Мозг идет в школу

По мнению многих исследователей мозга, нынешние проблемы с образованием возникают из-за игнорирования механизмов обучения. Многие считают, что ученики учатся в школе, слушая учителя, читая текст из учебников или заполняя рабочие тетради. Нет ничего более ошибочного!

Человеческий мозг все время учится, но делает это совершенно не так, как ожидает школа. Это орган, предназначенный не для воспроизведения информации, а для ее обработки и формулирования общих правил. Принужденный к механическому запоминанию, он работает неэффективно и неохотно. Чтобы учиться эффективно, нужно много примеров. Только когда он делает то, для чего был создан, он полностью раскрывает свой потенциал. Интересно, что учащиеся учатся наиболее интенсивно, когда делают это бессознательно или вообще забывают об этом. Это происходит, когда тема вызывает восхищение, когда учащийся берет на себя роль исследователя или экспериментатора, который может самостоятельно устанавливать и проверять исследовательские гипотезы. Урок, на котором учитель дает информацию, а ученики должны воспроизвести ее, воспринимается совершенно иначе, чем урок, где раскрываются законы, управляющие миром, и даются ответы на интригующие вопросы. В мозге ученика-слушателя и ученика-экспериментатора активны разные нейронные структуры.

Нейроны для начала

Именно любопытные вопросы приводят учеников в состояние готовности к обучению и приводят к высвобождению нейротрансмиттеров, без которых процесс обучения невозможен. По словам немецкого исследователя мозга, проф. Манфреда Спитцер (Manfred Spitzer), все, что уже было объяснено, непривлекательно для мозга, не будоражит воображение и не привлекает внимания. Иная ситуация с вопросами, которые необходимо исследовать или прояснить. Они инициируют процесс интенсивного обучения, потому что приводят нейроны в состояние готовности к работе и позволяют полностью задействовать их. Зная это свойство мозга, легко понять, почему дети, которые хотят учиться и хотят работать в школе, так быстро теряют энтузиазм. Есть также много признаков того, что воспроизведение предоставленной информации слишком просто и, следовательно, слишком скучно, и, соответственно, не запускает процесс обучения.

Для развития молодому мозгу постоянно нужны новые вызовы, то есть соответствующие задачи. Их создание или выбор - дело непростое. Во-первых, они не должны быть слишком сложными или слишком легкими, а во-вторых, они должны быть достаточно интригующими, чтобы мозг решил, что стоит участвовать в их решении. Учителя должны помнить, что все типичное, банальное, предсказуемое или уже объясненное не активирует так называемый детектор новизны и актуальности.

Авторы упражнений из учебника не уделяют особого внимания типу повествования, а для мозга это ключевой вопрос. Если ученики не верят в полезность математики на уроках математики, их нейроны не выделяют необходимые нейротрансмиттеры. Прежде чем пытаться учиться, мозг всегда «спрашивает» о смысле и полезности, руководствуясь собственными субъективными критериями. Эти решения принимаются за пределами нашего сознания. Когда нейроны не находят убедительных аргументов для обучения, они не используют свой потенциал.

Слов недостаточно

У каждого из нас в мозгу около 100 миллиардов специализированных нейронов. Одни группы кодируют места, другие отвечают за планирование перемещений, третьи - за их выполнение. Одни нейронные структуры активируются, когда мы сами играем в футбол, другие, когда мы смотрим матч на экране телевизора, а третьи, когда читаем репортаж об игре в газете. Это кажется очевидным, но наши школы функционируют так, как будто изучение мира из вторых рук - единственно возможная форма обучения.

В сегодняшней образовательной системе учащиеся познают мир в основном через вербальный канал. Нетрудно представить, что одни структуры активны при чтении определения азимута, а другие, когда ребенок идет на азимут с компасом в руке. Слушание или чтение для мозга, это не то же самое, что наблюдение, прикосновение или конструирование. Даже самое лучшее определение или описание не могут заменить ваш собственный опыт, активирующий различные чувства. Что не менее важно, только обучаясь на опыте, можно наблюдать процессы, происходящие в конкретном ситуационном контексте. Этот контекст играет ключевую роль, поскольку он показывает взаимосвязь между концепциями и устраняет риск их неправильного понимания. Проверяя, как магнит действует на различные материалы, учащиеся узнают, что такое магнетизм. Ограничиваясь чтением определения, они могут не понять новую концепцию или понять ее неверно. Проблемы с точными науками свидетельствуют о том, что многие ученики не понимают изучаемый материал. В этом нет ничего странного, чисто словесная коммуникация с несколькими иллюстрациями является для мозга самой сложной формой познания мира. Нейроны могут обрабатывать только ту информацию, которой они могут придать значение. Работа с чистыми абстракциями без помощи конкретных примеров значительно усложняет этот процесс.

Абстракции недостаточно

Пока Фрэнсис Крик (Francis Crick) и Джеймс Уотсон (James Watson) работали над решением загадки ДНК, в своей лаборатории они создали структуру из проводов и металлических пластин. На столе Уотсона в течение полутора лет создавались последующие версии каркаса из ламелей, соответствующих четырем нуклеотидам, составляющим нуклеиновую кислоту. Хотя оба исследователя знали, что для построения своей модели им следует использовать такое же количество аденина, как и тимина, а также цитозина и гуанина, они пришли к правильной форме спирали только после просмотра рентгеновского изображения, сделанного Розалинд Франклин (Rosalind Franklin). Путь к пониманию структуры ДНК лежал через манипулирование частностями, создание моделей, последующие попытки объединить уже известные элементы и бесконечные дискуссии. Прежде чем исследователи смогли найти правильную формулу, они долго скитались и совершили множество ошибок. Хотя первооткрыватели структуры ДНК, несомненно, являются блестящими учеными, при создании модели спирали им нужно было опираться на конкретные факты. Изучая в школе то, что открыли Крик и Ватсон, учащиеся получают только тексты с большим количеством сложных абстрактных понятий и несколькими приложенными к ним иллюстрациями. Они узнают то, что уже было открыто, и должны усвоить эти знания. Это не привлекательная задача для их мозгов. Их гораздо больше побудит к работе информация о том, какие вещи еще предстоит объяснить и какие проблемы ждут своего решения.

Легко представить, что урок о структуре ДНК может быть совсем другим. Ученики могли бы получить цветные элементы, соответствующие четырем нуклеиновым кислотам, и построить из них модель спирали. Это позволило бы им пойти по пути Крика и Ватсона и увидеть, насколько трудным было то, что они сделали. Такие комплекты могут сопровождаться списком подсказок для облегчения создания модели.

Впечатления и эмоции

Приведенная история открытия структуры двойной спирали кислоты ДНК может быть примером соперничества между двумя командами. Крик и Ватсон работали в Кембридже, а Морис Уилкинсон (Maurice Wilkinson) и Розалинда Франклин (Rosalind Franklin) пытались разгадать тайну ДНК в своей лондонской лаборатории. Все хотели быть первыми, все подошли к своей работе увлеченно, с огромными эмоциями. В учебниках от них нет и следа. Учащимся дается описание и иллюстрация закрученной двойной спирали. Приводятся специализированные понятия, факты и цифры, без человеческих историй, без эмоций. Вместо сочных ароматных блюд ученикам подают сухие опилки. Чтобы сделать свои открытия, самые сильные умы нуждались в деталях и манипулировали ими, для школьников - как лучших, так и более слабых - достаточно абстрактной концентрации слов и иллюстраций. Легко ли понять такие понятия, как нуклеотиды, комплементарность и рибозимы? Читая, что транскрипция — это записывание информации на нить РНК, действительно ли ученики узнают, что это за процесс? Можно ли ожидать, что одних слов будет достаточно для понимания таких сложных вопросов? Исследователи мозга подчеркивают, что условием создания правильных представлений в нейронной сети является понимание обсуждаемых концепций, а это требует их активного использования. Это означает, что у учащихся должно быть время в школе, чтобы обработать предоставленную информацию, они должны использовать ее во многих различных контекстах. Простого прослушивания лекции и чтения текста из учебника далеко недостаточно для того, чтобы в нейронной сети произошли необходимые изменения.

Даже самые выдающиеся исследователи имеют в своем распоряжении конкретные факты, наблюдают за реальными явлениями и проводят эксперименты. Стоит ли верить, что ученикам достаточно слов и абстракций? Когда Уотсона спросили о спирали, он ответил, что она красивая. Если бы некоторые из этих увлечений остались в школьных учебниках, в мозгу учащихся при чтении текстов были бы активны другие нейронные структуры. Сегодня мы знаем, что эмоции - это маркеры памяти, поэтому так сложно понять, почему знания до сих пор передаются в школе в самой сложной для мозга форме.


Д-р Мажена Жилинска (dr Marzena Żylińska)
Работает в области методологии и нейропедагогики, имеет докторскую степень по преподаванию иностранных языков. Работает преподавателем в Педагогическом колледже иностранных языков (Nauczycielskim Kolegium Języków Obcych ) в Торуни и в Университете Нижней Силезии во Вроцлаве. Популяризирует творческое использование новых технологий в обучении. Соорганизатор европейского проекта «Меняющаяся школа». Является автором дидактических материалов, основанных на выводах исследования мозга и книг «Посткоммуникативная дидактика иностранных языков в эру информационных технологий» (Варшава, 2007 г.) и «Нейродидактика. Удобное для мозга преподавание и обучение». Ведет блог «Нейродидактика, или нейроны за школьной партой».

Дата публикации: 8 сентября 2014 г.