Поколение, выросшее вместе с Google, заставляет учителей менять структуру преподавания

Астрофизик Кэтрин Гарланд впервые столкнулась с этой проблемой в 2017-м. Она преподавала инженерное дело, а её ученики использовали симуляторы для моделирования турбин реактивных самолётов. Она чётко сформулировала задачу, но один за другим студенты просили её помочь им. Все они получали одно и тоже сообщение об ошибке: программа не могла найти файлы.

Гарланд думала, что это легко исправить. Она спрашивала каждого из этих учеников, где они сохранили свой проект. На рабочем столе? На общем диске? Но каждый раз её встречало непонимание. «О чём вы говорите?» – недоумевали студенты. Они не только не знали, где сохранили свои файлы – они просто не понимали вопроса.

Постепенно Гарланд начала понимать то, к чему её коллеги-преподаватели приходили в последние четыре года. Концепция папок, директорий, файлов, необходимая предыдущему поколению пользователей для понимания работы компьютера, современным ученикам кажется тарабарщиной.

У разных преподавателей есть различные воспоминания о том, когда впервые они столкнулись с таким непониманием. Однако, как это ни удивительно, все они сходятся на том, что эта проблема возникает последние четыре года – то есть, начиная с осени 2017.

Примерно тогда Линкольн Коллин, преподаватель психологического факультета в Суссекском университете, предложил своим аспирантам, коих был целый класс, загрузить файл из определённой директории, и столкнулся с недоумением в их глазах. В том же семестре Николас Гуарин-Сапата, специалист по прикладной физике и преподаватель в колумбийском университете EAFIT, заметил, что у его учеников есть проблемы с тем, чтобы найти нужный документ. В том же году на форумах для преподавателей точных наук начали появляться посты с вопросами о том, как объяснить ученикам концепцию файла.

Гуарин-Сапата любит иерархию и порядок. На его компьютере организована сложная иерархия папок с файлами, а на смартфоне все фотографии он сортирует по категориям. Он поступил в колледж в начале 2000-х, и от него требовалось умение держать в порядке свои бумаги. Теперь он подходит к жёстким дискам как к картотечным шкафам. «Я открываю ящик, а в нём находится ещё один шкаф, со своими ящиками, — рассказал он нам. – Это вложенная структура. В самом низу я нахожу папку или листочек, который мне нужен».

Гуарин-Сапата организует всё по модели структуры директорий. Это иерархическая структура папок, которые современные компьютеры используют для организации файлов. Компьютер не сохраняет файл в каком-то бесконечном пространстве – он кладёт его в папку «Скачанное», в папку «Рабочий стол» или «Мои документы», каждая из которых принадлежит к ветке «Мой компьютер», и в каждой из которых могут быть и другие папки. Эта идея интуитивна для любого человека, помнящего, что такое дискета.

Подобная структура ассоциируется с физическим расположением предметов – файл на компьютере хранится в каком-то определённом, отдельном месте. Гарланд такая концепция всегда казалась очевидной, но её студентам она совершенно чужда. «Я представляю себе, что определённая вещь живёт в определённой папке. Она там находится, и чтобы её найти, мне нужно туда отправиться, — говорит Гарланд. – Они же думают, что всё это свалено в одном ведре».

Это соответствует представлениям Джошуа Дроссмана, старшекурсника из Принстона, о компьютерных системах, существовавшим у него всю сознательную жизнь. «Наиболее интуитивно для меня будет представить компьютер в виде корзины для белья, где всё свалено в кучу, и ты достаёшь оттуда то, что тебе нужно сейчас», — сказал он, пытаясь описать своё представление.

Дроссман учится на разработчика финансовых инструментов и операционного исследователя. Он умеет писать программы, в школе его учили ориентироваться в директориях на компьютере, и он понимает важность этой концепции в его области обучения. Однако это не кажется ему естественным, и иногда он сбивается. Над последним исследовательским проектом он работал около девяти месяцев, и где-то на середине пути собрал так много файлов, что перестал пытаться хранить их в организованном виде. «Я пытаюсь их организовать, но в определённый момент накапливается столько файлов, что получается бардак», — говорит он. Многие файлы оказались просто свалены в одну папку.

Питер Плавчен, адъюнкт-профессор физики и астрономии из Университета Джорджа Мейсона, сталкивается со сходным поведением своих учеников, и никак не может к этому привыкнуть. «В моей лаборатории стоят компьютеры, которыми пользуются ученики. И у них на рабочем столе навалены тысячи файлов, совершенно без какой-либо структуры, — с удивлением рассказывает он. – Сам я трепетно отношусь к организации пространства, а у них нет проблем с тем, чтобы в одной директории лежали 1000 файлов. Я думаю, происходит фундаментальный сдвиг отношения к доступу к файлам».

Обри Фогель, которая учится на журналиста в Техасском университет A&M, относится к этому примерно так же, как Дроссман. Она раньше сталкивалась со структурой директорий. У них с дедушкой был общий компьютер, и когда она была маленькой, он показывал ей, как сохранять файлы в директории. Но повзрослев, она отошла от этой системы. Теперь она держит в одной директории все файлы для обучения, а в другой – все файлы для работы. Все остальные документы идут в папку “Sort.”

«Хотя я и хочу их всех рассортировать, и пытаюсь это сделать, но всё равно получается бардак, — говорит Фогель. – Мои родные всегда недовольны, когда видят экран моего компьютера, на котором типа 50 тыщ разных иконок».

Почему же умозрительные модели так изменились? Дроссман не знает ответа. «Я, наверное, даже не думал обо всём этом, начав использовать компьютер», — говорит он.

Возможно, что аналогия, на которую указывают учителя – картотечный шкаф – уже бесполезна. Многие студенты возраста Дроссмана в школе хранили файлы на сервисах типа OneDrive и Dropbox, а не в физической форме. Также, возможно, это следствие использования доминирующих приложений на смартфоне — Instagram, TikTok, Facebook, и YouTube. Во всех них контент выдёргивается из огромного онлайнового моря, и не находится в какой-то вложенной иерархии. «Когда я прокручиваю экран в поисках Snapchat, Twitter, они не идут в каком-то определённом порядке, я просто знаю, где они находятся», — говорит Фогель, обожающая свой iPhone. Частично это связано с мускульной памятью.

Возможно, что в эпоху, когда в любом интерфейсе есть функция поиска, молодёжи уже не нужны файлы с директориями для выполнения их задач. Первые интернет-поисковики появились в 1990, функции в операционках вроде Windows Search и Spotlight на macOS – в начале 2000. Большая часть первокурсников, пришедших в колледжа в 2017 году, родились в конце 90-х. Появление iPhone они встретили в младших классах. Они ровесники Google. И если многие преподаватели росли без функций поиска на телефонах и компьютерах, сегодняшние студенты уже не помнят мира без них.



«Когда я росла, у нас были файлы, их надо было сохранять, и помнить, где они лежат. Поиска не было», — говорит Саавик Форд, профессор астрономии из Городского колледжа Манхэттена. Но у её студентов «нет концепции какого-то места, в котором находятся файлы. Они просто ищут файл и находят, — добавляет она. – У них корзина с бельём, и робот, который достаёт для них нужную шмотку по запросу».

В каком-то смысле эти новые представления отражают естественный и ожидаемый технологический прогресс. Плавчен вспоминает о расхождениях во взглядах со своими преподавателями. «Уверен, что когда я учился, был профессор, который говорил – о боже, не могу понять, как можно не знать, как припаять чип на плату, — говорит он. – Разрыв поколений всегда существовал». И хотя структура директорий есть на каждом компьютере (и в таких сервисах, как Google Drive) сегодняшние macOS и Windows прекрасно умеют их искать. Все ваши игры из Steam лежат в директории steamapps – когда вы последний раз это проверяли? Сегодняшний виртуальный мир работает благодаря поиску – во многих современных профессиях людям уже не нужно взаимодействовать со вложенной иерархией.

Но для точных наук структура директорий остаётся жизненно важной концепцией. Астрономы могут работать с сотнями тысяч файлов одинакового формата – по словам Плавчена, поисковая система может и не потянуть такой объём.

Основная проблема в том, что код, который пишут исследователи, исполняется из командной строки, и ему нужно чётко указать, где искать файлы, с которыми он должен работать. Сам он их искать не будет. В некоторых языках программирования есть функции поиска, но их тяжело реализовать и их нечасто используют. Поэтому проблемы у преподавателей точных наук возникают на уроках программирования.

Во всём мире растёт количество уроков по информатике – то есть, программированию – в старших классах. Но не в каждом случае такие уроки готовят учеников к колледжу. Гуарин-Сапата учился в школе основам работы с компьютером – как сохранять файлы, как использовать директории, как работать с командной строкой. Таких знаний у многих студентов колледжа нет. Ученики, с которыми работает Гарланд, не знакомы со структурой директорий, за исключением тех, кто брал себе курсы точных наук самых высоких уровней. Фогель вспоминает, как на первых уроках информатики сохраняла файлы в папки, но говорит, что им никогда не рассказывали, что такое папки. Подобные уроки отодвинуты на задний план, освобождая дорогу «навыкам XXI века».

Циник мог бы заявить о некомпетентности поколения. В международном исследовании 2018 года, где изучались способности восьмиклассников продуктивно использовать информацию и компьютерные технологии, утверждается, что лишь 2% поколения Z набрали очков достаточно для самой высокой отметки, «с технологиями на ты». Как написал один учитель, «у наших учеников большие проблемы».

Однако проблема, скорее всего, не в том, что современные учащиеся получают меньше навыков работы с цифровыми технологиями. Они просто приобретают другие навыки. Гуардин-Сапата хорошо разбирается в директориях, но плохо в Instagram, хотя он зарегистрирован там уже год. Его студенты пытаются объяснить ему всё подробно, но он жалуется, что никак не может разобраться.

Он подчёркивает, что «они используют компьютер одним способом, а мы – другим. С этого и начинаются проблемы».

Форд соглашается с ним. «Это умные детишки. Они занимаются астрофизикой, получают результаты. Только с этим не разберутся».

Как бы там ни было, а итог один. Преподаватели точных наук всё чаще обучают не только своей области знаний, но и базовой работе с компьютерами.

Коллин включил в свой курс двухчасовую лекцию об устройстве директорий. Он сравнивает поиск файлов с объяснением дороги. Он показывает карты древовидной структуры и просит студентов представить, что они рассказывают, как доехать до какой-то точки. Он использует все аналогии, которые может придумать.

Плавчен теперь тоже много времени тратит на обучение своих учеников структуре директорий – как и на другие базовые вещи, типа расширений файлов и работе с командной строкой. Гуардин-Сапата начинает семестр с похожих объяснений. «Я немного рассказываю о том, как работает компьютер, и что это такое, — говорит он. – Память, жёсткий диск, интерфейс, структура файлов».

Однако эти вещи трудны для понимания. Дело не только в том, что структура директорий не интуитивна для учеников – она настолько интуитивна для преподавателей, что им трудно понять, как её объяснять. «Людям в возрасте известно, что такое файл, но я столкнулся с проблемой, когда попытался объяснить, что это такое», — жаловался один учитель на форуме в 2019 году. Другие его поддержали. Форд бросил клич в твиттере и ему предложили множество аналогий: физические ветви дерева, столовые приборы в ящиках кухни, книги и полки в библиотеке. «Заберите у них телефоны и посадите за Windows 98».

Но даже выдав ученикам все возможные метафоры, Коллин не уверен, что они его понимают. «Вроде бы какой-то сдвиг есть, но иногда сложно сказать», — говорит он.

Плавчен соглашается, что у наведения мостов между поколениями есть свои ограничения. Несмотря на все попытки подстроить свой курс под учеников, «некоторые инструменты, которые мы используем, базируются на знаниях, недоступных ученикам».

Другие же считают, что менять свои представления нужно учителям. Поработав с удивлёнными студентами, Гарланд решила, что, возможно, модель «корзина с бельём» будет даже лучше. Она начала видеть ограничения структуры директорий и в личной жизни. Она использует функцию поиска, чтобы найти расписания и документы, потерянные в директориях. «Я теперь уже думаю, что все эти подкаталоги мне не нужны», — говорит она.

Даже учителя, включившие в свою учебную программу материалы по структуре директорий, опасаются, что держатся за подход, который скоро совсем устареет. Плавчен думал о том, чтобы читать отдельный курс по структуре директорий, но не уверен, что оно того стоит. «Думаю, что наше поколение студентов вырастет и станет учителями, и будет писать собственные инструменты, основанные на подходах, полностью отличных от наших».

Своим коллегам он советует готовиться к этому. «Эта тема никуда не денется, — говорит он. – Вы не вернётесь к тому, как было раньше. Придётся смириться с этим. Чем быстрее смиритесь с переменами, тем лучше».