Кароткачасовая ці працоўная памяць

Уявіце сабе наступную сітуацыю. Вы стаіце на чыгуначнай платформе і раптам бачыце, як набліжаецца ваш цягнік. Вы дастаеце з кішэні білет і правяраеце нумар свайго месца: “Вагон 7, месца 54”. Запомнілі? Хутчэй за ўсё не. Вы глядзіце на білет яшчэ раз: “Вагон 7, месца 54”. Зараз запомнілі дакладна? Наўрад ці. У сярэднім вы паглядзіце на свой білет 6 разоў да таго, як нарэшце зоймеце сваё месца.

Чаму так адбываецца? Чаму мы з такой цяжкасцю запамінаем нумары месцаў і тэлефонаў? І чаму вам даводзіцца па многу раз адказваць на адны і тыя ж пытанні вучняў? Уся справа тут у асаблівасцях чалавечага мозгу, а дакладна абмежаванняў кароткачасовай ці працоўнай памяці.
Што кожны настаўнік мусіць ведаць пра працоўную памяць і якім чынам выкарыстоўваць гэтыя веды для эфектыўнага навучання?

Пра гэта пойдзе гаворка далей.

Што такое кароткачасовая ці працоўная памяць?

Адправімся ў невялічкае падарожжа па прасторах навукі пра мозг. Перш за ўсё неабходна ўзгадаць, як увогуле працуе памяць.

Кожны дзень мы сутыкаемся з бясконцым мноствам вобразаў, гукаў, пахаў і іншых стымулаў. Прааналізаваць кожны з іх проста немагчыма, таму мозг выкарыстоўвае фільтр увагі, які вырашае, на аналіз якой інфармацыі патраціць каштоўныя рэсурсы.

Усё, што патрэбна прааналізаваць трапляе ў кароткачасовую, ці працоўную памяць. Далей частка інфармацыі згубіцца ў працэсе забывання, а астатнія дадзеныя будуць накіраваны ў доўгатэрміновую памяць, дзе будуць захоўвацца бясконца доўга.

Спынемся падрабязней на кароткачасовай ці працоўнай памяці. У кагнітыўнай псіхалогіі існуюць тэрміналагічныя спрэчкі наконт гэтых тэрмінаў. Тут мы будзем ужываць іх як сінонімы, робячы акцэнт на розных функцыях гэтага тыпу памяці.

У межах працоўнай памяці адбываюцца два асноўныя працэсы: часовае захоўванне новай інфармацыі і актыўная праца з дадзенымі.

Працоўная памяць – наш ментальны працоўны стол. Тут мы захоўваем тую інфармацыю, якая патрэбна нам у дадзены момант і актыўна з ёй працуем. Пры непасрэдным удзеле працоўнай памяці мы рашаем матэматычныя задачы, разумеем тэкст пры чытанні, пракручваем у галаве толькі што атрыманую інфармацыю. З дапамогай працоўнай памяці вучні разумеюць і выконваюць заданні настаўніка.
Працоўная памяць – складаная многакампанентная сістэма, якая, згодна з мадэллю Алана Бэддэлі, складаецца з чатырох элементаў.

Кожны з гэтых элементаў лакалізуецца ў розных рэгіёнах мозгу і выконвае розныя функцыі. Таксама, кожны з іх мае свае абмежаваныя рэсурсы.

Галоўным і самым складаным элементам працоўнай памяці з’яўляецца цэнтральны выканаўчы элемент, які кіруе ўвагай, плануе і сочыць за ходам працэсу выканання задачы.
Дапамагаюць цэнтральнаму выканаўчаму элементу дзве сістэмы часовага захоўвання інфармацыі.

Фаналагічная пятля адказвае за працу з акустычнай і монах інфармацыяй. Яна задзейнічана пры чытанні, ці калі мы трымаем у памяці прамежкавыя вынікі вялікага матэматычнага прыкладу.

Зрокава-прасторавы накід адказвае за аналіз візуальнай і прасторавай інфармацыі. Тут мы запамінаем форму, колер і месцазнаходжання аб’ектаў.

У эпізадычным буферы адбываецца сумяшчэнне інфармацыі, атрыманай ад астатніх элементаў. Таксама, сюды трапляе інфармацыя, якую мы ўзгадваем з доўгатэрміновай памяці пад час выканання задання.

Важна разумець, што нягледзячы на пэўную ступень аўтаномнасці, усе чатыры элементы знаходзяцца ў цеснай узаемасувязі і накіроўваюць сумесныя намаганні на рашэнне той ці іншай задачы.

Магчымасці працоўнай памяці

Згодна з некаторымі тэорыямі, аб’ем працоўнай памяці – асноўны фактар, які адрознівае мозг чалавека ад мозгу нашых самых бліжэйшых сваякоў з свету жывёл – шымпанзэ і іншых чалавекападобных малп.
Але, нават нягледзячы на гэтую перавагу, магчымасці нашай працоўнай памяці моцна абмежаваны.

Даследванне амерыканскага псіхолага Джорджа Міллера 1956 года сцвярджае, што аб’ем працоўнай памяці чалавека складае ў сярэднім
7 ± 2 адзінкі інфармацыі.

Больш сучаснае маштабнае даследванне Нельсана Кована яшчэ менш аптымістычна. Згодна з ім, чалавек у сярэднім можа адначасова трымаць у працоўнай памяці толькі 4-5 адзінак інфармацыі.

Такім чынам адначасова ў працоўнай памяці можа знаходзіцца і апрацоўвацца не больш за 4-5 “кавалкаў” інфармацыі. З паслядоўнасці ў 5-15 лічбаў чалавек у сярэднім запомніць 4-5, астатняя інфармацыя будзе згублена ў працэсе забывання.

Пасля таго, як дадзеныя былі згублены з кароткачасовай памяці, адзіны спосаб яе аднавіць – зноў прачытаць, пачуць ці ўбачыць інфармацыю. Успомніць інфармацыю, якая страчана з кароткачасовай памяці і не замацавана ў доўгатэрміновай памяці, немагчыма.

Ці аднолькавы аб’ем памяці для ўсіх вучняў?

Па той прычыне, што менавіта ў працоўнай памяці адбываюцца ўсе працэсы аналізу інфармацыі, аб’ем працоўнай памяці істотна ўплывае на хуткасць навучання.
Даследванні аб’ёмаў памяці дзяцей школьнага ўзросту робяць выснову, што
10-15% школьнікаў сутыкаюцца з нізкім аб’емам працоўнай памяці. Такія абмежаванні працоўнай памяці робяць навучанне для дзяцей больш складаным і доўгім працэсам.

Задача настаўніка – звярнуць увагу на дзяцей, якія сутыкаюцца з дадатковымі цяжкасцямі ў навучанні з-за больш нізкіх аб’емаў працоўнай памяці і на колькі гэта магчыма спрыяць іх паспяховаму засвойванню ведаў.

Каб вызначыць у вучня магчымыя праблемы з працоўнай памяццю, можна звярнуць увагу на наступныя моманты:

1. Папрасіце вучня паўтарыць пытанне, якое вы задалі.
2. Вучань забывае інфармацыю, якую вы толькі што яму агучылі.
3. Вучань часта губляе месца, на якім спыніўся ў рашэнні задачы.
4. Вучань мае нізкія акадэмічныя вынікі.
5. Вучань пазбягае складаных заданняў на ўроку.

Такія назіранні даюць падставу для меркавання, што вучань можа мець больш нізкі аб’ем працоўнай памяці і мець патрэбу ў дадатковай падтрымцы. Дзеля таго, каб спрыяць больш паспаховаму навучанню такіх дзяцей, мае сэнс на ўроку рэгулярна прасіць іх паўтараць асноўныя моманты, дапамагаць падзяліць складанае заданне на больш простыя часткі, дзяліць новы матэрыял на асобныя, пранумараваныя пункты.

Нягледзячы на тое, што людзі с большым аб’емам працоўнай памяці дэманструюць лепшыя акадэмічныя вынікі і навучаюцца больш эфектыўна, у некаторых сітуацыях вучні з ніжэйшым аб’емам працоўнай памяці будуць мець перавагу.

У адным з даследванняў навукоўцы параўноўвалі працэсы рашэння матэматычных заданняў у людзей з вялікім і маленькім аб’емам працоўнай памяці. У звычайных умовах людзі з большым аб’емам працоўнай памяці дэманстравалі лепшыя вынікі ў рашэнні, чым людзі з больш нізкім аб’емам памяці. Але ж калі ўдзельнікам эксперыменту даводзілася выконваць заданні ў стрэсавых умовах, людзі з больш нізкім аб’емам працоўнай памяці былі здольныя больш хутка ўбачыць простае і эфектыўнае рашэнне задачы.

Ці магчыма павялічыць аб’ем працоўнай памяці?

У большасці выпадкаў людзі з большым аб’емам працоўнай памяці ўсё ж такі здольны да больш хуткага і эфектыўнага навучання і дэманструюць лепшыя акадэмічныя вынікі. Гэта падштурхоўвае нас да важнага пытання:
“Ці магчыма павялічыць аб’ем працоўнай памяці?”.

Апошнім часам актыўна расце рынак трэнажораў для памяці, якія абяцаюць з дапамогай трэнiровак павялічыць аб’ем працоўнай памяці. Нажаль, на сённяшні час эфектыўнасць трэнiроўкі памяці з дапамогай трэнажораў, гульні ў шахматы ці завучвання вершаў не была даказана. Даследчыкі сапраўды назіраюць паляпшэнне вынікаў удзельнікаў эксперыментаў у выкананні канкрэтных заданняў, але іх поспехі не аказваюць ніякага ўплыву на выкананне другіх відаў заданняў.

Атрымоўваецца, што, калі вы, напрыклад, з дапамогай анлайн праграм трэнiруеціся запамінаць паслядоўнасці лічбаў, вы сапраўды будзеце ўсе лепей і лепей выконваць гэтае заданне, але гэта ніяк не паўплывае на вашыя поспехі ў рашэнні матэматычных задач ці вывучэнні замежных моваў.

Далей мы разгледзім 5 стратэгій, якія дапамогуць вам максімальна эфектыўна карыстацца рэсурсамі працоўнай памяці.

1. Двайное кадзірванне

Згодна з тэорыяй кагнітыўнай нагрузкі распрацаванай Джонам Свэлерам у 1988 годзе, існуе два спосабы “падмануць” працоўную памяць і загрузіць туды большыя аб’ёмы інфармацыі, а значыць рашаць больш комплексныя задачы і аналізаваць больш складаныя канцэпты.

Першы спосаб – ужо знаемы нам з папярэдніх размоў прынцып двайнога кадзіравання Алана Пайвіа, які сцвярджае, што чалавек лепш успрымае і запамінае інфармацыю, калі атрымоўвае яе адначасова і ў вербальнай, і ў невербальнай форме.
Гэты эфект тлумачыцца адноснай незалежнасцю асобных элементаў працоўнай памяці. Аналіз вербальнай інфармацыі задзейнічае фаналагічную пятлю, у той час як успрыманне малюнкаў і схем задзейнічае зрокава-прасторавы накід. Адначасовае паступленне патокаў інфармацыі адной мадальнасці будзе весці да яе перакрывання і перашкаджаць яе разуменню. Менавіта па гэтай прычыне вучні не могуць адначасова чытаць заданне і слухаць тлумачэнне настаўніка.

2. Чанкінг

Другі спосаб больш эфектыўнага выкарыстання рэсурсаў працоўнай памяці ў псіхалогіі называецца чанкінг (ад англ. Chunk – кавалак, фрагмент).

Аб’ем працоўнай памяці чалавека складае ў сярэднім 4-5 адзінак інфармацыі. Ці азначае гэта, што чалавек можна адначасова аналізаваць не больш за 4-5 лічбаў ці асобных літар? Не зусім. Пад магічнай колькасцю 4-5 адзінкі інфармацыі маюцца на ўвазе не асобныя сімвалы, а “кавалкі” інфармацыі, якія наш мозг складае ў адзінае паняцце ці вобраз. У ролі “кавалкаў” інфармацыі могуць выступаць словы, добра вядомыя вам фразы, больш складаныя лікі, формулы. Памер такіх “кавалкаў” цалкам залежыць ад папарэдніх ведаў чалавека і ад таго, якім чынам новая інфармацыя звязваецца з гэтымі папярэдімі ведамі.

Напрыклад, упершыню вывучаючы формулу сілы “F=ma”, кожны элемент формулы будзе з’яўляцца асобнай адзiнкай инфармацыі. Пасля таго, як вы добра зразумелі сэнс гэтай формулы і ўключылі яе ў складаную сетку вашых існуючых ведаў, формула сілы “F=ma” будзе ўспрымацца вамі, як адзіны непадзельны “кавалак” інфармацыі.
Такім чынам чалавек можа запомніць значна больш інфармацыі, калі яна згрупірована ў звязаныя па сэнсе часткі.

Вам будзе значна лепш запомніць нумар тэлефону, калі вы падзеліце яго на лагічныя часткі, чым калі вы спрабуеце захаваць у памяцi доўгую паслядоўнасць неўзаемазвязаных лічбаў.

3.   Зніжэнне кагнітыўнай нагрузкі

З дапамогай прынцыпу двайнога кадзіравання і чанкінгу мы можам павялічыць рэсурсы працоўнай памяці.
Не менш важнай задачай падчас навучання будзе не траціць яе рэсурсы дарма. Кожны урок на ментальны працоўны стол вучня трапляе неверагодная колькасць інфармацыі.
Што адбываецца калі наша працоўная памяць перагружаецца?

Усе дадзеныя, якім не знайшлося месца будуць маментальна страчаны. Адначасова цэнтральны выканаўчы элемент будзе імкнуцца накіраваць увагу на інфармацыю, неабходную для рашэння бягучай задачы. Ва ўмовах лішку дадзеных на гэты працэс будзе затрачана значна больш рэсурсаў, што зробіць работу працоўнай памяці менш эфектыўнай.

4.   Эфект першаснасці і эфект навіны

Ад чаго залежыць, якую інфармацыю запомніць мозг ва ўмовах яе лішку? Даследванні кажуць, што сярод мноства фактараў, якія маюць уплыў на запамінанне, сваю ролю мае эфект пазіцыі інфармацыі. Лепш за ўсё мы запамінаем інфармацыю, якая гучыць у пачатку і ў канцы спіса. Такім чынам, калі вы спрабуеце запомніць рад лічбаў, з большай верагоднасцю вы захаваеце ў памяці першыя і апошнія значэнні спіса.

Больш якаснае запамінанне пачатку спісу адлюстроўвае эфект першаснасці. Лепшае запамінанне апошніх значэнняў – эфект навіны. Гэты прынцып працуе як для візуальнай, так і для гукавай інфармацыі.

5.   Эфект адпрацаванага прыкладу

Працоўная памяць – значна больш, чым часовае сховішча новых дадзеных. Асабліва актыўна рэсурсы працоўнай памяці задзейнічаны пры рашэнні задач. Любое заданне, якое патрабуе адначасовага ўжывання новых і існуючых ведаў, пошука рашэння і дакладнага прытрымлівання паслядоўнасці дзеянняў, мае патрэбу ў поўным далучэнні ўсіх рэсурсаў працоўнай памяці.
Згодна з тэорыяй кагнітыўнай нагрузкі, вучні з базавымі ведамі, якім пры рашэнні задач быў дадзены і растлумачаны ўзор рашэння, у будучыні дэманструюць лепшыя вынікі на тэстах, чым вучні, якім даводзілася шукаць рашэнне самастойна з самага пачатку.

Ва ўмовах абмежаваных рэсурсаў працоўнай памяці, паспяховасць яе выкарыстання залежыць ад схем і ўзаемасувязяў ведаў, якія ўжо існуюць у вучня. Прапаноўваючы ўзор рашэння задачы і паступова павялічваючы долю самастойнасці падчас выканання задання, вы ствараеце ў памяці вучня схему рашэння, да якой ён зможа эфектыўна звяртацца ў будучыні без затраты дадатковых ментальных рэсурсаў.

Самастойны пошук рашэння нетыповых задач працуе эфектыўна пры ўмове, што вучань мае глыбокія веды па прадмеце і падчас рашэння карыстаецца па большай частцы існуючымі ведамі.

Такім чынам, кароткачасовая ці працоўная памяць шмат у чым вызначае хуткасць і паспяховасць навучання. Існуе цесная ўзаемасувязь паміж аб’емам працоўнай памяці і акадэмічнымі поспехамі вучняў. Павялічыць аб’ем працоўнай памяці трэнiроўкамі немагчыма, але мы можам выкарыстоўваць стратэгіі, якія дапамагаюць выкарыстоўваць яе рэсурсы найбольш эфектыўна.

Згодна з прынцыпам чанкінгу, ступень складанасці канцэптаў, якія можа аналізаваць чалавек, залежыць ад колькасці існуючых ведаў і ўмення граматна групіраваць інфармацыю. Дапамагаючы вучням ствараць больш трывалыя веды і вучыцца арганізоўваць інфармацыю, настаўнік будуе падмурак для больш высокіх акадэмічных поспехаў вучня ў будучыні. Таму што: