スマートフォンやその他のデジタル技術が学校や大学の学習のあらゆる側面に浸透しているため、教室でノートを手書きすることは時代錯誤のように思えるかもしれません。しかし、着実な研究の流れは、ペンと紙、さらにはスタイラスとタブレットを使って、従来の方法でメモを取ることが、特に幼い子供にとって依然として最良の学習方法であることを示唆し続けています。そして今、科学者たちはその理由をついに解明しつつあります。

最近の研究では、 心理学の境界線 ノートをとっている学生の脳活動を監視したところ、手書きをした学生は、運動、視覚、感覚処理、記憶を担当する相互接続された脳の広範囲の領域の電気的活動がより高いレベルであることがわかりました。これらの発見は、子供たちに手で言葉を書いたり描いたりすることを教えることの重要性について多くの専門家が声を上げる証拠をさらに増やしています。

脳活動の違い

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ノルウェー科学技術大学（NTNU）のオードリー・ファン・デル・メール氏とルート・ファン・デル・ヴィール氏によるこの新しい研究は、2014年の独創的な研究に基づいている。 NTNUの神経心理学の教授であるファン・デル・メール氏は、この研究は、コンピューターでメモを取っている人々が何も考えずに入力していることを示していると述べた。 「講師の言うことをそのまま入力したくなるのがとても魅力的です」と彼女は言います。 「それは耳から入って指から出ていくようなものですが、入ってくる情報に基づいて行動することはありません。」しかし、手書きでメモを取る場合、すべてを書き留めることは不可能なことがよくあります。学生は、入ってくる情報に積極的に注意を払い、それを処理する必要があります。優先順位を付け、統合し、以前に学んだことと結び付けようとします。既存の知識に基づいて構築するこの意識的な行動により、継続的に関与し、新しい概念を理解することが容易になります。

2 つのメモを取るアプローチにおける具体的な脳活動の違いを理解するために、NTNU の研究者らは 2014 年の研究の元の設定を変更しました。彼らは、256 個のセンサーを備えたヘアネットに電極を縫い付け、画面に表示されたゲーム辞書から 15 の単語を書いたり入力したりする 36 人の生徒の脳活動を記録しました。

学生が手書きで単語を書くと、センサーは脳の複数の領域にわたる広範な接続を捕捉しました。ただし、タイピングにより、同じ領域でのアクティビティがあったとしても最小限に抑えられました。手書きは、視覚野、感覚情報を受け取って処理する領域、および運動皮質にわたる接続パターンを活性化しました。後者は体の動きと感覚運動統合を処理し、脳が環境入力を使用して人の次の行動を通知するのに役立ちます。

「タイピングしているときは、同じ単純な指の動きがすべての文字を形成するのに関係します。一方、手書きのときは、A を作成するときの物理的感覚と B を作成するときの物理的感覚がまったく異なることにすぐに気づきます」とファン デル メール氏は言います。彼女は、デジタル タブレットをタップして読み書きを学んだ子供たちは、「b と d など、互いに似ている文字や鏡像の文字を区別するのが難しいことが多い」と指摘しています。

記憶力と学習経路の強化

ヴァンダービルト大学の教育神経科学の助教授ソフィア・ヴィンチ・ブーハー氏は、今回の新たな研究には関与していないが、その発見は刺激的であり、以前の研究と一致していると述べた。 「手書きなど、運動系と感覚系を実際に結びつける作業では、この運動動作の完了と視覚的および概念的なアイデンティティの作成との間に非常に明確なつながりがあることがわかります」と彼女は言います。 「文字を形成したり単語を書いたりするとき、あなたは何かを概念的に理解し、運動システムを使ってそれを作り出しているのです。」その後、その構成は視覚システムに送り返され、そこで再び処理され、アクションとそれに関連する画像や言葉との関連性が強化されます。これは、何かを想像してから作成することに似ています。想像力から何かを具体化すると (書いたり、描いたり、構築したりすることで)、想像した概念が強化され、記憶に定着しやすくなります。

具体的なものを生み出すことで記憶力が高まる現象は、よく研究されています。これまでの研究では、人々が読んでいる言葉を書いたり、絵を描いたり、演じたりするよう求められると、受け取った情報を使って何をしているかに集中する可能性が高いことがわかっています。オンタリオ州ウォータールー大学の認知神経科学の大学院生で、運動と記憶を研究しているヤドゥルシャナ・シバサンカール氏は、口頭情報を書面などの別の形式に伝達するには、脳内の運動プログラムを活性化して特定の一連の手を動かす必要があると説明する。ただし手書きが必要 もっと タイピングと比較した脳の運動プログラム。 「『the』という単語を書くとき、実際の手の動きは単語の構造と多少関連しています」と、この新しい研究には関与していないシヴァサンカール氏は言う。

たとえば、Shivshankar による 2021 年の研究の参加者は、関連する動詞を使用した場合、無関係な動詞を使用した場合やまったく使用しなかった場合よりも、動作動詞のリストをより正確に思い出しました。 「情報を引き出し、情報を行動に移すことは役に立ちます。情報について考え、意味のあるものを作成する必要があるからです」と彼女は言います。そして、情報を変換することで、脳の広大な神経ネットワークにおける相互接続が広がり、深まり、「その情報にアクセスしやすく」なります。

子どもたちへの手書きレッスンの重要性

多くの状況において、子どもたちは、指や手を使って調和のとれた方法で文字やその他の視覚的なアイテムを形成するように求められると、よりよく学習できることが研究で示されています。これは、マウスをクリックしたり、画面やキーボードのボタンをタップしたりすることによっては再現できません。ヴィンチ・ブーア氏の研究では、手書きという行為が、読書や観察などの他の標準的な学習体験とは異なるレベルで異なる脳領域に関与しているようであることも判明した。彼女の研究はまた、手書きによって未就学児の文字認識が向上すること、また書くことによる学習の効果が「同じレベルの注意を集める他の学習体験よりも長く続く」ことを示している、とヴィンチ＝ブーハー氏は言う。さらに、運動システムを関与させることで、子供たちが「鏡像の不変性」（鏡像を同一のものとして登録すること）を破ることを学び、小文字の b と p の違いなどを理解し始める可能性があると彼女は考えています。

ヴィンチ・ブーハー氏は、この新しい研究は、脳領域の接続が時間の経過とともにどのように変化するのか、またこれらの接続が学習においていつ最も重要になるのかなど、私たちの学習方法に関する大きな疑問を明らかにすると述べている。しかし、彼女や他の専門家らは、新たな発見はこのテクノロジーが教室に有害であることを意味するものではないと述べている。ラップトップ、スマートフォン、その他の同様のデバイスは、エッセイの執筆や研究をより効率的に行うことができ、教育リソースへのより公平なアクセスを提供します。人々がテクノロジーに依存すると問題が発生する 過度にシブシャンカールは言う。人々はますます思考プロセスをデジタルデバイスに委任するようになっており、これは「認知オフロード」と呼ばれる現象であり、情報を記憶したりGPSに頼って移動したりするのではなく、スマートフォンを使用してタスクを実行したり、写真を撮ったりすることになる。 「それは役に立ちますが、常に仕事を離れているということは、脳の仕事が減っていることを意味すると考えています」とシバサンカール氏は言う。 「これらの領域を積極的に使わないと、記憶力であれ、運動能力であれ、時間が経つにつれて衰えていきます。」

ファン・デル・メール氏は、ノルウェー当局の一部が完全にデジタル化された学校の導入に向けて動いていると述べた。同氏は、1年生の教師から、新入生はもう鉛筆の持ち方をほとんど知らないと言われたと主張しており、これは彼らが保育園で絵を描いたりパズルを作ったりしていなかったことを示唆しているという。ファン・デル・メール氏は、彼らは成長する心を刺激するのに役立つ機会を逃していると言う。

「特に、初めて文字について学ぶ幼稚園や保育園では、子供たちを絵や手書きの活動に参加させることが非常に有効だと思います」とヴィンチ・ブーハー氏は言う。 「微細運動システムと生産活動に関与することには、学習に大きな影響を与える何かがあります。」

この記事の「実践」というタイトルのバージョンは、2024 年 5 月号に掲載されるように調整されました。 科学的なアメリカ人。