Wetenschappelijke onderbouwing

Hoe werkt het menselijk geheugen?

Er is veel wetenschappelijk onderzoek verricht naar de werking van het menselijk brein. Herman Ebbinghaus (1885, http://nl.wikipedia.org/wiki/Hermann_Ebbinghaus) vond wetenschappelijk bewijs voor de leercurve, die ook wel “de vergeetcurve” genoemd wordt. Indien je lesstof leert maar daarna helemaal niet meer herhaalt of oefent, dan zal kennis wegzakken. In de eerste periode zal dit heel snel gaan, na een aantal herhalingen zal dit langzamer gaan.

Als je vandaag een video bekijkt of een artikel of lesboek doorleest en vervolgens niets meer met deze stof doet, dan zal binnen 1 week 80% tot 90% van de stof weer vergeten worden.

De kracht van herhaling

Herhaling van lesstof blijkt de enige echte remedie tegen het vergeten. Paul Pimsleur (1967, http://en.wikipedia.org/wiki/Paul_Pimsleur) stelde vast dat je het beste kan herhalen als de kans op het herinneren van de stof nog minimaal 60% is.

Ook stelde Pimsleur dat als bij de herhaling items goed zijn herinnerend deze de keer daarna minder snel hoeft herhaald te worden. Hierdoor wordt uiteindelijk veel beter geleerd. Dit principe is in later onderzoek ook vastgesteld door Thomas Landauer en Robert Bjork (1978).

De Duitse psycholoog Sebastian Leitner (1972, http://en.wikipedia.org/wiki/Sebastian_Leitner) heeft als eerste een praktische toepassing ontwikkeld van de theorie van herhaling met steeds grotere tussenposen. Leitner ontwikkelde de “hand computer”.

In dit systeem worden items die goed worden beantwoord minder vaak herhaald en items de fout worden beantwoord worden vaker herhaald.

Leitner heeft wetenschappelijk aangetoond dat stof sneller en duurzamer wordt opgenomen als de te leren stof in “behapbare” delen wordt geleerd. Als bijvoorbeeld honderd Engelse woorden moeten worden geleerd kan dit het beste worden verdeeld in delen van steeds tien woorden.

Naast het ontwikkelen van de handcomputer zag Leitner ook dat mensen meer onthouden als zij de lesstof op verschillende fysieke locaties bestuderen. Later is wetenschappelijk aangetoond dat dit kwam doordat onze hersenen achtergrond geluid (bijvoorbeeld het tikken van een klok) gebruiken om een bekend (bijvoorbeeld een vraag of een rekenopgave) en een onbekend element (het antwoord op de vraag of de oplossing van de rekenopgave) aan elkaar te koppelen.

Indien het tikken niet meer aanwezig is, zal ons brein het bekende en het onbekende element niet automatisch meer kunnen koppelen. Dit ervaren we als de black out tijdens een toets of examen.

Het plaats- en tijdonafhankelijk leren en het slim herhalen van lesstof door de tijd heen, wordt in de wetenschap het “Leitner Systeem” genoemd. Drillster heeft het Leitner systeem gedigitaliseerd en verbeterd. De moderne technologie heeft het mogelijk gemaakt het mechanisme wat hierboven is beschreven nog verder te perfectioneren. Hieruit is het Drillster-algoritme voortgekomen.

Hoe werkt Drillster?

Drillster onthoudt voor elke individuele gebruiker:

• Welke stof iemand al eens gezien heeft, en dus heeft kunnen memoriseren;
• Welke elementen iemand goed of fout beantwoord heeft;
• Wanneer iemand voor het laatst bepaalde stof geleerd heeft.

Aan de hand van deze informatie bepaalt Drillster de optimale volgorde en frequentie van de te leren items voor iedere individuele gebruiker. Hierdoor leert de iemand méér in minder tijd én wordt het geleerde langer onthouden.

De elementen van het Leitner Systeem die zijn verwerkt in Drillster:

• Elementen die fout worden beantwoord zullen vaker worden herhaald dan elementen die correct worden beantwoord;
• Na het overhoren van een klein aantal items presenteert Drillster telkens een aantal nieuwe items. Drillster presenteert, leert en toetst kennis in behapbare delen;
• Met Drillster wordt plaats en tijd onafhankelijk geleerd. Drillster is “cloud learning”. De lesstof kan via elke PC, laptop, smart phone en tablet geoefend geleerd en worden wat het beklijven van de lesstof zal bevorderen;
• Indien iemand langere tijd bepaalde lesstof niet ingezien heeft, zal Drillster controleren of de stof nog steeds beheerst wordt. Indien dat niet zo blijkt te zijn, wordt lesstof herhaald.
• Drillster stuurt gebruikers een notificatie als de lesstof nog redelijk beheerst wordt. Het bijspijkeren van kennis kan dan relatief snel en efficiënt gedaan worden. Het vergeten wordt immers voorkomen.

Andere elementen van Drillster die wetenschappelijk onderbouwd zijn:

• Drillster geeft direct feedback over goede en foute antwoorden. Bij directe feedback zal het menselijk brein deze informatie beter verwerken, dan wanneer de feedback over het goed of fout hebben van een antwoord pas enige tijd later gegeven wordt, zoals bij een klassikale toets;
• Op basis van alle informatie die Drillster tijdens verzamelt, kan een zeer nauwkeurige weergave berekend worden van de werkelijke beheersing van de betreffende lesstof. Onderzoek heeft aangetoond dat Drillster een zeer grote voorspellende waarde heeft: de score van Drillster op de avond voorafgaand aan een toets of examen, komt zeer nauwkeurig overeen met het cijfer dat gehaald werd voor de toets of het examen;
• Tevens kan met de opgebouwde data berekend worden hoe snel de opgedane kennis wegzakt als deze niet wordt onderhouden. Dit wordt gedaan met behulp van de Leercurve van Herman Ebbinghaus. Hiermee kunnen zowel gebruikers als managers of docenten een zeer betrouwbare informatie krijgen van toekomstige beheersing van kennis. Deze informatie kan gebruikt worden voor het efficiënt inplannen van leeractiviteiten. Lesstof wordt alleen herhaald als blijkt dat dat ook daadwerkelijk nodig is. Geen andere leerprogramma’s bieden deze ingenieuze mogelijkheid;
• Indien direct een beloning gegeven wordt voor het correct memoriseren van informatie, zal ons brein ook harder zijn best doen om informatie correct te onthouden. Het zien toenemen van de score tijdens het leren met Drillster bevordert dus dit positieve leerproces;

Conclusie

Leitner berekende dat door slim te leren tussen de 20% en 40% tijdwinst behaald kan worden door het op een goede manier herhalen van de te leren items. Daarnaast toonde Leitner aan dat lesstof door de tijd gezien actueel gehouden kon worden door het te herhalen, net voordat de lesstof weer vergeten werd.

Onderzoek door gebruikers leerde dat de inzet van Drillster ook leidde tot 30% tot 40% tijdwinst. Ook bleken cursisten die met Drillster gestudeerd hadden, 10% tot 15% hogere cijfers voor toetsen en examens te halen.

Drillster heeft het Leitner Systeem gedigitaliseerd en verder verbeterd. Met name de unieke manier van berekenen van de score die de werkelijke beheersing van een gebruiker weergeeft, is een zeer waardevolle didactische toevoeging. De score die Drillster weergeeft, heeft een bewezen “voorspellende waarde”. Het beheersingspercentage dat Drillster weergaf op de dag van de toets komt heel nauwkeurig overeen met het cijfer dat een cursist voor een toets of examen haalt.