Ученый Максим Лиханов ― о том, зачем развивать пространственные способности и как связаны химия и нейронаука

― Почему вы решили подать заявку на программу Fellowship and Professorship?

― Я узнал, чем занимаются ученые ИТМО, в 2016–2017 годах, еще когда работал в Томском государственном университете. Мне понравилось то, какие смыслы они передают, над какими исследованиями работают. Позже я стал работать в образовательном центре и научно-технологическом университете «Сириус», а в этом году ― искать следующее место работы и присматриваться к российским вузам. Логично, что одним из вариантов был ИТМО.

Во-первых, это один из немногих российских университетов, у которого есть программа для постдоков. Во-вторых, о нем я знал уже достаточно много, у меня сложилось хорошее впечатление о его деятельности. Кроме того, мне нравится Санкт-Петербург, в городе я бывал неоднократно, так что все сложилось и я принял предложение переехать сюда.

― Каким проектом вы хотите заниматься в ИТМО?

― Я занимаюсь исследованием поведения человека с точки зрения психологии, нейронауки и лингвистики. Мой постдок-проект, с которым я пришел в ИТМО, связан с поиском факторов, влияющих на успешность в химии, поэтому я начал работать в химико-биологическом кластере по приглашению Михаила Курушкина, декана факультета биотехнологий и руководителя научной группы «Нейропедагогика химического образования».

Мы хотим начать лонгитюдное исследование факторов, которые влияют на успешное изучение химии. Для этого мы привлечем восьмиклассников и на протяжении трех лет, пока они не окончат школу, будем наблюдать, как их личные характеристики, например тревожность, мотивация и особенно пространственные способности, влияют на обучение в химии. В существующей научной литературе показано, что пространственные способности помогают визуализировать объекты и понять, как они соотносятся между собой в пространстве.

Если вы вспомните то, как выглядели задачи по химии в школе или университете, то вам сразу станет понятно, зачем химику такие способности. Собрав лонгитюдные данные об этой и других характеристиках, мы сможем построить статистические модели, которые покажут причинно-следственные связи между разными показателями в динамике, и, возможно, позволят определить профиль успешного химика. Эти модели помогут понять, что отличает успешных химиков от менее успешных.

― К каким результатам вы хотите прийти в конце исследования?

― Мы хотим провести хорошее лонгитюдное исследование, потому что в России есть большая проблема с данными, которые можно анализировать. Например, я очень много раз слышал, что смартфоны негативно влияют на людей, например, много говорят о том, что из-за них ухудшаются память и другие когнитивные характеристики. В идеальном мире, чтобы заявить об этом, нужно проанализировать информацию: взять данные о когнитивных функциях людей до того периода, когда смартфоны появились у каждого человека, и современные исследования, сравнить показатели и сделать вывод о влиянии смартфонов на здоровье. Но в России такое сделать невозможно, потому что лонгитюдных исследований очень мало, и со своей стороны я хочу приложить максимум усилий, чтобы такие исследования появились.

― Насколько я поняла, пространственные способности можно использовать в разных сферах жизни, например, чтобы ориентироваться на местности или представлять геометрические фигуры и решать задачи по математике. Но почему вы решили сконцентрироваться на химии?

― Предыдущие исследования показывают, что пространственные способности сильно влияют на успешность в STEM (S ― science, T ― technology, E ― engineering и M ― mathematics), то есть в естественных и инженерных науках. Но с химией все не так очевидно: понятно, что пространственные способности также влияют на степень успешности в обучении по этому предмету, но, помимо них, есть еще много показателей, в которых нам предстоит разобраться.

Например, нам нужно понять, какие стратегии используют учащиеся для решения задач по химии или какие когнитивные процессы проходят, когда они представляют молекулу, потому что анализ ее изображения, 3D-модели и модели в виртуальной реальности отличается друг от друга. В этом мои интересы совпадают с интересами Михаила Курушкина, который с помощью технологии виртуальной реальности обучает студентов химии.

Если в результате исследования мы выясним, что восьмиклассники с высокими пространственными способностями лучше решают химические задачи, то мы можем изменить образовательную систему так, чтобы помочь улучшить эти способности у других учащихся и придумать специальную образовательную программу для тех, кто уже хорошо справляется с этим предметом.

― А можно ли развивать пространственные способности и как это сделать?

― Да, их можно развивать, причем достаточно простыми способами: играя в командные спортивные игры ― например баскетбол и футбол, а также компьютерные игры, к которым относятся тетрис и шутеры. В них игроку каждый раз приходится оценивать, что происходит вокруг, где находится его команда, команда соперников и он сам. Еще можно заниматься робототехникой и схемотехникой или просто собирать оригами и конструктор.

― Большая часть вашей жизни связана с наукой. Расскажите, как на вас влияет эта деятельность?

― Из-за того, что я занимаюсь наукой, я теперь ничему не верю. Когда мне говорят, что нужно ходить в шапке зимой, я прошу показать исследования. Это моя большая проблема, поэтому мне сложно смотреть новости или давать научно-популярные лекции, где люди обычно ждут одного и желательно простого объяснения. Например, даже после появления в России первой вакцины от COVID-19 я довольно долго не прививался. Но когда вышла публикация в научном журнале The Lancet о том, что «Спутник» безопасен и эффективен, то я сразу пошел и привился. Я понимаю важность вакцинации, но мне все равно нужно было увидеть научные исследования об эффективности конкретно этой вакцины.

― А как вы предпочитаете отдыхать?

― Раньше я активно занимался тяжелой атлетикой, но сейчас я трачу на спорт меньше времени, потому что у меня начался личный лонгитюдный проект: у меня родился ребенок. Сейчас большую часть времени я собираю конструкторы с ним, ведь это тоже помогает развивать пространственные способности, или таскаю на руках вместо штанги.

Мне очень интересно наблюдать за ребенком, потому что перед глазами разворачивается целый курс по раннему детскому развитию. Когда ребенку было примерно десять месяцев, к нам в гости приехала бабушка, и она жила в одной комнате, а ребенок ― в другой. Когда бабушка уехала, мы спросили у ребенка, где она. Он указал на ту комнату, где она жила, и сказал «Ба». Меня это поразило с той точки зрения того, насколько рано можно увидеть проявления связи между вербальными и пространственными способностями. Ребенок запомнил, где жила бабушка, мог ее назвать и помнил об этом несколько месяцев спустя.

Но иногда я играю в компьютерные и настольные игры. Из любимых «настолок» ― это «Подземелья и драконы» и «Ужас Аркхэма», а в компьютерных играх предпочитаю жанр ролевых игр. Мне нравятся «Подземелья и драконы», потому что в этой игре можно самому настроить уровень своего интеллекта в отличие от реальной жизни.