��������������������������������������������� ���������������������������������������������
����������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������� ������� ������������ ������ �� ������������ ���������� ��������� ������������� ����������� ������������������������������������������������������������������������������������� ���������� ����������� ����� ����������� ������ ������������ ����� ������������� ������� ������������ ������ �� ������������ ���������� ��������� ������������� ����������� ������� ��� ���������� �������� ��� ��������� ���������� ��������� ��������� �������� ���������� ����������� ����� ����������� ������ ������������ ����� ������������� ���������������������������������������������������������������������������������� ������� ��� ���������� �������� ��� ��������� ���������� ��������� ��������� �������� �������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������� ������� ��� ������������ ������������ ������ ������� �������������� ������� ��������� ���������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������ ������� ��� ������������ ������������ ������ ������� �������������� ������� ��������� ����������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������ �����������������������������������������������������
����������������������������������
Podìkování Autoøi dìkují paní Mgr. Monice Doulíkové a panu Mgr. Václavu Jindráèkovi za cenné pøipomínky a rady k celkové koncepci knihy, edukaèním aplikacím diskutovaných témat a jazykové stránce textù.
Upozornìní pro ètenáøe a uživatele této knihy Všechna práva vyhrazena. Žádná èást této tištìné èi elektronické knihy nesmí být reprodukována a šíøena v papírové, elektronické èi jiné podobì bez pøedchozího písemného souhlasu nakladatele. Neoprávnìné užití této knihy bude trestnì stíháno. Vydání odborné knihy schválila Vìdecká redakce nakladatelství Grada Publishing, a.s.
doc. PhDr. Jiøí Škoda, Ph.D. doc. PaedDr. Pavel Doulík, PhD. PSYCHODIDAKTIKA Metody efektivního a smysluplného uèení a vyuèování Vydala Grada Publishing, a.s. U Prùhonu 22, 170 00 Praha 7 tel.: +420 234 264 401, fax: +420 234 264 400 www.grada.cz jako svou 4411. publikaci Recenzovali: prof. PhDr. Zdenìk Koláø, DrSc. prof. PhDr. Alena Vališová, CSc. Lektorovali: Mgr. Václav Jindráèek Mgr. Monika Doulíková Odpovìdná redaktorka Helena Varšavská Sazba a zlom Milan Vokál Zpracování obálky Antonín Plicka Poèet stran 208 Vydání 1., 2011 Vytiskla Tiskárna PROTISK, s.r.o., Èeské Budìjovice © Grada Publishing, a.s, 2011 Cover Photo © fotobanka Allphoto ISBN 978-80-247-3341-8 (tištěná verze) ISBN 978-80-247-7378-0 (elektronická verze ve formátu PDF) © Grada Publishing, a.s. 2012
verze osvit 3; 10 May 2011; A5
OBSAH
Úvodem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1. Neurofyziologické základy pamìti a uèení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.1 Primární asociaèní struktura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.2 Vybrané pedagogicky významné modely uèení a pamìti . . . . . 14 1.2.1 Asociativní model pamìti a uèení . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.2.2 Model pamìti determinovaný obsahem uložených informací . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.2.3 Kapacita lidské pamìti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.3 Vliv stresu na utváøení pamìťové stopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1.4 Vliv motivace na utváøení pamìťové stopy . . . . . . . . . . . . . . . 27 1.5 Spánek a uèení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 1.6 Edukaèní aplikace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 1.7 Alternativní edukaèní strategie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 2. Uèební styl žáka a vyuèovací styl uèitele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 2.1 Klasifikace uèebních stylù . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 2.2 Strategie uèení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 2.3 Výkonnost jedince . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 2.4 Klasifikace vyuèovacích stylù uèitele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 2.5 Edukaèní aplikace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 2.5.1 Možnosti diagnostiky stylù uèení žákù . . . . . . . . . . . . . . 74 2.5.2 Strategie neovlivòování stylù uèení žákù v práci uèitele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 2.5.3 Strategie ovlivòování stylù uèení žákù v práci uèitele . . 78 2.5.4 Autoregulace uèení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 3. Dìtská pojetí a vnitøní poznatkové systémy žákù . . . . . . . . . . . . . 87 3.1 Struktura dìtských pojetí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 3.2 Geneze dìtských pojetí, vznik pojmù . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 3.3 Diagnostika dìtských pojetí a její význam v edukaèní praxi . 102
3.4
Edukaèní aplikace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 3.4.1 Vnitøní poznatkové systémy žáka v edukaèních souvislostech . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
4. Dìtská pojetí ve vztahu k pedagogickému konstruktivismu . . . 122 4.1 Individuální konstruktivismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 4.2 Sociální konstruktivismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 4.3 Kritické pøístupy k pedagogickému konstruktivismu . . . . . . . 137 4.4 Edukaèní aplikace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 4.4.1 Obsah vzdìlávání . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 4.4.2 Vzdìlávací postupy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 4.4.3 Role uèitele v konstruktivistické výuce . . . . . . . . . . . . 147 4.4.4 Žák v konstruktivistické výuce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 4.4.5 Pozitiva konstruktivistické výuky . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 4.4.6 Negativa konstruktivistické výuky . . . . . . . . . . . . . . . . 154 5. Didaktické pøístupy k obsahu vzdìlávání . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 5.1 Proces didaktické rekonstrukce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 6. Využití psychodidaktických poznatkù pøi uèení a vyuèování . . 168 6.1 „Repetitio est mater studiorum“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 6.2 Dùležitost logického systému . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 6.3 Není informace jako informace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 6.4 Úskalí podobnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 6.5 Zrádný multitasking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 6.6 Použít nebo zapomenout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 6.7 Nikdo není dokonalý . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 6.8 Time management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 7. Souhrn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 Rejstøík vìcný . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 Rejstøík jmenný . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
/
7
ÚVODEM
Nejen uèitelé a další pedagogiètí pracovníci, ale vùbec všichni, kdo mají alespoò v nìkterých èástech svého života nìco spoleèného s výukou a (sebe)vzdìláváním, se setkávají s tím, že procesy uèení a vyuèování jsou mnohem složitìjší, než se pùvodnì zdálo. Znaèné úsilí vìnované uèení se mùže zcela míjet úèinkem, a má tak charakter zmaøené investice (èasu, energie a dnes i finanèních prostøedkù), která vede k demotivaci a nechuti k dalšímu vzdìlávání. Na druhé stranì jsou vìci, které se dìti, ale i dospìlí, nauèí velice snadno, aniž si to sami pøejeme èi tomu dokonce klademe pøekážky. Takovýchto „záhad“ souvisejících s uèením a vyuèováním bychom ovšem našli celou øadu: Proè má napøíklad Michal radìji chemii, zatímco Anièka angliètinu? Proè se vulgární výrazy uèí dìti mnohem rychleji než definici Pythagorovy vìty? n Proè žáci znají více pornoserverù než vzdìlávacích portálù? n Proè dìti znají zpamìti citáty z filmù, ale názvy dìl významných spisovatelù si nezapamatují? n Proè je 90 % poznatkù tzv. prùtokových? n n
Po letech uèitelského pùsobení ve Struku udìlal Cimrman namátkovou provìrku vìdomostí svých bývalých žákù. Výsledek byl sklièující. Zjistil, že si všichni pamatují jen asi jednu desetinu toho, èemu je ve škole uèil. Devìt desetin poznatkù bylo prùtokových – laicky øeèeno: šly jedním uchem tam a druhým ven.1
Procesy uèení a vyuèování mají zkrátka své zákonitosti, které je nutné poznat a nauèit se je využívat tak, aby tyto procesy byly dostateènì efektivní. Tato kniha je primárnì urèena vysokoškolským studentùm pedagogiky, uèitelství a dalších pøíbuzných oborù, budoucím uèitelùm a souèasným uèi1
CIMRMAN, J.; SMOLJAK, L. Vyšetøování ztráty tøídní knihy. In CIMRMAN, J.; SMOLJAK, L.; SVÌRÁK, Z. Hry a semináøe. Praha: Paseka, 2009. s. 54–83. ISBN 978-80-7185-973-4.
8
/
Psychodidaktika
telùm. Nicménì uèení je proces celoživotní, a to nejen u uèitelù a studentù rùzných oborù. Ať chceme nebo nechceme, dnes a dennì tento proces více èi ménì dobrovolnì podstupujeme všichni. Moderní lidská spoleènost je živým a dynamickým organismem, podléhá rùzným promìnám a rychle mìní požadavky a nároky na své èleny. Školní vìdomosti získané pøed mnoha lety èi dokonce desítkami let nemohou èlovìku ani zdaleka staèit pro celý jeho další život. „Poslal jsem ti tu empétrojku mejlem.“ – „Než to zazipuješ, nezapomeò to zformátovat.“ – „Místo na facebook jsem to mìl napsat radìji do blogu.“ Pro dnešního mladého èlovìka jsou to banální tuctová sdìlení, jejichž význam je naprosto zøejmý. Jak by jim ovšem asi rozumìl èlovìk pøed dvaceti lety, tedy v dobì relativnì nedávné?
Koncept celoživotního uèení, ať již formálního nebo neformálního, se tak stává jedním z klíèových aspektù souèasné doby a lze pøedpokládat, že jeho význam bude stále vzrùstat. Lze tedy øíci, že zabývat se efektivními metodami uèení (z pohledu edukanta) a vyuèování (z pohledu edukátora) je aktuální v každém vìku a v každé spoleènosti. Položme si ale otázku, která je zároveò motivem celé této knihy – které metody uèení a vyuèování jsou tedy nejefektivnìjší? Zodpovìdìt tuto otázku není ani zdaleka tak snadné, jak se zdá. Efektivní metody uèení a vyuèování se lidstvo snaží nalézt od poèátku své existence, neboť s rozvojem øeèi mùžeme hovoøit rovnìž o rozvoji zámìrné výchovy a o rozvoji vzdìlávání. Otázka vyuèovacích metod patøí mezi základní didaktické kategorie a z pohledu obecné didaktiky i oborových didaktik jednotlivých vyuèovacích pøedmìtù jí byla, a stále je, vìnována znaèná pozornost (u øady oborù existuje stále pojetí oborových didaktik jako metodik). Ukazuje se však, že procesy uèení a vyuèování nelze správnì uchopit bez pøíslušného psychologického kontextu. Na poèátku 90. let 20. století se proto poprvé objevil termín psychodidaktika. Pedagogický slovník definuje psychodidaktiku jako novou interdisciplinární teorii propojující pøístupy a poznatky obecné didaktiky, psychologie uèení, kognitivní psychologie vìdìní a dalších odvìtví. Její podstatou je poznání, že vzdìlávací procesy (nejen ve školním prostøedí) je nutno vysvìtlovat též z psychologických zøetelù.2 Psychodidaktika však èerpá poznatky i z kybernetiky a nauky o využití progresivních elektronických médií a komunikaèních technologií 2
PRÙCHA, J.; WALTEROVÁ, E.; MAREŠ, J. Pedagogický slovník. 4. aktualizované vydání. Praha: Portál, 2003, ISBN 80-7178-722-8. s. 192.
Úvodem
/ 9
k podpoøe vzdìlávání (tzv. telematiky). Toto pojetí psychodidaktiky reflektuje i Psychologický slovník, který vymezuje psychodidaktiku jako disciplínu, která se zabývá psychologickými otázkami vyuèování; její rozvoj vychází z rozšiøujících se a prohlubujících se poznatkù kognitivní psychologie posledních desetiletí a je èásteènì dùsledkem rozvoje telematiky, kooperativního uèení a podobných pøístupù psychologie uèení, kognitivní psychologie vìdìní aj.; podstatou je poznání, že vzdìlávací procesy, a to nejen ve školním prostøedí, je tøeba vysvìtlovat též z psychologických zøetelù.3 Domníváme se však, že i toto vymezení psychodidaktiky není úplné, neboť je tøeba reflektovat rovnìž poznatky z oblasti neurovìd, neurofyziologie a dále biologických a biochemických mechanismù pamìti a uèení. Tyto poznatky jsme se snažili zahrnout do této knihy a ukázat jejich didaktické souvislosti a jejich význam pro procesy pamìti a uèení. Tato tematika také tvoøí první èást naší práce. V dalších dvou èástech jsou diskutovány individuální charakteristiky uèících se jedincù. V této souvislosti se zamìøujeme pøedevším na proces utváøení vnitøních poznatkových systémù žákù a na faktory, které tento proces ovlivòují. Ve ètvrté èásti jsou popisovány principy didaktické rekonstrukce jako pøibližování vnitøních poznatkových systémù uèících se jedincù k aktuálnímu stavu poznání. V páté èásti publikace pak prezentované poznatky logicky vyúsťují do konkrétních didaktických aplikací spoèívajících ve vymezení metod efektivního uèení a vyuèování, které využívají optimálních uèebních a vyuèovacích strategií.
3
HARTL, P.; HARTLOVÁ, H. Psychologický slovník. Praha: Portál, 2000. ISBN 80-7178-303-X.
10
/
Psychodidaktika
1. NEUROFYZIOLOGICKÉ ZÁKLADY PAMÌTI A UÈENÍ
Nejzáhadnìjší a nejménì známá oblast našeho vesmíru neleží ve vzdálených kosmických hlubinách a docela marnì bychom ji hledali v nejhlubších amazonských pralesích èi v inkoustových hlubinách Mariánského pøíkopu. Je totiž uvnitø lidské lebky. (Milan Bauman) Jednou z nejdùležitìjších kognitivních funkcí èlovìka je schopnost uèení a pamìti. Tyto procesy jsou u èlovìka vždy výsledkem interakce psychosociálních a biologických faktorù. Lidský mozek je struktura, prostøednictvím níž biologická sféra úzce komunikuje se sférou duševní a spoleèenskou.4 Vývoj lidského mozku jakožto centra unikátních kognitivních, asociativních a pamìťových funkcí, které determinují procesy uèení daného jedince, je z velké èásti dokonèen již v rámci prenatálního vývoje jedince. Bìhem prvních mìsícù postnatálního vývoje je dokonèován vznik neuronù z prekurzorových bunìk, tzv. neuroblastù5, ale pøedevším se vytváøí vzájemná propojení neuronù pomocí dendritù. To jsou krátké dostøedivé výbìžky nervových bunìk, prostøednictvím kterých neurony pøijímají vstupní informace. Vzájemným propojením nervových bunìk vzniká neuronální síť. Vznik této neuronální sítì je èásteènì determinován geneticky a zajišťuje napø. vrozené zpùsoby chování. Dále se však na vzniku sítì podílejí vnìjší podnìty zprostøedkované distanèními a kontaktními smysly. Je to jediný úsek postnatálního ontogenetického vývoje, kdy vnìjší podnìty indukují pøímé anatomické zmìny v mozku.6 Tato prvotní neuronální síť vytváøí primární asociaèní strukturu jedince, která výraznì determinuje jeho kognitivní 4 5 6
GREENFIELD, S., A. Myslenie a pamäť. In ¼udský mozog. Bratislava: Kalligram, 2001. ISBN 80-7149-367-8. VYSKOT, B. Pøehled vývojové biologie a genetiky. Brno: Biofyzikální ústav AV ÈR, 1999. ISBN 80-902588-1-6. s. 13. VESTER, F. Myslet, uèit se... a zapomínat? Plzeò: Fraus, 1997. ISBN 80-85784-79-3. s. 29.
Neurofyziologické základy pamìti a uèení
/
11
a asociaèní procesy, je základem utváøení jeho pamìti a jako taková ovlivòuje i uèební styl jedince. Na základì primární asociaèní struktury vzniká vnitøní obraz vnìjšího svìta, ve kterém se dítì nachází a ve kterém se pozdìji v souvislosti s progresí psychomotorického vývoje musí orientovat. Pøíslušná korová centra nacházejí pro pøicházející podnìty automaticky asociaèní možnosti, nikoliv však zatím v pojmech, ale v urèitých asociaèních vzorech. Doèasné propojování neuronù v rámci neuronální sítì umožòuje vznik podmínìných reflexù, které jsou základem rùzných forem uèení a v podstatì i vyšších psychických funkcí, zvláštì funkcí kognitivních. Pro nejjednodušší formy uèení existují urèitá schémata èi pøedpoklady (habituace, motorická facilitace, vtištìní), ale u vyšších forem uèení se vytváøí více paralelních mechanismù, navíc spojených s pamìťovými funkcemi atd. Podmínìné reflexy jsou charakteristické pro daného jedince (druzí si jej však mohou vytvoøit obdobnì) a jsou vìtšinou doèasné (vyhasínají, pokud nejsou posilovány).
1.1 PRIMÁRNÍ ASOCIAÈNÍ STRUKTURA Vznik primární asociaèní struktury jedince je výsledkem pùsobení unikátního a individuálnì znaènì odlišného komplexu vnìjších podnìtù. Asociaèní struktura je tak ovlivòována rovnìž pøíslušností k urèité sociální skupinì, kulturní entitì, národu atd. Tím se vytváøejí také individuálnì rozdílné cesty budoucího zpùsobu myšlení a uèení jednotlivce a zároveò je tím do jisté míry ovlivòována i budoucí socializace, resp. enkulturace daného èlovìka. Není dosud zcela jednoznaènì zøejmé, jakým mechanismem neuronální zmìny (engramu) se procesy zapamatování a uèení realizují. Tento mechanismus mùže být v zásadì trojího typu: 1. V 70. letech 20. století byla populární teorie o výhradnì látkové podstatì pamìti. Tyto pøedstavy byly spojeny napø. se jménem profesora biochemie houstonské Baylor College of Medicine Georga Ungara. Jako nositelé pamìti byly oznaèovány jednak ribonukleové kyseliny a jednak látky bílkovinné povahy. 2. Vytváøení nových synaptických spojení mezi neurony. Pøi procesu uèení by pak docházelo ke strukturálním zmìnám neuronální sítì. Síť by byla hustší a neurony vzájemnì propojenìjší. 3. Funkèní zmìny v již existujících neuronálních drahách realizované krátkodobou posttetanickou potenciací nebo dlouhodobou potenciací (long-
12
/
Psychodidaktika
-term potentiation, LTP). Zjednodušenì øeèeno to znamená, že urèité dráhy vytváøené již existujícími spoji mezi neurony se pøi procesu uèení aktivizují a mechanismus pamìti je zprostøedkován tìmito potenciovanými drahami. Jako nejpravdìpodobnìjší se z dnešního pohledu jeví teorie funkèních zmìn.7 Znamenalo by to, že vznik primární asociaèní struktury má zcela zásadní význam v procesu uèení, neboť ukládání informací z okolního svìta ve formì pamìťových engramù by mohlo probíhat pouze v rámci již získané a vytvoøené asociaèní struktury. Nové informace nebo podnìty jsou snadnìji zapamatovatelné tehdy, když vyvolávají asociaèní vazbu s poznatky již uloženými v pamìti. K této dlouhodobé potenciaci dochází pøedevším v hipokampu a v temporálních lalocích koncového mozku. Podstatné je, že bìhem potenciace se mìní struktury synaptických spojù jednotlivých neuronù, což usnadòuje pozdìjší vybavení si uložené informace.8 Nelze však zavrhnout ani výše zmiòovanou Ungarovu teorii. E. D. Robertson, J. D. English a J. D. Sweatt poukázali na úzkou vazbu dlouhodobé potenciace na zmìny v bílkovinách neuronù, které jsou biochemickou podstatou dlouhodobé pamìti.9 Velký význam má rovnìž to, zda se jedná o informaci emoènì neutrální, pøípadnì pozitivnì èi negativnì zabarvenou.10 Emocionálního prožitku jakožto facilitaèního faktoru zapamatování nových informací využívá napø. zážitková pedagogika.11 Naproti tomu V. Komárek (2000) udává pøíklad geniálních jedincù s Aspergerovým syndromem, kteøí jsou schopní uchovat v pamìti ohromná kvanta informací bez jakéhokoliv emocionálního podkladu.12
7
GANONG, W., F. Pøehled lékaøské fyziologie. 20. vydání. Praha: Galén, 2005. ISBN 80-7262-311-7. 8 MacLEAN, P., D. The Temporal Lobe and Limbic System. The Journal of Nervous and Mental Disease, 1998, vol. 186, no. 11, p. 728-730. ISSN 0022-3018. 9 ROBERTSON, E., D.; ENGLISH, J., D.; SWEATT, J., D. A Biochemist´s View of Long-term Potentiation. Learning & Memory, 1996, vol. 3, no. 1, p. 1–24. ISSN 1072-0502. 10 MEGA, M., S.; CUMMINGS, J., L.; SALLOWAY, S.; MALLOY, P. The limbic system: an anatomic, phylogenetic, and clinical perspective. The Journal of Neuropsychiatry and Clinical Neurosciences, 1997, no. 9, p. 315–330. ISSN 1545-7222. 11 ŠINDLER, J. Zážitková pedagogika jako jedna z možných cest pøíznivého rozvoje èlovìka. In MACEK, P.; DALAJKA, J. (eds.) Vývoj utváøení osobnosti v sociálních a etnických kontextech. Brno: FSS MU, 2005. ISBN 80-210-3804-7. s. 259–269. 12 KOMÁREK, V. Mozkové zákulisí XI.: Tvoøivá dramatika, 2000, roè. XI, è. 1. ISSN 1211-8001.
Neurofyziologické základy pamìti a uèení
/
13
Kognitivní procesy jedincù s Aspergerovým syndromem (pervazivní vývojová porucha øazená do rámce autistického spektra) vykazují celou øadu zvláštností. Myšlení bývá málo flexibilní. Objevují se potíže s porozumìním a také s rozvojem abstrakce. Dìti chápou øeè zcela doslovnì. Obvykle nerozumí slovním høíèkám a mnohdy humoru vùbec.13 Dìlá jim potíže vnímat myšlenky a pocity druhých lidí, nedokáží jim porozumìt a vcítit se do nich. Tyto jedinci také mívají problémy s pružností myšlení. Èasto se nauèí postup nìjaké èinnosti, ale tento algoritmus nedokáží zobecnit nebo využívat v jiných situacích. Dlouhodobá pamìť je u jedincù s Aspergerovým syndromem obvykle vynikající, jejich znalosti faktických údajù z oblasti, o kterou se zajímají, jsou neobyèejnì rozsáhlé. Èasto mívají eidetickou (fotografickou) pamìť. Pøi poèítání, ale i hláskování a ètení, mnohdy používají tito jedinci nìjaký neobvyklý postup. Jedinec s Aspergerovým syndromem si èasto buduje bohatý vnitøní život plný fantazie, který mu poskytuje únik a radost.14 Mezi známé osobnosti s Aspergerovým syndromem patøili napø. Isaac Newton nebo Albert Einstein.
V této souvislosti je však tøeba rozlišovat mezi úzce specializaènì chápanou inteligencí (jako je tøeba matematická inteligence autistù) od komplexního pojetí inteligence, která zahrnuje i komunikaèní dovednosti, schopnost empatie, predikce atd. Primární asociaèní struktury ovlivòují uèební styl žáka, ale i vyuèovací styl uèitele. Podobnost asociaèních struktur žáka a uèitele vede k tomu, že žák dobøe chápe uèivo prezentované daným uèitelem. Celý proces je samozøejmì složitìjší a podílí se na nìm napøíklad i výbìr vyuèovacích metod a zpùsobù øízení uèební èinnosti žákù, nicménì i tyto aspekty jsou asociaèní strukturou jedince výraznì ovlivòovány. Tento fakt má stìžejní význam ve vztahu k sociálním faktorùm uèení. J. Bruner a H. Haste hovoøí o sociálnì konstruovaném uèení.15 Dítì se vždy snadnìji uèí od jedincù s obdobnou asociaèní strukturou, jako má samo.
13 KREJÈÍØOVÁ, D. Autizmus VII. Diagnostika poruch autistického spektra. Praha: IPPP ÈR, 2003. 56 s. 14 ATTWOOD, T. Aspergerùv syndrom. Praha: Portál, 2005. 208 s. ISBN 80-7178-979-8. 15 BRUNER, J.; HASTE, H. The Child’s Construction of the Social World. London: Methuen, 1987. s. 1–2.
14
/
Psychodidaktika
1.2 VYBRANÉ PEDAGOGICKY VÝZNAMNÉ MODELY UÈENÍ A PAMÌTI 1.2.1 ASOCIATIVNÍ MODEL PAMÌTI A UÈENÍ
Kapacita lidského mozku pro zpracování rùzných informací je obdivuhodná. Urèitý vnitøní èi vnìjší podnìt, který pùsobí na organismus èlovìka, je nejprve v pøíslušných receptorech zakódován do elektrochemického signálu. Tyto signály pøicházejí prostøednictvím pøenašeèù oznaèovaných jako neurotransmitery do mozku. Lidský mozek pøijímá z vnìjšího svìta a vnitøního prostøedí organismu prostøednictvím rùzných senzorù kvantum informací èítající pøibližnì 1 miliardu bitù za sekundu (1 × 109 bit.s–1). Toto množství informací je pouze obtížnì pøedstavitelné. Pro lepší pochopení je možné uvést následující analogii: jedno písmenko textu obsahuje pøibližnì 4 bity informací. Potom 1 stránka bìžného textu obsahuje pøibližnì 25 000 bitù informací. Za 1 sekundu tedy mozek pøijímá stejné množství informací, kolik jich je na 40 000 stran textu! To pøedstavuje pøibližnì 150 prùmìrných knih bìhem jediné sekundy. Celou Strahovskou knihovnu by tedy lidský mozek „pøeèetl“ za necelých 25 minut…
Z výše uvedeného množství pøijímaných informací je k dalšímu zpracování ve vìdomí postoupeno jen pøibližnì 1.102 bit.s-1 informací.16 Naprostá vìtšina pøicházejících informací se tedy zpracovává podvìdomì, aniž o tom víme. Nìkteré informace pak nejsou využívány vùbec. Jenom ty informace, které jsou k dalšímu zpracování postoupeny mozkové kùøe, mají nadìji být zapamatovány. O tom, které z pøijímaných informací budou dále zpøístupnìny kortexu k vìdomému zpracování, rozhoduje thalamus. Tato informace má prozatím elektrochemický charakter, vznikající nerovnováhou aniontù a kationtù v prostøedí uvnitø nervové buòky (intracelulární prostøedí) a v prostøedí vnì nervové buòky (extracelulární prostøedí). Na vyhodnocení této prvotní informace se podílí asociaèní kortex dorsolaterální frontální krajiny (Brodmannova area 9, 46) a asociaèní zrakové (Brodmannova area 18, 19) a sluchové (Brodmannova area 41, 42) oblasti.17 16 SILBERNAGL, S.; DESPOPOULOS, A. Atlas fyziologie èlovìka. Praha: Grada Avicenum, 1993. ISBN 80-85623-79-X. s. 274. 17 RUSINA, R. Pamìť a její poruchy. Neurologie pro praxi, 2004, roè. 5, è. 4, s. 205–207. ISSN 1213-1814.
Neurofyziologické základy pamìti a uèení
/
15
Obr. 1 Brodmannova area z pohledu mediálního a laterálního18 18 Podle Gray’s Anatomy of the Human Body [online] Dosptupné: http://education.yahoo.com/reference/gray/ [cit. 20.6.2010]
16
/
Psychodidaktika
Dìlení mozkové kùry pochází od nìmeckého neurologa Korbiniana Brodmanna (1868–1918). Podle Brodmanna je mozková kùra èlenìna na 11 okrskù (regio) a 52 oblastí (area), které jsou morfologicky i funkènì odlišné. Zjednodušenì lze Brodmannovo rozdìlení ve vztahu k funkcím popsat takto: funkce somatosenzorická a chuťová funkce motorická funkce asociaèní s vlivem na volní úkony funkce integraèní funkce sluchová funkce asociaèní ve vztahu k somestézii funkce zraková funkce mimovolní, limbický systém funkce mimovolní funkce èichová funkce související s mimovolní pamìtí
area 1, 2, 3, 43 area 4, 6 area 8, 9, 10, 11, 44, 45, 46, 47 area 13, 14, 15, 16 area 20, 21, 22, 36, 37, 38, 41, 42, 52 area 5, 7, 39, 40 area 17, 18, 19 area 23, 24, 31, 32, 33 area 26, 29, 30 area 34 area 27, 28, 35
Pokud výše zmiòovaná prvotní informace nenalézá vhodnou asociaèní vazbu, není volní složkou vyhodnocena jako dùležitá, anebo pokud je rušena urèitými faktory (napø. bolest), není dále kódována a konsolidována. Pokud prvotní informace nedává smysl, a pøesto je chápána jako dùležitá (uèení se faktùm), používá se asociaèní proces, pøi kterém jsou pøidávána spojení propracovávající význam dané informace a dávající jí smysl tak, aby mohla být konsolidována.19 Z toho vyplývá, že informace pøicházející do mozkové kùry mají rùznou šanci, že budou zapamatovány. Tuto šanci výraznì zvyšuje pøedevším to, pokud jsou pøicházející informace: n n n n n n
asociovány s nìèím již známým, pøinášeny více smysly souèasnì, subjektivnì vyhodnoceny jako dùležité, doprovázeny libými pocity, emocionálnì podbarvené, ať už emocí pozitivní èi negativní, osobnì samostatnì objevené. Dùležitost zapojení co nejvíce smyslù do pøijímání a zapamatování nových informací si dobøe uvìdomila napø. katolická církev. Barokní chrámy pøekypují nádhernou architek-
19 RODRIGUEZ, M.; MOHR, P. Pamìť a schizofrenie. Psychiatrie pro praxi, 2004, roè. 5, è. 3, s. 118–122. ISSN 1213-0508.
Neurofyziologické základy pamìti a uèení
/
17
turou i interiérovou výzdobou, která pøináší zrakové podnìty. Pøi bohoslužbách hrají varhany a vìøící zpívají, což stimuluje sluch. Používá se vonné kadidlo pozitivnì pùsobící na èich. Bìhem bohoslužby dochází ke svatému pøijímání symbolické krve a symbolického tìla Pánì, což stimuluje chuťové podnìty. To vše pùsobí mohutným úèinkem na vnímání vìøícího, a bohoslužba je tak pro jedince emocionálnì výraznì podbarvená, což zlepšuje schopnost zapamatování si informací získaných napø. z kázání knìžích.
Informace je zakódována v neurální síti ve formì zapamatovaného vzoru aktivity neuronù. Konsolidaci, tj. vytváøení pamìťové stopy (engramu), podporuje opìtovné opakování informace. To vede k zesílení vzájemných vazeb mezi synchronnì aktivními neurony. Tímto zpùsobem se v neurální síti vytváøí vzor – tj. silnì vzájemnì pospojované uskupení neuronù (cell assembly)20. Pøi vyvolání informace z pamìti se následkem vnìjšího stimulu aktivuje èást uskupení neuronù, které jsou navzájem silnì pospojované a které tak kódují danou informaci. Aktivita se šíøí pøedevším podél silných synaptických spojení a aktivuje ostatní neurony z kódujícího seskupení, èímž dojde k vyvolání celého vzoru z pamìti.21 Je však tøeba zdùraznit, že myšlenky pamìťových engramù, které vycházejí z teorie Richarda Semona (publikované v roce 1908) a jejichž vznik podnítila svými spekulacemi první asocianistická pojetí pamìti, byly již moderními psychologickými smìry v zásadì opuštìny. Nicménì v neurofyziologickém kontextu je pojem engram stále využíván (a je tomu tak i v této práci) pro oznaèení pamìťové stopy dlouhodobé pamìti, která je reprezentována urèitou chemicko-fyziologickou zmìnou v rámci již existujících neuronálních struktur. A. Yamamotová a H. Papežová vysvìtlují napø. pomocí tìchto fyziologických pamìťových engramù tzv. fantomové pocity.22 Kornhuber popisuje model pamìťového procesu, který zahrnuje posteriorní asociaèní oblasti cerebrálního kortexu podílející se na procesu krátkodobé pamìti, dále limbický systém, který zprostøedkovává transmisi informace z krátkodobé pamìti do dlouhodobé, a kortikální oblasti, u nichž se 20 JEDLIÈKA, P.; BEÒUŠKOVÁ, ¼.; MAÈÁKOVÁ, J.; OSTATNÍKOVÁ, D. Molekulové mechanizmy uèenia a pamäti. In HULÍN, I. (ed) Patofyziologia, 6. vydanie. Bratislava: Slovak Academic Press, 2002. s. 1183–1199. ISBN 80-8910-405-3. 21 POKORNÝ, J. Fyziologie chování a pamìti. In TROJAN, S., ET AL (eds.) Lékaøská fyziologie. Praha: Grada Avicenum, 1994. ISBN 80-7169-036-8. s. 418–426. 22 YAMAMOTOVÁ, A., PAPEŽOVÁ, H. Neurobiologické mechanizmy disociace, bolesti a vnímání vlastního tìla. Psychiatrie pro praxi, 2002, roè. 3, è. 5, s. 213–218. ISSN 1213-0508.
* 18
/
Psychodidaktika
pøedpokládá, že jsou místem uložení zformovaných engramù.23 Krátkodobá pamìť pøitom úzce souvisí s vìdomím.24 Krátkodobá pamìť má jen omezené trvání. Umožòuje nám zapamatovat si telefonní èíslo, než ho vytoèíme nebo zapíšeme na papír. Poté informaci obvykle beznadìjnì zapomínáme. Kolik telefonních èísel ze svého kontakt listu v mobilním telefonu si opravdu pamatujete? Bìhem transmise z krátkodobé pamìti do pamìti dlouhodobé je informace stále ještì nestabilní. Staèí úlek èi jiná intenzivnìjší emoce a informace je obvykle nenávratnì ztracena. Dùkazem toho je, že øidièi po automobilových nehodách si obvykle pamatují jen fragmenty celé události, pøípadnì mají retrográdní amnézii, která je typická napø. u traumat hlavy.
Zpracování informace v rámci ultrakrátkodobé (bezprostøední) a krátkodobé pamìti však mohou narušovat informace novì pøicházející.25 Pro edukaèní praxi má tento fakt stìžejní význam. Pokud není pøi výuce dùležitá souèást uèiva opakována (a tím opìtovnì vyvolávána a fixována) a pokud není žákùm poskytnuto dostatek èasu k utvoøení asociaèních vazeb nového poznatku s již døíve zaznamenanými informacemi, pøípadnì dalšími podnìty, dochází buï k zapomenutí nìkterých informací, anebo vlivem informaèní hypersaturace vzniká chaotická zmìť izolovaných a vzájemnì nepropojených vìdomostí, vedoucí v koneèném dùsledku k nepochopení pøedkládaného uèiva. Tìmito jevy je ohrožena zejména výuka prostøednictvím transmisivnì instruktivních metod øízení uèebních èinností žákù. Naopak napø. konstruktivistické metody øízení uèební èinnosti žákù vytváøení asociaèních vazeb s již døíve fixovanými informacemi podporují. Zapojení zrakového a sluchového asociaèního kortexu do procesu vyhodnocování a následného ukládání prvotní informace souvisí patrnì s faktem, že situace èi informace, která je doprovázena silným prožitkem, se trvale konsoliduje do pamìťových stop hned pøi prvním zakódování, bez nutnosti dalšího opakování.
23 KORNHUBER, H., H. The human brain: from dream and cognition to fantasy, will, conscience and freedom. In MARKOWITSCH, H., J. (Ed.) Information Processing By The Brain. Toronto: Huber, 1988, 241–258. 24 ŠPOK, D. Souèasná pojetí vztahu mezi krátkodobou pamìtí a vìdomím. Èeskoslovenská psychologie, 2003, vol. 47, s. 424–436. ISSN 0009-062X. 25 KULIŠŤÁK, P. Neuropsychologie. Praha: Portál, 2003. ISBN: 80-7178-554-7.
Neurofyziologické základy pamìti a uèení
/
19
Každý Amerièan ve vìku kolem šedesáti let si napøíklad bezpeènì pamatuje, co dìlal v pátek 22. listopadu 1963, aèkoliv si nepamatuje, co dìlal pøed ètrnácti dny. Proè zrovna 22. listopadu 1963? V tento den byl spáchán atentát na prezidenta J. F. Kennedyho, což byl pro Amerièany tak silný emocionální zážitek, že si události prožité toho dne vìtšinou pamatují. Tato skuteènost není ale pouze typicky lidskou vlastností. Významný psychiatr S. Drvota popisoval pøípad, kdy se kavka obecná chytila omylem do želez a díky hrùze a bolesti prožité pøi sklapnutí pasti si zapamatovala celý úsek textu, který v tu chvíli vysílal rozhlas, a byla schopna dané vìty „odøíkat“ (podotýkáme, že kavky se nauèí mluvit stejnì snadno jako nìkteré druhy papouškù).
Èím má taková informace komplexnìjší podobu, tedy èím více smyslových analyzátorù se na jejím získání podílí, tím snadnìji vzniká asociativní vazba a dochází k zapamatování informace. Velkou roli hraje i smysluplnost zapamatovávané informace. Zkuste si napøíklad bìhem 5 vteøin zapamatovat následující skupinu písmen: „ø r è t á t r v n e y é i a“. Úkol to není zrovna jednoduchý… A co takto? „t ø i è e r n é v r á n y“ Takto to je lepší? Zapamatování je nyní naprosto snadné, pøestože jde o tatáž písmena jako v pøedchozím pøípadì. Pøicházející informace je však asociována s již známou skuteèností, èi dokonce konkrétní vizuální pøedstavou. Proto je zapamatována velmi snadno.
Èásti limbického systému podílející se na ukládání informací do pamìti spojují jednotlivé vjemy a informaci pøijatou jedním smyslovým orgánem asociují s informacemi již uloženými, a tak vytváøejí iluzi urèitého prožitku, který vede ke zlepšení konsolidace získané informace. F. Koukolík v této souvislosti hovoøí o synestézii jako o jevu, pøi kterém podnìt oslovuje nìjakou smyslovou modalitu a prožitek se objevuje v jiné smyslové modalitì.26 Uvedených skuteèností se využívá pøi výuce ve snaze zapojit co nejvíce smyslù do kognitivních procesù. Tento závìr však nevyplývá pouze z moderních neurofyziologických poznatkù o mechanismech lidské pamìti a procesu uèení. Již J. A. Komenský upozoròuje na dùležitost smyslù pro proces uèení a nutnost jejich stálého cvièení (tzv. zlaté pravidlo názornosti).27 Na filozofické úrovni odvozuje pùvod poznání ze smyslové zkušenosti 26 KOUKOLÍK, F. Mozek a jeho duše. 3. pøepracované a rozšíøené vydání. Praha: Galén, 2005. ISBN 80-7262-314-1. 27 KOMENSKÝ, J., A. Analytická didaktika. 1. vyd. Praha: Státní nakladatelství, 1947. s. 36.
20
/
Psychodidaktika
napø. John Locke, jeden z významných pøedstavitelù filozofického empirismu („Nic není v rozumu, co pøedtím nebylo ve smyslech.“). 1.2.2 MODEL PAMÌTI DETERMINOVANÝ OBSAHEM
ULOŽENÝCH INFORMACÍ Z pedagogického hlediska se jako významnìjší jeví model pamìti, který vychází z typu uložených informací. V tzv. reflexivní neboli procedurální pamìti se ukládají informace týkající se pravidel a postupù, které jsou podkladem motorických a senzorických dovedností.28 Reflexivní pamìť (zvaná též nedeklarativní, motorická, implicitní) je fylogeneticky starší, objevuje se pravdìpodobnì již pøed narozením. Ze struktur centrální nervové soustavy mají pro tuto pamìť význam neokortex, bazální ganglia a mozeèek. Tvorba procedurální pamìti vyžaduje èastìjší opakování. Nemoci, u kterých se setkáváme s poruchou reflexivní pamìti, jsou napø. Parkinsonova choroba, Huntingtonova choroba, afázie, apraxie.29 Tento typ pamìti je tedy využíván pøi osvojování psychomotorických vzdìlávacích cílù. Dalším typem pamìti je pak pamìť deklarativní, která zprostøedkovává osobní prožitky a faktické znalosti, které je možné vyjádøit slovnì. Pro plnìní kognitivních výchovnì-vzdìlávacích cílù, na které klade tradièní škola nejvìtší zøetel, má tedy význam zejména pamìť deklarativní. Deklarativní pamìť se dále èlení na pamìť epizodickou, která zahrnuje informace o individuálních autobiografických prožitcích vztahujících se obvykle k urèité situaci nebo procesu, a dále pamìť sémantickou, která obsahuje poznatky získané v prùbìhu procesu výchovy a vzdìlávání, které nemají atributy epizodické informace. Deklarativní pamìť je fylogeneticky mladší, aktivizovat ji mùžeme i jen jednorázovým pojmenováním èi konfrontací. Nemoci, u kterých se setkáváme s poruchou deklarativní pamìti, jsou napø. Korsakùv syndrom, Alzheimerova choroba, dysmnézie, globální amnézie, otøes mozku, parciální epileptické záchvaty.30 Pamìťové stopy deklarativní pamìti jsou specifické tím, že se ukládají v rùzných oblastech mozkové kùry. 28 BUREŠ, J. Uèení a pamìť. In HÖSCHL, C.; LIBIGER, J., ŠVESTKA, J. Psychiatrie. Praha: Tigis, 2002. ISBN 80-900130-1-5. s. 158. 29 BORZOVÁ, C. Spánek a pamìť ve vztahu k medikaci. Psychiatria pre prax, 2008, roè. 9, è. 5, s. 226–229. ISSN 1335-9584. 30 BORZOVÁ, C. Spánek a pamìť ve vztahu k medikaci. Psychiatria pre prax, 2008, roè. 9, è. 5, s. 226–229. ISSN 1335-9584.
Neurofyziologické základy pamìti a uèení
/
21
Velmi názornì je to patrné napø. pøi setkání absolventù školy po mnoha letech. Témìø povinnou souèástí takovýchto setkání je vzpomínání na školu. Zde se jasnì projeví rùznorodost tìchto vzpomínek. Ty mohou zahrnovat prostorové uspoøádání tøídy, vizuální rysy prostøedí a spolužákù ve tøídì, panorama krajiny, které bylo vidìt z okna, obraz uèitele pøi výuce, barvu jeho hlasu, typická gesta nebo fráze, která uèitel používal, náplò urèitých vyuèovacích hodin, emocionální zabarvení urèité situace, vnitøní pocity, ale napøíklad i konfrontace se vzpomínkami jiných lidí.
Tyto fragmenty však samy o sobì nepostaèují k vytvoøení pamìťové stopy. Musí být propojeny dohromady jako soudržná pamìťová stopa. Ukládání (i vybavování) pamìťových engramù deklarativní pamìti vyžaduje úèast vìdomí a spoèívá na kognitivních procesech hodnocení, srovnávání a usuzování. Právì tyto procesy zpùsobují, že zaznamenané pamìťové stopy nejsou reprodukcí informací pøijatých smyslovými orgány, ale jsou výsledkem jejího zpracování na základì pøedchozí zkušenosti.31 Pøi vybavování již døíve zapsaných pamìťových stop dochází k tomu, že vzpomínky jsou konfrontovány s pravdìpodobnými možnostmi a jsou doplòovány o rùzné pøedpoklady a dohady. Pamìť sémantická je totiž neoddìlitelná od pamìti epizodické. Èím èastìji jsou tedy engramy deklarativní pamìti vybavovány, tím více se liší od pùvodního zápisu pamìťové stopy, a tím vìtší podíl na nich mají informace v dobì události nedostupné.32 Je tøeba si uvìdomit, že tímto mechanismem jsou postihovány i informace ukládané do deklarativní pamìti bìhem cílené školní výuky. Daným procesem je možné vysvìtlit, proè se výraznì liší napø. dìtská pojetí urèitých jevù èi fenoménù, které byly pøedmìtem jedné a téže školní výuky!33 Znamená to také, že napøíklad pozorování provádìná v prùbìhu experimentu pøi výuce pøírodovìdných pøedmìtù mohou být po urèitém èasovém období rozdílnì hodnocena a interpretována, mùže jim být ze strany žákù pøiøazen rùzný význam a mohou z nich vyplývat rùzné závìry. Jak vyplývá z pøedcházejícího textu, stìžejní jsou pro tento proces „individualizování“ engramù deklarativní pamìti právì ony zmínìné individuální zkušenosti uèících se jedincù. Proto je nezbytné tìmto strukturám, které jsou unikátní pro každého jedince a které spoluvytvá31 GAIS, S.; BORN, J. Declarative memory consolidation: Mechanisms acting during human slees. Learning & Memory, 2004, vol. 11, s. 679–685. ISSN 1072-0502. 32 BUREŠ, J. Uèení a pamìť. In HÖSCHL, C.; LIBIGER, J.; ŠVESTKA, J. Psychiatrie. Praha: Tigis, 2002. ISBN 80-900130-1-5. s. 158. 33 DOULÍK, P. Geneze dìtských pojetí vybraných fenoménù. Acta Universitatis Purkynianae 107. Studia paedagogica. Ústí nad Labem: UJEP, 2005. ISBN 80-7044-697-8.
22
/
Psychodidaktika
øejí jeho poznatkový systém, vìnovat náležitou pozornost. Efektivní výuka nemùže vnitøní poznatkový systém uèícího se jedince nikdy ignorovat. 1.2.3 KAPACITA LIDSKÉ PAMÌTI
Málokterá oblast vìd o èlovìku je obestøena takovým množstvím legend a rozporuplných názorù jako právì otázka kapacity lidské pamìti. To je zpùsobeno zejména skuteèností, že kvantifikovat kapacitu lidské pamìti v tradièních mìrných jednotkách není možné. Situaci komplikuje celá øada faktorù. Kapacita pamìti je ovlivnìna genetickou výbavou, vnìjším i vnitøním prostøedím a celou øadou dalších podmínek a faktorù. Souèástí nervového systému èlovìka jsou také rùzné pamìťové systémy, které pracují a dekódují rozdílným zpùsobem. Zatímco napøíklad operaèní pamìť se vytváøí ve velmi krátkém èase a informace z ní lze velice rychle a snadno vyvolat, data vcházející do dlouhodobé pamìti se mohou ukládat hodiny až dny!34 Navíc ukládání informací do lidské pamìti probíhá zcela jiným zpùsobem než napøíklad do pamìti poèítaèe. Naše mysl totiž selektuje informace a data, která si máme zapamatovat. Poté je kombinuje s internì vygenerovanými pøedstavami, a vytváøí se tak individuální pohled na svìt, vnitøní poznatkový systém každého èlovìka. Využití pamìti záleží také na podmínkách a okolnostech, ve kterých žijeme nebo pracujeme. Vìtší kapacitu pamìti budou využívat napøíklad spisovatelé, šachisté, umìlci, uèitelé; obecnì ti, kteøí pracují s lidmi a musí si zapamatovat více tváøí, více informací týkajících se komunikace, zejména nonverbálních komunikaèních prostøedkù. Korové centrum pro rozpoznávání tváøí leží ve spánkovém laloku koncového mozku. Neurony tohoto centra mají pozoruhodnì velkou kapacitu. Pouhých 25 neuronù dokáže podle výzkumù zakódovat nejménì 3 000 rùzných tváøí.35
Výzkumy kapacity lidské pamìti pracovaly èasto pouze s intuitivními odhady, které se navíc vzájemnì velmi lišily. E. F. Loftus a G. R. Loftusová uvádìjí kapacitu pamìti v rozsahu až 10 milionù autobiografických událostí, 60 tisíc slov v mateøském jazyce, 1 milionu faktù spojených s profesním 34 SAKAI, K.; MIYASHITA, Y. Neural organisation for the long term memory od paired associates. Nature, 1991, vol. 354, s. 152–155. ISSN 0028-0836. 35 ABBOTT, L., F.; ROLLS, E., T.; TOVEE, M., J. Representational capacity of face coding in monkeys. Cerebral Cortex, 1996, vol. 6, s. 498–505. ISSN 1047-3211.
Neurofyziologické základy pamìti a uèení
/
23
životem jednotlivce.36 Další údaj hovoøí o tom, že pøi 8 hodinách dennì, po které by èlovìk využíval svoji mysl a pamìť, by za 50 let života nashromáždil 1 577 880 000 pamìťových stop.37 Jak již bylo øeèeno výše, vìtšina našich uchovávaných vzpomínek má epizodický charakter. Èasto se jich využívá pro kvantifikaci kapacity dlouhodobé pamìti. Vzpomínky na individuálnì prožité epizody mají však odlišnou velikost, která záleží na intenzitì a pøesnosti, opakovatelnosti a na jejich schopnosti vyvolávat se v asociaci s jinými detaily stejné nebo podobné situace. Mìøení takovýchto vzpomínek je proto velmi obtížné. Pro zjednodušení se proto operuje spíše s tzv. jádrovou vzpomínkou, což je minimální èást epizodické pamìti, která výstižnì charakterizuje danou epizodu a má nejvyšší pravdìpodobnost opìtného vyvolání. Kapacita této pamìti musí být obrovská. Pokud kalkulujeme pouze s jednou epizodickou událostí za hodinu, pak by jich èlovìk za život prožil kolem pùl milionu. Tyto pamìťové stopy jsou ale dále ovlivòovány jednak dodateènými podnìty a jednak konfabulacemi. Ty se tvoøí zejména na základì explicitní a implicitní motivace, zámìrným ovlivòováním druhými lidmi, rozhovory s pøedem urèeným cílem, abúzem psychoaktivních látek, hypnózou atd. To vše mùže vést k individuálnímu zkreslení informací uložených v epizodické pamìti. Z edukaèního hlediska je pochopitelnì zajímavá otázka zlepšování pamìti, ať již ve vztahu k její kapacitì nebo vybavitelnosti uložených informací. V zásadì mùžeme rozlišit dva pøístupy, jak toho dosáhnout. Tím prvním je efektivní uèební strategie s využitím individuálních charakteristik uèících se jedincù (tj. kdy se uèit, v jakém prostøedí, jak dlouho, s jak èastými a dlouhými pøestávkami, za jakých podmínek, jak èasto opakovat apod.). Tento pøístup budeme podrobnìji diskutovat v kapitole o uèebních stylech žákù. Tím druhým je pak uspoøádání informací a údajù, které je potøeba se nauèit. Nalézt efektivní strategie, jak toho docílit, souvisí v institucionálním vzdìlávání s didaktickými kompetencemi uèitele, s jeho didaktickou znalostí obsahu. Tato témata budou rovnìž dále v této publikaci diskutována.
36 LOFTUS, E., F.; LOFTUS, G., R. On the permanence of stored information in the human brain. American Psychologist, 1980, vol. 35, s. 409–420. ISSN 0003-066X. 37 DUDAI, Y. How big is human memory, or on being just useful enough. Learning & Memory, 1997, vol. 3, s. 341–345. ISSN 1072-0502.
24
/
Psychodidaktika
1.3 VLIV STRESU NA UTVÁØENÍ PAMÌŤOVÉ STOPY Dalším faktorem, který se ve školní praxi výraznì podílí na utváøení a zapamatování poznatkù, je stres a s ním související hormonální vlivy. T. J. Shors uvádí, že pøi velmi nízkých úrovních stresu (nuda, únava, døímota) je proces zapamatování zhoršený, pøi mírných úrovních stresu je zlepšený a pøi extrémních úrovních stresu je tento proces velmi zhoršený.38 Podle B. Roozendaala souvisí zlepšení konsolidace informací pøi mírných úrovních stresu s aktivitou glukokortikoidù a hypofyzárního adenokortikotropního hormonu (ACTH), který podnìcuje vyluèování hormonù nadledvinek. Nadmìrná produkce ACTH vede ke zvýšené produkci kortikoidù, což má za následek zpomalení a zhoršení konsolidace informací v uèebním procesu. Pøi snížené produkci ACTH a snížené produkci kortikoidù však dochází ke konsolidaci i takových informací, které by za fyziologického stavu hladiny hormonù nebyly konsolidovány a jako zbyteèné by byly zapomenuty.39 Tento jev má paradoxnì pro proces uèení význam spíše negativní. Dochází totiž i k zapamatování množství zbyteèných informací bez asociaèních vazeb a informací, které nemají smysl, což vede k nepochopení a k nevytváøení souvislostí mezi poznatky. J. D. Payne a L. Nadel poukazují na možnou interakci mezi kortizolem a dalšími neurotransmitery zajišťujícími pøevod nervových vzruchù pøes synaptické štìrbiny. Hladina kortizolu v krvi se totiž výraznì mìní pøedevším v dobì noèního spánku. Eskalace hladiny kortizolu se shoduje s REM fází spánku. Tato eskalace má za následek zmìnu až narušení komunikace mezi hipokampem a neokortexem. Aktivita neokortexu projevující se probíhajícím snem tedy není koordinovaná s hipokampem, a nedochází proto ke konsolidaci takovýchto informací. Proto si vìtšinu snù nelze zapamatovat. Pouze pøi probuzení v REM fázi spánku se aktivita neokortexu dostává do vìdomí na úrovni krátkodobé pamìti. Konsolidace snù do dlouhodobé pamìti však bývá právì v dùsledku zvýšené hladiny kortizolu narušena.40
38 SHORS, T., J. Learning During Stressful Times. Learning & Memory, 2004, vol. 11, s. 137–144. ISSN 1072-0502. 39 ROOZENDAAL, B. Glucocorticoids and the regulation of memory consolidation. Psychoneuroendocrinology, 2001, vol. 25, s. 213–238. ISSN 0306-4530. 40 PAYNE, J., D.; NADEL, L. Sleep, dreams, and memory consolidation: The role of the stress hormone cortisol. Learning & Memory, 2004, vol. 11, s. 671–678. ISSN 1072-0502.
Neurofyziologické základy pamìti a uèení
/
25
Jelikož se pøi probuzení dostávají sny do vìdomí pouze na úrovni krátkodobé pamìti, jsou zapomenuty bìhem nìkolika vteøin. Do vìdomí se navíc dostávají pouze tehdy, je-li probuzení dostateènì rychlé. Jako nejdelší, nejintenzivnìjší a nejsnáze zapamatovatelné se ze subjektivního hlediska jeví sny, které se zdají v posledních REM fázích spánku, tedy v ranních hodinách.
Význam komunikace mezi hipokampem a neokortexem v procesu uèení a zapamatování je právì dobøe patrný na povaze snù vycházejících výhradnì z aktivity neokortexu. Takové sny mají podobu fragmentovaných, èasto bizarních obrazù a útržkù bez vzájemné logické souvislosti. V souvislosti s hladinou kortizolu upozoròují M. N. Starkman et al. na skuteènost, že lidé s Cushingovým syndromem (endogenní hyperkortizolismus) a lidé léèení kortikoidy v souvislosti s astmatem, depresemi èi schizofrenií se vyznaèují zhoršenými pamìťovými funkcemi.41 Zhoršena bývá pøedevším slovní epizodická pamìť. Jiní autoøi, napø. J. D. Sweatt, se však pøiklánìjí spíše k vlivu antistresových hormonù adrenalinu a noradrenalinu na procesy konsolidace informací.42 Noradrenalin pøímo funguje jako pøenašeè nervového vzruchu (neurotransmiter) v tzv. adrenergních nervových drahách (sympatikus). Navíc je antagonistou neurotransmiteru acetylcholinu, a pùsobí tedy tlumivým úèinkem na cholinergní nervové dráhy. Zmiòované antistresové hormony se váží na receptory v hipokampu. Dochází tak opìt ke zmìnám v interakci hipokampu a neokortexu, èímž se zhoršují procesy zapamatování a vybavování si již zapamatovaných informací. H. Machaèová však upozoròuje, že fyziologické i behaviorální zmìny, které jsou nedílnou souèástí stresové reakce organismu, se liší v závislosti na tom, jde-li o distres nebo eustres.43 Konkrétní vliv dané stresové situace je dán jejím emocionálním pozadím. Distres, který vìtšinou doprovází zkoušení na školách, mùže tedy vyvolat pøímou neurofyziologickou reakci projevující se zhoršenou schopností vybavování uložených poznatkù a jejich využíváním ve správných souvislostech.
41 STARKMAN, M., N.; GEBARSKI, S., S.; BERENT, S.; SCHTEINGART, D., E. Hippocampal formation volume, memory dysfunction, and cortisol levels in pazients with Cushing´s syndrome. Biol. Psychiatry, 1992, vol. 32, s. 756–765. ISSN 0006-3223. 42 SWEATT, J., D. Toward a Molecular Explanation for Long-Term Potentiation. Learning & Memory, 1999, vol. 6, s. 399–416. ISSN 1072-0502. 43 MACHAÈOVÁ, H. Stres, rekuperace a kontrola stresu. Èeskoslovenská psychologie, 1997, roè. 41, è. 2, s. 139–146. ISSN 0009-062X.
26
/
Psychodidaktika
Žáci a studenti dobøe znají výpadky pamìti, tzv. „okna“, ke kterým dochází vlivem stresu pøi zkoušení, zejména pokud se jedná o zkoušku dùležitou, napøíklad maturitní. S urèitou nadsázkou pak øíkají, že si nemohli vzpomenout ani na to, jak se jmenují.
Pro validní posouzení výsledkù uèení u jednotlivých žákù je tedy nutné navodit takové situace, které se u dítìte neprojeví nadmìrným stresem. Rovnìž pro procesy uèení má navození vhodného klimatu velký význam. Z neurofyziologických poznatkù vyplývá, že optimálního výkonu pøi uèení je dosahováno v situacích s mírnou úrovní stresu. Je však velmi diskutabilní, zda takovéto situace navozovat zámìrnì bìhem vyuèovacího procesu. Pøedevším pøi hromadné výuce by konkrétní pedagogické situace mohly být pro jednoho žáka chápány jako nestresující, pro jiného žáka v téže tøídì jako velmi stresující. Jako výhodné se tedy jeví spíše použití takových zpùsobù øízení uèební èinnosti žákù, které využívají napø. prvky problémového èi heuristického vyuèování, tvùrèí èinnost žákù, vzájemnou kooperaci na spoleèném úkolu èi samostatnou práci žákù na zadaných úkolech. Tyto prvky se uplatòují systematicky pøedevším v projektovém a konstruktivistickém vyuèování. Je však tøeba dbát na to, aby tyto úkoly byly pøimìøené vìkovým a intelektuálním možnostem žákù a aby jejich neadekvátní obtížnost nevyvolávala u žákù nepøimìøenou míru stresu, která by byla vzhledem k procesu uèení a zapamatování kontraproduktivní. Na druhé stranì prostøedí bez jakýchkoliv stresù (vezmeme-li v úvahu i eustres) se jeví jako emocionálnì ploché, nudné, málo podnìtné a procesy uèení spíše zhoršuje. Emocionální vlivy bìhem procesu uèení mají pøitom zcela zásadní význam pro subjektivní vyhodnocování dùležitosti informací a pro jejich postupnou konsolidaci.44 Urèitý pozitivní význam stresu pøipouští i V. Schreiber, který uvádí, že život v lidské spoleènosti je životem v permanentní fázi stresové adaptace, která vede ke snahám o zlepšení výkonu.45 Se stresem a jeho vlivem na utváøení pamìťových stop souvisí pøi vyuèování úzce i délka udržení pozornosti. Na úrovni základní a støední školy lze operovat s empirickým pravidlem, že dítì udrží pozornost pøibližnì tolik minut, kolik je mu let. Pøi pøekroèení této doby se dítì unaví, pøestane vnímat sdìlované informace, pøípadnì je ohroženo informaèní hypersaturací. Souvislý blok slovních monologických metod výuky, které jsou obzvlášť nároèné na pozornost uèících se jedincù, by v žádném pøípadì nemìl pøe44 FANFRDLOVÁ, Z. Temporolimbické syndromy. Neurologie pro praxi, 2004, è. 4. s. 208–210. ISBN 1213-1814. 45 SCHREIBER, L. Lidský stres. Praha: Academia, 2000. ISBN 80-200-0240-5.
Neurofyziologické základy pamìti a uèení
/
27
kraèovat onu kritickou hranici pro udržení pozornosti, neboť efektivita vyuèovacího procesu potom rychle klesá. Dùležité je proto støídání vyuèovacích metod, zaøazování ménì nároèných fází vyuèovací hodiny, zamìøených napø. na didaktickou hru, samostatnou aktivní èinnost, pomáhá i krátké „protažení se“, nìkolik cvikù mimo lavici atd.
1.4 VLIV MOTIVACE NA UTVÁØENÍ PAMÌŤOVÉ STOPY Kromì dlouhodobé potenciace existují ještì další fyziologické koreláty pamìti, pøedevším amygdalový kindling („roznícení“). Tvorba pamìťové stopy je z hlediska rychlosti závislá na intenzitì procesu uèení. Pokud je subjekt uèení motivovaný, pamìťová stopa se utvoøí velmi rychle a mùže k tomu dojít už po jediném spojení, zejména jde-li o biologicky nebo emocionálnì významný podnìt.46 Telefonní èíslo milované osoby si kupøíkladu zapamatujeme velice rychle. Zatímco telefonní èíslo na svého zubního lékaøe musíme obvykle zdlouhavì hledat.
Na utilizaci emocionálních a motivaèních podnìtù se podílí mezotemporální funkèní systém mozku zahrnující souèásti limbického systému, zejména amygdalu, hipokampus a gyrus parahippocampalis. Tyto oblasti jsou propojeny s dalšími strukturami mozku, zejména frontálními.47 Struktura limbického systému je z neuroanatomického hlediska pomìrnì složitá a její specifikace pøesahuje rámec této publikace. Rovnìž funkènì zasahuje pomìrnì široké spektrum èinností. Struktury limbického systému ovlivòují integraci èichových, útrobních a tìlesných vjemù, reakce organismu podílející se na zajištìní pøíjmu potravy, sexuálního chování, péèe o potomstvo. Limbický systém pùsobí rovnìž na emoèní reakce èlovìka. Jeho struktury se podílejí na mechanismech pamìti a uèení. Ve spojení s hypothalamem
46 JEDLIÈKA, S.; BEÒUŠKOVÁ, ¼.; MAÈÁKOVÁ, J.; OSTATNÍKOVÁ, D. Molekulové mechanizmy uèenia a pamäti. In HULÍN, I. (ed) Patofyziologia, 6. vydanie. Bratislava: Slovak Academic Press, 2002. s. 1183–1199. ISBN 80-8910-405-3. 47 FANFRDLOVÁ, Z. Temporolimbické syndromy. Neurologie pro praxi, 2004, è. 4. s. 208–210. ISSN 1213-1814.
28
/
Psychodidaktika
se podílejí i na regulaci srdeèní èinnosti, dýchání, tìlesné teploty a dalších životnì dùležitých autonomních funkcí.
Obr. 2 Limbický systém lidského mozku (uprostøed obrázku)49 D. G. Amen uvádí, že limbický systém kontroluje øadu behaviorálních procesù, jako je kontrola nálady a formování postojù, dává emocionální zabarvení vnìjším událostem (které mají samozøejmì subjektivní vliv a jsou subjektivnì posuzovány), a tím mj. „oznaèuje“ události, které jsou pro jedince vnitønì (emocionálnì) dùležité, podílí se na pamìťovém uchovávání situací s vysokým individuálnì chápaným emocionálním nábojem.48
48 AMEN, D., G. Change Your Brain, Change Your Life. New York: Three Rivers Press, 1998. ISBN 0-8129-2998-5. 49 Pøevzato z http://www.dorlingkindersleyuk.co.uk/nf/ClipArt/Image/0,,239033_1582301_,00.html [cit. 22.6.2010]
Neurofyziologické základy pamìti a uèení
/
29
O tzv. úlekových a názorných fixacích uèiva hovoøí i Cimrman. Úleková fixace spoèívá na principu neèekaného podnìtu. Ve chvíli, kdy se probírala dùležitá pouèka, vzorec nebo datum, uèitel žáky vylekal. Tento šok poznatek v mysli dítìte natrvalo zafixoval. Jak žactvo lekal: buï prostým prásknutím bièe, anebo tím, že si neèekanì sundal paruku.50
Podle M. R. Trimblea a J. L. Cummingse je hipokampální formace primárnì dùležitá pro konsolidaci extrapersonálních informací senzorického charakteru, zatímco amygdala je zodpovìdná za afektivní a zážitkové „zabarvení“ ukládaných informací.51 Ovlivòuje rovnìž interpretaci sociálního kontextu, organizaci vhodného emoèního chování, ovlivòuje míru prožitku strachu, stresu atd.52 Sama amygdala však není místem lokalizace ukládání pamìťových stop. Má však vliv na jejich zpracování a ukládání v jiných mozkových strukturách, zejména ve striatu a neokortexu.53 Pozitivní motivaèní odezva nastává v lidském mozku i tehdy, pokud jsou vstupní informace pøijímány z více zdrojù souèasnì (tedy více smyslovými kanály). Souèástí limbického systému, který výrazným zpùsobem ovlivòuje zapamatování urèitých událostí s emocionálním nábojem, jsou také èichová centra v mozku. Ve starší literatuøe byl limbický systém oznaèován také jako èichový mozek èlovìka. Ukazuje se, že pocity libosti nebo nelibosti, za které je limbický systém zodpovìdný, velice úzce souvisejí s èichovými vjemy, s vùnìmi, èi naopak se zápachem. Èichová pamìť èlovìka funguje na zcela jiném principu než pamìť zraková nebo sluchová. Èichové vjemy jsou zapamatovávány pøevážnì nevìdomì a spolu s kontextem, ve kterém byly zaznamenány. Èichové vjemy, napø. urèitá vùnì, mohou náhle vyvolat z pamìti vzpomínku, pøekvapivì komplexní a plastickou, na urèitou událost, která se zdála být již dávno zapomenuta. Tato schopnost souvisí s tím, že èich je vývojovì nejstarším a nejjednodušeji strukturovaným smyslem, jak svìdèí jeho rozvoj napø. u hmyzu. Snadno se proto vytváøí asociace mezi èichovými a ostatními vjemy. Tyto asociace mají díky limbickému systému silný emocionální náboj a zároveò i delší trvání. 50 CIMRMAN, J.; SMOLJAK, L. Vyšetøování ztráty tøídní knihy. In CIMRMAN, J., SMOLJAK, L., SVÌRÁK, Z. Hry a semináøe. Praha: Paseka, 2009. s. 54–83. ISBN 978-80-7185-973-4. 51 TRIMBLE, M., R.; CUMMINGS, J., L. Contemporary Behavioral Neurology. London: Butterworth-Heinemann, 1997. ISBN 0-7506-9839-X. 52 FOSTER, J., K.; JELICIC, M. Memory: Systems, Process, or Function? Oxford University Press, 1999. ISBN 0-19-852406-4. 53 CARDINAL, R., N.; PARINSON, J., A.; HALL, J.; EVERITT, B., J. Emotion and motivation: the role of the amygdala, ventral striatum, and prefrontal cortex. Neuroscience and biobehavioral reviews, 2002, vol. 26. no. 3, s. 321–352. ISSN 0149-7634.
30
/
Psychodidaktika
Multidimenzionální informace nachází více pøedchozích asociací. Èím je poèet vzniklých asociací vìtší, tím vyšší je snaha uèícího se jedince vìnovat pozornost pøedkládaným informacím. Uèící se jedinec však v prùbìhu uèení nepøijímá pouze informace vztahující se k danému obsahu vzdìlávání. Získává rovnìž množství dalších vjemù z okolního prostøedí, které dohromady s uèivem tvoøí celkovou komplexní informaci. Vytváøí se tak celý asociaèní vzor aktivity neuronù. Pøi pozdìjším pøemýšlení, zpracovávání informací a vzpomínání se však vytváøejí i sekundární asociaèní vzory, které spolu mohou vzájemnì interferovat, a tím mohou uèení, resp. pøesnìji pochopení uèiva, buï významnì usnadnit, nebo naprosto znemožnit. Motivace ovlivòuje limbický systém a pøes Papezùv okruh i mozkovou kùru èelních lalokù má tedy pøímý pozitivní vliv na rychlost a kvalitu konsolidaci pamìťové stopy a ukládání informací do dlouhodobé pamìti.54 Je však tøeba poèítat s tím, že tzv. motivaèní stavy, projevující se aktivací výše uvedených struktur mozku, mají, zejména pokud jde o vnìjší motivaci, obvykle jen omezené trvání a jsou ukonèovány urèitým behaviorálním výstupem.55 Edukaèní dùsledky tohoto faktu jsou zøejmé – motivace v úvodu vyuèovací hodiny, jakkoliv mùže být úèinná, má zejména u mladších žákù pouze omezenou èasovou platnost. Je tedy nezbytné generovat další motivaèní podnìty i v celém prùbìhu vyuèovací hodiny. Behaviorální výstup by pøitom mìl být pokud možno bezprostøední reakcí na motivaèní impulz, neboť za tìchto podmínek limbický systém nejvíce podporuje vytvoøení pamìťového engramu. M. Nakoneèný uvádí, že motivace je proces iniciovaný výchozím motivaèním stavem, v jehož obsahu se odráží urèitý deficit. Chování jedince smìøuje k odstranìní tohoto deficitu, které je prožíváno jako urèitý druh uspokojení. Výchozí motivaèní stav charakterizovaný urèitým deficitem lze oznaèit jako potøebu. Chování je instrumentální aktivita zprostøedkující vztah mezi potøebou a jejím uspokojením. Motiv pak vyjadøuje obsah tohoto uspokojení. Potøeby i motivy jsou vnitøní psychické stavy, které jsou navzájem komplementární. Ve zjednodušujícím pohledu bývají oba tyto termíny ve svém významu ztotožòovány, resp. potøeby bývají chápány jako druh motivù, napø. vedle zájmù. V hlubším pohledu na proces motivace je však nutné jejich rozlišení.56 V reálném edukaèním procesu existuje vnitøní 54 GAZZANIGA, M., S. The New Cognitive Neurosciences. 2nd Edition. Massachusetts Institute of Technology, 2000. ISBN 0-262-07195-9. 55 MADLAFOUSEK, J. Motivace. In HÖSCHL, C.; LIBIGER, J.; ŠVESTKA, J. Psychiatrie. Praha: Tigis, 2002. ISBN 80-900130-1-5. s. 168.
Neurofyziologické základy pamìti a uèení
/
31
a vnìjší motivace. Vnitøní pramení ze zvìdavosti žákù a jejich touhy dozvídat se nové vìci, uèit se. Urèitá daná èinnost je považována za vnitønì motivující tehdy, jestliže vnìjší odmìna nebude pro žáka podmínkou pro zaèlenìní se do dané èinnosti a pro pokraèování v ní. Vnìjší motivace je impulzem èinností, které by jedinec jinak nevykonával, ale chce buï za nì získat odmìnu, nebo se chce vyhnout trestu (tyto vnìjší motivátory se proto oznaèují jako pohnutky èi incentivy). Podstatnou charakteristikou vnìjší motivace je, že èinnosti takto motivované vykonává jedinec jen po dobu nezbytnì nutnou. J. Madlafousek upozoròuje, že nìkolik rozlišitelných motivací na sebe navazuje a díky koordinaèním mechanismùm vytváøejí motivaèní systém. Dva a více tìchto systémù se vzájemnì doplòují, a vytváøejí tak motivaèní doménu k øešení spoleèných adaptivních problémù, jimž je jedinec vystaven.57 Ukazuje se však, že jedním z nejvýznamnìjších impulzù pro motivaci (a demotivaci) ve školním prostøedí (a samozøejmì nejen v nìm) je prožívání úspìchu a neúspìchu.58 Selhání pøi plnìní úkolù bìhem vyuèování je doprovázeno zápornými pocity. Pakliže jsou tyto emoce opìtovnì generovány v souvislosti s urèitými úkoly nebo aktivitami, jsou limbickým systémem vyhodnoceny jako „nebezpeèné“ a dochází k jejich transferu i na podobné uèební situace napø. v jiném pøedmìtu. Opìtovné vyvolávání tìchto pocitù vyvolává u žáka vznik úzkostí a pochybností o sobì samém. Tato negativní motivace odvádí pozornost žákù od uèení a procesu konsolidace informací, a obrací jejich pozornost na negativní asociace spojené s jeho nízkým sebehodnocením. Pøestože se chápání kauzality u dìtí s vìkem mìní, zùstává pojetí pøíèin vlastních úspìchù a neúspìchù velice rigidní.59 Je tedy nezbytnì dùležité vytváøení takových pedagogických situací, ve kterých každý jedinec mùže zažít úspìch. Mùže se však stát, že žák pøesto není schopen zadaný úkol dokonèit. V takovém pøípadì je tøeba, aby uèitel nesdìloval žákùm pouze správný výsledek øešení úkolu. Žáci potøebují rozumìt tomu, v èem byl jejich postup øešení chybný a proè je uèitelem (èi jiným žákem) navržený postup správný. M. Boekaertsová uvádí výsledky 56 NAKONEÈNÝ, M. Motivace lidského chování. Praha: Academia, 1996. ISBN 80-200-0592-7. 57 MADLAFOUSEK, J. Motivace. In HÖSCHL, C.; LIBIGER, J.; ŠVESTKA, J. Psychiatrie. Praha: Tigis, 2002. ISBN 80-900130-1-5. s. 167–169. 58 ELLIOT, A., J. Approach and avoidance motivation and achievement goals. Educational Psychologist, 1999, vol. 34, no. 3, s. 169–189. 59 NIEMIVIRTA, M. Motivational and cognitive predictors of goal setting and task performance. International Journal of Educational Research, 1999, vol. 31, s. 499–513. ISSN 0883-0355.
32
/
Psychodidaktika
výzkumné studie prokazující, že žáci s chybìjící motivací èi dokonce demotivovaní se nezajímají o proces øešení úkolu nebo problému, ale zajímá je pouze výsledek.60 Pøitom právì pochopení celého procesu øešení úkolu dává takovým žákùm pocit pokroku a je nezbytné pro vytváøení jejich identity jako úspìšných žákù. Bohužel ne všichni žáci jsou pro práci bìhem školního vyuèování motivováni. Uèitelé však musí zajišťovat, aby se uèili i žáci ménì motivovaní. Je vhodné vycházet napø. z aktuálních zájmù takových žákù èi z jejich pøedpokládaného budoucího profesního uplatnìní; z toho, èím chce žák být. A. J. Elliot uvádí pozoruhodnou vazbu mezi úsilím a skuteènou schopností u mladších a starších žákù ve vztahu k motivaci. Podle Elliota hodnotí mladší dìti svoji úspìšnost pøi øešení školních úkolù pøedevším podle snahy a úsilí, které na zvládnutí úkolu vynaložily. Samy sebe tak oceòují jako nejlepší ze tøídy, i když by jejich skuteèný výkon byl naprosto podprùmìrný. Jejich naivní dìtská pøedstava výraznì nadhodnocuje snahu, kterou dítì vynakládá. Vìøí, že i když udìlají nìco špatnì, budou ohodnoceny za snahu, kterou napø. øešení úkolu vìnovaly. Toto oèekávání pozitivního hodnocení zùstává i po opakovaných selháních. Pøibližnì od 9. roku vìku ztrácejí dìti pojetí snahy jakožto celkového zdroje úspìchu.61 U starších žákù jsou za zdroj úspìchù a selhání postupnì více považovány schopnosti než snaha. Pøi hodnocení své práce se dìti uèí brát v úvahu jednak vlastní zkušenosti, jednak zpìtnou odezvu od ostatních. V mnohem vìtší míøe se také zaèínají srovnávat se svými vrstevníky. Motivace tak získává významný sociální rozmìr.62 Nicménì ani u starších žákù nelze snahu opomíjet! Pøi povzbuzování snahy a pøi jejím oceòování budou žáci pøijímat vìtší odpovìdnost za své vlastní uèení. Rodièe i uèitelé jsou èasto pøesvìdèeni, že získávání nových vìdomostí a dovedností je nejdùležitìjší cíl, o který by mìli žáci usilovat v souvislosti se školním vzdìláváním. Žáci však nepovažují cíle stanovené uèitelem za nejdùležitìjší ve svém životì. Mají mnoho rùzných vlastních cílù, které souvisí s jejich zájmy, navazováním kontaktù s pøáteli, partnery atd.
60 BOEKAERTS, M. Motivation to learn. International bureau of education, UNESCO, 2004. 61 ELLIOT, A., J. Approach and avoidance motivation and achievement goals. Educational psychologist , 1999, vol. 34, no. 3, s. 169–189. 62 MAEHR, M., L.; MIDGLEY, C. Enhancing Student Motivation: A Schoolwide Approach. Educational psychologist, 1991, vol. 36, no. 3 & 4, s. 399–427.
Neurofyziologické základy pamìti a uèení
/
33
Žáci chtìjí být napøíklad slavnými herci, moderátory, zpìváky, sportovci, neboť se domnívají, že jde o relativnì snadnou cestu ke znaèným finanèním pøíjmùm. Školní vzdìlávání se jim v kontrastu s tím jeví jako zbyteèné, zdlouhavé a obtížné. Samotné tzv. „celebrity“ se navíc svým problematickým vztahem ke školnímu vzdìlávání èasto veøejnì chlubí a vydávají ho dokonce za urèitou pøednost.
Podle M. Boekaertsové právì tyto osobní cíle hrají rozhodující roli v motivaèních procesech. Ovlivòují jejich obsah, smìøování i intenzitu. Žáci, jejichž osobní cíle uèitelé uznávají, budou snadnìji pøijímat i cíle pøedkládané ze strany uèitelù. Naproti tomu žáci, jejichž osobní cíle budou ignorovány, nebo dokonce maøeny, budou považovat školní kurikulum za nepøátelské ve vztahu k jejich vlastní seberealizaci.63 Osobní cíle žákù je tøeba brát v úvahu rovnìž napøíklad pøi vytváøení skupin pøi skupinovém èi kooperativním vyuèování tak, aby nedocházelo k urèitému konfliktu cílù. Pro motivaci k uèení je stìžejním aspektem fakt, že žáci chtìjí, aby s nimi bylo jednáno s respektem a bylo jim uèitelem vždy vysvìtleno, proè odmítá jejich žádosti èi potøeby.
1.5 SPÁNEK A UÈENÍ Dùležitost spánku pro proces uèení je implicitnì známa již dlouhou dobu. Tuto souvztažnost potvrzují i moderní neurofyziologické výzkumy.64 V døívìjších dobách se soudilo, že bìhem spánku probíhá translace pamìťových informací z doèasných nosièù, molekul ribonukleové kyseliny, do molekul bílkovin, které jsou základem dlouhodobé pamìti. Podle dnešních poznatkù se ukazuje, že celý proces je pravdìpodobnì složitìjší a že nejde o pouhou proteosyntézu. Podle M. A. Wilsona a B. L. McNaughtona nejsou sny jen bizarní dùsledky náhodné mozkové èinnosti, ale spíše odrážejí smysluplné pamìťové zpracování informací, které probíhá v mozku spícího èlovìka. Sny jsou chápány jako souèást prospìšného adaptivního mechanismu pro hodnocení nedávných zkušeností a jejich uvádìní do spo63 BOEKAERTS, M. Boosting students’ capacity to promote their own learning: a goal theory perspective. Research Dialogue in Learning and Instruction, 1999, vol. 1, no. 1, s. 13–22. ISSN 1461-8222. 64 MITRU, G.; MILLROOD, D., L.; MATEIKA, J., H. The impact of sleep on learning and behavior in adolescents. Teachers College Record, 2002, vol. 104, s. 704–726. ISSN 1467-9620.
34
/
Psychodidaktika
jitosti s osobními cíli a potøebami èlovìka.65 Toto pojetí však ostøe kontrastuje s Freudovým názorem, že obsah snù je urèován skrývanými nevìdomými pudy, které jsou potlaèovány. R. Huber et al. uvádìjí, že prvotní, novì vzniklá pamìťová stopa je náchylná k interferenci. Její upevòování probíhá postupnì a klíèovou se stává konsolidace v prùbìhu spánku. Uèení lze tedy alespoò z neurofyziologického hlediska chápat jako aktivní proces, který probíhá i ve spánku.66 Nejde pøitom pouze o proces konsolidace pamìťových stop. Pokud napø. hledáme øešení urèitého komplikovaného nebo nejasného problému, mozek na nìm pracuje i v prùbìhu spánku. Díky tomu mùže dojít i k náhlému pochopení urèitého problému a nalezení jeho øešení. Toto øešení problému vhledem však není náhodná záležitost, ale je formou komplexního kognitivního uèení. Èasto v této souvislosti bývá uvádìn pøíklad objevitele dvoušroubovicové struktury molekul deoxyribonukleové kyseliny (DNA) Jamese Watsona. V roce 1953 bylo již známé složení molekul DNA, ale neobjasnìna stále zùstávala struktura molekuly tohoto složitého biopolymeru. Na základì dat získaných pomocí krystalografie byla známa konfigurace guaninu a thyminu, a dále tzv. Chargaffovo pravidlo, že množství adeninu se rovná množství thyminu a množství guaninu se rovná množství cytosinu. Watson se pomocí lepenkových modelù pokoušel navrhnout strukturu molekul DNA, která by odpovídala krystalografickým poznatkùm. Na správné øešení – dvoušroubovicovou strukturu – pøišel až ve spánku, kdy tuto strukturu uvidìl ve snu. To ale neznamená, že žáci mají vyuèovací hodiny prospat.
Co se tedy vlastnì dìje v mozku spícího èlovìka? Za navození spánku je zodpovìdný hypothalamus, který jako centrální øídicí orgán autonomního nervstva ovládá tzv. cirkadiánní rytmy, tedy fyziologické denní rytmy lidského tìla. Hypothalamus, vzrušivé a tlumivé skupiny neuronù tvoøí dynamický systém, který generuje rùzné fáze spánku. Sekrecí serotoninu se startuje tzv. NREM (no rapid eye movements) fáze spánku. NREM fáze zabírá asi 50–75 % spánkového èasu a skládá se ze 4 podèástí. NREM 1 je charakterizována jako usínání. Trvá od nìkolika sekund až po 20 minut. Je to fáze èásteèného vìdomí. Po ní nastupuje podfáze NREM 2, která sama zaujímá 65 WILSON, M., A.; McNAUGHTON, B., L. Reactivation of hippocampal ensemble memories during sleep. Science, 1994, vol. 265, s. 676–679. ISSN 0036-8075. 66 HUBER, R.; GHILARDI, M., F.; MASSIMINI, M.; TONOMI, G. Local sleep and learning. Nature, 2004, vol. 430, s. 78–81. ISSN 0028-0836.
Neurofyziologické základy pamìti a uèení
/
35
až 50 % celkové délky spánku. Dochází pøi ní k významnému snížení svalového tonusu a ztrátì vìdomí spícího jedince. Podfáze NREM 3 a NREM 4 se oznaèují jako stadia hlubokého spánku, SWS (slow wave sleeping). Podle nìkterých autorù dochází právì v podfázi REM 4 k upevòování engramù deklarativní pamìti.67 Tento názor však není pøijímán bez výhrad. Naznaèenou hypotézu o dùležitosti NREM fáze spánku pro zlepšování deklarativní pamìti však podporují i nìkteré experimenty zamìøené na úèinnost uèení ve spánku. Ukazuje se, že stimulace neuronù støídavým elektrickým proudem o nízkém napìtí má vliv na zlepšení deklarativní pamìti. Pøesto jsou myšlenky na snadné a „bezpracné“ uèení ve spánku zatím pouze z øíše science-fiction.
V této hluboké fázi spánku se však aktivují rovnìž enzymy, které odbourávají serotonin. Souèasnì se zvyšuje sekrece noradrenalinu a nastává fáze tzv. paradoxního spánku, oznaèovaná obvykle jako REM (rapid eye movements) fáze. Jedna kompletní NREM fáze a jedna REM fáze spolu tvoøí jeden spánkový cyklus. REM fáze spánku je charakteristická svalovou atonií, paralyzací vùlí ovládaných skupin kosterního svalstva a rychlými, mihotavými pohyby oèních bulbù. Souèasnì však dochází k rapidnímu zvýšení aktivity neuronù mozkové kùry, která se blíží bdìlému stavu. V té dobì však mozek nepøijímá vnìjší podnìty a jeho èinnost není ovlivòována vùlí èlovìka ani jeho rozhodovacími procesy. REM fáze spánku je významná pravdìpodobnì zejména pro upevnìní procedurální pamìti. Dùležitá je nejspíš i pro zlepšování prostorové pamìti. V této fázi spánku dochází i k urèité selekci. Upevòují se významné a dùležité spoje mezi neurony vznikající na základì významných podnìtù, zatímco náhodná a nedùležitá propojení jsou eliminována.68 Tento proces má z edukaèního hlediska stìžejní význam pro utøídìní poznatkù a jejich zaøazování do souvislého systému. REM fáze spánku je zároveò také obdobím, kdy se zdají spícímu èlovìku sny. REM fáze pøedstavuje pøibližnì 25 % celkové délky spánku. U starších lidí je to ménì (15 %), u novorozencù výraznì déle (50 %). Celkovì se bìhem spánku vystøídá 4–5 spánkových cyklù. V jejich prùbìhu a s blížícím se probuzením postupnì klesá podíl hlubokého spánku (NREM 3 a NREM 4) a stoupá délka REM spánku. Nejdelší fáze REM spánku se dostavuje nad ránem, kdy se také 67 STICKGOLD, R. Sleep-dependent memory consolidation. Nature, 2005, vol. 437, s. 1272–1278. ISSN 0028-0836. 68 ZHANG, J. Memory Process and the Function of Sleep. Journal of Theoretics, 2004, vol. 6., s. 6–16. ISSN 1529-3548.
36
/
Psychodidaktika
zdají nejdelší sny, které si nejpravdìpodobnìji alespoò èásteènì zapamatujeme. Po REM fázi posledního spánkového cyklu pøichází pak brzy probuzení. Rozdíl mezi èinnostmi rùzných typù pamìti v mozku èlovìka bdícího a spícího ukazuje následující schematický Zhangùv model.69
Podnìty z prostøedí (vstupní informace)
Smyslové senzory (zrak, sluch, hmat, chuť, èich)
Ztracené informace (neprodejné, neasociované)
Propojené, asociované informace
Reakce, odezva (výstupní informace)
Operaèní pamìť (opakování, kódování, vybavování, porozumìní, uèení, uvažování, rozhodování, plánování) Ukládání dat
Ztracené informace (zbyteèné, duplicitní, interferující, neúplné)
Vybavování
Krátkodobá pamìť (omezená kapacita, rychlé ukládání informací
Ztracené informace (neúplné, nadbyteèné, vytìsnìné)
Vybavování
Dlohodobá pamìť (neomezená kapacita, pomalé ukládání informací)
Ztracené informace (neúplné, neúspìšné vybavované, interferující)
Obr. 3 Model pamìti bdícího èlovìka Pro uèícího se jedince je tedy spánek velice dùležitou souèástí procesu uèení a rozhodnì by nemìl být redukován na úkor jiných aktivit, jak se u žákù dnešních škol velmi èasto dìje. Spánkový deficit zpùsobuje denní únavu, ospalost, poruchu soustøedìní, sníženou výkonnost, poruchu krátkodobé pamìti.70 69 ZHANG, J. Memory Process and the Function of Sleep. Journal of Theoretics, 2004, vol. 6., s. 6–16. ISSN 1529-3548. 70 BORZOVÁ, C. Spánek a pamìť ve vztahu k medikaci. Psychiatria pre prax, 2008, roè. 9, è. 5, s. 226–229. ISSN 1335-9584.
Neurofyziologické základy pamìti a uèení
/
37
Podnìty z prostøedí (vstupní informace)
Smyslové senzory (zrak, sluch, hmat, chuť, èich)
Ztracené informace (neprodejné, neasociované)
Minimum propojení, zpomalení rychlosti vzruchu, zvýšení prahu vzruchu Reakce, odezva (výstupní informace)
Operaèní pamìť (zpracování dat z krátkodobé pamìti, vymazávání nepotøebných a duplicitních dat, uspoøádání dat pro dlouhodobou pamìť) Vybavování
Ztracené informace (vymazané, zapomenuté)
Vybavování
Krátkodobá pamìť (omezená kapacita, rychlé ukládání informací
Ukládání a tøídìní dat
Dlohodobá pamìť (neomezená kapacita, pomalé ukládání informací)
Obr. 4 Model pamìti spícího èlovìka Zásadní chyby se v této souvislosti dopouštìjí zejména vysokoškolští studenti, kteøí pøed dùležitou zkouškou doslova celou noc leží ve skriptech a snaží se v krátké dobì vstøebat na poslední chvíli co nejvìtší množství informací. Ze Zhangových pamìťových modelù však vyplývá, že pracují pouze s operativní a krátkodobou pamìtí, která má ovšem omezenou kapacitu. Velmi pøibližnì (neboť je to závislé na celé øadì vnìjších i vnitøních faktorù) lze øíci, že po dvou hodinách uèení je kapacita krátkodobé pamìti vyèerpána a novì pøicházející informace jsou jakožto nadbyteèné, rušivé a interferující zapomínány. Nemají tak šanci se pozdìji uložit do dlouhodobé pamìti ani pøi následujícím spánku, protože již nejsou v operaèní ani krátkodobé pamìti obsaženy. Pokud si tedy studenti v noci pøed zkouškou chtìjí opravdu nìco zapamatovat, musí udìlat pouze jednu jedinou vìc: jít brzy do postele a poøádnì se vyspat.
Dùležitá je i správná délka spánku. Již jsme zmiòovali dùležitost nìkterých fází spánkového cyklu pro zlepšování deklarativní a procedurální pamìti. Spánek má tedy být tak dlouhý, aby se v jeho prùbìhu vystøídalo
38
/
Psychodidaktika
4–5 spánkových cyklù. U dìtí mladšího školního vìku by mìl spánek trvat alespoò 10 hodin dennì, u žákù staršího školního vìku alespoò 9 hodin dennì.71 V dùsledku nedostatku spánku se u dìtí projevují poruchy chování, hyperaktivita, poruchy nálady, zhoršuje se fungování pamìti, schopnosti abstrakce, soustøedìní, reakèní èas, schopnost rozhodování, plánování a øešení. Ospalé dìti jsou podráždìné, neklidné, impulzivní, nìkdy plaètivé, lítostivé, emoènì labilní, úzkostné, mají horší školní prospìch.72 Spánková deprivace je oblíbený nátlakový prostøedek rùzných policejních a zpravodajských složek. Takto dlouhodobì deprivovaný jedinec se èasem pøizná ke všemu. Dlouhodobá spánková deprivace také vyvolává halucinatorní stavy pøipomínající svými projevy psychózu.
1.6 EDUKAÈNÍ APLIKACE Na základì neurofyziologických poznatkù o mechanismech pamìti a uèení je možné formulovat podmínky, za kterých je proces uèení efektivní, a tyto podmínky akceptovat z hlediska uèitele i v procesu vyuèovacím. Proces uèení je tedy efektivní za tìchto podmínek: 1. Uèení a objevování nìèeho nového je pro uèícího se jedince radostí. To neplatí pouze pro dìti, platí to i pro dospìlé, ale v omezené míøe, neboť v procesu uèení u dospìlých hraje obvykle nejdùležitìjší roli vnitøní motivace. 2. Uèební nároky jsou pøimìøené individuálním schopnostem uèícího se jedince. V edukaèní praxi jde nejèastìji o pøimìøenost vìku žákù a respektování fází dozrávání kognitivních funkcí. 3. Uèící se jedinec zažívá úspìch, je chválen a odmìòován. Tím je proces uèení v mozku spojován s libými pocity a usnadòuje se tak konsolidace pamìťových stop. Nejnebezpeènìjší je v této souvislosti permanentní nebo opakované prožívání neúspìchu v uèebních situacích. Limbický systém daného jedince „oznaèí“ uèení jako èinnost nelibou a vyvolávající 71 UHLÍKOVÁ, P. Poruchy spánku u dìtí a dorostu z pohledu pedopsychiatra. Pediatrie pro praxi, 2008, roè. 9, è. 2, s. 77–79. ISSN 1213-0494. 72 PØÍHODOVÁ, I. Poruchy spánku v pediatrické praxi. Pediatrie pro praxi, 2006, roè. 5, s. 276–280. ISSN 1213-0494.
Neurofyziologické základy pamìti a uèení
/
39
nepøíjemné pocity. Pokud se dítì s takovou èinností setkává, jeho mozek reaguje odmítnutím, èímž se dítì dostává do stresové situace. Jelikož nemùže školní vyuèování opustit, odmítnutí se projevuje nepozorností, nevnímáním pøíkazù uèitele, ignorováním vyuèování, únavou, nekázní apod. 4. Proces uèení má objevitelský, heuristický charakter. Informace, které jsou objevené samostatnì, vytváøejí obvykle velmi pevnì konsolidované pamìťové stopy. Zejména když je proces objevování doprovázen urèitým úsilím uèícího se jedince, na jehož konci zažívá pøíjemné uvolòující pocity z objeveného. Bohužel v reálné školní praxi je heuristický charakter výuky vzácností. Není samozøejmì aplikovatelný univerzálnì. Vždy záleží na konkrétním vyuèovacím pøedmìtu a na konkrétním obsahu vzdìlávání. Pøesto by využívání heuristických metod výuky mìlo být mnohem rozšíøenìjší, a to pøedevším na úrovni základoškolského vzdìlávání, kde je na využití aktivizaèních metod výuky pøece jen vìtší prostor. 5. Do získávání informací se zapojuje co nejvíce smyslù. Zde se velmi výraznì liší spontánní uèení napø. u malých dìtí od intencionální školní výuky. Jednou ze základních charakteristik spontánního uèení je manipulace s pøedmìty a objekty. Dítì je ohmatává, ochutnává, zkouší, co vydrží atd. Školní výuka je pøitom na smyslové podnìty velmi chudá. Pøi výuce pøevažují slovní monologické metody výuky, které využívají v podstatì pouze sluchový kanál, který je z tohoto úhlu pohledu navíc málo efektivní, neboť vìtšina lidí patøí mezi tzv. vizuální typy, které preferují informace pøijímané zrakem. Moderním trendem pøi výuce je v souèasné dobì pøedevším virtualizace vyuèovacího procesu, která souvisí s masivním rozšiøováním informaèních a komunikaèních technologií do škol a s fenoménem interaktivních tabulí. Na jedné stranì tyto technologie využívající zejména vizuální smyslový kanál pøispívají k redukci monologických metod výuky, na druhé stranì dochází k virtualizacím, jež je možné chápat jako nežádoucí. Místo reálného objektu èi pøírodniny je žákùm prezentován pouze obraz nebo dvourozmìrný model. Místo reálného experimentu sledují žáci pouze jeho digitalizovaný videozáznam. Tím je ovšem výuka ochuzována o dùležité smyslové podnìty, neboť je pak realizována prakticky pouze prostøednictvím distanèních smyslù (zrak, sluch) a zcela chybí stimulace kontaktních smyslù. 6. Uèení je spojeno s individuálním prožitkem. Prožitek umožòuje využívání trvalejší a odolnìjší epizodické pamìti ve srovnání s pamìtí sémantickou. Ukládaná pamìťová stopa je také komplexnìjší a vytváøí vìtší množství asociativních spojù, což usnadòuje její pozdìjší vybavování si. Proto by
40
/
Psychodidaktika
mìlo být i intencionální školní vyuèování spojováno s urèitými èinnostmi, které mají epizodický charakter, tj. napø. dramatizace, inscenaèní metody výuky, pracovní èinnosti, didaktická hra atd. 7. Uèení není spojeno s nadmìrným stresem. Vysoká úroveò stresu znesnadòuje proces konsolidace pamìťových stop. Ve stresu soustøeïuje jedinec svoji mysl pøedevším na to, jak se ze stresové situace dostat, nebo alespoò jak eliminovat její dùsledky. Na proces uèení se pak mùže soustøedit jen velmi tìžko. Je-li samotný vyuèovací proces pro dítì stresorem, nelze u tohoto dítìte oèekávat efektivní výsledky výuky. Je tøeba mít na pamìti, že každého jedince stresuje jak nadbytek podnìtù, tak jejich nedostatek. Hranice pro nadbytek èi nedostatek podnìtù však mohou být individuálnì znaènì odlišné a mohou být závislé napø. i na aktuálním zdravotním stavu, stupni únavy, emocionálním rozpoložení atd. 8. Pøijímané informace vytváøejí asociaèní vazby s již osvojenými poznatky. Ontogenetický vývoj poznání u žáka kopíruje do jisté míry fylogenetický vývoj poznání tak, jak se utváøelo pøi rozvoji jednotlivých vìdních disciplín.73 Každý uèící se jedinec je tedy vybaven urèitým vnitøním poznatkovým systémem, který se utváøel v prùbìhu jeho života a který daný jedinec využívá k vysvìtlování okolního svìta, jenž ho obklopuje. Nové poznatky s tímto vnitøním poznatkovým systémem èlovìka urèitým zpùsobem interagují a zaèleòují se do nìj. Školní výuka však èasto pøistupuje k žákùm jako tabula rasa a nesnaží se na dosavadní poznatky žákù navazovat. Dùležitost asociaèních spojù pro vytváøení a upevòování pamìťových stop je pøitom zøejmá. Oblíbeným zpùsobem využívání asociaèních spojù pro konsolidaci pamìťové stopy jsou tzv. mnemotechnické pomùcky. Jsou to slovní èi grafické konstrukce podporující zapamatování nebo zpracování informace mozkem pomocí pøidružení pøedstav èi jiných známìjších informací. Mají mnoho rùzných podob. Zmiòme zde alespoò nìkteré: 1. Mohou to být tzv. akrostichy, což je nìkolik slov (popø. vìta), u nichž poèáteèní písmena tvoøí nové slovo, vìtu nebo seznam urèený k zapamatování. Napø. slovo „zadek“ slouží k zapamatování vitaminù rozpustných v tucích (A, D, E, K.). Vìta „Ó, sleèno, sejmìte tenkou podprsenku.“ zase slouží k zapamatování chemických prvkù skupiny p5: O (kyslík), S (síra), Se (selen), Te (telur), Po (polonium).
73 HELD, ¼.; PUPALA, B. Psychogenéza žiakovho poznania vo vyuèovaní. Bratislava: Amos PdF UK, 1995. ISBN 80-967362-7-2.
Neurofyziologické základy pamìti a uèení
/
41
2. Dále jsou to rùzné básnièky a øíkadla. Napø. „Pøed ŽE a ABY dìlají èárku i staré baby.“ nebo „Cívka jako dívka – nejdøív napìtí, potom proud.“. Zde je však tøeba dbát na to, aby vytvoøená mnemotechnická pomùcka nebyla obtížnìjší na zapamatování než sama informace, jejíž zapamatování má usnadnit. 3. Mnemotechnické pomùcky vznikají i na základì vizuální podobnosti. Problémy èasto èiní zapamatování èísel nouzového volání, resp. jejich pøiøazení správné složce: 158 je policie, neboť 8 na konci èísla vypadá jako pouta; 150 jsou hasièi, neboť 0 na konci èísla vypadá jako rybník, ze kterého berou vodu pro hašení. A koneènì 155 je lékaøská záchranná služba, 5 na konci èísla vypadá totiž jako invalidní vozík.
Uèitelé by mìli v co nejvìtší míøe využívat pøedchozích individuálních zkušeností žákù a jimi vytvoøených struktur, které mohou asimilovat nové poznatky. Individuální zkušenosti žákù využívají témìø výhradnì epizodické pamìti, jsou doprovázeny pozitivními èi negativními emocemi, vznikají obvykle na základì vjemù z více smyslových receptorù a mají vztah k bìžnému životu dítìte. Z tìchto dùvodù jsou tyto zkušenosti, které se stávají základem dìtských pojetí (prekonceptù), velmi rigidní a vytváøejí individuální poznatkový systém každého jedince. Uèitelé by mìli pamatovat, že použití jednoho zpùsobu øízení uèební èinnosti mùže vést u žákù k rùzným výsledkùm, ale že naproti tomu k dosažení stejných výsledkù u daných žákù mohou být potøebné odlišné zpùsoby øízení uèební èinnosti žákù. Uèitelé by tudíž mìli disponovat repertoárem urèitých uèebních strategií, pomocí kterých dosáhnou vytýèeného cíle. Konkrétní volba tìchto strategií by se pak mìla odvíjet v závislosti na konkrétním obsahu vzdìlávání, odpovídajících vyuèovacích cílech a rovnìž na uèebních stylech žákù. Uèitelé se musí více zabývat problematikou motivace žákù, získáním a udržením jejich pozornosti. Neurofyziologické výzkumy ukázaly, že pozornost a motivace k plnìní urèitých úkolù jsou komplexní vnitøní systémy, které jsou silnì závislé na plánech a zámìrech žáka a jeho pøedchozích individuálních zkušenostech.74 Zatímco pøechodnou pozornost žákù je možné upoutat použitím nových prvkù èi pøekvapivých situací ve výuce, zajištìní trvalé pozornosti vyžaduje jasné porozumìní a akceptaci daných vzdìlávacích cílù ze strany žáka (jejich interiorizace). Objasnìní tìchto cílù žákovi je snadné, mají-li však být žákem rovnìž akceptovány, vyžaduje to již znaèné úsilí ze strany uèitele. Efektivní strategií v tomto smyslu mùže být 74 RIDING, R. J.; READ, G.: Cognitive style and pupil learning preferences. Educational Psychology, 1996, vol. 16, s. 81–106. ISSN 0144-3410.
Toto je pouze náhled elektronické knihy. Zakoupení její plné verze je možné v elektronickém obchodě společnosti eReading.