Objervations on the sciences of science learning Γιάννης Παπατσίρος (1116)

Εισαγωγή Μια πρόσφατη έρευνα που έγινε συνδύασε τους υπολογιστές με τις νευροψυχολογικές μελέτες της λειτουργίας του εγκεφάλου και με τις

Πειραματικές μελέτες της ανθρώπινης μάθησης.Αυτή η έρευνα βοήθησε στο να διατυπωθούν θεωρίες για την βελτίωση (σε χρόνο και αποτελεσματικότητα) των τρόπων διδασκαλίας

Τα αποτελέσματα της έρευνας άρχισαν να χρησιμοποιούνται: -για τη δημιουργία σχολικών βιβλίων,διδακτικών μεθόδων και την χρήση των υπολογιστών σα βοηθών στα μαθήματα.Στοιχεία δηλαδή που κάνουν τη διδασκαλία πιο αποτελεσματική -για τη δημιουργία ειδικών συστημάτων που μπορούν να συνεργαστούν με ανθρώπους ειδικούς προκειμένου να εκτελέσουν περίπλοκες διεργασίες

Υπάρχουν πολλά καλά ερωτήματα για επιστημονική μελέτη.Μερικά όμως από αυτά παρουσιάζουν ξεχωριστό ενδιαφέρον γιατί παραμένουν αναπάντητα για πολλά χρόνια ίσως και αιώνες. -Η αρχή του σύμπαντος -Η φύση της οργανικής ζωής

Στα παραπάνω ερωτήματα θα έπρεπε να προσθέσουμε ένα ακόμη αναλόγου ενδιαφέροντος -Η φύση του ανθρώπινου μυαλού και η ικανότητα της σκέψης και της μάθησης που αυτό ενεργοποιεί Το ερώτημα αυτό δεν απασχόλησε πολύ τους επιστήμονες μέχρι πρόσφατα.Τα τελευταία 40 χρόνια αυτό όμως άλλαξε και μάλιστα εξελίσσεται πολύ γρήγορα

Υπάρχουν 2 ειδών τεχνικές έρευνας Το ένα είδος μας επιτρέπει να παρατηρήσουμε το μοντέλο της βήμα – βήμα διαδικασίας της σκέψης και μάθησης με όλο και μικρότερα βήματα.Σε αυτό είδος περιέχονται τεχνικές ανάλυσης των κινήσεων των ματιών και προσομοιώσεων της σκέψης με υπολογιστικά μοντέλα

Το άλλο είδος τεχνικών μας επιτρέπει να μελετήσουμε την τοποθεσία όπου εκτελούνται οι νευρολογικές διαδικασίες κατά τη διάρκεια της σκέψης και της μάθησης καθώς και τη χημεία των νεύρων. Ο συνδυασμός των τεχνικών αυτών μας προσφέρει συμπεράσματα για τις νευρολογικές βάσεις και τις ανθρώπινες συμβολικές διαδικασίες

“Cognitive revollution” Έτσι ονομάστηκε η επανάσταση στη μελέτη του μυαλού και μας έβαλε σε μια νέα εποχή χωρίς να απορρίπτουμε τη πρακτική γνώση που έχει προκύψει τα τελευταία 1000 χρόνια αλλά βελτιώνοντάς την και εμπλουτίζοντάς την.

Τρόποι προσέγγισης της σκέψης και της μάθησης που προκύπτουν από το πρώτο είδος τεχνικών που αναφέραμε παραπάνω

Παράδειγμα 1:μαθαίνοντας από παραδείγματα Όπως αποδεικνύεται και πρακτικά,υπάρχει μεγάλη διαφορά στο να μαθαίνει κάποιος κάτι αποκλειστικά μνημονικά από το να μαθαίνει κάτι αφού πρώτα το κατανοήσει καλά.

Αυτό που μαθαίνεται αφού πρώτα κατανοηθεί -αποθηκεύεται και διατηρείται περισσότερο -μπορούμε να το ανακαλέσουμε σε οποιαδήποτε στιγμή μας χρειάζεται

Στην άλγεβρα οι μαθητές μαθαίνουν ότι μπορούν να αφαιρέσουν ή να προσθέσουν τον ίδιο αριθμό σε μια ισότητα χωρίς να αλλάξει τίποτα.Η ικανότητά τους όμως να εφαρμόζουν αυτούς τους κανόνες δε σημαίνει ότι δεν τους έχουν απλά αποστηθίσει

Όταν όμως καλούνται να «λύσουν» μια εξίσωση πρέπει να γνωρίζουν : -τι αλλαγές πρέπει να επιφέρουν ώστε να οδηγηθούν στην επίλυση της -σε τι διαφέρει η εξίσωση σε κάθε χρονική στιγμή από την τελική της μορφή και τι κανόνες πρέπει να εφαρμοστούν για να εξαλειφθούν αυτές οι διαφορές.

Οι μαθητές αντιμετωπίζοντας έναν αριθμό παραδειγμάτων αρχίζουν να βλέπουν ότι με λίγους κανόνες «αν….τότε» μπορούν συστηματικά να βρουν τη λύση σε κάθε εξίσωση που συναντούν

Ένα πείραμα που έγινε,ήταν να δοθεί ένας ικανοποιητικός αριθμός σχολικών θεμάτων(προσεκτικά επιλεγμένα) γύρω από τα οποία υπήρχαν λυμένα παραδείγματα.Το αποτέλεσμα ήταν ότι οι μαθητές όχι μόνο έμαθαν τη μεθοδολογία που πρέπει να ακολουθήσουν για να φτάσουν στο επιθυμητό αποτέλεσμα αλλά και τα σημάδια που πρέπει να αναζητούν σε κάποιο πρόβλημα για να επιλέξουν την κατάλληλη μεθοδολογία

Mε τη συμβολή κάποιων παρόμοιων πειραμάτων που έγιναν αποδείχτηκε ότι με τη χρήση κατάλληλα επιλεγμένων παραδειγμάτων οι μαθητές μάθαιναν φυσική και μαθηματικά κατανοώντας τα πραγματικά και όχι μηχανικά.Το πιο σημαντικό συμπέρασμα ήταν ότι μάθαιναν μιάμιση φορά πιο γρήγορα απ’ ότι με τις παραδοσιακές μεθόδους διδασκαλίας

Παράδειγμα 2:Μάθηση μέσω της ανακάλυψης Έχει αποδειχτεί ότι όλα τα ανθρώπινα όντα έχουν ιδιαίτερα ανεπτυγμένη την ικανότητα να αποφεύγουν να εκτελούν εργασίες στις οποίες δε βλέπουν κάποιο νόημα να τις κάνουν.Βασιζόμενοι σε αυτό είναι φανερό πως και για τη μάθηση πρέπει να δοθεί κάποιο κίνητρο κάνοντάς την διασκεδαστική και με μεγαλύτερη σημασία

Μια καλή πρόταση για να δώσεις σε κάποιον κίνητρο για να μάθει,είναι να τον αφήσεις να το ανακαλύψει μόνος του.Έρευνα που έγινε για το θέμα έδειξε ότι αυτό δεν είναι απόλυτα αληθές ή απόλυτα ψευδές.

Ακόμη,έχει αποδειχτεί ότι ο χρόνος που θα αφιερώσει ένα άτομο για να φέρει σε πέρας μια εργασία εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την περιπλοκότητα της.Αν είναι πολύ απλή τότε σύντομα θα γίνει βαρετή και το ενδιαφέρον θα εξασθενήσει.Αν είναι πολύ περίπλοκη τότε θα φανεί χαώδης χωρίς καθόλου σημασία

Αυτό που χρειάζεται για να δοθεί ισχυρό κίνητρο είναι η δημιουργία ενός περιβάλλοντος στο οποίο θα αποκτάται πείρα και γνώση ανά τακτά χρονικά διαστήματα.Ένα καλοσχεδιασμένο σύνολο από λειτουργικά παραδείγματα είναι ένα από τα περιβάλλοντα που συγκεντρώνουν αυτές τις προϋποθέσεις

Παράδειγμα 3:σκέψη μέσω των ματιών του μυαλού Έχει αποδειχτεί ότι η σκέψη δεν χρησιμοποιεί πάντα λέξεις.Εικόνες ή διαγράμματα πάνω σε χαρτί ή και στο μυαλό μας μπορούν να κουβαλήσουν σε μεγάλο βαθμό το βάρος του λογισμού μας.

Πιστεύεται πως η «οπτική σκέψη»,η σκέψη δηλαδή που γίνεται μέσω εικόνων,είναι ένα προσόν που διαθέτουν σε μεγάλο βαθμό οι επιστήμονες.Το γεγονός αυτό σε συνδυασμό με το ότι σήμερα διαθέτουμε πανίσχυρα μέσα για την οπτική αναπαράσταση πληροφοριών (οθόνες υπολογιστών…) δείχνει ότι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτά τα μέσα προκειμένου να επιτύχουμε αποδοτικότερη μάθηση.

Αυτό βέβαια δεν σημαίνει ότι θα πρέπει να παρουσιάζονται οι πιο ρεαλιστικές και πιο πολύπλοκες εικόνες αλλά ό,τι είναι πραγματικά απαραίτητο για την καλύτερη κατανόηση από τον μαθητή- ακροατή.

Η επιστήμη της μάθησης Η μάθηση είναι μια διαδικασία που εκτελείται από ένα συγκεκριμένο όργανο-τον εγκέφαλο και εκτελείται σύμφωνα με τις αρχές λειτουργίας αυτού του οργάνου.

Καταλαβαίνοντας αυτούς τους νόμους,καταλαβαίνοντας δηλαδή τις πνευματικές διεργασίες του ανθρώπου,μπορούμε να εντοπίσουμε τους τρόπους με τους η μάθηση γίνεται αποδοτικότερη.Τα παραπάνω παραδείγματα βασίζονται πάνω σε αυτούς τους νόμους σε καμιά περίπτωση όμως δε καλύπτουν απόλυτα την επιστήμη της μάθησης.

Έρευνες που έλαβαν μέρος τις τελευταίες δεκαετίες στην προσομοίωση της ανθρώπινης αντίληψης με υπολογιστικά μοντέλα,οδήγησε στην βαθιά κατανόηση της δομής της μνήμης καθώς και των πληροφοριών και των διαδικασιών που οι άνθρωποι αναζητούν καθώς αποκτούν νέες γνώσεις και ικανότητες.

Καταγράφοντας αυτούς τους μηχανισμούς μάθησης επετράπη η δημιουργία βιβλίων και άλλων διδακτικών μέσων βασισμένα πάνω στην πείρα από τη διδακτική διαδικασία.Τα στοιχεία δείχνουν ότι η μάθηση μέσω αυτών των μεθόδων επιταχύνεται περίπου 2 φορές.