Rola mózgu w procesie uczenia się

                                                                            

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   Nauczyciele często poszukują sposobów na skuteczne nauczanie, kluczy do pozytywnych emocji uczniów w okresie uczenia się, metod motywowania uczniów do aktywności poznawczej.  Chętnie więc 20 września 2019 r.  uczestniczyli w wykładzie prof. dr. hab. Macieja Błaszaka, wykładowcy Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu. Był to  pierwszy wykład w  tym roku szkolnym, a trzeci w ramach Akademii Nauczycielskiej. Wystąpienie profesora dotyczyło roli mózgu w procesie uczenia się z perspektywy  doświadczeń neurokogniwistyki.

   Rozważania na temat istoty pracy nauczyciela z uczniem prof. dr hab. Maciej Błaszczak  rozpoczął od prezentacji zdjęcia mózgu improwizującego jazzmana, czyli ilustracji działania mózgu w sytuacji wysokiego zaangażowania na poziomie pasji, najbardziej oczekiwanego poziomu aktywności ucznia w szkole. Wizualizacja ta ukazywała różne obszary mózgu aktywne w momencie tworzenia, także obszary mózgu zmniejszające swą aktywność, jak np. kora około oczodołowa odpowiedzialna za wolę działania zgodnie ze schematami (zgodnie z oczekiwaniami nauczyciela step by step follow me).  Niższa aktywność tej struktury  może wyjaśniać trudności niektórych uczniów z dostosowaniem się w procesie twórczym do przyjętych odgórnie ustaleń. Wyjaśnienie funkcji kolejnych części mózgu  - przyśrodkowej kory przedczołowej czy grzbietowo-bocznej kory przedczołowa – utwierdziło nauczycieli w przekonaniu, że podmiotowość nastolatka buduje się w oparciu o wartości grupy, a „własne zdanie” jest sumą wartości uznawanych przez środowisko. Dlatego nauczyciel i szkoła odgrywają znaczącą rolę w kształtowaniu indywidualności wychowanka.

   Odpowiedź na pytanie, jak motywować uczniów do aktywności poznawczej, można było odczytać z informacji o strukturze mózgu, np. funkcji przedniego zakrętu kory obręczy, jednej z istotniejszych struktur z punktu widzenia procesów poznawczych, odpowiedzialnej za identyfikowanie, rozpoznawanie, przetwarzanie informacji i egzekwowanie działań. Właśnie tam na długo gnieżdżą się wspomnienia bólu emocjonalnego odczuwanego w związku z odrzuceniem społecznym. Dlatego nauczyciele powinni dbać o włączanie wychowanka do grup i  komfort emocjonalny dziecka czy nastolatka. Uczeń też powinien czuć się odpowiedzialny za swoją naukę i rozwój, powinien móc kontrolować swoje działania. Relacja umiejętności i wyzwań ma istotny wpływ na motywację do działania. Wykładowca przypomniał,  że zbyt niskie oczekiwania wywołują apatię czy  nudę, wymagania zbyt wysokie w stosunku do kompetencji rodzą stan przerażenia, a nowe wyzwania proporcjonalne do umiejętności - stan przepływu, czyli flow.

   W wyniku ewolucji  każdy człowiek obdarzony został przez naturę dobrodziejstwem cech pozytywnych i obarczony bagażem cech negatywnych, np. silnym potencjałem agresji, jeśli nie jest on hamowany drogami wstępującymi kory przedczołowej. Pewne zachowania dzieci uwarunkowane są rozwojem określonych struktur mózgowych. Uczeń zachowuje się dobrze, bo ma możliwość kontrolowania siebie,  a dzieci wyjątkowo agresywne nie mają rozbudowanych hamulców. Podsumowaniem tego wątku było spostrzeżenie,  że elementami motywującymi do działania z pasją są przede wszystkim: relacje, kontrola (odpowiedzialność ) i kompetencje.  W tej części wykładu profesor, analizując poziom mózgu starych ssaków, zwrócił uwagę na kodowane czterech najważniejszych potrzeb człowieka:  partnera, przyjaciela, przeciwnika i popędu. Ku zdziwieniu słuchaczy wśród tych potrzeb nie ma pracy i kariery, a dominują potrzeby społeczne (w proporcji 3:1). To samotność jest jednym z  trudniejszych doświadczeń jednostki. Takie ujęcie potrzeb zaprzecza założeniom  piramidy potrzeb Abrahama Maslova.  Fragment wykładu dotyczący szklanki w połowie pełnej lub w połowie pustej miał za zadanie uświadomić odbiorcom, że mózg  kieruje działaniami człowieka tak, by przetrwał, a niekoniecznie zmierzał ku sukcesom. Dlatego silniej reaguje na negatywy niż pozytywy, fałsz z zasady ważniejszy od prawdy,  falsyfikacja istotniejszą metodą dowodzenia niż weryfikacja. Taki obraz działania mózgu wskazuje, że dłużej pamięta się  błąd czy potknięcie niż wielokrotne zdarzenia potwierdzające poprawność funkcjonowania. Poczucie straty jest prawie dwa razy silniejsze niż osiągnięcie zysku. W praktyce szkolnej przekłada się to na planowanie celów – powinny one być ambitne, ale jednocześnie realizowalne, by nie doświadczać porażki znacznie silniejszej od wrażenia sukcesu.

   Kolejna kwestia dotyczyła badań energochłonności mózgu, które wskazują, że mózg zużywa ok. 1/4 energii człowieka, a noworodek nawet 60%. Dlatego  ewolucja wypracowała dwie strategie wydajnego, oszczędnego podejmowania decyzji; pierwsza z nich polega na stosowaniu  uproszczonych reguł zwanych heurystykami (efektu aureoli, dostępności, porównywanie i efekt wabika, zakotwiczenia oraz dostosowania, reprezentatywności), a druga strategia oszczędnego poznania to: poznanie aktywne (tunelowe), selektywne (koncentracja na procesach społecznych) i kategorialne (widzenie zależne od wiedzy). Informacje łatwo przychodzące do głowy traktowane są jako priorytetowe (zjawisko wykorzystywane w reklamie). Strategię podejmowania decyzji poprzez porównanie stosują nauczyciele np. przy ocenianiu. Strach przed odmiennym wyglądem ludzi, ocenianie ludzi na podstawie powierzchowności i szybkie przypisywanie kategorii to przykłady ilustrujące reprezentatywność. Uczniowie też posługują się takimi uproszczeniami.

   Mózg minimalizuje koszty przetwarzania informacji. Próbkuje świat. Z zainteresowaniem słuchacze wysłuchali argumentów wykładowcy dowodzących tego, że oko widzi wyraźnie tylko 1 % całości próby obrazu, co można porównać do widzenia świata przez dziurkę od klucza, zgłębiali wiedzę o fiksacji oka i sakkadach. Wiedza ta  potrzebna jest nauczycielom, by mieli pełną świadomość, że uczeń nie musi widzieć dokładnie tego samego, co nauczyciel chciałby, żeby uczeń widział.  Mózg nie robi skanu świata. Każdy patrzy i widzi inaczej.  Ta specyfika widzenia decyduje również o umiejętności czytania. Oko ogarnia wyrazisty obraz ok. 7 liter, co stanowi barierę dla  tempa czytania, uniemożliwia np. widzenie całego akapitu za jednym spojrzeniem.  Z badań  wynika również, że ruchy oka ograniczają sprawność czytania ze zrozumieniem do 500 wyrazów na minutę.  Dlatego trudno uznać za naukowo udokumentowane tzw.  techniki szybkiego czytania. Profesor podkreślał, że tempo przetwarzania informacji przez mózg (mimo jego ogromnych możliwości) pamięć robocza ogranicza do prędkości  120 bitów na sekundę, podobnie jak wąska szyjka baniaka na wino ogranicza możliwości szybkiego napełniania wielkiej butli. Ponieważ kanał komunikacyjny w czasie rozmowy z jedną osobą zużywa  60 bitów na sek.,  jednocześnie można rozmawiać bez szkody dla efektywności komunikacji tylko z dwiema osobami jednocześnie. To ograniczenie prędkości pamięci roboczej wyraźnie wskazuje, że człowiek nie jest maszyną wielozadaniową, przeczy możliwościom zwanym multitaskingiem. Natomiast  warunkiem skutecznego uczenia się jest tradycyjnie oswojenie się ucznia z materiałem.  By zapewnić informacjom trwały ślad w pamięci, należy informacje porcjować oraz powtarzać.

   Wykładowca ilustrował badaniami fakt, że za pisanie i czytanie odpowiadają inne fragmenty mózgu. Można umieć pisać i jednocześnie nie umieć przeczytać. Tak się dzieje wtedy,  gdy zostanie uszkodzony fragment brzuszny potyliczno-skroniowy mózgu, pierwszy analizator tekstu. Istotnym jednak warunkiem umiejętności czytania jest konsekwentne poszerzanie zasobów leksykalnych ucznia. Rozumienie tekstu  zależy od zasobu pojęć mózgu ucznia. Jest to szczególnie ważne w percepcji trudnego języka. Prowadzący wykład potwierdził,  że z tego powodu bardzo ważne są rozmowy dzieci z rodzicami i czytanie książek małym dzieciom w domu, czytanie  przez całe życie. Odwołał się do  literatury, przytaczając zamysł  wielokrotnego odczytywania  dzieł zaproponowany  przez Umberto Eco  w Dziele otwartym. Po raz kolejny nawiązał do teorii strefy najbliższego rozwoju  Lwa Wygotskiego, wskazując potrzebę polecania uczniom książek wartościowych, polecania materiałów medialnych sprzyjających rozwojowi wychowanka. Zanegował wartość programów telewizyjnych dla rozwoju intelektualnego.

   Zaciekawił audytorium prezentacją niecodziennych zjawisk związanych z przetwarzaniem rzeczywistości i patrzeniem, np. ślepotą na zmianę opisaną w publikacji Niewidzialny goryl. Dlaczego intuicja nas zawodzi? Christophera Chabrisa i Daniela Simonsa.  Wyjaśnił, że specyfiką patrzenia aktywnego jest widzenie tunelowe, niezapewniające widzenia wszystkich elementów obrazu.  W patrzeniu swobodnym najważniejszą rolę odgrywają bodźce społeczne.  Zaskakującą dla słuchaczy informacją było stwierdzenie, że wzrok nie rozwija się bez dotyku, a  dotyk stanowi magiczny zmysł.  Zachęcał  nauczycieli do zapoznania się z proksemiką.  W podsumowaniu tej myśli podkreślił, że efekt widzenia zależy od poziomu wiedzy.

   Strategię oszczędnego poznania kategorialnego zilustrował wywodem na temat np. grafiki z pszczołą. Prowadzący wykład wykazał niezasadność  wcześniejszego modelu widzenia reaktywnego (pobudzenie-działanie). Tłumaczył, że  poznanie polega na minimalizacji błędu predykcji  (przewidywania) i uaktualnianiu modelu świata tak, by był jak najbardziej zgodny z rzeczywistością. Mózg wyposażony jest w wiele modeli, a ten najlepiej przystający do  aktualnej sytuacji  stanowi  treść świadomości. Mózg nie działa więc reaktywnie, lecz proaktywnie.  Percepcja polega na halucynacji kontrolowanej przez świat.  Dowodem na to jest tworzenie przez mózg trzeciego wymiaru obrazu widzianego przez oko jako obraz dwuwymiarowy i „do góry nogami”. Aby zrekonstruować świat z pobudzenia w oku lub w uchu, trzeba wykorzystać wiedzę zgromadzoną w głowie - wiedzę nabytą i wiedzę wrodzoną poprzedzającą wszelkie poznanie:  wbrew znanej koncepcji  pochodzenia wiedzy z doświadczenia (John Lock - tabula rasa). Uświadomił uczestnikom wykładu nieaktualność założeń teorii rozwoju poznawczego dzieci autorstwa Jeana Piageta, który twierdził, że dziecko pojęcie liczby konstruuje pomiędzy 6-7 rokiem życia. Obecny stan wiedzy potwierdza, że dzieci, mają wbudowany zmysł liczby i znacznie wcześniej można uczyć je rachunków. Wiedza wewnętrzna podpowiada człowiekowi, że światło pada z góry a twarz jest wypukła. Choć ostatecznie okazuje się, że wypukłość jest ważniejsza od kąta oświetlenia.  Przy okazji  wykładowca uzmysłowił nauczycielom,  że człowiek z autyzmem przetwarza obraz  inaczej, ma wyłączoną funkcję rozpoznawania własnych stanów umysłu oraz wnioskowania o stanach umysłu innych. Dlatego potrzebuje skrajnie stabilizowanego otoczenia w przeciwieństwie do ludzi elastycznych, łatwo przystosowujących się do otoczenia (flexibiliti).  Zarysował  również wynikający z teorii sieci mózgowych własny punkt widzenia na problemy ludzi z autyzmem.

   Profesor zaprezentował nowe spojrzenie na  funkcjonowanie mózgu, które  opiera się na trzech globalnych sieciach funkcjonalnych. Pierwsza z nich to sieć  istotności (bezpieczeństwa społecznego).  Kolejne sieci to: centralna sieć  wykonawcza uruchamiana podczas ukierunkowanego działania i wysiłku poznawczego  (odpowiedzialna m.in. za kategoryzację informacji czy kreatywność, czytanie umysłów innych) i sieć spoczynkowa, której aktywność obserwowana jest najczęściej w czasie relaksu. Zwrócił uwagę na jeden ze zmysłów  zapewniających człowiekowi adekwatne funkcjonowanie, czyli zmysł interocepcji. Podkreślał jego znaczący wpływ na zachowania, samopoczucie i samoregulację,  funkcję sprawdzania równowagi energetycznej ciała. Omówił działanie kory wyspy – odpowiedzialnej za uczucia cielesne i społeczne. Wyjaśnił słuchaczom funkcje istotnego z punktu widzenia procesów poznawczych przedniego zakrętu kory obręczy (anterior cingulate cortex – ACC), gdzie znajduje się ośrodek motywacji.  Wrócił do odpowiedzi na pytanie o motywację ucznia do nauki. Stwierdził, że warunkami  pozytywnej motywacji są: generowanie pozytywnych uczuć przez  korę mózgu, stan równowagi energetycznej ciała i  stabilna sytuacja społeczna wychowanka. Przekonywał, że sumienie jest taką samą częścią biologii jak prawe płuco. Znajduje się w brzuszno-bocznej korze przedczołowej mózgu. W ten wewnętrzny regulator zachowania wpisują się wartości epistemiczne jak: opieka, sprawiedliwość, lojalność, autorytet, świętość (sacrum i profanum) i wolność. Z nimi są związane określone emocje: współczucia, złości czy wdzięczności, dumy, poczucia winy lub wściekłości, szacunku, obrzydzenia wobec tego, co skażone  i reaktancji (wyraża je apetyt na to, co zakazane). One wyznaczają modele zachowania.  Wpomniał o teorii współczynnika tolerancji  Dana Ariely’ego dowodzącej, że człowiek postępuje tak,  by móc zachować poczucie własnej uczciwości oraz myśleć o sobie w superlatywach.  W tym kontekście etyka nie determinuje moralności, tylko może  ją korygować.

   Reasumując, działania strategiczne mózgu nie koncentrują się  na codziennych czynnościach typu zapamiętywanie nazwisk, lecz  porządkują informacje tak, by wyklarowała się z nich wizja przyszłości  w perspektywie najbliższych lat.

*

   Profesor opowiadał o wielu eksperymentach, informował o stopniu rozwoju nauki. Omawiał zaburzenia przetwarzania  informacji, np. widzenie na jawie projekcji własnego mózgu. Chwilę wykładu przeznaczył na analizę elementów manipulacji, refleksje o różnych relacjach społecznych, roli nauczycieli w kształtowaniu młodego człowieka.  Skomplikowane struktury mózgu i ich funkcje ilustrował dowcipnymi anegdotami ukazującymi w innym kontekście meritum rozważań, dającymi słuchaczom i prowadzącemu odetchnąć od trudów skupienia. W sugestywny sposób przybliżył wiedzę. Pokazał, że jej pozyskiwanie jest  interesujące i przyjemne.  Na sali panowała swobodna atmosfera  konwersatorium i często rozlegały się salwy śmiechu. W przerwie nauczyciele mogli skorzystać z propozycji naszej Biblioteki Pedagogicznej.

Opracowanie: Mariola Rink-Przybylska