пособие для студентов гуманитарных факультетов вузов. – М., 2002. – С. 3.}.

В истории научных открытий появление той или другой завершенной системы – это качественный скачок отраслевого знания, формирующий новый тип мировоззрения людей. К таковым, например, в естествознании относятся классификация К. Линнея в живой природе, система химических элементов Д. И. Менделеева и др. Примером стройной системы в философии является диалектический материализм, базирующийся на постулатах: мир материален, он представляет собой взаимосвязанное целое, находится в постоянном движении, объясняющемся внутренними (а не внешними – божественными) факторами; все изменения в мире осуществляются по фундаментальным законам, которые существуют на различных уровнях развития материи и составляют предметы разных наук; человеческое знание формируется объективно существующей реальностью, оно постоянно увеличивается за счет относительных (а не абсолютных) истин.

B.C. Данилова и Н. Н. Кожевников утверждают: «…диалектический материализм – очень логичная философская система… ориентирована на целостное мировоззрение и открыта контактам с естествознанием. В XXI веке многие наработки диалектического материализма будут востребованы человечеством при создании синтетических теорий и концепций, например, при разработке планетарного мышления»{Данилова В. С, Кожевников Н. Н. Основные концепции современного образования. – М., 2001. – С. 57.}.

Системный метод как метод научного познания применялся уже в XIX веке, однако наивысшего расцвета он достиг в XX веке, когда необходимость и эффективность его применения стала очевидной для всех отраслей знания. В естествознании выделилась теория систем, которая в гуманитарной области поднялась на уровень методологического принципа исследований.

Как всякое научное направление теория систем имеет свой понятийный аппарат. Разные авторы рассматривают различный объем понятий, например, В. С. Данилова и Н. Н. Кожевников, так же как и многие другие авторы, утверждают, что теория систем базируется на четырех основных и нескольких вспомогательных понятиях. К основным понятиям относятся: система, элемент, структура, функция; понятие системы для всех исследователей является самым главным. Рассмотрим варианты его определения, которые приводят авторы.

Л. Берталанфи (биолог-теоретик) определяет систему как совокупность элементов, находящихся во взаимодействии (комплекс взаимодействующих элементов). Р. Акофф утверждает, что система – это любая сущность, концептуальная или физическая, которая состоит из взаимосвязанных частей. Дж. Клиром формулирует понятие таким образом: система – это множество элементов, находящихся в каких-либо отношениях или связях друг с другом и образующих целостность или органическое единство. В. Н. Садовский считает, что система – это объединение некоторого разнообразия в единое и целое, отдельные элементы которого по отношению к целому и другим частям занимают соответствующие им места. Интересно определение системы, данное Ф. Энгельсом, – по его мнению, вся доступная нам природа образует некую совокупную связь тел, причем под словом «тело» он понимает все материальные реальности, начиная от звезды и кончая атомом.

С. Г. Хорошавина, давая определение системы как внутренне или внешне упорядоченного множества взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, поясняет: «Системой является то, что определенным образом связано между собой и подчинено соответствующим законам». И далее уточняет: «Системы бывают объективно существующие и теоретические, или концептуальные, т. е. существующие лишь в сознании человека»{Хорошавина С. Г. Концепции современного образования. Курс лекций. – Ростов-на-Дону, 2002. – С. 69.}.

«Отличительным признаком целостной системы, – пишет В. Г. Афанасьев, – является наличие в нем системных, интегративных качеств. Эти качества не присущи образующим систему компонентам, несводимы к свойствам или сумме свойств последних»{Афанасьев В. Г. О структуре целостной системы // Философские науки. – 1980. – № 3. – С. 84.}.

Итак, суммируя общие позиции разных авторов, можно утверждать, что система – это целостное образование, состоящее из множества связанных между собой элементов, образующих в совокупности такое единство, которое дает ему новое качество. Системный объект неразложим на отдельные элементы, его нельзя познать, если выделить только ту или иную имеющуюся в нем связь; специфика такого объекта состоит в наличии взаимозависимости связей, и исследование этой взаимозависимости является важной задачей как специально научного, так и теоретико-познавательного (логико-методологического) анализа.

Следующим по значимости в теории систем является понятие «структура». Философы считают, что структура – это совокупность устойчивых связей объекта, обеспечивающих его целостность и тождественность самому себе при различных внешних и внутренних изменениях. Естественники считают, что структура – относительно устойчивый способ (закон) связи элементов того или иного сложного целого. Иначе говоря, структурность обеспечивает особую организацию и функциональную взаимосвязь всех входящих в состав системы компонентов. Благодаря структуре компоненты объединяются и превращаются в единое целое, которое невозможно понять без учета их взаимосвязи. Интегративные особенности структуры обеспечивают надлежащую функцию собственно системы.

Таким образом, можно утверждать, что структура – это качественная характеристика системы, она демонстрирует строение, конфигурацию и характер закономерных устойчивых связей элементов системы, взаимоотношение частей в целом. Структура остается неизменной, несмотря на различные изменения частей и целого, она меняется только тогда, когда изменение целого претерпевает качественный скачок. Изменение способов и характера связи элементов целого может изменить его сущностные характеристики.

Важной особенностью структуры является обеспечение пространственно-временной согласованности между компонентами системы. «Всякое целое есть процесс, а потому структура является вместе с тем и организацией компонентов целого во времени»{Афанасьев В. Г. О структуре целостной системы // Философские науки. – 1980. – № 3. – С. 89.}. Особенно динамичными являются структуры социальных систем, что обеспечивает смену отдельных этапов, стадий, переходов на новый уровень. В структуре социальных систем существенную роль играет человеческая деятельность. «Организаторская деятельность людей – это важный системообразующий фактор. Именно в процессе организационной работы осуществляется подбор компонентов системы, их подгонка, интеграция в систему со всем многообразием ее характеристик»{Там же. – С. 94.}.

Кроме структурности теоретики выделяют и другие важные свойства системы – ее вид, иерархическое строение, наличие подсистем, их равновесность. По виду выделяются системы открытые и закрытые, первые являются более прогрессивными, так как они активно взаимодействуют с окружающей средой, обмениваясь с ней ресурсами: веществом, энергией, информацией. В. А. Игнатова подчеркивает: любая социоприродная система является открытой – «между системой и окружающей средой всегда есть какая-то "полупрозрачная" граница, которая одновременно и обособляет систему, отгораживает ее, отделяет от окружающей среды, и в то же время обеспечивает возможность взаимодействия системы с окружением»{Игнатова В. А. Естествознание. Учебное пособие для студентов гуманитарных факультетов вузов. – М., 2002. – С. 135.}.

Свойством системы является ее постоянное стремление к равновесию (гомеостазу). При изменении параметров окружающей среды устойчивая система реагирует таким образом, чтобы сохранить равновесие. Например, человек как устойчивая биосистема с помощью анализаторов ощущает окружающий мир и реагирует на его изменения: при понижении температуры одевается теплее, в жару – облегчает одежду. Обмен с окружающей средой выступает важнейшим фактором развития системы и определяет характер ее поведения. Обмен осуществляется в двух направлениях: с одной стороны, система получает ресурсы извне, с другой – «отработанные материалы» рассеивает в окружающее пространство. Поступление ресурсов извне стимулирует различные, как правило, позитивные, изменения в системе: может меняться ее структура, она может переходить на новый (более высокий) уровень. По мере развития упорядоченности элементов системы она может перейти в целостность. Исследователи считают, что целое – это равновесная, хорошо выстроенная система, в которой связь и взаимодействие компонентов (частей) осуществляются закономерно и обусловлены потребностью самой системы.

При взаимодействии системы с окружающей средой важным является характер отражения влияния окружающей среды на нее.

Живые и социальные системы обладают свойством опережающего отражения, что дает им возможность «предвидеть» грядущие изменения и готовиться к ним, человеку и социальным системам это обстоятельство позволяет осознанно ставить цели, планировать их выполнение и выбирать для этого адекватные методы.

Важной особенностью многих сложных систем является их иерархическое строение, выделение в структуре уровней, подсистем. «В иерархически связанных системах идет не только усложнение структуры и функций каждой из них, но и осуществляется взаимодействие на уровне прямой и обратной связей, благодаря чему у систем более высокого уровня появляется возможность управления процессами более низкого уровня»{Игнатова В. А. Естествознание. Учебное пособие для студентов гуманитарных факультетов вузов. – М., 2002. – С. 137.}. Этот механизм имеет место в иерархиях биологических, технологических, кибернетических, социальных систем. Среди этих систем встречаются системы с заданной целью: экономические, социально-политические, педагогические, психологические, законодательные. «Например, цель педагогической системы – формирование личности, способной адаптироваться в современных ей условиях, …цель экономической – создание условий устойчивого (неразрушимого) функционирования социума»{Там же. – С. 137.}.

Новейшим достижением теории систем является синергетический подход к развитию и преобразованию сложных систем.

Синергетика – это общенаучное направление, которое изучает закономерности самоорганизации и эволюции сложных систем любой природы (живых, кибернетических, социальных и др.). В синергетике выделяется ряд основополагающих понятий, которые отражают ее сущность: хаос, случайность, флуктуации (возмущения), точки бифуркации, гомеостаз (равновесие), скачок развития, резонансное возбуждение и др. В функционировании любой системы всегда наблюдается множество тех или других случайностей, случайных флуктуаций, которые могут накапливаться и оказывать решающее воздействие на систему в целом. Это воздействие может носить созидающий или разрушающий характер. В первом случае система становится более устойчивой. Во втором – возникает неопределенность, разрушающая и отсекающая все лишнее, а в результате во всей системе появляется неустойчивость, которая может служить толчком для возникновения из хаоса новых структур. Причины этих процессов связаны с несоответствием внутреннего состояния открытой системы внешним условиям среды. При благоприятных условиях новые структуры становятся все более упорядоченными и устойчивыми, их спонтанное преобразование может вызвать резонансное возбуждение во всех элементах структуры, в результате чего произойдет скачкообразное изменение в ее состоянии – она перейдет в новое качество. Это и есть процесс самоорганизации, самоупорядочивания системы.

Таким образом, случайность и дезорганизация на низком (локальном) уровне могут стать созидающей силой, которая приведет всю систему в более устойчивое (более прогрессивное) состояние, т. е. система в результате самоорганизации эволюционирует. «Порядок и беспорядок, организация и дезорганизация выступают в диалектическом единстве, их взаимодействие поддерживает саморазвитие системы»{Там же. – С. 143.}.

Итак: в основе синергетической парадигмы лежит утверждение о фундаментальной роли случайности в развитии мира, случайность и неопределенность выступают как неотъемлемое свойство всего Мироздания, включая самого человека с его непредсказуемыми эмоциями и невероятным разнообразием вариантов поведения в одних и тех же условиях. При этом важно иметь в виду, подчеркивает В. А. Игнатова, что в подходящих условиях даже малая флуктуация одного из параметров может привести к новому структурированию всей системы, то есть к новому порядку, к новому ее качеству.

Распространение идей синергетики, которое наблюдается в последние десятилетия, формирует новое миропонимание, дает возможность сближения естественно-научного и гуманитарного мышления. Мир сквозь эту призму предстает как развивающаяся сложноорганизованная иерархия систем, в которой наблюдаются глобальные взаимосвязи всего сущего. Современному человеку необходимо понять, что развитие и преобразование систем любой природы – это естественный закономерный процесс, названный Н. Н. Моисеевым универсальным эволюционизмом. По этому пути идет развитие абсолютно всех систем, что вызвано необходимостью выработки новых механизмов адаптации к качественно иным условиям внешней среды. «Процесс усложнения бесконечен, нет предела совершенству. Но при этом всегда есть внешние факторы (потоки информации, энергии, вещества), которые как бы подталкивают систему к самоорганизации»{Игнатова В. А. Естествознание. Учебное пособие для студентов гуманитарных факультетов вузов. – М., 2002. – С. 151.}.

В настоящее время наблюдается активное внедрение идей синергетики в гуманитарную сферу: моделируется и прогнозируется развитие экономических и социальных систем. Синергетический подход позволяет рассматривать общество как иерархию взаимодействующих систем, раскрыть в их развитии роль случайного и закономерного, материального и духовного, личностного и общественного. «Весь окружающий человека мир является мегасистемой, в которой Вселенная, природа Земли, общество, человек и его культура представляют интегрированную развивающуюся целостность…

Человеческое общество выступает в качестве творца, преобразователя и создателя культуры. Оно является динамической, развивающейся в пространстве и времени системой, в которой системообразующими качествами являются отношения, которые складываются в сфере материального производства и те, которые пронизывают духовную жизнь общества, их взаимодействие и взаимообусловленность»{Там же. – С. 221 – 222.}.

Специфика социальных систем и их отличие от природных состоит в том, что они являются системами с задаваемой целью, которую ставит перед собой человек или человечество, исходя из своих потребностей и мотивов, руководствуясь ценностными ориентациями. «Развитием общества правят не жесткие законы, а тенденции, изменение которых доступно воле человека, который выступает в качестве активного участника этого процесса»{Там же. – С. 222.}. Поэтому для всех социальных систем важны не только процессы самоорганизации, но и организации – умелого управления, при котором правильно используются случайные факторы как внутреннего состояния системы, так и воздействующие на них извне, управления, способствующего сохранению их целостности и устойчивости.

Рассмотренные понятия теории систем имеют непосредственное отношение к исследуемой педагогической проблеме и могут быть задействованы при построении системы экологического воспитания. Следует, однако, иметь в виду, что в данном случае используется не «теория систем», а «системный подход» как методологический принцип педагогического исследования, имеющего гуманитарную сущность.

Системный подход сформировался в середине XX века. Его особое значение заключается в том, что он объединяет философию и конкретные науки, в частности гуманитарные. В настоящее время, например, ряд авторов, рассматривая культуру с позиций системного подхода, выделяют такие взаимосвязанные подсистемы, как религия, наука, искусство и образование. Очевидно, что все эти подсистемы относительно самостоятельны, имеют разные содержание и элементную структуру, но тенденция их объединения во взаимосвязанное единство, имеющая место в настоящее время, может создать «новое целое» – культуру XXI века.

Методологическая специфика системного подхода заключается в том, что он ориентирует исследование на раскрытие единства и целостности объекта, на выявление многообразных типов связей объекта. «Широкое применение системного подхода объясняется тем, что он является отражением и инструментом тех изменений, которые происходят в самом процессе восприятия людьми окружающего мира. Системный подход выступает как средство формирования целостного мировоззрения, в котором человек чувствует неразрывную связь со всем окружающим миром»{Основы управления педагогическими системами. Учеб. пособие для студентов педагогических образовательных учреждений. – Стерлитамак: МО РФ СГПИ, 2002. – С. 31.}.

Системный подход в образовании

Системный подход в образовании – это один из факторов его методологического перевооружения: «Формирование системного взгляда на мир оказывается не только существенным фактором движения современной науки, но и, по сути дела, единственным условием выхода на принципиально новые рубежи в сфере биологии, психологии, социологии, в различных областях современной техники»{Блауберг И. В., Садовский В.Н., Юдин Э. Г. Системный подход: предпосылки, проблемы, трудности. – М., 1969. – С. 4.}.

Использование системного подхода, как подчеркивают В. С. Данилова и Н. Н. Кожевников, предполагает реализацию следующих этапов исследований (методологических требований):

1) выделение элементов исследуемого целого в качестве самостоятельных образований;

2) исследование структуры устойчивых связей, возникающих между элементами в результате их взаимодействия;

3) применение выделенной структуры в качестве алгоритма для исследования конкретных явлений и процессов.

Пионером использования системного подхода в гуманитарных сферах, связанных с образованием, является психология. Теоретическая концепция Л. С. Выготского, построенная на методологических принципах системного анализа, рассматривает высшие психические функции и сознание человека как системные образования. Системное строение высших психических функций проступает в их сложном многозвенном составе, вариативном объединении компонентов и подчинении инвариантной цели.

Важным в концепции Л. С. Выготского является положение о том, что системные закономерности развития высших психических функций и сознания детерминированы влиянием социальных факторов. На этой основе развивается системный взгляд на обучение, деятельность – в педагогике создается школа последователей Л. С. Выготского (Д. Б. Эльконин, В. В. Давыдов, А. В. Запорожец и др.).

Потребность обновления теоретических взглядов в педагогике в 70-е годы прошлого столетия вывела исследователей на обсуждение идеи системного подхода{Королев Ф. Ф. Системный подход и возможности его применения в педагогических исследованиях // Советская педагогика. – 1970. – № 9; Куракин А.Т, Новикова Л.И. О системном подходе проблем воспитания// Советская педагогика. – 1970. – № 10.}. В 80 – 90-е годы уже широко используется новое понятие «воспитательные системы», опираясь на которые передовые образовательные учреждения, демонстрируют единство построения педагогического процесса во всех его звеньях, осуществляемого на основе той или другой прогрессивной идеи воспитания и образования ребенка, развития его личности. Широко известны взгляды Л. И. Новиковой на воспитательную систему школы; заслуживают внимания такие системы, как вальдорфская, «глобального образования», «педагогики общей заботы», «диалога культур», «экологии и диалектики»{Основы управления педагогическими системами. Учеб. пособие для студентов педагог. образ. учрежд. – Стерлитамак, 2002; Мочалова Н. И. Педагогически эффективная система: состав, структура и принципы конструирования. Учеб. пособие для учителей. – Казань: КГПУ, 1995.} и др.

Авторы обозначенных исследований подчеркивают: педагогические системы по своей природе – это искусственные, открытые системы, существенными сторонами которых являются деятельность и информация. Они представляют собой совокупность людей, технических средств и методов обработки и передачи информации, которая и является средством объединения данных систем. Другими важными характеристиками педагогических систем являются: целенаправленность совместной деятельности людей (основное свойство); нормативный (или ценностно-нормативный) способ регуляции внутренних и внешних связей. Основными составляющими педагогической системы, непосредственно взаимодействующими в воспитательном процессе, являются: учащиеся, цели воспитания, содержание воспитания, процессы воспитания, учителя, организационные формы воспитательной работы.

Центральное, системообразующее место в педагогических системах занимает личность (учителя, воспитателя, руководителя), которая сама является определенной системой, взаимодействующей с другими системами, и носителем совокупности социально-культурных качеств.

Одним из новых направлений в педагогике является теория системного синергизма Н. М. Таланчука. Цель направления – обновление теоретических позиций в построении воспитательно-образовательной системы школы, способной обеспечить развитие личности учащегося как человека культуры, влияющей на гармоничное развитие всех ее сущностных сил и способностей. Значимость такой системы заключается в том, что она соответствует всеобщим законам развития природы, общества и человека, новому этапу общественного развития страны. Ведущими идеями этого направления являются: системно-функциональная теория педагогической деятельности, системно-функциональная теория самовоспитания личности, системно-ролевая теория воспитания личности, системно-синергетическая теория обучения. Не исключено, что новое теоретическое направление, доведенное до простых и ясных воспитательно-образовательных технологий, станет новым этапом развития педагогической науки.

Использование системного подхода в дошкольной педагогике впервые было осуществлено А. В. Запорожцем. Раскрывая смысл системного подхода к определению предмета дошкольной педагогики, А. В. Запорожец показывает, что в качестве этого предмета следует рассматривать «целостный процесс совокупной коллективной деятельности детей и педагога, в ходе которой дети под целенаправленным руководством воспитателя активно овладевают достижениями материальной и духовной культуры, созданной человечеством, усваивают общественные требования, нравственные нормы и идеалы, что и определяет развитие их личностных качеств»{Основы дошкольной педагогики / Под ред. А.В. Запорожца, Т.А. Марковой. – М., 1980. – С. 46.}. Вслед за А. В. Запорожцем системный подход стали осуществлять педагоги: Н.А Ветлугина – в области эстетического воспитания дошкольников, В. И. Логинова – в области ознакомления детей с общественной жизнью, П. Г. Саморукова – в сфере ознакомления дошкольников с природой, Н. М. Крылова – при построении педагогической системы «Детский сад – дом радости».

Под руководством П. Г. Саморуковой выполнено исследование Н. Н. Кондратьевой, посвященное построению системы знаний о живой природе. В основу системы положено научное понятие «живой организм». Системно-структурный анализ позволяет авторам выделить наиболее значимые компоненты понятия, которые должны стать ядром представлений детей о живом. К ним относятся: структурно-функциональная целостность живого организма, взаимодействующего с внешней средой; системные свойства живого организма, определяющие его специфику (способность к питанию, дыханию, движению, самовоспроизводству; приспособленность к среде обитания); живой организм как открытая система, существующая в условиях постоянного взаимодействия с внешней средой, что создает детерминированность живого неживым; системная организованность самого живого организма и его включенность в систему более высокого уровня – сообщество живых организмов – биоценоз{Кондратьева Н.Н. Формирование системы знаний о живом организме у детей старшего дошкольного возраста: Автореф. дис. канд. пед наук. – Л., 1986.}.

Приведенный анализ позволяет исследователям разработать экспериментальную программу о растениях и животных как живых существах. Программа включает четыре взаимосвязанных раздела, которые, с одной стороны, являются самостоятельными подсистемами знаний, а с другой – благодаря их взаимосвязи обеспечивают постепенное развертывание и углубление всей системы знаний о живом организме. Раздел 1 раскрывает существенную специфику и целостность живого организма на уровне конкретных растений и животных; раздел 2 включает знания о приспособленности живых организмов к среде обитания; раздел 3 посвящен самовоспроизводству живых организмов, их росту и развитию, осуществляющимся в определенных условиях; раздел 4 – это знания о существовании отдельного организма в условиях сообщества растений и животных.

Прогрессивное значение использования системно-структурного подхода в дидактическом процессе разработки содержания обучения дошкольников заключается в том, что он может быть по-разному задействован в этой процедуре. В работе Н. Н. Кондратьевой центральным звеном является система знаний, ведущую роль в которой играют иерархически упорядоченные обобщения. Усвоение дошкольниками этой системы становится началом формирования у них навыков соответствующего поведения. Можно предположить другой подход: дидактическая система знаний сопряжена с различными видами деятельности детей. В этом случае усвоение эмпирических знаний системы, включенных в деятельность, может начаться в младшем дошкольном возрасте. Большая роль отводится педагогу, который целенаправленно организует детскую деятельность и наполняет ее элементами системных знаний. Такой подход соответствует положениям, выдвинутым А. В. Запорожцем по применению системно-структурного анализа в дошкольной педагогике. Его итогом будет синтез трех компонентов: дидактической системы знаний, организационно-педагогической деятельности воспитателей и разнообразной детской деятельности (рис. 1), что в целом обеспечит более раннее, чем в исследовании Н. Н. Кондратьевой, начало формирования осознанно-правильного (действенного, гуманного, бережного) отношения детей к природе. Именно такой подход осуществляется в нашем исследовании.

Рис. 1. Модель системно-структурного подхода к дошкольной педагогике (по А. В. Запорожцу)

Рис. 2. Почвоведение как пример биосферной науки (по В. В. Докучаеву)