Psychologiczne uwarunkowania procesu uczenia się,

czyli jak nauczać skuteczniej

 

Wielu nauczycieli zastanawia się, dlaczego niektórym uczniom trudno zrozumieć i opanować omawiane treści nauczania. Często zbyt pochopnie wyciągają wniosek, że wyniki w nauce zależą od poziomu inteligencji ucznia. Jeśli próbują podnieść efektywność nauczania, stosując różnorodne metody, z pewnością zauważają, że uczniowie ci istotnie lepiej radzą sobie z przyswajaniem nowej wiedzy i rozwijaniem nowych umiejętności. Nie jest to przypadek, a skuteczność zróżnicowanych metod nauczania znajduje potwierdzenie i uzasadnienie w wynikach badań naukowych nad funkcjonowaniem mózgu w procesie uczenia się.

Dzisiaj wiadomo już, jakie czynniki wspierają lub utrudniają, czy wręcz uniemożliwiają „wprowadzenie” nowych informacji do pamięci. Nie mniej istotna jest zdolność szybkiego przywołania ich z pamięci w chwili, gdy są potrzebne.

 

I. Elementy anatomii mózgu

 

Aby zrozumieć, na czym polega uczenie się, nie musimy studiować anatomii mózgu. Wystarczy przypomnieć sobie kilka podstawowych pojęć związanych z jego budową.

Mózg ludzki składa się z 15 miliardów komórek nerwowych (neuronów) połączonych ze sobą synapsami, a najistotniejsza dla naszych rozważań rozbudowana kora mózgowa tworzy pofałdowaną osiągającą 0,5 km² powierzchnię. To w jej tzw. szarych komórkach dokonują się procesy związane z myśleniem, rozpoznawaniem, zapamiętywaniem, kombinowaniem, uczeniem się i zapominaniem.

Mózg składa się z dwóch symetrycznych półkul, w których znajdują się 2 ośrodki motoryczne i sensoryczne, a także 2 ośrodki wzroku i słuchu, przy czym najprościej mówiąc, prawa półkula odpowiada za funkcjonowanie lewej części ciała, a lewa za funkcjonowanie prawej. Zewnętrzna symetria półkul nie świadczy o pełnej symetrii funkcjonalnej mózgu, gdyż obie półkule z wiekiem specjalizują się w pewnych czynnościach. U 90-95% ludzi aktywny ośrodek mowy znajduje się w lewej półkuli, a pasywny (odpowiedzialny za rozumienie mowy) w prawej. W prawym ośrodku słuchu lepiej przetwarzane są różne dźwięki i muzyka, a w lewym mowa ludzka. Z kolei lewy ośrodek wzroku odpowiada za rozpoznawanie znaków pisemnych (wyrazów i liter), a prawy za rozpoznawanie figur i kształtów.

Oprócz wspomnianych już ośrodków w mózgu istnieją jeszcze inne, odpowiedzialne za czynność pisania, a także odbiór wrażeń płynących z pozostałych zmysłów - ośrodek węchu, smaku i dotyku. Nie znaczy to jednak, że informacje odbierane w tych ośrodkach są w nich też zapamiętywane. Są one odprowadzane dalej do tzw. „kory skojarzeniowej”, gdzie są przetwarzane i zapamiętywane. Świadczy o tym fakt, że gdy któryś z tych ośrodków zostanie uszkodzony, człowiek nie może odbierać nowych wrażeń, lecz nadal posiada w pamięci wrażenia zakodowane wcześniej.

(wg F. Vester)

Ilustracja przedstawiająca lokalizację ośrodków zmysłów w mózgu.

 

Należy jeszcze wyjaśnić, jaką funkcję spełniają synapsy i kiedy dochodzi do blokady myślenia. Łącząc dwie komórki nerwowe, tworzą one swoistą „szczelinę” między nimi. Aby możliwe było przekazywanie spostrzeżeń zmysłowych (informacji), konieczne jest uwolnienie substancji transmitującej impulsy elektryczne z jednej komórki do drugiej. W sytuacjach zagrożenia staje się to niemożliwe, gdyż organizm produkuje wtedy 2 hormony - adrenalinę i noradrenalinę, które mają go przygotować do obrony lub ucieczki, tzn. do szybkich reakcji. Wtedy nie wolno tracić czasu na myślenie, a trzeba działać błyskawicznie. Wspomniane hormony hamują więc uwalnianie transmiterów, synapsy pozostają otwarte, nie ma przepływu informacji między neuronami i dochodzi do blokady myślenia.

Mechanizm tego działania przedstawia następująca ilustracja:

 

(wg F. Vester)

 

Stres przeżywany w szkole utrudnia lub nawet uniemożliwia uczenie się. Blokada myślenia nie pozwala na wprowadzenie nowych informacji do pamięci, ani na przywołanie informacji już zapamiętanych. Wystraszony uczeń wywołany do odpowiedzi nie jest w stanie nic powiedzieć, bo nie może sobie nic przypomnieć. Jego milczenie nie musi świadczyć o nieprzygotowaniu do lekcji.

Wprawdzie nie jesteśmy w stanie całkowicie wyeliminować stresu na lekcji, ale ważnym zadaniem nauczyciela jest minimalizowanie czynników wywołujących sytuacje stresowe. Dbałość o miłą atmosferę na lekcji na pewno zaowocuje lepszymi wynikami uczniów w nauce.

 

 

II. Typy sensoryczne

 

Największa liczba połączeń stałych między neuronami tworzy się w pierwszych trzech miesiącach życia człowieka. Mimo, iż noworodek sprawia wrażenie istoty całkowicie biernej, gdyż nie reaguje na bodźce otoczenia i nie nawiązuje z nim kontaktu, jego mózg jest bardzo aktywny i rejestruje wszystkie wrażenia przekazywane przez zmysły. Na podstawie odbieranych wrażeń wykształca wzorzec kodowania informacji płynących z otoczenia, który jest dla każdego człowieka inny. Najbardziej aktywny w tym okresie życia zmysł staje się dla danego człowieka najważniejszym kanałem poznawczym i dostarczane przez niego informacje będą najlepiej zapamiętywane. Mówimy, że ktoś jest „wzrokowcem” lub „słuchowcem”, nazywając w ten sposób różne typy sensoryczne. Typ wizualny najlepiej zapamiętuje informacje, które docierają do niego jako bodźce wzrokowe. Typ audytywny najlepiej zapamięta te, które odbiera drogą słuchową, a typ haptyczny najlepiej uczy się przez dotyk. Istnieją oczywiście typy mieszane i właściwie każdy człowiek wykazuje inny typ sensoryczny. Jest to ważna informacja dla nauczyciela, bo jeśli na jego lekcjach dominuje wykład, to przekazywane treści nauczania docierają tylko do pewnej grupy uczniów, tj. do typów audytywnych. Dla pozostałych są niejasne i trudne do zapamiętania, ponieważ potrzebują oni innego przekazu informacji. Wniosek z tych rozważań nasuwa się sam. Lekcje muszą być urozmaicone, a informacje powinny docierać do ucznia różnymi kanałami ( tj. zmysłami). Proponowane ćwiczenia powinny aktywizować różne zmysły, by mogły być odpowiednią „ofertą dydaktyczną” dla większości uczniów w klasie o tak bardzo zróżnicowanych potrzebach i możliwościach poznawczych.

 

 

III. Nauczanie polisensoryczne

 

Warto również wiedzieć, że znacznie łatwiej zapamiętać informacje, jeśli docierają one do mózgu kilkoma kanałami równocześnie. Najprościej można kojarzyć wrażenia słuchowe z wizualnymi, ale na wielu lekcjach można wykorzystać również zmysł dotyku, węchu i smaku. Im więcej wrażeń uczeń odbiera, tym łatwiej i trwalej zapamiętuje związane z nimi wiadomości. Atrakcyjna lekcja, na której wiele się nauczy, przekona go o jego zdolnościach, umocni jego wiarę w siebie i poczucie własnej wartości, a tym samym zachęci do dalszych wysiłków w nauce. Nic bardziej nie motywuje do działania jak sukcesy odnoszone w jakiejś dziedzinie. Dajmy więc szansę naszym uczniom, a ich sukcesy w nauce i nam dostarczą wiele satysfakcji.

 

 

 

 

Cztery różne sposoby zrozumienia i zapamiętania jednego zagadnienia:

1.Jeden zrozumie prawo fizyczne „ ciśnieniem nazywamy stosunek wartości siły nacisku do powierzchni, na którą ta siła działa”, jeśli porozmawia o tym z kolegą.

 

 

 

 

 

2. Drugi potrzebuje praktycznego zastosowania,tj. działania.

 

 

 

 

 

 

 

3. Trzeci zrozumie to prawo haptycznie, tj. przez dotyk

 

 

 

 

 

 

 

 

(wg F. Vester)

 

4. Czwarty zrozumie wzór fizyczny, który dla kogoś innego będzie całkowicie abstrakcyjny

 

 

 

 

IV. Jak funkcjonuje pamięć? (Poziomy pamięci)

 

 

Pamięć ludzka funkcjonuje na trzech poziomach:

 

1. Pamięć ultrakrótka - pierwszy filtr dla spostrzeżeń

 

(wg F. Vester)

 

 

Elektryczny impuls zanika po kilku sekundach, jeśli nie zostanie skojarzony z

istniejącymi, wcześniej zapamiętanymi

informacjami

 

Pamięć ultrakrótka stanowi swoisty filtr dla spostrzeżeń, ponieważ nie jesteśmy w stanie przyjąć i zachować wszystkich docierających do nas informacji. To, co nas nie interesuje, na co nie zwracamy uwagi, nie zostanie zapamiętane. Np. idąc ulicą nie zapamiętamy mijających nas osób lub samochodów.

2. Pamięć krótkotrwała - drugi filtr dla informacji

 

Zapamiętana informacja przechodzi na wyższy poziom pamięci, gdzie pod wpływem elektrycznego impulsu neurony produkują kwas RNA. Jest on swoistą matrycą , która posłuży do produkcji protein, jeśli informacja zostanie powtórzona w ciągu 20 minut. W przeciwnym razie zostanie ona usunięta z pamięci, która na tym poziomie funkcjonuje również jako filtr dla informacji niepotrzebnych.

 

3. Pamięć długotrwała - informacja utrwalona w pamięci

 

Powtórzenie informacji na poprzednim poziomie pamięci sprawia, że matryca z RNA produkuje proteiny, w których ta informacja zostaje zakodowana, tzn. zapamiętana na całe życie. By móc z niej korzystać, trzeba umieć przywołać ją z pamięci. O ile pamięć ultrakrótka ma charakter impulsów elektrycznych, to na poziomie pamięci krótko- i długotrwałej przebiegają procesy biochemiczne prowadzące do powstania białek.

Zastanawiamy się czasem, dlaczego człowiek w podeszłym wieku znakomicie pamięta wydarzenia z dzieciństwa i młodości, a nie pamięta, co wydarzyło się dzień wcześniej? Otóż na starość maleje zdolność produkcji protein. Dowodem na to, że informacje kodowane są w proteinach, jest fakt, że kora mózgowa szczurów doświadczalnych, które żyły w urozmaiconych klatkach z huśtawkami, labiryntami itp., gdzie nauczyły się różnych sztuczek, była wagowo cięższa, niż zwierząt, które żyły w monotonnych klatkach.

 

V. Czynniki wpływające na proces uczenia się

 

Warto w tym miejscu wymienić czynniki korzystnie wpływające na proces uczenia się. Jeśli nauczyciel zechce wykorzystać je w swojej pracy dydaktycznej, odniesie znacznie większe sukcesy mierzone osiągnięciami uczniów, niż w sytuacji nauczania niejako „wbrew” możliwościom poznawczym ucznia. Do warunków efektywnego nauczania należą:

 

• o       Miła, wolna od lęku atmosfera.

• o       Rozbudzanie ciekawości i motywacji do nauki.

• o       Wstępne aktywizowanie wiedzy posiadanej przez ucznia przed wprowadzeniem nowego materiału, by nowe informacje mogły zostać skojarzone z tymi wcześniej zapamiętanymi, (por. pamięć ultrakrótka).

• o       Nauczanie polisensoryczne.

• o       Stosowanie aktywizujących metod nauczania (learning by doing)

• o       Stosowanie gier i zabaw dydaktycznych.

• o       Organizowanie pracy w parach i grupach, gdyż procesy myślowe przebiegające w kilku mózgach równocześnie oddziałują na siebie wzajemnie. Ludzie inspirują się nawzajem i korygują swoje błędy, co prowadzi do lepszych wyników pracy.

• o       Tolerancja dla błędów ucznia. Należy przyjąć stanowisko, że błędy to nie grzech, lecz droga poznania, na której można się wiele nauczyć.

 

Aby ułatwić uczniom przyswajanie wiedzy podczas nauki w domu, warto uświadomić im istnienie różnych typów sensorycznych i pomóc odkryć ich własny. Na lekcji wychowawczej można przeprowadzić odpowiednie testy oraz uświadomić uczniom, że każdy z nich potrzebuje odmiennych warunków do nauki oraz innych sposobów powtarzania materiału lekcyjnego. Jeden potrzebuje absolutnej ciszy, innemu pomaga słuchana w trakcie nauki muzyka, a jeszcze inny stwierdzi, że najlepiej się uczy, gdy zajmie czymś ręce. Może to być pisanie lub ugniatanie plasteliny. Ważne jest, by każdy uczeń odkrył optymalne dla siebie warunki do nauki oraz techniki przyswajania wiedzy. Warto omawiać z uczniami istniejące możliwości, a ich wymiana doświadczeń w tej kwestii może pomóc komuś, kto tradycyjnie „wkuwa zadane lekcje”, uzyskując tylko przeciętne wyniki.

Mam nadzieję, że poradnie psychologiczno-pedagogiczne posiadają testy określające typ sensoryczny ucznia. Upowszechnienie tego rodzaju praktyk wspierających ucznia w jego wysiłkach zdobywania wiedzy może poprawić znacznie poziom kształcenia w naszych szkołach.

 

Artykuł opracowano na podstawie książki:

Frederik Vester, Denken, Lernen,Vergessen, Deutscher Taschenbuch Verlag, München 2002

 

Mała cząsteczka zapisana w tzw. niekodującym DNA wpływa na połączenia między neuronami i w ten sposób może regulować procesy uczenia się i zapamiętywania - wykazali naukowcy z USA. Artykuł na ten temat zamieszcza tygodnik "Nature".

Chodzi tu o całkiem niedawno odkryte cząsteczki miRNA (mikroRNA),
które są zapisane w tzw. niekodującym DNA, tj. nie zawierającym
informacji o białkach.

Wcześniej uważano, że te fragmenty DNA nie pełnią żadnych
istotnych funkcji. Jednak badania ostatniej dekady dowiodły, że
jest inaczej. Okazało się m.in., że różne elementy tego DNA
regulują aktywność genów.

Tak jest właśnie w przypadku cząsteczek miRNA, które hamują
aktywność różnych genów u roślin, zwierząt i ludzi. W ten sposób
wpływają na podziały oraz wzrost komórek, a co za tym idzie,
regulują rozwój organizmów. Wiadomo też, że biorą udział w
powstawaniu nowotworów złośliwych.

Teraz naukowcy ze Szpitala Dziecięcego w Bostonie wykazali, że
jedna z cząsteczek miRNA, nazwana miR-134, wpływa na rozwój i siłę
połączeń między neuronami - tzw. synaps. Są to miejsca kontaktu
neuronów, przez które przekazywane są informacje w postaci
impulsów elektrycznych.

Zdolność mózgu do tworzenia i przebudowy synaps (tzw.
plastyczność synaptyczna) jest podstawą procesów uczenia się i
zapamiętywania u ludzi i zwierząt. Pozwala im reagować na bodźce
płynące ze środowiska. Dzięki wzmacnianiu jednych, a eliminowaniu
czy osłabianiu innych połączeń, możliwe jest utrwalanie ważnych
informacji i pozbywanie się niepotrzebnych.

Wpływając na siłę połączeń synaptycznych miR-134 może więc
modyfikować procesy uczenia się i zapamiętywania w odpowiedzi na
bodźce zewnętrzne, wyjaśniają naukowcy.

Doświadczenia, które badacze prowadzili na szczurach, dowiodły,
że miR-134 hamuje wzrost specyficznych uwypukleń na dendrytach,
drzewiastych wypustkach neuronów. Uwypuklenia te noszą nazwę
kolców dendrytycznych i biorą udział w tworzeniu synaps.

W obecność miR-134, objętość kolców znacznie spadała, natomiast
zablokowanie miR-134 powodowało ich wzrost.

Jak przypominają naukowcy, rozmiar kolców na dendrytach ma
związek z jakością synaps. Gdy kolce sa mniejsze to połączenie
synaptyczne słabsze i odwrotnie. Najnowsze wyniki sugerują więc,
że miR-134 powoduje osłabienie synaps.

Okazało się ponadto, że działanie miR-134 polega na hamowaniu
aktywności genu Limk1, który pobudza wzrost kolców na dendrytach.

Pobudzanie komórek nerwowych za pomocą czynnika wzrostu neuronów -
BDNF niwelowało wpływ cząsteczek miRNA i prowadziło do
uaktywnienia genu Limk1. W konsekwencji kolce na dendrytach
powiększały się.

"Zdaje się, że odkryliśmy nowy mechanizm regulacji pracy mózgu" -
komentuje biorący udział w badaniach dr Michael Greenberg.

Zdaniem badacza, nowa metoda może być w przyszłości wykorzystana
do poprawy wydolności naszego mózgu. "Pojedynczy neuron może
tworzyć tysiące połączeń synaptycznych. Gdyby udało się wybiórczo
kontrolować procesy zachodzące w obrębie jednej synapsy, bez
wpływu na inne, można by znacznie zwiększyć zdolność mózgu do
przechowywania informacji lub też jego zdolności matematyczne" -
spekuluje Greenberg.

Badacz podejrzewa też, że zaburzenia w pracy miR-134 mogą
przyczyniać się do opóźnienia rozwoju umysłowego oraz do różnych
schorzeń, którym towarzyszy spadek zdolności uczenia się. Obecnie
wiadomo na przykład, że utrata genu Limk1 ma związek z
wystąpieniem zespołu Williamsa, poważnego schorzenia, któremu
towarzyszy opóźnienie umysłowe.  (PAP)

---