Uczenie się - Learning

Dzieci uczące się w wiejskiej szkole w Bangladeszu

Uczenie się to proces zdobywania nowego zrozumienia , wiedzy , zachowań , umiejętności , wartości , postaw i preferencji . Zdolność uczenia się posiadają ludzie , zwierzęta i niektóre maszyny ; istnieją również dowody na pewien rodzaj uczenia się niektórych roślin . Część uczenia się jest natychmiastowa, wywołana pojedynczym wydarzeniem (np. spalenie w gorącym piecu ), ale wiele umiejętności i wiedzy gromadzi się z powtarzających się doświadczeń. Zmiany wywołane uczeniem się często trwają całe życie i trudno odróżnić wyuczony materiał, który wydaje się „utracony” od tego, którego nie można odzyskać.

Uczenie się człowieka zaczyna się w momencie narodzin (może nawet rozpocząć się wcześniej) i trwa aż do śmierci w wyniku ciągłych interakcji między ludźmi a ich środowiskiem. Natura i procesy związane z uczeniem się są badane w wielu dziedzinach, w tym w psychologii edukacyjnej , neuropsychologii , psychologii eksperymentalnej i pedagogice . Badania w takich dziedzinach doprowadziły do ​​identyfikacji różnych rodzajów uczenia się. Na przykład uczenie się może nastąpić w wyniku habituacji lub warunkowania klasycznego , warunkowania instrumentalnego lub w wyniku bardziej złożonych czynności, takich jak zabawa , obserwowanych tylko u stosunkowo inteligentnych zwierząt. Uczenie się może odbywać się świadomie lub bez świadomej świadomości. Uczenie się, że nie da się uniknąć ani uniknąć nieprzyjemnego zdarzenia, może skutkować stanem zwanym wyuczoną bezradnością . Istnieją dowody na prenatalne uczenie się zachowań u ludzi , w których habituację zaobserwowano już w 32 tygodniu ciąży , co wskazuje, że centralny układ nerwowy jest wystarczająco rozwinięty i przygotowany do uczenia się i zapamiętywania na bardzo wczesnym etapie rozwoju .

Zabawa była traktowana przez kilku teoretyków jako forma uczenia się. Dzieci eksperymentują ze światem, uczą się zasad i uczą interakcji poprzez zabawę. Lew Wygotski zgadza się, że zabawa ma kluczowe znaczenie dla rozwoju dzieci, ponieważ dzięki zabawom edukacyjnym nabierają znaczenia dla swojego otoczenia. Jednak dla Wygotskiego zabawa jest pierwszą formą nauki języka i komunikacji oraz etapem, w którym dziecko zaczyna rozumieć zasady i symbole. Doprowadziło to do poglądu, że uczenie się w organizmach jest zawsze związane z semiozą .

Rodzaje

Uczenie się nieskojarzone

Uczenie się nieskojarzone odnosi się do „stosunkowo trwałej zmiany siły odpowiedzi na pojedynczy bodziec, spowodowanej wielokrotną ekspozycją na ten bodziec”. Definicja ta wyklucza zmiany spowodowane adaptacją sensoryczną , zmęczeniem lub urazem.

Uczenie się nieskojarzone można podzielić na habituację i uwrażliwianie .

Przyzwyczajenie

Przyzwyczajenie jest przykładem uczenia się nieskojarzeniowego, w którym jeden lub więcej składników wrodzonej odpowiedzi (np. prawdopodobieństwo odpowiedzi, czas trwania odpowiedzi) na bodziec zmniejsza się, gdy bodziec się powtarza. Zatem habituację należy odróżnić od wymierania , które jest procesem skojarzeniowym. Na przykład w przypadku wymierania operantów odpowiedź maleje, ponieważ nie następuje już po niej nagroda. Przykład habituacji można zaobserwować u małych ptaków śpiewających – jeśli wypchana sowa (lub podobny drapieżnik ) zostanie umieszczona w klatce, ptaki początkowo reagują na nią tak, jakby to był prawdziwy drapieżnik. Wkrótce ptaki reagują mniej, wykazując przyzwyczajenie. Jeśli wprowadzi się inną wypchaną sówkę (lub tę samą usuniętą i ponownie wprowadzoną), ptaki ponownie reagują na nią, jakby była drapieżnikiem, pokazując, że przyzwyczaja się do niej tylko bardzo specyficzny bodziec (mianowicie jeden konkretny nieruchomy sowa w jednym miejscu). Proces habituacji jest szybszy w przypadku bodźców, które występują z dużą częstotliwością, niż w przypadku bodźców o niskiej częstotliwości, odpowiednio dla bodźców słabych i silnych. Przyzwyczajenie zostało wykazane w zasadzie u wszystkich gatunków zwierząt, jak również u wrażliwej rośliny Mimosa pudica i dużego pierwotniaka Stentor coeruleus . Ta koncepcja działa w bezpośredniej opozycji do uczulenia.

Uczulenie

Uczulenie jest przykładem uczenia się bez asocjacyjnego, w którym stopniowe wzmacnianie odpowiedzi następuje po wielokrotnym podaniu bodźca . Opiera się to na założeniu, że odruch obronny na bodziec, taki jak wycofanie się lub ucieczka, staje się silniejszy po ekspozycji na inny szkodliwy lub zagrażający bodziec. Codziennym przykładem tego mechanizmu jest powtarzająca się toniczna stymulacja nerwów obwodowych, która występuje, gdy osoba stale pociera ramię. Po pewnym czasie ta stymulacja wywołuje uczucie ciepła, które w końcu może stać się bolesne. Ból ten wynika z progresywnie wzmocnionej odpowiedzi synaptycznej nerwów obwodowych. To wysyła ostrzeżenie, że stymulacja jest szkodliwa. Uważa się, że uczulenie leży u podstaw zarówno adaptacyjnych, jak i nieadaptacyjnych procesów uczenia się w organizmie.

Aktywne uczenie się

Aktywne uczenie się ma miejsce, gdy osoba przejmuje kontrolę nad swoim doświadczeniem uczenia się. Ponieważ zrozumienie informacji jest kluczowym aspektem uczenia się, ważne jest, aby uczący się rozpoznawali, co rozumieją, a czego nie. W ten sposób mogą monitorować własne opanowanie tematów. Aktywne uczenie się zachęca uczniów do wewnętrznego dialogu, w którym werbalizują rozumienie. Tej i innych strategii metapoznawczych można z czasem nauczyć dziecko. Badania w zakresie metapoznania dowiodły wartości aktywnego uczenia się, twierdząc, że w rezultacie uczenie się odbywa się zwykle na silniejszym poziomie. Ponadto uczący się mają większą motywację do uczenia się, gdy mają kontrolę nie tylko nad tym, jak się uczą, ale także nad tym, czego się uczą. Aktywne uczenie się jest kluczową cechą uczenia się skoncentrowanego na uczniu . I odwrotnie, uczenie pasywne i bezpośrednie nauczanie są cechami uczenia się skoncentrowanego na nauczycielu (lub tradycyjnej edukacji ).

Nauka asocjacyjna

Uczenie się asocjacyjne to proces, w którym osoba lub zwierzę uczy się związku między dwoma bodźcami lub zdarzeniami. W warunkowaniu klasycznym, wcześniej neutralny bodziec jest wielokrotnie łączony z bodźcem wywołującym odruch, aż w końcu neutralny bodziec sam wywoła odpowiedź. W warunkowaniu instrumentalnym zachowanie, które jest wzmacniane lub karane w obecności bodźca, staje się mniej lub bardziej prawdopodobne w obecności tego bodźca.

Kondycjonowanie operacyjne

W warunkowaniu instrumentalnym wzmocnienie (nagrodą) lub zamiast tego kara jest przyznawana po danym zachowaniu, zmieniając częstotliwość i/lub formę tego zachowania. Bodziec obecny, gdy pojawia się zachowanie/konsekwencja, kontroluje te modyfikacje zachowania.

Kondycjonowanie klasyczne

Typowy paradygmat warunkowania klasycznego polega na wielokrotnym parowaniu nieuwarunkowanego bodźca (który niezawodnie wywołuje reakcję odruchową) z innym, wcześniej neutralnym bodźcem (który normalnie nie wywołuje reakcji). Po warunkowaniu reakcja występuje zarówno na bodziec bezwarunkowy, jak i na inny, niepowiązany bodziec (obecnie określany jako „bodziec warunkowy”). Odpowiedź na bodziec warunkowy nazywana jest reakcją warunkową . Klasycznym przykładem jest Iwan Pawłow i jego psy. Pawłow karmił swoje psy proszkiem mięsnym, co naturalnie powodowało, że psy śliniły się – ślinienie jest odruchową reakcją na proszek mięsny. Proszek mięsny jest bodźcem bezwarunkowym (US), a ślinienie jest odpowiedzią bezwarunkową (UR). Pawłow zadzwonił przed podaniem proszku mięsnego. Kiedy Pawłow po raz pierwszy zadzwonił dzwonkiem, neutralnym bodźcem, psy nie śliniły się, ale kiedy włożył im do ust proszek mięsny, zaczęły się ślinić. Po wielu połączeniach dzwonka i jedzenia psy dowiedziały się, że dzwonek sygnalizował zbliżające się jedzenie i zaczęły się ślinić, gdy usłyszały dzwonek. Gdy to nastąpiło, dzwonek stał się bodźcem warunkowym (CS), a wydzielanie śliny do dzwonka stało się odpowiedzią warunkową (CR). U wielu gatunków wykazano warunkowanie klasyczne. Na przykład, widać to u pszczół miodnych, w paradygmacie odruchu przedłużania trąby. Niedawno wykazano go również w roślinach grochu ogrodowego.

Inną wpływową osobą w świecie warunkowania klasycznego jest John B. Watson . Praca Watsona była bardzo wpływowa i utorowała drogę radykalnemu behawioryzmowi BF Skinnera . Behawioryzm Watsona (i filozofia nauki) pozostawał w bezpośrednim kontraście do Freuda i innych relacji opartych w dużej mierze na introspekcji. Pogląd Watsona był taki, że metoda introspekcyjna była zbyt subiektywna i że powinniśmy ograniczyć badania nad rozwojem człowieka do bezpośrednio obserwowalnych zachowań. W 1913 roku Watson opublikował artykuł „Psychologia jako poglądy behawiorystów”, w którym argumentował, że badania laboratoryjne powinny najlepiej służyć psychologii jako nauce. Najbardziej znanym i kontrowersyjnym eksperymentem Watsona był „ Mały Albert ”, w którym zademonstrował, w jaki sposób psychologowie mogą wyjaśnić uczenie się emocji za pomocą klasycznych zasad warunkowania.

Uczenie przez obserwacje

Uczenie się obserwacyjne to uczenie się, które odbywa się poprzez obserwację zachowania innych. Jest to forma społecznego uczenia się, która przybiera różne formy, oparta na różnych procesach. U ludzi ta forma uczenia się wydaje się nie wymagać wzmocnienia, ale zamiast tego wymaga modelu społecznego, takiego jak rodzic, rodzeństwo, przyjaciel lub nauczyciel z otoczeniem.

Nadruk

Imprinting to rodzaj uczenia się zachodzącego na określonym etapie życia, który jest szybki i pozornie niezależny od konsekwencji zachowania. W imprintingu synowskim młode zwierzęta, zwłaszcza ptaki, tworzą skojarzenie z innym osobnikiem lub w niektórych przypadkach przedmiotem, na który reagują tak, jak wobec rodzica. W 1935 austriacki zoolog Konrad Lorenz odkrył, że niektóre ptaki podążają za nimi i tworzą więź, jeśli obiekt wydaje dźwięki.

Bawić się

Zabawa ogólnie opisuje zachowanie bez konkretnego celu, ale poprawia to wydajność w podobnych przyszłych sytuacjach. Jest to widoczne u wielu różnych kręgowców poza ludźmi, ale głównie ogranicza się do ssaków i ptaków . Wiadomo, że koty bawią się kłębkiem sznurka, gdy są młode, co daje im doświadczenie w łapaniu zdobyczy. Oprócz przedmiotów nieożywionych zwierzęta mogą bawić się z innymi przedstawicielami własnego gatunku lub innymi zwierzętami, takimi jak orki bawiące się złowionymi fokami. Zabawa wiąże się ze znacznymi kosztami dla zwierząt, takimi jak zwiększona podatność na drapieżniki oraz ryzyko zranienia i ewentualnej infekcji . Zużywa również energię , więc aby zabawa mogła ewoluować, muszą istnieć znaczące korzyści związane z zabawą. Zabawa jest na ogół obserwowana u młodszych zwierząt, co sugeruje związek z nauką. Może jednak mieć też inne korzyści niezwiązane bezpośrednio z nauką, na przykład poprawę sprawności fizycznej .

Zabawa, ponieważ dotyczy ludzi jako forma uczenia się, ma kluczowe znaczenie dla uczenia się i rozwoju dziecka. Poprzez zabawę dzieci uczą się umiejętności społecznych, takich jak dzielenie się i współpraca. Dzieci rozwijają umiejętności emocjonalne, takie jak uczenie się radzenia sobie z emocjami gniewu poprzez zabawę. Zabawa jako forma nauki sprzyja również rozwojowi umiejętności myślenia i języka u dzieci.

Istnieje pięć rodzajów gry:

  1. Zabawa sensomotoryczna, czyli zabawa funkcjonalna, charakteryzująca się powtarzaniem czynności
  2. Odgrywanie ról zaczyna się od 3 roku życia
  3. Gra oparta na zasadach, w której najważniejsze są autorytatywne, określone kodeksy postępowania
  4. Zabawa konstrukcyjna obejmuje eksperymentowanie i budowanie
  5. Zabawa ruchowa, czyli gra fizyczna

Te pięć rodzajów gry często się przecina. Wszystkie rodzaje zabaw generują u dzieci umiejętności myślenia i rozwiązywania problemów . Dzieci uczą się myśleć kreatywnie, gdy uczą się poprzez zabawę. Konkretne czynności związane z każdym rodzajem zabawy zmieniają się w czasie, gdy ludzie przechodzą przez całe życie. Zabawa jako forma uczenia się, może występować w pojedynkę lub obejmować interakcję z innymi.

Enkulturacja

Enkulturacja to proces, w którym ludzie uczą się wartości i zachowań, które są odpowiednie lub konieczne w otaczającej ich kulturze. Rodzice, inni dorośli i rówieśnicy kształtują indywidualne rozumienie tych wartości. Jeśli się powiedzie, enkulturacja skutkuje kompetencjami w zakresie języka, wartości i rytuałów kultury. Różni się to od akulturacji , w której człowiek przyjmuje wartości i zasady społeczne kultury innej niż jej rodzima.

W wielu kulturach można znaleźć wiele przykładów enkulturacji. Praktyki współpracy w Mazahua pokazały, że uczestnictwo w codziennych interakcjach i późniejszych zajęciach edukacyjnych przyczyniło się do enkulturacji zakorzenionej w niewerbalnych doświadczeniach społecznych. Gdy dzieci uczestniczyły w codziennych zajęciach, poznały kulturowe znaczenie tych interakcji. Wspólne i pomocne zachowania przejawiane przez dzieci z meksykańskiego i meksykańskiego dziedzictwa są praktyką kulturową znaną jako „acomedido”. Dziewczęta chilihuani w Peru określały się jako stale tkające, podążając za zachowaniem innych dorosłych.

Nauka epizodyczna

Uczenie się epizodyczne to zmiana zachowania, która następuje w wyniku zdarzenia. Na przykład strach przed psami, który następuje po ugryzieniu przez psa, jest uczeniem się epizodycznym. Uczenie epizodyczne jest tak nazwane, ponieważ zdarzenia są zapisywane w pamięci epizodycznej , która jest jedną z trzech form jawnego uczenia się i wyszukiwania, wraz z pamięcią percepcyjną i pamięcią semantyczną . Pamięć epizodyczna zapamiętuje wydarzenia i historię osadzone w doświadczeniu i różni się to od pamięci semantycznej, która usiłuje wydobyć fakty z ich kontekstu doświadczeniowego lub – jak niektórzy opisują – ponadczasowej organizacji wiedzy. Na przykład, jeśli ktoś pamięta Wielki Kanion z niedawnej wizyty, jest to wspomnienie epizodyczne. Używał pamięci semantycznej, aby odpowiedzieć komuś, kto zapytałby go o informacje, takie jak miejsce, w którym znajduje się Wielki Kanion. Badanie wykazało, że ludzie są bardzo dokładni w rozpoznawaniu pamięci epizodycznej, nawet bez świadomego zamiaru jej zapamiętywania. Mówi się, że wskazuje to na bardzo dużą pojemność mózgu do przechowywania rzeczy, na które ludzie zwracają uwagę.

Nauka multimedialna

Nauka multimedialna polega na tym, że do uczenia się informacji używa się zarówno bodźców słuchowych, jak i wizualnych ( Mayer 2001 ) . Ten rodzaj uczenia się opiera się na teorii podwójnego kodowania ( Paivio 1971 ) .

E-learning i rozszerzona nauka

Nauka elektroniczna lub e-learning to nauczanie wspomagane komputerowo. Specyficznym i coraz bardziej rozpowszechnionym e-learningiem jest mobile learning (m-learning), który wykorzystuje różne urządzenia telekomunikacji mobilnej, takie jak telefony komórkowe .

Kiedy uczeń wchodzi w interakcję ze środowiskiem e-learningowym, nazywa się to uczeniem rozszerzonym . Dostosowując się do potrzeb poszczególnych osób, instrukcje kontekstowe mogą być dynamicznie dostosowywane do naturalnego środowiska ucznia. Rozszerzone treści cyfrowe mogą obejmować tekst, obrazy, wideo, dźwięk (muzykę i głos). Wykazano, że poprzez personalizację instrukcji, uczenie rozszerzone poprawia wydajność uczenia się na całe życie. Zobacz także edukacja minimalnie inwazyjna .

Moore (1989) twierdzi, że trzy podstawowe typy interakcji są niezbędne do wysokiej jakości, efektywnego uczenia się online:

  • Uczeń–uczeń (tj. komunikacja między rówieśnikami i między rówieśnikami z udziałem nauczyciela lub bez niego),
  • uczeń-instruktor (tj. komunikacja uczeń-nauczyciel) oraz
  • Treść ucznia (tj. intelektualna interakcja z treścią, która skutkuje zmianami w zrozumieniu, percepcji i strukturach poznawczych uczniów).

W swojej teorii dystansu transakcyjnego Moore (1993) stwierdził, że struktura i interakcja lub dialog wypełniają lukę w zrozumieniu i komunikacji, którą tworzą odległości geograficzne (znane jako dystans transakcyjny).

Uczenie się na pamięć

Uczenie się na pamięć to zapamiętywanie informacji tak, aby uczeń mógł je przywołać dokładnie w taki sposób, w jaki został przeczytany lub usłyszany. Główną techniką stosowaną do uczenia się na pamięć jest uczenie się przez powtarzanie , oparte na założeniu, że uczący się może dokładnie przywołać materiał (ale nie jego znaczenie), jeśli informacje są wielokrotnie przetwarzane. Uczenie się na pamięć jest wykorzystywane w różnych dziedzinach, od matematyki przez muzykę po religię. Chociaż niektórzy edukatorzy skrytykowali je, uczenie się na pamięć jest niezbędnym prekursorem znaczącego uczenia się.

Znacząca nauka

Znaczące uczenie się to koncepcja, zgodnie z którą wyuczona wiedza (np. fakt) jest w pełni zrozumiana w zakresie, w jakim odnosi się do innej wiedzy. W tym celu uczenie się z sensem kontrastuje z uczeniem się na pamięć, w którym informacje są nabywane bez względu na rozumienie. Z drugiej strony, uczenie się znaczące oznacza, że ​​istnieje wszechstronna znajomość kontekstu poznanych faktów.

Nauka oparta na dowodach

Uczenie się oparte na dowodach to wykorzystanie dowodów z dobrze zaprojektowanych badań naukowych w celu przyspieszenia uczenia się. Metody uczenia się oparte na dowodach, takie jak powtarzanie w odstępach, mogą zwiększyć tempo uczenia się ucznia.

Formalna nauka

Przedstawienie najstarszego, nieprzerwanie działającego uniwersytetu na świecie, Uniwersytetu Bolońskiego we Włoszech

Uczenie się formalne to uczenie się, które odbywa się w relacji nauczyciel-uczeń, na przykład w systemie szkolnym. Termin „uczenie się formalne” nie ma nic wspólnego z formalnością uczenia się, ale raczej ze sposobem, w jaki jest ono kierowane i zorganizowane. W kształceniu formalnym wydziały ds. uczenia się lub szkolenia określają cele i zadania uczenia się.

Uczenie się pozaformalne

Uczenie się pozaformalne to zorganizowane uczenie się poza formalnym systemem uczenia się. Na przykład uczenie się poprzez spotykanie się z osobami o podobnych zainteresowaniach i wymianę poglądów, w klubach lub w (międzynarodowych) organizacjach młodzieżowych, warsztatach.

Nauka nieformalna

Kształcenie nieformalne jest mniej ustrukturyzowane niż „nieformalne”. Może to nastąpić poprzez doświadczanie codziennych sytuacji (na przykład człowiek nauczyłby się patrzeć przed siebie podczas chodzenia z powodu niebezpieczeństwa związanego z nie zwracaniem uwagi na to, dokąd się idzie). To nauka z życia, podczas posiłku przy stole z rodzicami, zabawy , zwiedzania itp.

Uczenie się pozaformalne i podejścia łączone

System edukacyjny może wykorzystywać kombinację formalnych, nieformalnych i pozaformalnych metod uczenia się. ONZ i UE uznają te różne formy uczenia się (por. linki poniżej). W niektórych szkołach uczniowie mogą otrzymać punkty, które liczą się w systemach uczenia się formalnego, jeśli wykonują pracę w obwodach uczenia się nieformalnego. Mogą otrzymać czas na pomoc w międzynarodowych warsztatach i szkoleniach dla młodzieży, pod warunkiem, że przygotują, wniosą swój wkład, podzielą się i mogą udowodnić, że jest to cenne nowe spojrzenie, pomogło w zdobyciu nowych umiejętności, miejsce na zdobycie doświadczenia w organizowaniu, nauczaniu itp. .

Aby szybko nauczyć się umiejętności, takiej jak rozwiązywanie kostki Rubika , w grę wchodzi kilka czynników:

  • Czytanie wskazówek pomaga graczowi nauczyć się wzorów, które układają kostkę Rubika.
  • Wielokrotne ćwiczenie ruchów pomaga budować „ pamięć mięśniową ” i szybkość.
  • Krytyczne myślenie o ruchach pomaga znaleźć skróty, co przyspiesza przyszłe próby.
  • Obserwacja sześciu kolorów kostki Rubika pomaga zakotwiczyć rozwiązania w umyśle.
  • Od czasu do czasu ponowne odwiedzanie sześcianu pomaga zachować umiejętność.

Uczenie styczne

Uczenie się styczne to proces, w którym ludzie dokształcają się, jeśli temat zostanie im przedstawiony w kontekście, który już im się podoba. Na przykład po zagraniu w muzyczną grę wideo niektórzy mogą być zmotywowani do nauki gry na prawdziwym instrumencie lub po obejrzeniu programu telewizyjnego, który nawiązuje do Fausta i Lovecrafta, niektórzy mogą zainspirować się do przeczytania oryginalnej pracy. Samokształcenie można poprawić dzięki systematyzacji. Według ekspertów od naturalnego uczenia się, samoukierunkowany trening uczenia się okazał się skutecznym narzędziem pomagającym niezależnym uczącym się w naturalnych fazach uczenia się.

Pisarz Extra Credits i projektant gier James Portnow jako pierwszy zasugerował gry jako potencjalne miejsce „stycznej nauki”. Mozelius i in. Zwraca uwagę, że samoistna integracja treści edukacyjnych wydaje się być kluczowym czynnikiem projektowym, a gry zawierające moduły do ​​dalszej samokształcenia zwykle przynoszą dobre wyniki. Jako przykład przedstawiono wbudowane encyklopedie wgrach Civilization – za pomocą tych modułów gracze mogą głębiej dokopać się do wiedzy o wydarzeniach historycznych w rozgrywce. Znaczenie reguł regulujących moduły uczenia się i doświadczenie w grze zostało omówione przez C. Moreno w studium przypadku dotyczącym gry mobilnej Kiwaka . W tej grze, opracowanej przez Landkę we współpracy z ESA i ESO , postęp jest nagradzany treściami edukacyjnymi, w przeciwieństwie do tradycyjnych gier edukacyjnych, w których zajęcia edukacyjne są nagradzane rozgrywką.

Dialogowe uczenie się

Dialogowe uczenie się jest rodzajem uczenia się opartego na dialogu.

Przypadkowe uczenie się

W nauczaniu incydentalnym uczenie się nie jest planowane przez instruktora lub ucznia, jest produktem ubocznym innej czynności — doświadczenia, obserwacji, autorefleksji, interakcji, unikalnego zdarzenia lub wspólnego rutynowego zadania. To uczenie się dzieje się dodatkowo lub poza planami instruktora i oczekiwaniami ucznia. Przykładem nauczania incydentalnego jest sytuacja, w której instruktor umieszcza zestaw pociągów na szafce. Jeśli dziecko wskazuje lub podchodzi do szafki, instruktor prosi ucznia, aby powiedział „trenuj”. Gdy uczeń powie „pociąg”, uzyskuje dostęp do składu pociągu.

Oto kilka kroków najczęściej stosowanych w nauczaniu incydentalnym:

  • Instruktor zaaranżuje środowisko uczenia się tak, aby niezbędne materiały znajdowały się w zasięgu wzroku ucznia, ale nie w jego zasięgu, wpływając w ten sposób na jego motywację do poszukiwania tych materiałów.
  • Instruktor czeka, aż uczeń zainicjuje zaangażowanie.
  • Instruktor prosi ucznia o odpowiedź w razie potrzeby.
  • Instruktor umożliwia dostęp do przedmiotu/czynności w zależności od prawidłowej odpowiedzi ucznia.
  • Instruktor zanika proces podpowiadania przez pewien czas i kolejne próby.

Przypadkowe uczenie się jest zjawiskiem, które na ogół nie jest rozliczane przy użyciu tradycyjnych metod oceny celów nauczania i wyników. Ten rodzaj uczenia się występuje po części jako produkt interakcji społecznych i aktywnego zaangażowania zarówno w kursy internetowe, jak i stacjonarne. Badania sugerują, że niektóre nieocenione aspekty uczenia się na miejscu i online podważają równoważność edukacji między tymi dwoma sposobami. Zarówno nauka na miejscu, jak i online mają wyraźne zalety, ponieważ tradycyjni studenci w kampusie doświadczają wyższego stopnia uczenia się incydentalnego w trzy razy większej liczbie obszarów niż studenci online. Potrzebne są dodatkowe badania, aby zbadać implikacje tych odkryć zarówno pod względem koncepcyjnym, jak i pedagogicznym.

Domeny

Przyszła szkoła (1901 lub 1910)

Benjamin Bloom zasugerował trzy dziedziny uczenia się:

  • Poznawcze : Przypominanie, obliczanie, omawianie, analizowanie, rozwiązywanie problemów itp.
  • Psychomotor : Tańczyć , pływać, jeździć na nartach, nurkować, prowadzić samochód, jeździć na rowerze itp.
  • Afektywny : lubić coś lub kogoś, kochać, doceniać, bać się, nienawidzić, czcić itp.

Te domeny nie wykluczają się wzajemnie. Na przykład, ucząc się gry w szachy , osoba musi nauczyć się zasad (domena poznawcza) – ale musi również nauczyć się, jak ustawiać figury szachowe oraz jak prawidłowo trzymać i przesuwać figury szachowe (psychomotoryczne). Co więcej, w dalszej części gry osoba może nawet nauczyć się kochać samą grę, doceniać jej zastosowania w życiu i doceniać jej historię (domena afektywna).

Przenosić

Transfer uczenia się to zastosowanie umiejętności, wiedzy lub zrozumienia w celu rozwiązania nowego problemu lub sytuacji, która ma miejsce po spełnieniu określonych warunków. Badania wskazują, że transfer uczenia się jest rzadki; najczęściej, gdy "... napomknięty, przygotowany i prowadzony..." i stara się wyjaśnić, co to jest i jak może być promowane przez instrukcje.

W historii jej dyskursu wysuwano różne hipotezy i definicje. Po pierwsze, spekuluje się, że istnieją różne typy transferu, w tym: transfer bliski, zastosowanie umiejętności do rozwiązania nowego problemu w podobnym kontekście; i daleki transfer, zastosowanie umiejętności do rozwiązania nowatorskiego problemu przedstawionego w innym kontekście. Co więcej, Perkins i Salomon (1992) sugerują, że pozytywny transfer w przypadkach, gdy uczenie się wspomaga rozwiązywanie nowatorskich problemów, a negatywny transfer ma miejsce, gdy wcześniejsze uczenie się hamuje wykonywanie silnie skorelowanych zadań, takich jak uczenie się drugiego lub trzeciego języka. Koncepcje transferu pozytywnego i negatywnego mają długą historię; badacze z początku XX wieku opisali możliwość, że „…nawyki lub czynności umysłowe rozwinięte przez określony rodzaj treningu mogą raczej hamować niż ułatwiać inne czynności umysłowe”. Wreszcie Schwarz, Bransford i Sears (2005) zaproponowali, że transfer wiedzy do sytuacji może różnić się od transferu wiedzy do sytuacji jako środka do pogodzenia ustaleń, że transfer może być zarówno częsty, jak i trudny do promowania.

W znaczącej i długiej historii badań próbowano również wyjaśnić warunki, w których może nastąpić transfer wiedzy. Na przykład wczesne badania Rugera wykazały, że „poziom uwagi”, „postawy”, „metoda ataku” (lub metoda rozwiązania problemu), „poszukiwanie nowych punktów widzenia”, „staranne testowanie hipoteza” i „uogólnienie” były cennymi podejściami do promowania transferu. Aby zachęcić do przenoszenia się poprzez nauczanie, Perkins i Salomon zalecają dostosowanie instrukcji („przytulanie”) do praktyki i oceny oraz „pomostowanie” lub zachęcanie uczniów do refleksji nad przeszłymi doświadczeniami lub nawiązywania połączeń między wcześniejszą wiedzą a obecną treścią.

Czynniki wpływające na uczenie się

Czynniki zewnętrzne

  1. Dziedziczność : instruktor w klasie nie może ani zmienić, ani zwiększyć dziedziczności, ale uczeń może ją wykorzystywać i rozwijać. Niektórzy uczniowie są bogaci w wyposażenie dziedziczne, podczas gdy inni są biedni. Każdy uczeń jest wyjątkowy i ma inne umiejętności. Wrodzona inteligencja jest inna u osób. Dziedziczność reguluje lub warunkuje naszą zdolność do uczenia się i tempo uczenia się. Inteligentni uczniowie mogą nawiązać i zobaczyć relacje bardzo łatwo i szybciej.
  2. Status uczniów : Warunki fizyczne i domowe również mają znaczenie: Niektóre problemy, takie jak niedożywienie, tj.; niedostateczna podaż składników odżywczych do organizmu, zmęczenie tj; zmęczenie, słabość cielesna i zły stan zdrowia są wielkimi przeszkodami w nauce. Oto niektóre z fizycznych warunków, na które uczeń może zostać dotknięty. Dom to miejsce, w którym mieszka rodzina. Jeśli warunki domowe nie są odpowiednie, uczeń jest poważnie dotknięty. Niektóre warunki w domu to zła wentylacja, niehigieniczne życie, złe oświetlenie itp. Wpływają one na ucznia i jego tempo uczenia się.
  3. Środowisko fizyczne : projekt, jakość i otoczenie przestrzeni do nauki , takiej jak szkoła lub klasa, mogą mieć kluczowe znaczenie dla powodzenia środowiska uczenia się . Rozmiar, konfiguracja, komfort — świeże powietrze, temperatura, światło, akustyka, meble — wszystko to może mieć wpływ na naukę ucznia. Narzędzia używane zarówno przez instruktorów, jak i uczniów bezpośrednio wpływają na sposób przekazywania informacji, od wyświetlaczy i powierzchni do pisania (tablice, markery, powierzchnie pinezek) po technologie cyfrowe. Na przykład, jeśli pokój jest zbyt zatłoczony, poziom stresu wzrasta, uwaga uczniów jest zmniejszona, a rozmieszczenie mebli jest ograniczone. Nieprawidłowe ustawienie mebli ogranicza pole widzenia prowadzącego lub materiał instruktażowy i ogranicza możliwość dopasowania do stylu nauki lub lekcji. Estetyka również może odgrywać pewną rolę, ponieważ jeśli ucierpi morale uczniów, ucierpi motywacja do chodzenia do szkoły.

Czynniki wewnętrzne

Istnieje kilka wewnętrznych czynników, które wpływają na uczenie się. Oni są

  1. Cele lub cele : Każdy ma cel. Każdemu uczniowi należy wyznaczyć cel zgodnie z oczekiwanym przez niego standardem. Cel jest celem lub pożądanym rezultatem. Istnieją 2 rodzaje celów zwane celami natychmiastowymi i odległymi. Cel, który pojawia się lub jest realizowany od razu, nazywany jest celem natychmiastowym, a cele odległe to te, których osiągnięcie wymaga czasu. Cele bezpośrednie powinny być postawione przed młodym uczniem, a cele odległe dla starszych uczniów. Cele powinny być konkretne i jasne, aby uczący się rozumieli.
  2. Zachowanie motywacyjne : Motywacja oznacza dostarczenie motywu. Motywacja uczących się powinna być zmotywowana, aby stymulować się zainteresowaniem. Takie zachowanie pobudza i reguluje wewnętrzne energie ucznia.
  3. Zainteresowanie : To cecha, która budzi uczucie. Zachęca ucznia do dalszego przesuwania zadań. Podczas nauczania instruktor musi wzbudzać wśród uczniów zainteresowanie dla jak najlepszego uczenia się. Zainteresowanie jest zachowaniem pozornym (wyraźnie widocznym lub zrozumiałym).
  4. Uwaga : Uwaga oznacza uwagę. Jest to koncentracja lub skupienie świadomości na jednym przedmiocie lub idei. Jeśli ma mieć miejsce efektywne uczenie się, niezbędna jest uwaga. Instruktorzy muszą przyciągnąć uwagę ucznia.
  5. Ćwiczenie lub praktyka : Ta metoda obejmuje powtarzanie zadań „n” wiele razy, takich jak potrzeby, wyrażenia, zasady itp. Dzięki temu uczenie się jest bardziej efektywne.
  6. Zmęczenie : Generalnie istnieją trzy rodzaje zmęczenia: mięśniowe, czuciowe i umysłowe. Zmęczenie mięśniowe i sensoryczne to zmęczenie ciała. Zmęczenie psychiczne występuje w ośrodkowym układzie nerwowym. Lekarstwem jest zmiana metod nauczania, np. wykorzystanie pomocy audiowizualnych itp.
  7. Umiejętność : Umiejętność to naturalna zdolność. Jest to stan, w którym zdolność jednostki do nabywania określonych umiejętności, wiedzy poprzez szkolenie.
  8. Postawa : To sposób myślenia. Należy sprawdzić nastawienie ucznia, aby dowiedzieć się, jak bardzo ma skłonność do uczenia się danego przedmiotu lub tematu.
  9. Warunki emocjonalne : Emocje to fizjologiczne stany istnienia. Należy pochwalić uczniów, którzy poprawnie odpowiedzą na pytanie lub dadzą dobre wyniki. Ta zachęta zwiększa ich zdolności i pomaga im osiągać lepsze wyniki. Pewne postawy, takie jak ciągłe znajdowanie błędów w odpowiedzi ucznia lub prowokowanie lub zawstydzanie ucznia przed klasą, przynoszą efekt przeciwny do zamierzonego.
  10. Szybkość, dokładność i retencja : Szybkość to szybkość ruchu. Zatrzymanie jest aktem zatrzymywania. Te 3 elementy zależą od umiejętności, postawy, zainteresowania, uwagi i motywacji uczniów.
  11. Działania związane z nauką : Nauka zależy od działań i doświadczeń nauczyciela, jego koncepcji dyscypliny, metod nauczania, a przede wszystkim jego ogólnej osobowości.
  12. Testowanie : Różne testy mierzą indywidualne różnice między uczniami w samym sercu efektywnej nauki. Testowanie pomaga wyeliminować subiektywne elementy pomiaru różnic i wyników uczniów.
  13. Przewodnictwo : Każdy potrzebuje przewodnictwa w jakimś momencie życia. Niektórzy potrzebują go stale, a niektórzy bardzo rzadko, w zależności od warunków uczniów. Mali uczniowie potrzebują więcej wskazówek. Poradnictwo to rada, jak rozwiązać problem. Poradnictwo obejmuje sztukę pomagania chłopcom i dziewczętom w różnych aspektach akademickich, poprawę aspektów zawodowych, takich jak wybór kariery i aspektów rekreacyjnych, takich jak wybór hobby. Poradnictwo obejmuje całą gamę problemów uczniów – zarówno uczenie się, jak i nieuczenie się.

Czynniki epigenetyczne

Wydaje się, że podstawową molekularną podstawą uczenia się są dynamiczne zmiany w ekspresji genów zachodzące w neuronach mózgu, które są wprowadzane przez mechanizmy epigenetyczne . Epigenetyczna regulacja ekspresji genów obejmuje w szczególności chemiczną modyfikację DNA lub białek histonowych związanych z DNA . Te modyfikacje chemiczne mogą powodować długotrwałe zmiany w ekspresji genów. Mechanizmy epigenetyczne zaangażowane w uczenie się obejmują metylację i demetylację neuronalnego DNA oraz metylację , acetylację i deacetylację neuronalnych białek histonowych .

Podczas uczenia się, przetwarzanie informacji w mózgu obejmuje indukcję modyfikacji oksydacyjnej w neuronalnym DNA, a następnie zastosowanie procesów naprawy DNA , które wprowadzają zmiany epigenetyczne. W szczególności do uczenia się i tworzenia pamięci wykorzystuje się procesy naprawy DNA polegające na łączeniu niehomologicznych końców i naprawie przez wycinanie zasad .

W ewolucji zwierząt

Zwierzęta zdobywają wiedzę na dwa sposoby. Pierwszym z nich jest uczenie się — w ramach którego zwierzę gromadzi informacje o swoim środowisku i wykorzystuje te informacje. Na przykład, jeśli zwierzę zje coś, co rani jego żołądek, uczy się tego ponownie nie jeść. Drugi to wiedza wrodzona, dziedziczona genetycznie. Przykładem tego jest narodziny konia, który może natychmiast chodzić. Koń nie nauczył się tego zachowania; po prostu wie, jak to zrobić. W niektórych scenariuszach wiedza wrodzona jest bardziej korzystna niż wiedza wyuczona. Jednak w innych scenariuszach jest odwrotnie – zwierzęta muszą nauczyć się pewnych zachowań, gdy niekorzystnie jest mieć określone wrodzone zachowanie. W takich sytuacjach uczenie się rozwija się w gatunku.

Koszty i korzyści wyuczonej i wrodzonej wiedzy

W zmieniającym się środowisku zwierzę musi stale zdobywać nowe informacje, aby przetrwać. Jednak w stabilnym środowisku ta sama osoba musi raz zebrać potrzebne informacje, a następnie polegać na nich do końca życia. Dlatego też różne scenariusze lepiej pasują albo do uczenia się, albo do wiedzy wrodzonej. Zasadniczo koszt uzyskania pewnej wiedzy w porównaniu z korzyścią z jej posiadania określa, czy zwierzę ewoluowało, aby uczyć się w danej sytuacji, czy też znało informacje z natury. Jeśli koszt zdobycia wiedzy przewyższa korzyści płynące z jej posiadania, wtedy zwierzę nie ewoluuje, aby się uczyć, ale zamiast tego ewoluuje nieuczenie się. Jeśli jednak korzyści płynące z posiadania pewnych informacji przewyższają koszt ich uzyskania, wtedy zwierzę jest znacznie bardziej prawdopodobne, że ewoluuje, aby nauczyć się tych informacji.

Nieuczenie się jest bardziej prawdopodobne w dwóch scenariuszach. Jeśli środowisko jest statyczne, a zmiany nie występują lub pojawiają się rzadko, uczenie się jest po prostu niepotrzebne. Ponieważ w tym scenariuszu nie ma potrzeby uczenia się — i ponieważ uczenie się może okazać się niekorzystne ze względu na czas potrzebny na przyswojenie informacji — brak uczenia się ewoluuje. Podobnie, jeśli środowisko jest w ciągłym stanie zmian, uczenie się jest również niekorzystne, ponieważ wszystko, czego się nauczyło, jest natychmiast nieistotne ze względu na zmieniające się środowisko. Wyuczone informacje nie mają już zastosowania. Zasadniczo zwierzę odniosłoby taki sam sukces, gdyby zgadło, jak gdyby się nauczyło. W tej sytuacji nieuczenie się ewoluuje. W rzeczywistości badanie Drosophila melanogaster wykazało, że uczenie się może w rzeczywistości prowadzić do spadku produktywności, prawdopodobnie dlatego, że zachowania i decyzje związane ze składaniem jaj zostały zaburzone przez interferencję ze wspomnieniami uzyskanymi z nowo poznanych materiałów lub z powodu kosztów energii w uczeniu się. .

Jednak w środowiskach, w których zmiana zachodzi w ciągu życia zwierzęcia, ale nie jest stała, uczenie się ma większe szanse na ewolucję. W takich sytuacjach nauka jest korzystna, ponieważ zwierzę może przystosować się do nowej sytuacji, ale nadal może stosować zdobytą wiedzę przez nieco dłuższy czas. Dlatego uczenie się zwiększa szanse na sukces w przeciwieństwie do zgadywania. Przykładem tego są środowiska wodne, w których krajobrazy mogą ulec zmianie. W tych środowiskach uczenie się jest faworyzowane, ponieważ ryby są predysponowane do uczenia się określonych wskazówek przestrzennych w miejscu, w którym żyją.

W roślinach

W ostatnich latach fizjolodzy roślin zbadali fizjologię zachowania i poznania roślin. Koncepcje uczenia się i pamięci są istotne w określaniu, w jaki sposób rośliny reagują na zewnętrzne sygnały, zachowanie niezbędne do przetrwania. Monica Gagliano, australijska profesor ekologii ewolucyjnej, argumentuje za skojarzeniowym uczeniem się grochu ogrodowego, Pisum sativum . Groszek nie jest specyficzny dla regionu, ale rośnie w chłodniejszym klimacie położonym na wyższych wysokościach. Artykuł Gagliano i współpracowników z 2016 r. ma na celu rozróżnienie między wrodzonym zachowaniem fototropizmu a wyuczonymi zachowaniami. Rośliny wykorzystują sygnały świetlne na różne sposoby, takie jak utrzymanie swoich potrzeb metabolicznych i utrzymanie wewnętrznego rytmu dobowego. Rytmy okołodobowe w roślinach są modulowane przez endogenne substancje bioaktywne, które zachęcają do otwierania i zamykania liści oraz są podstawą zachowań nyktynistycznych.

Gagliano i współpracownicy skonstruowali klasyczny test kondycjonowania, w którym sadzonki grochu podzielono na dwie kategorie doświadczalne i umieszczono w rurkach w kształcie litery Y. W serii sesji treningowych rośliny wystawiono na działanie światła schodzącego z różnych ramion tuby. W każdym przypadku wentylator dmuchał lekko w rurę w tym samym lub przeciwnym ramieniu co światło. Bodziec bezwarunkowy (US) był przewidywanym wystąpieniem światła, a bodźcem warunkowym (CS) był wiatr wiejący przez wentylator. Wcześniejsze eksperymenty wykazały, że rośliny reagują na światło, wyginając się i rosnąc w jego kierunku, poprzez zróżnicowany wzrost i podział komórek po jednej stronie łodygi rośliny za pośrednictwem ścieżek sygnałowych auksyny.

Podczas fazy testowej eksperymentu Gagliano sadzonki grochu umieszczono w różnych trójnikach i wystawiono na działanie samego wentylatora. Ich kierunek wzrostu został następnie odnotowany. Uznano, że „prawidłowa” odpowiedź sadzonek wrasta w ramię, w którym „przewidywano” światło z poprzedniego dnia. Większość roślin w obu warunkach doświadczalnych rosła w kierunku zgodnym z przewidywanym położeniem światła na podstawie pozycji wiatraka dnia poprzedniego. Na przykład, jeśli sadzonka była trenowana z wentylatorem i światłem schodzącym w dół tego samego ramienia rury Y, następnego dnia sadzonka rosła w kierunku wentylatora przy braku sygnałów świetlnych, mimo że wentylator był umieszczony po przeciwnej stronie Ramię Y. Rośliny w grupie kontrolnej nie wykazywały preferencji do konkretnego odgałęzienia rury Y. Procentowa różnica w zachowaniu populacji obserwowana między grupą kontrolną i eksperymentalną ma na celu odróżnienie wrodzonego zachowania fototropowego od aktywnego uczenia się asocjacyjnego.

Podczas gdy fizjologiczny mechanizm uczenia asocjacyjnego u roślin nie jest znany, Telewski et al. opisuje hipotezę, która opisuje fotorecepcję jako podstawę mechanopercepcji u roślin. Jeden z mechanizmów mechanopercepcji u roślin opiera się na kanałach jonowych MS i kanałach wapniowych. Białka mechanosensoryczne w dwuwarstwach lipidowych komórek, znane jako kanały jonowe MS, są aktywowane po fizycznym odkształceniu w odpowiedzi na nacisk lub napięcie. Przepuszczalne dla Ca2+ kanały jonowe są „strategowane” i umożliwiają dopływ osmolitów i wapnia, dobrze znanego drugiego przekaźnika, do komórki. Ten napływ jonów wyzwala pasywny przepływ wody do komórki w dół jej gradientu osmotycznego, skutecznie zwiększając ciśnienie turgoru i powodując depolaryzację komórki. Gagliano stawia hipotezę, że podstawą uczenia się asocjacyjnego u Pisum sativum jest połączenie szlaków mechanosensorycznych i fotosensorycznych, w którym pośredniczą szlaki sygnałowe auksyny. Rezultatem jest kierunkowy wzrost, aby zmaksymalizować wychwytywanie przez roślinę światła słonecznego.

Gagliano i in. opublikowali inny artykuł na temat zachowań przyzwyczajenia u mimosa pudica, w którym wrodzone zachowanie rośliny zostało zmniejszone przez wielokrotną ekspozycję na bodziec. Wokół tego artykułu, a bardziej ogólnie wokół tematu poznania roślin, pojawiły się kontrowersje. Charles Abrahmson, psycholog i biolog behawioralny, twierdzi, że częścią kwestii, dlaczego naukowcy nie zgadzają się co do tego, czy rośliny mają zdolność uczenia się, jest to, że naukowcy nie używają spójnej definicji „uczenia się” i „poznania”. Podobnie Michael Pollan, autor i dziennikarz, mówi w swoim artykule Inteligentna roślina, że badacze nie wątpią w dane Gagliano, ale raczej w jej język, a konkretnie jej użycie terminu „uczenie się” i „poznanie” w odniesieniu do roślin. Kierunkiem przyszłych badań jest testowanie, czy rytmy okołodobowe w roślinach modulują uczenie się i zachowanie oraz przeglądanie definicji naukowców dotyczących „poznania” i „uczenia się”.

Nauczanie maszynowe

Roboty mogą nauczyć się współpracować.

Uczenie maszynowe, gałąź sztucznej inteligencji , dotyczy budowy i badania systemów, które mogą uczyć się z danych. Na przykład system uczenia maszynowego może być przeszkolony w zakresie wiadomości e-mail, aby nauczyć się rozróżniać wiadomości spamowe i niebędące spamem. Większość modeli uczenia maszynowego opiera się na teoriach probabilistycznych, w których każdemu wejściu (np. obrazowi) towarzyszy prawdopodobieństwo, że stanie się pożądanym wyjściem.

Rodzaje

Fazy

Zobacz też

Teoria informacji

Rodzaje edukacji

Bibliografia

Uwagi

Zewnętrzne linki