Jak uczyć się przedmiotów przyrodniczych: myśl jak egzamin

Krótka odpowiedź

Żeby dobrze uczyć się przedmiotów przyrodniczych, podziel je na cztery rodzaje wiedzy: pojęcia, mechanizmy, umiejętności zadaniowe i dane. Pojęcia ucz się z fiszek, mechanizmy przez wyjaśnianie z pamięci, zadania przez rozwiązywanie mieszanych zestawów bez notatek, a dane przez interpretację prawdziwych wykresów. W każdej sesji się sprawdzaj i prowadź zeszyt błędów.

Tytuł Jak uczyć się przedmiotów przyrodniczych: myśl jak egzamin na spokojnym, monochromatycznym wzorze

Możesz dwa razy przeczytać rozdział z chemii, prześledzić każdy przykład i mimo to zamarznąć przy pierwszym zadaniu na egzaminie. To nie znaczy, że jesteś słaby z przedmiotów przyrodniczych. To znaczy, że sposób nauki nie pasował do sposobu sprawdzania. Żeby wiedzieć, jak uczyć się przedmiotów przyrodniczych, trzeba zacząć od jednej zmiany: przestań pytać "Czy to przeczytałem?", a zacznij pytać "Czy umiem zrobić to, o co zapyta egzamin, bez pomocy?"

Egzaminy z przedmiotów przyrodniczych sprawdzają kilka różnych umiejętności naraz. Ten poradnik je rozdziela, podaje metodę dla każdej i kończy się tygodniową rutyną, którą możesz stosować w biologii, chemii, fizyce, anatomii i na każdym innym przedmiocie laboratoryjnym. Każdy przedmiot ma też własny poradnik, do którego linki znajdziesz niżej, ze szczegółami, które go wyróżniają.

Dlaczego przedmioty przyrodnicze wydają się trudniejsze do nauki niż inne?

Bo nakładają się na siebie różne obciążenia: nowe słownictwo, niewidoczne procesy, matematyka i eksperymenty. Tematy budują się też jeden na drugim, więc luka z trzeciego tygodnia może zepsuć ósmy. Nauka, która działa, traktuje każde obciążenie osobno i często sprawdza fundamenty.

Na historii słabszy tydzień zwykle uderza w jeden temat. W naukach przyrodniczych często uderza we wszystkie kolejne. Jeśli mol nigdy nie zaskoczył, stechiometria, roztwory i równowaga będą się chwiać. Jeśli niejasno rozumiesz, jak działają błony, trudniejsze będą też impulsy nerwowe i praca nerek. Dlatego przedmioty przyrodnicze nagradzają stałe, kumulatywne powtórki, a nie naukę na ostatnią chwilę przed sesją.

Przedmioty przyrodnicze wymagają też wyobrażania sobie rzeczy, których nie widać: elektronów, enzymów, pól elektrycznych. Sam tekst słabo uczy niewidocznych procesów. Silnym sposobem są schematy, które potrafisz narysować z pamięci.

Jakie są cztery rodzaje wiedzy przyrodniczej?

Pojęcia (jak coś się nazywa), mechanizmy (jak i dlaczego zachodzą procesy), umiejętności zadaniowe (stosowanie reguł w nowych przypadkach) i umiejętności pracy z danymi (czytanie wykresów i eksperymentów). Każdy wymaga innej metody nauki, a większość egzaminów sprawdza wszystkie cztery.

Tabela czterech rodzajów wiedzy przyrodniczej z przykładem każdego i najlepszą metodą nauki

Większość studentów poświęca niemal cały czas pierwszemu wierszowi, a potem dziwi się, że egzamin wydał się niesprawiedliwy. Pojęcia najłatwiej się uczy i najłatwiej przy nich poczuć się dobrze. Ale typowy egzamin na uczelni daje więcej punktów za mechanizmy, zadania i dane. Przydatny sprawdzian: weź arkusz z poprzednich lat i posortuj jego pytania na te cztery rodzaje. Potem porównaj ten podział z tym, jak spędziłeś zeszły tydzień nauki.

Dlaczego aktywna nauka tak się liczy w naukach przyrodniczych?

Bo nauka przyrodnicza to w tym samym stopniu umiejętność, co zbiór faktów, a umiejętności rosną przez działanie. Duży przegląd uczelnianych kursów przyrodniczych wykazał, że studenci na zajęciach aktywizujących mieli lepsze wyniki egzaminów i rzadziej oblewali niż na zajęciach samych wykładowych.

Freeman i współpracownicy zestawili 225 badań nad kursami przyrodniczymi, inżynierskimi i matematycznymi na studiach licencjackich. Studenci na zajęciach opartych na aktywnym uczeniu uzyskali o około 6% wyższe wyniki egzaminów. Studenci na tradycyjnych wykładach oblewali 1,5 razy częściej. Średnie odsetki niezdanych egzaminów mówią same za siebie.

Wykres słupkowy średniego odsetka niezdanych kursów STEM: 33,8 procent przy tradycyjnym wykładzie i 21,8 procent przy aktywnym uczeniu
Źródło: Freeman i in., PNAS, 2014. Średnie odsetki niezdań w badaniach metaanalizy.

Nie zawsze możesz wybrać, jak prowadzony jest twój kurs. Ale możesz wybrać, jak się uczysz, i ta sama zasada działa przy biurku. Oglądanie rozwiązanego przykładu jest jak wykład. Rozwiązanie zadania przy zamkniętej książce jest aktywne. Czytanie schematu jest bierne. Narysowanie go z pamięci i opisanie jest aktywne. Każda metoda poniżej to sposób na wersję aktywną.

Jak uczyć się zagadnień przyrodniczych, żeby zostały w pamięci?

Zamknij książkę i wyjaśnij proces z pamięci, na głos lub na papierze, krok po kroku i ze schematem. Potem sprawdź źródło i uzupełnij luki. Takie przypominanie bije ponowne czytanie, a nawet budowanie map pojęć przy otwartej książce.

Karpicke i Blunt porównali na około 200 studentach dwa sposoby uczenia się z tekstów przyrodniczych. Jedna grupa budowała szczegółowe mapy pojęć z tekstem pod ręką. Druga czytała tekst, odkładała go i zapisywała wszystko, co potrafiła sobie przypomnieć. Tydzień później grupa przypominająca miała o około 50 procent lepsze długoterminowe zapamiętanie, nawet w pytaniach wymagających wnioskowania. Studenci przewidywali coś odwrotnego.

Metoda rysuj i wyjaśniaj

  1. Wybierz jeden proces, na przykład fotosyntezę, reakcję SN2 albo bicie serca.
  2. Na pustej kartce narysuj go z pamięci i opisz każdą część, którą potrafisz.
  3. Wyjaśnij każdy krok jednym zdaniem, także dlaczego zachodzi, a nie tylko co się dzieje.
  4. Otwórz podręcznik i innym kolorem zaznacz luki lub błędy.
  5. Dwa dni później zrób to samo na nowej kartce. Porównaj obie wersje.

Trzeci krok pokazuje, czy rozumiesz. Jeśli umiesz powiedzieć tylko, co dzieje się dalej, zapamiętałeś sekwencję. Jeśli umiesz powiedzieć dlaczego, poradzisz sobie z pytaniem, które zmienia jeden warunek. Wyjaśnianie prostymi słowami to rdzeń techniki Feynmana, a łączenie słów z własnymi schematami wykorzystuje podwójne kodowanie. Obie to formy aktywnego przypominania, nawyku stojącego za niemal wszystkim w tym poradniku.

Jak ćwiczyć zadania z przedmiotów przyrodniczych?

Przestudiuj jeden lub dwa rozwiązane przykłady, a potem rozwiązuj zadania bez podglądania. Mieszaj typy zadań zamiast robić dwadzieścia tego samego rodzaju i zapisuj każdy błąd wraz z przyczyną. Mieszane ćwiczenie wydaje się trudniejsze, ale przygotowuje do egzaminów, na których zadania nie mają etykiet.

Zbiory zadań zwykle mają układ blokowy: dwadzieścia zadań na równanie gazu doskonałego, potem dwadzieścia ze stechiometrii. Bloki dają poczucie produktywności, bo wiesz już, której metody użyć. Egzamin ci tego nie powie. Badania nad ćwiczeniem mieszanym, czyli przeplatanym, wykazały, że studenci, którzy tasowali typy zadań, więcej się męczyli podczas ćwiczeń, ale znacznie lepiej wypadli w teście tydzień później. Jak budować mieszane zestawy, pokazuje nasz poradnik o nauce przeplatanej.

Dwie kolumny porównujące blokowe i mieszane ćwiczenie zadań w naukach przyrodniczych

Potem zapisuj błędy. Przy każdej złej odpowiedzi napisz jedną linijkę: temat, co poszło nie tak i rodzaj błędu (luka pojęciowa, źle przeczytane pytanie, pomyłka rachunkowa, jednostki). Po dwóch tygodniach wzorce rzucają się w oczy. Wielu studentów odkrywa, że połowa utraconych punktów wynika z jednej lub dwóch powtarzających się przyczyn. Zeszyt błędów zamienia te wzorce w cele.

Jak uczyć się przedmiotów przyrodniczych, przedmiot po przedmiocie

Cztery rodzaje wiedzy występują we wszystkich naukach przyrodniczych, ale w różnych proporcjach. To zmienia, na co powinien iść twój czas.

  • Biologia to dużo pojęć i mechanizmów. Ucz się procesów jak opowieści z przyczynami i skutkami. Zobacz jak uczyć się biologii.
  • Chemia opiera się na umiejętnościach zadaniowych wyrastających z kilku podstawowych idei, jak mol i wiązania. Zobacz jak uczyć się chemii.
  • Anatomia jest przestrzenna: musisz umieć umiejscowić struktury i wiedzieć, z czym się łączą. Zobacz jak uczyć się anatomii.
  • Farmakologia łączy klasy leków z mechanizmami i działaniami niepożądanymi, więc grupowanie jest wszystkim. Zobacz jak uczyć się farmakologii.
  • Psychologia miesza teorie, nazwane badania i metodologię, więc umiejętności pracy z danymi bardzo się liczą. Zobacz jak uczyć się psychologii.
  • Programowanie i informatyka nagradzają tworzenie i debugowanie bardziej niż czytanie. Zobacz naukę programowania od podstaw.

Tygodniowa rutyna na każdy kurs przyrodniczy

Diagram cyklu tygodniowej rutyny nauki przedmiotów przyrodniczych: przegląd, wykład, wyjaśnianie z pamięci, mieszane zadania, zeszyt błędów i powtórki rozłożone w czasie

Ostatni krok utrzymuje w ryzach klocki, z których zbudowane są nauki przyrodnicze. Co tydzień poświęć część jednej sesji na odpytywanie się z tematów z wcześniejszych etapów kursu. Dziesięć minut z materiału sprzed miesiąca kosztuje niewiele, a zapobiega powolnemu załamaniu, które ujawnia się tuż przed sesją.

Przy robieniu takich quizów AI naprawdę oszczędza czas. LearnKit zamienia slajdy z wykładu, notatki albo zdjęcie strony podręcznika w quiz wielokrotnego wyboru lub pytania otwarte, więc powtórka nie zależy od tego, że najpierw sam napiszesz pytania.

Szybki quiz ze starszych tematów utrzymuje solidne fundamenty.

Jak przygotować się w ostatnim tygodniu przed egzaminem z przedmiotu przyrodniczego?

Przejdź od uczenia się nowego materiału do ćwiczenia egzaminu. Rozwiązuj arkusze z poprzednich lat na czas, każdy utracony punkt przypisz do rodzaju wiedzy, a pozostałe dni poświęć najsłabszemu rodzajowi. Pojęcia powtarzaj w krótkich codziennych sesjach i zadbaj o sen.

Tydzień przed egzaminem z przedmiotu przyrodniczego nie jest czasem na ponowne czytanie całego podręcznika. To czas, żeby sprawdzić, gdzie dokładnie uciekają ci punkty, i załatać te dziury. Oto prosty plan na ten tydzień.

  1. Dzień 7: Rozwiąż jeden pełny arkusz z poprzednich lat na czas, przy zamkniętej książce.
  2. Dzień 6: Sprawdź go uczciwie. Przypisz każdy utracony punkt do pojęć, mechanizmów, zadań lub danych. Największy stos to twoje główne zadanie.
  3. Dni 5 do 3: Większość każdego dnia poświęć temu stosowi: rysuj od nowa mechanizmy, rób mieszane zestawy zadań albo interpretuj wykresy. Zostaw 15 minut na fiszki z pojęciami.
  4. Dzień 2: Rozwiąż drugi arkusz albo mieszany zestaw zbudowany z zeszytu błędów.
  5. Dzień 1: Lekka powtórka zeszytu błędów i kluczowych schematów. Połóż się spać o zwykłej porze.

Tu najbardziej opłaca się wiedza o tym, jak uczyć się przedmiotów przyrodniczych. Student, który sortuje utracone punkty według rodzaju wiedzy, widzi na przykład, że pojęcia są w porządku, a pytania o dane wciąż kosztują punkty, i potrafi to naprawić w trzy dni. Student, który tylko czyta ponownie, w ogóle tego nie zobaczy. Szerszy plan na okres sesji dla wszystkich kursów znajdziesz w poradniku jak uczyć się do sesji.

Jakie są największe błędy studentów przedmiotów przyrodniczych?

Ponowne czytanie zamiast testowania, oglądanie rozwiązanych przykładów zamiast rozwiązywania, uczenie się samych pojęć, zadania w blokach i odkładanie powtórek na koniec. Każdy z tych błędów daje poczucie produktywności i każdy zostawia nieprzygotowanym na pytania bez etykiet.

  • Podążanie zamiast działania. Kiwanie głową nad rozwiązaniem daje wrażenie zrozumienia. Dopiero samodzielne rozwiązanie to potwierdza.
  • Przepisywanie slajdów. Celem nie są piękne notatki, tylko lista pytań, na które umiesz odpowiedzieć.
  • Pomijanie matematyki. Jeśli algebra albo zamiana jednostek cię spowalnia, dziesięć minut dziennie na to opłaci się w każdym temacie.
  • Ignorowanie wykresów. Pytania o dane często dają wiele punktów. Ćwicz opisywanie trendów, a potem ich wyjaśnianie.
  • Nauka na ostatnią chwilę przedmiotu kumulatywnego. Przedmioty przyrodnicze budują się na sobie. Krótkie tygodniowe powtórki biją jeden bohaterski weekend.

Nauka przedmiotów przyrodniczych to mniej kwestia talentu, a bardziej dopasowania ćwiczeń do testu. Podziel przedmiot na cztery rodzaje wiedzy, ćwicz każdy aktywnie i co tydzień powtarzaj fundamenty. Zacznij od tego poradnika przedmiotowego powyżej, który pasuje do twojego kursu.

Najczęściej zadawane pytania

Ile godzin tygodniowo uczyć się na kursie przyrodniczym?

To zależy od kursu i poziomu, więc sprawdź, co zaleca prowadzący. Ważniejsze jest, jak wykorzystasz te godziny: kilka krótszych sesji z samosprawdzaniem i zadaniami zwykle bije jedną długą sesję czytania.

Czytać podręcznik przed wykładem czy po nim?

Krótki przegląd przed zajęciami, skupiony na nagłówkach, rysunkach i pogrubionych terminach, pomaga śledzić wykład. Głębszą pracę zostaw na później, gdy możesz wyjaśniać i ćwiczyć omówiony materiał.

Czy fiszki przydają się w naukach przyrodniczych?

Tak, do pojęć, definicji i kluczowych faktów. Mniej pomagają przy mechanizmach i rozwiązywaniu zadań, które wymagają rysowania, wyjaśniania i zadań ćwiczeniowych. Traktuj fiszki jako jedno z narzędzi, a nie całą metodę.

Jak uczyć się do egzaminu z laboratorium?

Ćwicz konkretne zadania: rozpoznawanie sprzętu, czytanie prawdziwych tabel z danymi, szkicowanie spodziewanego wykresu i wyjaśnianie, co kontroluje każdy krok procedury. Poproś prowadzącego o dawne pytania z laboratorium, jeśli takie istnieją.

Źródła

  1. Active learning increases student performance in science, engineering, and mathematics, Freeman et al., PNAS, 2014 (via PubMed Central) (225 badań; studenci na wykładach oblewali 1,5 razy częściej; średnie odsetki niezdań 33,8% wobec 21,8%; wyniki egzaminów o około 6% wyższe przy aktywnym uczeniu.)
  2. Learning science: Actively recalling information from memory beats elaborate study methods, ScienceDaily (Purdue University) (Karpicke i Blunt, około 200 studentów: praktyka przywoływania dała o około 50% lepsze zapamiętanie po tygodniu niż mapowanie pojęć.)
  3. The shuffling of mathematics problems improves learning, Rohrer and Taylor, Instructional Science, 2007 (Ćwiczenie mieszane dało znacznie lepsze wyniki w teście tydzień później niż ćwiczenie blokowe.)