Hvordan Pinball hjælper med at forklare måder, vi tænker og lærer på

Hvordan Pinball hjælper med at forklare måder, vi tænker og lærer på

Det følgende er uddrag fra Et sind for tal , af Barbara Oakley.

Fokuseret versus diffus tænkning
Siden begyndelsen af ​​det 21. århundrede har neurovidenskabsmænd gjort store fremskridt med at forstå de to forskellige typer netværk, som hjernen skifter mellem— meget opmærksomme tilstande og mere afslappet standard mode netværk . [jeg] Vi vil kalde tankeprocesserne relateret til disse netværk for fokuseret tilstand og diffus tilstand , henholdsvis - disse tilstande er meget vigtige for læring. [ii] Det ser ud til, at du ofte skifter frem og tilbage mellem disse to tilstande i dine daglige aktiviteter. Du er i enten den ene eller den anden tilstand - ikke bevidst i begge på samme tid. Den diffuse tilstand ser ud til at kunne arbejde stille i baggrunden på noget, du ikke aktivt fokuserer på. [iii] Nogle gange kan du også flimre et hurtigt øjeblik for at sprede modetænkning.



Fokuseret tænkning er afgørende for at studere matematik og naturvidenskab. Det involverer en direkte tilgang til at løse problemer ved hjælp af rationelle, sekventielle, analytiske tilgange. Den fokuserede tilstand er forbundet med koncentrationsevnerne i hjernens præfrontale cortex, placeret lige bag din pande. [iv] Vend din opmærksomhed mod noget og bam – den fokuserede tilstand er , som den stramme, gennemtrængende stråle fra en lommelygte.

Den præfrontale cortex er området lige bag panden.

Diffus-mode-tænkning er også afgørende for at lære matematik og naturvidenskab. Det er det, der giver os mulighed for pludselig at få en ny indsigt i et problem, vi har kæmpet med, og er forbundet med 'storbillede'-perspektiver. Diffus-mode-tænkning er, hvad der sker, når du slapper af din opmærksomhed og bare lader dit sind vandre. Denne afslapning kan tillade forskellige områder af hjernen at tilslutte sig og returnere værdifuld indsigt. I modsætning til den fokuserede tilstand er den diffuse tilstand ikke forbundet med et bestemt område af hjernen - du kan tænke på, at det er 'diffunderet' i hele hjernen. [i] Indsigt i diffus tilstand flyder ofte ud af den foreløbige tænkning, der er blevet gjort i den fokuserede tilstand. (Den diffuse tilstand skal have ler for at lave mursten!)

Læring involverer en kompleks flimren af ​​neurale processer mellem forskellige områder af hjernen, såvel som frem og tilbage mellem halvkugler. [vi] Så det betyder, at tænkning og læring er mere kompliceret end blot at skifte mellem de fokuserede og diffuse tilstande. Men heldigvis behøver vi ikke gå dybere ind i de fysiske mekanismer. Vi vil tage en anden tilgang.

Den fokuserede tilstand – en stram pinballmaskine

For at forstå fokuserede og diffuse mentale processer skal vi spille noget flipperspil. (Metaforer er kraftfulde værktøjer til at lære i matematik og naturfag.) I det gamle spil pinball trækker du tilbage på et fjederbelastet stempel, og det slår en bold, som ender med at hoppe tilfældigt rundt om de cirkulære gummikofangere.

Denne glade zombie spiller neural pinball.

Tag et kig på følgende illustration. Når du fokuserer din opmærksomhed på et problem, trækker dit sind det mentale stemplet tilbage og frigiver en tanke. Bom – den tanke tager fart, støder rundt som en flipper i hovedet til venstre. Dette er fokuseret tilstand af at tænke.

I spillet 'flipperspil', skyder en bold, som repræsenterer en tanke, op fra det fjederbelastede stempel for at hoppe tilfældigt mod rækker af gummikofangere. Disse to pinball-maskiner repræsenterer fokuserede (venstre) og diffuse (højre) måder at tænke på. Den fokuserede tilgang relaterer sig til intens koncentration om et specifikt problem eller koncept. Men mens du er i fokuseret tilstand, opdager du nogle gange, at du uforvarende fokuserer intenst og prøver at løse et problem ved hjælp af fejlagtige tanker, der er et andet sted i hjernen end de 'løsning'-tanker, du faktisk har brug for for at løse problemet. Som et eksempel på dette, bemærk den øverste 'tanke', som din flipperbold først hopper rundt i på billedet til venstre. Det er meget langt væk og fuldstændig uforbundet med det lavere tankemønster i den samme hjerne. Du kan se, hvordan en del af den øvre tanke synes at have en underliggende bred vej. Dette skyldes, at du har tænkt noget, der ligner den tanke før. Den lavere tanke er en ny tanke - den har ikke det underliggende brede mønster. Den diffuse tilgang til højre involverer ofte et stort billede. Denne tænkemåde er nyttig, når du lærer noget nyt. Som du kan se, tillader den diffuse tilstand dig ikke at fokusere stramt og koncentreret for at løse et specifikt problem - men det kan give dig mulighed for at komme tættere på, hvor løsningen ligger, fordi du er i stand til at rejse meget længere, før du løber ind i et andet kofanger.

Læg mærke til, hvordan de runde kofangere er meget tæt sammen i den fokuserede tilstand. I modsætning hertil har den diffuse tilstand til højre sine cirkulære gummikofangere længere fra hinanden. (Hvis du ønsker at forfølge metaforen yderligere, kan du tænke på hver kofanger som en klynge af neuroner.)

De tætte kofangere i den fokuserede tilstand betyder, at du lettere kan tænke en præcis tanke. Grundlæggende bruges den fokuserede tilstand til at koncentrere sig om noget, der allerede er tæt forbundet i dit sind, ofte fordi du er fortrolig med og fortrolig med de underliggende koncepter. Hvis du ser nærmere på den øverste del af tankemønsteret med fokuseret tilstand, vil du se en bredere, 'veltrådt' del af linjen. Den bredere vej viser, hvordan den fokuserede tilstandstanke følger langs en rute, du allerede har øvet eller oplevet.

Et sind for tal: Sådan udmærker du dig i matematik og naturvidenskab (selv hvis du smed algebra)

Købe

For eksempel kan du bruge den fokuserede tilstand til at gange tal - hvis du allerede ved, hvordan man multiplicerer, dvs. Hvis du studerer et sprog, kan du måske bruge den fokuserede tilstand til at blive mere flydende med den spanske verbum bøjning, du lærte i sidste uge. Hvis du er en svømmer, kan du bruge den fokuserede tilstand til at analysere dit brystslag, mens du øver dig i at holde dig lavt for at tillade mere energi at gå ind i din fremadgående bevægelse.

Når du fokuserer på noget, sker det automatisk, at den bevidst opmærksomme præfrontale cortex udsender signaler langs neurale baner. Disse signaler forbinder forskellige områder af din hjerne relateret til det, du tænker på. Denne proces er lidt ligesom en blæksprutte, der sender sine tentakler til forskellige områder af sine omgivelser for at fifle med, hvad den end arbejder på. Blæksprutten har kun så mange fangarme til at lave forbindelser, ligesom din arbejdshukommelse kun har så mange ting, den kan rumme på én gang. (Vi taler mere om arbejdshukommelsen senere.)

Du fører ofte først et problem ind i din hjerne ved at fokusere din opmærksomhed på ord – læser bogen eller ser dine noter fra forelæsningen. Din opmærksomhedsblæksprutte aktiverer din fokuserede tilstand. Mens du begynder at fokusere på problemet, tænker du grundigt og bruger flipperkuglerne, der er tæt på hinanden, til at følge de velkendte nervebaner. Dette er ikke en bekymring, hvis du forsøger at finde ud af noget, der ligner det, du allerede ved. Dine tanker rasler let gennem de tidligere indgroede mønstre og finder sig hurtigt fast på en løsning. I matematik og naturfag skal der dog ofte ikke meget til, før et problem bliver helt anderledes. Problemløsning bliver derefter vanskeligere.


[jeg] Andrews-Hanna, 2012; Raichle og Snyder, 2007; Takeuchi et al. , 2011. I en meget anden undersøgelseslinje har Mangan bemærket, at William James' beskrivelse af pandehåret indeholder følgende træk: 'Der er en 'afveksling' af bevidsthed, sådan at pandehåret kort, men ofte kommer i forgrunden og er dominerende. over kernen af ​​bevidsthed.' (Cook, 2002, 237, Mangan, 1993.)

[ii] Immordino-Yang, et al., 2012.

[iii] Edward de Bono er den store mester i kreativitetsstudier, og hans vertikale og laterale terminologi er nogenlunde analoge med min brug af begreberne fokuseret og diffus (de Bono, 1970).

Kloge læsere vil bemærke, at jeg nævner, at den diffuse tilstand nogle gange ser ud til at fungere i baggrunden, mens den fokuserede tilstand er aktiv. Forskningsresultater viser dog, at standardtilstandsnetværket ser ud til at gå stille, når den fokuserede tilstand er aktiv. Så hvad er det? Min fornemmelse som underviser og selv lærende er, at nogle ikke-fokuserede aktiviteter kan fortsætte i baggrunden, når der foregår fokuseret arbejde, så længe den fokuserede opmærksomhed flyttes væk fra interesseområdet. I en eller anden forstand kan min brug af udtrykket 'diffus tilstand' opfattes som 'ikke-fokuserede tilstandsaktiviteter rettet mod læring' snarere end blot 'standardtilstandsnetværk.'

[iv] Der er også et par tætte links til fjernere knuder i hjernen, som vi vil udforske senere med opmærksomhedsblæksprutteanalogien.

[i] Den diffuse tilstand kan også involvere præfrontale områder, men den har sandsynligvis flere forbindelser generelt og mindre frafiltrering af tilsyneladende irrelevante forbindelser.

[vi] Psykolog Norman Cook har foreslået, at 'de første elementer i et centralt dogme for menneskelig psykologi kan udtrykkes som (1) informationsstrømmen mellem højre og venstre hemisfære og (2) mellem den 'dominerende' [venstre hemisfære] og den perifere hjernehalvdel. effektormekanismer, der bruges til verbal kommunikation.' (Cook, 1989) Men det skal også bemærkes, at halvkugleforskelle er blevet brugt til at lancere utallige falske overekstrapolationer og vanvittige konklusioner (Efron, 1990).


Uddrag fra Et sind for tal: Sådan udmærker du dig i matematik og naturvidenskab (selv hvis du har smidt algebra) , af Barbara Oakley. Copyright © 2014 af Barbara Oakley. Jeremy P. Tarcher; Penguin Group USA – A Penguin Random House Company.