4. Πώς μαθαίνει ο εγκέφαλος;

Τα επιστημονικά δεδομένα μας επιτρέπουν να πιστεύουμε ότι η μνήμη είναι οργανωμένη με τέτοιο τρόπο ώστε οι μνήμες και η γνώση μας να σχηματίζουν δίκτυα όπου κάθε στοιχείο συνδέεται με εκείνα με τα οποία διατηρεί μια ουσιαστική σχέση (Sousa, 2010). Για να ενσωματωθεί νέα γνώση, πρέπει να συνδεθεί με υπάρχουσες δομές γνώσης (προηγούμενη γνώση) με τις οποίες έχει σημασιολογική σχέση. Αυτό δεν είναι μια πρόσφατη εξέλιξη. Υπάρχουν αμέτρητα στοιχεία από τη γνωστική ψυχολογία και τη νευροβιολογία που βοηθούν στην κατανόηση των φαινομένων που σχετίζονται με τη μάθηση (Vygotsky, Piaget, Barlett).

Μαθαίνουμε όταν συνδέουμε σχετική προηγούμενη γνώση με τον μαθησιακό στόχο. Όσο περισσότερες συνδέσεις κάνουμε, τόσο ισχυρότερη θα είναι η μάθηση και τόσο πιο εύκολο θα είναι να την ανακτήσουμε όταν χρειάζεται, επειδή περισσότερα διαφορετικά περιβάλλοντα θα την ενεργοποιήσουν.

Η επεξεργασία πληροφοριών που οδηγεί σε καλύτερη μάθηση παρατηρείται χρησιμοποιώντας τεχνικές λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας, οι οποίες δείχνουν ποια μέρη του εγκεφάλου ενεργοποιούνται περισσότερο από το συνηθισμένο όταν εκτελούμε ορισμένες νοητικές ενέργειες. Ήταν ακόμη δυνατό να προβλεφθεί η πιθανότητα να απομνημονευθεί ένα ερέθισμα σύμφωνα με τον βαθμό ενεργοποίησης της μετωπιαίας περιοχής του εγκεφάλου.

Εάν η εκπαίδευση επηρεάζει τον εγκέφαλο, και ο εγκέφαλος είναι το όργανο που μας επιτρέπει να προσαρμοστούμε στο περιβάλλον μας και να το μετασχηματίσουμε, το να γνωρίζουμε πώς σχηματίζεται και πώς λειτουργεί, πώς μαθαίνει, τι τον παρακινεί, τι εκτιμά περισσότερο, πώς διατηρεί τις πληροφορίες που λαμβάνει και ο τρόπος με τον οποίο τις χρησιμοποιεί, θα μας βοηθήσει να τελειοποιήσουμε τις εκπαιδευτικές μας στρατηγικές.

Η μνήμη είναι η ικανότητα που μας δίνει τη δυνατότητα να μαθαίνουμε, αλλά δεν μαθαίνουμε τα πάντα με τον ίδιο τρόπο. Υπάρχουν διαφορετικά μαθησιακά αντικείμενα που περιλαμβάνουν διαφορετικούς τύπους μάθησης. Για παράδειγμα, η εκμάθηση μιας δεξιότητας δεν είναι το ίδιο με την εκμάθηση μιας έννοιας. Η έρευνα έχει δείξει ότι έχουμε διαφορετικούς τύπους αναμνήσεων που επιτρέπουν διαφορετικούς τύπους μάθησης και διαφορετικές χρήσεις πληροφοριών. Δηλαδή, η μνήμη δεν είναι μια ενιαία δεξιότητα, αλλά ένα σύνολο δεξιοτήτων που εξαρτώνται από διαφορετικές νευρικές διεργασίες και δομές. Δεν υπάρχει μία μνήμη, αλλά διαφορετικά συστήματα μνήμης που αποτελούν αντικείμενο μελέτης στην εκπαιδευτική έρευνα.

Υπάρχει πολλή συζήτηση για την ενεργητική μάθηση, αλλά μερικές φορές συγχέεται με τις εκπαιδευτικές πρακτικές στις οποίες ο μαθητής κάνει κάτι ("μαθαίνει κάνοντας"). Ωστόσο, δεν έχει σημασία το αν κάνουν κάτι, αλλά να σκέφτονται ενεργά το αντικείμενο της μάθησης, να αναζητούν νόημα και να το αντιπαραβάλλουν με τις προηγούμενες γνώσεις τους ("μαθαίνει με το να σκέφτεται").

Οποιαδήποτε ενεργή μαθησιακή εμπειρία πρέπει να περιλαμβάνει αναστοχαστικές δραστηριότητες που διασφαλίζουν ότι ο εκπαιδευόμενος στοχάζεται σε αυτό που μαθαίνει. Υπάρχει μια σημαντική διαφορά εδώ μεταξύ διδασκαλίας και υποστήριξης της μάθησης, και αυτό είναι ένα καλά ερευνημένο θέμα: επιτυγχάνονται καλύτερα αποτελέσματα εάν η μάθηση καθοδηγείται από τον δάσκαλο, ο οποίος καθοδηγεί τη λογική και τον στοχασμό των μαθητών. Όταν ο αναστοχασμός γίνεται ομαδικά, δίνοντας την ευκαιρία σε όλους να μοιραστούν, να αντιπαραβάλουν και να συζητήσουν ιδέες με τους συμμαθητές και τον δάσκαλο σε μια χαλαρή ατμόσφαιρα, η επίδραση στη μάθηση είναι πολύ σημαντική.

Όταν οι εκπαιδευόμενοι πρέπει να μάθουν μια νέα έννοια, είναι σημαντικό να υποθέσουμε ότι είναι αδύνατο να διδαχθούν έννοιες "με μετάδοση". Οι έννοιες κατασκευάζονται στο μυαλό του εκπαιδευόμενου από τις γνώσεις που είναι διαθέσιμες στη μακροπρόθεσμη μνήμη του, δηλαδή τις προηγούμενες γνώσεις του. Προκειμένου ο εκπαιδευόμενος να μάθει, πρέπει να προωθήσουμε αλλαγές στον τρόπο με τον οποίο οι εκπαιδευόμενοι συσχετίζουν τις γνώσεις τους και ίσως να παρέχουμε κάποιους νέους συνδέσμους (νέα δεδομένα) για να τους καθοδηγήσουν στην κατασκευή των εννοιών. Αυτή η κατασκευή συνεπάγεται μια τροποποίηση των υπαρχουσών συνδέσεων, μια «επανακαλωδίωση» που δεν είναι απλή: απαιτεί χρόνο, πολλαπλές ευκαιρίες και κίνητρα από την πλευρά των μαθητών.

Σύμφωνα με τη γνωστική θεωρία της πολυμεσικής μάθησης, η διαδικασία που ακολουθούμε για να μάθουμε είναι η εξής: οι πληροφορίες μας παρουσιάζονται με λέξεις και εικόνες και γίνονται αντιληπτές από τις αισθήσεις μας, περνώντας στιγμιαία από την αισθητηριακή μας μνήμη (Mayer, 2008). Αν προσέξουμε τι υπάρχει σε αυτή τη μνήμη, οι πληροφορίες περνούν στη λειτουργική μνήμη μας για περαιτέρω επεξεργασία. Στη λειτουργική μνήμη οργανώνουμε νοερά τις λέξεις για να σχηματίσουμε ένα λεκτικό μοντέλο και οργανώνουμε εικόνες για να σχηματίσουμε ένα οπτικό μοντέλο, και στη συνέχεια ενσωματώνουμε και τα δύο μοντέλα μαζί για να τους δώσουμε συνοχή. Αντλούμε επίσης από τις προηγούμενες γνώσεις μας για να ενσωματώσουμε μαζί τους και τα δύο μοντέλα, αναζητώντας πάντα τη συνοχή. Αυτή η αναζήτηση για συνοχή έχει να κάνει με το να κατανοήσουμε αυτά που μαθαίνουμε ώστε να περάσουν στη μακροπρόθεσμη μνήμη μας (από την οποία έχουμε ανακτήσει προηγούμενες γνώσεις). Αυτό ονομάζεται ουσιαστική ή σημαντική μάθηση.

Επομένως, για να πραγματοποιηθεί η μάθηση, πρέπει να εκτελεστούν οι τρεις γνωστικές διαδικασίες: επιλογή των σχετικών λέξεων/εικόνων (δίνοντας προσοχή σε αυτές), οργάνωσή τους για να αποκτήσουν συνεκτικές νοητικές αναπαραστάσεις και ενσωμάτωση αυτών των νοητικών αναπαραστάσεων μεταξύ τους και με την προηγούμενη γνώση. Όταν εκτελούνται και οι τρεις διαδικασίες, μιλάμε για ενεργητική μάθηση. Για να ξεκινήσει και να διατηρηθεί η ενεργητική μάθηση, απαιτείται να χρησιμοποιηθούν κατάλληλα παρακίνηση και μεταγνωστικές στρατηγικές.

Η παρακίνηση μπορεί να βασίζεται σε διάφορες πτυχές: το ενδιαφέρον μας για το αντικείμενο, τις πεποιθήσεις μας για την αυτο-αποτελεσματικότητα, τους στόχους που θέτουμε για τον εαυτό μας και την αντιληπτή κοινωνική συνεργασία του μαθησιακού περιβάλλοντος. Η μεταγνώση αναφέρεται στη γνώση του τρόπου με τον οποίο μαθαίνουμε και στον έλεγχο που ασκούμε ως μαθητές στη δική μας μαθησιακή διαδικασία. Οι αυτορυθμιζόμενοι μαθητές διαθέτουν μεταγνωστική γνώση και μεταγνωστικό έλεγχο, επομένως οι δάσκαλοι πρέπει να βοηθήσουν τους μαθητές μας να γίνουν αυτορυθμιζόμενοι μαθητές.

Ο μετασχηματισμός των νοητικών μοντέλων που οδηγεί στην εκμάθηση νέων εννοιών είναι αυτό που οι ερευνητές στη γνωστική ψυχολογία αποκαλούν εννοιολογική αλλαγή (Sousa, 2010). Υπάρχουν πολλές μορφές εννοιολογικής αλλαγής, οι οποίες διαφοροποιούνται ανάλογα με το βαθμό βάθους και τη δυσκολία τους να συμβούν. Δυστυχώς, εμείς οι δάσκαλοι συχνά αγνοούμε αυτά τα επίπεδα δυσκολίας και, ως εκ τούτου, ενδέχεται να μην τροποποιούμε επαρκώς τις μεθόδους διδασκαλίας μας όταν αντιμετωπίζουμε διαφορετικές περιπτώσεις.

Οι δάσκαλοι χρησιμοποιούν συχνά διδακτικά πλαίσια που είναι πολύ διαφορετικά από τα πλαίσια στα οποία εφαρμόζεται η μάθηση και αναμένουμε ότι αυτό που μαθαίνουν στην τάξη θα έχει αντίκτυπο στην απόδοσή τους σε σχετικές καταστάσεις, αλλά σε διαφορετικά πλαίσια: αναμένουμε τη μάθηση που κάνουν να είναι μεταβιβάσιμη. Δυστυχώς, το πρόβλημα είναι ότι, υπό το φως ενός και πλέον αιώνα έρευνας, έχει καταστεί σαφές ότι η μεταφορά της μάθησης δεν συμβαίνει τόσο αυθόρμητα όσο πιστεύουμε. Αντίθετα, η μεταφορά της μάθησης από το ένα πλαίσιο στο άλλο είναι στην πραγματικότητα πολύπλοκη και επομένως σπάνια.

 Στην ψυχολογία, ο όρος λειτουργική μνήμη χρησιμοποιείται για να περιγράψει την ικανότητά μας να κρατάμε διανοητικά και συνειδητά και να χειριζόμαστε περιορισμένο αριθμό πληροφοριών για σύντομες χρονικές περιόδους. Είναι ο νοητικός χώρος όπου αντιλαμβανόμαστε συνειδητά την πραγματικότητα, όπου θυμόμαστε, όπου συλλογιζόμαστε και όπου φανταζόμαστε. Δυστυχώς, η λειτουργική μνήμη είναι περιορισμένη με διάφορους τρόπους και μπορεί εύκολα να μας απογοητεύσει όταν τη χρειαζόμαστε περισσότερο. Για να διατηρήσουμε μια πληροφορία στη λειτουργική μνήμη, δεν μπορούμε να σταματήσουμε να την προσέχουμε και πρέπει να αποφεύγουμε περισπασμούς. Είναι επίσης μια μνήμη με περιορισμένο χώρο, οπότε αν προσπαθήσουμε να κρατήσουμε πάρα πολλές πληροφορίες, ξεχειλίζουν και οι πληροφορίες χάνονται. Ένας άλλος περιορισμός εμφανίζεται όταν εκτελείτε δραστηριότητες που απαιτούν υψηλή νοητική διαδικασία, επειδή ο χώρος μειώνεται. Θα πρέπει επίσης να αναφέρουμε ότι η λειτουργική μνήμη είναι πολύ ευαίσθητη στο στρες και το άγχος, συναισθηματικές καταστάσεις που την κατακλύζουν με σκέψεις που δεν σχετίζονται με το έργο που θέλουμε να εκτελέσουμε.

Το να λάβεις υπόψη τους περιορισμούς της λειτουργικής μνήμης είναι θεμελιώδους σημασίας όσον αφορά την προώθηση της μάθησης. Είναι το σημείο συμφόρησης που καθορίζει την ικανότητά μας να μαθαίνουμε. Μία από τις θεωρίες για το πώς μαθαίνουμε με τα πιο εμπειρικά στοιχεία και πρακτική εφαρμογή στην τάξη είναι η θεωρία γνωστικού φορτίου, η οποία βασίζεται στην αναγνώριση του κρίσιμου ρόλου της λειτουργικής μνήμης στη μάθηση και στην αναγνώριση των περιορισμών της: για να μάθουμε είναι σημαντικό να μην υπερχυλίζουμε της λειτουργική μνήμη

Οι ανώτερες γνωστικές δεξιότητες όπως ο συλλογισμός, η επίλυση προβλημάτων, η κριτική ανάλυση ή η δημιουργικότητα βασίζονται απαραίτητα σε μια ευρεία βάση ουσιαστικής γνώσης (Tokuhama-Espinosa, 2010). Για να αποκτηθεί μια τέτοια γνώση, πρέπει να είναι γνώση που να είναι κατανοητή και μεταφερόμενη σε πολλαπλά πλαίσια, και αυτό επιτυγχάνεται όταν η μάθηση είναι βαθιά. Για να επιτευχθεί αυτό, οι εκπαιδευτικοί πρέπει να παρέχουν ευκαιρίες στους εκπαιδευόμενους να χρησιμοποιήσουν τη μάθηση. Με την ευρεία έννοια, οι μαθητές αναπτύσσουν ουσιαστική γνώση όταν τη χρησιμοποιούν για να αναλύσουν και να ερμηνεύσουν καταστάσεις, να λύσουν προβλήματα και να δημιουργήσουν κάθε είδους λύσεις.

Είναι σαφές ότι αυτό που είναι απαραίτητο για την ανάπτυξη ουσιαστικής γνώσης είναι ο χρόνος. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να αναλογιστούμε το εύρος των εκπαιδευτικών στόχων. Υπό αυτή την έννοια, όλα τα στοιχεία δείχνουν στο γεγονός ότι είναι προτιμότερο να επιλέγουμε λιγότερο εκτεταμένα αλλά πιο εμπεριστατωμένα προγράμματα σπουδών παρά εκτενή αλλά επιφανειακά προγράμματα σπουδών που προσπαθούν να ασχοληθούν με πολλές γνώσεις αλλά δεν επιτρέπουν τη σωστή κατανόησή τους. Μια σημαντική διαφορά μεταξύ της βαθιάς και της ρηχής μάθησης έγκειται στην ικανότητα των μαθητών να μεταφέρουν κι εφαρμόζουν τη νέα τους γνώση.

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το πώς μαθαίνει ο εγκέφαλος, ελέγξτε τις πρόσθετες πηγές:

  • Weinstein, Y., Sumeracki, M., & Caviglioli, O. (2018). Understanding how we learn: A visual guide. Routledge.
  • Slotnick, SD (2017). Cognitive neuroscience of memory. Cambridge University Press.
  • Thomas, MS, Mareschal, D., & Dumontheil, Ι. (Επιμ.). (2020). Educational neuroscience: development across the life span. Routledge.
  • Mystakidis, S. (2021). Deep Meaningful Learning. Encyclopedia, 1(3), 988–997. https://doi.org/10.3390/encyclopedia1030075
elGreek