Viens no svarīgākajiem mācīšanās mērķiem ir, lai skolēns, apguvis jaunu informāciju, to jēgpilni un praktiski lietotu savā dzīvē, turklāt skolā apgūtās zināšanas un prasmes spētu izmantot dzīves situācijās, kas būs atšķirīgas no skolā modelētajām un reizēm arī sarežģītākas. Daudzi pētījumu rāda, ka tas iespējams tikai tad, ja skolēns skolā apgūtās zināšanas un prasmes ir labi izpratis un spēj atcerēties arī pēc ilgāka laika (Schneider & Stern, 2010). Tādējādi varam pietiekami droši uzskatīt, ka atmiņas procesi ir neatņemams pamats labām, dzīvē izmantojamām zināšanām.

Atmiņas procesi

Atmiņas spēju veido daudzskaitlīgi procesi, un to darbību nodrošina atšķirīgas galvas smadzeņu neirālās sistēmas. To dažādība ļauj mums labāk saprast, kāpēc dažkārt vienu informāciju mēs atceramies labi, turpretī citu aizmirstam pāris sekundēs. Lielākā daļā cilvēku, tostarp skolotāju, vidū ir izplatīts mīts, ka cilvēka atmiņa darbojas kā videokamera vai cita ierakstu ierīce, kas saglabā visu, kas redzēts un dzirdēts (piem., Hermida et al., 2016; Simons & Chabris, 2011). Taču, ja tā būtu, mūsu galva būtu pārpilna ar nevajadzīgu informāciju un mēs nespētu nedz labi domāt, nedz atbilstoši rīkoties. Atmiņa nav pasīva, jebkuras informācijas uzglabāšana ir aktīvs, nepārtraukts iegaumēšanas, uzglabāšanas, aizmiršanas un konstruēšanas procesu kopums (Sternberg & Sternberg, 2016). Pētījumi kopš pagājušā gadsimta vidus rāda, ka cilvēka galvas smadzenes spēj apstrādāt ļoti daudz informācijas, taču ir vairāki priekšnoteikumi, lai konkrētu informāciju iegaumētu, uzglabātu un, pats galvenais, spētu vēlāk pilnvērtīgi lietot. Mūsdienu kognitīvās zinātnes, kas palīdz izglītības zinātnēm labāk veidot pamatu mācīšanās procesam, uzsver, ka zināšanu struktūras ir daudzveidīgas un to laba apgūšana prasa optimālus mācīšanās apstākļus, ietverot gan kvalitatīvus, gan kvantitatīvus aspektus (Linn, 2006; de Corte, 2011).

Atmiņas procesos nosacīti var izdalīt trīs pamata procesus:

• iegaumēšana; darbības, ko veic tas, kurš mācās, un kas nodrošina, lai konkrētā informācija tiktu iekodēta atmiņas struktūrās;
• glabāšana; darbības, kas nepieciešamas, lai informācija saglabātos ilgu laiku un to varētu lietot arī pēc vairākiem gadiem;
• atcerēšanās; darbības, kas veicamas, lai nepieciešamajā brīdī atcerētos to, kas vajadzīgs. Katrai šī procesa sekmīgai darbībai ir jāzina vairāki svarīgi priekšnoteikumi, kas šī raksta beigās tiks uzskaitīti un aprakstīti.

Atmiņas veidi

Neiroanatomiskie pētījumi rāda, ka cilvēka galvas smadzenēs nav viena reģiona, kas atbildētu par visu atmiņas spēju (Emilien et al., 2004). Ir daudzi savstarpēji saistīti un vienlaikus noteiktās situācijās atšķirīgi smadzeņu lauki, kuru laba sadarbība nodrošina cilvēkam spēju atcerēties, kas bija pirms dažām sekundēm vai vairākiem gadiem. Visus atmiņas procesus vienkāršības labad var iedalīt divos no laika perspektīvas un divos, no satura puses raugoties: - no laika perspektīvas iedala īstermiņa jeb darba atmiņu un ilgtermiņa atmiņu; - no satura perspektīvas iedala deklaratīvo un procedurālo atmiņu. Tādējādi var teikt, ka skolēns mācīšanās laikā aktīvi lieto gan īstermiņa, gan ilgtermiņa atmiņu un vienlaikus deklaratīvās un procedurālās atmiņas sistēmu. Turklāt nedrīkst aizmirst, ka atmiņa tāpat kā uzmanība ir modāla. Tas nozīmē, ka informācija var tikt iegaumēta gan vizuāli (redzot uz tāfeles uzzīmēto), gan audiāli (klausoties mācību stundā skolotāja teikto), gan izmantojot citas maņas (aptaustot fizikas laboratorijas darbā materiālus). Vienlaikus atmiņas un emociju procesi ir savstarpēji mijiedarbīgi procesi un spēcīgas emocijas, tā, piemēram, garastāvoklis var gan palīdzēt, gan traucēt atmiņas procesiem.

Ko nodrošina dažādie atmiņas veidi?

• Īstermiņa jeb darba atmiņa nodrošina spēju lietot informāciju šajā brīdī un veikt ar to daudzveidīgas darbības (Baddeley, 2018). Piemēram, darba atmiņa ir neatņemama sastāvdaļa rēķināšanai galvā vai teksta izlasīšanai, saprašanai un pārstāstīšanai. Darba atmiņa nodrošina operatīvu spēju (dažkārt to sauc par operatīvo atmiņu) vienlaikus paturēt prātā noteiktu informāciju, to pārmainīt un izmantot tālāk. Darba atmiņas spēja metaforiski salīdzināma ar datora spēju vienlaikus darbināt vairākas programmas un nodrošināt to nepārtrauktu darbību. Svarīgi ir zināt, ka darba atmiņai ir noteikta ietilpība un tā mainās atkarībā no vecuma un citiem bioloģiskiem nosacījumiem.
• Ilgtermiņa atmiņa nodrošina cilvēkam svarīgas un personīgas informācijas ilgu uzglabāšanu (pat dzīves garumā), taču vienlaikus ir pakļauta nemitīgam aizmiršanas procesam. Aizmiršanas nosacījums ir informācijas lietošana – jo mazāk tā tiek lietota, jo vairāk pakļauta aizmiršanas riskam. Pamatīga informācijas nogulšanās ilgtermiņa atmiņā prasa daudzas stundas, un līdz labai iegaumēšanai nepieciešama īstermiņa atmiņa (Izquierdo & Medina, 1997).
• Deklaratīvā atmiņa veido pamatu visām deklaratīvajām zināšanām, kas ietver gan cilvēka autobiogrāfiskās atmiņas (epizodiskā atmiņa par notikumiem), gan iemācītās zināšanas (semantiskā atmiņa) – faktus par visu uz pasaules (Johnson & Raye, 1981).
• Procedurālā atmiņa (dažkārt saukta par nedeklaratīvo jeb motoro atmiņu) veido pamatu visām ķermeņa spējām lietot jebkādas kustības, sākot no artikulācijas muskuļu kustībām, lai izrunātu konkrētus vārdus, un beidzot ar sarežģītām secīgām kustībām kādā sporta veidā (Clyman, 1991).

Saprotams, ka dzīvē gandrīz nav tādu reižu, kad lieto tikai vienu atmiņas veidu. Klasē skolēni, mācoties konkrētas zināšanas, semantiskajā atmiņā iegaumē faktus, epizodiskajā atmiņā iegulstas konkrēto mācību epizode un paša loma tajā, vienlaikus procedurālajā atmiņā paliek konkrētās ķermeņa kustības, darbības un to secība. Var teikt, ka teju vai ikvienas atmiņas neatņemamas sastāvdaļas būs semantiska informācija (Kas? Konkrēts fakts), epizodiska informācija (Kur, kad? Tas notika tad, tur un ar mani) un procedurāla informācija (Kā? Tas jādara tādā secībā un ar tādām darbībām).

Kas palīdz atmiņai?

Lai arī skolotājs ir neatņemams mācību procesa dalībnieks, tomēr atmiņas un citus kognitīvos procesus, kas nodrošina zināšanu apgūšanu, darbina tikai un vienīgi skolēns. Tādējādi skolotājam ir ne tikai svarīgi zināt sava mācību priekšmeta saturu, bet arī to, kā šo saturu vislabāk konstruē, iegaumē un apgūst, vēlāk atceras un lieto skolēni (Dumont et al., 2010). Tas liek domāt, ka skolotājam ir jāņem vērā, kādi apstākļi un metodes vislabāk nodrošina zināšanu iegaumēšanas, glabāšanas un atcerēšanās spējas skolēniem.

Iepriekšējās zināšanas.

Pētījumu dati rāda, ka skolēni labāk apgūst zināšanas, kuras var labi sasaistīt ar iepriekš apgūtajām. Šādam nolūkam pirms jaunu zināšanu apgūšanas vienmēr ir derīgi atsaukt atmiņā, kas par šo tēmu vai konkrēto lietu jau ir zināms un kā jaunā informācija papildina vai maina veco. Iepriekšējās zināšanas ir daudz labāks lietpratības prognozētājs nekā intelekta spējas kopumā (Stern, 2001; Vosniadou, 2008).

Zināšanu integrēšana.

No skolotāja skatupunkta raugoties, zināšanas konkrētā mācību jomā var šķist kā vienotas, taču skolēnam tās var likties kā savstarpēji nesaistīti zināšanu fragmenti. Tāpēc ar dažādu metožu un starpdisciplināru uzdevumu palīdzību skolotājs var līdzēt skolēnam veidot aizvien skaidrāku un dziļāku izpratni par to, kā dažādās zināšanas savā starpā saistītas un papildina cita citu (Linn, 2006). Vienlaikus skolēni apgūst, kā zināšanas un problēmu risināšanas procedūras ir hierarhiski savā starpā saistītas un kā to daļas, noteikta secība var ļaut nonākt pie jauniem risinājumiem un atklājumiem (Ritter, Anderson, Koedinger & Corbett, 2007).

Zināšanas un procedūras.

Vienlaikus konkrētas zināšanas par noteiktu tēmu var būt konceptuālas (piemēram, vienādojuma izteiksmes definīcija), taču pilnīgai izpratnei nepieciešamas procedurālas zināšanas, lai atrisinātu konkrētu matemātisku uzdevumu. Tādējādi noteiktas kompetences sasniegšanai jomā svarīgas ir konceptuālās jeb deklaratīvās zināšanas, kā arī procedurālās (Siegler, 2003). Kā jau iepriekš minēts, cilvēki abas zināšanas iegaumē ar dažādu atmiņas sistēmu palīdzību, tāpēc mācīšanās procesā ir svarīgi darbināt abas. Svarīgi ir ne tikai mācīt atsevišķi zināšanas un procedūras problēmu risināšanai, bet arī darīt to vienoti un integrēti (Baroody, 2003; Rittle-Johnson, Siegler & Alibali, 2001). Vienotam mācīšanas procesam svarīgi ir metakognitīvie procesi, kuru laikā zināšanu apguvējs mācās apzināti, sistēmiski un mērķtiecīgi lietot konkrētas zināšanas un darbības problēmu risināšanai (Hartman, 2001).

Atmiņas ierobežojumi.

Jau pieminētā īstermiņa jeb darba atmiņa ir ar ierobežotu apjomu. Ja vēlamies, lai informācija nonāktu ilgtermiņa atmiņā, tā mums ilgāku laiku vai noteikts reižu skaits jāpatur darba atmiņā. Lai tas notiktu, darba atmiņā ar informāciju kaut kas ir jādara (jau iepriekš minētā sasaiste ar iepriekšējām zināšanām, integrācija ar citām zināšanām, sasaiste ar darbību, procedūrām, pieredzi utt.) un turklāt vairākas reizes (Anderson & Schunn, 2000). Skolotāji var nodrošināt, lai skolēnu darba atmiņa netiktu pārslogota ar pārāk lielu informācijas apjomu (vai traucējošu informāciju), vienlaikus rūpējoties par to, lai vajadzīgā informācija tiktu atkārtota vairākas reizes (gan vienā, gan vairākos kontekstos un formātos). Maz ticams, ka vienu reizi dzirdēta vai izlasīta informācija labi iegulsies ilgtermiņa atmiņā, tāpēc informācija vairākkārt jāatkārto un jānostiprina.

Iegaumēšanas stratēģijas.

Pētījumi rāda, ka visi skolotāji vēlas, lai mācību stundās apgūtās zināšanas skolēni atcerētos pēc ilgāka laika un lietotu pēc vajadzības. Taču šim mērķim tik ļoti nepieciešamo atmiņas spēju procesus skolotāji nemāca (Ornstein et al., 2010). Līdzīgi kā ar uzmanības procesiem, kur neko nedod teikt skolēniem, lai viņi ir uzmanīgi (jo skolēni nezina, kā to darīt), tāpat ar atmiņas procesiem, – velti teikt skolēniem, lai viņi atceras vai iegaumē konkrēto informāciju, ja skolēni nezina, kā to darīt. Citiem vārdiem sakot, nepieciešamas konkrētas iegaumēšanas, atkārtošanas un atcerēšanās stratēģijas, kas var palīdzēt optimāliem īstermiņa un ilgtermiņa atmiņas procesiem. Vēl pirms to lietošanas nepieciešams mācīšanās gaitā tieši un nepārprotami mācīt skolēniem mācīšanos. Šīs tēmas sakarā būtu jāmāca un jāstāsta skolēniem gan par atmiņas procesiem kā tādiem, gan veicamajām darbībām, kas nodrošina vislabāko iegaumēšanu. Tas attiecināms arī uz pašvadītās mācīšanās caurviju. 

Iegaumēšanas stratēģijas ir vairākas, un to lietošanu un efektivitāti nosaka gan iegaumējamais materiāls, gan konteksts. Visbiežāk lietotās un vismazāk efektīvās iegaumēšanas stratēģijas, kas tiek lietotas skolā, ir “iekalšanas” stratēģijas, kad vajadzīgā informācija tiek daudzas reizes mehāniski atkārtota (piemēram, dzejoļu mācīšanās gadījumā), līdz to ir iespējams atcerēties. Šāda atmiņas procesa gadījumā atkārtotā informācija netiek sasaistīta ar citu, un tās atcerēšanās var tikt apgrūtināta, mainoties informācijas lietošanas kontekstam. Iegaumēšanai vairāk palīdz un kopumā efektīvākas ir asimilācijas stratēģijas, kas palīdz jaunās zināšanas labi sasaistīt ar jau zināmām, tādējādi veidojot vienu, integrētu zināšanu struktūru. Šāda iegaumēšana pieprasa no skolēna dziļu konkrēto zināšanu izprašanu, daudzpusīgu tās izpēti, lai atrastu kopīgo, atšķirīgo no jau zināmā un iepriekš lietotā.

Visbeidzot, iegaumēt palīdz mnemonika jeb dažādi āķīgi paņēmieni, kas veicina grūtākas, abstraktākas informācijas atcerēšanos. Mnemonika palīdz gadījumos, kad informācija ir grūti saistāma ar jau zināmo, tā ir pietiekami abstrakta un sarežģīta. Piemēram, var lietot akronīmus jeb vārdus, kas veidoti no iegaumējamo vārdu pirmajiem burtiem (NATO, ApJunSenNo), vai kategorijas, kas ļauj iegaumējamo informāciju strukturēt.

Ne mazāk svarīgi priekšnoteikumi labiem atmiņas procesiem ir vide, kurā bērns dzīvo, un diennakts režīms. Atmiņas procesiem būtisks ir konsolidācijas process, kad jaunā informācija labi sasaistās ar iepriekš apgūto. Konsolidācija saskaņā ar līdz šim izpētīto noris tikai veselīga miega laikā (Sternberg & Sternberg, 2016), kas nozīmē, ka bērnam katru nakti ir jāguļ noteikts daudzums stundu.

Vecuma atšķirības

Līdzīgi kā uzmanības procesiem, arī atmiņai līdz ar vecumu pieaug tās spēja un apjoms. Pieaugot vecumam, bērniem pieaug spēja ātrāk un vairāk mācīties, jo pakāpeniski attīstās un pilnveidojas īstermiņa un ilgtermiņa atmiņas procesi (Sternberg & Sternberg, 2016). Tāpēc der ņemt vērā konkrētā vecumā bērna atmiņas iespējas un nodrošināt tādu informācijas apjomu, kas atbilst viņa attīstībai tīstībai. Tāpat svarīgi atcerēties, ka bērniem pirmsskolas un sākumskolas periodā visvairāk attīstīta ir neverbālā atmiņa (vizuālā, taktilā u. c.), kas saistīts ar to, ka pietiekama valodas spēja attīstās pakāpeniski un nedaudz vēlāk (Haden et al., 2011). Pirmsskolas vecumā arī uzmanības spēja ir vājāka, un, lai kaut ko labi iemācītos, tā ir nepieciešama. Uzmanību vajag arī, lai nepieciešamo informāciju iemācītos bez kļūdām. Bērniem atmiņas spējas var ievērojami atšķirties, iegaumējot dažādus informācijas veidus. Piemēram, 5 gadus veci bērni caurmērā pareizi atceras iepriekš iegaumētu 3 ciparu virkni, 2 vārdu virkni un 3 telpisku objektu virkni (Roman et al., 2014). Noteiktos vecumposmos atmiņas spēja var straujāk attīstīties, taču tad tās kapacitātes pieaugšanas ātrums var samazināties (sk. grafiku). Vienlaikus attīstās arī spēja atcerēties sarežģītu informāciju. Tādējādi no skolotāja tiek sagaidīts, ka viņš informāciju pasniedz un palīdz bērnam to strukturēt atbilstoši viņa attīstības iespējām, piemēram, agrīnākos vecumposmos runājot īsākiem teikumiem un vairākkārt to atkārtojot, reizē pārliecinoties, ka bērns informāciju ir sapratis bez kļūdām.

Apkopojot iepriekš minētās atziņas, jāuzsver, ka atmiņas procesi ir konstruējoši pēc savas dabas, tāpēc mūsdienu skolā bērniem ilglaicīgi nepieciešamās zināšanas jāapgūst vecumam atbilstošā apjomā, jēgpilni saistot ar jau iepriekš iemācīto, pēc iespējas tās lietojot un izprotot to nozīmi savā dzīvē, kā arī izmantojot dažādus mācīšanās paņēmienus un stratēģijas. 

Mg.psych. Edmunds Vanags, Skola2030 vecākais eksperts

Atsauces
• Anderson, J. R. & Schunn, C. D. (2000), “Implications of the ACT-R Learning Theory: No Magic Bullets”, in R. Glaser (ed.), Advances in Instructional Psychology: Educational Design and Cognitive Science, Erlbaum, Mahwah, NJ, Vol. 5, pp. 1-34.
• Baddeley, A. (2018). Exploring Working Memory. Selected Works of Alan Baddeley. Routledge.
• Baroody, A. J. (2003), “The Development of adaptive expertise and flexibility: The integration of conceptual and procedural knowledge”, in A.J. Baroody and A. Dowker (eds.), The Development of Arithmetic Concepts and Skills: Constructing Adaptive Expertise, Erlbaum, Mahwah, NJ, pp. 1-33.
• Clyman, R. B. (1991). The procedural organization of emotions: A contribution from cogni- tive science to the psychoanalytic theory of therapeutic action. Journal of the American Psychoanalytic Associations, 39 (suppl.), 349– 382.
• de Corte (2010). Historical developments in the understanding of learning. In Dumont, H., Istance, D., & Benavides, F. (Eds.). The nature of learning. OECD.
• Dumont, H., Istance, D., Benavides, F. (2010). The Nature of Learning. Using research to inspire practice. OECD publications.
• Emilien, G., Durlach, C., Antoniadis, E., Van der Linden, M., Maloteaux, J. M. (2004). Memory: neuropsychological, imaging, and psychopharmacological perspectives. Psychology Press, Canada.
• Haden, C. A., Ornstein, P. A., O’Brien, B. S., Elischberger, H. B., Tyler, C. S., Burchinal, M. J. (2011). The Development of Children’s Early Memory Skills. Journal of Experimental Child Psychology, 108(1): 44–60.
• Hartman, H. J. (2001), Metacognition in Learning and Instruction, Kluver, Dordrecht.
• Hermida, M. J., Segretin, M. S., Garcia, A. S., Lipina, S. J. (2016). Conceptions and misconceptions about neuroscience in preschool teachers: a study from Argentina, Educational Research, 58:4, 457-472
• Izquierdo, I., & Medina, J. H. (1997). Memory formation: The sequence of biochemical events in the hippocampus and its connection to activity in other brain structures. Neurobiology of Learning and Memory, 68, 285–316.
• Linn, M. C. (2006), “The knowledge integration perspective on Learning and instruction”, in R. K Sawyer (ed.), The Cambridge Handbook of the Learning Sciences, cambridge university press, New York, pp. 243-264.
• Ornstein, P. A., Coffman, J. L., Grammer, J. K., San Souci, P. P., & McCall, L., E. (2010).
• Linking the classroom context and the development of children’s memory skills. In J. L. Meece & J. S. Eccles (Eds.), Handbook of research on schools, schooling, and human development (pp. 42–59). New York: Routledge.
• Ritter, S., J. R., Anderson, K. R., Koedinger & Corbett, A. (2007), “Cognitive Tutor: applied research in Mathematics education”, Psychonomic Bulletin and Review, Vol. 14, No. 2, pp. 249-255.
• Rittle-Johnson, B., R.S. Siegler and M.W. Alibali (2001), “Developing conceptual understanding and procedural skill in Mathematics: an iterative process”, Journal of Educational Psychology, Vol. 93, No. 2, pp. 346-362.
• Roman, A. S., Pisoni, D. B., Kronenberger, W. G. (2014). Assessment of Working Memory Capacity in Preschool Children Using the Missing Scan Task. Infant Child Development, 23(6): 575–587.
• Schneider, M., Stern, E. (2010). The cognitive perspective on learning: ten cornerstone findings. In The Nature of Learning. Using research to inspire practice. Eds. Dumont, H., Istance, D., Benavides, F., OECD publications.
• Simons, D. J., Chabris, C. F. (2011). What People Believe about How Memory Works: A Representative Survey of the U.S. Population. PLoS ONE 6(8): e22757.
• Siegler, R.S. (2003), “Implications of cognitive science research for Mathematics education”, in J. Kilpatrick, W.B. Martin and D.E. Schifter (eds.), A Research Companion to Principles and Standards for School Mathematics, National council of Teachers of Mathematics, Reston, Va, pp. 219-233.
• Sternberg, R. J., Sternberg, K. (2016). Cognitive psychology, 7th edition. Wadsworth Publishing.
• Stern, E. (2001), “Intelligence, prior knowledge, and Learning”, in N.J. Smelser and P.B. Baltes (eds.), International Encyclopedia of the Social and Behavioral Sciences, Elsevier science, Oxford, Vol. 11, pp. 7670-7674.
• Vosniadou, S., C. Ioannides, A. Dimitrakopoulou and E. Papademetriou (2001), “Designing Learning environments to promote conceptual change in science”, Learning and Instruction, Vol. 11, No. 4-5, pp. 381-419.
• Wallace, S. (2015). A dictionary of education. 2nd edition. Oxford University Press.