Zamieszczona rycina przedstawia tzw. lejek norymberski, który dobrze odzwierciedla cały czas pokutujące w szkolnictwie bierne nastawienie do nauczania i uczenia się, czyli „wlewanie” wiedzy do głowy.

Neurodydaktyka, czyli nauczanie przyjazne mózgowi to dziedzina, która przeciwstawia się takiemu podejściu. U jej podstaw leży znajomość budowy mózgu oraz znajdujących się w nim struktur aktywnych w trakcie uczenia się, a także zachodzących w nich procesów prowadzących do przyswajania nowych informacji.

Mózg

Zacznijmy zatem od podstaw. Mózg, a właściwie mózgowie dorosłego człowieka waży około 1,4 kg (2% masy ciała) i zużywa 20% naszej energii. Wewnątrz mózgowia wyróżnia się skupiska komórek nerwowych – jądra oraz korę mózgu. Składa się na niego 5 płatów: czołowy, ciemieniowy, potyliczny, skroniowy i brzeżny. Mózgowie oraz rdzeń kręgowy to największe skupisko komórek nerwowych (neuronów) w ciele człowieka. Przyjmuje się, że w samej korze mózgowej znajduje się 19 do 22 miliardów neuronów (w zależności od płci i wieku). Każdy z tych neuronów łączy się z 10 000 innych za pomocą włókien nerwowych. Jedno na 10 milionów połączeń łączy się ze „światem zewnętrznym”, reszta dotyczy powiązań wewnętrznych.

Przekazywanie informacji

nerve-cell

Neuron składa się z ciała komórki, od którego odchodzą wypustki: akson i dendryty, a z innymi komórkami łączy się za pomocą synaps. Podstawową czynnością neuronu jest przetwarzanie i przewodzenie sygnału elektrycznego. Sygnały – czyli informacje od innych neuronów odbierane są poprzez synapsy zlokalizowane na dendrytach (strefa wejścia). Następnie sygnał jest przewodzony wzdłuż komórki i przekazywany do synaps na zakończeniach aksonu, gdzie dochodzi do przekazania informacji kolejnym komórkom nerwowym (strefa wyjścia). Synapsy przetwarzają impuls nerwowy w sygnał chemiczny poprzez uwolnienie neuroprzekaźnika, który przekazuje sygnał kolejnej komórce. Neuroprzekaźnikami są takie substancje chemiczne jak np. dopamina, serotonina czy noradrenalina.

Ponieważ neurony działają w systemie zerojedynkowym (neuron albo zostaje pobudzony, albo nie), łatwo porównać czynność mózgu do niezwykle wydajnego komputera. Przyjmując, że pojedynczy impuls nerwowy to 1 bit informacji, można dojść do następującego wyniku: ludzki mózg otrzymuje w przybliżeniu informację rzędu 100 MB/s (wejście) i przekształca je w wyjście na poziomie 50 MB/s.

Hipokamp

brain

W płacie ciemieniowym, po obu stronach zlokalizowany jest hipokamp  – struktura, której komórki nerwowe (neurony) specjalizują się we wszelkich „nowościach”, czyli uaktywniają się w nieznanych miejscach, w trakcie nowych zdarzeń, ale również przy pierwszym kontakcie z danym z słowem. Na podstawie przeprowadzonych eksperymentów stwierdzono, że zarówno w zetknięciu z nowym miejscem, jak i słówkiem, w hipokampie powstaje neuronowa reprezentacja danego zdarzenia (tzn. następuje aktywacja określonych neuronów).

Można więc stwierdzić, że nasz mózg chłonie wszystko co nowe, a przez to interesujące. Podobnie jest też z rozwojem umiejętności językowych u dzieci. Zbadano, że już siedmiomiesięczne niemowlęta dłużej skupiają uwagę na wzorcu językowym, który jest nowy.

Nasz język ojczysty pełen jest nieregularności. Ci z czytelników, którzy mają okazję obserwować rozwój języka u dzieci, na pewno świadomi są zabawnych błędów wynikających z hiperregularyzacji – czyli przenoszenia zasad właściwych dla jednej grupy koniugacyjnej lub deklinacyjnej na słowa należące do innej grupy (np. przy tworzeniu form przeszłych czasowników: „siedziłem” zamiast „siedziałem”, „idła” zamiast „szła”; podobnie z deklinacją: np. „piesa” zamiast „psa”). Świadczy to o tym, co również zostało potwierdzone w badaniach, że dzieci najpierw przyswajają pewną zasadę, a następnie są w stanie ją stosować we wszystkich sytuacjach językowych. Opanowanie form nieregularnych dzieje się w dalszym etapie.

W ten sposób zachowuje się też sieć neuronowa w naszym mózgu: najpierw wychwytuje to co nowe, wyjątki, a w dalszej kolejności przyswaja zasady dotyczące tych wyjątków, Efektem całego procesu jest znajomość zarówno zasad jak i wyjątków. Dochodzi do tego na drodze prób i błędów, czyli poprzez doświadczenia – nasz mózg uczy się przetwarzając przykłady, na ich podstawie tworzy zasady, które następnie automatycznie stosuje.

Podsumowując

new world

W procesie nauki przyjaznej mózgowi przechodzimy drogę czterech faz kompetencji (umiejętności):

  • od nieświadomej niekompetencji (małych umiejętności i małej wiedzy) – kiedy mamy styczność z nowością i jesteśmy zmotywowani do zgłębiania danego tematu,
  • poprzez świadomą niekompetencję (małe umiejętności, mała wiedza) – gdy przeglądamy się przykładom, próbujemy formułować pewne zasady i popełniamy błędy,
  • świadomą kompetencję (duże umiejętności, duża wiedza) – na tym etapie jesteśmy świadomi zasad, ale umiejętność ich zastosowania łączy się z potrzebą koncentracji,
  • aż do nieświadomej kompetencji (duże umiejętności, wiedza zautomatyzowana) – gdy osiągniemy umiejętność stosowania właściwych zasad w sposób odruchowy.

Żeby móc przejść przez cztery powyższe fazy, należy zatem pamiętać przede wszystkim o elemencie nowości, zaciekawienia i zaskoczenia.  Po drugie, aby nasz mózg przyswoił nową wiedzę, musi mieć dostęp do dużej ilości przykładów, które może przetworzyć. Po trzecie, szczególnie na etapie prób i błędów, niezbędne jest przyjazne i wspierające środowisko, które zapewnia nam poczucie bezpieczeństwa i daje informację zwrotną, że popełnianie błędów jest nieodzownym elementem procesu nauki. Kolejny etap wiąże się z potrzebą przestrzeni na samodzielne sformułowanie własnych zasad i sposobność zastosowania ich w praktyce. Jak sprawdzić, czy osiągnęliśmy już ostatni etap? Najprościej – dzieląc się naszymi doświadczeniami z innymi.