4. Jak mózg się uczy?

Pamięć jest zdolnością, która pozwala nam się uczyć, ale nie wszystkiego uczymy się w ten sam sposób. Istnieją różne obiekty edukacyjne, które obejmują różne rodzaje uczenia się. Na przykład uczenie się umiejętności to nie to samo, co uczenie się pojęcia. Badania wykazały, że mamy różne rodzaje pamięci, które pozwalają na różne rodzaje uczenia się i różne zastosowania informacji. Oznacza to, że pamięć nie jest pojedynczą umiejętnością, ale zestawem umiejętności, które zależą od różnych procesów i struktur neuronalnych. Nie ma jednej pamięci, ale różne systemy pamięci, które są przedmiotem badań w badaniach edukacyjnych.

Istnieje wiele dyskusji na temat aktywnego uczenia się, ale czasami jest ono mylone z praktykami edukacyjnymi, w których uczeń coś robi ("uczenie się przez działanie"). Nie chodzi jednak o robienie czegokolwiek, ale o aktywne myślenie o przedmiocie uczenia się, szukanie znaczenia i kontrastowanie go z wcześniejszą wiedzą ("uczenie się przez myślenie").

Każde aktywne doświadczenie uczenia się musi obejmować działania, które zapewniają, że uczeń zastanawia się nad tym, czego się uczy. Istnieje tutaj ważna różnica między nauczaniem a pomaganiem w nauce i jest to dobrze zbadany temat: lepsze wyniki uzyskuje się, gdy nauka jest prowadzona przez nauczyciela, który kieruje rozumowaniem i refleksją uczniów. Kiedy refleksja odbywa się w grupie, dając możliwość dzielenia się, kontrastowania i omawiania pomysłów z kolegami z klasy i nauczycielem w swobodnej atmosferze, efekty uczenia się są bardzo znaczące.

Kiedy uczniowie muszą nauczyć się nowej koncepcji, ważne jest, aby założyć, że niemożliwe jest nauczanie koncepcji "przez transmisję". Pojęcia są konstruowane w umyśle uczącego się na podstawie wiedzy dostępnej w jego pamięci długotrwałej, tj. jego wcześniejszej wiedzy. Aby uczący się mógł się uczyć, musimy promować zmiany w sposobie, w jaki uczący się budują relacje między swoją wiedzą i być może zapewnić nowe łączniki (nowe dane), które poprowadzą ich w konstruowaniu pojęć. Ta konstrukcja oznacza modyfikację istniejących połączeń, "ponowne okablowanie", które nie jest proste: wymaga czasu, wielu możliwości i motywacji ze strony uczniów.

Zgodnie z kognitywną teorią uczenia się przez multimedia, procedura, którą stosujemy, aby się uczyć, jest następująca: informacje są nam przedstawiane w słowach i obrazach i są postrzegane przez nasze zmysły, przechodząc chwilowo przez naszą pamięć sensoryczną (Mayer, 2008). Jeśli zwrócimy uwagę na to, co jest w tej pamięci, informacja trafia do naszej pamięci roboczej w celu dalszego przetworzenia. To w pamięci roboczej organizujemy w myślach słowa, aby utworzyć model werbalny, a obrazy, aby utworzyć model wizualny, a następnie integrujemy oba modele, aby nadać im spójność; czerpiemy również z naszej wcześniejszej wiedzy, aby zintegrować z nimi oba modele, zawsze szukając spójności. To poszukiwanie spójności polega na nadaniu sensu temu, czego się uczymy, tak aby mogło to przejść do naszej pamięci długoterminowej (z której odzyskaliśmy wcześniejszą wiedzę); to jest tak zwane znaczące uczenie się.

Dlatego, aby mogło dojść do uczenia się, muszą zachodzić trzy procesy poznawcze: wybieranie odpowiednich słów/obrazów (zwracanie na nie uwagi), organizowanie ich w celu uzyskania spójnych reprezentacji umysłowych oraz integrowanie tych reprezentacji mentalnych między sobą oraz z wcześniejszą wiedzą. Kiedy wszystkie trzy procesy są wykonywane, mówimy o aktywnym uczeniu się. Aby aktywne uczenie się było stymulowane i podtrzymywane, potrzebna jest motywacja i odpowiednie stosowanie strategii metapoznawczych.

Motywacja może opierać się na kilku aspektach: naszym zainteresowaniu przedmiotem, przekonaniu o własnej skuteczności, przypisywaniu sukcesów/porażek akademickich, celach, które sobie stawiamy oraz postrzeganiu współpracy społecznej środowiska uczenia się. Metapoznanie odnosi się do wiedzy o tym, jak się uczymy i kontroli, jaką sprawujemy jako uczniowie nad własnym procesem uczenia się. Samoregulujący się uczniowie posiadają wiedzę metapoznawczą i kontrolę metapoznawczą, dlatego nauczyciele muszą pomóc naszym uczniom stać się samoregulującymi się uczniami.

Transformacja schematów mentalnych, która prowadzi do uczenia się nowych koncepcji, jest tym, co badacze psychologii poznawczej nazywają zmianą pojęciową (Sousa, 2010). Istnieje wiele form zmian pojęciowych, które różnią się stopniem głębokości i trudnością w ich wystąpieniu. Niestety, my, nauczyciele, często nie jesteśmy świadomi tych poziomów trudności i dlatego możemy nie odpowiednio modyfikować naszych metod nauczania w różnych przypadkach.

Nauczyciele często używają kontekstów nauczania, które bardzo różnią się od kontekstów, w których stosowane jest uczenie się, i oczekujemy, że to, czego nauczą się w klasie, będzie miało wpływ na ich wyniki w powiązanych sytuacjach, ale w innych kontekstach: oczekujemy, że nauka, którą przeprowadzą być zbywalny. Niestety problem polega na tym, że w świetle ponad stuletnich badań stało się jasne, że transfer wiedzy nie następuje tak spontanicznie, jak mogłoby się wydawać; wręcz przeciwnie, przenoszenie uczenia się z jednego kontekstu do drugiego jest w rzeczywistości skomplikowane i dlatego rzadkie.