Active Learning


Нейронаука Active Learning

Традиционные методики преподавания и обучения, как правило, основаны на том, что студенты будут воспринимать знания пассивно, а именно – слушать лекции и вести конспекты. Однако, исследовательская эффективная педагогика и тренинг предпочитают пользоваться учебными методиками, которые заставляют самих студентов активно участвовать в процессе своего обучения (см. Вингфилд и Блэк, 2005). Чтобы понять, почему активное обучение и тренинговый стиль способствуют улучшению результатов учащихся, обратимся к нейронауке.

С появлением в 1970-х годах медицинского оборудования для нейровизуализации и в 1990-х годах – для функциональной визуализации (МРТ) ученые получили возможность в течение нескольких десятилетий изучать, как мозг обрабатывает различные виды информации.

Естественно, ученые всегда испытывали большой интерес к исследованию процесса обучения и особенно к исследованию памяти. И эти научные изыскания широко демонстрируют, что мультимодальное и мультисенсорное обучение приводит к наиболее долговременным физическим изменениям в мозге и что такой вид обучения активизирует способность памяти сохранять и извлекать информацию.

Мультисенсорный подход к обучению

Оказывается, процесс обучения становится интенсивнее, когда одновременно задействованы несколько нервных путей. Проще говоря, чем более разнообразными методами мы активизируем работу мозга студентов, тем больше они запоминают. Это означает, что чем больше мы задействуем сенсорных, когнитивных, эмоциональных и социальных процессов, тем выше становится их учебный потенциал.

Этого можно достичь следующими методами:

Положить в основу учебного процесса или тренинга какую-либо проблему

  • Это задействует отвечающие за решения конкретных задач области мозга (например, префронтальная кора), которые при пассивном обучении не работают.

Включить легкие письменные задания

  • Это предполагает тактильную стимуляцию (Мюллер и Оппенгеймер, 2014), визуальную стимуляцию (через воображение; Шах, 2013)  и активирует лобные доли мозга, отвечающие за решение конкретных задач.

Использовать все разнообразие обучающих методик

  • Когда ученики используют для решения задачи множество разных способов, например, письмо, аудирование (слушание), проговаривание, обсуждение, движение и т.п., они усваивают учебный материал, активируя в мозге ряд различных взаимосвязанных процессов.  

Давать учащимся задание связать новые знания с уже имеющимися, а также с личным опытом

  • Это активирует старые пути памяти и позволяет новой информации физически подсоединяться к ним.

Организовывать работу учащихся парами или в группах

  • Это задействует социальные, эмоциональные, слуховые и моторные сети.

Когда учащиеся работают друг с другом, они задействуют гораздо больше когнитивных и сенсорных сетей.

В процессе обучения учащиеся общаются и слушают друг друга, испытывают позитивные эмоции, двигаются и решают поставленные задачи.

Сравним с пассивным обучением, когда студенты просто спокойно сидят и слушают: как правило, они не развивают такую разнообразную работу всех областей мозга. Задействуя несколько разных процессов одновременно, учащиеся усваивают и запоминают значительно большее количество информации.

Почему мультимодальная активация важна для обучения?

Запоминание включает в себя складирование новой информации или создание в мозге новых нейронных связей. Таким образом, усвоение новых знаний предполагает создание новых нейронных связей, то есть физические изменения в мозге, которые происходят посредством гиппокампа. Гиппокамп нам необходим почти для всех типов обучения. Мультисенсорный метод обучения максимально задействует эту область мозга.

Многие из нас, вероятно, слышали, что гиппокамп «создает» память, но обычно не совсем понимают, что именно это означает. Ниже представлена иллюстрация, показывающая где расположен гиппокамп (с двух сторон):

Как вы можете заметить, гиппокамп расположен в центре, а это означает, что он может связываться со всей поверхностью коры головного мозга. Кора головного мозга это наружный слой, где происходят все процессы высшего порядка.

Когда мы получаем новую информацию, нейроны, которые кодируют эту информацию в ее различных аспектах, начинают одновременно «вспыхивать» и физически связываются вместе, соединяя фрагменты старых знаний, чтобы создать новые.

Когда нейроны «вспыхивают» одновременно, они посылают сигнал о том, что две области (или группы нейронов) реагируют на один и тот же источник информации, чтобы две области или кластеры «встретились». Ответив на один и тот же сигнал, нейроны начинают «дружить».

      

Но что если одновременно «вспыхивающие» нейроны расположены в мозгу далеко друг от друга? Чтобы физически связать эти далекие нейроны, нам понадобится помощь нашего гиппокапма.

Сначала гиппокамп связывается с областями коры головного мозга, которые «вспыхивают» одновременно (например, с зоной понимания, языковой, эмоциональной и т. д.). Через некоторое время гиппокамп налаживает прямую связь между двумя точками коры мозга или кластерами нейронов, и память о чем-то конкретном от гиппокампа больше не зависит. Теперь данная информация будет постоянно храниться в коре, т.е. на внешнем слое головного мозга.

Ниже представлена иллюстрация, показывающая, как гиппокамп соединяет разные кортикальные нейроны, сначала связываясь с ними сам, а затем помогает складировать информацию уже в самой коре (Вард, 2015).

Гиппокамп как бы общий друг, который знакомит двух людей, которые раньше друг друга не знали. Общий друг нужен для того, чтобы познакомить двух людей, а потом новые друзья уже обходятся без него. Таким образом информация постоянно хранится в мозгу человека как долговременная память. В итоге, чем больше областей мозга задействовано, тем больше кортикальных модулей должен связать гиппокамп. Это, в свою очередь, надежнее складирует информацию в мозгу и помогает легче ее оттуда извлекать.

В то время как пассивное обучение приводит к налаживанию лишь односторонних слабых связей между нейронами, активное мультисенсорное обучение создает глубоко укорененные множественные связи.