یادگیری چیست؟
«یادگیری» از آن دست واژه‌هایی‌ست كه هركس یك شناخت شهودی از آن دارد. با این همه مفهوم دقیق و علمی آن بسیار پیچیده و مشكل به نظر می‌رسد. به طور اساسی یادگیری به یك گروه از فرآیندها برای قراردادن چیزها در مغز و بازیابی آنها در آینده اطلاق می‌گردد. این گروه از فرآیندها شامل دریافت (acquiring)، كدنگاری (encoding)، ذخیره‌سازی (storing) و بازیابی (retrieving) اطلاعات از مغز می‌باشد. هرجایی كه شخص تجربه‌ی پیشین خود را به یاد می‌آورد، مجموعه‌ای از فرآیندهای كدنگاری، ذخیره‌سازی و بازیابی درمورد آن تجربه در مغز اتفاق می‌افتد. ضعف حافظه (Memory failure) ، برای مثال فراموشی یك موضوع مهم، پی‌آمد آسیب در یكی از این فرآیندهای یادگیری است. با این كه مطلب ما درباره‌ی حافظه و یادگیری، بیشتر به كاربرد عملی آن بازمی‌گردد تا مفهوم علمی آن، شناخت برخی از مفاهیم مرتبط برای توضیح این فرآیندها ضروری به نظر می‌رسد.
اهمیت حافظه و یادگیری
یادگیری برای انسان و سایر موجودات زنده از اهمیت بنیادین برخوردار است. درعمل تمام فعالیت‌های روزانه‌ی ما (صحبت‌كردن، فهمیدن، خواندن، ارتباط اجتماعی و ...) وابسته به دریافت و ذخیره‌ی اطلاعات از محیط پیرامون ما می‌باشد. حافظه و یادگیری ما را قادر می‌سازد تا مهارت‌های تازه بیاموزیم و رفتارهای تازه در خود ایجاد كنیم. بدون توانایی دسترسی به تجربیات یا اطلاعات گذشته، ما قادر نخواهیم بود تا زبان مادری‌مان را درك كنیم، دوستان و اقوام خود را بشناسیم، راه خانه‌‌مان را بیابیم و یا حتی بند كفش‌مان را ببندیم! زندگی سرشار از تجربه‌های مستقلی است كه هریك می‌تواند جدید و ناشناخته باشد.
بدون یادگیری احتمالاً هیچ‌گونه حیات انسانی وجود نمی‌داشت. محققان بسیاری بر روی پدید‌های مرتبط به حافظه تحقیق كرده‌اند و كوشیده‌اند تا آن را اندازه‌گیری نمایند و پاسخ سؤالاتی مانند این‌ها پاسخ دهند كه چرا مردم برخی اطلاعات را به‌یاد می‌آورند و بعضی را از یاد می‌برند؟ آیا می توان حافظه را تقویت كرد و یادگیری را بهبود بخشید؟ ظرفیت حافظه چقدر است؟ موضوع كاملاً مشخص آن است كه عملكرد عمومی حافظه در همه یكسان است. با این همه یادگیری و حافظه‌ی هریك از ما كیفیت و عملكرد خاص خود را دارد. و این بازمی‌گردد به این سؤال همیشگی كه مغز چگونه كار می‌كند؟
حافظه و زمان
اغلب كسانی كه بر روی حافظه تحقیق كرده‌اند، آن را دست‌كم به دو اصطلاح حافظه‌ی كوتاه‌مدت (short term memory) و حافظه‌ی بلند مدت (long term memory) تقسیم كرده‌اند. در ابتدای امر، مغز اطلاعات را به صورت موقتی و آنی در سیستم حسی – كه به نام حافظه‌ی حسی (Sensory Memory) نیز نامیده می‌شود و به بخشی اشاره دارد كه چیزی را قبل از آن‌كه وارد حافظه‌ی كوتاه‌مدت یا بلندمدت شود در خود نگه می‌دارد- ذخیره می‌كند. هریك از حواس ما روش مخصوصی را در نگه‌داشتن چیزی در این سیستم حسی دارد. وقتی چیزی از طریق چشم دیده می‌شود، ابتدا و موقتاً در سیستم حسی بصری (visuals system) جای می‌گیرد و حتی اگر چشمان خود را ببندید هنوز هم می‌توانید آن را ببینید. وقتی صدایی را می‌شنوید، حتی پس از شنیدن آن صدا هم می‌توانید آن را بشنوید. هر یك از حواس متد متفاوتی را برای این ماندگاری آنی و كوتاه مدت و با میزان ماندگاری زمانی متفاوت در سیستم حسی دارد. در صورتی كه ما به این اطلاعات توجه نشان دهیم، آن‌گاه وارد حافظه‌ی فعال می‌شود.
حافظه‌ی كوتاه‌مدت یا حافظه‌ی فعال (Working Memory)
اصطلاح «حافظه‌ی كوتاه‌مدت» در ابتدای امر به این منظور استفاده می‌شد كه اشاره داشته باشد به توانایی دست‌یابی به اطلاعات موجود در ذهن در زمان كوتاه. پس از شناخت بیشتر از این حافظه و كشف كاربرد‌های بیشتر آن، اصطلاح حافظه‌ی فعال برای آن مورد استفاده قرار گرفت كه بازمی‌گردد به توانایی مرتب‌سازی اطلاعات و ثبت آن در حافظه‌ی بلندمدت.
اطلاعات می‌توانند در حافظه‌ی فعال باقی بمانند، به شرط آن‌كه تكرار شوند. با گفتن مكرر یك شماره‌ی تلفن، مادامی كه آن شماره را تكرار كنید در حافظه‌ی فعال شما باقی می‌ماند. كافی‌ست تا عمل تكرار را متوقف كنید تا آن شماره را فراموش كنید (ممكن هم هست كه فراموش نكنید! درباره‌ی انتقال چیزها از حافظه‌ی فعال به حافظه‌ی بلندمدت صحبت خواهیم كرد). حافظه‌ی فعال دارای محدودیت‌هایی‌ست. با این‌كه می‌تواند اطلاعات بسیار زیادی را نگه‌دارد، حجم این اطلاعات در برابر آن‌چه ما در مقام یك انسان تمایل به یادگیری آن داریم، خیلی هم زیاد به نظر نمی‌رسد. تحقیقات پذیرفته شده در این زمینه نشان می‌دهد كه ما می‌توانیم حدود هفت موضوع را در حافظه‌ی فعال نگهداری كنیم. حافظه‌ی فعال نقش بسیار مهمی در فعالیت‌های فكری مانند حل یك مسأله در ذهن دارد. به نظر می‌رسد كه قدرت این حافظه به سن انسان بستگی دارد و همچنین می‌تواند تحت تأثیر عوامل دیگری هم قرار گیرد. ساده‌ترین راه فكر كردن به حافظه‌ی فعال آن است كه بگوییم این حافظه وقتی وارد صحنه می‌شود كه عملی صورت می‌گیرد.
حافظه‌ی بلندمدت
در ادامه آن‌چه كه در ارتباط با حافظه و یادگیری باقی می‌ماند، به حافظه‌ی بلندمدت بازمی‌گردد؛ از آن‌چه چند لحظه‌ی پیش آموخته‌اید تا آن‌چه از دوران كودكی یاد گرفته‌اید. عموماً حافظه‌ی بلندمدت به آن سیستم از مغز اشاره دارد كه توانایی ذخیره و بازیابی اطلاعات را به صورت تقریباً ماندگار داراست. نظریات مختلفی درخصوص چگونگی ثبت اطلاعات در این حافظه وجود دارد.یك نظریه حاكی از آن است كه اطلاعات ابتدا وارد حافظه‌ی فعال شده و پس از طی یك فاصله‌ی زمانی وارد حافظه‌ی بلندمدت می‌گردد. نظریاتی هم وجود دارند كه می‌گویند این دو حافظه به صورت موازی و با هم كار می‌كنند. آن‌چه تاكنون مسلم است این‌است كه محدودیتی برای ظرفیت حافظه‌ی بلندمدت وجود ندارد. مردم همواره در حال آموختن معلومات و مهارت‌های تازه‌ای در طول زندگی خود هستند.
یك مدل ساده از حافظه درك عملكرد آن را واضح‌تر می‌كند:
براساس این مدل، اطلاعاتی كه وارد مغز می‌شود، ابتدا موقتاً در حافظه‌ی حسی ذخیره می‌گردد. اگر ما به آن توجه نشان دهیم، آن‌گاه این اطلاعات وارد حافظه‌ی فعال یا كوتاه مدت شده و قابل استفاده می‌گردد. در نهایت از طریق تكنیك‌های كدنگاری مانند تكرار و مرور ذهنی، این اطلاعات به حافظه‌ی بلندمدت انتقال می‌یابد. بازیابی اطلاعات از حافظه‌ی بلند مدت آن را مجدداً به حافظه‌ی فعال وارد كرده و فعال و قابل استفاده می‌سازد.
بازیابی اطلاعات
هرمان ابینگهاوس (Hermann Ebbinghaus) دانشمند پیشتازی بود كه برای نخستین بار تلاش كرد تا بفهمد مغز انسان چگونه آموخته‌ها و تجربه‌های پیشین شخص را به یاد می‌آورد. در سال‌های 1890 تا 1909، او آزمایش‌های فراوانی را به دقت پی‌ریزی و اجرا نمود تا دریابد ما چگونه به یاد می‌آوریم و چگونه به یاد نمی‌آوریم. این آزمایش‌ها تا آن‌جا توسعه پیدا كرد كه وی توانست فرمول خاصی را كشف نماید كه میزان نگهداری اطلاعات آموخته شده را توسط مغز بیان می‌كرد.
بیان ساده‌ی كشف این دانشمند آن است كه بدون تكرار و دیگر تكنیك‌های كدنگاری اطلاعات، مغز اطلاعات دریافت شده را نه با سرعت ثابت و خطی، بلكه به صورت فزاینده و نمایی (به توان 2) فراموش می‌كند. مغز ما تقریبا 75 درصد اطلاعات دریافت شده را پس از 48 ساعت فراموش می‌كند، اگر از روش‌های كدنگاری اطلاعات بهره نگیرد.
فراموشی؛ وقتی كه حافظه كار نمی‌كند!
بیشتر آن‌چه روانه‌ی مغز ما می‌گردد، برای مدتی طولانی در آن باقی نمی‌ماند. مغز ما مدام در معرض هجوم اطلاعات توسط حواس مختلف ما قرار دارد، بنابراین این توانایی درآن توسعه یافته كه بیشتر این اطلاعات را كه نیازی به آنها ندارد رها كند. آزمایش‌های ابینگهاوس به روشنی ارزش تلاش شخص برای كدنگاری اطلاعات در حافظه‌ی بلند مدت از طریق تكرار و مرور را نمایان می‌سازد. نتایج تلاش‌های وی نشان داد كه توانایی فراخوانی اطلاعات به طور چشم‌گیری توسط مرور مكرّر مطالبی كه می‌خواهیم به خاطر بسپاریم، افزایش می‌یابد. سرعت فراموشی یك مطلب، متأثر از عواملی‌ست چون میزان مشكل بودن آن مطلب، میزان فشار روانی در لحظه‌ی آموختن و مقدار توجه به آن مطلب.
65 سال بعد، بر مبنای دستاوردهای ابینگهاوس، روان‌شناس اروپایی دیگری به نام سباستین لایتنر (Sebastian Leitner) روشی را اختراع كرد كه مبتنی بر یادگیری توسط فلش‌كارت (Flash Card) و جعبه‌ی كارت (Card Box) بود. جعبه‌ی كارت وی بر اساس عمل‌كردی بسیار ساده طراحی شده بود. جعبه‌ی لایتنر از چندین بخش تشكیل می‌شود كه هریك فضای بیش‌تری از قبلی دارند. از مجموعه‌ی كارت‌هایی كه آنها را فلش‌كارت می‌نامند و چیزی جز یك برگه‌ی كاغذ نیست كه در رو و پشت آن مطلبی كه قرار است آموخته شود نوشته می‌شود، تعدادی را برداشته و روی كارت را می‌خوانیم. اگر توانستیم پاسخ مورد نظر را كه در پشت كارت نوشته شده به یاد آوریم، آن را در خانه‌ی دوم قرار می‌دهیم، در غیر این صورت آن را به خانه‌ی نخست برمی‌گردانیم. هرچه ظرفیت بخش‌های جعبه بیشتر می‌شود، فاصله‌ی زمانی مرور بعدی كارت طولانی‌تر می‌شود و چون در هر مرحله هر كارتی كه نتوانسته‌ایم پاسخ درست آن را به یاد آوریم به خانه‌ی اول برمی‌گردد، سیستمی را خواهیم داشت كه در آن مطالبی را كه سخت‌تر یاد می‌گیریم بیشتر و در فواصل زمانی كوتاه‌تر تكرار شده و مطالبی را كه آسان‌تر یاد می‌گیریم، كمتر و در فواصل زمانی طولانی‌تری تكرار می‌شوند و فاصله‌ی بین تكرارها بیشتر و بیشتر می‌شود. بدین‌ترتیب می‌توانیم مطمئن باشیم كه پس از اتمام مراحل مرور تكرار شونده و تأخیری، كدنگاری آن مطلب در حافظه‌ی بلندمدت انجام شده و احتمال فراموشی آن تقریباً از بین می‌رود. این سیستم بسیار ساده توسط یك جعبه‌ی كفش هم قابل اجرا بوده و هركس می‌تواند آن را شخصاً آماده نماید. مزیت این روش آن است كه زمان مرور بعدی هر كارت را به طور خودكار مشخص می‌كند.
نرخ فراموشی
ابینگهاوس در آزمایش‌های خود، روش هوشمندانه‌ای برای اندازه‌گیری فراموشی ارائه داد. او جدولی از هجاهای سه حرفی را كه قابل خواندن اما كاملاً بی‌معنی بودند تهیه كرد (مانند XAK یا CUV) و این جدول را آن‌قدر تكرار كرد تا توانست آن را كاملاً حفظ كند.سپس در فواصل زمانی متفاوت، از 20 دقیقه تا 31 روز، سعی كرد آن را به خاطر بیاورد. همچنین او آزمود كه هنگام فراموشی آیتم‌های جدول در این فواصل زمانی، برای یادگیری مجدد آنها چقدر زمان لازم است. با انجام این آزمایش توسط جداول متعدد، ابینگهاوس دریافت كه نرخ فراموشی نسبتاً یكنواخت (و نه ثابت) است. فراموشی در ابتدا نسبتاً سریع اتفاق می‌افتد و به تدریج كمتر می‌شود. روان‌شناسان دیگر پس از او تأیید كرده‌اند كه منحنی فراموشی در مورد بسیاری از انواع موضوعات صادق است. برخی تحقیقات نشان داده كه شیب منحنی فراموشی در مورد مطالبی كه به خوبی آموخته شده‌اند، به تدریج به صفر نزدیك می‌شود، بدین معنی كه فراموشی دیگر اتفاق نمی‌افتد.
هرچه تعداد مرورهای بعدی بیشتر می‌شود، شیب فراموشی كمتر و كمتر می‌شود، به طوری كه پس از مرور مرحله‌ی پنجم، این شیب تقریباً از بین می‌رود و یادگیری، ماندگار می‌شود. مراحل مرور در نمودار فوق براساس روش لایتنر مشخص شده‌اند و فاصله‌ی زمانی بین مرورها توان‌های عدد 2 است. اولین مرور 1 روز پس از مطالعه (20)، دومین مرور 2 روز پس از اولین مرور (21)، سومین مرور 4 روز پس از دومین مرور (22)، چهارمین مرور 8 روز پس از سومین مرور (23)، و پنجمین مرور 16 روز پس از چهارمین مرور (24) انجام می‌شود. بنابراین عملاً پس از 31 روز و 5 بار مرور یك مطلب، فراموشی آن سخت‌تر از یادگیری آن می‌شود.
فراموشی تداخلی
براساس نظر بسیاری از روان‌شناسان، فراموشی یك موضوع علاوه بر زمان، بر اثر تداخل اطلاعات و فعالیت‌های دیگر در مغز رخ می‌دهد. پژوهشی كه در سال 1924 توسط دو روان‌شناس آمریكایی به نام‌های (John Jenkins) و (Karl Dallenbach) انجام گردید، برای نخستین بار نقش «تداخل» را در فراموشی آشكار ساخت. در این پژوهش از دانش‌آموزانی خواسته شد تا جداول حاوی هجاهایی را كه قبلاً نشنیده بودند حفظ كنند، با این شرط كه یا درست قبل از خواب شبانگاهی این كار را انجام دهند یا هنگام صبح بلافاصله پس از بیدارشدن. سپس آنها را پس از یك، دو، چهار یا هشت ساعت بعد از بیداری می‌آزمودند. نتیجه بسیار شگفت‌انگیز بود.مشخصاً فراموشی در مورد افرادی كه قبل از خواب جداول را حفظ كرده بودند كمتر بود و این در حالی بود كه فاصله‌ی زمانی بین آموختن جداول و امتحان در مورد این دانش‌آموزان بیشتر از كسانی بود كه پس از خواب آن را حفظ كرده بودند. این پژوهش به خوبی نقش تداخل اطلاعات و فعالیت‌ها را در فراموشی، علاوه بر عامل زمان اثبات می‌كند.
برخی معتقدند می‌توان از اوقات مرده در اتوبوس و مترو برای مرور فلش‌كارت‌ها بهره برد. نتیجه‌ی پژوهش فوق حاكی‌است كه ترجیحاً هر زمانی برای مرور مناسب نیست. برای نتیجه‌ی مؤثرتر، بهتر است مرور كارت‌ها قبل از خواب و یا در زمانی انجام شود كه پس از آن مغز در معرض هجوم اطلاعات یا فعالیت‌های دیگر قرار نداشته باشد.