Intraductibilul π

În spaţiu anglofon există o adevărată preocupare la limita dintre termenii folosiţi în matematică şi alte cuvinte. Iată două exemple legate de prietenul nostru π, care tehnic nu pot fi traduse în limba română. Eu le prezint în engleză, după care îmi încerc talentele într-un soi de “traducere” (la primul, pentru că la al doilea chiar nu se poate traduce).

  1. An opinion without 3.14159 is just an onion. (o opinie fără 3,14159 este doar o “onie”, adică, de fapt o ceapă). O traducere mai liberă ar suna astfel: o opinie neargumentată cu date clare valorează cât o ceapă degerată. Pe comentariile din locul respectiv apărea şi un “strigăt” disperat: Guys, this is’nt even funny. Please stop. (Asta nu-i deloc comic. Vă rog opriţi-vă.).
  2. A pig without 14 is 9.8 (Un “porc” fără 3,14 este 9,8). Vă rog, nu mă puneţi să explic acest banc. CTG

Cum învăţăm – (2) Angajarea activă

Prezentam în postarea http://pentagonia.ro/cum-invatam-cele-patru-etape-ale-invatarii/ dialogul complet al emisiunii din 10 octombrie 2021 despre cum învăţăm, în cadrul orei Lumea Europa FM, un interviu de dl. Cătălin Striblea cu realizatorul podcastului Mind Architect, dl. Paul Olteanu. Am aflat din emisiunea respectivă (difuzată în serial în fiecare duminică la ora 10;45 pe Europa FM) că există patru etape obligatorii în procesul de învăţare: (1) atenţia; (2) angajarea activă; (3) feedback generat de erori; (4) somnul de după. În această serie de eseuri mi-am propus să analizez fiecare din cele patru etape ale unei învăţări sănătoase, pe baza spuselor d-lui Paul Olteanu, dar şi pe baza propriilor experienţe, atât a experienţelor şi căutărilor personale, cât şi a experienţelor de observare asupra celor din jur. Mai ales însă, aş dori să analizez cum respectă sau nu diferitele modele de predare parcurgerea acestor patru etape.

Din start trebuie însă să precizez că intru cu această ocazie şi eu într-o zonă unde nu am siguranţă totală. Îmi dau seama că sunt mult mai avansat decât ce se practică în general, dar sunt totuşi conştient de multele lipsuri ce îmi caracterizează încă activitatea. De pildă, nu sunt mulţumit de materialele de lucru existente în manuale sau auxiliare, dar sunt departe de a avea peste tot fişe potrivite pentru activitatea la clasă sau ca temă.

*

Să continuăm în eseul de faţă cu (2) ANGAJAREA ACTIVĂ. Iată ce ne spunea Paul Olteanu în acest sens: După atenţie, avem o componentă care se cheamă angajare activă, iar asta la şcoală de multe ori lipseşte, în care după ce mi-a fost predat un concept trebuie să fac ceva cu el. Acest pasaj se potriveşte perfect cu ce spuneam în precedenta parte a acestei serii despre recomandările metodice cu care venise prietena noastră din America, anume că imediat după partea de prelegere, de prezentare a noilor conţinuturi (nu prea lungă), elevii trebuie puşi la lucru (după o fişă) pentru a deveni activi în sensul celor proaspăt primite. Ea nu ne-a explicat atunci de ce trebuia făcut aşa (puteam desigur intui), dar acum îmi este clar: elevii au nevoie de angajare activă pentru a se conecta cu adevărat de itemii respectivi.

Dar, ce elemente trebuie să conţină partea de angajare activă? Paul Olteanu ne dă şi un exemplu înspre ce ar trebui să ne îndreptăm căutările: angajarea activă este de pildă în sport; eu am făcut volei. La volei mai întâi trebuia să fi atent la cum se execută o lovitură sau mişcare, după care ne puneau să o facem, ne dădeau mingi şi ne puneau la perete şi loveam peretele cu mingea de sute sau de mii de ori. Aia-i angajarea activă.

Aşadar, după crearea unei conexiuni sinaptice noi, aceasta fiind deosebit de fragilă la început, am putea spune chiar de-a dreptul volatilă, această nouă sinapsă trebuie stabilizată prin exersare, ca să cresc probabilitatea ca acele conexiuni sinaptice să se păstreze. Cu alte cuvinte, această sinapsă tocmai formată, care contează pentru mine ca profesor (în orice domeniu), trebuie fixată şi solidificată prin exersare repetitivă.

Ce înseamnă exersare repetitivă, anume de câte ori trebuie repetat, asta depinde desigur de la un elev la altul. La sport trebuie repetat de sute de ori, chiar şi de o mie de ori zilnic, pentru că mişcarea respectivă trebuie să devină la fel de automată ca şi mersul, de pildă. La matematică lucrurile stau puţin altfel. Există “mişcări” ce trebuie să devină automatisme, cum ar fi diferitele calcule, sau rezolvarea unei ecuaţii, sau teorema lui Pitagora, sau formulele binomiale, sau derivarea etc., dar acestea se fixează după un număr mult mai mic de repetări. Există desigur şi multe “mişcări” care nu trebuie să devină automate, ci rămân în zona gândirii. Aici tot mai mulţi elevi slabi încep să aibă dificultăţi, iar saltul mult prea rapid la aplicaţii dificile, de excelenţă, în nici un caz nu-i ajută să-şi formeze paşii de gândire.

Revenind la un nou model de gândire şi la necesitatea angajării active imediate, elevii buni la matematică au prins “ideea” nou apărută după un exerciţiu şi pot trece la aplicaţii mai complexe. Majoritatea elevilor însă au nevoie de mai multe exerciţii pentru a prinde noua mişcare, măcar de câteva (2-3). Există desigur şi acei elevi cei mai slabi, pe care noi (împreună cu soţia mea) îi numim elevi de 10 exerciţii: dacă faci cu un astfel de elev – chiar şi faţă în faţă, adică 1 la 1 (profesor cu elev) – dacă faci cu el 5-6 astfel de exerciţii legate de o anumită mişcare matematică, atunci peste o săptămână, atunci când vei avea nevoie să aplici cele învăţate, vei avea surpriza neplăcută să vezi că nu o mai ştie. Dacă, dimpotrivă faci cu el cel puţin 10 exerciţii identice, doar cu alte numere, atunci şi peste o săptămână sau peste o lună acest elev îţi va putea aplica automat pasul respectiv, fixat solid pentru că a fost exersat suficient. Repet: aceste ultime experienţe sunt despre elevii dintre cei mai slabi la matematică; simţiţi desigur în acest aliniat o abordare de tip “Clopotul lui Gauss”.

Ok, aici nu trebuie exagerat nici într-o parte, nici în cealaltă. Am văzut culegeri nemţeşti cu pagini întregi de exerciţii de acelaşi fel, am spune noi “identice”, în afara faptului că erau tot cu alte numere. Pagini întregi cu unul şi acelaşi tip de exerciţiu: horor! Dar nici ce se întâmplă în manualele şi în culegerile din România nu este sănătos, anume că la exerciţiile de bază elevii primesc cel mult 1-2 exerciţii de un fel la nivelul de bază (refuz aici să mă apuc a da exemple concrete, chiar şi din manualele actuale oficiale de gimnaziu). Oare nu reuşim totuşi ca naţiune să găsim un echilibru între cele două tendinţe? Desigur că acest aliniat deschide o nouă problemă, anume acea a cantităţii de exerciţii şi aplicaţii dintr-un manual, fapt care poate duce discuţia spre stabilirea unei liste de exerciţii pe grade de obligativitate la fiecare lecţie, dar mă opresc în acest sens pentru că mă îndepărtez de subiectul de bază. Merită doar să precizez desigur că după exerciţiile de bază, materialul de lucru pentru angajarea activă trebuie neapărat să urce la aplicaţii tot mai ample şi mai dificile (iarăşi, în funcţie de nivelul şi aptitudinile subiecţilor de educat).

Cum putem creşte nivelul de lucru? Dacă urcăm în direcţii abstracte, atunci vom pierde destul de repede implicarea majorităţii elevilor. O altă direcţie, cu efecte mai pozitive, de creştere a dificultăţii şi a amplitudinii aplicaţiilor este de a venii cu aplicaţii atractive pentru elevi, aplicaţii care cumva să apeleze o conexiune cu emoţiile celor mai mulţi elevi. Spune Paul Olteanu: trebuie să-l leg de ceva! Angajarea activă înseamnă să legi ce prezinţi tu ce ceva ce ăluia îi pasă emoţional deja. De exemplu, eu îmi aduc aminte mult de Enigma Otiliei pentru că în perioada în care am citit-o şi mie îmi plăcea de o fată care plăcea de cineva mai mare decât mine, cum e cazul Otiliei cu Pascalopol de exemplu, şi mi s-a lipit în creier, pentru că am trăit angajarea activă cu asta.

Dar, despre ce le pasă elevilor la matematică? Greu de stabilit, însă ne putem da cu părerea (vorbesc aici în special de copilul nematematician de felul lui, pentru că la elevii cu adevărat pasionaţi de matematică, aceştia se activează “din oficiu”). Eu personal am adunat experienţe destul de bune aplicând predarea prin problematizare. Începutul unei astfel de lecţii este prin prezentarea unei situaţii noi – noile conţinuturi – finalizată cu întrebarea de tipul “oare cum ar fi aici?”, totul într-un mod cât mai interesant, captivant, care să atragă implicarea lor, atât intelectoală cât şi emoţională. Predarea prin problematizare atrage implicarea spre angajare activă în subiectul respectiv a mult mai multor elevi, dar desigur că şi aici rămân mulţi “pe de lângă”, adică nu fac pasul spre angajare activă, ci iau doar “o mutră interesată”, de gândire, dar în interiorul lor ei doar aşteaptă ca răspunsurile să apară pe tablă pentru a le copia în caiet.

O mult mai mare forţă de atracţie spre angajarea activă o au aşa-numitele probleme de matematică distractivă (cu apogeul acestora, “numerele” de magie matematică!), dar nu putem transforma orice lecţie în matematică distractivă. În plus se poate pune întrebarea: ce reprezintă cu adevărat matematica distractivă?

Nu putem începe orice oră cu matematică distractivă, dar sigur putem să ne străduim să aranjăm diferite probleme cu “acel ceva”, acel efect de atracţie psihologică specific matematicii distractive, care să trezească curiozitatea elevilor pentru a se implica emoţional înspre o angajare activă chiar şi în zona de gândire (aici nu vorbesc despre exerciţiile pentru formarea automatismelor, ci mai ales de categoria aplicaţiilor de gândire, a problemelor, deşi după faza de gândire poate veni uşor şi o fază de exersare).

Căutând prin diferite surse din străinătate (ultima carte răsfoită era din SUA), am găsit la probleme de geometrie (cunoscute mie din România) o “cerinţă” oarecum diferită, anume întrebarea “ce observi în această situaţie?” în loc de cerinţa conoscută pe la noi “demonstraţi că…!”. În eseurile din vară, despre doamna Birte Verstergaard, am prezentat idei asemănătoare: “ce părere ai, cum se va întâmpla aici?”. În mod similar, îmi aduc aminte şi din manualele şi culegerile din timpul şcolii (anii ’70), de astfel de puneri a problemei care duc spre o implicare a elevilor în subiectul respectiv. Iată, de pildă câteva exemple luate la întâmplare din ultima culegere a profesorului A. Hollinger: 1) Măsurile a două unghiuri adiacente u şi v sînt: (urmează mai multe cazuri). Care din ele au laturile necomune în prelungire? 2) Trebuie să măsurăm un unghi. Dar laturile lui sînt prea scurte, ele nu ajung pînă la gradaţia raportorului şi nu le putem prelungi, căci figura este la marginea caietului. Ce putem face? 3) Într-un cerc se duc doi diametri AB şi CD. Ce fel de patrulater este ACBD? (din A. Hollinger, Probleme de geometrie pentru clasele VI-VIII, Ed. Didactică şi pedagogică, 1982).

“Acestea sunt poveşti!”, ar putea susţine cineva; noi avem lucruri serioase la matematică; eu îi scot la tablă, iar apoi să vezi implicare şi angajare activă “din tot sufletul”! Nu ştiu dacă am reuşit să prezint situaţia cât de cât realist, dar dacă se lucrează cu un elev la tablă, atunci angajarea activă are loc automat în cazul său. Deci, a scoate un elev la tablă înseamnă că – aproape sigur – îl trec pe acest elev în faza de angajare activă. Dar nu am defel certitudinea că ceilalti din clasă fac şi ei, cu toţii, pasul respectiv; mulţi elevi trec automat pe mod “elevul copiază cuminte de pe tablă”, renumita poziţie “ghiocel în bancă” (fericit că a mai scăpat încă o dată), dar nu sunt de fapt şi implicaţi în fenomenul exersat.

Desigur că pot să-i fac pe toţi să treacă în faza de angajare activă, în timp ce unul este la tablă, printr-o atmosferă de frică (prin diverse metode autoritariste, de pildă trimis neaşteptat elevul de la tablă înapoi în bancă şi scos altul etc.), dar pe durată această stare de teroare a orei de matematică în nici un caz nu va contribui la îndrăgirea matematicii, ci chiar dimpotrivă, va duce la frică şi ură faţă de această materie. Eu cred totuşi că noi, profesorii, ar trebui să căutăm căi şi metode diferite de cele dominatoare, de cele bazate pe frică, şi să-i putem implica pe copii într-un mod pozitiv în angajarea activă înspre cunoaşterea matematicii.

Revin la justificarea nevoii de angajare activă imediat după ce elevilor le-au fost transmise nişte informaţii, nişte cunoştinţe.  Informaţia proaspăt primită “este parcată în minte”, adică se află la început în memoria de scurtă durată, cunoscută şi ca “memorie superficială”. Dacă nu se întâmplă ceva cu respectiva informaţie, atunci aceasta se uită; memoria o abandonează. Fixarea are loc doar prin utilizarea acesteia; cu cât este utilizată mai mult, cu atât aceasta este fixată mai bine (iarăşi, variind de la un elev la altul). Aşadar, lipsa angajării active imediate duce cel mai probabil la uitare.

Dar de ce apare uitarea? Păi dacă nu am uita tot ce intră “în noi” prin intermediul diferitelor simţuri, atunci “am exploda” de la o vreme (din câte ştiu există şi o astfel de boală, există oameni la care nu funcţionează uitatul). În principiu, uitarea este foarte importantă, pentru că altfel nu ar putea intra “în cap” toate cele noi care vin peste individ. Da, şi înspre copii vin foarte multe informaţii şi impresii la ora actuală, în cascadă am putea spune, unele “importante”, alte “total neimportante” (depinde din ce punct de vedere priveşti importanţa). Cum am clasifica, de pildă, toate informaţiile ce intră în mintea copilului dinspre toate filmuleţele distractiv provocatoare (mai vechiul youtube sau mai noul TikTok etc.); cât de mult influenţează acestea capacitatea elevului de a recepţiona şi informaţii plictisitoare din cadrul lecţiilor? Legat de acest aspect, recomand cu căldură audierea emisiunii Mind Architect din 5 decembrie 2021 de la postul de radio Europa FM.

Dar şi în cadrul lecţiilor vin uneori mult prea multe informaţii înspre copil. Un coleg profesor de matematică, exasperat de orarul fiicei sale dintr-o anumită zi a săptămânii, prevalându-se de calitatea de inspector de matematică, a stat într-o astfel de zi la toate cele 7 ore în clasa respectivă (deci la toate materiile) şi a numărat itemii noi, ajungând la un număr de peste 140. Deci, elevii din acea clasă, în ziua respectivă au primit peste 140 de itemi noi! Păi, cum să nu mai şi uite?

Într-o astfel de situaţie ţine minte fiecare ce-l atrage mai mult şi desigur uită ce-l interesează mai puţin. Dacă se duce acasă, conştiincios fiind, şi le reia, s-ar putea să mai atenuieze din procesul de uitare. Dar nici pe asta nu ne putem baza neapărat: la câte teme primesc, câţi credeţi că îşi fac cu adevărat timp pentru reactualizare, ca apoi să intre în procesul de angajare activă?

Cineva din Germania mi-a spus: voi pasaţi învăţarea acasă, le pasaţi părinţilor fixarea noţiunilor! Da, iar dacă părinţii nu pot, sau nu au timp, iar copilul nu are forţa de a-şi reactualiza singur noţiunile, atunci ce se întâmplă? Fie are loc abandonul, fie pănă la urmă apare o meditaţie plătită de către familie.

Trebuie să mai revin la subiectul angajării active la clasă. Cum am spus deja, dacă îl scot pe un elev la tablă,la acesta apare automat angajarea activă, eventual mai apare şi la alţi elevi care reuşesc să se conecteze cu subiectul, dar este evident că mulţi rămân şi “pe de lângă”, devenind simpli copiatori (în cazul bun; cunoaştem şi situaţii în care nu tot ce se scrie pe tablă ajunge şi în caietul copilului). Aşadar, putem concluziona că într-o oră obişnuită mulţi elevi nu intră în faza de angajare activă, acesta fiind unul din motivele pentru care nici nu ajung să fixeze noile cunoştinţe. Urmare este evidentă: elevul rămâne în urmă, în timp ce dascălul nu se consideră cu nimic responsabil.

O alternativă mult mai eficientă ar reprezenta-o fişele de lucru cărora li se alocă şi un interval temporar corespunzător în timpul orei. Mă refer aici la nişte fişe (poate fi liniştit şi un set de exerciţii din culegere) la care lucrează fiecare elev la el în bancă, în mod similar cu faza de exersare descrisă de Paul Olteanu la volei. Problema este însă cum reuşeşti să-i activezi pe toţi conform nivelului fiecăruia (temă de gândire pentru cititor!). Oricum, o astfel de strategie nu permite o viteză prea mare a lecţiei, aşa cum şi-ar dori unii (iar în România, la clasele sau la şcolile “cu pretenţii” viteza de lucru este una foarte ridicată).

Undeva în zona asta, a fişelor de lucru pentru toţi, acţiona şi metoda d-nei Birte Vestergaard, doar că îi punea pe grupe de 3 elevi, având astfel o garanţie că grupa merge sigur înainte. În şcolile Waldorf din vestul Europei se practică ceva similar, cu un interval de lucru alocat fişei de cca. 30-50 minute, în zona centrală a unei ore duble, fără pauză. Această perioadă de “lucru în linişte” (Stillarbeit) este introdusă chiar din clasa I, la început mai scurtă, de cca. 10-15 minute, dar ajunge destul de repede să crească, iar prin clasa a 3-a ajunge deja la 40 minute. Copiii sunt atunci deja obişnuiţi să lucreze individual fără excepţie.

Obiectivul meu este de a ajunge să am astfel de fişe de lucru pentru toate lecţiile, inclusiv unele pentru cel mult 15-20 minute, adaptate orelor individuale, de 50 de minute. Revenind la colegii din vestul Europei, cu care am avut discuţii, ştiu de la ei că fişa este astfel redactată încât are spre final şi sarcini mai grele. Astfel, în funcţie de nivelul fiecăruia, elevii au de lucru zilnic această parte, la şcoală (repet şi accentuez: ZILNIC!). Dacă nu a apucat să facă tot ce ştie, atunci de la un caz la altul câte un elev mai are de lucrat acasă. Dar altă temă nu se primeşte, aşa încât de obicei majoritatea elevilor să nici nu au temă de casă (!). Aşadar, aceştia chiar fac angajare activă cu toată clasa.

Revenind la interviul iniţial, în final există o întrebare interesantă: CS: Spune-mi un ultim lucru: încurajezi învăţarea pe de rost a unor lucruri? Se întâmplă în şcoala din România şi probabil peste tot. PO: Cred că e mult mai înţelept şi important să învăţăm copiii să opereze cu informaţia pe care o primesc. Aici pot doar să comentez: copilul obişnuit să opereze uzual cu informaţiile primite, acesta va putea cu timpul să intre mult mai uşor în procesul de angajare activă. Dimpotrivă, cum se va putea implica activ, într-o problemă de gândire, un elev care a învăţat pe de rost, de pildă reţeta de găsire a cmmmc, dar nu a înţeles de fapt noţiunea? În formarea de automatisme ajută învăţatul pe de rost, dar elevul nu este astfel stimulat să facă şi pasul spre gândire. Iar fără gândire, asta nu mai este matematică. CTG