Fokus: kognitionsvetenskapliga principer och digitala verktyg
Varför fokus? Kognitionsvetenskap och science of learning har fått stort genomslag i dagens diskussion om undervisning, läromedel och edtech. Därför tittar vi närmare på vad forskningen säger och vilka begränsningar som finns när principerna omsätts i undervisning och digitala verktyg.
Vetenskapen om lärande, ofta kallad science of learning, är ett tvärvetenskapligt forskningsområde som undersöker hur människor lär och utvecklas. Kognitionsvetenskap är en viktig del av området och bidrar med kunskap om bland annat minne, uppmärksamhet och informationsbearbetning. Området hämtar också kunskap från exempelvis utvecklingspsykologi, neurovetenskap, lingvistik och utbildningsvetenskap.
Lärandet sitter inte i tekniken, men i design och användning.
Edtech kan fungera som ett konkret stöd för läraren i undervisningen, särskilt när verktygen är designade och används med stöd i exempelvis kognitionsvetenskapliga principer. Det är ganska vanligt att digitala verktyg bygger på kognitionsvetenskapliga principer, som till exempel att hjälpa läraren att arbeta systematiskt med framplockningspraktik, där elever får aktivera tidigare kunskaper genom förtest (quizzar), frågor eller korta övningar. De kan också stödja utspridd repetition, där centralt innehåll återkommer efter en tid för att kunskaper ska befästas. Andra exempel är direkt återkoppling, stegvis stöttning, varierad övning och multimodalt lärande, där elever får möta innehåll genom både bild, text, ljud och interaktion. Det kan stärka förståelsen, genom så kallad dual coding, där visuella och verbala representationer kombineras.
Poängen är inte att tekniken i sig skapar lärande, utan att väl utformade och rätt använda digitala verktyg kan hjälpa läraren att omsätta etablerade undervisningsstrategier i praktiken, följa elevernas progression och anpassa undervisningen efter behov. De kan också skapa fler möjligheter till samarbete, gemensamt skapande och återkoppling mellan elever och lärare.
Kognitionsvetenskap i undervisning- evidensläget
Kognitionsvetenskap ger viktiga insikter om hur elever lär sig. Forskningen pekar på flera principer som kan stödja undervisningen, till exempel att sprida ut lärandet över tid, låta elever återkalla kunskap ur minnet, använda lösta exempel och kombinera text, bild och muntliga förklaringar.
Samtidigt visar Education Endowment Foundations forskningsöversikt Cognitive Science approaches in the Classroom att det inte räcker att känna till principerna. Det avgörande är hur de används i klassrummet, i vilket ämne, med vilken elevgrupp och med vilket syfte. Det som fungerar i en kontrollerad studie, ett laboratorium eller ett ämne fungerar inte automatiskt i alla undervisningssituationer, åldrar och ämnen. Rapportförfattarna menar vidare att det är viktigt att förstå att avsaknad av evidens inte är samma sak som bevis på att en metod är ineffektiv och manar till försiktighet med att dra slutsatsen att en princip som inte visat effekt i laboratoriestudier eller i en viss klassrumskontext inte kan vara framgångsrik i andra sammanhang. Och omvänt.
Rapporten fokuserar på tillämpad kognitionsvetenskap: dvs hur principerna används i klassrummet och vilka slutsatser man kan dra av det. Översikten tittar inte specifikt på studier som har fokus på lärares val av läromedel, material eller verktyg, utan på kognitionsvetenskapliga principer och hur de tillämpas i klassrummet och vilken evidens det finns för det.
Huvudsakliga slutsatser från EEF:s rapport om tillämpade kognitionsprinciper
- Kognitionsvetenskapliga principer kan stödja lärande.
Principer som framplockningspraktik, utspridd repetition, stöttning, lösta exempel och dual coding kan hjälpa elever att förstå, minnas och befästa kunskap. - Evidensen i vanliga klassrum är mer begränsad.
Många principer har starkt stöd i grundforskning, men färre studier visar hur de fungerar när de används av lärare under längre tid i vardaglig undervisning. - Principerna behöver användas med omdöme.
Lärare behöver anpassa dem efter ämne, ålder, elevgrupp, tidigare kunskaper och undervisningens mål. Lärarens insikt i och kunskaper om de kognitionsvetenskapliga principerna är viktig. - De kan också användas fel.
Dual coding betyder till exempel inte att man lägger till bilder för sakens skull. Om bilderna inte hjälper eleverna att förstå innehållet kan de snarare störa lärandet. - Principerna hänger ihop.
Framplockningspraktik fungerar ofta bäst tillsammans med utspridd repetition. Därför behöver strategierna ses som delar av en helhet, inte isolerade metoder.
Sammantaget visar översikten att kognitionsvetenskap kan vara ett värdefullt stöd för undervisning, men inte den enda vägen till god undervisning. Principerna behöver alltid tolkas och omsättas genom ämnesdidaktik, lärarens professionella omdöme och kunskap om elevernas sociala, emotionella och praktiska lärmiljö.
UNESCO: “Science of learning” och digitala verktyg
UNESCO sammanfattar hur science of learning kan bidra till utvecklingen av digitala lärverktyg. Kunskap om exempelvis minne, uppmärksamhet, känsloreglering och motivation kan ge stöd för hur digital teknik utformas för lärande. När tekniken utformas i linje med sådana principer ökar enligt UNESCO möjligheten att den bidrar till meningsfullt lärande.
UNESCO lyfter också vikten av att utvecklare, lärare, forskare och andra experter samarbetar i utvecklingen av digitala lärverktyg. Olika perspektiv kan enligt UNESCO bidra till verktyg som är mer relevanta, effektiva och ansvarsfulla och minska risken för blinda fläckar i utvecklingen. Läs hela sammanfattningen här.
