یادگیری اکتشافی: کشف اصول اساسی یک حوزه و تعمیم آن

مطالب متنوع، تحلیلی و کاربردی روانشناسی بر اساس منابع معتبر روز و یافته های پژوهشی و تجزیه و تحلیل آنها در حیطه روانشناسی تربیتی شناختی با تمرکز بر یادگیری خود تنظیم و راهبردهای یادگیری-مطالعه

یادگیری اکتشافی: کشف اصول اساسی یک حوزه و تعمیم آن

مسائل مربوط به یادگیری انسان از موضوعات مهم روانشناسی تربیتی، رشد کودک و علوم شناختی است. یک تمرکز اصلی بر این موضوعات بوده است که چگونه دانش‌آموزان یاد می‌گیرند و معلمان چگونه بهترین آموزش را می‌دهند، و یادگیری اکتشافی در مقابل آموزش مستقیم یک مسئله بحث‌انگیز در تئوری و عمل آموزشی مدرن بوده است. اعتقاد بر این است که از دیدگاه نظری سازنده‌گرایی، یادگیری اکتشافی ابزاری برای تسهیل ایجاد و سازماندهی دانش، و همچنین انتقال آن دانش در زمینه‌های مختلف است. این رویکرد در تضاد با دیدگاه هایی است که بر آموزش مستقیم از معلم به دانش آموز تأکید دارند. سوالات اساسی عبارتند از: چگونه یادگیری اکتشافی تعریف می شود؟ شواهد تجربی به نفع یادگیری اکتشافی است یا آموزش مستقیم؟ و تسهیل کشف و انتقال چگونه صورت می گیرد؟

تعریف

یادگیری اکتشافی یک رویکرد کلی است که شامل مشارکت آگاهانه و پرسشگری فعال در اکتساب مفاهیم و راهبردها است. در زمینه های کلاس درس، به شکلی از برنامه درسی اشاره دارد که در آن دانش آموزان تشویق می شوند تا به طور فعال مفاهیم، راه حل ها یا استراتژی های موجود را کشف و درک کنند. یک ایده به طور گسترده پذیرفته شده این است که یادگیری اکتشافی مناسب ترین و مؤثرترین رویکرد برای تسهیل درک عمیق و پایدار است. این رویکرد اغلب در تضاد با آموزش مستقیم یا یادگیری توضیحی است، که معمولاً به روش‌های سنتی و محتوا گرا اشاره دارد که به موجب آن مربی برای دانش‌آموزان سخنرانی می‌کند. اغلب اعتقاد بر این است که یادگیری مرتبط با آموزش مستقیم کمتر درگیرکننده و کمتر فعال است و در نتیجه کمتر مؤثر است.

روح یادگیری اکتشافی را می توان در سنت های فلسفی جستجو کرد. فیلسوف فرانسوی ژان ژاک روسو معتقد بود که کودکان از طریق آموزش سنتی به خوبی یاد نمی گیرند و بنابراین باید حداکثر آزادی را برای کشف محیط اطراف خود به آنها اعطا کرد. او ادعا کرد که کودکان اساساً از کاوش خود به خود در محیط و از تعامل با افراد و اشیا یاد می گیرند. جان دیویی نیز معتقد بود که ماهیت آموزش، یادگیری از طریق عمل و کاوش است. به گفته دیویی، یادگیری اکتشافی "رابطه صمیمی و ضروری بین فرآیندهای تجربه واقعی و آموزش" را فراهم می کند.

یادگیری اکتشافی هسته اصلی دیدگاه سازنده گرایانه از آموزش است. به گفته ژان پیاژه، کودکان از طریق تعامل با محیط، چه از نظر جسمی و چه از نظر ذهنی، یاد می گیرند. او بر اهمیت "پرورش ذهن تجربی" تاکید کرد. مربیان باید به کودکان بیاموزند که چگونه از کشف به عنوان ابزاری برای ساختن و عمل بر روی دنیای خود استفاده کنند.

یکی دیگر از سازنده گرایان، جروم برونر، از مدافعان اولیه محیط های یادگیری اکتشافی بود. او معتقد بود که اجازه دادن به دانش آموزان برای یادگیری از طریق ساختن ساختارهای دانش خود منجر به بهبود نبوغ و پشتکار فکری و همچنین افزایش انگیزه برای یادگیری می شود. او ادعا کرد که تأکید بر کشف در یادگیری دقیقاً بر یادگیرنده تأثیر دارد و او را به سمت سازنده‌گرایی سوق می‌دهد؛ تا آنچه را که با آن مواجه می‌شود سازماندهی کند؛ و نه تنها برای کشف نظم و ارتباط طراحی شده است، بلکه برای جلوگیری از نوعی انحراف اطلاعاتی است که کاربردهای ممکن اطلاعات را در نظر نمی گیرد. بنابراین، یادگیری اکتشافی در کمک به دانش‌آموز در کشف اصول اساسی یک حوزه و تعمیم آن دانش به وظایف و زمینه‌های دیگر مؤثر است.

علیرغم جذابیت گسترده یادگیری اکتشافی و تأییدهای قوی توسط طیف وسیعی از نظریه پردازان و محققان آموزشی، مسائل و مناقشات عمده در مورد نقش کشف در یادگیری و شواهد حمایت کننده از این رویکرد باقی مانده است.

شواهد تجربی

در طول نیم قرن گذشته، محققان و مربیان روانشناسی درگیر بحث های اساسی در مورد اینکه کدام رویکرد، اکتشاف در مقابل یادگیری نمایشی، مناسب تر و موثرتر است، بوده اند. اگر چه بسیاری یادگیری اکتشافی را بر یادگیری نمایشی ترجیح داده اند، برخی دیگر مخالف یادگیری اکتشافی هستند. تحقیقات تجربی جدیدتر، یافته‌های ترکیبی را در حمایت از هر دیدگاه ایجاد کرده است.

به طور خاص، دو موضوع مرتبط در مورد نقش کشف یا آموزش مستقیم در نتایج یادگیری وجود دارد: (1) آیا دانش آموزان می توانند استراتژی ها یا قوانین را كشف كنند؟ اگر چنین است، (2) آیا می توانند آنچه را که کشف شده است به زمینه ها و موقعیت های دیگر انتقال دهند؟

اولین مسئله این است که آیا دانش آموزان به جای آموزش، خود قادر به کشف به تنهایی هستند؟ نمونه های فراوانی از کشف قوانین یا راهبردهای حل مسئله توسط دانش آموزان وجود دارد. به عنوان مثال، حتی کودکان 5 و 6 ساله نیز قادر به کشف قوانین جدید برای حل مسائل در مقیاس تعادل هستند. این کار شامل پیش‌بینی در مورد اینکه یا قرار دادن یک وزنه در ترازو آیا ترازو از یک طرف پایین می‌آید یا زمانی که مجموعه‌ای از وزنه‌ها در هر طرف ترازو قرار می‌گیرد، در سطح همسان باقی می‌ماند. نحوه حرکت ترازو به دو عامل بستگی دارد: تعداد وزنه هایی که در هر طرف قرار می گیرند و فاصله وزنه ها از نقطه تکیه ترازو. کودکان در این سن معمولاً بر اساس میزان وزن در هر طرف پیش بینی می کنند، اما نه بر اساس فاصله. با این حال، کودکان پس از فرصتی برای پیش‌بینی و مشاهده نحوه حرکت ترازو، ارتباط فاصله با مسئله را کشف می کنند. بنابراین، کودکان قانون حل مسئله پیشرفته تری را کشف کرده اند؛ به این معنا که آزمایشگر هرگز صریحاً به کودکان نگفته بود که به بعد فاصله توجه کنند.

با این حال، اثربخشی کشف قوانین یا راهبردها توسط دانش‌آموزان به فعالیت‌های ذهنی که دانش‌آموزان در آن درگیر هستند و راهنمایی‌هایی که معلمان در طول فرآیند یادگیری ارائه می‌کنند بستگی دارد. یادگیری اکتشافی از کشف خالص تا کشف هدایت شده را شامل می شود. برای نوع اول یادگیری، یادگیرنده مسئله را در یک محیط نامحدود بدون جهت یا بازخورد از معلم بررسی می کند. در مقابل، نوع دوم یادگیری شامل نظارت و راهنمایی در طول فرآیند کشف است.

در مقاله ای در سال 2004 در روانشناس آمریکایی ریچارد مایر مطالعات مربوط به یادگیری اکتشافی را بین دهه‌های 1960 و 1980 مرور کرد و استدلال کرد که شواهد در حمایت از کشف هدایت‌شده برجسته‌تر از کشف ناب است. یافته‌های یادگیری اکتشافی مربوط به قواعد حل مسئله، استراتژی‌های نگهداری و مفاهیم برنامه‌نویسی کامپیوتری همگی نشان می‌دهند که کشف خالص بسیار کمتر مؤثر است، زیرا یادگیرنده اغلب اصول و استراتژی‌های کلیدی را تشخیص نمی‌دهد و بنابراین قادر به جذب تجربیات جدید با دانش موجود نیست.

در مقابل، ثابت شده است که اکتشاف هدایت شده در ترویج یادگیری و انتقال مؤثرتر از کشف خالص است. یادگیرندگان از تجربه داربستی سود می برند؛ که به موجب آن مربی فضاهای مسئله محدودی را برای کاوش فراهم می کند، فعالیت های شناختی را تشویق می کند، یا زمانی که یادگیرندگان به بیراهه می روند، آنها را هدایت می کند.

موضوع مرتبط دیگر این است که آیا زمانی که قوانین یا استراتژی‌ها کشف می‌شوند یا زمانی که مستقیماً آموزش داده می‌شوند، یادگیرندگان به طور مؤثرتری انتقال می‌دهند. مطالعات متعدد نشان داده‌اند که دانش‌آموزانی که مفاهیم یا استراتژی‌های جدیدی را کشف می‌کنند، نسبت به دانش‌آموزانی که از آموزش مستقیم یاد می‌گیرند، این دانش را به وظایف جدید بیشتر تعمیم می‌دهند. به عنوان مثال، در مقاله ای در سال 1990 در شناخت و آموزش، مارک مک دانیل و مارک شلاگر به بررسی استراتژی یادگیری دانشجویان در حل مسائل کوزه آب لوچین پرداختند. در این کار، حل کننده باید از یک آرایه معین از سه شیشه (A، B، C) استفاده کند تا مقدار خاصی از آب را در یک شیشه بزرگتر اندازه گیری کند. حل مسئله معمولاً مستلزم استفاده از یک معادله مبتنی بر ترکیبی از سه شیشه است.

مشخص شد که الزام یادگیرندگان به کشف یک استراتژی راه حل برای این مشکل منجر به عملکرد بهتر در یک مسئله انتقال می شود که نیاز به تولید یک معادله راه حل جدید دارد. بنابراین، الزام دانش‌آموزان به ایجاد معادلات بر اساس ابزارهای داده‌شده بسیار حیاتی بود و کشف مزایایی فراتر از آموزش را به همراه داشت.

در مقابل، سایر تحقیقات تجربی که به مقایسه یادگیری و انتقال نتایج بین آموزش و اکتشاف می پردازند چیز دیگری را نشان می دهد. در سال 2004 در مقاله ای در علم روانشناختی، دیوید کلاهر و میلنا نیگام، یادگیری و انتقال راهبرد کنترل متغیرها را در دانش آموزان دبستانی در آزمایشی مقایسه کردند. آنها درک مفهومی کودکان را در این مورد که فقط آزمایش های قطعی و بدون تردید شواهد تجربی واضحی را ایجاد می کنند ارزیابی کردند. به طور خاص، از کودکان خواسته شد تا آزمایش های مناسب را بر اساس دستکاری متغیرهای مناسب و کنترل متغیرهای بالقوه مخدوش کننده طراحی کنند. در این مطالعه، به یک گروه از کودکان این استراتژی از طریق آموزش مستقیم آموزش داده شد - یک آزمایشگر اهمیت کنترل متغیرهای مخدوش کننده و دستکاری متغیرهای مورد علاقه را توضیح داد. به گروه دومی از کودکان اجازه داده شد که آزادانه با مواد مسئله تعامل برقرار کنند. بنابراین، اگر بچه ها استراتژی را یاد گرفتند، از طریق یک فرآیند کشف بود. نتایج نشان داد که تعداد بیشتری از کودکان در شرایط آموزش در مقایسه با کودکان گروه اکتشاف، راهبرد را یاد گرفتند. علاوه بر این، تعداد بیشتری از کودکانی که در شرایط آموزش قرار داشتند، توانستند آنچه را که آموخته بودند، انتقال دهند.

آزمایش‌های آزمایشگاهی متعدد و مطالعات کلاسی نیز اهمیت حمایت آموزشی و مداخله را در یادگیری مفاهیم ریاضی و علمی نشان داده‌اند. این نتایج ترکیبی نشان می دهد که ممکن است طبقه بندی یادگیری به عنوان صرفاً مبتنی بر کشف یا صرفاً مبتنی بر آموزش مفید نباشد. اینکه کودکان قوانین یا راهبردهای هدف را کشف می‌کنند و اینکه چگونه آموخته‌های خود را به وظایف دیگر منتقل می‌کنند به سن کودکان، دانش اولیه، ماهیت تکالیف و فعالیت‌های شناختی درگیر در فرآیند یادگیری بستگی دارد. این یافته‌های به ظاهر متناقض، در واقع، به نیاز به شناخت اشکال و انواع مختلف یادگیری اکتشافی در بین دو انتهای افراطی طیف اشاره می‌کنند: آموزش مستقیم و کشف ناب.

شاید نکته کلیدی در نحوه ارائه راهنمایی در حین کشف باشد. مطالعات روان‌شناختی به چندین رویکرد امیدوارکننده برای ترویج کشف و انتقال اشاره کرده‌اند.

تسهیل کشف و انتقال

انتخاب تکلیف: راهنمایی معلم، زمانی که مواد آموزشی به دقت سازماندهی و ارائه می شوند تا فرآیند کشف را ساده کند می تواند نقش مهمی در حمایت از کشف داشته باشد. به عنوان مثال، در یک مطالعه در سال 1976 در روانشناسی شناختی، سیگلر به برخی از کودکان 5 ساله بازخوردی از مسائل تعادلی داد که در آن وزنه ها در هر دو طرف یکسان بود اما روی میخ های مختلف از تکیه گاه قرار می گرفتند. سایر کودکان از مسائل پیچیده‌تری بازخورد دریافت کردند که در آن یک طرف وزن بیشتری داشت و طرف دیگر وزن را دورتر از نقطه تکیه‌گاه قرار می داد. گروه اول به طور مؤثرتری یاد گرفتند و نقش فاصله را کشف کردند، در حالی که گروه دوم یاد نگرفتند که بعد فاصله را در پیش بینی های خود بگنجانند. این فرضیه اختلاف متوسط نشان می‌دهد که مؤثرترین تجربیات برای ترویج اکتشاف، تجربیاتی هستند که تا حدودی، اما نه تا حد زیادی، فراتر از توانایی‌های حل مسئله موجود کودکان هستند.

نقش راهنمایی در سازماندهی وظایف برای تسهیل کشف نیز در مطالعه ای با دانشجویان کالج توسط ژه چن و مو لی مشهود است. دانش آموزانی که نمونه های متنوع تری از مسائل کوزه آب لوچین را دریافت کردند (معادلات متنوع و انواع مختلفی از مسائل مانند مسائل حجم، طول و مساحت) نسبت به مواردی که وظایف بسیار مشابهی دریافت کردند، احتمال بیشتری داشت که یک اصل کلی حل مسئله را فرموله کنند و آن را برای کارهای جدید بکار ببرند.

سوالات راهنما و خود توضیحی: روش دیگر برای هدایت مؤثر کشف، استفاده از سؤالات کاوشگر برای هدایت توجه دانش آموزان به ویژگی های مهم مسئله است. در مورد یادگیری استراتژی کنترل متغیرها، چن و دیوید کلاهر مطالعه ای را انجام دادند که در سال 1999 در رشد کودک چاپ شد؛ که در آن آنها دو شرایط یادگیری را که در آن کودکان دبستانی استراتژی کنترل متغیر را یاد گرفتند، مقایسه و مقابله کردند. وظیفه بچه ها طراحی یک سری آزمایش های معتبر بود. در هر یک، یک تضاد واحد ایجاد شد (به عنوان مثال، راه‌اندازی دو سطح شیب دار که فقط از نظر شیب متفاوت هستند، اما نه در سایر متغیرها، به منظور آزمایش تأثیر شیب‌ها بر میزان مسافتی که توپ روی سطح شیب دار می‌رود).

اگرچه هیچ دلیل صریحی در هیچ یک از این شرایط ارائه نشد، اما دو شرایط یادگیری در این که آیا آزمایشگر از کودکان می خواهد توضیح دهند که چرا یک آزمون خاص را طراحی کرده اند و چگونه نتایج آزمایش را تفسیر می کنند، متفاوت است. بنابراین، کودکان در شرایط پرسش‌ها یا کاوش هدایت‌شده، این فرصت را داشتند که توضیحی درباره استدلال خود در پس انتخاب اشیاء برای آزمایش و نتایج احتمالی از طراحی‌شان ارائه کنند. نتایج نشان می دهد که کودکان دبستانی از سوالات سیستماتیک طراحی شده برای ترویج درک عمیق تر بهره می برند. در مقابل اجازه دادن تعامل آزادانه کودک با مواد/دستگاه های آزمایشی بدون پرسیدن سؤالات راهنما برای ترویج کشف و انتقال کافی نیست.

عملکرد برتر کودکان در یادگیری و انتقال استراتژی کنترل متغیر در شرایط کاوشگر، از مجموعه رو به رشدی از مطالعات حمایت می‌کند که نشان می‌دهد فرصت ایجاد خود توضیحی، یادگیری کودکان را افزایش می‌دهد.

خود تولیدی ها

تعدادی از مطالعات تأثیر فعالیت های ذهنی در حین یادگیری را بر اکتشاف نشان داده اند. درخواست از دانش آموزان برای ایجاد شواهد برای نظرات خود یا ارائه نمونه هایی از اصول برای پرورش درک عمیق تر مؤثر بوده است. تحقیقات قبلی نشان می دهد که شروع درس با درخواست از دانش آموزان برای ایجاد ایده های خود در مورد پدیده ها، به جای گفتن مستقیم پاسخ های صحیح به دانش آموزان، در تسهیل درک فرمول و حل مسائل انتقال موثر است. به طور مشابه، تشویق دانش‌آموزان به تولید مثال‌های عینی از اصول انتزاعی برای افزایش درک مفاهیم و تسهیل انتقال بعدی موثر است.

سایر مطالعات اخیر نشان داده است که وقتی از دانش آموزان خواسته می شود اطلاعات مشابهی را به خاطر بیاورند، تمایل دارند از اطلاعات سطحی در حل مسائل استفاده کنند. در مقابل، زمانی که دانش‌آموزان ملزم به پردازش اطلاعات با تولید قیاس هستند، تمایل دارند از اطلاعات ساختاری زیربنایی استفاده کنند.

تحقیقات آینده

یادگیری اکتشافی مدتهاست که به عنوان یک رویکرد موثر برای کسب مفاهیم، قوانین و استراتژی ها مورد توجه قرار گرفته است. علیرغم جذابیت پایدار و گسترده یادگیری فعال، متفکرانه، اکتشافی و جستجوگر، مفهوم یادگیری اکتشافی بیشتر یک باور فلسفی یا ایدئولوژی آموزشی بوده است تا یک روش آموزشی که مبتنی بر یافته‌های تجربی است و توسط آن هدایت می‌شود. تحقیقات تجربی نشان داده است که به نظر می رسد کشف هدایت شده رویکرد بهتری برای ترویج یادگیری نسبت به کشف خالص باشد و به چندین رویکرد برای ترویج کشف و انتقال در حین یادگیری اشاره شده است. به گفته مایر، یک راه ثمربخش برای تحقیقات آینده، کشف مکانیسم های دقیق درگیر در یادگیری اکتشافی، به ویژه کمیت و کیفیت راهنمایی است که منجر به عملکرد یادگیری بهینه می شود. این نوع شواهد تجربی از آزمایشگاه تولید شده است؛ آزمایشات کلاسی را می توان برای هدایت تمرین آموزشی گسترش داد و از آنها استفاده کرد. همچنین باورهای متعارف در مورد اهمیت کنجکاوی را می توان از شیوه های آموزشی مبتنی بر تجربه جدا کرد و در نتیجه یادگیری اکتشافی به عنوان یک روش آموزشی واقعاً مبتنی بر شواهد تثبیت می شود.

تعامل و رابطه متقابل یادگیری اکتشافی و یادگیری خود تنظیم چندان مشخص نیست. پژوهش قابل توجهی در این زمینه یافت نشد. با این وجود رابطه بین یادگیری اکتشافی و یادگیری خود تنظیم که هر دو دارای مولفه خود هدایتی هستند قابل پیش بینی است. احتمالا یادگیری اکتشافی هدایت شده ابزار مناسبی برای ایجاد یادگیری خود تنظیم است. با راهنمایی معلم و مربی آگاه دانش آموزان می توانند یادگیری خود تنظیم را بیاموزند و آن را در فعالیت های تحصیلی خود امتحان کنند. از طرف دیگر دانش آموزانی که خود تنظیم هستند در یادگیری و اجرای یادگیری اکتشافی خود هدایت شده بهتر عمل خواهند کرد. هسته اصلی این یادگیری فراشناخت یا همان یادگیری یادگیری خواهد بود.

 مطالب متنوع، تحلیلی و کاربردی روانشناسی بر اساس منابع معتبر روز و یافته های پژوهشی و تجزیه و تحلیل آنها در حیطه روانشناسی تربیتی شناختی با تمرکز بر یادگیری خود تنظیم و راهبردهای یادگیری-مطالعه

استفاده از مطالب ارائه شده در این پایگاه، صرفا با ذکر منبع آزاد می باشد.