Minne, lärande och studieteknik

Bilaga A Minne, lärande och studieteknik I den här bilagan diskuterar vi strukturen och funktionen hos det mänskliga minnet, sätter detta i relation till det vidare begreppet lärande och ser slutligen på de studietekniska konsekvenserna. Resonemang och exempel som tas upp gäller specifikt för studier i matematik och programmering, men är säkert mera allmängiltiga. Genom att lyfta fram och medvetandegöra dessa grundläggande saker är förhoppningen att du som läsare börjar fundera på din egen studieteknik och vad som eventuellt kan förbättras. Du uppmanas också att studera litteraturlistan i slutet av kapitlet. Här finns flera bra referenser. A.1 Minnets struktur Det mänskliga minnet kan delas upp i tre stationer (se figur A.1) genom vilka information måste passera för att korrekt kunna återges. De tre stationerna är sensoriska registret, korttidsminnet och långtidsminnet. Sensoriska registret Information från våra fem sinnesorgan, syn, hörsel, smak, lukt och känsel lagras under en mycket kort tid i det så kallade sensoriska registret. Innehållet i det sensoriska registret skiftar hela tiden då nya intryck strömmar in. Korttidsminnet Information i det sensoriska registret som man för tillfället har haft i medvetandets fokus (uppmärksammat) förs vidare till korttidsminnet. Kortidsminnet kan sägas vara en mental arbetsyta för att bearbeta information,

6 Minne, lärande och studieteknik stimuli sensoriskt register u p p m ä r k s a m h e t korttids minne associationer långtids minne Figur A.1: Minnet har tre stationer: sensoriska registret, korttidsminnet och långtidsminnet. Information ifrån sinnesorganen (stimuli) lagras under en mycket kort tid i det sensoriska registret. Filtrerat genom uppmärksamheten överförs informationen till korttidsminnet. Information som används överförs så småningom till långtidsminnet. Överföringen underlättas om den nya informationen associeras och läggs till redan befintlig information i långtidsminnet. reflektera över något eller mera koncentrerat försöka lösa ett problem. Denna arbetsyta är begränsad, och man räknar med att endast 5 9 informationsenheter får plats samtidigt. En viss information finns kvar i korttidsminnet så länge man aktivt bearbetar den. Ett sätt att hålla kvar information är att repetera. Långtidsminnet Efterhand överförs information man använder till långtidsminnet. Långtidsminnet kan delas upp i olika delar beroende på vilken information som lagras. Den vanligaste uppdelningen inkluderar procedurminne, perceptuellt minne, semantiskt minne och episodiskt minne. Procedurminnet kommer till uttryck i välinlärd motorik, som till exempel att gå, simma och dansa. Det är ett automatiserat minne och det krävs ingen medveten erinring av den gång man lärde sig att simma för att kunna göra det när man hoppar i simbassängen idag. Perceptuellt minne används för att identifiera objekt i omgivningen och av ord i språkliga uttryck. Genom detta minne vet vi vilken funktion tingen omkring oss har. I likhet med procedurminnet behövs inte någon medveten erinring av ett inlärningstillfälle. Det semantiska minnet svarar för faktakunskaper t.ex. att Kebnekajse är Sveriges högsta berg, att andra världskriget bröt ut 1939 eller att H 2 O är den kemiska beteckningen för vatten. Till skillnad från det kunskapsuppbyggande perceptuella minnet inkluderar det semantiska minnet relationer mellan begrepp.

A.2 Minnesprocesser 7 Det episodiska minnet är ett minne för händelser som kan placeras i tid och rum. Till exempel vad vi gjorde på nyårsafton, vem vi träffade på puben förra lördagen och så vidare. Ofta ser vi framför oss scener (episoder) där vi erinrar oss saker. A.2 Minnesprocesser För att kunna använda minnet på bästa sätt är det viktigt att förstå hur information kodas in i minnessystemen samt hur informationen plockas fram. Några grundläggande principer är kända. Association Minnet är associativt: tanken på någonting får oss att komma ihåg andra saker som hänger samman med detta. Genom att medvetet skapa associationer kan minnet kraftigt förbättras. Associationer bygger på ett samspel mellan framför allt episodiskt minne och semantiskt minne men även på en viktig koppling till korttidsminnet (se figur A.1). Som ett exempel på minnesassociationer kan vi titta på begreppet svävning. Då två vågor med närliggande frekvenser f 1 och f 2 adderas får vi en våg som svänger med medelfrekvensen (f 1 + f 2 )/2. Vågen är amplitudmodulerad med halva skillnadsfrekvensen f 1 f 2 /2. (se figur A.2). Figur A.2: Vid addition av två vågor med närliggande frekvenser fås en våg som är amplitudmodulerad med halva skillnadsfrekvensen. Den som mycket konkret, vid till exempel stämning av ett musikinstrument, har upplevt svävningar i form av en långsamt modulerad ljudstyrka kan associera till detta och får på detta sätt en starkare inkodning i minnet. Organisation Det är lättare att minnas helheter och strukturer än detaljer. Genom att organisera och strukturera ett material är det lättare att minnas. Strukturen

8 Minne, lärande och studieteknik skapar minnestrådar, vilka underlättar framtagandet av informationen. Det är till exempel ganska ovanligt att man direkt kan återkalla trigonometriska symmetriformler som ( π ) sin(π x) = sin(x), sin 2 x = cos(x), osv. I stället börjar man att ta tag i minnestrådarna som hänger ut från enhetscirkeln, och därifrån kan man minnas en struktur eller ett system som leder vidare mot de korrekta formlerna. Konkret Konkreta saker är enklare att minnas än abstrakta eftersom de kan kopplas till det episodiska minnet. Om man kan hänga upp ett abstrakt resonemang på ett konkret exempel blir det lättare att minnas. Som illustration kan vi ta följande (felaktiga) förkortning ca + b c = c/a + b c/ = a + b. Varför är detta fel och hur ska vi komma ihåg den rätta förkortningsreglen? Vi tänker oss att a och b står för apelsiner respektive bananer och formulerar om det hela till den mera konkreta uppgiften att dela fyra apelsiner och en banan i fyra lika delar. Det är klart att man måste dela både apelsinerna och bananen i fyra delar så att resultatet blir 4a + b 4 } {{ } dela apelsinerna och bananen i fyra delar 4a = }{{} 4 dela apelsinerna i fyra delar b + }{{} 4 dela bananen i fyra delar = a + b 4. Det konkreta exemplet får oss att förstå att varje term i täljaren måste divideras med uttrycket i nämnaren så att ca + b c = ca c + b c = a + b c. Regler och satser som på detta sätt inkodas via konkreta exempel sitter bättre och är mycket mera användbara. Sinnen Ju fler sinnen som är involverade i en minnesprocess desto bättre blir minnet. Den biologiska förklaringen är att överföringen från det sensoriska registret till korttidsminnet blir starkare. Som ett exempel kan vi ta uppgiften att lära

A.3 Lärande 9 sig vissa programmeringskommandon. Om vi i stället för att bara läsa i läroboken samtidigt sitter och skriver in kommandona på datorn blir inlärningen bättre eftersom vi nu också involverar det motoriska sinnet (jmf uttrycket det sitter i fingrarna ). Det finns individuella skillnader när det gäller hur mycket man förlitar sig på de olika sinnesorganen och det är av värde att ta reda och utnyttja de sinnesorgan som är mest betydelsefulla för en själv. De här diskuterade principerna för inkodning är inte skarpt avgränsade utan går in i varandra och förstärker varandra på olika sätt. A.3 Lärande Lärande är ett vidare begrepp än minne. Medan minnet tillåter oss att samla in bitar av information, syftar lärandet till att sätta samman bitarna till en meningsfull helhet. Helheten är nödvändig för att vi ska kunna tillämpa det vi lärt oss i nya situationer. Lärande kan ses som en mognadsprocess. Enskilda bitar med information kan läras in, men det är kanske först när man har tänkt på dem ett tag eller när man har fått ytterligare information, som de kan sättas in i sitt rätta sammanhang. Matematik och programmering är grundläggande ämnen, och det är inte alltid man direkt ser och förstår nyttan med vissa formler eller metoder. Det är då dessa formler och metoder används inom andra områden som den fulla förståelsen och uppskattningen kommer. Som ett exempel kan vi ta Taylorutvecklingar f(x + h) = f(x) + f (x)h + f (x)h 2 + f (x)h 3 +..., 2! 3! vilka på ett naturligt sätt studeras i samband med derivator. Den riktiga nyttan och meningen, däremot, kommer kanske inte förrän man går vidare och studerar numerisk analys. För att belysa lärandet brukar man tala om ytinriktat och djupinriktat lärande. I det ytinriktade lärandet nöjer man sig med att memorera fakta och upprepa ett material i obearbetat befintligt skick. I det djupinriktade lärandet försöker man förstå. Man bearbetar material och information för att få det att passa ihop med redan befintlig kunskap, och slutligen försöker man se tillämpningar inom andra område. Det djupinriktade lärandet har ofta en trappstegsliknande utveckling. Varje gång man upptäcker ett nytt samband och lyckas strukturera enskilda bitar med information till en större helhet, tas ett nytt steg på trappan. Ju högre upp man kommer, desto mera integrerad blir kunskapsmassan och desto större är förutsättningarna för självständiga tillämpningar. Följande saker, betingade både av yttre faktorer som kursmaterial, kursupplägg osv men också av inre faktorer som eget initiativ och engagemang, har visat sig uppmuntra djupinlärning.

10 Minne, lärande och studieteknik Goda och väl strukturerade förkunskaper. Eget initiativ och ansvar. Egen aktivitet. Material som känns relevant. Verklighetsanpassade inlärningssituationer. Kommunikation och diskussion med andra. För matematik och programmering vet man också att arbete med större och mera omfattande uppgifter (problemlösning) stimulerar djupinlärning. Genom att man måste kombinera olika informationsbitar och metoder belyses dessa och sätts i relation till varandra. A.4 Studieteknik Utnyttja principerna för effektiv inkodning En god studieteknik innebär, lite tillspetsat, att man på ett medvetet och aktivt sätt använder sig av de principer som gäller för inkodning i minnet och för djupinlärning. Så kan man till exempel aktivt delta i laborationer och experiment för att få associationer och kopplingar till det episodiska minnet. Vid inlärning av nytt stoff kan man medvetet försöka bygga in minnestrådar. Man kan omformulera och försöka förstå matematiska satser i konkreta termer och bilder. Med insikten att lärande är en kontinuerlig process, där nytt material griper tag i det gamla, kan man repetera och bearbeta gammalt kursmaterial som är relevant för det man sysslar med för tillfället. Slutligen kan det vara givande att diskutera och bolla ideer med någon kurskamrat eller kollega. Sätt upp realistiska mål Studieteknik innebär också att man planerar sin lärande. Sätt upp kortsiktiga och långsiktiga mål. Långsiktiga mål kan vara bättre förståelse för ett ämne, bra betyg på en kurs och så vidare. Kortsiktiga mål innefattar fullföljandet av en rad effektiva studieperioder. Dessa studieperioder bör vara ganska korta (kanske 10 20 minuter). Det är vanligt att sätta alldeles för höga kortsiktiga mål, till exempel en två timmars oavbrutna studier. Ibland blir man sittande över boken eller datorn i två timmar, men man har i egentlig mening inte bedrivit några studier. Vanligare är dock att man ger upp och säger att man inte klarar det här. Det gäller alltså att ordna sin studiesituation så att man klarar av den och vill fortsätta med nya studieperioder. Förstärk ditt studiebeteende. Arbeta under en ganska kort studieperiod. Lämna studieplatsen

A.5 Att köra fast 11 när du börjar bli uttråkad eller okoncentrerad. Belöna dig själv efter en avslutad studieperiod genom att gå ut en runda eller ta en kopp kaffe. Påbörja en ny studieperiod när du känner dig pigg och utvilad. Arbeta med litteraturen på ett aktivt sätt Det är vanligt att tillgodogöra sig kunskap från texter och böcker. Det är därför viktigt att man närmar sig litteraturen på ett effektivt sätt. För studium av matematisk eller programmerings litteratur kan man använda sig av följande schema, vilket utnyttjar det faktum att man lär sig genom att gå från det konkreta till det abstrakta. Skumma igenom ett kapitel eller ett avsnitt och titta på något exempel. Börja lösa några övningsuppgiter som hör till kapitlet. Titta på lösningen i facit och försök att förstå hur saker och ting fungerar. Gå tillbaka och läs teorin noggrant. Försök aktivt relatera teorin till det lösa exemplet. Arbeta igenom några nya exempel och varva hela tiden det konkreta med det abstrakta. Det finns naturligtvis individuella skillnader. Det viktiga är dock att du måste brottas med problem och själv lösa uppgifter. För programmering gäller det att försöka lösa de givna programmeringsuppgifterna men också att på ett mera lekfullt sätt experimentera med kommandon och strukturer. Att under en studieperiod endast läsa teori är föga effektivt. A.5 Att köra fast För matematik och programmering finns det speciella studietekniska saker att begrunda. Gemensamt för dessa båda ämnen är att man ofta kör fast. I matematik kan det vara så att man inte alls förstår hur man ska lösa en uppgift eller så blir lösningen fel. Vid programmering är det vanligt att man får ett obegripligt felmeddelande, och trots ihärdiga ansträngningar lyckas man inte hitta felet. Vid dessa tillfällen känns det som om tiden bara försvinner och att man inte får gjort något vettigt. Här följer några tips om hur man kan hantera dessa situationer. Tänk efter och formulera så noggrant som möjligt vad som är det egentliga problemet. Skriv ned konkreta frågor. Gör ett avbrott. Ofta bearbetar man problem i det undermedvetna och när man kommer tillbaka ser man saker och ting på ett annat sätt.

12 Minne, lärande och studieteknik Om du fortvarande har problem diskutera med en studiekamrat eller ta kontakt med din lärare. Se till att du får dina frågor besvarade. Var noga med att skriva ner svaren på dina ursprungliga frågor. Skriv detaljerat och redogör för den insikt du har nu men som du inte hade tidigare. Både frågor och svar är mycket bra när man går tillbaka och repeterar. Man ska avslutningsvis ha klart för sig att fel faktiskt är en mycket viktig källa till kunskap. Det gäller alltså att på bästa sätt lära sig från sina fel och misstag och komma vidare. A.6 Vidare läsning Nilsson, L-G (2002) Minnessystemen i hjärnan, Medikament 2002:2, s 78 81. Populärvetenskaplig artikel om klassifikationen av hjärnans minnessystem. För mer information om minnet och mekanismer för inkodning se uppslagsordet minne i nationalencyklopedin. Atherton, J S (2002) Learning and Teaching [On-line]. Hämtat från http://www.dmu.ac.uk/~jamesa/learning/ Hämtat 13 maj 2003. Omfattande nätmaterial om olika aspekter av lärande. Innehåller allt från minnets funktion till olika studietekniker. Lingh, S (1976) Studieteknik [On-line]. Hämtat från www.psyk.uu.se/information/studieteknik.html Hämtat 13 maj 2003. Material om studieteknik från psykologiska institutionen vid Uppsala universitet. Innehåller en rad praktiska tips. Speciellt finns ett avsnitt om hur man avsevärt kan öka sin läshastighet. Materialet innehåller också ett frågeformulär som kan ge en överblick över den egna studiesituationen. Sandberg, A (1999) Minne, minnesteknik och studieteknik [On-line]. Hämtat från www.aleph.se/projekt/handbok/minne.html Hämtat 13 maj 2003. Material om minne och studieteknik. Diskuterar minnestekniker och hur man genom associationer effektivt kodar in information i långtidsminnet.