Wanneer we nieuwe dingen meemaken, zorgt een feedbacksysteem in ons brein ervoor, dat we die dingen opmerken. Maar tegelijkertijd registreren de hersenen óók de bekendere dingen in die situatie bewuster, zodat je die beter onthoudt. Een gegeven, waar we in ons onderwijs gebruik van kunnen maken. Door de hersenen te verrassen, maak je ze actiever en onthoud je beter!

Lees ook de uitbreiding

Bij dit artikel hoort een online uitbreiding. Klik hier om het artikel te lezen.

Een bijzondere gebeurtenis

Elke dag fiets je dezelfde route naar school met je moeder, met dezelfde fiets, over dezelfde weg, langs dezelfde winkels en dezelfde stoplichten. Het fietsen naar school is routine geworden. En je bent je niet eens meer bewust van de route.
Op een ochtend steken er plotseling drie vrolijke clowns de weg over. Door een snelle beweging met je stuur te maken en door hard te remmen, kun je ze maar net ontwijken! De clowns hebben gekleurde ballonnen in hun hand en lopen naar de winkels aan de overkant van de weg. Terwijl de clowns verontschuldigend naar je zwaaien, sta jij hijgend stil. Je hart klopt in je keel. Dat was op het nippertje!

Deze ochtend zul je je altijd blijven herinneren. Het beeld van de clowns op de weg en de schrik van het remmen vormden een bijzondere ervaring, die je nog nooit had meegemaakt. Je kunt je later nog precies herinneren dat het toen hard waaide en dat je moeder haar bruine jas aan had.
Gek eigenlijk, want van alle andere ochtenden dat je naar school fietste, herinner je je niets meer. Hoe kan dat nu? Doordat er op deze bewuste ochtend iets bijzonders gebeurde, werden je hersenen alert en registreerden als vanzelf alle details.

Het geheugen

Het geheugen is een systeem om informatie te ordenen, op te slaan en weer op te roepen.
Zonder geheugen zouden we niet kunnen zien, luisteren of denken. En zonder geheugen zouden we niet in staat zijn om “taal” te ontwikkelen.

Drie systemen

Het menselijk geheugen is ruwweg te verdelen in drie grote systemen, die onderling op ingewikkelde wijze met elkaar zijn verbonden:
1 Het zintuiglijk (sensorisch) geheugen.
2 Het kortetermijngeheugen (werkgeheugen).
3 Het langetermijngeheugen.

1 Het zintuiglijk (sensorisch) geheugen

Zintuigen

In het zintuiglijk (sensorisch) geheugen wordt informatie opgeslagen, die door de zintuigen wordt waargenomen:
– Visueel: je herinnert je wat je zag.
– Auditief: je herinnert je wat je hoorde.
– Kinesthetisch: je herinnert je wat je meemaakte.
– Tactiel: je herinnert je wat je voelde of aanraakte.
– Olfactorisch: je herinnert je wat je rook.
– Smaak: je herinnert je wat je proefde.

Filter

De belangrijkste taak van het zintuiglijk geheugen is om de stroom van zintuiglijke waarnemingen net lang genoeg vast te houden, om het brein te laten beslissen welke informatie jouw aandacht krijgt. Zintuiglijke herinneringen blijven net lang genoeg hangen om in elkaar over te lopen en onze ervaringen een gevoel van continuïteit te geven. Dit is nodig, omdat er steeds nieuwe, zintuiglijke waarnemingen binnenkomen, die óók weer verwerkt moeten worden.
Door “ruimtegebrek” in het zintuiglijk geheugen wordt informatie maar kort bewaard. Er wordt razendsnel geselecteerd: bewaren óf weggooien. Je kunt namelijk niet alle opgedane prikkels opslaan. Dat zou te belastend zijn voor het geheugen. Je zou gek worden van alle indrukken, die je opdoet. Er is als het ware een filter, dat ervoor zorgt, dat bekende en onnodige informatie direct verdwijnt. Je bent je niet bewust van de selectie, die plaatsvindt. De windvlaag, een vogel die langs je vloog, de wijn die je dronk, de geur die in de kamer hing… Zolang informatie niet belangrijk is om voor later te onthouden, wordt die informatie gefilterd en verdwijnt.

Gevoelig

Zintuigen zijn zeer gevoelig. Ik noem enkele voorbeelden:
– Je kunt op een heldere nacht op 48 kilometer afstand een kaars zien branden.
– Je kunt één druppel parfum in het hele driekamerappartement ruiken.
– Je kunt één theelepel suiker proeven in 7,5 liter water.
– Je voelt een bijenvleugel vanaf één centimeter hoogte op je wang vallen.

2 Het kortetermijngeheugen (werkgeheugen)

Bewerking en verwerking

Volgens recente geheugenmodellen vindt bewerking en verwerking van informatie plaats in het kortetermijngeheugen. Binnengekomen informatie wordt opgeslagen, bewerkt en gekoppeld aan kennis, die in het langetermijngeheugen is opgeslagen.
De bewuste verwerking van de zintuiglijke waarnemingen vindt hier dus plaats. De binnengekomen informatie wordt netjes gesorteerd, gecodeerd en – indien nodig – doorgeschoven naar het langetermijngeheugen, dat informatie langere tijd kan bewaren.

Capaciteit

De capaciteit van het kortetermijngeheugen is namelijk veel kleiner dan de capaciteit van het zintuiglijk (sensorisch) geheugen en het langetermijngeheugen. Er kunnen in het kortetermijngeheugen gemiddeld maar zeven items tegelijk “geparkeerd” worden. En de tijd dat de informatie kan worden vastgehouden, is ongeveer twintig seconden. Net genoeg om een kort nummer of een naam bij een gezicht te onthouden. Daarna verdwijnt de informatie.
• Voorbeeld

Het is dus onmogelijk om een telefoonnummer van tien cijfers in het kortetermijngeheugen te onthouden. Bijvoorbeeld:
5 4 4 6 5 5 7 6 7 1

Wat mensen (onbewust) doen, is de cijfers bundelen (chunken), zodat er maar vier getallen te onthouden zijn. En dan wordt het zo:
544 655 76 71

De tien eenheden zijn nu gecomprimeerd tot vier eenheden. En die kan het kortetermijngeheugen wél direct opslaan.

Werkgeheugen

In het kortetermijngeheugen wordt informatie ook teruggeplaatst uit het langetermijngeheugen. Dit gebeurt om die informatie dan te kunnen gebruiken tijdens bijvoorbeeld een rekenbewerking of een examen. De term werkgeheugen is dus letterlijk te nemen.

• Voorbeeld
Om taal te kunnen begrijpen of om sommen te kunnen maken, moet informatie tijdelijk opgeslagen worden, totdat de opdracht voltooid is.Reken bijvoorbeeld de som 15 × 7 uit het hoofd uit. Wat gebeurt er precies?
Om de uitkomst van deze som te kunnen berekenen, moet je getallen kunnen onthouden. Je zult waarschijnlijk eerst 5 × 7 berekenen. Dat is 35. Dit getal wordt even “weggezet”. En je onthoudt 10. Dat “parkeren” is een taak van het kortetermijngeheugen. Nu bereken je 10 × 7. Dat is 70. Dit getal tel je op bij het reeds “geparkeerde” getal 35. Uitkomst: 105.
Op het moment dat je het antwoord hebt berekend, zijn de “geparkeerde” getallen weg uit het kortetermijngeheugen. Het antwoord is dan alleen nog belangrijk.

Denken

Het kortetermijngeheugen vormt dus het centrale deel van het leerproces. En het is het deel, waar we spelen met ideeën en beelden uit het langetermijngeheugen en input vanuit het zintuiglijk (sensorisch) geheugen. Dit noemen we: denken.

3 Het langetermijngeheugen

Onbepaald en onbeperkt

In het langetermijngeheugen wordt informatie voor onbepaalde (langere) tijd opgeslagen. Het langetermijngeheugen heeft een oneindige capaciteit. En ook de onthoudtijd is onbeperkt. Zelfs na tientallen jaren kan informatie nog teruggehaald worden!

• Probleem
Een probleem is wél, dat de opgeslagen informatie soms moeilijk “terug te vinden” is. Heel bekend is het voorbeeld van het examen, waarbij je niet op bepaalde informatie kunt komen, terwijl je je een uur later, in de pauze, die informatie opeens herinnert.

• Mogelijkheden
Om informatie in het langetermijngeheugen te krijgen – en dus voor langere tijd te onthouden – zijn er maar drie mogelijkheden:
1 Herhalen (minimaal 200 keer) van de leerstof.
2 Bijzonder maken van de leerstof.
3 Emotie ervaren bij de leerstof.

1 Herhalen (minimaal 200 keer) van de leerstof

Deze manier wordt nog steeds veel toegepast in het onderwijs. Rijtjes opdreunen, opschrijven en veel herhalen. Veel leermethodes hanteren het herhalingsprincipe. Hoe belangrijk het herhalen bij het studeren is, blijkt uit de volgende, opbouwende leercurve:

De eerste dag bestudeer je de leerstof 15 minuten. Je onthoudt 30% van alles.
De tweede dag bestudeer je de leerstof 11 minuten. Je onthoudt 45% van alles.
De derde dag bestudeer je de leerstof 8 minuten. Je onthoudt 60% van alles.
De vierde dag bestudeer je de leerstof 6 minuten. Je onthoudt 77% van alles.
De vijfde dag bestudeer je de leerstof 4 minuten. Je onthoudt 82% van alles.
De zesde dag bestudeer je de leerstof 3 minuten. Je onthoudt 90% van alles.

2 Bijzonder maken van de leerstof

Door informatie opvallend te maken, registreren je hersenen die informatie als bijzonder. En daardoor worden ze alert. Je kunt het dan beter en sneller onthouden. Denk maar aan de clowns uit het voorbeeld aan het begin van dit artikel.
Door het gebruik van associaties en beelden kun je “gewone” informatie opeens opvallend – en dus betekenisvol – maken. Vergeet je bijvoorbeeld altijd de namen van mensen? Probeer dan eens bij het voorstellen zo’n persoon voor te stellen met een lange, grijze baard of met olifantenoren. Je zult merken, dat de naam van die persoon dan beter beklijft, omdat die naam direct naar het langetermijngeheugen schiet!

3 Emotie ervaren bij de leerstof

Informatie gaat direct naar je langetermijngeheugen, als er tegelijkertijd een heftige emotie gevoeld wordt. Verdriet, angst, frustratie, blijheid of vreugde zorgen ervoor, dat opgedane prikkels (ook de onbewuste!) direct doorschieten naar je langetermijngeheugen. Een trauma is hier een bekend voorbeeld van. Mensen herinneren zich – gewild of ongewild – nog precies de geur van die ene begrafenis of de omgeving van het ongeluk.

De leerlus helpt je bij het leren

Hersengebieden

Bij het waarnemen, verwerken en opslaan van nieuwe, zintuiglijke informatie zijn verschillende hersengebieden betrokken. De belangrijkste hersengebieden, die hierbij een rol spelen, zijn:
– de Hippocampus;
– de Substantia Nigra (oftewel: zwarte stof);
– en de Area Ventralis Tegmentalis.
Deze hersengebieden bevinden zich in de middenhersenen. De zenuwcellen van de verschillende hersengebieden communiceren met elkaar door middel van neurotransmitters. Neurotransmitters zijn signaalstoffen. Dopamine is zo’n signaalstof. Zonder dopamine kunnen we niet leren.

Hippocampus

Uit de nieuwste, wetenschappelijke onderzoeken is gebleken, dat het herhalen van informatie belangrijk is bij het leren, maar pas nadat de Hippocampus in de hersenen “wakker is geschud”!
Onderzoeken van zowel het Instituut voor Cognitieve Neurologie van de Otto von Guericke-Universiteit in Maagdenburg als The London University College in Londen geven aan, dat het herhalen van leerstof pas zinvol is, als we de hersenen eerst iets “bijzonders” aanbieden, waardoor ze alerter reageren. Dit heeft direct te maken met de Hippocampus, een onderdeel in onze hersenen, dat een rol speelt bij het opslaan van informatie in het langetermijngeheugen en het weer terughalen van informatie naar het kortetermijngeheugen.

Leerlus

De Hippocampus vergelijkt binnenkomende informatie met de al opgeslagen informatie. Als de binnenkomende informatie verschilt van de reeds opgeslagen informatie, dan geeft de Hippocampus een signaal aan de Substantia Nigra (SN) en de Area Ventralis Tegmentalis (AVT). De SN en de AVT zorgen dan voor een dosis extra signaalstof dopamine, waarna ze via zenuwvezels dit terugmelden aan de Hippocampus.
Deze cyclus werd door de onderzoekers van de Universiteit van Pittsburgh benoemd als: de Hippocampus-SN/AVT-lus (oftewel: de leerlus).

Effectiever lesgeven

Deze nieuwste ontdekkingen kunnen het lesgeven effectiever maken. Immers: door een les te beginnen met herhalen wat al geleerd is, maak je de hersenen “lui”. De Hippocampus denkt: dat weet ik al! Er wordt geen signaal gegeven aan de SN en de AVT, waardoor er minder dopamine wordt aangemaakt. Resultaat is, dat de nieuwe informatie die de leerkracht in die les aanbiedt minder goed binnenkomt bij leerlingen.
Begin de les dus eens met iets verrassends. Een gekke hoed, een mop, een dansje… Kortom: begin de les met iets, dat leerlingen niet verwachten. De Hippocampus wordt dan alert en denkt: hier gebeurt iets bijzonders! Door het in werking zetten van de lus wordt extra dopamine aangemaakt, waardoor de verbindingen tussen de zenuwcellen worden versterkt en nieuwe informatie beter wordt opgenomen. De les wordt zo een stuk effectiever.
Maak de Hippocampus wakker! Bied verrassende, bijzondere dingen aan in de lesstof! En ga dan pas herhalen!

Geheugenstrategieën

Om het geheugen optimaal te gebruiken, zijn er nog meer technieken. In de cognitieve neurologische wetenschap is de effectiviteit van geheugentechnieken al decennia bekend. Maar in het onderwijs zijn deze technieken veel minder bekend. Jammer, want leren kan veel effectiever. Juist door het gebruiken van de mogelijkheden van het korte- en het langetermijngeheugen ontstaan de beste resultaten. Geheugentechnieken bevorderen de opname van informatie naar het langetermijngeheugen, waardoor leerstof sneller en beter wordt onthouden.
Een aantal technieken en praktische handvatten om met geheugenstrategieën te werken zijn opgenomen in de internetuitbreiding bij dit artikel.
Veel succes!

Beeld en Brein® Kaart

Uit de methode: Beeld en Brein®

Het werken met een Mindmap of een Beeld en Brein® Kaart (een veredelde en meer gestructureerde vorm van een Mindmap) omvat alle toegangen naar het langetermijngeheugen. Informatie wordt betekenisvol en bijzonder. De associaties (verbindingen) zorgen voor een duidelijke relatie met de al aanwezige informatie (kapstok). En er wordt optimaal gebruik gemaakt van alle talenten van de hersenen. Het is het middel om informatie effectief te verwerken, om je de leerstof op een snelle manier eigen te maken en om overzicht te creëren.
Verschillende organisaties leren jeugd en volwassenen om een Mindmap te maken. Beeld en Brein® Kaarten kunnen alleen bij Beeld en Brein® trainingen worden geleerd.
Leerlingen én leerkrachten kunnen met deze methode aan de slag. De leerling gebruikt de methode als middel om de leerstof te ordenen, te begrijpen en te onthouden. En de leerkracht om de leerstof overzichtelijk en gestructureerd aan te bieden.

Informatiebronnen

• Alan Baddeley, Uw geheugen, ISNB 90 274 9003 1.
• Anneke Bezem & Marion van de Coolwijk, Schoolbasis Beeld en Brein®, ISBN 978 90 808754 3 2.
• Tijdschrift Psyche en Brein, december 2008.
• Interview Jaap Murre (UvA), Beeld en Brein® Courant, 2009.
• Website: www.beeldenbrein.nl.