Er elever, der lærer hurtigere, dem med større potentiale?

Der er elever i alle aldre, der hver dag bliver konfronteret med nye begreber og færdigheder, og nogle lærer dem hurtigere end andre. Det er let at tilskrive dette til naturligt talent – men hvis lærerne gør det, åbner de måske døre for nogle elever og lukker dem for andre.

Med andre ord er der en mørk side af at tro på medfødt talent. Det kan afføde en tendens til at antage, at nogle mennesker har et talent for noget, og andre ikke har det, og at man tidligt kan se forskel. Hvis man tror på det, opmuntrer og støtter man de “talentfulde” og afskrækker resten, hvilket skaber en selvopfyldende profeti.

Den bedste måde at undgå dette på er at anerkende potentialet i os alle – og arbejde på at finde måder at udvikle det på, som nogle forskere er begyndt at gøre.

Fra skakbrætter til kridttavler

I skakspillet har børn med højere IQ generelt lettere ved at lære og huske spillets regler og ved at udvikle og gennemføre strategier, hvilket giver dem en tidlig fordel i forhold til at vinde i skakspillet.

Men ifølge nyere forskning er den mest betydningsfulde forudsigelse af skakfærdigheder over tid ikke IQ – men hvor meget børn øver sig.

Det samme gælder måske for matematiske præstationer. Nyere forskning har vist, at børn, der har haft erfaring med at spille lineære brætspil med tællende trin, før de begynder i skole, vil klare sig bedre i matematik, når de kommer i skole. Og der er sandsynligvis mange andre måder, hvorpå førskoleoplevelser, der giver børn øvelse i matematik, vil hjælpe dem til at præstere bedre senere hen.

De fleste lærere er imidlertid ikke bekendt med denne forskning. Ofte antager man generelt, at de børn, der “fatter” matematik hurtigere end andre, er begavede i matematik, mens de andre ikke er det. Så får de “begavede” mere opmuntring, mere træning osv., og ganske rigtigt, efter et år eller deromkring er de meget bedre til matematik end de andre. Denne fordel kan forplante sig gennem skoleårene og skabe større og større forskelle mellem børnene.

Da der er en række karrierer, såsom ingeniørarbejde eller fysik, som kræver matematikkurser på college, finder de elever, der er blevet vurderet til ikke at have talent for matematik, at disse karrierer er lukket for dem. Men hvis matematik fungerer på samme måde som skak, så har vi mistet en hel samling børn, som måske i sidste ende kunne være blevet ganske dygtige på disse områder, hvis bare de ikke var blevet stemplet som “ikke gode til matematik” i begyndelsen.

En case study: Revolutionering af fysik for førsteårsstuderende

Vi kan bekæmpe denne tendens ved at se på elevernes potentiale på en anden måde. Undervisere kan indføre nye undervisningsmetoder, der giver de studerende en bedre chance for at lære, metoder, der udnytter det, vi ved om toppræstationer og vigtigheden af øvelse i udviklingen af færdigheder og viden.

I en undersøgelse, der blev gennemført på University of British Columbia, fik nogle studerende, der var indskrevet i et traditionelt fysikkursus for førsteårsstuderende, en lille smagsprøve på, hvordan dette kunne se ud. I de første 11 uger modtog hver årgang i klassen relativt standardundervisning: tre halvtreds minutter lange forelæsninger om ugen, ugentlige hjemmeopgaver og vejledningsmøder, hvor de studerende løste problemer under en undervisningsassistent. Men i uge 12 blev en årgang udsat for teknikker, der var udviklet af Nobelprisvinderen i fysik Carl Wieman og hans kolleger, og som blev undervist af to forskere i stedet for af den sædvanlige underviser.

Disse teknikker var baseret på begrebet bevidst øvelse, som ifølge forskningen er et meget effektivt og kraftfuldt værktøj til forbedring. Den er især informeret og styret af eksperternes resultater og af en forståelse af, hvad disse eksperter gør for at udmærke sig. Ifølge forskning, som vi og andre har foretaget, er denne form for praksis nøglen til at opnå mesterskab inden for etablerede områder lige fra musik til sport og skak.

I kohorten med bevidst praksis gav forskerne de studerende til opgave at læse flere sider fra deres fysiktekst før hver lektion og derefter gennemføre en kort online sand/falsk-test om læsningen. Ideen var at gøre dem fortrolige med de begreber, der ville blive arbejdet med i klassen, inden de ankom.

Når de kom til klassen, inddelte forskerne de studerende i små grupper og stillede derefter et “klikker-spørgsmål” – et spørgsmål, som de studerende besvarede elektronisk, og hvor svarene blev sendt automatisk til underviseren. Spørgsmålene blev valgt for at få de studerende i klassen til at tænke over begreber, som de fleste førsteårs fysikstuderende finder vanskelige.

De studerende kunne diskutere hvert spørgsmål i deres små grupper, inden de sendte deres svar, og derefter viste forskerne resultaterne, talte om dem og besvarede eventuelle spørgsmål, som de studerende måtte have. Disse diskussioner fik eleverne til at tale om begreberne, skabe forbindelser og ofte bevæge sig ud over det specifikke klikker-spørgsmål, de var blevet stillet.

Og selv om der ikke var nogen forskel i engagementet mellem kursets kohorter i uge 10 og 11, var engagementet i uge 12 i klassen med deliberate-practice næsten dobbelt så stort som i den traditionelle klasse. Forskerne målte faktisk engagementet ikke på, hvor meget eleverne talte eller svarede på spørgsmål, men på noget mere subtilt: om de nikkede og gestikulerede, mens de lyttede, eller om de sms’ede og tjekkede Facebook (som observatørerne bemærkede).

Men det var mere end bare engagement. De studerende i klassen fik øjeblikkelig feedback på deres forståelse af de forskellige begreber fra både medstuderende og deres undervisere. Dette gjorde det muligt for dem at begynde at ræsonnere mere som fysikere – ved først at stille passende spørgsmål, derefter finde ud af, hvilke begreber der var anvendelige, og derefter ræsonnere ud fra disse begreber til et svar.

I slutningen af uge 12 fik de studerende i begge kohorter en multiple-choice-klicker-test for at se, hvor godt de havde lært stoffet. Den gennemsnitlige score for eleverne i den traditionelle afdeling var 41 procent; gennemsnittet for eleverne i klassen med bevidst praksis var 74 procent – en meget signifikant forskel.

Sådan frigør du elevernes potentiale

Lad os se nærmere på denne fysiktime fra UBC for at se, hvordan principperne for bevidst praksis kan anvendes til at hjælpe eleverne med at lære hurtigere og bedre, end de gør med traditionelle metoder.

Den første ting, Wieman og hans kolleger gjorde i forbindelse med udformningen af klassen, var at tale med de traditionelle undervisere for at fastslå præcis, hvad de studerende skulle være i stand til at gøre, når de var færdige med afsnittet. En væsentlig forskel mellem deliberate-practice-tilgangen og den traditionelle tilgang til læring ligger i den vægt, der lægges på færdigheder i forhold til viden – hvad man kan gøre i forhold til, hvad man ved.

Deliberate practice handler udelukkende om færdighederne. Man opsamler den nødvendige viden for at kunne udvikle færdighederne; viden bør aldrig være et mål i sig selv. Ikke desto mindre resulterer bevidst praksis i, at eleverne opsamler en hel del viden undervejs.

Hvis man lærer en elev fakta, begreber og regler, bliver disse ting lagret i langtidshukommelsen som individuelle stykker, og hvis en elev derefter ønsker at gøre noget med dem – bruge dem til at løse et problem, ræsonnere med dem for at besvare et spørgsmål eller organisere og analysere dem for at finde frem til et tema eller en hypotese – så træder begrænsningerne i opmærksomheden og korttidshukommelsen i kraft. Vanskeligheden ved at holde alle disse forskellige, usammenhængende dele i tankerne på samme tid gør det næsten umuligt for en elev at generere en løsning med succes.

Men når en elev lærer disse forskellige fakta, begreber og regler i forbindelse med opbygning af færdigheder – at lære at analysere og løse problemer – integreres de forskellige dele naturligt i et indbyrdes forbundet forståelsesnetværk, en “mental repræsentation” af, hvordan de forskellige fakta, billeder, regler og relationer fungerer sammen i en meningsfuld helhed. Denne mentale repræsentation er på sin side forbundet med anden viden og forståelse, som den enkelte har opbygget. Når eleven nu får et problem at løse, er det ikke længere et spørgsmål om at jonglere med en samling af uafhængige stykker information, men snarere om at tænke i mønstre af information, hvilket hjernen kan gøre meget mere effektivt og virkningsfuldt.

Du opbygger ikke mentale repræsentationer ved at tænke over noget eller ved at blive undervist af en lærer; du opbygger dem ved gradvist at justere dem, mens du forsøger at udføre en relevant opgave med feedback. I første omgang vil du sandsynligvis fejle, men efterhånden som du reviderer din fremgangsmåde og prøver igen og igen, indtil du mestrer opgaven, opbygger du gradvist en præcis og effektiv mental repræsentation, som kan bruges til lignende opgaver i fremtiden.

Og det er det, som Wieman og hans kolleger satte sig for at gøre i fysiktimerne. Da de først havde sammensat en liste over, hvilke ting deres elever skulle kunne, omdannede de den til en samling af specifikke læringsmål.

Dette er i overensstemmelse med en deliberate-practice-tilgang: Når man underviser i hverdagsfysikfænomener, er det nødvendigt at få eleverne til at tænke over dem ud fra deres eksisterende viden og at hjælpe eleverne med at identificere fejl og misforståelser; lærerne gør dette ved at give eleverne en række problemer, som de til sidst kan lære at løse korrekt ved at få feedback på deres forkerte løsninger. Efterhånden som de gradvist tilpasser deres mentale repræsentationer, forfiner eleverne deres tankegang om de fysiske fænomener, indtil de har en relativt effektiv forståelse.

Mens dette kan lyde som den stilladseringstilgang, der anvendes i traditionel undervisning, adskiller det sig ved at fokusere på at udvikle effektive mentale repræsentationer. Specifikt er idéen at identificere en målpræstation – nemlig at være i stand til at ræsonnere korrekt og forudsige resultater i den virkelige verden – og derefter arbejde for at opnå denne målpræstation ved at ændre elevens tankeprocesser for at forfine de nødvendige mentale repræsentationer på hvert trin af vejen. Derefter sikrer læreren sig, at eleven har ændret sine mentale repræsentationer og relevante tankegange, før han eller hun går videre til mere komplekse fænomener.

Flere undersøgelser, der sammenlignede fysikeksperter med fysikstuderende, viste, at mens traditionelt uddannede studerende nogle gange kan være næsten lige så gode som eksperterne til at løse kvantitative problemer – dvs. problemer, der involverer tal, som kan løses ved at anvende den rigtige ligning – var de studerende langt bagud i forhold til eksperterne i deres evne til at løse kvalitative problemer eller problemer, der involverer konceptuelle ræsonnementer, men uden tal, der kan sættes ind i udenadslærede ligninger: Hvorfor er det f.eks. varmt om sommeren og koldt om vinteren? At besvare et sådant spørgsmål kræver mindre en beherskelse af tal end en klar forståelse af de begreber, der ligger til grund for bestemte begivenheder eller processer – det vil sige gode mentale repræsentationer.

For at hjælpe fysikeleverne i deres klasse med at udvikle sådanne mentale repræsentationer udviklede Wieman og hans medarbejdere sæt af klikker-spørgsmål og læringsopgaver, som ville kræve, at eleverne tænkte, og som derefter gav dem øjeblikkelig feedback for at hjælpe dem med at nå de læringsmål, som underviserne tidligere havde identificeret.

Endeligt blev timerne struktureret, så eleverne fik mulighed for at beskæftige sig med de forskellige begreber igen og igen og fik feedback, der identificerede deres fejl og viste, hvordan de skulle rette dem. Noget af feedbacken kom fra medstuderende i diskussionsgrupperne og noget fra underviserne, men det vigtigste var, at de studerende fik umiddelbare svar, der fortalte dem, hvornår de gjorde noget forkert, og hvordan de kunne rette det.

Denne omlagte fysiktime tilbyder en køreplan for omlægning af undervisningen i henhold til deliberate-practice-principper:

• Begynd med at identificere, hvad eleverne skal lære at gøre på baggrund af de færdigheder, som eksperter har brug for for at udføre deres arbejde. Målene bør være færdigheder, ikke viden.
• Forstå de mentale repræsentationer, som eksperter bruger, og giv eleverne problemsituationer med feedback for at hjælpe dem med gradvist at udvikle lignende mentale repræsentationer. Dette vil indebære, at man skal undervise i færdigheden ved at fokusere på et aspekt ad gangen, hvor hvert aspekt udvælges af læreren for at holde eleverne uden for deres komfortzone, men ikke så langt ude, at de ikke kan mestre det pågældende trin.
• Giv masser af gentagelser og feedback; den regelmæssige cyklus med at prøve, fejle, få feedback, prøve igen osv. er den måde, hvorpå eleverne vil opbygge deres mentale repræsentationer.

På University of British Columbia har succesen med Wiemans bevidst praksisbaserede tilgang til fysikundervisning fået mange andre professorer dér til at følge trop. Ifølge en artikel i Science Magazine blev der i årene efter eksperimentet indført bevidst-praksismetoder i næsten hundrede naturvidenskabelige og matematiske klasser der med et samlet antal studerende på over tredive tusinde.

En omlægning af undervisningsmetoderne ved hjælp af bevidst praksis kunne dramatisk øge, hvor hurtigt og hvor godt de studerende lærer – som de næsten utrolige forbedringer hos Wiemans studerende viser. Og derved kunne det hjælpe med at engagere og opmuntre de elever, der føler, at de ikke har noget naturligt talent inden for naturvidenskab og matematik eller engelsk eller kunst. Fremskridt er motiverende, og det betyder, at vejen til mesterlære – den vej, der måske har virket lukket for disse elever – nu er inden for rækkevidde.