Τα τρία είδη γνώσης και η σημασία τους στο σχολικό πλαίσιο

Οι γνώσεις που αποκτά ο άνθρωπος κατά τη διάρκεια της ζωής του τον βοη­θούν να προσαρμόζεται στο περιβάλλον του και φυσικά σε πολλές περιπτώσεις να αλλάζει το περι­βάλ­λον αυτό προς όφελός του. Έχω αναφέρει και παλαιότερα τα τρία είδη των γνώσεων που κατακτά ένας μαθητής, δηλαδή  τις δηλωτικές, τις διαδικαστικές και τις πλαισιοθετημένες γνώσεις. Επανέρχομαι με το άρθρο αυτό για να τονίσω την ιδιαίτερη αξία της διάκρισης των γνώσεων αυτών. Τις διακρίνω ξεχωρίζοντας τη μία από την άλλη διότι εμφανίζουν ποιοτικές διαφορές στον τρόπο με τον οποίο μαθαίνονται, άρα και στον τρόπο με τον οποίο πρέπει να διδάσκονται και να αξιολογούνται. Ας θυμηθούμε όμως πρώτα τι σημαίνει το κάθε είδος γνώσης.
α) Η δηλωτική γνώση (declarative knowledge), είναι η γνώση που αναφέρεται σε δεδομένα για τον κόσμο γύρω μας (γνώση για τον κόσμο). Για παράδειγμα, η γνώση τού ότι η πρω­τεύου­σα της Γαλλίας είναι το Παρίσι είναι δηλωτική γνώση. Περιλαμβάνει ειδικές ή γενικές γνώσεις (το καλοκαίρι είναι πιο θερμό από το χειμώνα), μαθηματικούς τύπους, ακόμη και τις προσωπικές μας προτιμήσεις (δεν μου αρέσουν οι ομελέτες) (Woolfolk, 2019). Η διατύπωση της Αρχής Διατήρησης της Μηχανικής Ενέργειας στη Φυσική είναι δηλωτική γνώση. Το ίδιο και η αρχή Le Chatelier στη Χημεία ή οι κανόνες ορθογραφίας και οι κανόνες της γραμματικής και του συντακτικού στην Έκθεση.
β) Η διαδικαστική γνώση (procedural knowledge), είναι η γνώση των διαδικασιών – βημάτων, που πρέπει να ακολουθήσουμε ώστε να επιτελέσουμε ένα έργο (για παράδειγμα να λύσουμε ένα πρόβλημα στη φυσική, να διαιρέσουμε δύο αριθμούς, να χωρίσουμε παραγράφους σε ένα κείμενο, να μεταφράσουμε ένα κείμενο από τα αγγλικά στα ελληνικά κ.ο.κ). Διαδικαστική είναι επίσης και η γνώση που αποκτάμε όταν μαθαίνουμε να χορεύουμε, να παίζουμε ένα μουσικό όργανο ή να οδηγούμε ένα ποδήλατο.
γ) Η πλαισιοθετημένη γνώση (conditional dependent knowledge) είναι η γνώση των συνθηκών που απαιτούνται να ισχύουν ώστε να χρησιμοποιήσουμε μια συγκεκριμένη δηλωτική ή διαδικαστική γνώση. Για παράδειγμα η πρόταση: «Aν η θερμοκρασία πέσει κάτω από τους μηδέν βαθμούς Κελσίου, τότε το νερό παγώνει» αναφέρεται σε κάποια δηλωτική γνώση αλλά περιγράφει τις συνθήκες που πρέπει να υπάρξουν ώστε να εμφανιστεί μια συγκεκριμένη κατάσταση (Reif, 2010). Όμοια, η πρόταση «Αν θέλεις να εφαρμόσεις το 2^ο νόμο του Νεύτωνα πρέπει πρώτα να τοποθετήσεις τις δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα», δηλαδή είναι πρόταση της μορφής: «Εάν ισχύει το Α, τότε πράξε το Β», παρέχει πληροφορίες για το ποιο είδος διαδικαστικής γνώσης θα χρησιμοποιήσουμε και πότε πρέπει αυτό να γίνει. Τέτοιες προτάσεις ονομάζονται κανόνες και φυσικά είναι ιδιαίτερα χρήσιμες στη λύση προβλημάτων και στην εφαρμογή των διαδικαστικών γνώσεων σε νέες καταστάσεις. Το γεγονός ότι σπάνια κάποια γνώση μπορεί να εφαρμοστεί σε όλες τις περιπτώσεις σημαίνει ότι κάθε δηλωτική ή διαδικαστική γνώση πρέπει να συνοδεύεται από τις συνθήκες εφαρμογής της, οι οποίες αναφέρονται στο πότε είναι σωστό αλλά και στο πότε είναι χρήσιμο να εφαρμόζεται η γνώση αυτή (Reif, 2010). Να ξεκαθαρίσουμε ότι το να ξέρουμε να λέμε έναν κανόνα απέξω δεν είναι διαδικαστική γνώση αλλά δηλωτική. Η διαδικαστική γνώση περιλαμβάνει εφαρμογή αυτών, δηλαδή ο μαθητής πρέπει να δράσει σε μια κατάσταση ακολουθώντας κάποια συγκεκριμένα βήματα.
 
Tα παραπάνω είδη γνώσεων δεν αποτελούν «προνόμιο» της σχολικής γνώσης. Καθημερινά χρησιμοποιούμε ένα τεράστιο πλήθος δηλωτικών, διαδικα­στικών και πλαισιοθετημένων γνώσεων που τις έχουμε μάθει παλαιότερα και είναι αποθηκευμένες στη μακροπρόθεσμη μνήμη μας. Με βάση τις γνώσεις αυτές δε χρειάζεται να λύνουμε κάθε στιγμή ένα καινούριο πρόβλημα αφού αναγνωρίζοντας την κατάσταση που βιώνουμε με τη βοήθεια των δηλω­τικών μας γνώσεων μπορούμε στη συνέχεια να χρησιμοποιήσουμε διαδικα­στικές γνώσεις για να δράσουμε. Για παράδειγμα, φανταστείτε ότι βρίσκεστε σε ένα δωμάτιο το οποίο πιάνει φωτιά. Η δηλωτική και η πλαισιοθετημένη γνώση που έχετε για τη φωτιά σάς ενημερώνουν ότι πρέπει να βγείτε αμέσως έξω διότι αλλιώς θα καείτε. Φτάνοντας στην πόρτα προσπαθείτε να την ανοίξετε για να βγείτε έξω. Αν η πόρτα ανοίγει με το γνωστό τρόπο χρησιμοποιώντας το πόμολο (διαδικαστική γνώση), τότε την ανοίγετε εύκολα και βγαίνετε έξω. Αν όμως όταν φτάνατε στην πόρτα διαπιστώνατε ότι δεν έχει πόμολο και ότι ανοίγει με έναν άλλον τρόπο που δεν τον γνωρίζετε (έλλειψη διαδικαστικής γνώσης), τότε θα είχατε να λύσετε ένα πρόβλημα αφού λείπει η αναγκαία διαδικαστική γνώση για να δράσετε. Εδώ χρειάζεται να μεταφέρετε τις γνώσεις σας του πώς ανοίγει η πόρτα σε μια διαφορετική κατάσταση που δεν την έχετε ξαναβιώσει. Και πάλι όμως πιθανά να σας βοηθήσει η δηλωτική και η αντίστοιχη πλαισιοθετημένη γνώση που έχετε για τις πό­ρτες, ψάχνοντας κάποιο σημάδι που θα μπορούσε να σας οδηγήσει στο άνοιγμά της.

Έλλειψη δηλωτικής γνώσης

Η έλλειψη της αναγκαίας δηλωτικής γνώσης σε ένα συγκεκριμένο μαθησιακό αντικείμενο οδηγεί σε υποβάθμιση της ικανότητας του μαθητή να εμβαθύνει στο συγκεκριμένο αντικείμενο. Για παράδειγμα, όταν κάποιος μαθητής δεν γνωρίζει τις ιδιότητες των δυνάμεων στα μαθηματικά δεν μπορεί να κάνει πράξεις με δυνάμεις και φυσικά δεν μπορεί να ολοκληρώσει τη λύση μιας άσκησης που περιλαμβάνει πράξεις με δυνάμεις. Αν ο μαθητής δεν γνωρίζει τους χημικούς τύπους των χημικών ενώσεων που χρησιμοποιούνται σε μια χημική αντίδραση δεν μπορεί να προχωρήσει στο επόμενο βήμα της ποσοτικής ανάλυσής της. Το ίδιο βέβαια συμβαίνει σε όλα τα σχολικά μαθήματα.

Η έλλειψη της αναγκαίας δηλωτικής γνώσης σε ένα συγκεκριμένο μαθησιακό αντικείμενο οδηγεί σε υποβάθμιση της ικανότητας του μαθητή να εμβαθύνει στο συγκεκριμένο αντικείμενο.

Η μεγάλη ποσότητα αυτοματοποιημένων δηλωτικών γνώσεων σε ένα μαθησιακό αντικείμενο μπορεί να διευκολύνει αφάνταστα το μαθητή ώστε να χρη­σιμο­ποιήσει αποδοτικά τη σκέψη του για ανώτερου επιπέδου διαδικασίες στο αντικείμενο αυτό.

Έλλειψη διαδικαστικής γνώσης

Η έλλειψη διαδικαστικής γνώσης δεν επιτρέπει στο μαθητή να εφαρμόσει τις δηλωτικές του γνώσεις σε νέες καταστάσεις. Για παράδειγμα το πώς θα εφαρμόσει ένας μαθητής το 2^ο νόμο του Νεύτωνα για τη μελέτη της κίνησης ενός σώματος προϋποθέτει ένα βέλτιστο σύνολο συγκεκριμένων βημάτων τα οποία πρέπει να είναι ξεκαθαρισμένα στο μυαλό του. Αλλιώς, το πιθανότερο είναι να κάνει λάθη στη διαδικασία αυτή τα οποία τελικά θα τον οδηγήσουν σε λανθασμένα αποτελέσματα. Βαθμιαία με την επαναλαμβανόμενη εξάσκησή του η διαδικαστική γνώση αποκτά τη μορφή της άδηλης γνώσης. Τα βήματα αυτά γίνονται αυθόρμητα χωρίς δεύτερη σκέψη, ένα στοιχείο που διαφοροποιεί τους έμπειρους από τους αρχάριους! Οι περισσότεροι άριστοι μαθητές έχουν αυτοματοποιήσει ένα μεγάλο πλήθος διαδικαστικών γνώσεων με αποτέλεσμα να είναι εξαιρετικοί λύτες προβλημάτων, χωρίς να υστερούν βέβαια και στην ποσότητα των δηλωτικών γνώσεων που κατέχουν.

Έλλειψη πλαισιοθετημένης γνώσης

Η έλλειψη πλαισιοθετημένης γνώσης, δηλαδή η έλλειψη των συνθηκών που πρέπει να ικανοποιούνται ώστε να χρησιμοποιηθεί κάποια διαδικαστική ή δηλω­τική γνώση, μπορεί να οδηγήσει το μαθητή σε χρήση δηλωτικών γνώ­σε­ων ή διαδικασιών που δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη συγκε­κριμένη κα­τά­σταση που αντιμετωπίζει. Βλέπουμε δηλαδή συχνά μαθητές να χρη­σιμο­ποι­ούν μηχανικά κάποιες διαδικασίες χωρίς να ελέγχουν αν αυτές πληρούν τις προϋποθέσεις για να χρησιμοποιηθούν. Στις περιπτώσεις αυτές θεωρούμε ότι ο μαθητής έχει επιφανειακές γνώσεις αφού δεν έχει κατανοήσει ή δεν γίνεται εκείνη τη στιγμή φανερή σε αυτόν η αιτία για την οποία θα χρησιμοποιήσει τις γνώσεις αυτές. Στις Φυσικές Επιστήμες, η έλλειψη της πλαισιοθετημένης γνώσης είναι ιδιαίτερα κρίσιμη και αποτελεί μεγάλο εμπόδιο στη λύση προβλημάτων ή τη μεταφορά μιας συγκεκριμένης διαδικασίας λύσης σε ένα νέο πρόβλημα που έχει διαφορετικά επιφανειακά χαρακτηριστικά από ένα παλαιότερο στο οποίο οι μαθητές είχαν εκτεθεί.

Ποια είναι η βασική διαφορά στον τρόπο μάθησης των τριών ειδών γνώσης;

Από τα προηγούμενα είναι κατανοητό ότι τα τρία είδη γνώσεων είναι αλληλέν­δετα και η έλλειψη του ενός από αυτά δυσκολεύει ιδιαίτερα την απόδοση του μαθητή. Η μάθηση των δηλωτικών γνώσεων και των πλαισιοθετημένων γνώσεων που τις συνοδεύουν πρέπει να γίνεται ξεκάθαρα και όσο πιο αυτοματοποιημένα γίνεται. Με τον όρο ξεκάθαρα εννοώ ότι αφενός πρέπει ο μαθητής να κατανοεί τι σημαίνει καθετί που χρησιμοποιεί (δηλαδή να μπορεί να το συσχετίζει με πρότερες γνώσεις που έχει), αφετέρου πρέπει να μαθαίνει απέξω τις γνώσεις αυτές και στη συνέχεια, με συνεχή επανάληψη να τις διατηρεί εύκολα προσβάσιμες (αυτοματοποιημένες). Αντίθετα, η μάθηση των διαδικαστικών γνώσεων και των αντίστοιχων πλαι­σιο­θετημένων δεν γίνεται απλά και μόνο μαθαίνοντας απέξω τα αναγκαία βήματα που απαιτούνται. Ο μαθη­τής, αφού μελετήσει τα βήματα και διακρίνει ξεκάθαρα πότε είναι έγκυρο και χρήσιμο να χρησιμοποιείται η κάθε διαδικασία, στη συνέχεια πρέπει να εφαρμόσει τις διαδικασίες αυτές σε νέες καταστάσεις – προβλήματα μόνος του, χωρίς κάποια βοήθεια. Για παράδειγμα, όταν ο μαθητής μαθαίνει να λύνει ασκήσεις Φυσικής, Χημείας ή Βιολογίας ή μαθαίνει να κάνει περίληψη ενός κειμένου κλπ, μελετά κάποια πρωτότυπα προβλή­ματα και στη συνέχεια προσπαθεί να λύσει μόνος του, χωρίς κάποια βοήθεια, καινούρια προβλήματα τα οποία βαθμιαία πρέπει να διαφοροποι­ούνται από το αρχικά που μελέτησε όσον αφορά στα επιφανειακά τους χαρακτηριστικά. Όταν πια φτάσει να λύνει μόνος του τα προβλήματα αυτά, τότε μπορεί να θεωρεί τον εαυτό του ότι έχει φτάσει σε ένα ικανοποιητικό σημείο κατάκτησης των αναγκαίων διαδικα­στικών γνώσεων.

Τι διαφορές εισάγουν τα παραπάνω στη διδασκαλία και την αξιολόγηση;

Κατά τη διάρκεια της διδασκαλίας ο καθηγητής πρέπει να στοχεύει στη δόμηση και των τριών ειδών γνώσης. Ο διαφορετικός τρόπος που μαθαίνουν όμως οι μαθητές αυτές τις γνώσεις είναι αναγκαίο να αντανακλά στη διαφοροποί­ηση της διδασκαλίας αλλά και της αξιολόγησης.
Όσον αφορά στις δηλωτικές γνώσεις και στις πλαισιοθετημένες γνώσεις που συνδέονται με αυτές, ο καθηγητής πρέπει να διευκολύνει την κατανόησή τους και στη συνέχεια την καταχώρησή τους στη μακροπρόθεσμη μνήμη του μαθητή. Ο σκοπός είναι διπλός! Κατανόηση και αυτοματοποίηση ειδικά των βασι­κών σημείων που απαιτούνται ώστε στη συνέχεια να στηριχθούν πάνω σε αυτά επιπλέον λεπτο­μέρειες. Καλές πρακτικές που βοηθούν είναι:

• Ανίχνευση των πρότερων γνώσεων των μαθητών και στη συνέχεια εμπλουτισμός ή διόρθωσή τους αν απαιτείται.
• Συχνή επανάληψη (εβδομαδιαία και μηνιαία) των βασικών σημείων που οριοθετούν οι δηλωτικές γνώσεις.
• Συχνή αξιολόγηση της δηλωτικής γνώσης αλλά και του επιπέδου της κατανόησης των βασικών της σημείων χωρίς βαθμολο­γική σημασία για το μαθητή.
• Χρήση διαγραμμάτων σύνδεσης των εννοιών και των ενοτήτων ενός κεφαλαίου ώστε οι μαθητές να γνωρίζουν εκ των προτέρων τη βασική δομή του κεφαλαίου που μελετούν.
• Η διδασκαλία πρέπει να γίνεται με μικρά βήματα δόμησης των εννοιών τα οποία πρέπει να συνδέονται μεταξύ τους. Πριν από κάθε επόμενο βήμα πρέπει να γίνεται έλεγχος της κατανόησης των εννοιών του προηγούμενου βήματος.
• Χρήση ερωτήσεων που δημιουργούν βαθύτερες συνδέσεις στο μυαλό των μαθητών, όπως για παράδειγμα: «Εξήγησέ μου γιατί το λες αυτό», «Εξήγησε τον τρόπο σκέψης σου». Ο χρόνος που εκφράζονται οι μαθητές (μέσω ερωτήσεων και απαντήσεων αλλά και συζήτησης) καλό είναι τις περισσότερες φορές να είναι μεγαλύτερος από το χρόνο που ο καθηγητής μιλά απευθυνόμενος προς τους μαθητές.

Όσον αφορά στις διαδικαστικές γνώσεις και τις πλαισιοθετημένες γνώσεις που συνδέονται με αυτές, ο καθηγητής μπορεί να ξεκινά εκθέτοντας τους μαθητές του στην αναγκαία διαδικαστική γνώση χρησιμοποιώντας άμεση διδασκαλία. Η χρήση ομαδοσυνεργατικής μάθησης καλό είναι να αποφεύγεται στα αρχικά στάδια που οι μαθητές είναι αρχάριοι. Η υποδειγματική λύση ασκήσεων – προβλημάτων και η φωναχτή σκέψη που πολλοί καθηγητές χρησιμοποιούν για να διδάξουν είναι στη φάση αυτή ιδιαίτερα χρήσιμες πρακτικές.
Δυστυχώς όμως πολλοί καθηγητές μένουν μόνο σε αυτές τις πρακτικές και θεωρούν ότι φεύγοντας οι μαθητές τους από την τάξη θα έχουν μάθει να λύνουν ασκήσεις και προβλήματα και γενικά να εφαρμόζουν τις διαδικαστικές γνώσεις αφού τους τις δίδαξαν. Αγνοούν όμως ότι για να μάθουν οι μαθητές την αναγκαία διαδικαστική γνώση πρέπει οι ίδιοι οι μαθητές να δράσουν. Θέτοντας εργασία για το σπίτι που περιλαμβάνει διαδικαστικές γνώσεις, χωρίς οι μαθητές να έχουν δράσει μέσα στην τάξη, ελλοχεύει ο κίνδυνος οι μαθητές να εξασκούνται σε λανθασμένες διαδικασίες που επινοούν τη στιγμή που λύνουν ένα πρόβλημα ή να κοιτούν τις λύσεις των ασκήσεων και προβλημάτων με την πρώτη δυσκολία που συναντούν έχοντας προσπαθήσει ελάχιστα να δράσουν. Αν επιπλέον το υλικό της εργασίας για το σπίτι δεν είναι προσεκτικά επιλεγμένο έτσι ώστε να ταιριάζει στο επίπεδο των γνώσεων των μαθητών, τότε ο μαθητής δυσκολεύεται ιδιαίτερα και σε ένα συντριπτικό ποσοστό δε μαθαίνει την αναγκαία διαδικαστική γνώση με αποτέλεσμα να έχει μειωμένη απόδοση.
Καλές και χρήσιμες πρακτικές για την εκμάθηση της αναγκαίας διαδικαστικής γνώσης είναι:

• Μετά από κάθε παρουσίαση της λύσης ενός προβλήματος πρέπει ο καθηγητής να θέτει στους μαθητές, μέσα στην τάξη, μικρά προβλήματα, προς λύση και να δίνει εξατομικευμένες (όσο γίνεται) οδηγίες για τη λύση τους.
• Τα προβλήματα που θέτει ο καθηγητής μέσα στην τάξη πρέπει να είναι τέτοια, ώστε να βρίσκονται στο φάσμα των ικανοτήτων των μαθητών στην παρούσα στιγμή και να μην είναι ούτε πολύ εύκολα αλλά ούτε και πολύ δύσκολα, ώστε να μπορούν να λύνονται έστω και με μια μικρή βοήθεια από τον καθηγητή.
• Ο καθηγητής πρέπει να διαθέτει αρκετό χρόνο μέσα στην τάξη για την εκμάθηση της αναγκαίας διαδικαστικής γνώσης με τη βοήθεια της πρακτικής εφαρμογής από τους μαθητές του και να προχωρά μόνο αν βεβαιωθεί ότι η συντριπτική πλειοψηφία των μαθητών έχει υψηλή απόδοση στις ασκήσεις και τα προβλήματα που θέτει μέσα στην τάξη.
• Η αξιολόγηση των διαδικαστικών γνώσεων γίνεται κυρίως μέσω της δράσης του μαθητή. Συνεπώς, τα γραπτά test πρέπει να έχουν σημαντι­κή θέση στη διδακτική πρακτική.
• Η εργασία που θέτει ο καθηγητής για το σπίτι πρέπει να περιλαμβάνει και διαδικαστικές γνώσεις, δίνοντας όμως σαφείς οδηγίες για το πώς ο μαθητής θα δουλέ­ψει πάνω σε αυτές. Για παράδειγμα, η μελέτη ενός λυμένου παραδείγ­ματος από ένα βοήθημα ή από το σχολικό βιβλίο δεν πρέπει να γίνεται από το μαθητή με απλή ανάγνωση, αλλά ο μαθητής πρέπει να προσπαθεί να το λύσει συγκρίνοντας τη δική του διαδικασία λύσης με αυτή του λυμένου παραδείγματος.
  Επιπλέον, η παροχή άφθονου υλικού για εξάσκηση στις αναγκαίες διαδικαστικές γνώσεις στο σπίτι οδηγεί στην αυτοματοποίηση των βασικών διαδικασιών κάτι που διευκολύνει αφάνταστα τη λύση επόμενων δυσκολότερων προβλημάτων και την αύξηση της πιθανό­τητας μεταφοράς των γνώσεων αυτών σε προβλήματα με διαφορετικά επιφανειακά χαρακτηριστικά.

Επίλογος

Η διάκριση των γνώσεων σε δηλωτική, διαδικαστική και πλαισιοθετημένη είναι αναγκαία διότι ο τρόπος μάθησης, άρα και της διδασκαλίας και της αξιολόγησής τους, εμφανίζει ποιοτικές διαφορές, ειδικά στην περίπτωση της δηλωτικής και διαδικαστικής γνώσης.
Σημαντική προϋπόθεση για την αποδοτική διδασκαλία των γνώσεων αυτών είναι η συνειδητοποίηση από τη μεριά του καθηγητή ότι ο μαθητής είναι αρχάριος σε αντίθεση με αυτόν που είναι έμπειρος. Ο τρόπος σκέψης του καθηγητή είναι εντελώς διαφορετικός μετά από τόσα χρόνια ενασχόλησης με το αντικείμενο σε σχέση με τον τρόπο σκέψης του μαθητή. Τέλος, σημαντική προϋπόθεση για τη μάθηση είναι η συνειδητοποίηση από τη μεριά του μαθητή ότι κάθε φορά που κατανοεί κάτι μέσα στην τάξη δε σημαίνει ότι αυτόματα το γνωρίζει κιόλας. Αλλά για όλα αυτά έχω ξαναγράψει εδώ, εδώ και εδώ.

Αναφορές:

1. Reif, F. (2010). Applying Cognitive Science to Education: Thinking and Learning in Scientific and Other Complex Domains. MIT press.
2. Woolfolk, A. (2019). Educational psychology (14th ed.). Pearson.