Η ανακατασκευή εμπειριών στον εγκέφαλό μας χρησιμοποιεί πολλούς πόρους, συμπεριλαμβανομένων ενέργειας και βιολογικού υλικού. Ωστόσο, αυτοί οι πόροι είναι περιορισμένοι, όπως και ο διαθέσιμος χώρος για τον εγκέφαλο (Bullmore & Sporns, 2012). Επειδή η μάθηση είναι μια βιολογική διαδικασία, έχει αυτούς τους φυσιολογικούς περιορισμούς (χώρος και πόροι). Με άλλα λόγια, σε οποιαδήποτε δεδομένη στιγμή, έχουμε περιορισμένη παροχή ενέργειας και βιολογικών υλικών (π.χ. για την πραγματοποίηση και την αλλαγή συνδέσεων) και αυτό μπορεί να επηρεάσει την αποτελεσματικότητα της μάθησής μας. «Η περιορισμένη παροχή ενέργειας του εγκεφάλου περιορίζει τον μέγιστο ρυθμό με τον οποίο ο εγκέφαλος μπορεί να κάνει υπολογισμούς» (Attwell & Gibb, 2005). Επιπλέον, τα κεφάλια μας δεν μεγαλώνουν καθώς μαθαίνουμε, αλλιώς θα ήταν αρκετά δύσκολο να σταθεί κανείς σε όρθια θέση. Έτσι, ο εγκέφαλός μας πρέπει να καθορίσει προτεραιότητες σε ό,τι μαθαίνουμε και αποθηκεύουμε στη μνήμη μας. Ως αποτέλεσμα, οι περισσότερες πληροφορίες που συναντά ο εγκέφαλός μας φιλτράρονται και χάνονται.

Πώς αυτό σχετίζεται με την μάθηση των μαθητών; Η μάθηση περιλαμβάνει την δημιουργία και την αλλαγή φυσιολογικών συνδέσεων στον εγκέφαλο. Έχοντας περιορισμένους πόρους, θα υπάρξουν στιγμές όπου οι μαθητές έχουν κίνητρο για να προσπαθήσουν αλλά το γνωστικό σύστημά τους δεν μπορεί να προχωρήσει περισσότερο – τα εμπόδιά τους εντοπίζονται σε φυσιολογικό επίπεδο. Σε ορισμένες στιγμές, οι μαθητές μπορεί να μην είναι σε θέση να μάθουν και να χρειάζονται ένα διάλειμμα ή αλλαγή στρατηγικής. Για παράδειγμα, «η ανθρώπινη γνωστική επεξεργασία περιορίζεται σε μεγάλο βαθμό από την περιορισμένη μνήμη εργασίας μας, η οποία μπορεί να επεξεργαστεί μόνο έναν περιορισμένο αριθμό στοιχείων πληροφοριών κάθε φορά» (Sweller, van Merriënboer & Paas, 2019). Για το Illuminated, χρησιμοποιούμε το ακρωνύμιο WARP για να επισημάνουμε ορισμένα κοινά εμπόδια στο γνωστικό μας σύστημα:

• W αντιστοιχεί στη μνήμη εργασίας (Working memory) που μπορεί να υπερφορτωθεί. Ως αποτέλεσμα, οι σχετικές πληροφορίες απομακρύνονται από τη μνήμη εργασίας πριν μπορέσουν να συγκροτηθούν.
• A αντιστοιχεί στην προσοχή (Attention) που μπορεί να αποσπαστεί ή να εξαντληθεί. Εάν δεν προσέχουμε, οι πληροφορίες δεν εισέρχονται στο σύστημα μνήμης μας με ανακτήσιμο τρόπο ή κωδικοποιούνται με ανεπαρκή τρόπο.
• R αντιστοιχεί στην ανάκτηση (Retrieval) (ή πρόσβαση στις πληροφορίες στη μνήμη μας). Χωρίς εξάσκηση οι μακρόχρονες αναμνήσεις μας γίνονται απρόσιτες καθώς οι διαδρομές ανάκτησης μπορούν να φθαρούν ή να θαφτούν κάτω από εναλλακτικές διαδρομές (που ονομάζονται παρεμβολές)
• P αντιστοιχεί στην προϋπάρχουσα γνώση (Prior knowledge) που συχνά μπορεί να είναι ανεπαρκής. Οι προηγούμενες γνώσεις μας μπορεί να στερούνται διαδρομών που απαιτούνται για την ενεργοποίηση των κατάλληλων νευρωνικών δικτύων ή μπορεί να στερούνται εντελώς των δικτύων γνώσης (π.χ. περιεχόμενο).

Αυτά τα εμπόδια μας βοηθούν να συνειδητοποιήσουμε ότι υπάρχουν στιγμές που οι μαθητές δυσκολεύονται να μάθουν για λόγους που υπερβαίνουν τα κίνητρα και τις ικανότητες. Μας βοηθούν επίσης να κατανοήσουμε τι πρέπει να γνωρίζουν όλοι οι μαθητές για τα γνωστικά τους συστήματα.

* Σημειώστε ότι το διάγραμμα μνήμης που χρησιμοποιείται στα εργαστήρια Illumianted στοχεύει στη διευκόλυνση της κατανόησης τόσο του τρόπου επεξεργασίας των πληροφοριών όσο και των κοινών γνωστικών εμποδίων στη μάθηση. Η δομή του διαγράμματος βασίζεται σε μοντέλα του τρόπου με τον οποίο το γνωστικό μας σύστημα επεξεργάζεται πληροφορίες όπως το μοντέλο μνήμης πολλαπλών χώρων(Atkinson & Shiffrin, 1968), το μοντέλο μνήμης εργασίας του Cowan (Cowan, 2001) και το μοντέλο των Norman και Shallice (Norman & Shallice, 1986). Το διάγραμμα του Illumiated επεκτείνει αυτά τα μοντέλα επισημαίνοντας τα εμπόδια στη μάθηση.

Αναφορές

Εμπόδια Μάθησης

• Attwell, D., & Gibb, A. (2005). Neuroenergetics and the kinetic design of excitatory synapses. Nature Reviews Neuroscience, 6(11), 841.
• Bullmore, E., & Sporns, O. (2012). The economy of brain network organization. Nature Reviews Neuroscience, 13(5), 336-349.
• Sweller, J., van Merriënboer, J. J., & Paas, F. (2019). Cognitive architecture and instructional design: 20 years later. Educational Psychology Review, 1-32.
• Atkinson, R. C., & Shiffrin, R. M. (1968). Human memory: A proposed system and its control processes.
• Cowan, N. (2001). The magical number 4 in short-term memory: A reconsideration of mental storage capacity. Behavioral and brain sciences, 24(1), 87-114.
• Norman, D. A., & Shallice, T. (1986). Attention to action. In Consciousness and self-regulation (pp. 1-18). Springer, Boston, MA.