Wynik nie oznacza, że każda przyspieszona reakcja organizmu na lekcji jest szkodliwym stresem. Pobudzenie fizjologiczne może pojawiać się także wtedy, gdy uczeń intensywnie myśli, rozwiązuje trudne zadanie albo jest mocno zaangażowany. Autorzy sami podkreślają, że zastosowane pomiary mogą odzwierciedlać zarówno stres, jak i wymagania poznawcze. Badanie jest jednak ważne z innego powodu: pokazuje, że doświadczenie lekcji może znacząco różnić się od tego, co widzi nauczyciel. Spokojne zachowanie nie zawsze oznacza brak napięcia, a trudności emocjonalne mogą wpływać na uczenie się bez spektakularnych sygnałów w postaci płaczu, wycofania czy problemów z zachowaniem.
Badanie objęło 59 uczniów w wieku 13-14 lat uczęszczających do jednej szkoły średniej w Singapurze. Nastolatkowie pochodzili z trzech klas matematycznych i uczestniczyli w badaniu podczas normalnych zajęć, a nie podczas specjalnie przygotowanego egzaminu czy laboratoryjnego testu stresu. Po wykluczeniu osób z niepełnymi pomiarami w głównych analizach znalazły się dane 54 uczniów. Poziom trudności emocjonalnych oceniono za pomocą kwestionariusza obejmującego między innymi objawy lęku i depresji. Następnie podczas trzech lekcji matematyki uczniowie nosili urządzenia rejestrujące aktywność elektrodermalną skóry oraz zmienność rytmu serca. Dzięki temu można było sprawdzić, jak ich autonomiczny układ nerwowy zachowuje się podczas prawdziwego uczenia się w klasie.
Aktywność elektrodermalna, określana skrótem EDA, zmienia się między innymi pod wpływem aktywacji współczulnej części autonomicznego układu nerwowego. Wzrost przewodnictwa skóry może towarzyszyć stresowi, pobudzeniu emocjonalnemu lub zwiększonemu zapotrzebowaniu poznawczemu. Zmienność rytmu serca - HRV - dostarcza natomiast informacji o regulacji autonomicznej i aktywności przywspółczulnej, kojarzonej między innymi ze zdolnością organizmu do powrotu do spokojniejszego stanu. Zaletą takiego podejścia jest możliwość obserwowania fizjologii ucznia bez pytania go co kilka minut, czy jest zestresowany. Wadą jest to, że pojedynczy wynik nie mówi dokładnie, dlaczego organizm jest pobudzony. Opaska nie potrafi rozróżnić stresu od intensywnego skupienia na trudnym równaniu.
Tak, ponieważ zachowanie widoczne dla otoczenia i reakcje zachodzące wewnątrz organizmu nie muszą wyglądać tak samo. Niektórzy uczniowie reagują na stres ruchliwością, rozdrażnieniem albo unikaniem zadania, ale inni zaczynają być jeszcze bardziej cisi i kontrolują swoje zachowanie. Nastolatek może siedzieć nieruchomo, słuchać nauczyciela i jednocześnie intensywnie martwić się, że zostanie wywołany do odpowiedzi, popełni błąd albo nie nadąża za materiałem. Uczniowie różnią się także sposobem wyrażania emocji. Jedno dziecko natychmiast powie, że zadanie jest dla niego stresujące, podczas gdy inne będzie próbowało ukryć niepewność. Właśnie dlatego samo obserwowanie zachowania może nie wystarczać do pełnej oceny dobrostanu ucznia.
W badaniu osoby deklarujące większe trudności emocjonalne wykazywały kierunek zmian zgodny z większym pobudzeniem układu autonomicznego - wyższą aktywność elektrodermalną oraz niższą zmienność rytmu serca. Trzeba jednak zaznaczyć, że po zastosowaniu części bardziej rygorystycznych analiz statystycznych te konkretne zależności pomiędzy samoopisowym dobrostanem a fizjologią nie osiągały istotności statystycznej. Wynik należy więc traktować jako interesujący sygnał, a nie dowód pozwalający na podstawie opaski rozpoznać zestresowanego ucznia. Mocniejszy związek pojawił się natomiast pomiędzy aktywnością elektrodermalną w klasie a osiągnięciami w matematyce. Badanie pokazuje tym samym, dlaczego fizjologiczne reakcje podczas lekcji są interesującym kierunkiem badań, ale jeszcze nie gotowym narzędziem diagnostycznym.
W analizie zarówno większe trudności emocjonalne deklarowane przez uczniów, jak i wyższa aktywność elektrodermalna podczas lekcji wiązały się z gorszymi osiągnięciami z matematyki. Co ciekawe, model uwzględniający jednocześnie informacje psychologiczne i fizjologiczne przewidywał osiągnięcia lepiej niż wykorzystanie tylko jednego z tych źródeł danych. Może to sugerować, że dla zrozumienia funkcjonowania ucznia nie wystarczy wiedzieć wyłącznie, jak sam ocenia swoje samopoczucie albo jak reaguje jego organizm. Oba poziomy mogą dostarczać nieco innych informacji. Wynik nie pozwala jednak powiedzieć, że stres fizjologiczny bezpośrednio spowodował gorsze oceny. Badacze stwierdzili związek statystyczny, a nie prostą relację przyczynową.
Możliwe jest kilka scenariuszy. Uczeń przeżywający trudności psychiczne może mieć większy problem ze skupieniem uwagi i zapamiętywaniem materiału, co z czasem wpływa na wyniki. Możliwe jest również działanie odwrotne: osoba mająca trudności z matematyką może zaczynać każdą lekcję z większym napięciem, ponieważ spodziewa się kolejnej porażki. Kolejne słabe wyniki wzmacniają wtedy lęk, a lęk utrudnia uczenie się i tworzy błędne koło. Samo pobudzenie również nie musi być jednoznacznie szkodliwe. Wcześniejsze badania prowadzone podczas lekcji wskazywały czasami nawet na pozytywną zależność między pobudzeniem i wynikami, co sugeruje, że znaczenie może mieć jego poziom, źródło oraz indywidualna reakcja ucznia.
Uczenie się wymaga jednoczesnego wykorzystywania wielu ograniczonych zasobów poznawczych. Uczeń musi słuchać nauczyciela, utrzymywać informacje w pamięci roboczej, przypominać sobie wcześniejszą wiedzę, ignorować rozpraszacze oraz podejmować kolejne decyzje. Jeżeli część uwagi zostaje przejęta przez myśli typu „na pewno sobie nie poradzę”, „zaraz zostanę zapytany” albo „wszyscy zobaczą, że tego nie umiem”, mniej zasobów pozostaje na samo zadanie. Szczególnie dobrze widać to w matematyce, gdzie wykonanie wieloetapowego obliczenia wymaga chwilowego utrzymywania kilku informacji. Uczeń może więc znać odpowiednią metodę, ale pod wpływem silnego napięcia mieć trudność z jej zastosowaniem.
Nie oznacza to, że najlepszym środowiskiem edukacyjnym jest całkowity brak pobudzenia. Niewielkie lub umiarkowane pobudzenie może sprzyjać czujności i mobilizacji. Zadanie całkowicie pozbawione wyzwań może prowadzić do nudy i utraty koncentracji. Problemem staje się sytuacja, w której wymagania regularnie przekraczają możliwości samoregulacji konkretnego ucznia. Wtedy energia, która mogłaby zostać wykorzystana na rozwiązywanie problemu, jest częściowo przeznaczana na radzenie sobie z samym napięciem. Badacze podkreślają właśnie tę niejednoznaczność: wyższa aktywność autonomiczna może oznaczać zarówno stres, jak i większe wymagania poznawcze. Dlatego jej znaczenie zawsze powinno być interpretowane razem z kontekstem lekcji i doświadczeniem ucznia.
Nie istnieje jeden typ „zestresowanego ucznia”. Większą podatność mogą mieć osoby z objawami lękowymi lub depresyjnymi, ale napięcie szkolne może również występować u dzieci bez żadnego rozpoznanego zaburzenia psychicznego. Ważne są wcześniejsze doświadczenia edukacyjne, poczucie własnej skuteczności, oczekiwania rodziców, sposób oceniania oraz atmosfera w klasie. Uczeń, który kilka razy został wyśmiany po błędnej odpowiedzi, może zacząć interpretować zwykłe pytanie nauczyciela jako sytuację zagrożenia społecznego. Podobnie osoba osiągająca bardzo dobre wyniki może przeżywać silny stres związany z koniecznością utrzymania wysokiego poziomu. Brak problemów z ocenami nie oznacza więc automatycznie braku napięcia.
Nowe badanie skupiało się właśnie na połączeniu szerzej rozumianego psychicznego „ill-being”, czyli gorszego dobrostanu obejmującego symptomy lęku i depresji, z fizjologicznym funkcjonowaniem ucznia w klasie. Wyższy poziom takich trudności wiązał się również z gorszymi osiągnięciami matematycznymi. Autorzy nie wykazali natomiast, że pobudzenie fizjologiczne jednoznacznie pośredniczyło między problemami psychicznymi a wynikami. Nie można więc powiedzieć: uczeń ma problemy emocjonalne, dlatego jego organizm jest bardziej pobudzony, a to bezpośrednio obniża ocenę. Zależności prawdopodobnie są bardziej złożone i mogą obejmować zachowanie, sen, motywację, wcześniejsze osiągnięcia, sposób nauczania oraz indywidualne strategie radzenia sobie.
Nie zawsze należy szukać najbardziej oczywistych sygnałów, takich jak płacz, odmowa pójścia do szkoły czy otwarte mówienie o lęku. Przeciążenie może przejawiać się także unikaniem odpowiedzi, nadmiernym perfekcjonizmem, częstym sprawdzaniem wykonanych zadań, problemami ze snem przed sprawdzianem, bólami brzucha czy głowy, gwałtownym spadkiem pewności siebie albo odkładaniem nauki. Niektórzy uczniowie stają się bardziej drażliwi po powrocie ze szkoły, choć na lekcjach zachowują się bardzo spokojnie. Inni mają dobre oceny, ale osiągają je kosztem wielu godzin nauki i ciągłego napięcia. Dlatego ocena funkcjonowania dziecka nie powinna sprowadzać się do pytania: „Czy ma dobre wyniki?”.
Pomocne jest pytanie nie tylko o poziom stresu, ale o konkretne sytuacje: co uczeń czuje przed odpowiedzią przy tablicy, podczas pracy na czas, kiedy czegoś nie rozumie albo gdy nauczyciel sprawdza zadanie. Ważna jest również zmiana względem wcześniejszego funkcjonowania. Jeżeli dziecko wcześniej chętnie uczestniczyło w lekcjach, a nagle zaczyna unikać konkretnego przedmiotu, potrzebuje coraz więcej czasu na zadania lub reaguje silnym napięciem na samą możliwość sprawdzianu, warto sprawdzić, co się wydarzyło. Nowe badanie przypomina przede wszystkim, że brak widocznych objawów nie powinien być automatycznie interpretowany jako brak obciążenia. Organizm ucznia może reagować intensywnie także wtedy, gdy jego zachowanie pozostaje całkowicie poprawne.
Celem nie powinno być usunięcie z edukacji wszystkich trudnych sytuacji, ponieważ nauka z definicji wymaga mierzenia się z nowymi zadaniami i okresami zwiększonego wysiłku. Ważniejsze jest stworzenie środowiska, w którym błąd nie oznacza społecznego upokorzenia, a uczeń może przyznać, że czegoś nie rozumie bez obawy przed ośmieszeniem. Przewidywalne zasady oceniania, jasne instrukcje, stopniowanie trudności oraz możliwość zadawania pytań mogą zmniejszać niepotrzebne poczucie zagrożenia. Pomocne może być również przeplatanie bardziej wymagających fragmentów lekcji momentami pozwalającymi uporządkować materiał. Dla części uczniów ogromną różnicę tworzy sama świadomość, że nauczyciel traktuje pomyłkę jako element uczenia się, a nie dowód braku zdolności.
Szkoły powinny również zwracać uwagę na uczniów, u których stres wykracza poza zwykłe napięcie związane z wymagającym przedmiotem i zaczyna wpływać na codzienne funkcjonowanie. Wtedy przydatna może być rozmowa z wychowawcą, pedagogiem lub psychologiem szkolnym, a w niektórych przypadkach również konsultacja poza szkołą. Nie chodzi o diagnozowanie każdej zdenerwowanej osoby, lecz o wcześniejsze zauważanie utrwalonych problemów. Wyniki badania sugerują, że połączenie informacji o dobrostanie psychicznym z tym, co dzieje się podczas realnej lekcji, może dawać pełniejszy obraz sytuacji niż sama ocena wyników ucznia. To szczególnie istotne w przypadku dzieci, które dobrze nauczyły się ukrywać własne napięcie.
Na podstawie tego badania zdecydowanie nie można wyciągać takiego wniosku. Próba była niewielka, pochodziła z jednej szkoły w Singapurze i obejmowała uczniów jednego poziomu edukacyjnego podczas lekcji jednego przedmiotu. Co więcej, aktywność elektrodermalna nie jest swoistym miernikiem stresu. Jej wzrost może towarzyszyć lękowi, ale również zaciekawieniu, wysiłkowi poznawczemu, ruchowi czy innym formom pobudzenia. Podobnie zmienność rytmu serca zależy od wielu czynników. Autorzy traktują urządzenia jako narzędzie badawcze pomagające lepiej zrozumieć funkcjonowanie uczniów w naturalnym środowisku, a nie jako detektor umożliwiający nauczycielowi stwierdzenie, który nastolatek jest zestresowany.
Do tego dochodzą kwestie prywatności. Dane dotyczące reakcji fizjologicznych dzieci są bardzo wrażliwe i nie powinny być wykorzystywane do oceniania zachowania, zdolności czy przewidywania ocen bez bardzo mocnych podstaw naukowych i odpowiednich zabezpieczeń. Znacznie ważniejszy wniosek z badania jest prostszy: to, czego nie widzimy, również może mieć znaczenie dla uczenia się. Uczeń nie musi drżeć ani mówić, że się boi, aby przeżywać lekcję jako silnie obciążającą. Badania wykorzystujące urządzenia ubieralne mogą w przyszłości pomóc lepiej zrozumieć, kiedy wymagania szkolne mobilizują, a kiedy zaczynają przeciążać. Na razie potrzebne są jednak znacznie większe badania obejmujące różne szkoły, przedmioty, grupy wiekowe i style nauczania, zanim wyniki będzie można szerzej zastosować w praktyce edukacyjnej.
