Psykologit ovat käyttäneet sanaa skeema jo yli sadan vuoden ajan, mutta valitettavasti sen pitkän historian aikana tutkijat eivät ole päätyneet selkeään ja täsmälliseen määritelmään siitä, mitä sillä tarkalleen ottaen tarkoitetaan. Annan kuitenkin seuraavassa (toivottavasti) hyödyllisen kuvauksen siitä, mitä skeema on ja miten se liittyy oppimiseen ja kasvatukseen.
Ensimmäinen vihje siitä, mitä skeema on, voidaan johtaa sanan kreikkalaisesta alkuperästä, joka tarkoittaa ’suunnitelmaa’. Nykypsykologiassa skeema kuvaa muistijälkeä, johon voi mahtua suhteellisen yksinkertaista mutta myös varsin monimutkaista tietoa.
Esimerkki melko yksinkertaisesta skeemasta:
Autot ovat kulkuväline.
Esimerkki monimutkaisemmasta skeemasta:
Autolla ajamiseen kuuluu auton lukituksen avaaminen, auton käynnistäminen, peilien ja valojen tarkistaminen, vaihteiden vaihtaminen, kaasun painaminen, jarruttaminen ja paljon muuta.
Skeema voidaan käsittää telineeksi, pohjapiirrokseksi ja representaatioksi, joka kuvaa esinettä, tapahtumaketjua tai ideaa, mutta myös tunteita ja periaatteessa kaikkea, mitä voidaan kokea.
Skeemojen piirteet
Skeemoilla on useita piirteitä, jotka auttavat meitä ymmärtämään niiden luonnetta. Seuraavassa on luettelo keskeisistä piirteistä, joista monet tutkijat ovat yhtä mieltä:
Skeemat koostuvat yksiköistä ja näiden yksiköiden välisistä suhteista. Autoskeeman tapauksessa tällaisia yksiköitä voisivat olla auton kori ja pyörä. Yksiköt liittyvät toisiinsa siten, että auton koriin mahtuu kolme, neljä tai jopa useampia pyöriä.
Skeeman yksiköt eivät sisällä paljon yksityiskohtia. Jotta auto tunnistetaan nopeasti autoksi, ei ole tärkeää, minkä värinen auton runko on tai kuinka pitkälle auto pääsee.
Skeemat rakentuvat kokemuksen kautta. Alkeellisen autoskeeman luomiseen tarvitaan useita jaksoja. Esimerkiksi alussa jopa junaa saatetaan pitää autona, ehkä siihen asti, kunnes muodostuu junaskeema, joka sisältää raiteet yksikkönä (ja junien määrittelevänä piirteenä).
Skeemat muuttuvat jatkuvasti. Muutama vuosi sitten yleinen autoskeema koostui ehkä muiden yksiköiden ohella yksiköstä ’tarvitsee bensiiniä kulkeakseen’. Koska sähköautoista on tulossa yhä yleisempiä, autoskeemaa on mukautettu sen mukaisesti.
Skeemat opetuksessa
Matematiikan opetuksessa olemme erityisen kiinnostuneita skeemojen laatimisesta useista syistä. Esimerkiksi murtolukuja koskeva skeema voi antaa meille mahdollisuuden käsitellä lukuja murtolukualueella automaattisesti ilman, että panostamme kallisarvoista aivovoimaa joka kerta, kun murtoluku kohdataan.
Yksi vahvan murtolukuskeeman luomisen eduista on se, että aivovoimaa, jota ei tarvita murtolukujen ymmärtämiseen, voidaan käyttää muiden sellaisten ongelmien ratkaisemiseen, joita varten ei ole vielä luotu skeemaa.
Lisäksi mitä useampia kytkentöjä ja käyttökokemuksia skeemassa on, sitä mahtavampi se on. Esimerkiksi pizzaviipaleiden tunnistaminen kokonaisuuden osia edustaviksi ja luvun heittämisen todennäköisyyden tietäminen nopalla auttavat meitä kehittämään syvempää ymmärrystä murtoluvuista.
Monet erilaiset kokemukset voivat osaltaan rakentaa murtolukuskeemaa.
Tämä ristikkäisyhteys helpottaa yhteyksien rakentamista muihin kokemuksiin, joita ei ole vielä yhdistetty murtolukuihin.
Murtolukuskeema on myös osa numeroskeemaa, koska murtoluvut ovat numeroita. Oppilaat, jotka ymmärtävät tämän, voivat soveltaa lukumääristä tietämiään asioita murtolukuihin. Hyvin vakiintunut murtoskeema voi tarjota oppilaille intuitiivisen, nopean ja vaivattoman tavan työskennellä murtolukujen kanssa.
Kannustamalla oppilaita ajattelemaan matemaattisia käsitteitä suhteessa toisiinsa yksittäisten käsitteiden sijaan voimme auttaa heitä rakentamaan skeemoja. Hyvin kehittyneet skeemat helpottavat paitsi jo opittujen faktojen palauttamista, myös auttavat oppimaan toisiinsa liittyvää tietoa, ja viimeisenä, mutta ei vähäisimpänä, ne vapauttavat aivovoimaa, jota voidaan käyttää täysin uuden tiedon oppimiseen.
Lisälukemista
Ghosh, V. E., & Gilboa, A. (2014). Mikä on muistin skeema? Historiallinen näkökulma nykyiseen neurotieteelliseen kirjallisuuteen. Neuropsychologia, 53, 104-114.
Shtulman, A., & Valcarcel, J. (2012). Tieteellinen tieto tukahduttaa mutta ei syrjäytä aikaisempia intuitioita. Cognition, 124(2), 209-215.
van Kesteren, M. T. R., Ruiter, D. J., Fernández, G., & Henson, R. N. (2012). Miten skeema ja uutuus lisäävät muistin muodostumista. Trends in Neurosciences, 35(4), 211-219.
