Relationen som pedagogisk urkraft (III): Det är i relationen mellan olika kunskap som vi hittar sanningen - exemplet datorer och lärande

Att använda forskning för att utvecklas professionellt är svårt att göra bra, även om det naturligtvis inte bör hindra oss från att försöka. Ett vanligt fel som jag ofta ser är att enstaka forskare eller enstaka studier används isolerat - och det brukar sällan bli särskilt bra. Vi lärare arbetar i en alltför komplex verklighet för att en enstaka idé skall kunna säga särskilt mycket om det vi gör; precis som i samhället i stort brukar oftast sanningen istället ligga i sammansmältningen av flera perspektiv. Så tvingar vi ju eleverna att tänka (”du måste beskriva problemet mer nyanserat för A” osv) - men ändå glömmer vi själva ofta bort det när det gäller lärares lärande.

I det här inlägget tänkte jag därför studera tre olika forskares slutsatser kring ett visst ämne - men inte för att avgöra vem som har "rätt", utan för att se hur deras slutsatser kan tolkas i relation till varandra. Ämnet för dagen är relationen mellan faktakunskap och lärande i en digitaliserad skola. Jag tittar på problemet genom följande tre forskares ögon:

Daniel T. Willingham är professor vid Psykologiska Institutionen vid Virginia University, USA (alma mater: Harvard, Duke). Hans forskning har fokuserat på vilka av hjärnans funktioner som är inblandade i lärandet, samt hur minnets olika komponenter fungerar och interagerar.

John Sweller är professor emeritus vid University of New South Wales, Australien (alma mater: University of Adelaide). Hans forskning fokuserade på arbetsminnets begränsningar, och andra kognitiva faktorer som påverkar undervisningen och dess utformning.

Betsy Sparrow är biträdande professor vid Psykologiska Institutionen vid Colombia University, USA (alma mater: Harvard). Hennes forskning har fokuserat på automatiska processer i lärandet, med särskilt fokus på hur minnet påverkas av tillgänglighet av information.

Tes 1: All förmåga föregås av faktakunskap (Willingham)

I Daniel T. Willinghams utmärkta bok Why don’t students like school? presenterar han i olika kapitel ett antal teser som stammar ur de senaste decenniernas kognitionsforskning. En sådan tes är ”faktakunskap måste föregå förmåga”, det vill säga eftersom tänkande definieras som ”att kombinera information på ett nytt sätt”, måste man ha information för att kunna tänka. Men, frågar sig Willingham, måste denna kunskap vila i vårt minne, eller räcker det att vi har tillgång till den? Är det inte idag bättre att öva eleverna i hur de hittar och värderar information, när den information de lägger på minnet ändå kommer att vara föråldrad på bara några år? Svaret på den frågan är nej - alla former av tänkande som vi räknar som förmågor i kunskapskraven, det vill säga förståelse, problemlösning, kritiskt tänkande osv, är intimt sammankopplade med den faktakunskap du faktiskt har internaliserat. De senaste trettio årens kognitionsforskning pekar i samma riktning: dina ”förmågor” är av nödvändighet beroende av ditt långtidsminne. Denna slutsats, menar Willingham, är så tydligt uppbackad av forskning att den inte ens är ”scientifically challengeable”.

Ändå har vi svårt att tänka på våra eller elevernas förmågor på det här sättet. Vi tänker oss gärna att vi övar upp en förmåga som sedan fritt can appliceras på andra ämnesområden. Men så funkar inte hjärnan. Om vi lär oss att tänka kritiskt kring exempelvis första världskrigets utbrott betyder det inte att vi också kan tänka kritiskt kring Mellanösternkonflikten utan att också lära oss lika mycket bakgrundskunskap kring just mellanösternkonflikten som kring första världskriget - det går alltså inte att separera förmågan att exempelvis dra slutsatser från bakgrundskunskaperna man drar slutsatser ifrån.

Så när vi betraktar en elev som ser ut att arbeta med logiskt tänkande (exempelvis sambanden mellan de olika innovationssprången inom textilindustrin under 1700- och 1800-talen), så är den eleven egentligen upptagen med att hämta fram faktakunskap ur sitt minne. Därför är det viktigt att se till att faktakunskaperna är ”på plats” innan man ber eleverna att tänka kritiskt kring ämnet.

Tes 2: Undervisningen måste utformas så att fakta lärs in innan förmågorna tränas (Sweller)

John Sweller ägnade mycket av sin forskning åt att försöka förstå hur kognitionsforskning borde påverka hur vi undervisar våra elever. Ett av hans specialområden var arbetsminnet. Som de flesta lärare idag känner till så är arbetsminnet extremt begränsat. Vi kan bara hålla några enstaka enheter i minnet samtidigt, och om vi inte manipulerar denna information på något sätt så kommer den att försvinna inom någon minut. Anledningen till att så många lärare känner till detta är säkert för att det är så enkelt att själv testa - hur svårt är det inte att exempelvis hålla ett telefonnummer i minnet länge nog för att man skall kunna hinna skriva ned det?

Däremot är det färre lärare som känner till att detta enbart är en liten del av sanningen. Arbetsminnets begränsning handlar nämligen enbart om ny information. Information som är lagrad i långtidsminnet kan arbetsminnet hantera utan några egentliga begränsningar. Alltså är arbetsminnet en rejäl flaskhals för inlärning, men det betyder inte att vi inte kan använda vårt arbetsminne för att arbeta på avancerade sätt med en stor mängd komplex information (det är ju det arbetsminnet är till för), det är bara det att den informationen måste finnas tillgänglig i vårt långtidsminne innan den manipuleras. Men, om man hittar på undervisningsmetoder som utgår ifrån att eleverna skall arbeta med komplexa förmågor (förståelse, analys, applicering etc.) med ny information - då kan man lita på att dessa metoder inte kommer att ge särskilt bra resultat. (Sweller 1998, s.254) 

Tes 3: Att ständigt ha tillgång till information gör så vi lagrar var och inte vad (Sparrow)

Det är lätt att bli lite hemmablind, men visst är det fascinerande hur lättillgänglig information har blivit på bara några få decennier? Allt ifrån musik, film och nyheter till de mest komplicerade forskningsresultat är några få klick bort. Vi har blivit vana att förutsätta att vi närsomhelst skall kunna förvandla impulsen att vilja veta något till att faktiskt veta det, och detta helst på några få sekunder. Det är, förstås, naivt att tro att ett sådant radikalt skifte i de externa faktorerna för informationsinhämtning inte också skulle leda till interna förändringar i hur vår hjärna väljer att processa denna information - vi människor är ju, som bekant, experter på att anpassa oss efter omgivningen (det är ju lite det som är poängen med vår väl tilltagna hjärna).

Betsy Sparrow och hennes kollegor har ägnat flera studier att titta på just vilka de interna effekterna av externa förändringar i informationshanteringen kan tänkas vara. Det är såklart inte något i grunden nytt att vi kan lagra information utanför oss själva, i själva verket så vilar ju mycket av människans framgång i vår förmåga att lagra så kallade transaktionella minnen i relationen mellan oss själva och andra - ett aspekt av att ”kunna” något är såklart att veta vem, eller idag oftare var, man skall fråga för att hitta till informationen.

I ett antal studier undersöktes hur minnet anpassade sig till att man förväntar sig att i stort sett all kunskap skall finnas tillhands externt närhelst man behöver den. Resultaten av dessa studier visade att tillgänglighet gör det mer troligt att man minns var informationen var lagrad än vad informationen handlar om. Detta är förstås en ganska logisk anpassning som hjärnan gör efter förändringar i de externa förutsättningarna, men gör oss såklart väldigt beroende av att ständigt ha tillgång till uppkoppling för att kunna fungera.

Syntes

Tagen var och en för sig är dessa tankar såklart intressanta - men i kombination med varandra målar de upp en ganska obehaglig bild; det är alltså i relationen mellan dessa olika forskares slutsatser som vi hittar något som är verkligt användbart. För om vi väljer att tro att alla tre har rätt (och det finns inget särskilt som pekar på att de har direkt fel) - vad säger det om våra praktiker i skolan?

Vi lärare är ju tränade att stirra oss blinda på förmågor när vi bedömer elevernas kunskaper - och det är ju visserligen ett ganska bra fokus - det viktigaste måste ju vara vad eleverna kan göra med allt det de lär sig. Men det är alltid lätt att missta vägen för målet - det är inte alltid givet hur man skall ta sig till målet bara för att man vet vilket målet är. Om målet är att eleverna skall ha en viss uppsättning förmågor så tänker vi oss gärna att det betyder att vi måste fokusera på just förmågorna i undervisningen. Det finns dock en väldig massa forskning som pekar på att vägen till förmågor stavas fakta - och att det vi faktiskt gör när vi förstår, drar slutsatser, applicerar och kreerar är att laborera med redan inlärd kunskap.

Det borde betyda att all undervisning måste fokusera på relationen mellan fakta och förmåga - och att allt arbete med förmågor måste föregås av arbete med fakta - även om det finns mycket som pekar på att inlärningen av fakta underlättas av att arbeta med mer avancerade förmågor.      
Men i dagens skola, där många elever har en egen dator, kan man lockas att tänka att bara för att kunskapskraven fokuserar på förmågor så måste också undervisningen göra det - själva faktakunskaperna finns ju faktiskt lätt tillgängliga via dessa fantastiska verktyg. Kanske tänker man sig som lärare att information har så kort halveringstid idag att det är rätt meningslöst att fokusera på inlärning av något som sedan ändå snabbt är förlegat. Så verkar också vår hjärna tänka - och lagrar därför om möjligt endast information om var kunskapen kan inhämtas, och inte så mycket om vad den faktiskt handlade om.

Men detta, som kan tyckas som en smart anpassning till nya externa omständigheter är en direkt dålig strategi eftersom vårt mer kritiska och mer avancerade tänkande faktiskt förutsätter att kunskapen är lagrad i långtidsminnet och inte utanför oss.  Ju mer av vår kunskap som vi lägger utanför oss själva, desto mindre kan vi. Ju mindre vi kan, desto mindre kan vi göra. Alltså går det att tolka dessa tre källor som att de fria tillgången till information och kunskap - som ju är en så lovande utveckling för lärandet - skulle kunna leda till sämre och inte bättre förmågor hos våra elever. 

Finns det något som pekar på att man kan dra en sådan slutsats? Låt oss titta lite på vad PISA säger om relationen mellan IT-användning och lärande i rapporten Students, computers and learning - making the connection från 2015. Intressant nog tyder PISA:s resultat på att en hög nivå av it-användning i skolan inte verkar korrelera särskilt positivt med elevernas resultat (förutom läsningen), utan att de länder där eleverna får bäst resultat på PISA-mätningarna också är de som använder IT i minst utsträckning i undervisningen. Och detta handlar alltså inte om elever som sitter hemma och spelar eller surfar hela kvällarna (vilket visserligen också verkar inverka menligt på lärandet) - utan om effekterna av hur eleverna använder datorer i undervisningen.

Kanske är detta ett resultat av att lärare missförstår faktakunskapernas betydelse för förmågorna? För knappast kan det vara så att tillgången till information i sig kan vara något negativt - och knappast kan det vara så att datorerna i sig inverkar menligt på lärandet - utan snarare måste det väl vara så att det är hur vi lärare använder dem i klassrummet som spelar roll? Precis som med andra verktyg som människor idag måste kunna hantera - pennor, papper, böcker, miniräknare osv. - så kan man knappast komma framåt genom att kasta ut datorn ur klassrummet som vissa enfaldigt hävdat. Men, om inte datorn används för att effektivisera inlärningen av fakta och det mer kognitivt avancerade arbetet med denna fakta, och om inte undervisningsmetodiken tar hänsyn till att det förra måste göras före det senare - då kommer digitala undervisningsmetoder fungera precis lika illa som analoga metoder som gör samma misstag.

Referenser

OECD (2015). Students, Computers and Learning - making the connection
Skolverket (2015). Fokus på 3:2015
Sparrow, B., Liu, J., & Wegner, D. M. (2011). Google effects on memory: Cognitive consequences of having information at our fingertips. Science, 333(6043), 776-778.
Sweller, J., Van Merrienboer, J. J., & Paas, F. G. (1998). Cognitive architecture and instructional design. Educational psychology review, 10(3), 251-296.
Willingham, D. T. (2009). Why don't students like school?: A cognitive scientist answers questions about how the mind works and what it means for the classroom. John Wiley & Sons.