Jak uczy się mózg - ebook

PRZEDMOWA

Jeśli coś wyróżnia człowieka spośród innych istot żywych, to to, iż potrafimy się uczyć i czynimy to przez całe nasze życie. Uczymy się pić, biegać, mówić, jeść, śpiewać, czytać, jeździć na rowerze, pisać, liczyć, uczymy się angielskiego i zasad dobrego wychowania, osiągając w tym większe lub mniejsze sukcesy. Później uczymy się zawodu, poznajemy ludzi, uczymy się, jak wychowywać dzieci i być przełożonym. Tu również osiągamy większe lub mniejsze sukcesy. Jeszcze później uczymy się, aby przede wszystkim być dla innych, traktować siebie z przymrużeniem oka; uczymy się, jak przeżyć miesiąc za emeryturę i jak godnie odejść (tu nie pozwolę sobie na przypuszczenia odnośnie możliwych sukcesów).

Uczymy się metodą prób i błędów (jak dziecko podczas ssania piersi czy chodzenia), uczymy się przez przyglądanie się, słuchanie, powtarzanie tego, co robią inni (jak w przypadku śpiewania, jedzenia czy mówienia) albo przez wkuwanie, np. słówek. Wielu ludzi stawia znak równości między uczeniem się i wkuwaniem, czyli brakiem radości. Ale takie podejście też jest wyuczone!

Uczenie się wcale nie odbywa się wyłącznie w szkole. Wręcz przeciwnie: Non scholae, sed vitae discimus – to odnosi się nie tylko do celu uczenia się (czyli dla życia, nie do klasówki), ale także do tego, gdzie uczenie się odbywa: w życiu i poprzez życie (a czasami nawet wtedy, gdy dzieje się to w szkole!).

Uczenie się zachodzi w głowie. Tym, czym żołądek w procesie trawienia, nogi w poruszaniu się czy oczy w widzeniu, tym jest mózg w uczeniu się. Dlatego wyniki badań nad mózgiem są dla uczenia się tak samo ważne, jak astrofizyka dla podróży kosmicznych czy fizjologia mięśni i stawów dla sportu. Nauka o komórkach nerwowych i mózgu – neurobiologia rozwija się w ostatnich latach niezwykle intensywnie. Ten spektakularny rozwój doprowadził do uzyskania wyników, o których nikomu jeszcze kilka lat temu nawet się nie śniło. Chciałbym, aby dzięki tej książce badania prowadzone nad mózgiem stały się bardziej zrozumiałe, co – mam nadzieję – przełoży się na lepsze zrozumienie uczenia się. Owo zrozumienie nie powinno pozostać jedynie hermetyczną wiedzą ekspertów, ponieważ dotyczy nas wszystkich – niezależnie bowiem od tego, czy chcemy, czy nie, wszyscy się uczymy.

Jestem najzupełniej świadomy tego, że podejmując niektóre wątki mocno związane z polityką, poruszam się po zaminowanym terenie. Ale właśnie dlatego książka ta wydaje mi się cenna. Nawet jeśli, na co mam nadzieję, owe miny nie doprowadzą do uszkodzenia ciała, to być może wzbudzą w Czytelniku różne myśli i odczucia, a – jak pokażę na bardzo wielu stronach tej książki – im częściej się to wydarzy, tym skuteczniejsze będzie uczenie się.

Uczniowie nie są głupi, nauczyciele nie są leniwi, a nasze szkoły nie są do niczego. Ale od jakiegoś czasu wszyscy podejrzewamy, że coś jest nie tak. Po opublikowaniu wyników programu PISA mamy to wręcz czarno na białym. W międzynarodowym porównaniu z uczniami 31 krajów niemieccy piętnastoletni uczniowie w dziewiątym roku nauczania pozostają na skromnym 22 miejscu w zakresie umiejętności czytania, na miejscu 21 w zakresie nauk przyrodniczych i matematyki. Oznacza to, że ich wyniki leżą poniżej średniej krajów OECD. Dane te poruszyły rodziców, polityków, nauczycieli, przedsiębiorców i związkowców. A przy tym akurat ten wynik badania PISA należy do mniej zatrważających! Ale nie uprzedzajmy faktów…

Autorzy książek są ludźmi. Nie działają jak komputer, nie są internetem. Są natomiast istotami mającymi swoją historię, życie, bagaż doświadczeń i swoje słabości. Chyba nikt nie chciałby tego kwestionować. Żeby wyjaśnić niektóre ogólne zasady działania, pozwoliłem sobie odwołać się do własnych doświadczeń. Nieporozumieniem byłoby jednak przypuszczenie, że w książce opisuję jedynie osobiste przeżycia i poglądy. Wręcz przeciwnie. Chodzi o bardzo ogólne zasady, które można przenieść z badań nad mózgiem na nasze codzienne życie. Anegdoty są przykładami, szczegółami pozwalającymi ukazać tkwiące w nich zasady. Mają tylko funkcję dydaktyczną: lepiej zapamiętujemy poszczególne wydarzenia aniżeli ogólne prawdy, ponieważ to właśnie poszczególne zdarzenia nas poruszają, potrafimy je sobie wyobrazić. Właśnie dlatego przetwarzamy takie konkretne zdarzenia w naszych umysłach znacznie intensywniej niż ogólne zasady czy prawidłowości. „W złożonych systemach demokratycznych zawsze istnieje prawdopodobieństwo zwrócenia zagwarantowanej dzięki nim wolności jednostki przeciwko demokracji jako takiej”. To zdanie nawet w przybliżeniu nie zapadnie nam w pamięć tak, jak 11 września 2001.

Kiedy byłem studentem, zdarzało mi się bywać na wykładach z psychologii motywacji, które były tak nudne, że tylko z trudem udawało mi się nie zasnąć. Albo profesor nie traktował poważnie przedstawianych nam treści, albo swojej pracy. Może jego wiedza, czym jest motywacja, wcale nie była większa od naszej? Tak czy inaczej, nie przekładało się to na popularność owego profesora. „Gdybyś kiedykolwiek miał się znaleźć w analogicznej sytuacji, musisz robić to lepiej” zdarzało mi się wtedy często myśleć. Dlatego książka o neurobiologii i uczeniu się jest dla mnie wyzwaniem pod wieloma względami. Jej strony mają bowiem nie tylko zawierać istotne treści, ale chciałbym, aby czytanie sprawiało przyjemność i budziło ciekawość Czytelnika.

W ostatnim roku zasiadałem w grupie eksperckiej OECD z zakresu mózgu i kształcenia w Radzie do spraw Kształcenia Badenii-Wirtembergii, byłem ekspertem podczas przesłuchania na temat projektu PISA w Bundesracie i przeprowadziłem szereg kursów dokształcających dla nauczycieli. Tyle, jeśli chodzi o moje nowe zainteresowania. Tym, kto w trakcie tych wszystkich zajęć najwięcej skorzystał, jestem ja sam. Uświadomiłem sobie, że w obliczu koniecznych obecnie zmian w naszym systemie kształcenia nieodzowne jest uwzględnienie neurobiologicznych podstaw uczenia się, gdyż tylko takie podejście uchroni nas przed popełnieniem licznych błędów. Nie twierdzę oczywiście, że z badań nad mózgiem w prosty sposób da się wyprowadzić wzór na łatwe, przyjemne i skuteczne kształcenie. Ale dokładnie tak, jak muzyka determinowana jest w dużym stopniu przez fizykę drgań i fizjologię słuchu, tak uczenie się determinowane jest przez świat, w którym zachodzi, i przez narząd, który je umożliwia. Myślę, że obecny stan wiedzy na temat mózgu (a musimy mieć świadomość tego, że badania nad mózgiem dopiero teraz rozpoczęły się na dobre) pozwala wyciągnąć liczne praktyczne wnioski dla szkoły, uniwersytetu i społeczeństwa.

W celu zwiększenia przejrzystości książki prosiłem krewnych i znajomych, przyjaciół i współpracowników o krytyczne czytanie wstępnych wersji rozdziałów. Za ten trud pragnę serdecznie podziękować wszystkim wymienionym osobom: Bernhard Connemann, Susanne Erk, Uwe Herwig, Gudrun Keller, Markus Kiefer, Thomas Kammer, Reinhold Miller, Ulrike Mühlbayer-Gässler, Carlos Schönfeld, Beatrix, Anja, Stefan, Thomas i Ulla Spitzer oraz Friedrich Uehlein. Julia Ferreau i Gerlinde Troegele pomagaly mi w trakcie pisania manuskryptu. Bez pomocy Georga Groena i Bärbel Herrnberger nigdy nie skończyłbym pisania tej książki. Im chciałbym podziękować szczególnie! Katharina Neuser-von-Oettingen z wydawnictwa Spektrum Akademischer Verlag zniosła wszystko, co ludzie z wydawnictw muszą znosić ze strony upartych autorów. Chcę tu wszystkim bardzo podziękować za ich trud. Za wszelkie błędy i nieusunięte przeszkody na drodze do zrozumienia tekstu jestem odpowiedzialny wyłącznie ja sam.

Książkę dedykuję moim nauczycielom ze szkoły, uniwersytetu i wszystkiego, co było potem, oraz moim współpracownikom. Pod tym względem miałem i nadal mam ogromne szczęście.

Na koniec jeszcze ostrzeżenie: To nie jest książka kucharska! Kto szuka prostych (żeby nie powiedzieć tanich) rad, jak bez wysiłku nauczyć się chińskiego, i to najlepiej we śnie, ten będzie bardzo rozczarowany. Nie oszukujmy się (mimo, iż istnieje mnóstwo książek, które właśnie to czynią). Nie ma sztuczek kuglarskich, dzięki którym można się czegoś nauczyć w mig. Gdyby takowe istniały, uczono by ich na uniwersytetach i w szkołach pedagogicznych. Co można obecnie zaoferować, to rodzaj instrukcji obsługi najwspanialszej maszyny do uczenia się: naszego mózgu. Jeśli chcesz, drogi Czytelniku, sprawnie posługiwać się swoim mózgiem lub w ramach wykonywanego zawodu pokazywać innym, jak to robić, to proszę, czytaj dalej. Mam szczerą nadzieję, że uczynisz to z przyjemnością!

Manfred Spitzer

Ulm, sierpień 20021 WPROWADZENIE

Żeby zrozumieć uczenie się, trzeba najpierw odpowiedzieć na pytanie, czym ono właściwie jest. Niby to wiemy, ale i nie wiemy. Mamy jakąś wiedzę wstępną, która zawiera jednak sporo przesądów, i dlatego musimy to najpierw wyjaśnić, aby nie dochodziło do nieporozumień. Krótko mówiąc, jeśli chcę się czegoś nauczyć o uczeniu się, muszę się najpierw dobrze zastanowić, co już wiem lub co mi się zdaje, że wiem. Zacznijmy od początku.

Lejek norymberski

Każdy zna lejek norymberski. Przystawia się go do głowy, mniej więcej na środku, i wlewa do niego wszystko to, czego chcemy się nauczyć. Wszystkie treści, jak płyn z butelki, wchodzą bezproblemowo do naszej głowy. Cóż za praktyczne urządzenie!

Niestety, lejek norymberski nie istnieje. Ale myśl o nim krąży po naszych głowach: na kasetach, umożliwiających uczenie się we śnie, które, podobnie jak w przypadku lejka, nie wymaga wysiłku, już od lat zarabia się duże pieniądze, mimo że nie działają. Powstały programy uczące szybkiego czytania („książka w godzinę” itp.), które też nie działają, chyba że nie zależy nam szczególnie na przyswojeniu treści (już Woody Allen się z tego naśmiewał: „Przeczytałem »Wojnę i pokój« w godzinę” – „I co?” – „Chodzi o Rosję.”). Sposobem zarabiania pieniędzy jest także sprzedaż kaset z muzyką poprawiającą pamięć. Muzyka może być piękna i jej słuchanie czy samodzielne muzykowanie może być bardzo korzystne (patrz: Spitzer, 2002a): jednak ten, kto wierzy, że muzyka w tle w czasie odrabiania pracy domowej poprawi efektywność uczenia się, jest w błędzie.

Wszystkie te pomysły i metody mają wspólny mianownik, którym jest pojmowanie uczenia się jako procesu biernego: treść, której mamy się nauczyć, dzięki uczeniu się, jakoś trafia do naszej głowy. Problem uczenia się zostaje w ten sposób sprowadzony do problemu transferu treści z zewnątrz do wewnątrz. „Jak mam to sobie wbić do głowy?” pyta niejeden uczeń. Domniemana odpowiedź: im bardziej kolorowo i żywo, im śmieszniej i bardziej w formie zabawy, im bardziej interaktywnie i konkretnie przedstawimy treści, których ma się nauczyć, tym skuteczniej się ich nauczy.

Nie należy się więc dziwić, że metafora biernego uczenia się dzięki cudownemu lejkowi dziś przekłada się na olbrzymi rynek produktów multimedialnych, komputerów i oprogramowania służącego uczeniu się. Wygląda na to, że przemysł chce nam wmówić, iż komputer może być ekwiwalentem lejka. I wszystko wskazuje na to, że bardzo wielu ludzi dało się do tego przekonać.

I nie bez powodu. Żyjemy w społeczeństwie informacyjnym. Media i komputery sprawiają, że informacje są dostępne wszędzie. Dzięki temu uczenie stało się nie tylko ważniejsze, ale i, dzięki technice, łatwiejsze, niż kiedykolwiek wcześniej. W szczególności internet gwarantuje, że nie zabraknie informacji. Niektórzy twierdzą, że to rozwiązuje problem uczenia się: do roku 2008 na 15 uczniów ma przypadać przynajmniej jeden komputer z dostępem do internetu. To jest założenie polityków Unii Europejskiej, sformułowane 16 marca 2002 na szczycie w Barcelonie. I znowu wierzymy, że wystarczy technika, a uczenie się będzie zachodzić samoistnie.

Supermarket „Internet”

Bardzo mylny pogląd! Internet ma się tak do uczenia, jak supermarket do dobrego jedzenia (patrz: Spitzer, 2001a): w supermarkecie znajdziemy wszystko, i to w ilościach, które zdają się – w porównaniu z pojemnością naszych żołądków – nieograniczone. Ale dobre jedzenie to znacznie więcej niż tylko składniki. Dopiero dzięki odpowiedniemu zestawieniu i przygotowaniu stają się potrawami, które należy jeszcze odpowiednio połączyć i podać w odpowiedniej kolejności. Dopiero wtedy składniki stają się dobrym jedzeniem.

Nie inaczej jest z przygotowaniem otaczających nas stale i wszędzie źródeł strawy duchowej. Informacja jest strawą dla ducha. Możemy się zadowolić nudną papką czy masowo produkowanym, monotonnym jedzeniem. Wiele gazet czy filmów wartością dorównuje konsumowanym w trakcie lektury czy oglądania chipsom i chrupkom: pustym kaloriom odpowiadają puste obrazy i zdania na papierze czy ekranie. To produkty masowe, nie wymagające niczego od odbiorcy, minimum, na które przystajemy, gdy chcemy coś zaoferować naszym żołądkom czy umysłom. Dobre jedzenie, podobnie jak dobra fabuła, jest czymś zupełnie innym. Bierze pod uwagę nasze preferencje, skłonności, przeszłe doświadczenia, a jednak zaskakuje. To kolejność, niezwykle połączenie i ciekawy sposób podania sprawiają, że możemy mówić o dobrym jedzeniu.

To samo dotyczy strawy duchowej. Nie chodzi bynajmniej tylko o kalorie. Ważne są różnorodność, dopasowanie do naszych potrzeb. Nasze przeżycia zamieniają się w ślady pamięciowe (jak dokładnie się to dzieje, opisuję w dalszej części książki). Nasz mózg tworzy z ulotnych wrażeń zmienione struktury połączeń między komórkami nerwowymi. Z przeżyć duszy tworzą się ślady w mózgu. A jak do tego dochodzi, jest właśnie tematem niniejszej książki.

Aktywność

Kto uważa, że uczenie się jest czymś biernym, ten szuka lejka. Kto uważa, że uczenie się jest aktywnością, taką jak np. bieganie czy jedzenie, ten nie poszukuje lejka, tylko zastanawia się nad tym, jak stworzyć dla tej aktywności optymalne warunki. Ktoś, kto siedzi w klatce, nie będzie mógł biegać; ktoś, kto ma przed sobą pusty talerz, nie może jeść. Brzmi banalnie, prawda? Ale gdy mówimy o uczeniu się, podobne ograniczenia dotyczą wielu ludzi: podstawowe warunki, by uczenie się mogło zachodzić, nie są spełnione.

Umożliwienie uczenia się nie jest wyłącznie problemem szkoły, ale także społeczeństwa i tworzonej przez nie kultury. Wprawdzie po obfitym posiłku nie jesteśmy w najlepszej pozycji wyjściowej do efektywnego uczenia się, jednak głód nie sprzyja uczeniu się w jeszcze większym stopniu. A ten, kto bombarduje społeczeństwo wiadomościami z giełdy papierów wartościowych i twierdzi, że idealnym sposobem zarabiania łatwych pieniędzy jest spekulowanie, nie powinien się dziwić, jeśli wyrastające w takim klimacie dzieci nie będą rozumiały potrzeby sensownego, dającego satysfakcję zajęcia i skupią się na pogoni za pieniądzem. To nie programy nauczania zapewniają Finlandii pierwsze miejsce w badaniu PISA i odpowiadają za kiepskie wyniki uczniów niemieckich. Tu chodzi o sposób odnoszenia się do siebie w Finlandii (bardzo przyjazny) i o to, ile inwestuje się tam w nauczycieli (bardzo dużo). Ale o tym na zakończenie książki, kiedy dla Czytelnika stanie się jasne, jak mózg się uczy i w jakich warunkach uczy się szczególnie dobrze.

Na początek ustalmy jedno: uczenie się nie jest bierne – jest aktywnym procesem, w trakcie którego dochodzi do zmian w mózgu uczącego się.

Manipulowanie treściami

Każdy chyba słyszał określenia „pamięć ultrakrótkotrwała”, „pamięć krótkotrwała” i „pamięć długotrwała”. Najczęściej wyobrażamy je sobie jako skrzynki zapełnione treścią. Uczenie się jest czasem rozpatrywane w kategoriach przesuwania treści między tymi skrzynkami. „Jak mam przenieść wiedzę z pamięci krótkotrwałej do długotrwałej?” – to pytanie zadaje sobie niejeden uczący się. Ale takie pytanie, podobnie jak to, skąd wziąć odpowiedni lejek, jest źle zadane. Trzech pamięci, skrzynek, nie ma w głowie. To tylko poręczne abstrakcje, takie jak na przykład duch współpracy w drużynie piłkarskiej. Można o nim mówić, ale jeśli ktoś zapyta, na jakiej pozycji ów duch właśnie gra, to znaczy, że całkowicie nie zrozumiał, o co chodzi. A kto pragnie wygrać mecz obsadzając tym duchem pozycję środkowego napastnika, ten już przegrał. Śmieszne? No cóż, gdy mówimy o uczeniu się, tego typu rozważania są przynajmniej tak samo śmieszne. A traktujemy je bardzo poważnie i pozwalamy, by determinowały nasz system szkolny i politykę w zakresie kształcenia.

Skoro nie można pewnych czasowych charakterystyk naszej pamięci przedstawić w formie skrzynek –jak zrobić to inaczej? Przyjrzyjmy się dwóm ważnym przykładom, pamięci roboczej i głębokości przetwarzania.

Pamięć robocza (operacyjna). Wszyscy jesteśmy w stanie na chwilę zapamiętać ważną informację. Wyszukujemy numer telefonu, na moment go zapamiętujemy i wybieramy – po czym zapominamy. Ten rodzaj pamięci został w ciągu ostatnich dziesięciu lat bardzo dokładnie zbadany. Ma bardzo ograniczoną pojemność (siedem plus minus dwa elementy – na przykład cyfry) i nie przechowuje treści bardzo długo (przeważnie kilka sekund), jednak jest to ogromnie ważna pamięć. Jest to funkcja bezpośrednio aktywująca niewiele treści i pozwalająca manipulować nimi w umyśle. Na przykład jesteśmy w stanie podać ów numer telefonu wspak, jednak tu kończą się już nasze możliwości! Ten rodzaj pamięci nazywany jest pamięcią roboczą. Jak sama nazwa wskazuje, oznacza ona tę część naszego życia umysłowego, która manipuluje treściami, ponownie je porządkuje, łączy ze sobą, obraca na wszystkie strony, przekształca i jeszcze coś z nimi robi. Kiedy wypowiadamy zdanie lub próbujemy je zrozumieć, korzystamy z pamięci roboczej, aby kiedy wbudowujemy zdanie podrzędne, także wtedy, gdy jest ono długie i niekoniecznie związane z tematem, jak się to zdarza, zwłaszcza w języku niemieckim, na co uskarżał się Mark Twain, nie stracić wątku.

Badania pamięci roboczej (patrz rys. 1.1) pokazały, że można ją zlokalizować w konkretnych obszarach kory mózgowej (rys. 1.2). W tych obszarach kory dochodzi do wstępnego opracowania treści.

Głębokość przetwarzania. Przejdźmy do przykładu drugiego: im intensywniej zajmujemy się daną treścią, tym większe prawdopodobieństwo, że pozostawi ślad w pamięci. Jeszcze raz: Określona treść nie jest przekazywana ze skrzynki do skrzynki (taki obraz funkcjonowania pamięci jest całkowicie błędny!), lecz przetwarzana w głowie, w sposób interaktywny, przez różne obszary mózgu jednocześnie. Im więcej, im częściej, im głębiej, tym lepiej będzie zapamiętana.

Przyjrzyjmy się eksperymentowi (rys. 1.3). Pokazuje się listy zawierające wyrazy, jeden wyraz po drugim, każdy przez jedną sekundę. Osobę badaną proszono o naciskanie jednego z dwóch przycisków, zależnie od tego, czy wyraz napisany jest małymi, czy wielkimi literami. W ten sposób opracowuje się pierwszą listę wyrazów.

Następnej liście towarzyszy instrukcja, by ocenić, czy dany wyraz jest rzeczownikiem, czy czasownikiem. Ponownie każdy wyraz pokazywany jest przez sekundę. I znowu osoby badane mają do wyboru dwa przyciski, zależnie od podjętej decyzji.

Rysunek 1.1

W poszukiwaniu pamięci roboczej. U góry: osoba badana poddawana jest badaniu z użyciem rezonansu magnetycznego (MRI) i przygląda się literom pokazywanym jedna po drugiej. Litery pokazuje się albo za pomocą lustra i połączonego z komputerem rzutnika, albo, bardziej nowocześnie, przez okulary typu virtual reality bezpośrednio w skanerze. Co dwie sekundy pokazywana jest nowa litera, i w ciągu jednej minuty osoba badana musi naciskać przycisk zawsze wtedy, gdy, na przykład, pojawi się litera H (sytuacja kontrolna). U dołu: W następnej minucie zmienia się instrukcja (sytuacja aktywacji) i osoba badana musi naciskać przycisk zawsze wtedy, gdy aktualnie pokazywana litera jest taka sama, jak przedostatnia (taka procedura nazywana jest też zadaniem two-back). Po czym znowu, przez minutę, osoba badana proszona jest o naciskanie przycisku tylko wtedy, gdy pojawia się H, i następnie znowu przez minutę zadanie two-back i tak dalej. Pomysł eksperymentu polega na tym, że w obu sutuacjach – kontrolnej i eksperymentalnej – osoba badana wykonuje praktycznie to samo, to znaczy odbiera bodźce, podejmuje decyzję i naciska przycisk. Ta sekwencja powoduje pewien stały wzorzec aktywacji mózgu. Gdy jednak porównamy wzorce aktywacji mózgu w obu opisanych warunkach, pojawia się różnica we wzorcu aktywności mózgowej między prostym reagowaniem na jedną literę a zapamiętywaniem dwóch liter i koniecznością wykonania pracy umysłowej na tym materiale

Rysunek 1.2

Po lewej: schemat lewej strony mózgu z oznaczeniem czterech płatów mózgu. Po prawej: typowy obraz aktywności mózgu w paradygmacie two-back. Widoczna jest aktywacja (zaznaczona kolorem czarnym) w obrębie płata czołowego i ciemieniowego

Instrukcja podawana do trzeciej listy nakazuje ocenić, czy dany wyraz dotyczy przedmiotu lub czynności należących do świata ożywionego, czy nieożywionego. Cała procedura pozostaje bez zmian. Eksperyment przeprowadzany jest z udziałem wielu osób badanych. Każda lista pojawia się z każdą z trzech instrukcji (listy wyrazów są tak skonstruowane, że jest to możliwe). Poza tym zmieniana jest kolejność, zarówno list wyrazów, jak i instrukcji. Postępuje się tak, żeby wykluczyć możliwość wpływu samych list wyrazów czy kolejności, w jakiej zostaną zaprezentowane osobie badanej, na wyniki eksperymentu. Najważniejszą częścią eksperymentu jest przerwa między poszczególnymi listami, w trakcie której pyta się osoby badane, jakie wyrazy udało im się zapamiętać.

Rysunek 1.3

Listy wyrazów pozwalające zadać trzy pytania do każdego wyrazu: Czy napisany jest wielkimi (małymi) literami? Czy jest to rzeczownik (czasownik)? Czy oznacza coś ożywionego (nieożywionego)? Odpowiedzi na pytania za każdym razem mogą brzmieć „tak” lub „nie”. Różne pytania sprawiają, że ten sam wyraz przetwarzamy bardzo powierzchownie, trochę dokładniej czy wręcz bardzo dokładnie. Im głębszy poziom przetwarzania (w stałym czasie przyglądania się wyrazowi), tym lepiej go zapamiętujemy

Wiele eksperymentów daje te same wyniki: wyrazy, które były rozpatrywane tylko ze względu na wielkość liter, były pamiętane najgorzej. Opracowanie listy ze względu na rodzaj słowa (rzeczownik czy czasownik) prowadzi do pamiętania większej liczby słów, a najwięcej słów zapamiętano, gdy podczas przeglądania listy dzielono je na ożywione i nieożywione. W tym miejscu warto przypomnieć, że czas, jaki osoba badana miała do dyspozycji, by zapoznać się z wyrazem, był za każdym razem identyczny i wynosił jedną sekundę. Uzyskanego wyniku nie można też wytłumaczyć rodzajem czy kolejnością listy (zmieniano je w trakcie badania). Wytłumaczenie uzyskanych wyników jest następujące: podawane instrukcje pozwalały manipulować głębokością przetwarzania poszczególnych wyrazów; jeśli mamy podać, czy wyraz został napisany małymi czy wielkimi literami, nie musimy się nim w umyśle bardzo zajmować, wystarczy, że zobaczymy litery. Aby podjąć decyzję „rzeczownik czy czasownik”, musimy zastanowić się już nieco dokładniej, natomiast najwięcej wysiłku umysłowego trzeba niewątpliwie włożyć w decyzję „ożywione czy nieożywione”. W tym przypadku należy się zastanowić, co dany wyraz oznacza, czyli przeczytać go i zrozumieć. I właśnie ta praca umysłowa powoduje, że lepiej zapamiętujemy. Ustalmy: im głębiej przetwarzamy daną treść, tym lepiej ją zapamiętujemy.

Na marginesie, o to właśnie chodzi w rymowankach mnemotechnicznych. Treść zostaje jeszcze raz przemyślana, w zupełnie odmienny sposób, przez co zostaje przetworzona głębiej i, w rezultacie, lepiej zapamiętana. Najlepsze rymowanki to te, które sami sobie ułożymy: w tym przypadku wymyślając skojarzenia w umyśle manipulujemy treścią, obracamy ją na wszystkie strony, myślimy nad nią i właśnie dzięki temu zakotwiczamy ją w pamięci.

Przyjemność i daremność

Większości ludzi kojarzy uczenie się ze szkołą, wkuwaniem i ryciem, potem i łzami, złymi ocenami, wyczerpującymi klasówkami. Nie okłamujmy się: uczenie się nie ma dobrej opinii. Uważane jest za coś nieprzyjemnego. Kiedy się uczymy, często nagradzamy się później za nasz trud (zgodnie z mottem: za każde francuskie słówko kawałek czekolady), a kiedy mamy wolne, to znaczy, że nie musimy się uczyć. Podzieliliśmy nasz czas na taki, który musimy niestety spędzić w szkole (uniwersytecie, szkole zawodowej, na kursach doszkalających itp.) i na taki, kiedy mamy wolne i rzekomo się niczego nie uczymy.

Taki stan rzeczy nie jest w zgodzie z ludzką naturą. Wręcz przeciwnie: jeśli miałbym wymienić jedną aktywność, do której człowiek nadaje się najlepiej, tak jak albatros do latania czy gepard do biegania, to jest to właśnie uczenie się. Nasze mózgi są jak niesamowicie efektywne odkurzacze, wciągające wszelkie otaczające nas informacje; nie potrafią inaczej, jak tylko odbierać wszystko, co wokół nas ważne i przetwarzać w najbardziej efektywny sposób (patrz część III tej książki). To, że jesteśmy stworzeni do uczenia się, udowadniają niemowlęta. One potrafią to chyba najlepiej; i jeszcze nie mieliśmy okazji, by je tego oduczyć.

Powszechne przekonanie o tym, że można (lub, co gorsza, trzeba) podzielić czas na taki, kiedy się uczymy, i taki, kiedy mamy wolne, jest kompletnym nieporozumieniem. Nasz mózg płata nam figla i uczy się nieustannie! Ale jeśli wciąż upieramy się przy takim podziale, to przynajmniej ustalmy, czego się uczymy. Po pierwsze, bez przyjemności i z bardzo małą efektywnością uczymy się tych treści, które są narzucone; po drugie, treści, które do nas docierają, chociaż się nad nimi nie zastanawiamy: w grupie rówieśniczej, podczas gry komputerowej, na siłowni, przed telewizorem czy w centrum handlowym. Kto sądzi, że w wymienionych miejscach nie zachodzi u niego uczenie się, bardzo się myli: mózg uczy się bezustannie. I powtórzmy jeszcze raz: tylko od nas samych zależy, czego nasz mózg się uczy, przynajmniej w tak zwanym czasie wolnym. Jakże często oddajemy tę możliwość wyboru w ręce twórców programów i „menedżerów wydarzeń” ludzi, którzy za pieniądze organizują nasz wolny czas (a raczej oferują nam sposoby zabijania czasu, których celem jest skłonienie nas do niepotrzebnego wydawania pieniędzy i manipulowanie nami), lub pozostawiamy wszystko przypadkowi.

Lęk

Uczenie się budzi w ludziach lęk. Dlatego nie lubią uczenia się. Małe dzieci są jeszcze bardzo ciekawe, ale im są starsze, tym częściej reagują na nowości znudzeniem, które nierzadko maskuje ich strach. Dorośli, a przede wszystkim osoby starsze, żywią obawę przed nowością. Wspominają dawne dobre czasy (które, jak wiadomo, gdyby się im dokładniej przyjrzeć, często wcale nie były takie dobre). Powstaje tu dziwna sprzeczność: My, ludzie, jesteśmy tym gatunkiem, który najlepiej i najwięcej się uczy; z drugiej strony charakteryzuje nas także to, że możemy odczuwać strach przed uczeniem się. Jak można to złożyć w sensowną całość?

Kto się uczy, ten się zmienia. Jeśli uczymy się czegoś naprawdę nowego, nie pozostajemy tacy sami, tylko z odrobinę większą ilością nauczonego materiału w głowie, ale zmieniamy się. Przyswajanie czegoś nowego zawsze oznacza zmianę w tym, kto przyswaja. W układzie biologicznym uczenie się w inny sposób nie jest możliwe. Ale my mamy jeszcze świadomość siebie, naszych odczuć, naszej osobistej historii, naszych ograniczeń i naszej skończoności. Gdy konfrontujemy się z czymś nowym, to z dużym prawdopodobieństwem dochodzi do aktualizacji tego typu myśli w naszych umysłach; dzieje się to przeważnie w sposób niezauważony, nieświadomy. To może wzbudzać niemiłe uczucia. Przerysowując, można by to sformułować następująco: skoro „kto się uczy, ten się zmienia”, to „kto się uczy, ryzykuje utratę tożsamości” (czyli doświadczeń i wartości konstytuujących jego osobę). A to może budzić lęk.

Dla dzieci to nie stanowi żadnego problemu: one dopiero budują swoją tożsamość i każde uczenie się temu sprzyja. Zatem co 90 minut uczą się nowego słowa, bez lęku i bez wkuwania! Ale uczenie się czegoś nowego może potencjalnie zachwiać kimś, kto jest wewnętrznie ugruntowany, pewien swej tożsamości i komu się wydaje, że dobrze siebie zna. Dlatego wielu ludzi się obawia, kiedy chce się uczyć, i jeszcze bardziej się obawia, kiedy musi się uczyć. Chichoty na warsztatach dla dorosłych, dynamika grupowa na kursach i seminariach doszkalających (od nieśmiałego poznawania się na początku po wspólne wyjście na piwo na zakończenie) dostarczają przykładów, w jaki sposób nasz gatunek próbuje sobie z tym strachem radzić (temat „emocje i uczenie się” będzie nas jeszcze szczegółowo zajmował w części II).

Ślady

Trwałe ślady w naszych umysłach po ulotnych wrażeniach z otaczającego nas świata mają nazwę: są to reprezentacje świata zewnętrznego. Te reprezentacje powstają i zmieniają się – właśnie ten proces nazywamy uczeniem się. Mózgi i ich budulec, komórki nerwowe (neurony) są wyspecjalizowane w tworzeniu i zmienianiu reprezentacji zależnie od otoczenia. Owa specjalizacja idzie tak daleko, iż poszczególne grupy komórek nerwowych odpowiadają za konkretne aspekty środowiska, za kąty i linie proste, zapachy i dźwięki, matkę, ojca, twarze czy znajome miejsca, za słowa i znaczenia, za plany, marzenia i wartości.

Reprezentacje nie są w żadnym wypadku jedynie obrazami przekazanymi nam przez zmysły. Posiadamy także reprezentacje czynności (wiązania buta), zależności (ciemne chmury zapowiadają deszcz), wartości (współdziałanie popłaca), celów (posiadać dzieci) oraz języka. Nawet to, że jesteśmy trójwymiarowi, że mamy ciało, jest reprezentowane w naszych mózgach: to, co dzieje się na naszym ciele, ale także w nim, że bywamy napięci, zrelaksowani, odczuwamy obrzydzenie lub wściekłość (aby wymienić tylko niektóre emocje), mamy potrzeby, jak głód czy pragnienie. Wszystko to są reprezentacje stanów ciała w mózgu. Często nie mamy do tych reprezentacji tak bezpośredniego dojścia, jak do wyobrażeń. Wręcz przeciwnie: naszym zachowaniem często kierują uczucia, czego nie zawsze jesteśmy świadomi. Kto w to nie wierzy, niech kiedyś zwróci uwagę na ilość kupowanych produktów żywnościowych zależnie od tego, czy wybiera się na zakupy przed obfitym posiłkiem, czy po nim. Czasami zdarza się nawet, że emocje rządzą nami całkowicie. Miłość odbiera rozum, mówi przysłowie ludowe, co możemy czasami obserwować nawet u osób publicznych.

Podkreślmy: jeden neuron może być czemuś przypisany tak, jak wyraz może być przypisany do określonego znaczenia. Mówi się, że neuron coś reprezentuje, gdy się aktywizuje w momencie przetwarzania tego czegoś w mózgu. Do niedawna naśmiewano się w niektórych tekstach psychologicznych z tak zwanego „neuronu babci”, jednak dziś wiadomo, że istnieją neurony, czyli „małe szare komórki”, które uaktywniają się właśnie wtedy, gdy widzimy naszą babcię lub wtedy (o czym także dziś już wiemy), kiedy ją sobie wyobrażamy. Jak dokładnie to rozumieć, wyjaśnimy w kolejnych rozdziałach.

Mózg

Mózg człowieka waży około 1,4 kilograma, co stanowi mniej więcej dwa procent masy ciała. Jednak organ ten zużywa ponad 20 procent dostępnej całemu ciału energii. Jedna piąta każdego posiłku, który spożyjemy, zostanie wykorzystana przez mózg. Kiedy nastają chude czasy, mózg staje się więc wielkim luksusem. Ponieważ w trakcie ewolucji naszego gatunku czasy prawie zawsze były chude, posiadanie mózgu musiało dawać nam ogromną przewagę nad innymi gatunkami. Tylko ta przewaga, kompensująca tak duże zapotrzebowanie tego narządu na energię, uzasadnia jego istnienie. Ten, kto pragnąc zaspokoić głód, nie może po prostu otworzyć drzwi lodówki, tylko musi poszukiwać korzonków i bukwi, byłby pozornie w lepszej sytuacji, gdyby mózgu nie miał – dzięki temu zawsze wystarczyłoby znajdować o 20 procent mniej.

A jednak mamy mózg, i to nie bez dobrego powodu: na mózg składają się miliardy komórek nerwowych, które są czemuś przypisane. To umożliwia człowiekowi robienie rzeczy, które nie są dostępne innym istotom żywym. Dzięki swoim mózgom ludzie są ogromnie elastyczni, zaludnili całą kulę ziemską, a nawet stawiali kroki na Księżycu. Oczywiście, tygrysy mają lepsze zęby, słonie są silniejsze, gepardy szybsze, niedźwiedzie polarne lepiej znoszą zimno, wieloryby lepiej pływają, a albatrosom lepiej wychodzi latanie. W przeciwieństwie do wymienionych gatunków zagrożonych wymarciem człowiek dzięki swojemu mózgowi nie wyspecjalizował się w jednej dziedzinie. Człowiek potrafi się dostosować do najróżniejszych warunków zewnętrznych, zadań i problemów. Czyli: człowiek potrafi się uczyć, i to lepiej, niż wszystkie inne stworzenia na świecie. A narządem, który to umożliwia, nie są zęby, mięśnie, sierść, płetwy czy skrzydła, ale mózg.

Skrzydła albatrosa czy płetwy wieloryba są doskonale dostosowane do właściwości powietrza i wody, jak ich gęstość i lepkość. Tak samo mózg jest optymalnie dostosowany do uczenia się. Nie uczy się „jakoś”, lepiej czy gorzej, ale niczego nie robi lepiej i chętniej! Kto, myśląc o szkole, zareagował na to stwierdzenie sceptycyzmem, niech czyta dalej. Dla niego właśnie jest ta książka.

Uczenie się jest dosłownie dziecinnie proste. Niemowlę po upływie kilkuset dni staje się dzieckiem, które potrafi chwytać, biegać, śpiewać i komunikować się z otoczeniem. Uczenie się z reguły nie sprawia nam trudności, chyba, że coś w naszej głowie przebiega nie tak, jak należy; na przykład, kiedy jesteśmy bardzo zmęczeni, chorzy lub pod wpływem alkoholu. Ale nie uprzedzajmy faktów.

Pół mózgu

Dziewiątego lutego 2002 w międzynarodowym czasopiśmie medycznym Lancet opisano historię siedmioletniej dziewczynki, której w wieku trzech lat operacyjnie usunięto lewą półkulę mózgu. Operację przeprowadzono, by usunąć przewlekłe zapalenie mózgu zagrażające śmiercią, z towarzyszącymi niekontrolowanymi atakami padaczki (rys. 1.4). Dziecko nie ma lewej półkuli mózgowej, odpowiedzialnej za mowę. Można było oczekiwać bardzo poważnego połowiczego upośledzenia ruchu i braku komunikowania się za pomocą mowy. Niezwykłość tego przypadku polega na tym, że siedmioletnie dziecko jest prawie całkowicie normalne i posługuje się płynnie nie jednym, a dwoma językami.

Przykład ten pokazuje, w sposób robiący większe wrażenie niż setki innych przykładów, jak plastyczny i zdolny do przystosowywania się jest ludzki mózg. Najwyraźniej dziewczynce wystarcza połowa mózgu. Mózg dziecka nauczył się kompensować brak drugiej półkuli. Jeśli coś takiego jest możliwe, to teoretycznie każdy, kto ma cały mózg, powinien być zdolny do rekordowych dokonań. I jest do tego zdolny – ale tylko, gdy w odpowiedni sposób się swoim mózgiem posługuje. I tutaj pojawiają się kłopoty, wynikające nie ze złej woli, ale z braku wiedzy. Ta książka ma pomóc. Jest napisana w równym stopniu dla uczących się, jak i dla uczących innych.

Plan

Książka została podzielona na pięć części. W części I poszukujemy odpowiedzi na pytanie, jak neurony w mózgu umożliwiają uczenie się. Istnieją różne formy uczenia się, gdyż uczymy się zarówno pojedynczych wydarzeń, jak i ogólnych reguł. Dzieje się to według różnych zasad i w różnych, wyspecjalizowanych obszarach mózgu.

Rysunek 1.4

Stan po operacyjnym usunięciu jednej półkuli mózgu (Za: Borgsteinn i Grootendorst, 2002, s. 473). Autorzy komentują zdjęcie następująco: „U tej siedmioletniej dziewczynki przeprowadzono w wieku trzech lat hemisferektomię, konieczną ze względu na zespół Rasmussena (przewlekłe ogniskowe zapalenie mózgu). Nie poddająca się terapii padaczka doprowadziła już do prawostronnego porażenia połowiczego i do ciężkiego zaburzenia funkcji językowych. Mimo usunięcia dominującej półkuli, zawierającej ośrodki mowy i odpowiadającej za kontrolę motoryczną prawej połowy ciała, dziecko jest dwujęzyczne i posługuje się płynnie językiem tureckim i holenderskim. Nawet porażenie połowicze częściowo się cofnęło i widoczne jest jeszcze tylko w formie niewielkiej spastyczności prawej kończyny górnej i dolnej. Poza tym dziewczynka prowadzi normalne życie”

W części II stawiamy pytanie, jak uwaga, motywacja i emocje wpływają na proces uczenia się. Zwłaszcza w ostatnich latach neuronauka dokonała ważnych odkryć w tym zakresie. Dzięki nowoczesnym metodom obrazowania można pokazać, jak wygląda w mózgu proces uwagi, a także uczucia. W eksperymentach na zwierzętach pokazano, jak wygląda reakcja na bodźce zewnętrzne zależnie od poziomu motywacji.

Część III poświęcona jest uczeniu się w różnych okresach życia. Jak i czego uczy się dziecko jeszcze w łonie matki, jak to jest u niemowlęcia, a jak u małego dziecka? Na przykładzie umiejętności czytania przedyskutujemy wzajemny wpływ mózgu i kultury oraz wykażemy, że od ich współdziałania zależy, czy uszkodzenie mózgu doprowadzi do trudności w tym zakresie, czy nie. Pokażemy też, dlaczego z wiekiem uczymy się wolniej i czemu ma to służyć.

W części IV książki pokazano związki uczenia się ze sprawami, które czasami umykają naszej uwadze, gdy skupiamy się na czytaniu, matematyce czy językach obcych: jako stworzenia stadne uczymy się zachowań społecznych (rozdział 16) albo się ich nie uczymy (rozdział 19) oraz tworzymy systemy wartości (rozdziały 17, 18), które nie tylko kierują naszym zachowaniem, ale – i tu zależność jest wzajemna – są determinowane przez nasze zachowania. Dziś możemy się przyglądać mózgowi, który dokonuje oceny moralnej, i przy okazji przeżyć niejedną niespodziankę.

Wyniki i odkrycia neuronauk nie są tylko dla ekspertów, ale i dla życia. Można z nich wyciągać wnioski sięgające od konkretnych wskazówek, co należałoby zmienić w szkołach, by poprawić ich efektywność, po ogólne rozważania na temat społeczeństwa bardziej dopasowanego do naszej natury. O to właśnie chodzi w części V, ostatniej. Mam nadzieję, że ta część pokaże, jak ważne są badania nad mózgiem w zrozumieniu nas samych. Myśli biegną tu od projektu PISA, poprzez szkoły, Boga i świat, z powrotem do szesnastowiecznej Pizy (wł. Pisa). Może nawet zatwardziały sceptyk, pomrukując coś pod nosem, ustąpi i przyzna, że badania nad mózgiem dotyczą nas wszystkich.CZĘŚĆ 1 JAK SIĘ UCZYMY

Każdy kucharz powinien mieć wiedzę na temat odżywiania i procesu trawienia, a każdy trener powinien wiedzieć, jak działają mięśnie. Fryzjer wie co nieco na temat włosów, a kosmetyczka zna się na skórze i paznokciach. Ten, kto naucza, powinien rozumieć, czym jest uczenie się i jak działa narząd do tego służący, czyli mózg.

Mimo iż żyjemy w bardzo złożonej społeczności i do wszystkiego mamy specjalistów, jednak nie w pełni się na nich zdajemy; laicy znają się trochę na odżywianiu, a ci, którzy ćwiczą na siłowniach, wiedzą, jak działają mięśnie. Podobno przynajmniej 50 procent ludzi zna się na skórze i włosach i potrafi całkiem fachowo nie tylko obcinać, ale i malować paznokcie.

Odsetek ludzi, którzy sami się uczą, oceniam – wbrew sądzącym inaczej pesymistom – na sto procent. Czy tego chcemy, czy nie, uczymy się zawsze. Dlatego ta książka powinna obchodzić każdego, i dlatego rozpoczyna się od narządu, którego każdy z nas używa, kiedy się uczy: od mózgu. Następnie wyjaśnimy, że zdecydowana większość tego, czego się uczymy, to umiejętności, a nie wiedza, oraz że nasz mózg nastawiony jest przede wszystkim na prawa ogólne zawarte w naszych doświadczeniach. Potem pokażemy, w jaki sposób wszelkie treści zapisane są w neuronach czy w korze mózgowej. Na koniec zbadamy, w jaki sposób zapamiętujemy poszczególne wydarzenia i o co chodzi w uczeniu się przez sen.PRZYPISY

Uczymy się nie dla szkoły, lecz dla życia (Seneka Mł. Listy, 106) (przyp. tłum).

Program Międzynarodowej Oceny Umiejętności Uczniów OECD PISA (Programme for International Student Assessment). Polska także uczestniczy w programie, szczegóły dostępne na stronach www.ifispan.waw.pl/pisa (przyp. tłum.).

Odpowiednik polskiego kuratorium (przyp. tłum.).

Wyższa izba parlamentu niemieckiego (przyp. tłum.).

W języku polskim „wbijamy coś komuś do głowy”, w języku niemieckim „wlewamy za pomocą lejka”. Pojęcie „lejka mądrości” wprowadził do literatury norymberskiej prawdopodobnie po raz pierwszy Michael Stifels w książce Deutsche Arithmetik. Od tej pory idea lejka, przez który można wlać wiedzę do głowy, pojawia się dość często. W 1647 roku senator norymberski Georg Philipp Harsdörffer wydał podręcznik poezji Poetischer Trichter. Die Teutsche Dichtund Reimkunst, ohne Behuf der lateinischen Sprache in VI Stunden einzufliessen (Lejek poetycki. Jak opanować w sześć godzin sztukę tworzenia niemieckiej poezji bez odwoływania się do łaciny). Praca ta z czasem zaczęła być nazywana lejkiem norymberskim i to dzięki niej pojęcie nabrało swojego znaczenia i sławy w Niemczech. W bibliotece miasta Norymberga znajdują się graficzne przedstawienia tej idei; najstarszy miedzioryt, przedstawiający trzech mężczyzn wlewających czwartemu, leżącemu na ziemi, wszelaką wiedzę, pochodzi z XVII wieku (przyp. tłum).

W rozdziale pt. „The Awful German Language” wydanej w 1880 roku książki A Tramp Abroad Mark Twain uskarża się na nieprzeciętną długość zdań niemieckich utrudniającą zrozumienie (przyp. tłum.).

Owoce drzewa buku (przyp. tłum.).

Przewlekła postępująca padaczka częściowa ciągła wieku dziecięcego (przyp. tłum.).

Książka po raz pierwszy ukazała się w 2002 roku (przyp. tłum.).

Wychowany przez Arystotelesa Aleksander III Wielki, zwany też Macedońskim, wyrusza z 35-tysięczną armią przeciw Persom; po przekroczeniu gór Taurus, jesienią 333 roku p.n.e. pod Issos pokonuje wojska Dariusza III Kodomanusa (przyp. tłum.).