Dlaczego dziecko liczy w sklepie, ale gubi się w szkole? Transfer wiedzy matematycznej u dzieci.
Byłem kiedyś na wakacjach w Hiszpani i kupiłem owoce na targu od chłopaka, który miał może dwanaście lat. Zapłaciłem banknotem o wartości wyższej niż cena zakupów. Chłopiec w ciągu kilku sekund obliczył resztę — bez długopisu, bez pauzy, bez liczenia na głos. Podał mi monety i od razu zajął się następnym klientem.
Wieczorem długo o tym myślałem. Tego samego dnia rozmawiałem z matką jednego z moich uczniów. Mówiła, że jej syn nie radzi sobie z zadaniami tekstowymi dotyczącymi zakupów i wydawania reszty.
Pozornie były to dokładnie takie same problemy. Różniło je jednak miejsce, cel i sposób przedstawienia.
Te dwa obrazy to sedno jednego z najważniejszych i najrzadziej omawianych problemów w edukacji matematycznej. Psycholodzy i badacze edukacji nazywają go problemem transferu wiedzy. Można go równie dobrze nazwać problemem „sklepu i kartki”.
Badanie które zmieniło moje myślenie o nauczaniu matematyki
W latach osiemdziesiątych brazylijscy badacze Terezinha Nunes Carraher, David William Carraher i Anaúcia Dias Schliemann obserwowali dzieci, które pracowały jako uliczni sprzedawcy w Recife. W 1985 roku opublikowali wyniki w artykule zatytułowanym „Mathematics in the Streets and in Schools” — czyli „Matematyka na ulicach i w szkołach.”
Badali pięcioro dzieci w wieku od dziewięciu do piętnastu lat. Na co dzień sprzedawały owoce, przekąski i inne towary. Część z nich chodziła do szkoły, ale ich doświadczenia edukacyjne były bardzo różne.
Badacze sprawdzili, jak dzieci radzą sobie z podobnymi obliczeniami przedstawionymi na kilka sposobów: w naturalnych sytuacjach sprzedaży, potem w zadaniach tekstowych, a na koniec jako same działania arytmetyczne bez żadnego kontekstu.
Wyniki były uderzające. Podczas sprzedaży dzieci udzielały około 98 procent poprawnych odpowiedzi. W zadaniach tekstowych było to około 74 procent. A gdy te same obliczenia przedstawiono jako suche działania na kartce — skuteczność spadła do 37 procent.
Ważne zastrzeżenie: było to małe badanie i nie można na jego podstawie robić szerokich uogólnień. Ale pokazało coś fundamentalnego — sposób przedstawienia problemu może drastycznie wpływać na to, jak dziecko go rozwiązuje. Dzieci nie używały podczas sprzedaży szkolnych algorytmów — wypracowały własne strategie, dostosowane do sytuacji.
Matematyka jest związana z sytuacją, w której jej używamy
To badanie stało się jednym z ważnych przykładów pokazujących, że myślenie matematyczne nie rozwija się w oderwaniu od codziennych działań. Podobne wnioski pojawiły się w pracach amerykańskiej antropołożki Jean Lave. W ksiąźce „Cognition in Practice” z 1988 roku analizowała, jak ludzie wykorzystują matematykę w codziennych sytuacjach.
Lave pokazywała, że wiedza nie jest zbiorem reguł przechowywanym w głowie i uruchamianym w identyczny sposób w każdej sytuacji. Na sposób rozwiązywania problemu wpływają kontekst, cel działania, dostępne narzędzia i wcześniejsze doświadczenie. Nie wystarczy opanować regułę. Trzeba jeszcze nauczyć się rozpoznawać, kiedy i w jaki sposób można ją zastosować.
Dlaczego dziecko nie zawsze rozpoznaje tę samą matematykę
Ludzka pamięć nie działa jak szuflada, z której można wyjąć wiedzę niezależnie od sytuacji. To, czego się uczymy, zostaje powiązane z konkretnymi wskazówkami: sposobem przedstawienia problemu, miejscem, wcześniejszymi przykładami, celem zadania.
Dlatego dziecko może sprawnie wykonywać obliczenia podczas gry planszowej, zakupów albo gotowania — i mieć trudność z rozpoznaniem tej samej struktury w szkolnym zadaniu. Możliwa jest też odwrotna sytuacja: uczeń potrafi wykonać serię działań na kartce, ale nie wie, że tego samego sposobu myślenia może użyć przy majsterkowaniu albo porównywaniu ofert.
To nie musi oznaczać, że dziecko nie rozumie matematyki. Może po prostu nie dostrzegać związku między dwiema sytuacjami. Przeniesienie wiedzy z jednego kontekstu do drugiego — transfer — nie pojawia się automatycznie. Dziecku często trzeba pomóc zobaczyć, że zadanie o dywanie, zadanie o prostokącie i obliczanie powierzchni podłogi mają tę samą matematyczną strukturę.
Szkoła często ćwiczy rozwiązywanie znanych schematów
Typowa lekcja matematyki wygląda tak: nauczyciel wprowadza regułę, pokazuje przykłady, uczniowie ćwiczą podobne zadania, potem jest sprawdzian z podobnych zadań. Takie ćwiczenia są potrzebne — pozwalają opanować procedury i utrwalić podstawy.
Problem pojawia się wtedy, gdy nauka kończy się na powtarzaniu jednego rodzaju zadań. Uczeń może nauczyć się rozpoznawać układ symboli i dopasowywanie do niego odpowiedniego algorytmu — ale nie rozumieć, dlaczego dana metoda działa ani kiedy można jej użyć w innej sytuacji.
Widziałem to wiele razy. Uczeń bezbrłędnie oblicza pole prostokąta w zestawie ćwiczeń. Tydzień później dostaje zadanie o liczbie metrów wykładziny potrzebnej do pokrycia podłogi i nie wie, od czego zacząć. Jedno jest dla niego „zadaniem o polu,” drugie „zadaniem o wykładzinie.” Transfer wymaga dostrzenia struktury ukrytej pod powierzchnią zadania. I tego szkoła rzadko uczy wprost.
Transfer bliski i daleki
Transfer można traktować jako continuum. Na jednym końcu jest transfer bliski — nowe zadanie jest bardzo podobne do wcześniejszych przykładów, zmieniły się tylko liczby. Szkoła robi to dobrze.
Im bardziej zmienia się kontekst, język i sposób przedstawienia, tym transfer staje się dalszy i trudniejszy. Dodawanie może pojawić się jako sumowanie cen, obliczanie punktów w grze, planowanie czasu podróży, łączenie długości desek. Sama znajomość procedury nie gwarantuje, że uczeń rozpozna możliwość jej zastosowania w nowej sytuacji.
Najtrudniejszy jest transfer między dziedzinami. Myślenie proporcjonalne może być potrzebne przy zmianie ilości składników w przepisie, odczytywaniu mapy, porównywaniu ofert i interpretowaniu statystyk. Szkoła prawie nigdy tam nie dociera. A to jest dokładnie ten poziom, którego potrzebujemy w dorosłym życiu.
Co to oznacza dla rodzica
Rodzic nie musi zamieniać domu w drugą szkołę. Może natomiast pomagać dziecku dostrzegać matematykę w różnych sytuacjach — i łączyć te sytuacje z tym co dziecko robi w szkole.
Zakupy. „Mamy 20 złotych, produkt kosztuje 13. Ile powinno zostać?” Warto pozwolić dziecku obliczyć własnym sposobem — jedno odejmie, inne policzy od 13 do 20, jeszcze inne rozbi je na prostsze części. Każda z tych strategii jest poprawna.
Gotowanie. Przepis na cztery porcje, a nas jest sześć. Ile mąki? Ile mleka? To są proporcje i ułamki w działaniu, a nie ćwiczenie z podręcznika.
Gry. Po każdej rozgrywce można nazwać to, co dziecko zrobiło: „dodawałeś punkty z kilku rund,” „porównywałaś wyniki,” „oceniałeś, czy bardziej opłaca się wziąć małą nagrodę teraz czy czekać na większą.”
Majsterkowanie. Mierzenie, obliczanie długości, planowanie rozmieszczenia — a potem jedno zdanie: „obliczylimy powierzchnię podłogi, to właśnie pole prostokąta.” To zdanie buduje most między doświadczeniem a szkolnym pojęciem.
Nie tylko praktyka, ale również nazywanie zasad
Same codzienne obliczenia nie zawsze wystarczają do powstania transferu. Dziecko może nauczyć się skutecznej strategii w jednej sytuacji i nadal nie rozpoznawać jej w innym kontekście.
Dlatego ważne jest nazywanie wspólnej zasady. „To, co zrobiłeś podczas zakupów, było odejmowaniem.” „W przepisie podwoiliśmy każdą ilość — to jest myślenie proporcjonalne.” „Zadanie z wykładziną ma taką samą strukturę jak obliczanie pola prostokąta.”
Pomocne są też pytania porównawcze: co jest podobnego w tych dwóch problemach? Czym się różnią? Po czym można poznać, jakiego działania użyć? Takie pytania kierują uwagę dziecka na strukturę problemu, a nie tylko na liczby.
Różne drogi do tego samego wyniku
Badania nad matematyką używana w codziennych sytuacjach pokazują jeszcze jedno: ludzie nie zawsze rozwiązują problemy tak, jak robi się to w podręczniku. Sprzedawca może obliczać resztę, licząc od ceny do otrzymanej kwoty. Uczeń zapisze odejmowanie pisemne. Obie metody prowadzą do poprawnego wyniku.
Warto więc pytać dziecko: „jak to obliczyłeś?” „czy można zrobić to inaczej?” „która metoda jest tutaj najwygodniejsza?” Dzięki temu dziecko uczy się, że matematyka nie jest tylko odtwarzaniem jednej procedury. Jest sposobem analizowania sytuacji, dostrzegania zależności i wybierania strategii
Formalny zapis jest nadal ważny. Pozwala uogólniać reguły i pracować z problemami, których nie da się rozwiązać intuicyjnie. Najlepsze efekty daje połączenie obu stron: codziennego sensu i formalnego języka.
Wracając do targu
Chłopak z hiszpańskiego targu był sprawny w obliczeniach potrzebnych podczas sprzedaży. Nie wiemy, jak poradziłby sobie z tymi samymi liczbami w szkolnym zeszycie. Nie możemy też założyć, że kilka godzin objaśnień wystarczyłoby do opanowania całej matematyki szkolnej.
Możemy natomiast założyć, że jego praktyczne strategie byłyby wartościowym punktem wyjścia. Dobry nauczyciel nie musiałby przekonywać go, że potrafi myśleć matematycznie. Musiałby pomóc mu połączyć to, co już robił, z językiem symboli.
Wiele dzieci spotyka problem odwrotny. Znają symbole, wzory i szkolne procedury — ale nie zawsze rozpoznają ich zastosowanie poza podręcznikiem.
Dlatego potrzebne są mosty w obie strony: od codziennych doświadczeń do symboli i od symboli do rzeczywistych problemów. Szkoła może dostarczyć pojęć i formalnego języka. Dom może pomóc dziecku zobaczyć, że matematyka nie kończy się wraz z zamknięciem zeszytu.
Czytaj dalej
Matematyka działa najlepiej, gdy ma sens
Jeśli chcesz pokazać dziecku matematykę w praktyce, warto korzystać z prostych zadań, gier i materiałów, które pomagają łączyć szkolne pojęcia z codziennymi sytuacjami.
FAQ
Najczęstsze pytania o transfer wiedzy w matematyce
Krótkie odpowiedzi dla rodziców i nauczycieli, którzy widzą, że dziecko czasem „umie” matematykę w jednej sytuacji, ale nie rozpoznaje jej w innej.
Co to jest transfer wiedzy?
Transfer wiedzy to przenoszenie tego, czego dziecko nauczyło się w jednej sytuacji, do innej sytuacji. W matematyce oznacza to na przykład rozpoznanie, że obliczanie reszty w sklepie, zadanie tekstowe o zakupach i działanie zapisane na kartce mogą mieć tę samą strukturę.
Dlaczego dziecko radzi sobie w sklepie, ale nie w zadaniu tekstowym?
Bo sklep i kartka to dla dziecka dwie różne sytuacje. W sklepie jest cel, konkretne przedmioty, pieniądze i natychmiastowy sens działania. W zadaniu tekstowym trzeba najpierw rozpoznać, jaka matematyka ukrywa się pod słowami. To rozpoznanie nie zawsze pojawia się automatycznie.
Czy to znaczy, że szkolne algorytmy są niepotrzebne?
Nie. Formalne algorytmy są ważne, bo pozwalają porządkować wiedzę, zapisywać rozumowanie i rozwiązywać trudniejsze problemy. Problem zaczyna się wtedy, gdy dziecko zna tylko procedurę, ale nie rozumie, kiedy i po co jej użyć. Najlepsze efekty daje połączenie sensu sytuacji z formalnym zapisem.
Jak rodzic może pomagać dziecku w transferze wiedzy?
Najprościej przez nazywanie matematyki w codziennych sytuacjach. Przy zakupach można powiedzieć: „To było odejmowanie”. Przy gotowaniu: „Podwoiliśmy składniki, czyli użyliśmy proporcji”. Przy mierzeniu pokoju: „To jest pole prostokąta”. Takie krótkie komentarze budują most między doświadczeniem a szkolnym pojęciem.
Czym różni się transfer bliski od dalekiego?
Transfer bliski pojawia się wtedy, gdy nowe zadanie jest bardzo podobne do wcześniejszych przykładów. Zmieniają się liczby, ale układ zadania zostaje prawie taki sam. Transfer daleki jest trudniejszy: dziecko musi rozpoznać tę samą zasadę w zupełnie innym kontekście, na przykład w przepisie kulinarnym, mapie, promocji w sklepie albo zadaniu z geometrii.
Co zrobić, gdy dziecko zna wzór, ale nie wie, kiedy go użyć?
Warto odejść na chwilę od samego wzoru i porównać kilka sytuacji. Można zapytać: „Co jest podobne w tych zadaniach?”, „Czego szukamy?”, „Jakie informacje już mamy?”, „Po czym poznasz, że to jest zadanie o polu, proporcji albo różnicy?”. Takie pytania uczą patrzenia na strukturę problemu, a nie tylko na pojedyncze liczby.
Czy codzienna matematyka może zastąpić naukę szkolną?
Nie powinna jej zastępować, ale może ją bardzo dobrze uzupełniać. Codzienne sytuacje dają sens: pokazują, po co w ogóle coś liczymy. Szkoła daje język, zapis i uogólnienie. Dziecko potrzebuje obu stron: doświadczenia oraz formalnego nazwania tego, co właśnie zrobiło.
Źródła i redakcja
Autor, źródła i charakter tekstu
Ten tekst został przygotowany jako poradnik edukacyjny dla rodziców i nauczycieli. Pokazuje, dlaczego dziecko może rozwiązywać podobne problemy inaczej w sklepie, w grze, w kuchni i na szkolnej kartce.
Źródła i materiały pomocnicze
- Carraher T. N., Carraher D. W., Schliemann A. D.: Mathematics in the Streets and in Schools, British Journal of Developmental Psychology, 1985 — klasyczne badanie porównujące obliczenia dzieci w sytuacji sprzedaży, w zadaniach tekstowych i w działaniach zapisanych formalnie.
- Jean Lave: Cognition in Practice: Mind, Mathematics and Culture in Everyday Life, Cambridge University Press, 1988 — książka o tym, jak ludzie używają matematyki i myślenia w codziennych sytuacjach.
- National Academies: Learning and Transfer, rozdział z książki How People Learn — omówienie transferu jako zdolności przenoszenia wiedzy z jednego kontekstu do nowych sytuacji.
- National Academies: How People Learn II: The Science and Practice of Learning — nowsze opracowanie dotyczące uczenia się, rozumienia, kontekstu i stosowania wiedzy.
W praktyce edukacyjnej najważniejsze nie jest samo pytanie, czy dziecko „umie” daną procedurę, ale czy rozpoznaje, kiedy ta procedura ma sens. Dlatego warto budować mosty między doświadczeniem, językiem potocznym, zadaniem tekstowym i formalnym zapisem matematycznym.