Научить невозможному. Как помочь ученикам освоить любой предмет и не бояться экзаменов
Рабочая память: мастерица обмана
Таким образом, мы подошли к главной мысли: невзирая на то, что разные виды памяти работают по-разному, ученики редко могут понять, хранится ли нужная информация у них в рабочей или долговременной памяти. Глядя в раскрытую книгу, Катина думает: «Я все запомнила!» Но ее знания на поверку хранятся в рабочей памяти, а не в долговременной.
Почему Катине и другим детям с похожими проблемами не удается хорошо сдать экзамены? Возможно, вы уже догадались. Когда Катина осваивает новую тему, она активирует свою рабочую память (отличный способ начать обучение). Но когда приходит пора отвечать на экзамене, в долговременной памяти у Катины почти нет нужной информации. Девочка впадает в панику.
Но почему так происходит, ведь Катина уделяет учебе много времени и сил?
Давайте посмотрим, как Катина изучает математику, а Джаред – испанский. Оба стараются. Но у обоих возникают трудности во время экзамена.
Когда Катина смотрит на учителя, знакомящего класс, например, с алгебраическими формулами, она поглощает информацию и следит за ходом мысли педагога при помощи своей рабочей памяти.
Позднее, когда Катина занимается алгеброй дома, она сперва быстренько пролистывает главу. Примеры кажутся ей понятными. Так что она сразу переходит к домашнему заданию и находит задачи, похожие на те, которые она решала в классе и только что видела в учебнике. Она начинает с решения этих задач: ведя пальцем по примеру, Катина записывает ответ на заданную на дом задачу. Если задача не похожа на пример, она изо всех сил пытается решить ее по образцу примера.
Обратите внимание, что проблема тут не в примерах. Труды педагога-психолога Джона Свеллера и его коллег показали, что демонстрация примеров и работа с ними оказывает неоценимую помощь учащимся в начальном формировании мысленных шаблонов, позволяющих им понимать и решать самые разнообразные задачи.
Дело вот в чем: во время занятий Катина ни разу не попыталась самостоятельно решить задачу, не глядя в решение. Она применяла для решения задач исключительно рабочую память. И хотя вечером перед экзаменом она перечитывает конспект несколько раз, неудивительно, что сам экзамен Катина сдает плохо.
Когда Джаред учит испанский, он рассматривает список новых слов, и ему кажется, что он знает их. И с чего бы ему не знать – они ведь прямо перед ним! Выполняя заданные на дом упражнения, он вставляет пропущенные слова, сверяясь с примерами. Готово? Отлично! Теперь можно и отдохнуть!
Не забывайте: скорее всего, никто не объяснил ни Катине, ни Джареду, как учиться продуктивно. Они делают все, что могут, – ведь они почти не знают, как устроен их мозг.
В следующих главах мы разберемся, как использовать полученные знания о создании связей и о разных видах памяти, чтобы помочь Катине, Джареду и множеству других учеников не растеряться во время экзамена. Мы также рассмотрим учеников, которые ловят все на лету. Как мы выясним, то, что ученик быстро соображает, еще не значит, что он достигнет успехов в учебе.
ТЕПЕРЬ ВЫ!
ЗНАКОМИМСЯ С АКТИВНЫМ ЗАПОМИНАНИЕМ
Как правило, ученики не имеют представления о различиях между рабочей и долговременной памятью. Это способствует тому, что они так легко ведутся на обман рабочей памяти и действительно думают, что выучили материал. Отличный способ справиться с этим – показать ученикам упражнение, которое научит их важной методике обучения – активному запоминанию. (Это одна из форм того, что психологи называют повторение.)
1. Во-первых, объясните ученикам разницу между рабочей и долговременной памятью. (Вы можете воспользоваться иллюстрациями из нашей книги. Их можно найти во вкладке «Загрузки» на сайте barbaraoakley.com.) Расскажите им, что рабочая память похожа на осьминога, которому приходится постоянно жонглировать информацией, чтобы удерживать ее в уме. Осьминог может удерживать всего четыре единицы информации одновременно, и эта информация легко может потеряться. С другой стороны, долговременная память представляет собой цепочку расположенных в мозге связей, за которые ученики могут потянуть и вспомнить что-то без труда – конечно, если им удалось построить длинные и прочные цепочки связей. (Если вы сможете создать у детей ассоциацию рабочей и долговременной памяти с изображениями осьминога и цепочки связей, то, соответственно, им будет проще запомнить.)
2. Потом разбейте учеников на пары и попросите их объяснить друг другу то, что вы им только что рассказали про разницу между рабочей и долговременной памятью.
3. Когда они закончат, объясните им, что они только что применили методику активного запоминания, то есть убедились, что поняли ключевую идею и запомнили ее. В данном случае они проверили себя, объяснив концепцию соседу.
4. Расскажите ученикам, как использовать активное запоминание самостоятельно. Для этого им понадобится только отвести глаза от изучаемого материала и проверить, могут ли они вызвать в памяти основную мысль, или вспомнить слово, или решить задачу без посторонней помощи. В своей чудесной книге «Мощное обучение»[4] Пуджа Агарвал и Патрис Бейн называют такое активное запоминание экзаменом «без оценок» – это простой способ узнать, попал ли материал в долговременную память, где он и должен храниться.
Не слишком удивительно, что, согласно исследованиям, методика активного запоминания формирует гораздо более глубокое понимание темы, чем любой другой подход, включая перечитывание, подчеркивание или выделение и составление концептуальной карты. (Мы объясним, почему так, во второй главе.)
ПРОДОЛЖАЕМ ФОРМИРОВАТЬ ПАМЯТЬ: ЗАМЕТКИ
Активное запоминание легко можно добавить в план занятий посредством заметок. Бодрым тоном напомните ученикам проверить, перенесли ли они материал из рабочей памяти в долговременную.
• Заметки по теме урока. Раскрывая самые важные темы урока, сделайте паузу и попросите учеников взять чистый лист бумаги или стикер и набросать краткие заметки по основным идеям, не глядя в тетрадь. Пройдитесь по классу: беглый осмотр позволит вам определить, поспевают ли ученики за ходом урока и понимают ли ключевые концепции. Если позволяет время – после того, как большинство учеников справятся с задачей, попросите их разбиться на группы из трех-четырех человек, свериться друг с другом и обсудить выявленные ими ключевые идеи.
• Заметки в виде рисунка. Попросите учеников сопроводить конспект рисунками, иллюстрирующими их понимание изучаемого материала. Если дать ученикам шанс проявить креативность, они могут лучше понять тему и отнестись к заданию с бо́льшим интересом. Заменять слова на рисунки также полезно для совсем юных учеников, которые еще только осваивают навыки письма.
• Заметки по учебнику. Когда ученики читают в классе про себя, попросите их делать паузу в конце каждой страницы, чтобы отвернуться и проверить, могут ли они вспомнить основную мысль, не глядя в учебник. Пусть они запишут эту мысль. (Напомните ученикам, что они могут выполнять это упражнение и дома.) Опять-таки, если позволяет время, попросите их разбиться на пары и обсудить найденные ими основные мысли.
• Заметки по пройденным темам. Попросите учеников по памяти набросать заметки на темы, пройденные ранее – вчера, неделю или месяц назад. (Это пример интервального повторения, когда между обучением материалу и его повторением имеется временной промежуток.)
Основные идеи главыОбучение включает формирование, укрепление и распространение цепочек нейронных связей в долговременной памяти, расположенной в новой коре. Мы называем этот процесс «новые знания, новые связи».
Укрепление связи между звеньями цепи, происходящее во время практики, известно как теория обучения Хебба.
Существует много видов памяти, служащих разным целям. Для обучения в классе важнее всего рабочая память и долговременная память. Из рабочей памяти информация может испариться за несколько секунд, а в долговременной памяти она живет дольше и иногда остается там на всю жизнь (претерпевая незаметные, а порой и вполне заметные изменения).
В среднем в рабочей памяти может храниться до четырех «мячиков» информации. При превышении этого числа идеи вылетают у вас из головы.
Ученики часто помещают информацию в рабочую память и ошибочно считают, что сохранили ее в долговременной памяти. Впоследствии они плохо сдают экзамены, потому что не могут извлечь информацию из долговременной памяти, ведь она туда не попала.
Упражнения на повторение поощряют создание нейронных связей в долговременной памяти и укрепляют их, чтобы ученики не попались на уловки рабочей памяти.
2. Инклюзивное обучение
Как важна емкость рабочей памяти
Раньше Барб преподавала электродинамику в бакалавриате и магистратуре. Изучение этого непростого материала требует развитых навыков математического анализа для расчета переплетающихся в причудливом танце электрических и магнитных полей. Один семестр за другим Барб видела, как тяжело дается студентам ее предмет.
Но почти каждый семестр на ее занятиях блистали один или два студента, которым электродинамика казалась понятной и даже легкой. Барб еще только заканчивала произносить сложный вопрос, как рука такого студента – назовем его Фаридом – взмывала вверх. Моментально разобравшись в задании и дав ответ, Фарид углублялся в тему и задавал встречный вопрос[5]. Остальные студенты незаметно обменивались смущенными взглядами. Мало кто мог думать и отвечать так быстро.
Очевидно, что у Фарида, или Дезире, или Марка – любого быстро соображающего студента, мозг похож на гоночный автомобиль. Они способны добраться до финишной черты с невероятной скоростью. У других студентов мозг работает приблизительно со скоростью пешего туриста. Они тоже могут дойти до линии финиша, но у них это займет больше времени.
Большинство учащихся осваивают материал по одним темам со скоростью гоночной машины, по другим – со скоростью пешего туриста, а где-то еще они движутся в среднем темпе. Неважно, преподаете вы в колледже или в детском саду: разные типы учащихся есть везде, и вести уроки в двадцать первом веке может быть очень нелегко. Чтобы учить инклюзивно, современные преподаватели должны понять, как лучше дифференцировать обучение, чтобы помочь каждому ученику.
Сложность в том, что у некоторых учеников мозг действительно работает как гоночный автомобиль: они соображают очень быстро и в классе тянут руку одними из первых. Но, как мы дальше увидим, скорость – не всегда преимущество. Взгляните на это с такой стороны: водитель гоночного автомобиля быстро приезжает к финишу, но окружающий мир проносится мимо него как смазанное пятно. В свою очередь, пеший турист идет гораздо медленнее. Но он может протянуть руку и коснуться листвы, он ощущает сосновый аромат, видит кроличьи тропки и слышит пение птиц. Его опыт радикально отличается от опыта гонщика – в каком-то смысле его впечатления богаче и глубже. Например, лауреат Нобелевской премии экономист Фридрих Хайек отмечал, что сильно выделялся среди своих «скоростных» коллег: его инновационные прорывы являлись результатом долгих и мучительных стараний освоить материал. Он вынужден был прокладывать свой собственный путь к общепринятым концепциям, и это позволило ему заметить пробелы и необоснованные предположения, на которые другие не обратили внимания. В последующих главах мы увидим, что два проводящих пути, обеспечивающие процесс обучения, – декларативный и процедурный – могут быть связаны со скоростью освоения материала.
Чтобы лучше разобраться в преимуществах медленного обучения, давайте посмотрим на жизнь испанца по имени Сантьяго Рамон-и-Кахаль. Кахаль был типичным учеником со способностями «пешего туриста» – учеба давалась ему медленно и трудно. Его рабочая память функционировала не очень хорошо, из-за чего ему было сложно помещать новую информацию в долговременную память. С поведением у него тоже были проблемы: Кахаля из-за разных выходок Кахаля отчислили из нескольких школ. Сам он мечтал стать художником, но отец желал, чтобы его сын стал врачом. (Все это происходило в 1860-х годах. Есть вещи, которые никогда не меняются.) В конце концов отец махнул на него рукой.
Как ни странно, Кахаль потом получит звание доктора медицины. И словно этого недостаточно, он получит еще и Нобелевскую премию за выдающиеся исследования по анатомии нервной системы. Словно и этого недостаточно, Сантьяго Рамон-и-Кахаля сейчас считают отцом-основателем современных нейронаук.
Не меньше поражают и размышления Кахаля о том, как и почему ему удалось достигнуть столь многого. К какому выводу он пришел? К уверенности, что успехом он отчасти обязан именно тому, что не был гением. К научным прорывам он пришел благодаря более медленному и гибкому мышлению. А гении, с которыми он работал, так привыкли быть всегда и во всем правыми, что им редко приходилось признавать и исправлять свои ошибки. Эти обладатели скоростного мозга часто делали поспешные выводы с немедленными ответами, а когда ошибались, не могли исправить ошибку. Вместо этого они использовали свой выдающийся интеллект, чтобы придумать рациональное объяснение тому, почему они все-таки были правы.
Очевидно, что для продуктивного обучения не обязательно обладать мощной рабочей памятью. Давайте рассмотрим эту занимательную область мозга поближе.
В какой части мозга расположена рабочая память
В предыдущей главе мы установили, что рабочая память похожа на набор мячиков (мыслей), которыми жонглирует мозг: мячики достигают разных его отделов и благодаря этому в них поддерживается жизнь. Мы сможем лучше разобраться в этом процессе, представив в передней части мозга осьминога рабочей памяти (центрального исполнителя). Осьминог удерживает каждый мячик (информацию) у вас в уме, бросая его в заднюю часть мозга. Мячик ударяется об отражающую поверхность (фокус внимания), отскакивает от слухового и зрительного комплексов и возвращается в переднюю часть.
Фокус внимания включает в себя теменную долю[6], которая, вероятно, является центральным узлом комплекса фокуса внимания. Такое жонглирование осуществляется через ряды нейронных связей. Пока информация скачет туда-сюда между передней и задней частью мозга, она живет в рабочей памяти. Именно из-за подобных скачков вы иногда повторяете про себя имена только что представившихся учителей или цифровой код, который хотите перенести с телефона на компьютерный сайт.
Рабочая память похожа на живущего в передней части вашего мозга осьминога (вернее, четверонога!), который постоянно бросает мысли в заднюю часть мозга. Брошенные мысли отражаются обратно в переднюю часть мозга, когда вы фокусируете на них свое внимание. Благодаря этому процессу мысли живут в рабочей памяти[7].
Но не беспокойтесь по поводу деталей. Основная идея заключается в том, что мячики информации живут в рабочей памяти до тех пор, пока продолжают скакать по мозгу. Движение информации по кругу, когда ее бросает взад-вперед по рабочей памяти, – та причина, по которой ученики способны одновременно удерживать в уме лишь ограниченное количество информации. Ученица будто жонглирует, и с каждым новым мячиком у нее все меньше и меньше времени, чтобы поймать его и снова подбросить в воздух. Слишком много мячиков – и оп! Все падают.
Опытные преподаватели знают, что, когда ученикам предстоит сложная задача, учителю стоит сперва рассказать часть задания, дождаться, пока ученики справятся с ней, и только тогда объяснить, что делать дальше. Как вариант, учитель может написать инструкцию на доске: даже если информация выпадет из рабочей памяти учеников, они смогут свериться со списком.
Нейроны, вовлеченные в функционирование рабочей памяти, отличаются от нейронов долговременной памяти. (Почти как ваши ученики: все они являются учениками, но выглядят и ведут себя по-разному.) Нейроны рабочей памяти не способны долго удерживать информацию, в то время как нейроны долговременной памяти могут хранить информацию длительное время.
Ключевой момент. Иногда учителя полагают, что лучше не писать задание на доске, потому что ученикам стоит «внимательнее слушать учителя». Но дело тут не во внимании, а в ограниченной емкости рабочей памяти.
По счастью, если вы усвоили информацию и поместили ее в долговременную память, она свяжется с вашей рабочей памятью и будет ее поддерживать. Долговременная память немного напоминает отдыхающих в шезлонгах людей: они просто обязаны встать и присоединиться к мысленной ламбаде, когда рабочая память заводит свою песню.
Как различия в рабочей памяти влияют на ход урока
Одна из самых очаровательных (и невыносимых!) особенностей маленьких детей – их ограниченная рабочая память. Скажите им что-то, и спустя пару секунд информация улетучится. Когда дети взрослеют, вместительность их рабочей памяти увеличивается. К четырнадцати годам у большинства подростков формируется практически такая же рабочая память, как у взрослых, – в два раза больше, чем у четырехлетнего ребенка. На следующей странице изображена кривая роста, отражающая средние и пониженные объемы рабочей памяти у детей разных возрастов.
Кривая роста рабочей памяти: происходящие с возрастом изменения в объеме рабочей памяти среднестатистического ребенка показаны сплошной линией; показатели ребенка с пониженным объемом рабочей памяти представлены прерывистой линией.
Различия в объеме рабочей памяти учеников влияют и на учителя. Эксперты объясняют по рабочей памяти Сьюзан Гатеркоул и Трейси Эллоуэй:
Объем рабочей памяти может очень сильно различаться у детей одного возраста. Например, в обычном классе с тридцатью учениками в возрасте от семи до восьми лет можно ожидать, что как минимум у троих объем рабочей памяти будет как у среднестатистического четырехлетнего ребенка, а у трех других – как у среднестатистического одиннадцатилетнего, то есть почти как у взрослого.
Вы можете представить различия в объеме рабочей памяти учеников в виде нашего знакомого осьминога, но с разным количеством конечностей. У среднестатистической рабочей памяти подростка постарше – четыре щупальца, значит, они могут одновременно удерживать до четырех единиц информации. Но это только средние показатели. У некоторых учеников повышенный объем рабочей памяти: они могут одновременно держать в уме шесть единиц информации или даже больше. У других объем рабочей памяти меньше – они могут удерживать не больше трех за раз. Все эти ученики способны хорошо учиться – для этого им просто необходимы разные подходы. (И мы вам о них расскажем!)
Рано или поздно вам с большой вероятностью попадутся ученики с объемом рабочей памяти гораздо ниже среднего. В таких случаях ученик не будет активно ерзать, что могло бы послужить тревожным звоночком: так, например, ведут себя дети с синдромом дефицита внимания и гиперактивности. Вместо этого занятой, иногда даже чересчур, учитель может прийти к выводу, что такой ученик просто немножко бестолковый, особенно если остальные дети справляются с заданием безо всяких проблем. Ученики с дефицитом рабочей памяти часто испытывают трудности при решении тяжелых задач и теряются, когда нужно выполнить более сложный набор действий. Например, когда ученик с дефицитом рабочей памяти пишет предложение, он может пропустить слово или повторить его несколько раз подряд.
Итак, у обучающихся может быть очень разный объем рабочей памяти. Хотя в среднем у осьминога внимания четыре щупальца (они обозначают количество единиц информации, которое вы способны удерживать в уме одновременно), у каких-то учеников осьминоги всего с тремя конечностями, а у других – с шестью и больш
В более раннем возрасте ученики с объемом рабочей памяти ниже среднего также могут совершенно искренне забыть даже простое задание или просьбу. Например, такой набор указаний, как «положите листы бумаги на зеленый столик, сложите карточки со стрелками в пакет, уберите карандаши и садитесь на ковер», – может ошеломить ребенка. Если провести среди учеников, которым сложно удерживать в голове несколько идей сразу, тестирование на объем рабочей памяти, то это очень поможет еще на ранних стадиях выявить потенциальные трудности в учебе.
КАК ПОМОЧЬ УЧЕНИКАМ С ПОНИЖЕННЫМ ОБЪЕМОМ РАБОЧЕЙ ПАМЯТИ
Пойдя навстречу ученикам с пониженным объемом рабочей памяти, вы можете помочь всем в классе. Ниже вы найдете несколько способов помочь вашим ученикам.
• Давайте как можно более краткие указания простым языком. Длинные инструкции с большой вероятностью забудутся.
• Убедитесь, что ученики смотрят на вас, когда вы раздаете указания. Фраза «повернитесь, пожалуйста, так, чтобы видеть меня» может оказаться на удивление полезной[8].
• Выдавайте указания по одному и включите в программу проверку готовности, чтобы убедиться, что никто не отстает. (Типичная проверка готовности может проходить следующим образом: пусть ученики повернутся к соседу по парте и легонько стукнут карандашом по его листу со словами: «Отличная работа!», если он завершил часть задания. Если сосед еще не закончил, учитель предложит помочь ему.)
• Напишите инструкции на доске или раздайте ученикам памятки, чтобы им было с чем свериться во время выполнения задания.
Не пренебрегайте мнемоническими правилами («запоминалками»), чтобы ученикам было легче вспомнить большие объемы информации.
• Покажите написание незнакомых и непростых слов, когда ученики делают письменное задание. (Если приходится обдумывать написание новых и непонятных слов, ученики замедляются, пишут коряво и с трудом.)
Как формирование долговременной памяти укрепляет рабочую память
Термины «рабочая память» и «интеллект» описывают связанные между собой базовые процессы. И правда, людям с пониженным объемом рабочей памяти учиться бывает труднее. Но не забывайте, что долговременная память может в конце концов стать частью рабочей памяти, особенно если вы делаете упражнения на повторение. Это радует, ведь, если человек с пониженным объемом рабочей памяти будет формировать и укреплять нейронные связи в долговременной памяти, эти связи увеличат емкость его рабочей памяти по какой-либо теме. Иными словами, чем больше помощи рабочей памяти оказывают предшествующие познания, хранящиеся в долговременной памяти, тем проще ученикам – особенно ученикам с емкостью рабочей памяти ниже средней – осваивать новый материал.
Поначалу понять исключительную важность фоновой практики может быть непросто. Например, давайте разберем предложение: «Зеленый пингвин ест яблоко». За минуту вы запишете это предложение по буквам без особого труда. Теперь давайте посмотрим на другое предложение: The green penguin is eating an apple. Если вы не говорите по-английски, вам будет сложно удержать в уме все буквы и записать их в течение минуты, даже несмотря на то, что английский пингвин ест яблоко точно так же. В данном случае емкость нашей рабочей памяти зависит от наличия русского и английского языков в долговременной памяти. Фоновые знания важны – невероятно важны. Они повышают размер мячиков информации (специалисты по нейронаукам иногда называют их фрагменты), которые способна удерживать рабочая память. Так что, хотя у вашего осьминога внимания неизменное количество конечностей, фоновая подготовка по этой теме позволит вам держать в рабочей памяти больше информации. Мячики информации в щупальцах вашего осьминога становятся крупнее[9].
Как отметил исследователь Джон Свеллер, более всего известный своей теорией когнитивной нагрузки, причудливая связь рабочей и долговременной памяти – определяющий фактор человеческого познания. Постичь эту связь – значит, во многом понять, как функционирует наше сознание. Но долговременная память, так сказать, является на свадьбу без приглашения: она проникает в любую попытку измерить емкость рабочей памяти. Дело в том, что содержимое долговременной памяти разительно преобразовывает объем рабочей памяти.