Význam exekutivních funkcí v edukačním procesu

Ačkoli se o existenci exekutivních funkcí (dále také „EF“) hovoří již víc než 70 let, stále neexistuje obecný konsenzus ohledně jejich definice. Obecně však panuje určitá shoda, že jsou exekutivní funkce zastřešujícím termínem pro komplex vyšších psychických funkcí, které jedinci umožňují samostatné a účelné jednání. V mnoha definicích mezi tyto funkce patří například: plánování, nastavování cílů, schopnost řešení problémů, vytváření hypotéz, rozhodování, organizace, seberegulační procesy, adaptace na nové, nečekané změny, schopnost vykonávat větší počet činností najednou a schopnost zahájit a ukončit aktivitu (Koukolík, 2002; Kulišťák, 2017; Miller, Cummings, 2017; Rabbitt, 1997; Spreen, Straus, 1998). Výčet však není zcela úplný.

V dnešní době existuje množství modelů, které se snaží objasnit fungování exekutivních funkcí a vymezit jejich základní části. Nejčastěji se v literatuře zabývající se EF u dětí a dospívajících můžeme setkat s modelem, který EF dělí na tři části: pracovní paměť, inhibici dominantních nebo automatických odpovědí (dále jen „inhibice“) a přesouvání mentálního nastavení (např. Miyake a kol., 2000).

Úkolem pracovní paměti je udržovat informace v mysli po krátkou dobu, manipulovat s nimi a aktualizovat je. Dala by se přirovnat k mentální pracovní ploše, na níž neustále dochází k manipulování s informacemi, které získáváme v průběhu každodenního života (např. Alloway, Gathercole, Pickering, 2006; Stoltzfus, Hasher, Zacks, 1996).

U přesouvání mentálního nastavení (dále jen „shifting“) se v literatuře můžeme setkat i s termíny jako mentální nebo kognitivní flexibilita. Jedná se o schopnost přesouvat se mezi jednotlivými úkoly, operacemi nebo mentálními soubory podle toho, co je v danou chvíli pro dosažení cíle nejdůležitější (Carlson, 2005; Monsell, 1996).

Všechny tyto složky spolu spolupracují, a jak je patrné z tabulky 1, podílejí se na mnoha činnostech v našem životě.

Oblast života	Důvody, proč jsou EF důležité pro danou oblast
duševní zdraví	oslabené EF jsou součástí řady psychických onemocnění, např. u závislostí, poruch pozornosti s hyperaktivitou (dále „ADHD“), poruch chování, depresí, obsedantně-kompulzivních poruch, schizofrenie
fyzické zdraví	oslabené EF jsou spojeny s obezitou, přejídáním, závislostí na návykových látkách, nedodržováním léčby
kvalita života	lidé s lepšími EF mají lepší kvalitu života
školní připravenost	EF jsou pro školní připravenost důležitější než IQ nebo vstupní úroveň početních či čtenářských dovedností
školní úspěšnost	EF predikují matematické i čtenářské dovednosti po celou dobu školní docházky
pracovní úspěšnost	oslabené EF souvisejí se slabší produktivitou a obtížemi při hledání a udržení práce
manželství	s partnery s oslabenými EF může být těžší vycházet, mohou být méně spolehliví a/nebo reagovat impulzivněji
veřejná bezpečnost	oslabené EF vedou k sociálním problémům (např. k bezohlednému chování, provádění trestných činů, násilí a emočním výbuchům)

Byl to právě školní vzdělávací proces, který v zahraničí podnítil odborníky k úvahám nad úlohou exekutivních funkcí u dětí a dospívajících. Mnoho žáků v něm mělo potíže i přesto, že byly všechny školní aktivity úměrné jejich věku, potenciálu, míře zralosti, inteligence atd. a ve strukturovaných testech podávali tito žáci velmi dobré výkony (Denckla, 2005; Meltzer, 2007).

Děti a dospívající totiž plněním školních povinností tráví většinu svého času a tyto činnosti velmi často (ne-li vždy) vyžadují určitou míru zapojení EF. Pro ilustraci bychom se mohli podívat například na požadavky v rámcových vzdělávacích programech pro MŠ, ZŠ i SŠ. U každého z nich se ukazuje, že pro řadu kompetencí, které by děti ukončující příslušný stupeň vzdělávání měly mít a ke kterým jsou v rámci školního vzděláváni vedeny, je určitý výkon exekutivních funkcí nezbytný. U předškolního vzdělávání se jedná například o tyto kompetence (NÚV, 2017a, s. 11–12): „při zadané práci dokončí, co započalo (…), učí se svoje činnosti a hry plánovat, organizovat, řídit a vyhodnocovat“, u základního vzdělávání (NÚV, 2017b, s. 10–13): „vybírá a využívá pro efektivní učení vhodné způsoby, metody a strategie, plánuje, organizuje a řídí (…), naslouchá promluvám druhých lidí, porozumí jim, vhodně na ně reaguje“, případně u gymnázia (VÚP, 2007, s. 8–11): „vytváří hypotézy, navrhuje postupné kroky, zvažuje využití různých postupů při řešení problému nebo ověřování hypotézy (…), uplatňuje proaktivní přístup, vlastní iniciativu a tvořivost“.

Na úlohu exekutivních funkcí se lze podívat i z pohledu konkrétní aktivity ve vzdělávacím procesu. Příkladem může být vypracování domácího úkolu z matematiky:

EF	Příklady dílčích činností pro vypracování domácího úkolu
iniciace	usednout k činnosti, začít ve správný čas (např. ne v neděli, kdy má žák naplánovánu návštěvu u babičky, ale už v sobotu, nikoli však v době, kdy se doma pravidelně podává oběd)
organizace	organizace informací získaných ze zadání slovní úlohy, správné rozvržení pro její vypracování (např. nezačínat okamžitě tím, co je na začátku zadání, ale nejprve si ho přečíst až do konce, stanovit si cíl, kroky atd.)
inhibice	u úloh s nepřímou úměrností např. schopnost potlačit zdánlivou spojitost „rychlejší práce zedníků (tj. větší číslo) = více něčeho“ (u délky trvání to totiž bude naopak menší číslo)
řešení problémů	nejen dané úlohy, ale i nečekaných situací, např. když si žák na pracovní sešit nechtěně rozlije pití
pracovní paměť	manipulace a aktualizace informací při vykonávání dílčích kroků během řešení úlohy
shifting	přepínání mezi více pravidly či strategiemi pro řešení úlohy, např. mezi základními pravidly (početními u počítání, gramatickými u psaní závěrečné odpovědi) nebo mezi strategiemi vhodnými pro řešení (použití trojčlenky / jiné rovnice o dvou neznámých atd.)

Exekutivní funkce se u žáků a studentů také podílejí na integraci získaných vědomostí a dovedností do jejich „vnímání světa“ a na způsobu, jakým potom s těmito informacemi v mysli pracují. Meltzer (2010) ve své knize uvádí zajímavou metaforu s horou. Pokud člověk stojí na vrcholu hory, má před sebou celý obraz krajiny z ptačího pohledu (viz obr. 1). Pokud ale sleze do údolí, vidí již jednotlivé listy stromů, drobné kamínky na cestě a další podrobné detaily v okolí (viz obr. 2). Podobně mohou dle Meltzer lidé díky exekutivním funkcím nakládat s informacemi. Pomáhají tak žákům a studentům vidět téma v celé jeho šíři, ale i s jeho relevantními detaily a v mysli se mezi těmito pohledy posouvat podle toho, co situace vyžaduje.

EF se navíc týkají nejen školního vzdělávání, ale také například toho, jak bude dítě fungovat v domácím prostředí či mezi vrstevníky, ve volnočasových aktivitách, na brigádách a v dalších oblastech svého života.

Z těchto důvodů ve světě vzrůstá zájem odborníků o problematiku významu EF v edukačním prostředí. Jejich úloha se zkoumá nejen u dětí, ale i u studentů vysokých škol (např. Meltzer, 2010). Význam exekutivních funkcí je nejčastěji zkoumán v souvislosti s predikcí matematických a čtenářských dovedností, gramotnosti, školní připravenosti a obecně akademického úspěchu. Ukazuje se, že kvalita EF má skutečně vliv na edukační proces. Například Bull a Scerif (2001), kteří zjišťovali u 93 dětí ve věku 6–8 let, zda matematické schopnosti korelují s úrovní exekutivních funkcí, došli k tomu, že děti s nižšími matematickými dovednostmi skutečně vykazují nižší výkon v testech na všechny testované oblasti EF.

V pozdějších studiích autoři do svých výzkumů zahrnuli faktorovou analýzu. Například Van der Ven, Kroesbergen, Boom a Leseman (2012) zjišťovali, zda existuje vztah mezi složkami exekutivních funkcí (inhibice, shifting, pracovní paměť) a rozvojem matematických dovedností. Pomocí faktorové analýzy navíc zkoumali, jaká je struktura exekutivních funkcí. Otestovali 211 dětí (7–8 let) z 10 základních škol. Z faktorové analýzy zjistili, že inhibice a shifting nebyly od sebe odlišeny, zato paměť tvořila samostatný faktor a její vývoj silně koreloval s vývojem matematických dovedností. K podobnému zjištění dospěli Lee a jeho kolegové (2012).

Pro lepší pochopení souvislosti exekutivních funkcí s akademickým úspěchem použili někteří autoři longitudinální výzkum. V jedné nedávno publikované studii (Ahmed, Tang, Waters, Davis-Kean, 2019) bylo otestováno 1 273 dětí ve věku 4,5 roku a poté v 15 letech. Hlavním cílem bylo zjistit vztahy mezi exekutivními funkcemi v předškolním období a pozdějším akademickým úspěchem v adolescenci. Zjistilo se, že pracovní paměť v předškolním období byla významným prediktorem akademického úspěchu v 15 letech.

V jiné longitudinální studii se Mulder se svými kolegy (2017) rozhodla zjistit, zda lze akademický úspěch predikovat prostřednictvím exekutivních funkcí i u dětí mladších než předškolních. Zkoumaný vzorek tvořilo 552 dvouletých dětí. Vzhledem k tomu, že v tomto věkovém období nemusejí být tři nejčastěji zmiňované složky exekutivních funkcí (pracovní paměť, inhibice, shifting) ještě zcela odlišitelné, zvolili tzv. „latentní konstrukt prekurzorů“ exekutivních funkcí. Faktorová analýza ukázala signifikantní vztah obou faktorů („latentní konstrukt EF“ a později pracovní paměť) se vznikajícími matematickými dovednostmi i gramotností.

Zatím se ukazuje, že velký vliv na školní úspěšnost má pracovní paměť. Autoři se však často zaměřovali především na matematické a čtenářské dovednosti, a jak sami uvádějí, abychom mohli získat komplexní obraz vlivu EF na akademickou úspěšnost, je potřeba se v dalších výzkumech zaměřit i na další oblasti chování (např. na dovednosti spadající pod teorii mysli, regulaci emocí a myšlenek, týmovou spolupráci atd.).

Cílem článku bylo poukázat na význam exekutivních funkcí v edukačním procesu u dětí a dospívajících. Exekutivní funkce zahrnují procesy, které jsou vyžadovány ve většině činností spojených s edukačními procesy. Ty jsou zejména u dětí a adolescentů pro jejich rozvoj významné a představují většinu náplně jejich dne. Výsledky řady zahraničních výzkumů již několik desítek let podporují předpoklad, že kvalita exekutivních funkcí dětí a dospívajících ovlivňuje jejich školní úspěšnost a další aspekty chování. Ukazuje se dokonce, že již ze stavu EF u předškolních dětí lze predikovat jejich budoucí akademickou úspěšnost. Na možnosti testování exekutivních funkcí u dětí a dospívajících bude zaměřen článek v příštím vydání.