Det finns olika sätt att lyfta fram mönster. I informellt lärande är imitation det mest direkta sättet att lära från andra. Genom att härma hur andra beter sig lär vi oss handlingsmönster som gör att vi lyckas lösa många nya praktiska problem. Imita- tionen innebär att vi tar över andras etablerade beteendemönster. I mäster-lärling- traditionen handlar lärande huvudsakligen om att lärlingen imiterar vad mäster visar. När inte kroppen räcker till som uttrycksmedel tar vi till språket som redskap. Språket bygger på de mönster vi har i våra inre världar och med dess hjälp traderar vi mycket av vår kunskap. Denna form av undervisning förekommer i alla möjliga situationer, i informellt lärande så väl som i skolan. Berättandet, gärna i kombination med gester och andra kroppsliga handlingar, är en effektiv metod att presentera olika slags mönster.
Men det finns mer avancerade sätt än att visa och berätta för att presentera möns- ter. Liknelser (analogier och metaforer) kan vara kraftfulla verktyg för att skapa för- ståelse. Ett exempel är tallinjen i den elementära matematiken. När barnen lär sig addition är det lätt att förankra i konkreta sammanslagningar av föremål: 3 äpplen plus 2 äpplen blir 5 äpplen. Samma sak gäller subtraktion när resultatet blir större än noll: Har man 6 äpplen och tar bort 4 blir det 2 kvar. Men denna konkretisering fungerar inte när man kommer till negativa tal.21 Hur skall man förklara att om man
bakåt, så är man 2 steg bakom där man startade. De negativa talen får på detta sätt en betydelse som förankras i erfarenheten.
Ett annat exempel kommer från psykologerna Dedre Gentner och Donald Gent- ner som har studerat två analogier för elektricitet.22 Elektriciteten är något man inte
kan se – man ser, hör eller känner bara effekterna av den. Hur skall man då kunna förstå vad elektricitet är? Ett konkret sätt är att konstruera en mekanisk modell av fenomenet. Den första analogin säger att elektricitet är som vatten som flödar genom ett vattenledningssystem. Kablarna för strömmen är som rören för vattnet. Elektri- citetens spänning, som mäts i volt, svarar mot vattentrycket, och dess flödesmängd, som mäts i ampere, svarar mot vattnets flöde. Själva ordet ”ström” som vi använder för att tala om elektricitet är en metafor som bygger på denna liknelse. Den andra analogin säger att elektricitet är som en folkmassa som trängs på en smal gata. De individuella människorna svarar mot elektronerna som rör sig i ledningarna. Nu blir den elektriska flödesmängden kopplat till antalet personer som passerar en viss punkt på gatan och spänningen till trycket på människorna i trängseln.
Gentner och Gentner visar att båda analogierna är tillräckligt bra för att gymna- sieelever skulle kunna resonera framgångsrikt om vad som händer med strömstyrka och spänning när man kopplar flera batterier efter varandra eller om man sätter in ett motstånd i ett elektriskt nätverk. Men de båda analogierna fungerade ändå olika bra. Det var exempelvis lättare för försökspersonerna att resonera om flera batterier om de använde vattenmodellen än om de använde folkmassemodellen. Men det är också viktigt att inse att ingen av de båda modellerna ger en fullständig bild av elektricitetens egenskaper. De är exempelvis svåra att använda för att förklara hur kondensatorer fungerar.
På högre skolstadier presenteras kunskap som teorier, ofta i form av ekvationer eller andra formelsystem. Men det räcker inte med att lära sig de abstrakta uttrycken: Många elever klarar sig genom kunskapsproven genom att mekaniskt lära sig att han- tera formlerna – sällan får de kunskap i någon djupare bemärkelse. Hur många har inte klarat fysikproven genom att bara stoppa in värden i ekvationer, utan att förstå vad ekvationerna uttrycker om verkligheten? Formlerna måste förankras i en erfaren- het för att förståelse skall uppnås.
För att kunna se ett mönster räcker det vanligen inte med att hålla fram ett exem- pel. För att uppfatta det måste man se varierade exempel som alla innehåller mönst- ret. För att göra det riktigt tydligt kan man också presentera exempel, som liknar de övriga i vissa avseenden, men som inte uppvisar mönstret. För att exempelvis förstå vad en rektangel är måste man ställa figurer av rektanglar i kontrast till kvadrater, parallellogram och trapetser.
En allmän princip är att man minns bättre om det som skall läras presenteras i
flera kontexter. Genom att se ett fenomen i flera sammanhang kan man dra ut det
som är allmängiltigt och skilja det från det tillfälliga. Om man skall lära sig hur en ormvråk ser ut måste man få se hur färgteckningen kan variera mellan olika indivi-
der men man måste också lära sig uppfatta de särdrag som skiljer en ormvråk från en fjällvråk eller en brun kärrhök.23 Ett annat exempel är att en sjuksköterskeelev
som skall lära sig känna igen mässling bör få se varierade exempel på hur symptom- mönstret kan se ut och också få möjlighet att jämföra dem med scharlakansfeber och nässelutslag. För att upptäcka de mönster som styr den kultur man lever i är det nyttigt att ställa den i kontrast till andra kulturer. Det är svårt för en fisk att upptäcka det vatten den simmar i eftersom den aldrig upplever något alternativ. Pedagogen Ference Marton skriver: ”Det är faktiskt omöjligt att förstå något utan att ha upplevt en alternativ möjlighet”.24 Detta gäller även på en teoretisk nivå: Skall man exem-
pelvis förstå innebörden i Newtons rörelselagar kan det vara till stor hjälp att ställa dem i kontrast till Aristoteles äldre uppfattning om rörelsens natur eller Einsteins modernare relativitetsteori.
Mycket av humanistisk bildning handlar om att utsätta sig för kontrasterande sätt att beskriva eller uppleva den värld vi lever i. Ett sådant ideal kräver en nyfi- kenhet som inte begränsar och den kräver en frihet för den enskilde att själv välja sina kunskapsvägar. Den klassiska bildningstanken betonar vikten av att vidga sina vyer. Sven-Eric Liedman (2001) skriver: “Det finns en lust eller drift att koncentrera människors insikter till det nödvändigaste. Den är lika stark hos skolpolitiker och byråkrater som hos ledarskapstänkare. Men den är farlig. Det är i mötet med det främmande och överraskande, den egna förflugna associationen, den andra män- niskans skapande fantasi, den okända kulturen eller den avvikande författaren som något nytt kan komma till”. Fisken förstår inte att den simmar i vatten – men våra metakognitiva förmågor gör att det trots allt är möjligt för oss att bli medvetna om vårt tänkandes ramar och begränsningar. Det går bara att förstå något om man kan se en alternativ möjlighet. Möten med andra språk, andra kulter och andra sätt att se på världen är ett bra sätt att öka denna medvetenhet.
Pedagogen Ingrid Carlgren skriver i sin rapport Kunskap och lärande: ”Tyngd- punkten i undervisningen måste därför ligga på en strävan mot att eleverna själva utvecklar mönster och teorier som sätter in faktakunskaperna i ett sammanhang. I relation till diskussionen om kunskapsformer innebär detta en starkare betoning av kunskapers förståelseaspekt, men också förtrogenhet med kunskapande arbete av olika slag.”25 Detta är helt i linje med vad jag pläderar för här förutom tanken att
eleverna själva skall utveckla sina mönster. Jag skall nu försöka förklara varför detta inte räcker.
Enligt den konstruktivistiska synen på lärande, i Piagets efterföljd, behöver elev- erna inte någon hjälp att se mönstren utan de kommer att hitta dem själva om man
krav på elevernas kapacitet att själva finna de mönster som det tagit forskare och yrkesmänniskor hundratals år att ställa samman.
Problembaserat lärande, PBL, är en metod som är sprungen ur den konstrukti- vistiska traditionen. Det finns varianter av PBL där man utgår från att eleverna själva kan finna alla de relevanta mönstren. Man stödjer sig ofta på ett berömt citat från Piaget: ”Varje gång som man i förtid lär ett barn något som det kan upptäcka själv förhindrar man barnet att komma på det och därmed att förstå det till fullo”.26 Men
det är inte rimligt att tro att elevernas egna aktiviteter leder till att de upptäcker de abstrakta mönster i världen som efter mycket forskarmöda blivit beskrivna i veten- skapen. Kunskapen som gör det möjligt att se dessa mönster finns i de teorier som forskningen har formulerat och kan i de flesta fall inte nås av eleverna själva. För den som inte förstått hur solsystemet fungerar blir inte en soluppgång en observation av att jorden roterar utan bara ett konstaterande – ja just – att solen går upp. Det finns kunskap som inte kan uppnås av eleverna själva, för att uttrycka det diplomatiskt.
Ett exempel på svårigheterna med PBL kommer från en undersökning av labo- rationer i elementär optik som gjorts av Roger Säljö och Kerstin Bergqvist. Eleverna arbetade med en så kallad optisk bänk och hade, i Piagets anda, fått instruktionen att ”upptäcka saker om vad som händer”. Läraren ville att de exempelvis skulle inse att ljuset går i en rät linje och att det inte kan gå igenom solida objekt. Men instruk- tionen var hopplös att följa. Eleverna hade ingen aning om vad de skulle titta efter eller hur de skulle manipulera den optiska bänken för att få några anmärkningsvärda effekter. En typisk elevkommentar var: ”Vi gör massor men det händer i alla fall ing- enting”. Läraren ser den optiska bänken på sitt sätt tack vara sin teoretiska bakgrund, medan eleverna inte kan ”se” samma sak eftersom de inte har tagit till sig de mönster som ges av teorin. Även om de kan se att det bildas en skugga kan de inte förstå varför det är intressant och vad det säger om ljuset och dess egenskaper. Som ett arabiskt ordspråk säger: ”Ögat ser ingenting om sinnet är blint”. Säljö sammanfattar problemet: “På ett paradoxalt sätt innebär den starka fokuseringen på att barn skall vara självstyrande, att omvärldens, inklusive lärarens, ansvar för barnens utveckling och för deras svårigheter delvis försvinner. Läraren – eller mer allmänt; den vuxne – antas skapa förutsättningar för utveckling genom att göra det möjligt för barnet att lära, men hon eller han skall inte själv aktivt ingripa i läroprocessen, eftersom barnet då enligt citatet ovan inte kan förväntas förstå i egentlig mening”.27 Piagets citat är
missledande eftersom det döljer betydelsen av att se ett mönster för att kunna förstå. En fråga är hur informationsteknologi och annan modern teknik kan hjälpa till att föra skolan närmare detta ideal. Målet bör vara att utveckla pedagogiska metoder som utnyttjar de nya tekniska hjälpmedlen för att få en samverkan mellan teori och
26 Piaget (1970), s. 715.
erfarenhet. Jag tror att de tekniska systemens potential inom detta område i hög grad är outnyttjad.28
En stor fördel med informationsteknologi är att den kan användas för att ge eleverna en virtuell erfarenhet, framför allt genom olika former av simuleringar och rollspel. Den virtuella erfarenheten kan inte helt ersätta den verkliga, men den kan hjälpa till att förankra den teoretiska kunskapen och därmed leda till ökad förståelse av kunskapsdomänen. På detta sätt kan tekniken bidra mer effektivt till lärande på djupet.
Människans kraftigaste verktyg för att uppfatta mönster är seendet. Redan Aristo- teles säger att fantasin är ett slags inre synsinne. Det finns mycket som vi har svårt att se direkt, till exempel kroppens inre, hur dinosaurier såg ut eller konstruktionen av en dieselmotor. Här är det effektivt att använda olika typer av bilder eller animerade filmer för att skapa förståelse. Även när det gäller att förmedla abstrakta teoretiska samband är visualisering en oslagbar metod att underlätta förståelsen (se Jana Holsa- novas kapitel i denna volym). Vi har alla lärt oss addition genom visualiseringar med äpplen och päron. En tredjegradsfunktion blir plötsligt begriplig när den ritas som en graf i ett koordinatsystem; en kemisk molekylstruktur blir lättare att minnas om den presenteras som en tredimensionell modell; och samspelet mellan tillgång, ef- terfrågan och priser inom ekonomin blir gripbart om det framställs som kurvor i ett diagram. Genom att teoretiska samband på detta sätt kan knytas till visuella repre- sentationer kommer deras förståelse att avsevärt förbättras. De teoretiska variablerna ges mening genom den visuella erfarenheten.