Þegar við erum að læra stærðfræði, þá er gott að átta sig á því hvernig heilinn virkar. Vinnsluminnið okkar er takmarkað, sem er allt í lagi, svo lengi sem getum sótt ákveðnar upplýsingar án þess að þurfa að hugsa mikið, með því að nýta sjálfvirka kerfi heilans (e. Automatic system).
Þegar nemendur læra stærðfræði, þá þurfa þeir fyrst að ná tökum á ákveðnum grunni. Nemendur læra þann grunn með því að færa það sem þeir eru að læra úr vinnsluminninu í gegnum svæði í heilanum sem heitir dreki (e. hippocampus) og búa síðan til tengingar í nýberkinum (e. neocortex).
Þegar nemendur hafa náð mjög góðri færni í því sem þeir eru að læra, þá færast upplýsingarnar úr vinnsluminninu í gegnum grunnkjarna heilans (e. Basal ganglia) yfir í nýbörkinn og við það festast upplýsingarnar í heilanum með þeim hætti að vinnsluminnið getur sótt þessar upplýsingar beint í nýbörkinn. Þegar upplýsingarnar eru komnar þangað, þá eru þær orðnar hluti af sjálvirka kerfi heilans og við þurfum ekki mikið að hugsa til að sækja þær upplýsingar. En það gerist ekki fljótt, heldur er það eitthvað sem gerist með mikilli æfingu, endurtekningum og tíma.
Nemendur læra t.d. margföldun og þá eru upplýsingarnar að fara í gegnum drekann og búa til tengingar í nýberkinum. Eftir að hafa unnið mikið með margföldun í einhvern tíma, þá fara upplýsingarnar úr vinnsluminninu í gegnum grunnkjarna heilans yfir í nýbörkinn. Þá eru upplýsingarnar komnar á þannig stað að vinnsluminnið getur sótt þær upplýsingar beint – án þess að fara í gegnum drekann eða grunnkjarnann. Þannig að ef nemandi sem er búinn að vinna mikið með margföldun yfir ákveðið tímabil og sér 5×6, þá fær hann strax svarið 30 án þess að þurfa að hugsa sig um, þar sem sjálfvirka kerfið er að störfum.
Stærðfræðin verður alltaf erfiðari og erfiðari, þess vegna skiptir máli að nemendur komi sem mestri þekkingu yfir í sjálfvirka kerfið. Ef nemendur leysa t.d. flókna brotajöfnu, þá eru þessir nemendur strax komnir í vandræði ef þeir þurfa að leita að öllum grunn upplýsingum í gegnum drekann.
Ég upplifi í minni kennslu að nemendur eru fyrst og fremst að vinna við að koma upplýsingum í gegnum drekann, en ná ekki að fara á það stig að fara með upplýsingarnar í gegnum grunnkjarnann og þá um leið gera þær aðgengilegar beint frá vinnsluminninu. Helsta ástæða þess er sú að nemendur fá ekki nógu mikla æfingu, það er ekki nóg að hugsa og reikna bara í skólanum, ef nemendur ætla að koma upplýsingum yfir í sjálfvirka kerfið, þá verða þeir líka að hugsa og læra heima.
Vinnsluminnið okkar getur ekki afkastað miklu. Nemandi sem þarf að hugsa of mikið um eitthvað sem hann ætti að kunna og geta sótt strax í gegnum sjálfvirka kerfið, lendir í vandræðum og á varla séns í að geta leyst flókið dæmi.
Ég hvet alla nemendur til að læra heima í stærðfræði. Nemendur sem segjast ekki geta reiknað heima af því að dæmin eru of erfið, ættu samt alltaf að geta reiknað aftur sömu dæmi og þeir reiknuðu í tímanum, það er ekkert verra og frábær leið til að festa það sem þeir voru að læra enn betur í minni og vonandi koma hluta þekkingarinnar yfir í sjálfvirka kerfið.