Zrozumienie to dostrzeżenie wzoru

Spójrz na obraz. Co to pokazuje?

Interpretacja obrazu może być trudna i większość ludzi potrzebuje wskazówki, aby zobaczyć wzór. Przedstawia psa dalmatyńczyka (z głową skierowaną do ziemi pośrodku obrazu i tułowiem po prawej stronie). Nagle elementy układają się w całość i można zrozumieć obraz. Intrygującym aspektem tego doświadczenia jest to, że kiedy już dostrzeżesz wzór, nie możesz odzobaczyć psa.

Czy nam się to podoba, czy nie, nasze mózgi szukają wzorców w różnych kontekstach. U podstaw naszego zrozumienia leżą mechanizmy biologiczne, które silnie wpływają na to, jak postrzegamy otaczający nas świat.

Duża część naszego codziennego zrozumienia jest powiązana z pojęciami, których uczymy się w szkole i poprzez interakcję z innymi. Do tego dochodzą wyuczone kody kulturowe, które należy opanować, aby interpretować dzieła sztuki, muzykę, wiersze itp.

Jednak gdy już poznamy kody, będą one miały ogromny wpływ na to, jak postrzegamy produkty kultury. Nie ma „gołego” oka ani ucha – a zatem nie ma „obiektywnego” opisu świata. Widzimy i słyszymy poprzez nabyte wzorce.

Na początku XX wieku psychologia Gestalt starała się ustalić „prawa” rządzące organizacją naszej percepcji. Ta gałąź psychologii była przez długi czas tłumiona, ale powiązane idee powracają. Wiemy teraz znacznie więcej o funkcjonowaniu mózgu i możemy wyjaśnić, jak działa percepcja w przypadku wielu zasad sformułowanych przez psychologów.

Zasady te należy stosować we wszystkich formach nauczania. Wielką korzyścią z dostrzeżenia wzorca w danej dziedzinie wiedzy jest to, że można go zastosować do nowych problemów. Uczeń, który zrozumiał wzór, może nie tylko odpowiadać na pytania zaczerpnięte bezpośrednio z materiału dydaktycznego, ale może go wykorzystać w innych typach zadań.

Głównym celem nauczania jest umożliwienie uczniom zrozumienia. Kluczowym pytaniem jest zatem, w jaki sposób można pomóc uczniowi odkryć odpowiednie wzorce, a tym samym stworzyć prawdziwe zrozumienie. Uczeń (i nauczyciel), który coś zrozumiał, jest także znacznie lepszy w wyjaśnianiu innym obszaru wiedzy. Innymi słowy, ten, kto rozumie, może uczyć.

Istnieją różne sposoby podkreślania wzorów. Analogie są potężnymi narzędziami tworzenia zrozumienia. Przykładem jest oś liczbowa w matematyce elementarnej.

Kiedy dzieci uczą się dodawania, łatwo jest je zakotwiczyć w konkretnych kombinacjach przedmiotów: trzy jabłka plus dwa jabłka dają pięć jabłek. To samo dotyczy odejmowania, gdy wynik przekracza zero: jeśli masz sześć jabłek i usuniesz cztery, pozostaną dwa.

Ale ta konkretyzacja nie działa, jeśli chodzi o liczby ujemne. Jak wyjaśnisz, że jeśli masz trzy jabłka i usuniesz pięć, brakuje dwóch? Nie da się usunąć pięciu z trzech.

Skuteczną analogią jest zatem postrzeganie osi liczbowej jako czegoś, po czym idziesz – linia staje się ścieżką. Dodawanie przy trzech jest jak zrobienie trzech kroków do przodu, a odejmowanie przy pięciu jest jak zrobienie pięciu kroków do tyłu. Nic więc dziwnego, że jeśli zrobisz trzy kroki do przodu, a potem pięć kroków do tyłu, będziesz dwa kroki do tyłu od miejsca, w którym zacząłeś.

W ten sposób liczby ujemne zyskują znaczenie zakorzenione w doświadczeniu. Można teraz zrozumieć więcej wzorców liczb.

Inny przykład pochodzi od psychologów Dedre Gentnera i Donalda Gentnera, którzy badali dwie analogie dotyczące elektryczności. Elektryczność to coś, czego nie widać. Dostrzegasz jedynie jego skutki.

Jak więc możemy zrozumieć, czym jest elektryczność? Jednym ze sposobów jest skonstruowanie mechanicznej analogii zjawiska.

Pierwsza analogia mówi, że prąd elektryczny jest jak woda przepływająca przez sieć wodociągową. Kable doprowadzające prąd są jak rury doprowadzające wodę. Napięcie prądu elektrycznego, mierzone w woltach, odpowiada ciśnieniu wody, a natężenie jego przepływu, mierzone w amperach, odpowiada przepływowi wody.

Opór zależy od tego, jak wąska jest rura. Słowo „prąd” używane do określenia elektryczności jest metaforą opartą na tej analogii.

Druga analogia mówi, że elektryczność jest jak ludzie tłoczący się w wąskiej uliczce. Poszczególne jednostki odpowiadają elektronom poruszającym się w drutach. Teraz wielkość przepływu elektrycznego jest powiązana z liczbą osób przechodzących przez dany punkt na ulicy, a napięcie z ciśnieniem wywieranym na ludzi w tłumie.

Obie analogie są na tyle dobre, że uczniowie szkół średnich mogą z powodzeniem uzasadnić, co się dzieje prądu i napięcia w przypadku podłączenia kilku akumulatorów lub włożenia rezystora do obwodu elektrycznego sieć. Ale te dwie analogie nadal działają inaczej. Na przykład badanym łatwiej jest uzasadnić istnienie wielu baterii, gdy korzystają z modelu wodnego niż modelu tłumu.