Õppimise vallas on korduva kujundi tuvastamise ja seda loova loogika mõistmise vahel suur erinevus. Mustrite äratundmine võimaldab õpilastel tuttavaid probleeme kiiresti lahendada mallide sobitamise abil, samas kui kontseptuaalne mõistmine annab sügava arusaamise, mis on vajalik põhimõtete rakendamiseks täiesti uutes ja keerukates stsenaariumides.
Esiletused
Mustrite äratundmine seisneb selles, „mis“ järgmisena tuleb; kontseptuaalne mõistmine seisneb selles, „miks“ see järgmisena tuleb.
Ainult mustritele lootmine loob „hapra teadmise“, mis puruneb kerge surve all.
Mõisted toimivad nagu „mentaalsed konksud”, mis võimaldavad teil uusi fakte organiseeritud viisil üles riputada.
Mustrid on sageli „kuidas teha“, kontseptsioonid aga „miks teha“.
Mis on Mustrituvastus?
Võime tuvastada korduvaid tunnuseid või loogilisi järjestusi tulemuste ennustamiseks.
See sõltub suuresti aju võimest sobitada praegust sisendit varasemate kogemustega.
Võimaldab kiiret probleemide lahendamist standardiseeritud keskkondades, näiteks valikvastustega testides.
Sageli on see esimene samm uue keele või matemaatilise jada õppimisel.
Võib viia „mehaanilise“ õppimiseni, kus õpilane teab, mida teha, aga mitte miks.
Leidub nii inimese tunnetuses kui ka masinõppe algoritmides.
Mis on Kontseptuaalne mõistmine?
Sügav arusaam aine aluspõhimõtetest ja seostest.
Võimaldab õppijal selgitada konkreetse reegli või valemi taga olevat „miks“.
Hõlbustab „kaugediirdamist” ehk teadmiste rakendamist mitteseotud valdkondades.
Vähendab päheõppimise vajadust, sidudes faktid loogilise raamistikuga.
On väga vastupidav „unustamisele“, kuna see on integreeritud vaimsesse mudelisse.
Võimaldab õpilastel tuvastada, millal traditsiooniline muster enam ei kehti.
Võrdlustabel
Funktsioon
Mustrituvastus
Kontseptuaalne mõistmine
Peamine juht
Vaatlus ja kordamine
Loogika ja vaimne modelleerimine
Täitmise kiirus
Väga kiire; intuitiivne
Aeglasem; nõuab aktiivset töötlemist
Kohanduvus
Piiratud tuttavate kontekstidega
Väga kohanemisvõimeline uute probleemidega
Õppemeetod
Harjutused, õppekaardid ja harjutuskomplektid
Sokraatiline küsitlemine ja esimesed põhimõtted
Mälu tüüp
Protseduuriline või assotsiatiivne mälu
Semantiline ja skemaatiline mälu
Riskitegur
Mustri valesti rakendamine „trikiküsimusele”
Lihtsate ülesannete üleanalüüsimine
Üksikasjalik võrdlus
Pind vs. tuum
Mustrite äratundmine toimib informatsiooni pinnatasandil. Mõelge õpilasele, kes mõistab, et kallakuga füüsikaülesanne nõuab tavaliselt siinusfunktsiooni; nad võivad õige vastuse saada ilma tegelikult aru saamata, kuidas gravitatsioon komponentideks jaotatakse. Kontseptuaalne arusaam on „põhiteadmine“, mis teeb siinusfunktsioonist olukorra geomeetria põhjal ainsa loogilise valiku.
Standardiseeritud testimise efektiivsus
Sellistes pingelistes keskkondades nagu SAT või GRE on mustrituvastus uskumatult kasulik. See võimaldab õpilasel mööda hiilida pikkadest tuletustest ja otse lahenduse juurde hüpata, kuna ta on küsimuse „tüüpi” varem näinud. Kui aga testi koostaja muudab alusloogikat veidi, siis ainult mustritele tuginev õpilane armub tõenäoliselt „tähelepanu hajutavasse” vastusesse, samas kui kontseptuaalne õppija märkab muutust kohe.
Kognitiivne koormus ja meeldejätmine
Mustrite kaudu õppimine võib alguses tunduda lihtsam, kuna see jäljendab meie loomulikku maailmas navigeerimist, kuid see nõuab iga erineva stsenaariumi jaoks tohutult „salvestusruumi“. Kontseptuaalsel mõistmisel on esialgne vaimse pingutuse „kulu“, kuid see vähendab lõpuks kognitiivset koormust. Kui olete „proportsionaalsuse“ kontseptsioonist aru saanud, ei pea te enam pähe õppima tosinat erinevat keemia, füüsika ja majanduse valemit.
Sild asjatundlikkuse juurde
Tõeline asjatundlikkus on tegelikult nende kahe vaheline voolav tants. Males kasutab suurmeister mustrituvastust, et koheselt näha laua olekut, kuid ta kasutab kontseptuaalset mõistmist, et arvutada välja mustrite rikkumise pikaajalised tagajärjed. Hariduses püüame kasutada mustreid kontseptsioonide väravana, tagades, et õpilased ei oleks lihtsalt matkijad, vaid mõtlejad.
Plussid ja miinused
Mustrituvastus
Eelised
+Kiired tulemused
+Vähendab eksamil stressi
+Hea põhioskuste jaoks
+Madaldab sisenemisbarjääri
Kinnitatud
−Trikkidega kergesti petetav
−Halb pikaajaline säilitamine
−Piiratud loovus
−Kontekstist sõltuv
Kontseptuaalne mõistmine
Eelised
+Lõputu kohanemisvõime
+Eluaegne säilivusaeg
+Võimaldab innovatsiooni
+Selgem suhtlus
Kinnitatud
−Aeglane omandamine
−Vaimselt kurnav
−Raskem mõõta
−Nõuab paremat õpetamist
Tavalised eksiarvamused
Müüt
Mustrite äratundmine on lihtsalt päheõppimine.
Tõelisus
Mitte päris. Kuigi päheõppimine on mõtlematu, on mustrite äratundmine keerukas kognitiivne otsetee. See on aju viis olla efektiivne, kuigi see muutub probleemiks, kui see on *ainus* tööriist, mida õpilane kasutab.
Müüt
Ühte ei saa olla ilma teiseta.
Tõelisus
Tegelikult saavad paljud õpilased keskkoolis ja isegi ülikoolis edukalt hakkama ainult mustrite sobitamise abil, ilma et nad kunagi alusmõisteid mõistaksid, kuigi tavaliselt põrkavad nad magistriõppes või tööelus vastu seina.
Müüt
Kontseptsioonide õpetamine on alati parem kui mustrite õpetamine.
Tõelisus
Varajases lapsepõlves või uue keele õppimise alguses on mustrid olulised. Sa õpid, et '-ed' tähendab tavaliselt minevikku (mustrit), ammu enne, kui sa mõistad germaani verbide (mõiste) keelelist arengut.
Müüt
Tehisintellekt kasutab ainult mustrituvastust.
Tõelisus
Kuigi traditsiooniline tehisintellekt oli puhtalt mustripõhine, näitavad tänapäevased õigusteaduse magistrid üha enam märke „emergentsest” kontseptuaalsest arutluskäigust, kuigi teadlaste vaheline arutelu selle üle, kas see on „tõeline” arusaam, on endiselt käimas.
Sageli küsitud küsimused
Kuidas ma saan aru, kas ma lihtsalt tunnen mustreid ära või saan neist ka aru?
Lihtsaim test on „Selgitustest“. Püüa selgitada teemat kümneaastasele või kellelegi, kellel pole selles valdkonnas tausta. Kui leiad end kalduvat žargoonile või ütlemas „nii see valem lihtsalt töötab“, on sul tõenäoliselt mustripõhine arusaam. Kui suudad kasutada metafoori või selgitada loogikat nullist, on sul kontseptuaalne selgus.
Miks koolid nii palju mustritele keskenduvad?
Peamine süüdlane on standardiseeritud testimine. Palju lihtsam ja odavam on hinnata testi, mis kontrollib õigeid vastuseid (mida mustrid pakuvad), kui hinnata õpilase sisemist vaimset mudelit. Lisaks võimaldavad mustrid kiiremat „nähtavat“ edasiminekut, mis paneb nii õpilased kui ka õpetajad lühiajaliselt edukamad olema.
Kas Bloomi taksonoomia on sellega seotud?
Jah, vägagi. Mustrite äratundmine paikneb üldiselt Bloomi taksonoomia madalamatel tasemetel, näiteks „Meeldejätmine“ ja „Mõistmine“ (tuvastamise mõttes). Kontseptuaalne mõistmine on vajalik kõrgemate tasemete jaoks: „Rakenda“, „Analüüsi“, „Hinda“ ja „Loo“.
Kas matemaatika nõuab rohkem mustreid või rohkem mõisteid?
Madalama taseme matemaatika, nagu ka aritmeetika, tugineb suuresti mustritele. Kuid matemaatilise analüüsi ja edasiliikumise käigus muutub „mustrite kogu“ liiga suureks, et seda meelde jätta. Selles etapis, kui sul puudub kontseptuaalne arusaam sellest, mida tuletis või integraal tegelikult esindab, muutub aine valdamine peaaegu võimatuks.
Kas mustrituvastus võib süvaõpet takistada?
See võib nii olla. Seda nimetatakse sageli „sisestusefektiks“, kus inimese varasem kogemus tuttava mustriga takistab tal nägemast uuele probleemile lihtsamat või tõhusamat lahendust. Varem toiminud lahendused „pimestavad“ sind.
Kuidas liikuda mustritelt kontseptsioonidele?
Hakka esitama küsimusi „Mis siis, kui?“. Kui vaatad matemaatikaülesannet, küsi „Mis siis, kui see arv oleks negatiivne?“ või „Mis siis, kui gravitatsioon kahekordistuks?“. Kiireim viis kontseptuaalse mudeli loomiseks on sundida ennast ennustama, kuidas süsteem muutub, kui muster puruneb.
Kas Feynmani tehnika on seotud kontseptuaalse mõistmisega?
Täpselt. Feynmani tehnika – selgituse üleskirjutamine nii, nagu õpetaksid seda – on spetsiaalselt loodud selleks, et tuvastada oma kontseptuaalses arusaamas „auke“. Kui jõuad punkti, kus sa ei suuda sammu lihtsalt selgitada, oled leidnud koha, kus sa toetusid kontseptsiooni asemel mustrile.
Kas eksperdid kasutavad mustreid rohkem kui algajad?
Vastupidiselt intuitsioonile küll. Eksperdid on nii palju infot mustriteks „jaganud“, et suudavad keerulisi olukordi koheselt töödelda. Erinevus seisneb aga selles, et nende mustrid põhinevad kontseptsioonidel. Nad kasutavad mustrit kiiruse huvides, kuid saavad kontseptsioonile tagasi pöörduda, kui midagi tundub „valesti“ või ebatavaline.
Otsus
Vali mustrituvastus, kui sul on vaja omandada korduvaid ülesandeid või sooritada standardiseeritud eksameid tõhusalt. Eelista kontseptuaalset mõistmist, kui lood vundamenti karjäärile, lahendad uusi probleeme või otsid teadmisi, mis jäävad sinuga kogu eluks.