Почему сложные задачи не всегда делают нас умнее

«Если тебе трудно, не сдавайся: именно сейчас твой мозг создает новые связи». В последнее время я постоянно встречаю в соцсетях эту фразу и мотивационные посты вокруг нее. В ней есть поддержка, простое объяснение и красивая картинка с нейронами, между которыми торжественно вспыхивает новый синапс. Остается только дожать задачу — и мозг якобы наградит за усилия образованием новых связей.

Проблема в том, что мы не можем ощутить момент образования нового синапса. Ощущение «мне трудно» — не психическое проявление нейропластичности и вообще ничего однозначного не говорит о процессе обучения. Оно может сопровождать продуктивное припоминание или поиск решения. А может означать, что человеку не хватает базовых знаний, инструкция непонятна, рабочая память перегружена, а сам человек истощен или напуган.

Нейропластичность — не мгновенный «рост мозга»

Нейропластичность — общее название изменений нервной системы под воздействием опыта. Она охватывает различные процессы, происходящие на разных уровнях и в разных временных масштабах. Опыт может изменять силу уже существующих синапсов — контактов между нейронами. Перестраиваться могут и дендритные шипики — крошечные выросты, принимающие эти сигналы: менять форму, стабилизироваться или исчезать. Меняется и возбудимость самих нейронов, а также согласованность работы целых нейронных сетей.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Короткие видео временно “отключают“ мозг — исследование

При длительной практике исследователи могут выявлять и более масштабные изменения в структуре и функциональной организации мозга с помощью нейровизуализации. Однако такие изображения не позволяют увидеть, как в конкретный момент у человека образуется отдельный синапс.

Здесь важно не смешивать три вещи. Нейронная активность — не то же самое, что нейропластичность. Пластичность — не обязательно образование нового синапса. А субъективное усилие не измеряет ни первого, ни второго.

Когда мы решаем задачу, нейроны действительно обмениваются сигналами. Но из этого не следует, что каждая сложная попытка сразу же создает новую связь. Устойчивые изменения зависят от повторной активации, предыдущих знаний, внимания, качества сна, обратной связи и дальнейшего использования изученного. Кстати, синапсы не «выстреливают», потому что нервные импульсы (потенциалы действия) генерируют нейроны, а синапсы передают и модифицируют сигнал. Соцсети здесь устроили нейробиологии небольшой фейерверк из терминов.

Как сигнал ошибки превратился в новый синапс

Один из научных сюжетов, который мог подпитать распространенный миф, связан с исследованием ошибок и так называемого «мышления роста» — убеждения, что способности можно развивать.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Жизнь без солнца: как темнота меняет человеческий мозг и сон

В 2011 году психолог Джейсон Мозер с коллегами провели эксперимент: попросили 25 студентов выполнять задание, где легко ошибиться, и регистрировали электрическую активность мозга с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ). Ученых интересовал всплеск нейронной активности (компонент Pe), который возникает сразу после ошибки и свидетельствует о том, что мозг осознал ошибку и направил туда внимание. Оказалось, что у участников с «мышлением роста» этот всплеск внимания был значительно сильнее, и в дальнейшем они отвечали точнее.

Это интересный результат, который касается внимания к ошибке и последующей коррекции поведения. Однако в исследовании не измеряли ни появление синапсов, ни структурный «рост мозга», ни субъективное ощущение сложности. На пути к педагогической популяризации ЭЭГ-компонент успел превратиться в смелое утверждение: когда ученик ошибается и прилагает усилия, у него «растет мозг» и возникают новые связи. Это, конечно, звучит эффектно — но это уже интерпретация, а не результат эксперимента.

Ошибка действительно может стать началом обучения. Но сама по себе она не учит. Необходим полный цикл, а именно: попытка, выявление ошибки, анализ ее причины, содержательная обратная связь и новая, скорректированная попытка. Если ученик только увидел красный крестик или механически переписал правильный ответ, волшебный «рост» не произошел.

Почему сложнее иногда означает эффективнее

Другая научная идея, которую часто упрощают до «чем сложнее, тем лучше», — это «желаемые трудности», описанные Робертом и Элизабет Бьорк. Некоторые способы обучения кажутся менее комфортными и даже создают ощущение, что мы знаем материал хуже, хотя улучшают отложенное воспроизведение.

Изучение языков может замедлить старение мозга: новое исследование ученых

Например, нам легко перечитывать конспект, ведь знакомые предложения быстро создают иллюзию узнавания. Нам кажется, что материал уже усвоен, потому что во время чтения все выглядит понятно и предсказуемо. Но узнать мысль на странице — не то же самое, что самостоятельно воспроизвести ее, объяснить другому человеку или применить в новой задаче. Именно поэтому закрыть конспект и попытаться вспомнить главное гораздо сложнее. Но именно такая практика припоминания дает более точную проверку знаний и обычно улучшает доступ к ним.

К желаемым трудностям также относятся интервальное повторение (не путать с голоданием), чередование родственных типов задач (вместо блоков однотипных заданий), самостоятельное генерирование ответа и применение знаний в различных контекстах.

Ключевое слово здесь — «желаемые». Сложность должна запускать умственную работу, необходимую для будущего применения знаний, и оставаться посильной. Если ученик не понимает условий, не имеет опорных знаний или испытывает сильную тревогу, дополнительная сложность не тренирует память — она просто увеличивает нагрузку. К сожалению, обучение не работает как острый перец: если сильнее жжет, это не значит, что оно лучше действует.

Иногда идею «умеренная сложность способствует запоминанию» толковали совершенно буквально. В начале 2010-х популярность приобрел совет намеренно печатать учебные материалы менее читаемыми шрифтами. Одно из первых исследований выявило, что участники лучше запоминали информацию, напечатанную серым Comic Sans, Bodoni или Monotype Corsiva, чем обычным Arial. Авторы предположили, что затрудненное восприятие заставляет читателя сосредоточиться и изучать материал более тщательно. Вскоре в СМИ появилась информация об «образовательных преимуществах уродливых шрифтов», а в 2018 году даже создали Sans Forgetica — шрифт с наклонными и частично разорванными буквами, якобы предназначенный для лучшего запоминания.

Как работает наша память: секреты запоминания

Впрочем, последующие исследования охладили этот типографический энтузиазм. Метаанализ 25 работ с участием более 3135 человек не выявил общего преимущества текстов, сложных для чтения, ни в воспроизведении информации, ни в переносе знаний на новые задачи. Такие шрифты затрудняли чтение, но не улучшали результаты. Методологию этого анализа впоследствии подвергли критике: вывод о переносе знаний оказался устойчивым, а оценка воспроизведения — менее надежной. Поэтому корректнее говорить не «эффект окончательно опровергнут», а «общая образовательная польза не подтверждена».

Не помог и специально созданный шрифт Sans Forgetica. В четырех экспериментах с участием 882 человек он действительно казался более сложным для чтения, но не улучшал память, а в одном из заданий даже ухудшал воспроизведение информации. Другая серия из трех предварительно зарегистрированных экспериментов также не выявила пользы этого шрифта. В то же время обычное самостоятельное генерирование ответа давало надежный учебный эффект.

Следовательно, сделать материал более сложным для чтения — не то же самое, что сделать обучение интеллектуально активным. Полезная сложность побуждает вспоминать, объяснять, сравнивать и применять знания. Плохой шрифт в основном заставляет дольше разбирать буквы. Sans Forgetica, к сожалению или к счастью, педагогической технологией не стал.

Поэтому задача учителя — не просто добавить ученику трудностей, а создать условия для необходимой умственной работы. Если задача не продвигается, стоит спросить не «Почему ты не стараешься?», а «На каком шаге остановилось рассуждение?». Каких знаний не хватает ученику? Какую подсказку можно дать, чтобы помочь ему двигаться дальше, а не выполнить работу вместо него? И главная проверка — сможет ли он после объяснения самостоятельно решить аналогичную задачу?

Для ученика ориентир успешного усвоения материала тоже не сводится к ощущению «должно быть сложно». Продуктивная сложность обычно имеет следующие признаки: понятная цель, возможность выполнить хотя бы часть задания, обратная связь и заметный прогресс после нескольких попыток. Если же человек долго смотрит на непонятное условие и не знает, с чего начать, это не доказательство нейропластичности. Это сигнал уменьшить шаг, вернуться к базовому понятию или изменить объяснение.

Поэтому поддерживающую фразу «Если трудно, значит, твой мозг развивается» стоит заменить более точной: «Если трудно, выясни, какую именно умственную работу ты сейчас выполняешь». Полезное обучение не всегда комфортно. Но дискомфорт сам по себе еще ничему не учит — и новый синапс за каждое усилие никто не выдает.