Lees dus het motto van het mythische Faber College in de film Animal House uit 1978. Degenen onder ons die in het onderwijs werken, zouden het daarmee eens zijn, zelfs als we niet in staat waren om onszelf zo welsprekend uit te drukken.

Maar waarom is kennis precies belanrijk? Toen ik deze vraag met leraren besprak, hebben velen de metafoor "Het is koren op de molen" gebruikt. Dat wil zeggen, het doel van onderwijs wordt niet zozeer gezien als het verzamelen van kennis, maar als het aanscherpen van cognitieve vaardigheden zoals kritisch denken. Kennis komt vooral om de hoek kijken, want als we willen dat onze studenten kritisch leren denken, moeten ze iets hebben om over na te denken. Het is waar dat kennis leerlingen iets geeft om over na te denken, maar een lezing van de onderzoeksliteratuur uit de cognitieve wetenschap laat zien dat kennis veel meer doet dan alleen leerlingen helpen hun denkvaardigheden aan te scherpen: het maakt leren eigenlijk gemakkelijker. Kennis is niet alleen cumulatief, het groeit exponentieel. Degenen met een rijke basis van feitelijke kennis vinden het gemakkelijker om meer te leren - de rijken worden rijker. Bovendien verbetert feitelijke kennis cognitieve processen zoals probleemoplossing en redeneren. Hoe rijker de kennisbasis, hoe soepeler en effectiever deze cognitieve processen - precies die waarop leraren zich richten - werken. 

Dus hoe meer kennis leerlingen verzamelen, hoe slimmer ze worden. We zullen beginnen met te onderzoeken hoe kennis meer kennis brengt en vervolgens kijken hoe kennis de kwaliteit en snelheid van denken verbetert. 

Hoe meer je weet, hoe gemakkelijker het voor je zal zijn om nieuwe dingen te leren. Nieuwe dingen leren is eigenlijk een naadloos proces, maar om het te bestuderen en beter te begrijpen, hebben cognitieve wetenschappers het benaderd als een proces in drie fasen. En ze hebben ontdekt dat kennis in elke fase helpt: als je voor het eerst nieuwe informatie tot je neemt (via luisteren of lezen), als je nadenkt over deze informatie en als het materiaal in het geheugen wordt opgeslagen. We zullen elk van deze fasen achtereenvolgens bekijken. Hoe kennis je helpt nieuwe informatie tot je te nemen De eerste fase waarin feitelijke kennis je een cognitieve voorsprong geeft, is wanneer je nieuwe informatie tot je neemt, of het nu gaat om luisteren of lezen. 

Er is veel meer aan het begrijpen van mondelinge of geschreven taal dan het kennen van woordenschat en syntaxis. Begrip vereist achtergrondkennis omdat taal vol zit met semantische onderbrekingen waarin kennis wordt verondersteld en daarom hangt begrip af van het maken van correcte gevolgtrekkingen. In een informeel gesprek kan de luisteraar ontbrekende achtergrondkennis verzamelen en zijn gevolgtrekkingen controleren door vragen te stellen (bijvoorbeeld, bedoelde je Bob Smith of Bob Jones? Wat bedoel je als je hem omschrijft als ondernemer?) — maar dit is niet het geval bij het kijken naar een film of het lezen van een boek. (En soms is het niet het geval in de klas wanneer een student te beschaamd is om een vraag te stellen.) Om enkele concrete voorbeelden te geven en de discussie te vereenvoudigen, laten we ons concentreren op begrijpend lezen, maar houd er rekening mee dat dezelfde punten van toepassing zijn op luisteren. Stel dat je deze korte tekst leest: "John's gezicht viel toen hij neerkeek op zijn uitstekende buik. Op de uitnodiging stond 'black tie' en hij had zijn smoking niet meer gedragen sinds zijn eigen bruiloft, 20 jaar eerder." Je zult waarschijnlijk concluderen dat John bezorgd is dat zijn smoking niet past, hoewel de tekst niets direct zegt over dit potentiële probleem. De schrijver kon de details toevoegen (John was aangekomen sinds hij voor het laatst zijn smoking droeg en was bang dat het niet zou passen"), maar ze zijn niet nodig en de toegevoegde woorden zouden de tekst saai maken. Je geest is goed in staat om de gaten op te vullen omdat je weet dat mensen vaak zwaarder zijn 20 jaar na hun bruiloft, en dat aankomen meestal betekent dat oude kleding niet past. Deze achtergrondkennis over de wereld is direct beschikbaar en dus hoeft de schrijver het niet te specificeren. Een voor de hand liggende manier waarop kennis helpt bij het verwerven van meer kennis ligt dus in de grotere kracht die het biedt bij het maken van correcte gevolgtrekkingen. Als de schrijver ervan uitgaat dat je enige achtergrondkennis hebt die je mist, raak je in de war. Als je bijvoorbeeld leest: Hij was een echte Benedict Arnold erover en je weet niet wie Benedict Arnold was, dan ben je verloren. Deze implicatie van achtergrondkennis is eenvoudig en gemakkelijk te begrijpen. Het is dan ook geen verrassing dat het vermogen om een tekst te lezen en te begrijpen sterk gecorreleerd is met achtergrondkennis (Kosmoski, Gay en Vockell, 1990). Als je meer weet, ben je een betere lezer. Meestal ben je je niet bewust van het maken van gevolgtrekkingen als je leest. 

Als je bijvoorbeeld de bovenstaande tekst leest, is het onwaarschijnlijk dat je bij jezelf dacht: "Hmmm ... laat me nu eens kijken ... waarom wordt mij verteld over de laatste keer dat hij zijn smoking droeg? Waarom zou het denken daarover zijn gezicht doen vallen?" Die bewuste gevolgtrekkingen zijn onnodig omdat de cognitieve processen die interpreteren wat je leest automatisch toegang hebben tot niet alleen de letterlijke woorden die je leest, maar ook ideeën die bij die woorden horen. Dus wanneer je 'smoking' leest, hebben de cognitieve processen die de tekst begrijpen niet alleen toegang tot 'een formeel pak kleding', maar tot alle gerelateerde concepten in je geheugen: smokings zijn duur, ze worden niet vaak gedragen, ze zijn niet comfortabel, ze kunnen worden gehuurd, ze worden vaak gedragen op bruiloften, enzovoort. Zoals de tekst illustreert, hebben de cognitieve processen die betekenis extraheren ook toegang tot concepten die worden vertegenwoordigd door de kruising van ideeën; "Tux" stelt "kleding" beschikbaar en "20 jaar na de bruiloft" maakt "aankomen" beschikbaar. De kruising van "kleding" en "aankomen" levert het idee op "kleding past niet" en we begrijpen waarom John niet gelukkig is. Al deze associaties en gevolgtrekkingen gebeuren buiten het bewustzijn. Alleen de uitkomst van dit cognitieve proces – dat John bang is dat zijn smoking niet meer past – komt in het bewustzijn. Soms mislukt dit onbewuste proces van gevolgtrekking en kunnen de ideeën in de tekst niet met elkaar worden verbonden. Wanneer dit gebeurt, stopt de verwerking en wordt er meer moeite gedaan om een verband te vinden tussen de woorden en ideeën in de tekst. Deze grotere inspanning vereist een bewuste verwerking. Stel bijvoorbeeld dat je later in dezelfde tekst leest: "John liep voorzichtig de trap af. Jeanine keek hem op en neer terwijl ze wachtte. Uiteindelijk zei ze: 'Nou, ik ben blij dat ik wat vis in mijn tas heb.'" De opmerking van Jeanine zou wel eens de normale leesstroom kunnen stoppen. Waarom zou ze vis hebben? Je zou zoeken naar een relatie tussen het dragen van vis naar een formele gebeurtenis en de andere elementen van de situatie (formele slijtage, trappen, portemonnees, wat je van Jeanine en John is verteld). In deze zoektocht zou je het populaire idee kunnen vinden dat het dragen van een smoking iemand een beetje op een pinguïn kan laten lijken, wat onmiddellijk leidt tot de associatie dat pinguïns vis eten. Jeanine vergelijkt John met een pinguïn en zo plaagt ze hem. Zin wordt gemaakt, en het lezen kan doorgaan. 

Hier is dus een tweede en subtieler voordeel van algemene kennis: mensen met meer algemene kennis hebben rijkere associaties tussen de concepten in het geheugen; En wanneer associaties sterk zijn, worden ze automatisch beschikbaar voor het leesproces. Dat betekent dat de persoon met een rijke algemene kennis het lezen zelden hoeft te onderbreken om bewust naar verbanden te zoeken. Dit fenomeen is experimenteel geverifieerd door proefpersonen teksten te laten lezen over onderwerpen waarmee ze al dan niet erg vertrouwd zijn. Johanna Kaakinen en haar collega's (2003) lieten proefpersonen bijvoorbeeld een tekst lezen over vier veel voorkomende ziekten (bijvoorbeeld griep) waarvoor ze waarschijnlijk al bekend waren met de symptomen, en een tekst over vier ongewone ziekten (bijvoorbeeld tyfus) waarvoor ze dat waarschijnlijk niet waren. Voor elke tekst was er aanvullende informatie over de ziekten die proefpersonen waarschijnlijk niet kenden. De onderzoekers gebruikten een geavanceerde technologie om onopvallend te meten waar proefpersonen hun ogen fixeerden terwijl ze elke tekst lazen. Onderzoekers hadden dus een nauwkeurige maat voor de leessnelheid en ze konden zien wanneer proefpersonen terugkeerden naar een eerder deel van de tekst om iets opnieuw te lezen. De onderzoekers ontdekten dat proefpersonen bij het lezen van onbekende teksten vaker delen van zinnen herlezen en vaker terugkeken naar eerdere zinnen. Hun leessnelheid was over het algemeen ook langzamer in vergelijking met wanneer ze bekende teksten lazen. Deze maatregelen geven aan dat de verwerking langzamer gaat bij het lezen over iets dat u niet kent. 

Achtergrondkennis maakt iemand dus op twee manieren een betere lezer. Ten eerste betekent het dat er een grotere kans is dat je de kennis hebt om met succes de nodige gevolgtrekkingen te maken om een tekst te begrijpen (je weet bijvoorbeeld dat mensen vaak zwaarder zijn 20 jaar na hun bruiloft en dus is John bang dat zijn smoking niet past). Ten tweede betekent rijke achtergrondkennis dat je zelden een tekst hoeft te herlezen in een poging om bewust naar verbanden in de tekst te zoeken (je zult je bijvoorbeeld snel realiseren dat Jeanine met haar visopmerking John vergelijkt met een pinguïn). Hoe kennis je helpt na te denken over nieuwe informatie Het begrijpen van een tekst om nieuwe informatie op te nemen is slechts de eerste fase van het leren van die nieuwe informatie; De tweede is om erover na te denken. Dit gebeurt in wat cognitieve wetenschappers werkgeheugen noemen, de ensceneringsgrond voor het denken. 

Werkgeheugen wordt vaak metaforisch aangeduid als een ruimte om de beperkte aard ervan te benadrukken; Men kan slechts een beperkte hoeveelheid informatie in het werkgeheugen bewaren. Lees deze lijst bijvoorbeeld een keer door, kijk dan weg en kijk hoeveel van de brieven je je kunt herinneren. CN NFB ICB SCI ANC AA Er stonden 16 letters op de lijst en de meeste mensen kunnen zich er ongeveer zeven herinneren - er is niet genoeg ruimte in het werkgeheugen om meer dan dat te behouden. Probeer nu dezelfde taak opnieuw met deze lijst. CNN FBI CBS CIA NCAA Veel makkelijker, toch? Als je de twee lijsten vergelijkt, zie je dat ze eigenlijk dezelfde letters bevatten. De tweede lijst is gereorganiseerd op een manier die je aanmoedigt om C, N en N als een enkele eenheid te behandelen, in plaats van als drie afzonderlijke letters. Het op deze manier in elkaar zetten van items wordt chunking genoemd. Het vergroot enorm hoeveel er in je werkgeheugen past - en dus hoeveel je kunt denken. Het werkgeheugen van de typische persoon kan ongeveer zeven letters of bijna hetzelfde aantal meerletterige brokken of stukjes informatie bevatten. Merk echter op dat chunking afhankelijk is van achtergrondkennis. Als je niet bekend was met de afkorting voor het Federal Bureau of Investigation, kon je de FBI niet als een enkel stuk behandelen. Het vermogen om te brokken en de afhankelijkheid van achtergrondkennis is getest in een aantal studies. Deze studies tonen aan dat dit vermogen mensen beter in staat stelt om kort een lijst met items te onthouden, net zoals je in het tweede voorbeeld meer letters zou kunnen onthouden. Dit voordeel is waargenomen in vele domeinen, waaronder schaken (Chase en Simon, 1973), bridge (Engle en Bukstel, 1978), computerprogrammering (McKeithen, Reitman, Rueter en Hirtle, 1981), danspassen (Allard en Starkes, 1991), circuitontwerp (Egan en Schwartz, 1979), kaarten (Gilhooly, Wood, Kinnear en Green, 1988) en muziek (Sloboda, 1976). 

Natuurlijk willen we zelden kort een lijst onthouden. Het belangrijke aspect van chunking is dat het meer vrije ruimte in het werkgeheugen laat, waardoor die ruimte kan worden besteed aan andere taken, zoals het herkennen van patronen in het materiaal. In een studie (Recht en Leslie, 1988) testten de onderzoekers bijvoorbeeld middelbare scholieren die goede of slechte lezers waren (zoals gemeten door een standaard leestest) en die ook al dan niet goed geïnformeerd waren over het honkbalspel (zoals gemeten door een test gemaakt voor de studie door drie semi-professionele honkbalspelers). De kinderen lazen een passage geschreven op een vroeg 5e klas leesniveau dat een halve inning van een honkbalwedstrijd beschreef. De passage was verdeeld in vijf delen en na elk deel werd de student gevraagd om een replica van een honkbalveld en spelers te gebruiken om na te spelen en te beschrijven wat ze lazen. De onderzoekers ontdekten dat honkbalkennis een grote invloed had op de prestaties: slechte lezers met een hoge kennis van honkbal vertoonden een beter begrip dan goede lezers met een lage kennis van honkbal. Wat is hier aan de hand? Eerst konden de leerlingen met veel kennis van honkbal een reeks acties lezen en in stukken hakken. (Als een deel van de tekst bijvoorbeeld de korte stop beschreef die de bal naar de tweede honkman gooide en de tweede honkman die de bal naar de eerste honkman gooide, waardoor twee lopers uit waren, zouden de studenten met honkbalkennis die acties opsplitsen door ze te herkennen als een dubbelspel - maar de studenten zonder honkbalkennis zouden moeten proberen de hele reeks acties te onthouden.) Ten tweede, omdat ze in staat waren om te brokken, hadden de studenten met honkbalkennis vrije ruimte in hun werkgeheugen die ze konden besteden aan het gebruik van de replica om het spel na te spelen en een coherente verbale uitleg te geven. Zonder te kunnen brokken, hadden de studenten met weinig honkbalkennis simpelweg niet genoeg vrije ruimte in hun werkgeheugen om tegelijkertijd alle acties te onthouden, hun volgorde bij te houden, de re-enactment te doen en de re-enactment te beschrijven. Deze studie illustreert het belang van het werkgeheugenvoordeel dat achtergrondkennis oplevert (zie ook Morrow, Leirer en Altieri, 1992; Spilich, Vesonder, Chiesi en Voss, 1979). 

Meestal wanneer we luisteren of lezen, is het niet genoeg om elke zin op zichzelf te begrijpen - we moeten een reeks zinnen of alinea's begrijpen en ze tegelijkertijd in gedachten houden, zodat ze kunnen worden geïntegreerd of vergeleken. Dit is gemakkelijker als het materiaal kan worden opgesplitst, omdat het minder van de beperkte ruimte in het werkgeheugen in beslag neemt. Maar brokken is afhankelijk van achtergrondkennis. Hoe kennis u helpt nieuwe informatie te onthouden Kennis helpt ook wanneer je in de laatste fase van het leren van nieuwe informatie komt - het onthouden ervan. Simpel gezegd, het is gemakkelijker om nieuw materiaal in je geheugen te fixeren als je al enige kennis van het onderwerp hebt (Arbuckle et al, 1990; Beier en Ackerman, 2005; Schneider, Korkel en Weinert, 1989; Walker, 1988). Veel studies op dit gebied laten proefpersonen met hoge of lage hoeveelheden kennis over een bepaald onderwerp nieuw materiaal lezen en er enige tijd later een test over doen; Onvermijdelijk herinneren degenen met voorkennis zich meer. Een studie van David Hambrick (2003) is opmerkelijk omdat het keek naar leren in de echte wereld en dit over een langere periode deed dan typisch is in dergelijke studies. Eerst testte Hambrick studenten op hun kennis van basketbal. Deze test vond plaats in het midden van het college basketbalseizoen. Twee en een halve maand later (aan het einde van het seizoen) vulden proefpersonen vragenlijsten in over hun blootstelling aan basketbal (bijvoorbeeld wedstrijdbezoek, televisie kijken en tijdschriften of kranten lezen) en namen ook tests af die hun kennis van specifieke basketbalevenementen voor mannen van de voorgaande twee en een halve maand maten. 

De resultaten toonden (niet verrassend) aan dat proefpersonen die interesse in het spel meldden, ook meldden dat ze een grotere blootstelling aan basketbalinformatie hadden gehad. De interessantere bevinding was dat, voor een bepaald niveau van blootstelling, grotere voorafgaande basketbalkennis werd geassocieerd met meer nieuwe basketbalkennis. Dat wil zeggen, de mensen die al veel over basketbal wisten, hadden de neiging om meer basketbalgerelateerd nieuws te onthouden dan mensen met dezelfde blootstelling aan dit nieuws, maar minder voorkennis. * Zoals ik in de inleiding al zei, de rijken worden rijker. Wat zit er achter dit effect? Een rijk netwerk van associaties maakt het geheugen sterk: nieuw materiaal wordt eerder onthouden als het gerelateerd is aan wat zich al in het geheugen bevindt. Het onthouden van informatie over een gloednieuw onderwerp is moeilijk omdat er geen bestaand netwerk in je geheugen is waaraan de nieuwe informatie kan worden gekoppeld. Maar het onthouden van nieuwe informatie over een bekend onderwerp is relatief eenvoudig omdat het ontwikkelen van associaties tussen uw bestaande netwerk en het nieuwe materiaal eenvoudig is. * * * 

Sommige onderzoekers hebben gesuggereerd dat voorkennis zo belangrijk is voor het geheugen dat het eigenlijk kan goedmaken of vervangen wat we normaal als aanleg beschouwen. Sommige studies hebben dezelfde geheugentaak toegediend aan kinderen met een hoge aanleg en kinderen met een lage vaardigheid, van wie sommigen voorkennis hebben van het onderwerp en sommigen niet; de studies vonden dat alleen voorkennis belangrijk is (Britton, Stimson, Stennett en Gülgöz, 1998; Recht en Leslie, 1988; Schneider, Korkle en Weinert, 1989; Walker, 1988). 

Maar sommige onderzoekers zijn het daar niet mee eens. Ze melden dat, hoewel voorkennis altijd het geheugen helpt, het de aanlegverschillen tussen mensen niet kan elimineren. Omdat ieders geheugen beter wordt met voorkennis, uitgaande van gelijke blootstelling aan nieuwe kennis (zoals in een klaslokaal zonder extra ondersteuning voor langzamere studenten), zal de student met een algehele lagere aanleg nog steeds achterlopen op de student met een hogere aanleg (Hall en Edmondson, 1992; Hambrick en Engle, 2002; Hambrick en Oswald, 2005; Schneider, Bjorklund en Maier-Brückner, 1996). Uiteindelijk is de kwestie niet opgelost, maar als een praktische kwestie van scholing maakt het niet veel uit. Waar het om gaat is de centrale, onbetwiste bevinding: alle studenten zullen meer leren als ze meer achtergrondkennis hebben. 

Ten eerste helpt het uw problemen op te lossen door ruimte vrij te maken in uw werkgeheugen. Ten tweede helpt het je om het denken te omzeilen door te fungeren als een kant-en-klare voorraad dingen waar je al over hebt nagedacht (als je bijvoorbeeld die 5 + 5 = 10 hebt onthouden, hoef je niet twee groepen van vijf lijnen te tekenen en ze te tellen). Om de discussie te vereenvoudigen, zal ik me vooral richten op onderzoek dat de voordelen van kennis voor het oplossen van problemen onderzoekt, wat in wezen het soort denken is dat studenten moeten doen in wiskunde- en wetenschapslessen. Maar houd er rekening mee dat kennis op vrijwel dezelfde manier ook het redeneren en kritisch denken verbetert dat studenten moeten doen in geschiedenis, literatuur en andere geesteswetenschappen. Hoe kennis u helpt problemen op te lossen In het laatste gedeelte heb ik een manier besproken waarop voorkennis helpt bij het lezen: het stelt je in staat om wat informatie op te delen, waardoor er meer ruimte overblijft in het werkgeheugen om de implicaties van een tekst te sorteren. Je krijgt vrijwel hetzelfde voordeel als je een probleem probeert op te lossen. Als u niet over voldoende achtergrondkennis beschikt, kan het begrijpen van het probleem het grootste deel van uw werkgeheugen in beslag nemen, waardoor u geen ruimte hebt om oplossingen te overwegen. Ik kan je een idee geven van deze impact met een voorbeeldprobleem genaamd de Toren van Hanoi. De foto toont drie haringen met drie ringen van toenemende grootte. Het doel is om alle ringen naar de meest rechtse pin te verplaatsen. Er zijn slechts twee regels: je mag maar één ring tegelijk verplaatsen en je kunt geen grotere ring bovenop een kleinere ring leggen. Kijk of je het probleem kunt oplossen.

 [[{"type":"media","view_mode":"wysiwyg","fid":"926","attributes":{"alt":"Illustratie van het "Toren van Hanoi" probleem","hoogte":"207","width":"276","style":"hoogte: 207px; width: 276px;","class":"media-image media-element file-wysiwyg"},"link_text":null}]] Met enige ijver kun je het probleem misschien wel oplossen. De oplossing is om de ringen als volgt te verplaatsen: A3, B2, A2, C3, A1, B3, A3. Overweeg nu dit probleem: In de herbergen van bepaalde Himalaya-dorpen wordt een verfijnde theeceremonie beoefend. De ceremonie omvat een gastheer en precies twee gasten, niet meer of minder. Wanneer zijn gasten zijn gearriveerd en aan zijn tafel zijn gaan zitten, verricht de gastheer drie diensten voor hen. Deze diensten worden vermeld in de volgorde van de adel die de Himalayanen aan hen toeschrijven: het vuur aanwakkeren, de vlammen aanwakkeren en de thee schenken. Tijdens de ceremonie kan een van de aanwezigen aan een ander vragen: "Geachte heer, mag ik deze zware taak voor u uitvoeren?" Een persoon kan echter alleen van een ander de minst nobele van de taken vragen die de ander uitvoert. Bovendien, als een persoon taken uitvoert, mag hij niet om een taak vragen die nobeler is dan de minst nobele taak die hij al uitvoert. De gewoonte vereist dat tegen de tijd dat de theeceremonie voorbij is, alle taken zijn overgedragen van de gastheer naar de oudste van de gasten. Hoe kan dit worden bereikt? Je zou het probleem waarschijnlijk meerdere keren moeten lezen om het gevoel te hebben dat je het begrijpt, maar dit probleem is eigenlijk identiek aan de Toren van Hanoi. Elke gast is als een haring en elke taak is als een ring. Het doel en de regels van overdracht zijn hetzelfde. Het verschil is dat deze versie veel meer vraagt van het werkgeheugen. De eerste versie vereist niet dat u het probleem in het werkgeheugen onderhoudt omdat het zo effectief in de figuur wordt weergegeven. De tweede versie vereist dat de oplosser de volgorde van adel van de taken onthoudt, terwijl je in de eerste versie gemakkelijk de volgorde van ringgrootte kunt opsplitsen - van klein naar groot. Deze twee problemen geven je een idee van de voordelen van achtergrondkennis voor het oplossen van problemen. De probleemoplosser met achtergrondkennis in een bepaald domein ziet problemen in haar domein zoals de Toren van Hanoi; Alles is eenvoudig en gemakkelijk te begrijpen. Wanneer ze zich echter buiten haar domein bevindt, kan dezelfde probleemoplosser niet vertrouwen op achtergrondkennis en lijken problemen meer op de verwarrende theeceremonie. Het is alles wat ze kan doen om gewoon de regels en het doel te begrijpen. 

Deze voorbeelden plaatsen de "koren op de molen"-metafoor in een nieuw licht: het is niet voldoende dat je enkele feiten hebt om de analytische cognitieve processen op te laten werken. Er moeten veel feiten zijn en je moet ze goed kennen. De student moet voldoende achtergrondkennis hebben om bekende patronen te herkennen - dat wil zeggen, in stukken te brokken - om een goede analytische denker te zijn. Denk bijvoorbeeld aan de benarde situatie van de algebrastudent die de distributieve eigenschap niet onder de knie heeft. Elke keer dat hij een probleem heeft met a (b + c), moet hij stoppen en eenvoudige getallen inpluggen om erachter te komen of hij a (b) + c of a + b (c) of a (b) + a (c) moet schrijven. De best mogelijke uitkomst is dat hij uiteindelijk het probleem zal voltooien - maar hij zal er veel langer over hebben gedaan dan de studenten die het verdelende eigendom goed kennen (en het daarom hebben opgesplitst als slechts één stap in het oplossen van het probleem). De meest waarschijnlijke uitkomst is dat zijn werkgeheugen overweldigd raakt en hij het probleem niet zal afmaken of hij zal het verkeerd doen. 

Hoe kennis je helpt om het denken te omzeilen 

Het zijn niet alleen feiten die in het geheugen blijven; Oplossingen voor problemen, complexe ideeën die je uit elkaar hebt geplaagd en conclusies die je hebt getrokken, maken ook deel uit van je kennisopslag. Laten we even teruggaan naar de algebrastudenten. De student die de verdelende eigenschap niet stevig in het geheugen heeft, moet er elke keer als hij a(b + c) tegenkomt goed over nadenken, maar de student die dat wel doet, omzeilt dit proces. Je cognitieve systeem zou inderdaad slecht zijn als dit niet mogelijk zou zijn; Het is veel sneller en minder veeleisend om een antwoord te onthouden dan om het probleem opnieuw op te lossen. De uitdaging is natuurlijk dat je niet altijd hetzelfde probleem ziet, en je herkent misschien niet dat een nieuw probleem analoog is aan een probleem dat je eerder hebt gezien. Je hebt bijvoorbeeld met succes het probleem van de Toren van Hanoi opgelost en even later niet beseft dat het probleem van de theeceremonie analoog is. Gelukkig helpt kennis hier ook bij: Een aanzienlijke hoeveelheid onderzoek toont aan dat mensen beter worden in het tekenen van analogieën naarmate ze ervaring opdoen in een domein. Terwijl beginners zich richten op de oppervlakkige kenmerken van een probleem, richten degenen met meer kennis zich op de onderliggende structuur van een probleem. In een klassiek experiment vroegen Michelene Chi en haar collega's (Chi, Feltovich en Glaser, 1981) bijvoorbeeld aan beginnende natuurkunde en experts om natuurkundige problemen in categorieën te sorteren. De beginners gesorteerd op de oppervlaktekenmerken van een probleem - of het beschreven probleem veren, een hellend vlak, enzovoort. De experts sorteerden de problemen echter op basis van de fysische wet die nodig was om het op te lossen (bijvoorbeeld energiebehoud). Experts weten niet alleen meer dan beginners - ze zien problemen eigenlijk anders. Voor veel problemen hoeft de expert niet te redeneren, maar kan hij vertrouwen op het geheugen van eerdere oplossingen. Inderdaad, in sommige domeinen is kennis veel belangrijker dan redeneren of probleemoplossend vermogen. De meeste verschillen tussen topschakers lijken bijvoorbeeld te zitten in hoeveel spelposities ze kennen, in plaats van in hoe effectief ze zijn in het zoeken naar een goede zet. Het lijkt erop dat er twee processen zijn om een zet in het schaken te selecteren. Ten eerste is er een herkenningsproces waarbij een speler ziet welk deel van het bord wordt betwist, welke stukken zich in een sterke of zwakke positie bevinden, enzovoort. Het tweede proces is er een van redeneren. De speler houdt rekening met mogelijke zetten en hun waarschijnlijke uitkomst. Het herkenningsproces is erg snel en het identificeert op welke stukken het langzamere redeneerproces zich moet concentreren. Maar het redeneerproces is erg traag omdat de speler bewust elke mogelijke zet overweegt. Interessant is dat een recente studie aangeeft dat het erkenningsproces verantwoordelijk is voor de meeste verschillen tussen topspelers. Burns (2004) vergeleek de prestaties van topspelers op normale en blitztoernooien. Bij blitzschaak heeft elke speler slechts vijf minuten om een heel spel te voltooien, terwijl spelers in een normaal toernooi minstens twee uur zouden hebben. Hoewel het spel zo versneld was dat de trage redeneerprocessen nauwelijks tijd hadden om bij te dragen aan de prestaties, waren de relatieve beoordelingen van de spelers vrijwel ongewijzigd. Dat geeft aan dat wat sommige spelers beter maakt dan anderen, verschillen zijn in hun snelle herkenningsprocessen, niet verschillen in hun langzame redeneerprocessen. 

Deze bevinding is nogal opvallend. Schaken, het prototypische spel van denken en reflecteren, blijkt grotendeels een spel van geheugen te zijn onder degenen die zeer bekwaam zijn. Sommige onderzoekers schatten dat de beste schakers tussen de 10.000 en 300.000 schaakbrokken in het geheugen hebben (Gobet en Simon, 2000). Burns' (2004) studie van schaakvaardigheid sluit goed aan bij studies van wetenschappelijk onderwijs. 

Een recente meta-analyse (Taconis, Feguson-Hessler en Broekkamp, 2001) evalueerde de resultaten van 40 experimenten die manieren bestudeerden om de wetenschappelijke probleemoplossende vaardigheden van studenten te verbeteren. De resultaten toonden aan dat de succesvolle interventies die waren die waren ontworpen om de kennisbasis van studenten te verbeteren. Vooral effectief waren die waarin studenten werd gevraagd om verschillende concepten te integreren en te relateren door bijvoorbeeld een conceptmap te tekenen of verschillende problemen te vergelijken. Interventies die waren ontworpen om de wetenschappelijke probleemoplossende strategieën van de studenten te verbeteren, hadden weinig of geen impact, hoewel het doel van alle studies was om het oplossen van wetenschappelijke problemen te verbeteren. 

We hebben gezien hoe kennis het leren en denken verbetert. Maar wat betekent dit voor de klas? Mijn zijbalk "Kennis in de klas" biedt enkele strategieën voor het opbouwen van de kennisopslag van studenten. 

Daniel T. Willingham is hoogleraar cognitieve psychologie aan de Universiteit van Virginia en auteur van Cognitie: Het denkende dier. Hij is auteur van american educator's reguliere functie, "Ask the Cognitive Scientist." Zijn onderzoek richt zich op de rol van bewustzijn bij het leren. * Voorzichtige lezers kunnen opmerken dat er in deze studie een mogelijkheid is dat de interesse van de studenten in basketbal (niet alleen hun kennis) enig effect kan hebben op hun geheugen van basketbalevenementen. Een meer gecompliceerde studie gecontroleerd op interesse door het creëren van experts. Proefpersonen werden binnengebracht om vooraf wat informatie te leren (die vervolgens diende als hun achtergrondkennis) en keerden twee dagen later terug om aanvullende kennis te leren. De onderzoekers vonden nog steeds een geheugenboost van achtergrondkennis (Van Overschelde en Healy, 2001). (terug naar artikel) Verwijzingen Allard, F., and Starkes, J. L. (1991). Motor-skill experts in sports, dance, and other domains. In K. A. Ericsson and J. Smith (eds.), Toward a general theory of expertise: Prospects and limits (pp. 126–152). New York:Cambridge University Press. Arbuckle, T. Y., Vanderleck, V. F., Harsany, M., and Lapidus, S. (1990). Adult age differences in memory in relation to availability and accessibility of knowledge-based schemas. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 16, 305–315. Beier, M. E. and Ackerman, P. L. (2005). Age, ability and the role of prior knowledge on the acquisition of new domain knowledge: Promising results in a real-world environment. Psychology and Aging, 20, 341–355. Britton, B. K., Stimson, M., Stennett, B., and Gülgöz, S. (1998). Learning from instructional text: Test of an individual differences model. Journal of Educational Psychology, 90, 476–491. Burns, B. B. (2004). The effects of speed on skilled chess performance. Psychological Science, 15, 442–447. Chase, W. G., and Simon, H. A. (1973). Perception in chess. Cognitive Psychology, 4, 55–81. Chi, M. T. H, Feltovich, P. and Glaser, R. (1981). Categorization and representation of physics problems by experts and novices. Cognitive Science, 5, 121–152. Egan, D. E., and Schwartz, B. J. (1979). Chunking in recall of symbolic drawings. Memory & Cognition, 7, 149–158. Engle, R. W., and Bukstel, L. (1978). Memory processes among bridge players of differing expertise. American Journal of Psychology, 91, 673–689. Gilhooly, K. J., Wood, M., Kinnear, P. R., and Green, C. (1988). Skill in map reading and memory for maps. Quarterly Journal of Experimental Psychology: Human Experimental Psychology, 40, 87–107. Gobet, F. and Simon, H.A. (2000). Five seconds or sixty? Presentation time in expert memory. Cognitive Science, 24, 651–682. Hall, V. C. and Edmondson, B. (1992). Relative importance of aptitude and prior domain knowledge on immediate and delayed post-tests. Journal of Educational Psychology, 84, 219–223. Hambrick, D. Z. (2003). Why are some people more knowledgeable than others? A longitudinal study of knowledge acquisition. Memory & Cognition, 31, 902–917. Hambrick, D. Z. and Engle, R. W. (2002). Effects of domain knowledge, working memory capacity, and age on cognitive performance: An investigation of the knowledge-is-power hypothesis. Cognitive Psychology, 44, 339–387. Hambrick, D. Z. and Oswald, F. L. (2005). Does domain knowledge moderate involvement of working memory capacity in higher-level cognition? A test of three models. Journal of Memory and Language, 52, 377–397. Kaakinen, J. K. Hyönä, J. and Keenan, J. M. (2003). How prior knowledge, WMC, and relevance of information affect eye fixations in expository text. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 29, 447–457. Kosmoski, G. J., Gay, G., and Vockell, E. L. (1990). Cultural Literacy and Academic Achievement. Journal of Experimental Education, 58, 4, p. 265–272, Summer. McKeithen, K. B., Reitman, J. S., Rueter, H. H., and Hirtle, S. C. (1981). Knowledge organization and skill differences in computer programmers. Cognitive Psychology, 13, 307–325. Morrow, D. G., Leirer, V. O., and Altieri, P. A. (1992). Aging, expertise, and narrative processing. Psychology and Aging, 7, 376–388. Recht, D. R. and Leslie, L. (1988). Effect of prior knowledge on good and poor readers' memory of text. Journal of Educational Psychology, 80, 16–20. Schneider, W., Bjorklund, D. F. and Maier-Brückner, W. (1996). The effects of expertise and IQ on children's memory: When knowledge is, and when it is not enough. International Journal of Behavioral Development, 19, 773–796. Schneider, W., Korkel, J., and Weinert, F. E. (1989). Domain-specific knowledge and memory performance: A comparison of high- and low-aptitude children. Journal of Educational Psychology, 81, 306–312. Sloboda, J. (1976). Visual perception of musical notation: Registering pitch symbols in memory. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 28, 1–16. Spilich, G. J., Vesonder, G. T, Chiesi, H. L., and Voss, J. F. (1979). Text processing of domain-related information for individuals with high- and low-domain knowledge. Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior, 18, 275–290. Taconis, R., Ferguson-Hessler, M. G. M., and Broekkamp, H. (2001). Teaching science problem solving: An overview of experimental work. Journal of Research in Science Teaching, 38, 442–468. Van Overschelde, J. P. and Healy, A. F. (2001). Learning of nondomain facts in high- and low-knowledge domains. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 27, 1160–1171. Walker, C. H. (1988). Relative importance of domain knowledge and overall aptitude on acquisition of domain-related information. Cognition and Instruction, 4, 25–42. 0 opmerkingen