Kodėl klysti yra gerai? Kaip klaidos sprendžiant uždavinius padeda smegenims augti
Gili neurobiologinė analizė apie klaidų signalą, mielinizaciją, dopamino vaidmenį mokymosi procese ir tai, kodėl komforto zona yra smegenų stagnacijos vieta.
Mūsų švietimo sistema ir kultūra yra pastatytos ant baimės pamato. Raudonas tušinukas sąsiuvinyje. Blogas pažymys. Gėda prieš klasę suklydus prie lentos. Mes esame treniruojami vengti klaidų bet kokia kaina. Klaida suvokiama kaip nekompetencijos ženklas, kaip įrodymas, kad mums trūksta talento ar proto. Tačiau neuromokslas piešia visiškai priešingą paveikslą.
Smegenys nėra kietasis diskas, kuris geriausiai veikia tada, kai į jį įrašoma tobula informacija be trikdžių. Smegenys yra gyvas organas, kuris evoliucionavo tam, kad prisitaikytų. O prisitaikymas neįmanomas be neatitikimo tarp lūkesčio ir realybės. Biologiniu lygmeniu klaida nėra nesėkmė. Tai yra vienintelis būdas, kuriuo smegenys gauna signalą keisti savo struktūrą. Be klaidos nėra augimo. Yra tik vykdymas to, kas jau žinoma.
Smegenys kaip prognozavimo mašina
Norint suprasti klaidos vertę, reikia suprasti pagrindinę smegenų funkciją. Jos nuolat generuoja prognozes. Kai einate gatve, jūsų smegenys prognozuoja, kur bus šaligatvis. Kai imate puodelį, jos prognozuoja jo svorį. Kai sprendžiate matematikos uždavinį, jos prognozuoja loginį žingsnį.
Jei prognozė pasitvirtina (puodelis sveria tiek, kiek tikėtasi, atsakymas yra teisingas), smegenyse įvyksta labai mažai. Viskas veikia pagal seną programą. Sinapsės, jungiančios neuronus, lieka nepakitusios. Tačiau kai įvyksta klaida, kai rezultatas neatitinka lūkesčio, įvyksta biologinis aliarmas. Tai vadinama prognozės klaida (prediction error). Šis momentas, nors ir nemalonus psichologiškai, yra neurobiologinis auksas. Tai signalas, kuris priverčia smegenis atkreipti dėmesį ir perrašyti neuronų jungtis.
Elektrinis sukrėtimas: ERN signalas
Mokslininkai, naudodami elektroencefalogramas (EEG), užfiksavo specifinį elektrinį signalą, kuris atsiranda smegenyse tą pačią milisekundę, kai suvokiame padarę klaidą. Jis vadinamas su klaida susijusiu negatyvumu (Error-Related Negativity arba ERN).
Šis signalas kyla priekinėje juostinėje žievėje (anterior cingulate cortex). Tai smegenų sritis, atsakinga už klaidų aptikimą ir dėmesio kontrolę. ERN signalas yra galingas ir automatinis. Jis tarsi rėkia: Stop! Kažkas ne taip! Įdomiausia tai, kad šis signalas atsiranda dar prieš mums sąmoningai suvokiant klaidą. Tai instinktyvi reakcija. Kuo stipresnis šis signalas, tuo geriau žmogus mokosi iš savo klaidų. Žmonės, kurie turi vadinamąjį augimo mąstymą, generuoja stipresnį ERN signalą nei tie, kurie bijo klaidų. Jų smegenys yra imlesnės nesėkmei.
Sinapsių stiprinimas ir cheminis kokteilis
Kai ERN signalas nuskamba, smegenys išskiria specifinį neuromediatorių kokteilį. Svarbiausi čia yra acetilcholinas, kuris atsakingas už dėmesio fokusavimą, ir noradrenalinas, kuris sukelia budrumą (ir kartais nerimą). Šios cheminės medžiagos pažymi aktyvius neuronus. Jos sako: šie takai buvo klaidingi, reikia formuoti naujus.
Tuo pat metu sumažėja dopamino lygis. Dopaminas dažniausiai asocijuojamas su malonumu, bet mokymosi procese jis veikia kaip atlygio prognozuotojas. Kai tikimės sėkmės ir patiriame nesėkmę, dopamino lygis staiga krinta. Šis kritimas nėra bausmė; tai yra informacinis signalas. Jis praneša neuronų tinklui, kad dabartinis modelis yra neteisingas ir jį reikia koreguoti. Vėliau, kai po nesėkmės pavyksta rasti teisingą sprendimą, dopamino lygis šokteli aukščiau bazinės ribos, taip užtvirtindamas naują, teisingą jungtį.
Mielinizacija ir plačiajuostis internetas
Ilgalaikis mokymasis ir įgūdžių formavimas priklauso nuo dar vieno proceso, vadinamo mielinizacija. Neuronai siunčia signalus per ilgas ataugas, vadinamas aksonais. Kad signalas keliautų greitai ir tiksliai, aksonas turi būti izoliuotas. Šią izoliaciją atlieka medžiaga, vadinama mielinu. Tai riebalinis sluoksnis, kuris veikia kaip laido izoliacija.
Mielinas nėra duotybė. Jis formuojasi. Ir jis formuojasi būtent tada, kai mes stengiamės, klystame ir bandome vėl. Gilus susitelkimas į problemą ir kova su sunkumais siunčia signalus pagalbinėms ląstelėms (oligodendrocitams) apvynioti aktyvius neuronus mielinu. Kuo daugiau mielino, tuo greičiau keliauja signalas. Klaidos analizė ir pakartotinis bandymas yra tarsi greitkelio tiesimas smegenyse. Be klaidos ir pastangos šis procesas tiesiog nevyksta.
Hiperkorekcijos efektas
Kognityvinėje psichologijoje egzistuoja reiškinys, vadinamas hiperkorekcijos efektu (hyper-correction effect). Tyrimai rodo, kad mes geriausiai įsimename teisingus atsakymus į tuos klausimus, į kuriuos iš pradžių atsakėme klaidingai, bet buvome tikri dėl savo tiesos.
Kai esame įsitikinę savo teisumu ir staiga sužinome, kad klydome, patiriame kognityvinį šoką. Mūsų smegenų dėmesio sistema suaktyvėja maksimaliai. Mes ne tiesiog išgirstame teisingą atsakymą; mes jį įdeginame į atmintį, nes jis susietas su stipria emocine reakcija į klaidą. Todėl testai, kuriuose mokiniai daro klaidas ir iškart gauna grįžtamąjį ryšį, yra daug efektyvesni už pasyvų vadovėlio skaitymą, kur klaidų tikimybė minimali.
Produktyvi kova
Edukologijoje vis dažniau kalbama apie produktyvią kovą (productive struggle). Tai būsena, kai užduotis yra šiek tiek per sunki, kad ją išspręstum iškart, bet įveikiama su pastangomis. Tai vadinamoji artimiausios plėtros zona (Zone of Proximal Development).
Jei užduotis per lengva, mes klaidų nedarome, bet ir nieko nesimokome. Mes tiesiog atkartojame. Jei užduotis per sunki ir mes neturime jokių įrankių jai spręsti, ištinka panika. Tačiau vidurio zonoje, kurioje darome klaidas, stringame, jaučiame frustraciją ir ieškome naujų strategijų, vyksta didžiausias smegenų augimas. Mokytojo ar tėvų užduotis yra ne pašalinti kliūtis, o palaikyti vaiką toje kovoje, leidžiant jam klysti ir pačiam taisyti klaidas.
Emocinis klaidų aspektas
Didžiausia kliūtis mokymuisi iš klaidų yra ne kognityvinė, o emocinė. Klaida sukelia skausmą. Tai socialinės evoliucijos palikimas – atstūmimas iš genties reiškė mirtį, todėl mes biologiškai užprogramuoti siekti socialinio pritarimo ir vengti viešų nesėkmių.
Kai mokinys suklysta, jo migdolinis kūnas (amygdala) gali įjungti kovok arba bėk reakciją. Tai blokada. Kraujas nuteka iš prefrontalinės žievės (mąstymo centro) į raumenis. Tokios būsenos žmogus negali mokytis. Todėl kritiškai svarbu sukurti aplinką, kurioje klaida yra normalizuota. Ne ignoruojama, bet priimama kaip natūrali proceso dalis. Geriausi mokytojai nebaudžia už klaidas, jie jas analizuoja kaip įdomius duomenis: Kodėl tavo smegenys pasirinko šį kelią? Kokia logika čia veikė?
85 procentų taisyklė
Naujausi tyrimai, atlikti naudojant dirbtinio intelekto modelius ir vėliau patvirtinti su žmonėmis, rodo, kad egzistuoja optimalus klaidų dažnis mokymuisi. Tai vadinama 85 procentų taisykle.
Jei sėkmės rodiklis yra 100 procentų, užduotys per lengvos, mokymasis nevyksta. Jei sėkmės rodiklis yra 50 procentų (grynas spėjimas), užduotys per sunkios, atsiranda bejėgiškumas. Optimalus taškas yra tada, kai klystame maždaug 15 procentų laiko. Tai yra saldusis taškas, kuriame smegenys gauna pakankamai dopamino už sėkmę, kad išlaikytų motyvaciją, bet ir pakankamai klaidų signalų, kad nuolat koreguotų savo neuroninius tinklus.
Augimo mąstysena: Carol Dweck indėlis
Psichologė Carol Dweck įvedė sąvokas fiksuota mąstysena (fixed mindset) ir augimo mąstysena (growth mindset). Žmonės su fiksuota mąstysena tiki, kad intelektas yra duotybė. Jei aš suklydau, vadinasi, aš nesu protingas. Todėl jie vengia iššūkių, kad neatskleistų savo trūkumų.
Žmonės su augimo mąstysena tiki, kad intelektas yra auginamas kaip raumuo. Klaida jiems nėra nuosprendis; tai informacija. Jie sako ne aš nemoku, o aš dar nemoku. Tyrimai rodo, kad mokinių, kuriems paaiškinama, kaip fiziškai keičiasi smegenys darant klaidas, požiūris į sunkius uždavinius pasikeičia. Jie nustoja bijoti ir pradeda vertinti pastangą.
Klysti reikia mokėti
Svarbu pabrėžti, kad pati klaida savaime nieko nemoko. Mokymasis įvyksta tik tada, kai klaida yra pastebima ir ištaisoma. Jei mokinys privelia klaidų ir tiesiog numeta sąsiuvinį, neuroniniai takai nesusiformuoja.
Tai vadinama apgalvota praktika (deliberate practice). Reikia sustoti ties klaida. Reikia pajusti tą nemalonų ERN signalą. Reikia paklausti savęs: kas tiksliai nutiko? Ar tai buvo neatidumas? Ar tai buvo bloga strategija? Ar tai buvo žinių trūkumas? Tik šis refleksijos momentas paverčia biologinį signalą į ilgalaikę atmintį. Be analizės klaida tėra triukšmas.
Ateities kompetencija
Pasaulyje, kuriame informaciją galima gauti akimirksniu, gebėjimas neklysti (žinoti faktus) praranda vertę. Algoritmai neklysta. Tačiau algoritmai (kol kas) negali taip kūrybiškai adaptuotis prie naujų, nenumatytų situacijų kaip žmogus.
Gebėjimas toleruoti klaidų keliamą diskomfortą, greitai jas analizuoti ir keisti veikimo kryptį tampa viena svarbiausių XXI amžiaus kompetencijų. Tai vadinama kognityviniu lankstumu. Žmogus, kuris bijo klysti, lieka senų, saugių sprendimų rėmuose. Žmogus, kuris moka klysti, eina į nežinomybę, nes žino, kad net ir nesėkmė ten bus tik dar vienas laiptelis aukštyn.
Taigi, kitą kartą, kai pamatysite raudoną brūkšnį savo ar vaiko darbe, nežiūrėkite į jį kaip į žaizdą. Žiūrėkite į jį kaip į statybų aikštelę. Čia, būtent šioje vietoje, dabar vyksta intensyviausias smegenų darbas. Čia auga intelektas.