- Hukommelse er først og fremst en hjelp til å overleve. Vi husker fordi vi har nytte av det, skriver Jorun Nyléhn.

Hjernen belønner nyttig læring

Forskeren forteller:

Evolusjonshistorien vår kan gi oss nyttige hint om læring i dagens skole.

10.11 2017 05:00

Studentene har forberedt seg godt. Temaet er samspill mellom arter, eksempelet er parasitter. Timen starter med en audition, der studentene konkurrerer om tittelen Årets Parasitt. På maksimalt tre minutter skal de gi en kort presentasjon av en selvvalgt parasitt.

Tre studenter er jury. Juryen skal vurdere originalitet, innlevelse i parasittens livssyklus og læring hos tilhørerne. Vi har poeng og premie, og enda bedre: positiv oppmerksomhet for god faglig presentasjon.

Medstudentene følger ivrig med og stemningen er god. Studentene har varierte, engasjerte og gode presentasjoner. Dette er gøy for både utøvere og tilhørere, og alle er med. Studentene skal bli lærere og gode erfaringer med undervisning er verdifulle.

Studentenes tilbakemeldinger på undervisningen er gode. De sier de lærer mye på en morsom måte, og at variasjon og aktivitet gjør naturfag spennende og gøy. Studentene sier også at de snakker om oppleggene og hva de lærer til andre. Dermed lærer de enda mer.

Men det går da ikke an å ha det så gøy med læring – eller?

Hukommelsens evolusjon

Læring skjer i hjernen, og den undervisningen du nettopp har lest om hviler på sentrale trekk ved hjernens funksjon. Vi skal derfor ta en snartur gjennom hjernens biologi. Hukommelse er først og fremst en hjelp til å overleve: vi husker fordi vi har nytte av det. Læring er evolvert, en tilpasning med en enormt lang forhistorie. Biologer bruker ordet evolvere om utvikling over lang tid.

Læring kan ha oppstått allerede for 545 millioner år siden. Hukommelse utløste trolig en enorm artsdannelse, som ble startpunktet for store deler av dyreriket. Resultatet ble også menneskehjernen, som ofte ansees for å være jordas mest kompliserte biologiske materiale. Men på tross av 545 millioner års evolusjon: læring er fortsatt vanskelig.

Bare en del av hjernen har fått lang tid på å perfeksjonere seg: den ubevisste delen. Og vårt ubevisste takler enormt mye. Iallfall så lenge vi kan bygge på tidligere erfaringer. Mesteparten av aktiviteten i hjernen er ubevisst.

Bevisstheten er vesentlig yngre. Noen tolker 300 000 år gamle redskaper av stein som tegn på bevisste handlinger, men vi kan ikke vite hvor lenge bevissthet har eksistert. Bevisstheten trengs for nye situasjoner, for kritisk vurdering av ny informasjon. Den er sterkt begrenset og evolusjonært sett ganske ny.

Eksperimenter tyder på at det ubevisste har overordnet kontroll, og bestemmer om bevisstheten skal skrus på eller ikke. At noe er nytt eller overraskende kan bidra til dette, for eksempel et annerledes undervisningsopplegg som Årets Parasitt.

I det ubevisste samles erfaringer og kunnskap i nettverk, som vi kaller langtidsminnet. Her har vi kanskje uendelig lagringskapasitet. Uendeligheten skaper imidlertid problemer: informasjonen skal jo hentes fram igjen. Iallfall den nyttige informasjonen. Vi trenger ikke huske hva vi spiste sist mandag. Kunnskap vi aldri skal bruke gjør vi best i å glemme. Hukommelsen tar vare på fortida for å dra nytte av den i framtida.

Hjernen bør skille den nyttige informasjon fra resten, og hente den fram igjen når den trengs. Et stikkord her er nettverk: informasjon som er lagret i sammenheng, som vi kan relatere til annen kunnskap og dermed forstår, er betydelig enklere å hente fram igjen. Men ikke alle sammenhenger er like nyttige.

Vi burde forvente beinhard prioritering, hjernens primære mål er overlevelse. (Dernest, reproduksjon.) Flere eksperimenter har vist at vi husker informasjon som har vært nyttig for oss i evolusjonær tid bedre. Spiselig, giftig og farlig setter sterkere spor i hukommelsen.

En giftig slange er lettere å huske enn en pistol. Mennesker har levd med slanger lenge, og hjernene våre er innstilt på å se dem. Pistoler må læres. Tilsvarende synes de fleste at parasitter er ekle, og det er forståelig: de kan være farlige for oss.

Men hvordan klarer hjernen å skille nyttig fra uvesentlig?

Dopaminkick for bedre læring

En del av svaret på hjernens ubevisste prioriteringer finnes i et lite molekyl: signalstoffet dopamin.

Dopamin er enkelt sagt hjernens belønning, som gir oss et lite kick når vi gjør noe hjernen vurderer som viktig for vår overlevelse (eller reproduksjon). Økt nivå av dopamin gjør at minnet lagres bedre i hukommelsen, inkludert detaljer om hvordan vi oppnådde belønningen.

Når vi gleder oss over et nytt kantarellsted, bidrar økt dopaminnivå til at vi husker hvordan vi fant det. Når vi har felt en elg, er det lurt å huske hvordan vi klarte det. Ikke bare hvor elgen var, men også samarbeidet om å få dyret drept.

Her er vi over på noe vesentlig for klasserommet.

Mennesket har evolvert som flokkdyr, noe som betyr mye for hva hjernen finner viktig nok til å øke dopaminnivået. En god sosial posisjon har økt sjansen for å sende en større andel gener videre. Både tilhørighet og posisjon i flokken kan gi dopaminkick, på linje med en busk fylt av modne bringebær eller et reinsdyr i fangstgropa. Å få vist fram gode egenskaper og innsats for flokken kan øke dopaminnivået og bidra til økt læring.

Kanskje det er dette som skjer under Årets Parasitt: studentene hjelper hverandre med å lære, og de hjelper seg selv samtidig. En felles god opplevelse huskes bedre. I undervisning gjelder det selvsagt å knytte opplevelsen til faglig innhold. Å gjennomføre en presentasjon med oppmerksomme, engasjerte tilhørere kan øke dopaminnivået. Å lære bort til andre er bra for egen forståelse, og positiv oppmerksomhet fra hele klassen bidrar med et dopaminkick. Signalet fra det ubevisste blir tydelig: dette fungerte bra, jeg må huske hvordan jeg fikk det til!

Arbeidsminnets evolusjon

Undervisningsopplegget bygger på enda et sentralt trekk ved hjernens funksjon. Hjernen er ikke bare hukommelse. Vi kan også tenke grundig gjennom informasjon og hendelser. Denne evnen er sterkt begrenset, og foregår i arbeidsminnet.

Å spre læring utover gjør at denne begrensningen får mindre å si. En måte er å forberede seg før timen starter, arbeid utenom selve undervisningen avlaster arbeidsminnet. I tillegg kan arbeidsminnet øke litt når vi er motiverte, noe som også kan skje via et høyere dopaminnivå.

Å la studentene forberede seg før timen, som i Årets Parasitt, avlaster arbeidsminnet.

Innimellom kunne det vært kjekt med mer arbeidsminne. For eksempel i en stressa kassakø med glemt pinkode og lavt blodsukker. Men evolusjonen må bygge på det som er tilgjengelig, den kan ikke finne opp ønskede egenskaper fra ingenting. Dette gjelder også hjernens egenskaper.

Arbeidsminnet har evolvert vesentlig gjennom menneskets historie. Sjimpanser klarer 2-3 momenter på en gang, spebarn noe mer, og mennesker har en topp på 5-9 momenter i tjueårsalderen. Det spørs riktignok hvordan man måler, men forholdstallet er representativt. Arbeidsminnets begrensninger gjelder bare ny kunnskap, informasjon som allerede er lagret i sammenheng i langtidsminnet gir liten belastning.


Vinneren av Årets parasitt fikk spise brødskivene sine på en bordbrikke full av faglig innhold. (Foto: Espen Rustad)

Arbeidsminnet varierer fra person til person, og det er ikke konstant hos et individ. Stress, motivasjon og forventninger til egen prestasjon kan påvirke. For eksempel er moderat stressnivå optimalt, mens lavt og høyt reduserer arbeidsminnet. Å øve på å presentere i en positiv og humoristisk sammenheng bidrar til lavere stressnivå, slik at flere ressurser er ledige for læring. Åpning for noen frie valg kan også være gunstig, som å la studentene velge eksempel selv. De får sjansen med Årets Parasitt.

Nå tenker du kanskje at jeg ønsker all undervisning endret til auditions. Helt feil. Det kunne ikke vært mer feil. Dopaminkick utløses i særlig grad når noe er nytt: når du forstår noe nytt, lærer noe nytt, opplever noe nytt. Ensretting blir meningsløst. Variasjon er viktig. Variasjon med biologiske baktanker.

Etter avsluttet audition telte vi poeng og delte ut premie. Kanskje du vil vite hva slags premie vinneren fikk? Ikke akkurat godteri. Vi snakker selvsagt faglig innhold. Bordbrikken under middagstallerkenen kan lages av et laminert A3-ark med biologisk motiv. Og hva er vel ikke mer egnet enn en livssyklus som sirkler seg rundt tallerkenen?

Repetisjonen er sikret.

forskning.no ønsker en åpen og saklig debatt. Vi forbeholder oss retten til å fjerne innlegg. Du må bruke ditt fulle navn. Vis regler

Regler for leserkommentarer på forskning.no:

  1. Diskuter sak, ikke person. Det er ikke tillatt å trakassere navngitte personer eller andre debattanter.
  2. Rasistiske og andre diskriminerende innlegg vil bli fjernet.
  3. Vi anbefaler at du skriver kort.
  4. forskning.no har redaktøraransvar for alt som publiseres, men den enkelte kommentator er også personlig ansvarlig for innholdet i innlegget.
  5. Publisering av opphavsrettsbeskyttet materiale er ikke tillatt. Du kan sitere korte utdrag av andre tekster eller artikler, men husk kildehenvisning.
  6. Alle innlegg blir kontrollert etter at de er lagt inn.
  7. Du kan selv melde inn innlegg som du mener er upassende.
  8. Du må bruke fullt navn. Anonyme innlegg vil bli slettet.

Annonse

Vil du lese forskningen om læring og evolusjon?

Immordino-Yang, M. H. (2016). Emotions, Learning and the Brain. Exploring the Educational Implications of Affective Neuroscience. New York: W. W. Norton & Company.

Markant, D. B., Ruggeri, A., Gureckis, T. M., & Xu, F. (2016). Enhanced Memory as a Common Effect of Active Learning. Mind, Brain, and Education, 10(3), 142-152, doi:10.1111/mbe.12117.

Shohamy, D., & Adcock, R. A. (2010). Dopamine and adaptive memory. Trends in Cognitive Sciences, 14(10), 464-472, doi:10.1016/j.tics.2010.08.002.

Forskeren forteller

Denne spalten gir plass til forskere og studenter som med egne ord forteller om sin forskning.