Psychologia Ogólna cz. B 11.04.2013
Neurodydaktyka, czyli jak uczyć w zgodzie z mózgiem
„mózg ucznia to miejsce pracy nauczyciela” (Manfred Spitzer)
Neurodydaktyka (Gerhard Preiss, 1984)
Neuropedagogika
Nauczanie kompatybilne z możliwościami mózgu – brain compatible learning
Nauczanie przyjazne mózgowi – brain friendly learning
„neurodydaktyka opiera się na zdolności ludzi do uczenia się poszukuje warunków, w których nauka przebiega najlepiej. Kluczową myślą jest przekonanie, że elastyczność mózgu i możliwość uczenia się tworzą jedną całość, która jest wzajemnie powiązana (G. Preiss, 1998)
„Rola mózgu w uczeniu się” – Erich Petlak, Jana Zajacova
Nasze mózgi:
Są przystosowane do rozwiązywania problemów i przetwarzania informacji, a nie od ich reprodukowania
Łatwo zapamiętują to, co mogły poznać dzięki aktywności rąk i połączeniu wielu zmysłów
Dużo lepiej zapamiętują to wszystko, co ma dla nich praktyczne znaczenie i te informacje które są nowe, ciekawe i które potrafią odnieść do swoich dotychczasowych doświadczeń
Potrzebują przerw i czasu na konsolidację
Dobrze zapamiętują informacje łączące wiedzę kognitywną z emocjami i aktywnością ciała
Dużo lepiej kodują w pamięci długotrwałej informacje poznane w bezstresowej, przyjaznej atmosferze
Co wpływa na uczenie się? Co uwzględnić
Sen a uczenie się
Rytmy okołodobowe regulują nasze funkcjonowanie poznawcze.
Faza REM (z ćwiczeń)
Efekty deprywacji snu (z ćwiczeń)
(Fragment filmu „Siła mózgu”)
Melatonina – pomaga w zasypianiu, oddziałuje na ośrodkowy układ nerwowy sprawiając, że chce nam się spać. Podczas długiego czasu deprywacji snu mózg odcina ośrodki niepotrzebne dla codziennego funkcjonowania np. ośrodek logicznego myślenia.
Sen służy utrzymaniu przy życiu neuronów.
Faza REM – ośrodek logicznego myślenia wyłączony, podwojenie przepływu krwi, mięśnie w czasie tymczasowego porażenie, szybkie ruchy gałek ocznych. W skali całego życia śnimy w sumie przez 6 lat. Zadaniem snów jest gromadzenie wspomnień. Podczas spoczynku mózg segreguje wszystkie elementy przeżytego dnia wyrzucając niepotrzebne.
Świadome sny – takie, w trakcie których jesteśmy świadomi, że to tylko sen.
Znaczenie snu dla uczenia się
Sen wpływa na to jak przyswajamy sobie, podtrzymujemy nowe umiejętności, jak zapamiętujemy informacje i na naszą zdolność twórczego myślenia.
Badania:
Roberta Stickgolda nad walorami drzemki – poddawał on badaniu studentów i dał im do rozwiązania zadanie które polegało na różnicowaniu wzorów geometrycznych, które wymagało bardzo dużej koncentracji uwagi. Im dłużej trwało zadanie tym pogarszało się ich wykonanie, gdyż pojawiało się zmęczenie. W momencie kiedy badacz pozwalał na ucięcie dobie drzemki (30-40 min) pomiędzy sesjami to w zdecydowany sposób przywracało wysoki poziom wykonywania zadania. Nie było tego efektu gdy pozwalał na zwykły odpoczynek (nic nie robienie, odprężanie się). To co ważne, należy uczyć się przed snem i naukę przerywać krótkimi okresami drzemki. Zalety drzemki: Podwyższona czujność, zwiększona koncentracja i sprawność motoryczna, polepszenie nastroju. Dla skrócenia okresu latencji snu (bycia sennym) można wypić kawę.
Pierre Maqueta nad rolą snu wolnofalowego – stwierdził, że po uczeniu się jeżeli następuje snu to w trakcie niego następuje pobudzenie hipokampa (3 i 4 faza) i odpowiednich ośrodków kory. W czasie snu następuje transfer od jednego ośrodka do drugiego, następuje konsolidacja śladów pamięciowych. Wpływa na poprawę wyników ćwiczeń następnego dnia, na głębokie zapamiętywanie treści.
Louie & Wilsona nad „replay” w fazie REM – w tej fazie następuje odtworzenie informacji zapamiętywanych w ciągu dnia. Prowadzili badania na szczurach, które umieszczono w nowych dla nich okrągłych klatkach. Rozsypano im kawałki czekolady że zachęcić je do eksploracji labiryntu. Układ był taki że wymuszał poruszanie się po okręgu. Miały one implanty więc można było badać jak uaktywniają się komórki miejsc (zapamiętywanie informacji gdzie się znajdujemy). W trakcie fazy REM u szczurów pojawiały się te same wzorce aktywności komórek miejsc które uaktywniały się w ciągu dnia. Szczury śniły że znajdują się w określonych miejscach w klatce. W trakcie marzeń sennych odgrywane są pewne pozostałości dnia.
Deidre Barret nad twórczym rozwiązywaniem problemów w REM – prowadziła badania eksperymentalne na studentach. Zainspirowała się tym że część badaczy przyznawała się do tego że wpadła na pomysł jak rozwiązać pewien problem w trakcie snu. Berret badała studentów prosząc o to żeby pomyśleli o problemie z którym się właśnie zmagają, mieli o tym problemie pomyśleć intensywnie przed snem. Przez tydzień mieli spisywać swoje sny zaznaczając sny które mogły dotyczyć tego tematu który je nurtował. Okazało się, że co druga osoba miała sen dotyczący problemu, co 3 osoba znalazła w swoim mniemaniu rozwiązanie dotyczącego problem. Jest to też forma pracy terapeutycznej. Jak to możliwe? Obszary w mózgu które zawsze mówią o tym co logiczne w fazie snu REM zostają wyłączone i kiedy wyłączamy je to tak jakby zdejmujemy jedną z masek pod którą jest coś co w głowie nam się nie mieściło a co może być rozwiązaniem. Wysoka aktywność obszarów wzorkowych w trakcie snu umożliwia wizualizacje i jest ona żywsza i łatwiejsza w trakcie snu a jest ona związana mocno z twórczym rozwiązywaniem problemów.
Jima Horne’a i Yvonne Harrison nad skutkami deprywacji snu – wskazują że nawet jedna bezsenna noc upośledza bardzo twórcze myślenie, podejmowanie decyzji, z dolności do realizacji planów i uwzględniania w działaniu nowych informacji. Badali oni studentów, którym dali grę komputerową, która była bardzo realistyczna i która wymagała refleksu. Stwierdzono ze po ponad 30 godzinach bez snu spędzonych nad grą poziom wykonania w tej grze bardzo się pogorszył. Ci którzy w nią grali byli mniej twórczy i pomysłowi, trzymali się nieefektywnych strategii. Wiadomo ze po okresie deprywacji snu mózg dąży do kompensacji braku snu, uruchamia rezerwy, badania neuroobrazowe – osoby badane pozbawione snu, w ich mózgach uruchamiają się dodatkowo płaty ciemieniowe. Tam ukryte są mechanizmy kompensacyjne mózgu która może być tylko krótkotrwała, na dłuższą metę jest niemożliwa.
Ważność higieny snu w życiu i w uczeniu się – sztuka zdrowego, zrównoważonego stylu życia. Polega na tym, żeby dbać o swój sen tak żeby był naturalny, nieprzerwany i miał zachowaną architekturę faz snu. Dla jej zachowania konieczna jest melatonina, jest wydzielana w całkowitej ciemności. Nawet krótkotrwałe włączenie światła dowiedziono że zaburza wydzielanie melatoniny. Architektura snu może też być zaburzana substancjami psychoaktywnymi (np. kofeina, alkohol).
Uczenie się a emocje
Zaangażowanie emocjonalne znacząco poprawia wyniki uczenia się!
BADANIA: Cahilla i WSP. (1994)
Podzielili badanych na 4 grupy osób. Pierwsza usłyszała historię nr 1. Prosili żeby po tygodniu powiedzieć jakie to były procedury medyczne. Historyjka 2 – to samo
Lepiej zapamiętywali procedury w historyjce 2
| Historyjka 1 | Historyjka 2 |
|---|---|
| Chłopiec jedzie z matką przez miasto alby odwiedzić ojca pracującego w szpitalu. Tam przygląda się różnym procedurom medycznym | Chłopiec jedzie z matką przez miasto i zostaje ciężko ranny w wypadku samochodowy. Jest natychmiast przetransportowany do szpitala i poddany różnym procedurom medycznym. |
Inna wersja eksperymentu – podawano propranolol (objawy takie jak przy denerwowaniu się). Przeczytano badanym historyjki i okazało się, że zdecydowanie gorsze wyniki w zapamiętaniu mają osoby którym podano tę substancję.
Uczenie się a lęk
Uczenie się lęku (warunkowanie strachu)
Uczenie się i inne procesy poznawcze w lękorodnych warunkach
Dzięki jądrom migdałowatym możemy automatycznie reagować emocjonalne, ich działanie zapewnia przetrwanie organizmu, ich pobudzenie przygotowuje ciało do ucieczki i do obrony (napięcie mięsni, zwiększone ciśnienie krwi)
Jeżeli usunie się szczurom jądra migdałowate one nie nauczą się bać.
Jeżeli jądra działają mózg przechodzi na działanie automatyczne, blokuje luźne skojarzenia i blokuje myślenie twórcze. Strach uniemożliwia to co jest ważna w myśleniu twórczym. W trakcie burzy mózgów zabroniona jest krytyka bo spowodowałaby zahamowanie twórczego myślenia.
Silny strach może spowodować lepsze zapamiętywanie informacji ale są granice. Ludzie, które cierpią na PTSD nie potrafią zapomnieć traumy, wraca to do nich w przebłyskach we śnie i na jawie. Problem polega na tym, że bardzo silny lęk uniemożliwia to co ma zostać osiągnięte podczas uczenia, której ideą jest połączenie nowej treści z treściami posiadanymi i umieć te treści wykorzystać.
Uczenie się a stres
Stres ostry a stres przewlekły (długotrwały) – skutki (Sapolsky) – duży wyrzut glukozy do krwi, ale jednocześnie hamowany przez mózg.
| Sensowne reakcje w OSTRYM stresie | Patologiczne odpowiedniki w PRZEWLEKŁYM stresie |
|---|---|
| Mobilizacja energii | Miopatia, zmęczenie, cukrzyca |
| Podwyższone ciśnienie | Wywołane stresem nadciśnienie |
| Podwyższony poziom możliwości poznawczy, | Obumieranie neuronów |
| Zahamowane trawienie | Wrzody układu pokarmowego |
| Zahamowany wzrost | Psychogenne karłowatość, osteoporoza |
| Zahamowane procesy reprodukcyjne | Zanik miesiączki, impotencja, utrata popędu płciowego |
| Zahamowany układ odpornościowy | Podwyższone ryzyko zachorowań, obumieranie neuronów szczególnie w hipokampie |
Stres ostry – mobilizuje nas do ucieczki lub do obrony, okresowo powoduje wzrost czujności.
Długotrwały stres jest zabójczy dla mózgu.
Wniosek – nauczanie kompatybilne z mózgiem powinno opierać się na pozytywnych, przyjemnych emocjach.
Uczenie się a nagroda
Rola układu nagrody i dopaminy w uczeniu się.
Nagradzani jesteśmy w stanie powtarzać reakcję która przyczyniła się do otrzymania nagrody.
Układ dopaminowy (układ nagrody) ma kluczową rolę w uczeniu się. Dopamina jest neuroprzekaźnikiem, który odgrywa w mózgu różna funkcję między innymi wydzielana przez jądro półleżące powoduje wyrzut neuropeptydów w korze czołowej, które przypominają opioidy (Dają nam przyjemne odczucie). Bezpośrednio w korze czołowej uwalniana jest dopamina co może dawać odczucie jasności myślenia. Układ dopaminergiczny działa gdy zachodzą zdarzenia które prowadzą do rezultatów lepszych niż się spodziewaliśmy.
Wpływ na układ nagrody mają nikotyna i kokaina.
Brak dopaminy wiąże się z utratą zainteresowań, z obniżonym nastrojem.
Dla uczenia się ważne jest nie tyle absolutna wartość nagrody ale to że jest ona nieoczekiwana.
Jak się uczyć? wskazówki neurodydaktyków
Podczas nauki:
„włączenie” – poprzez aktywność fizyczną i aktywność emocjonalną. Ważne żeby zaangażować.
Zainteresowanie – hipokamp włącza się gdy człowiek jest zaciekawiony
Uzyskiwanie – pozyskiwanie informacji poprzez transfer informacji oraz przez doświadczenie, symulacje, działania indywidualne i grupowe.
Zapoznawanie się – pogłębione uczenie, które wykorzystuje skojarzenia (nabycie nowych informacji polega na tym ze wiążemy nowe informacje z już posiadanymi, korygowanie błędów już podczas uczenia się)
Wspomaganie pamięci – przywoływanie zdobytych informacji, powtarzanie na bieżąco, przetwarzanie informacji na różnych poziomach
Po nauce:
Uspokojenie i odpoczynek
Powtarzanie i utrwalanie