Szufladki w naszej głowie, czyli o tym, jak uczy się mózg
W tym newsletterze przeczytasz:
- moje wyznanie
- o tym, co to w praktyce znaczy "uczyć się"
- o czterech filarach uczenia się
- jak zaprojektować proces uczenia się, aby był efektywny
- oraz dlaczego nie ufam mnemotechnikom.
Wyznanie zamiast wstępu
To czwarty numer newslettera “Wokół edukacji” i z racji tematu jest to świetna okazja, żebym mogła Wam się do czegoś przyznać: nie tworzę tych tekstów … dla Was. Ja je tworzę dla siebie. Wiem, to straszne, ale taka jest prawda. Pozwólcie, że wytłumaczę.
Bardzo dużo czytam - na różne tematy. Jakiś czas temu zauważyłam z bólem, że chociaż tuż po przeczytaniu książki wydaje mi się, że dużo się dowiedziałam, za jakiś czas nie jestem w stanie o tej lekturze opowiedzieć. Informacje z lektury ulatują w miarę, jak kurz osadza się na przeczytanej pozycji. Nie spodobało mi się to, i to bardzo! Dlatego zgodnie ze swoją wiedzą o efektywnym uczeniu się, postanowiłam zrobić coś, co pozwoli mi przetworzyć nowe informacje i utrwalić je w pamięci długotrwałej. Zaczęłam więc robić notatki. Ale to nie była skuteczna strategia, gdyż czasami … no cóż - nie chciało mi się. Musiałam więc zmodyfikować swoją strategię i poszukać działania, dzięki któremu będę systematyczna. A cóż motywuje silniej niż zobowiązanie wobec innych ludzi? W ten sposób czytając robię notatki (przetwarzam informacje), a potem utrwalam je konstruując tekst newslettera. Zaś rosnąca liczba subskrybujących newsletter sprawia, że robię to co miesiąc czy mi się chce, czy nie. A jeśli osoby czytające mogą na tym skorzystać dowiadując się czegoś nowego albo systematyzując posiadaną już wiedzę, tym lepiej.
Co to znaczy “uczyć się”
Zacznijmy od rozprawienia się z niektórymi powszechnymi (niestety) pojęciami. Po pierwsze, wiedza to nie to samo, co informacje. Informacje można znaleźć w podręczniku, zeszycie, internecie, usłyszeć na lekcji, w podcaście czy na filmiku. Czasami nawet informacje znajdują się w naszym mózgu, w pamięci roboczej. Ale zdobywanie informacji to nie jest jeszcze uczenie się. Ono zaczyna się potem, jeśli zdecydujemy się te informacje przetworzyć i zbudować z nich wiedzę. Czyli wiedza to jest to, co możemy skonstruować z informacji. Można to porównać do składników spożywczych (informacje) oraz potrawy, którą z tych składników przygotujemy (wiedza). [Spitzer, s. 16]
W związku z tym niewłaściwe są sformułowania “przekazywać wiedzę” oraz “zdobywać wiedzę”. Tak, wiem - są tak rozpowszechnione, że wszyscy ich czasem używamy, mi też się zdarza. Ale warto zastępować je pojęciami: “przekazywać informacje” oraz “budować / konstruować wiedzę”. Wierzę, że język kształtuje świat, więc kształtujmy dobrą edukację.
Na poziomie biologicznym uczenie się zachodzi w mózgu. “Jest aktywnym procesem, w trakcie którego dochodzi do zmian w mózgu uczącego się.” [Spitzer, s.17]. I bynajmniej nie chodzi tu o wypełnianie metaforycznych szufladek w naszej głowie, ale o tworzenie połączeń synaptycznych między neuronami. W języku naukowym nazywamy to tworzeniem w mózgu “neuronowych reprezentacji świata”, czyli neuronów wraz z docierającymi do nich połączeniami synaptycznymi. [Spitzer, s. 69] W uproszczeniu można przyjąć, że każda przetworzona informacja odzwierciedlona jest w pewnej sieci połączeń neuronalnych. Czyli nie wystarczy coś usłyszeć czy przeczytać. Trzeba to jeszcze połączyć z innymi informacjami, aby zbudować sieci połączeń. I to łączenie informacji to jest właśnie przetwarzanie. A jak te połączenia budować? Świetnie pasuje tu zdanie, które w 1949 r. sformułował Donald Hebb: “neurons that fire together, wire together”, czyli w tłumaczeniu Dariusza Rossowskiego brzmi to “neurony, które się razem odpalają, wespół się splatają”. [Dehaene, s. 137]
Jednak aby powstała z tego w miarę stabilna wiedza, musimy to połączenie utrwalić. Utrwalić, czyli zapewnić wystarczającą liczbę powtórzeń oraz skonsolidować, aby połączenie było na tyle silne, że przetrwa porządki mózgu, ponieważ mózg na bieżąco pozbywa się tych synaps, które są nieużywane.
Przejdźmy więc do warunków, w jakich zachodzi uczenie się.
Cztery filary uczenia się
Stanislas Dehaene określił cztery elementy, które muszą być spełnione, aby nastąpiło uczenie się: uwaga, aktywne zaangażowanie, informacje zwrotne o błędach oraz konsolidacja.
Uwaga jest jak strumień światła, który kierujemy na dany element rzeczywistości: skupiamy nasze zmysły na jakiś danych, chłonąc jak najwięcej. Dlaczego jest to tak ważne przy uczeniu się, skoro ludzki mózg jest nastawiony na rozproszenie i wychwytuje informacje płynące z różnych stron nawet, jeśli nie skupia się na nich? Otóż świadomie utrzymywana uwaga wzmacnia i przedłuża w czasie aktywność neuronów kodujących daną informację. Dzięki temu sygnały docierają do kory przedczołowej, gdzie są zachowywane jeszcze długo po zniknięciu danych wejściowych (np. obrazu, na który patrzyliśmy). [Dehaene, s.222]
Jednocześnie kierowanie uwagi na jakieś dane oznacza ignorowanie czegoś innego. Zatem uwaga jest zawsze związana z podjęciem decyzji, na co skieruję mój strumień światła, a co pozostawię w cieniu. To selekcja treści, która jest kluczowa przy uczeniu się. [Dehaene, s.228]
Aktywne zaangażowanie oznacza podejmowanie wysiłku w celu przetwarzania danych. Dane nie zapisują się w mózgu same, jak w dyktafonie. Musimy stawiać hipotezy, tworzyć modele zewnętrznego świata, a potem poddawać je weryfikacji. Duże znaczenie ma tu motywacja, gdyż aktywnie przetwarzamy informacje wtedy, kiedy widzimy przed sobą wyraźny cel i staramy się go osiągnąć. [Dehaene, s.258-259]
Uczenie się zachodzi tym lepiej, im głębiej przetwarzamy informacje, nie na poziomie nazw (np. “wkuwanie” na pamięć definicji), ale na poziomie znaczeń (rozumiemy i wyciągamy wnioski). Poza tym ważne jest dysponowanie zdolnościami metapoznawczymi: musimy umieć oceniać, co już wiemy, a czego jeszcze nie oraz wiedzieć, jak przebiega nasz proces uczenia się. [Dehaene, s. 260, 279]
Skoro stawiamy hipotezy, musimy też je testować i oceniać ich adekwatność. I tu potrzebne są informacje zwrotne o błędach. Do zrozumienia tego filaru uczenia się przyda nam się teoria Rescorli-Wagnera:
1.mózg tworzy prognozę z danych wejściowych (sygnałów zmysłowych)
2.następnie oblicza różnicę między prognozą a faktycznie odebranym bodźcem
3.na podstawie tego błędu przewidywania koryguje swoją hipotezę tak, aby wewnętrzna reprezentacja była bliższa rzeczywistości niż przy pierwszej prognozie.
Można to podsumować tak: uczenie się zachodzi tylko wtedy, gdy mózg wybiera odpowiednie dane wejściowe (uwaga), korzysta z nich do skonstruowania prognozy (aktywne zaangażowanie) i ocenia adekwatność prognozy (informacja zwrotna o błędzie). [Dehaene, s. 288-289]
Aby utworzone reprezentacje neuronowe zostały w naszym mózgu utrwalone, musi nastąpić konsolidacja. Zachodzi ona, kiedy … śpimy. Zdarzyło Wam się kiedyś, że po południu albo wieczorem na darmo szukaliście rozwiązania jakiegoś problemu, poszliście spać, a rano rozwiązanie samo się pojawiło? Stało się tak właśnie dlatego, że zaszła konsolidacja. Jak ona działa?
Kiedy śpimy nasze myśli z dnia “są setki razy aktywowane w przyspieszonym tempie, co potęguje możliwość tego, by kora odkryła w końcu porządkującą je regułę. Ponadto dwudziestokrotne przyspieszenie wyładowań neuronalnych zagęszcza informacje. Szybkościowe odtwarzanie sprawia, że neurony, które w godzinach czuwania aktywowały się w długich odstępach po sobie, w sekwencji nocnej nagle znajdują się po sąsiedzku. Wydaje się, że jest to idealny mechanizm służący gromadzeniu, syntezie, kompresji i konwersji surowych informacji w użyteczną i stosowalną wiedzę.” [Dehaene, s. 328-329]
Efektywny proces uczenia się oraz dlaczego nie ufam mnemotechnikom
Jak zatem zaprojektować proces uczenia się, aby był jak najbardziej efektywny? Poniżej proponuję kilka zasad. Być może nie sa one dla Was nowe, mam jednak nadzieję, że dzięki powyższemu wyjaśnieniu spojrzycie na nie inaczej.
1.Aby uczenie się było efektywne, musimy przede wszystkim rozumieć, jak działa. Dlatego warto poświęcić kilka lekcji na to, aby uczniowie i uczennice zrozumieli, jak działa nasz mózg w kontekście uczenia się. Dzięki temu będą mogli zaprojektować własny proces nauki i wykorzystać go jak najlepiej.
Dlatego nie ufam mnemotechnikom - często podaje je się jako gotowe rozwiązania służące lepszemu uczeniu się, tymczasem wykorzystywanie mnemotechnik bez zrozumienia, jak działa mózg, jest jak ułożenie przypadkowych przedmiotów na jednej półce, podczas gdy w pozostałej części pokoju panuje totalny bałagan. Zacznijmy od zrozumienia, jak zorganizowana jest przestrzeń w pokoju, a dopiero potem zajmijmy się układaniem. Mnemotechniki mogą być przydatne, ale tylko jako jeden z elementów świadomej strategii uczenia się, a nie jako rozwiązanie, które rozwiąże wszelkie problemy z zapamiętywaniem.
2.Projektujmy proces uczenia się tak, aby móc głęboko przetwarzać informacje. Służą do tego np. zadania, które wymagają nie tylko wypisania z tekstu danych, ale uważnego przeczytania i wyciągnięcia wniosków. Przydaje się też umiejętność robienia notatek - nie przepisywania ich z tablicy czy podręcznika, ale własnych notatek, sporządzonych z konkretnych danych wejściowych. Idealne są notatki Cornella, sketchnotki albo mapy myśli. Samo podkreślenie fragmentów tekstu nie jest przetwarzaniem informacji nawet, jeśli wykorzystamy do tego różne kolory!
3.Cieszmy się z błędów! One są niezbędne do sprawdzania hipotez. Dzięki błędom i korygowaniu ich nasz obraz mentalny staje się coraz bliższy rzeczywistości, a poza tym mamy możliwość utrwalać połączenia neuronalne.
4.Dzielmy materiał na mniejsze partie i regularnie róbmy powtórki. Mogą do tego posłużyć zadania zaprojektowane tak, aby do ich rozwiązania trzeba było sięgnąć do materiału z wcześniejszych lekcji. O roli powtórek przekonuje nas teoria niemieckiego psychologa Hermana Ebbinghausa, który już w XIX w. potwierdził badaniami, że wydajność pamięci rośnie im więcej razy powtórzy się daną informację oraz że dużo łatwiej jest nauczyć się zarazem 6 niż 12 słów. W miarę powtarzania rośnie liczba połączeń synaptycznych, a przecież o to nam właśnie chodzi. [Kłosiński]
Mówi o tym krzywa zapominania (poniżej): czerwona linia oznacza proces zapominania informacji z dnia pierwszego. Powtórki pozwalają utrwalić wiedzę i spowolnić proces zapominania (linie zielone).
5.Rozmawiajmy z naszymi podopiecznymi o roli snu. Może dadzą się przekonać, że należy kłaść się spać o regularnej porze, bez telefonu, tak, aby sen był dobrej jakości i trwał przynajmniej 8 godzin (u młodszych dzieci nawet dłużej)?
6. Zwracajmy uwagę na … uwagę. Jeśli uczniowie i uczennice są zmęczeni i/lub rozproszeni, podawanie im kolejnych informacji nie ma sensu. Lepiej jest zrobić przerwę śródlekcyjną, pozwolić im nieco odetchnąć i/lub rozruszać się, i dopiero potem wrócić do lekcji.
7. Podsycajmy u dzieci aktywność, zaciekawienie zaangażowanie i samodzielność. Można to robić przez wciągające zadania, intrygujące pytania, zaskakiwanie ciekawymi informacjami czy stawianie wyzwań (na miarę możliwości dzieci).
8.Wyznaczajmy cele nauki i pozwólmy zrozumieć, dlaczego warto się tego nauczyć. Być może w Waszej głowie pojawia się pytanie: a co, jeśli nie warto, ale wymaga tego podstawa programowa? Przecież jeśli nauczyciel czy nauczycielka sami nie wierzą w sens jakiejś informacji, nie zachęcą do niej dzieci… Jedno wyjście to poszukać sensu, spróbować znaleźć w danej partii materiału coś ciekawego i/lub połączyć z czymś innym. Drugie wyjście - no cóż, pominąć. Może zamiast tego warto poświęcić czas na wsparcie dzieci w wypracowaniu efektywnych strategii uczenia się? Tak tylko podpowiadam, sami zdecydujcie.
|
|
To tyle tym razem, chociaż - jak zwykle - chciałabym napisać dużo więcej. W marcu napiszę o samoświadomości i metapoziomie.
Jeśli spodobał Ci się ten newsletter, poleć go znajomym - wyświadczysz mi tym ogromną przysługę - rosnąca liczba subskrybujących to dla mnie wynagrodzenie za wysiłek i czas włożony w przygotowanie tekstów. Dziękuję.
BIBLIOGRAFIA
Dehaene Stanislas, Jak się uczymy? Dlaczego mózgi uczą się lepiej niż komputery… jak dotąd, Copernicus Center Press, Kraków 2021.
Kłosiński Bartek, Krzywa zapominania Ebbinghaus’a. Jak skuteczniej zapamiętywać, https://jaksieuczyc.pl/krzywa-zapominania/ dostęp 28.02.2025.
Spitzer Manfred, Jak uczy się mózg, Wydawnictwo Naukowe PWN SA, Warszawa 2021.
