Logga in på Dagens Nyheter

Här kan du som DN-kund logga in för obegränsad läsning av DN.se, e-DN och DN.Prio.

Med ett gratiskonto kan du följa skribenter och ämnen samt bokmärka artiklar.

Vetenskap

Så vill hjärnforskarna ändra skolan

Politiker och andra debattörer bråkar om skolan. Samtidigt växer ett nytt vetenskapligt fält fram, där modern hjärnforskning, psykologi och pedagogik smälter samman.

På Vetenskapsfestivalen i Göteborg i veckan var ett av huvudnumren den amerikanske psykologen Kurt Fischer. Han har länge förespråkat att skolan bör använda sig av nya rön från hjärnforskningen.

– Men det ska vara sund och bra hjärnforskning, inte myter där folk bara påstår ogrundade saker om hjärnan, underströk Kurt Fischer när han talade i Sveriges riksdag i onsdags.

Den svenske hjärnforskaren Torkel Klingberg på Karolinska institutet är inne på samma linje. Han skriver i sin nyutkomna bok ”Den lärande hjärnan” om hur skolan enligt hans mening har styrts alltför mycket av politiska åsikter och pedagogiska modenycker. I stället förespråkar han vetenskapliga metoder och randomiserade studier.

Och sådana finns, även om de lätt drunknar i den hetsiga skol­debatten. I fredags presenterades till exempel en studie i Science. Några forskare vid University of British Columbia jämförde 550 collegestudenter som skulle läsa en grundläggande kurs i fysik.

Den ena gruppen fick höra tre femtiominutersföredrag av ett par av universitetets mest erfarna och uppskattade lärare. Det var klassisk katederundervisning där läraren visade power-pointbilder och demonstrerade olika experiment. Precis som det normalt brukar gå till på detta universitet (och de flesta andra).

Den andra gruppen fick i stället två unga forskare som lärare. De var oerfarna inom undervisning, men de använde pedagogiska metoder som i studier har visat sig vara effektiva.

Studenterna fick i uppdrag att läsa tre, fyra sidor i läroboken och fylla i några kryssfrågor före lektionen. Under lektionen hölls inget föredrag, utan tiden ägnades åt att besvara tolv frågor tillsammans med en annan student. De små grupperna fick sedan rösta på vilket svar som kunde vara rätt. Läraren visade med experiment vad som faktiskt var rätt, och eleverna fick möjlighet att ställa frågor.

Några dagar senare fick de båda grupperna göra ett identiskt prov. Den traditionella gruppen klarade 41 procent av frågorna. Experimentgruppen klarade 74 procent – nästan dubbelt så bra resultat. Experimentet leddes av Nobelpristagaren Carl Wieman som har engagerat sig i hur fysik kan läras ut.

En annan uppmärksammad studie publicerades av den amerikanske psykologen Jeffrey Karpicke i Science i januari i år. Han och hans medarbetare undersökte effekten av små diagnostiska prov. Den visade sig vara utomordentligt stor.

Eleverna fick läsa biologitexter, om ämnen som uttrar och röda blodkroppar. Några fick ägna tiden åt att bara läsa på vid ett enda tillfälle. Andra fick dela upp läsningen på fyra kortare tillfällen. En tredje grupp fick rita så kallade konceptkartor, små diagram som ska visa hur saker hänger ihop och som är populärt bland vissa pedagoger.

Och en fjärde grupp fick vid två tillfällen lägga undan boken och testa sig själva genom att skriva små uppsatser om vad de just hade läst. Alla höll på exakt lika lång tid. Efter en vecka fick eleverna göra ett prov. Men först fick de uppskatta hur bra de skulle klara sig på provet. De som hade fått skriva små uppsatser var mest pessimistiska.

Men verkligheten visade sig vara precis tvärtom. De som hade använt nästan halva inläsningstiden åt att testa sig själva fick 67 procent rätt medan konceptkartorna bara fick 45. Allra sämst klarade sig de som läst alltihop vid ett enda tillfälle: de fick mindre än 30 procent rätt, trots att de själva trodde att de skulle få ungefär 70 procent.

Vad elever upplever som bra undervisning behöver alltså inte nödvändigtvis vara det bästa sättet att lära sig på. Frågan är vad de skulle tycka om att ha konditionsträning flera gånger i veckan, något som också har visat sig mycket fördelaktigt för hjärnan och inlärningen. Här intill svarar några svenska och internationella forskare på frågan om vilka nya rön som är så säkerställda att de nu borde infogas i undervisningen.

7 forskare

Agneta Herlitz, professor i psykologi, Karolinska institutet: Det skulle införas många fler prov eller test, eftersom det har visat sig att bästa sättet att lära sig något är att bli testad på det. Att bli testad är alltså bättre än att plugga mer och skulle självklart inte alltid behöva ha ett betygsgrundande syfte. Min egen forskning rör huvudsakligen könsskillnader i intellektuella funktioner. De skillnader i verbala förmågor, minnesförmågor, matematik och rumsuppfattning som finns mellan flickor och pojkar skulle eventuellt kunna ha konsekvenser för skolan. Men jag är inte säker på att små barn är hjälpta av ett tidigt inhamrande av starka och svaga sidor i kognition, så jag anser inte att vi kan föreslå förändringar.

Jenny Nyberg, hjärnforskare, Sahlgrenska akademin: Jag skulle minska stress och öka mängden fysisk aktivitet, stimulera nyfikenhet och problemlösning. Jag skulle se till att elever mår bra och får göra roliga, nya och trevliga saker. Hjärnan är plastisk och påverkas oerhört mycket av miljön. Jag skulle också ta hänsyn till att det finns specifika perioder i barns hjärnors utveckling då de har bäst förutsättningar för att lära sig olika saker. Vår grupp har visat att ungdomar som har bra fysisk kondition presterar bättre i skolan. Vi vet sedan tidigare att fysisk aktivitet stimulerar hjärnan att producerar nya celler och att detta är förknippat med bättre kognitiva förmågor.

Daniel Ansari, docent i psykologi, universitetet i Western Ontario, Kanada: Utbildning för lärare borde innehålla grundläggande kurser i neurovetenskap, inte minst om hjärnans formbarhet. Sömnen och den fysiska träningens roll behöver uppmärksammas mer, för här finns bra bevis från forskningen. Neurovetenskapen visar också hur viktigt det är att tidigt upptäcka och åtgärda inlärningssvårigheter. Vi har visat att lågstadiebarns resultat i matematik hänger ihop med hur de processar numeriska storheter, det vill säga antalet föremål. Dessa rön öppnar dörren för nya metoder att mäta individuella skillnader i matematisk förmåga innan den formella undervisningen.

Pooja Agarwal, psykologiforskare, Washingtonuniversitetet, St Louis: Jag tycker att undervisningen borde vara mycket mer baserad på forskning. Den borde vara evidens­baserad. Man borde använda sig av rön från kognitionsforskning och hjärnforskning. I dag är undervisningen i mycket hög utsträckning baserad på gamla traditioner, åtminstone här i USA. Vår grupp har de senaste åren arbetat mycket med det som kallas retrieval, att återkalla kunskap ur minnet med små test. Vi har undersökt mellanstadieelever mellan elva och tretton år i matematik, engelska och spanska. ­Resultaten visar att de lär sig mycket effektivare och mycket bättre genom att använda små test.

Kurt Fischer, professor i psykologi, Harvarduniversitetet: Jag skulle vilja att forskare och lärare kunde arbeta mer ihop. Barnen skulle i högre grad få utgå från sina egna intressen i undervisningen. Det sker i viss mån i dag, men det skulle kunna bli mycket mer. Det finns många studier på både djur och människor som visar att det är fördelaktigt att själv ha kontroll över vad man gör. Vår grupp har utarbetat metoder för att mäta ny kunskap. Det görs ju oftast med frågor som barnen får kryssa i. Men våra metoder går längre och graderar bland annat hur bra de är på att argumentera.

Lars Nyberg, professor i neurovetenskap, Umeå universitet: En mycket viktig och underutvecklad aspekt är regelbundna kunskapstest. Ny forskning visar att test bidrar till att förstärka inlärningen. Poängen är att testtillfället fungerar som en effektiv inlärningsmetod. Det finns gott om forskning som visar att man blir bättre på sådant man tränar. Men den stora utmaningen är att få spridningseffekter till andra uppgifter som man inte har tränat. Vår grupp har visat att det finns sådana spridningseffekter, men de är mycket begränsade och verkar bygga på att uppgifterna engagerar överlappande hjärnsystem. Dessa fynd har relevans för hur man ska tillämpa sina kunskaper utanför skolan.

Torkel Klingberg, professor i kognitiv neurovetenskap, Karolinska institutet: Lärare skulle vara hjälpta av att bättre förstå skillnader mellan individer, och orsakerna till problem med läsning, matematik och koncentrationsförmåga. Att undervisa utan kunskap om hjärnan är som att vara idrottslärare utan att kunna se skillnad mellan armar och ben. Det behövs kunskap för att tidigt identifiera barn i riskzonen för framtida skolrelaterade problem, innan de förlorat år av kunskapsinhämtning och etablerat ett dåligt självförtroende. Det finns massor av forskning om vad som underlättar inlärningen till långtidsminnet, såsom associationstekniker, repetitionseffekter, effekten av att fördela repetitioner. De borde vara direkt användbara i skolan. Något som framkommit på senare år är hur konditionsträning påverkar hjärnan och kognitiva förmågor genom att stimulera tillväxtfaktorer som påverkar nervcellerna. En idrottsundervisning fokuserad på just konditionsträning borde övervägas. Det finns också andra aktiviteter, såsom musikträning, som visat sig ha positiva effekter. Stress påverkar hjärnan och kognitiva funktioner, vilket i sin tur påverkar exempelvis den matematiska förmågan. Man borde diskutera orsaker till stress i skolan, och hur de kan undvikas. Jag och mina kolleger har utvecklat metoder för att träna arbetsminnet och visat hur kognitiv träning påverkar hjärnan. Det visar hur formbar hjärnan är, och att även högre kognitiva funktioner kan övas upp.