mozkové hemisféry a vzdělávání: vlevo, vpravo a špatně

shrnutí

• studie s pacienty s rozděleným mozkem ukázaly, že obě hemisféry informací o procesu mozku odlišně
• tento základní výzkum neurověd byl nesprávně přeložen do vzdělávání
• navzdory všeobecnému přesvědčení neexistují studenti „levého mozku“ nebo „pravého mozku“
• očekávají, že studenti „levého mozku“ nebo „pravého mozku“ mají potenciálně nebezpečné důsledky
• očekávání učitelů ovlivňují výsledky studentů

důkazy z neurovědy: levá a pravá hemisféra

lidský mozek se skládá ze dvou samostatných hemisfér: levé a pravé hemisféry. Jsou spojeny masivním svazkem asi 200 milionů nervových vláken zvaným corpus callosum 1. Obrázek 1 ukazuje corpus callosum (stínovaná červená). Zepředu (obrázek 1B) můžete vidět oddělení hemisfér a to, jak je corpus callosum spojuje uprostřed. Corpus callosum přenáší informace tam a zpět mezi oběma hemisférami velmi rychle 1,2. Z tohoto důvodu je za normálních okolností téměř nemožné, aby jedna polokoule, ale ne druhá zpracovávala stejné informace. Ale z chytrých experimentů prováděných se speciální skupinou účastníků víme, že obě hemisféry zpracovávají stejné informace různými způsoby.

Obrázek 1. Corpus callosum (stínovaná červená), jak je vidět (A) ze strany a (B) zepředu. Life Science Databases(LSDB) / Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.1 JP

zvláštní skupinou účastníků výzkumu, kteří poprvé odhalili vnitřní fungování obou hemisfér, byli pacienti s rozděleným mozkem. Pacienti s rozděleným mozkem podstoupili velkou neurochirurgii, aby oddělili corpus callosum. To se provádí ze zdravotních důvodů, aby se zastavilo šíření závažných záchvatů. Chytrý design výzkumu závisel na kontralaterální organizaci lidského mozku. Kontralaterální organizace jednoduše znamená crossover vzor. Například pravá hemisféra řídí pohyb na levé straně těla a levá hemisféra řídí pohyb na pravé straně těla. Podobně informace z levého zorného pole (co můžete vidět na levé straně, když se podíváte přímo dopředu do vesmíru) jsou zpracovány pravou hemisférou a informace z pravého zorného pole jsou zpracovány levou hemisférou. Obrázek 2 znázorňuje tento crossover vzor 3.

Obrázek 2. Křížový vzor tak, že informace z levého zorného pole jsou zpracovávány pravou hemisférou (červená dráha) a informace z pravého zorného pole jsou zpracovávány levou hemisférou (modrá dráha). Zelený X nám připomíná, že corpus callosum je oddělen u pacientů s rozděleným mozkem, takže hemisféry nemohou sdílet informace. Přetištěno se svolením RightsLink: Springer Nature z ref 3.

v klasických experimentech 4-6 seděli pacienti s děleným mozkem před obrazovkou. Byli požádáni, aby se dívali na černou tečku ve středu obrazovky. Tečka označila oddělení levého zorného pole (na levé straně obrazovky) od pravého zorného pole (na pravé straně). Dále se na jedné straně obrazovky objevilo slovo velmi krátce. Pak byli pacienti požádáni, aby řekli, co viděli. Nastavení je znázorněno na obrázku 3. Když se slovo objevilo na pravé straně obrazovky, informace byly odeslány na levou hemisféru a pacienti byli schopni říci slovo, když se zeptali, co viděli. Když se však slovo objevilo na levé straně obrazovky, informace byly odeslány na pravou hemisféru a pacienti nebyli schopni slovně hlásit, co viděli. Pokud však dostali pero a požádali, aby nakreslili to, co viděli levou rukou (ovládanou pravou hemisférou, která obdržela informace o slově na obrazovce), byli schopni nakreslit význam slova. Vědci zjistili, že levá hemisféra u dospělých byla specializována na řeč a pravá hemisféra mohla rozpoznat slova, ale ne artikulovat je. Video z tohoto experimentu s pacientem s rozděleným mozkem si můžete prohlédnout zde. Roger Sperry obdržel Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu v roce 1981 za tento fascinující výzkum hemisférické specializace a fungování lidského mozku.

obrázek 3. Experimentální návrh studií s pacienty s rozděleným mozkem, které ilustrují, že levá hemisféra je specializována na artikulaci řeči. Přetištěno se svolením RightsLink: Springer Nature z ref 3.

the mistranslation to education: neexistují žádní studenti“ levého mozku“ nebo „pravého mozku“

pedagogové jsou často nadšeni z používání poznatků z neurověd ve vzdělávání 7. Překlad výzkumu mozku do pedagogické praxe však musí být přesný a principiální. Bohužel, překlad výzkumu rozděleného mozku do vzdělávání nebyl ani jeden. Místo toho se jednalo o nelegitimní nesprávný překlad 10. Tento oceněný výzkum, spolu s následným souvisejícím výzkumem, např., 11, bylo zkresleno, aby se stalo mylným přesvědčením, že v našich třídách máme studenty „pravého mozku“ a „levého mozku“, kteří se musí učit jinak. Více než 70% dotázaných učitelů ve Spojeném království, Nizozemsku, Turecku, Řecku a Číně věřilo v mýtus studentů pravého a levého mozku 12.

jak se to stalo? Schopnost levé hemisféry mluvit slovo se rozšířila o analytické a logické myšlení 13,14. Schopnost pravé hemisféry kreslit slovo se rozšířila na kreativní a emocionální zpracování 13,14. A každé dítě mělo údajně „dominantní“ hemisféru, která určovala jejich způsob myšlení 13,14. Ale jen proto, že výzkum ukazuje, že hemisféry jsou specializované 4,6,15 neznamená, že každý je spojen se samostatným stylem myšlení, nebo že jeden je dominantní 13,16. Myšlenky hemisférických stylů myšlení a dominance nejsou založeny na vědě 16-18. Přesto to nezastavilo šíření výukových technik a vzdělávacích programů určených k „přístupu“ k levé nebo pravé hemisféře našich studentů 14,19-25.

neexistuje žádný výzkum neurověd, který by naznačoval, že musíme (nebo dokonce mohli) učit hemisféry jinak 26. Neexistuje žádný vědecký důvod utrácet vzácné, omezené vzdělávací prostředky na programy, které tvrdí o školení jedné nebo druhé strany mozku. Nahlédnutí do „rozděleného mozku“ pocházelo od hrstky dospělých pacientů, kteří utrpěli těžké záchvaty a podstoupili velkou neurochirurgii 4-6. Víme, že neporušený corpus callosum v typicky se vyvíjejících mozcích spojuje obě hemisféry tak, že zpracovávají informace paralelně, svým vlastním způsobem, současně 1,2,11. V typické třídě s typickým studentem není možné zapojit jednu polokouli a ne druhou. Všechny aktivity v našich třídách zahrnují obě hemisféry, které pracují společně, aniž bychom museli dělat něco zvláštního.

nebezpečné vzdělávací důsledky: síla očekávání

v případě levé a pravé hemisféry vzdělání dostalo neurovědu špatně. V sázce je zde však více než vědecká chyba, plýtvání školními prostředky na programy bez vědeckých zásluh a plýtvání časem, který by mohl být vynaložen pomocí přístupů, které jsou skutečně účinné 27. Pokud jste obeznámeni s řeckým mýtem Galatea nebo muzikálem My Fair Lady, jste obeznámeni s Pygmalionovým efektem. V souvislosti se vzděláváním byl Pygmalionův efekt poprvé zaznamenán v kontroverzní studii 28,29. V této studii vědci řekli učitelům na základní škole, že vyvíjejí test, který by předpovídal, kteří studenti by během školního roku vykazovali neočekávaný kognitivní růst (to byla lež) 30-32. Studenti absolvovali test na začátku roku. Vědci, aniž by se dívali na výsledky, náhodně vybrali asi 20% za „bloomery“: řekli učitelům, že skóre v jejich testu předpovídalo, že tyto děti v tomto roce projeví intelektuální zisky. Na konci školního roku všechny děti znovu provedly test. Test byl vlastně jen základní IQ test. To, co vědci zjistili, bylo ohromující: děti, u nichž učitelé očekávali, že dosáhnou zisku, ve skutečnosti dosáhly většího zisku IQ v průběhu roku 30-32. Děti náhodně vybrané jako bloomery kvetly, protože vědci řekli učitelům, že ano, a proto je učitelé očekávali.

co od našich studentů očekáváme, záleží; způsoby, jakými komunikujeme se studenty, mohou tato očekávání aktualizovat 33-37. Například učitelé mají tendenci sdělovat svá očekávání tím, že se chovají odlišně vůči studentům, o nichž se domnívají, že jsou více či méně schopní (viz tabulka 1) 38,39. V podstatě, máme tendenci dávat studentům, od kterých očekáváme, že budou schopnější, více příležitostí pro hluboké a účelné učení. Ve stejnou dobu, máme tendenci krátit vzdělávací příležitosti studentů, o kterých se domníváme, že jsou méně schopní. Můžeme také posílat podvědomé signály o našich očekáváních našim studentům, například prostřednictvím výrazů obličeje a hlasového tónu 36,40. Vytváření podpůrného klimatu ve třídě, včetně kvalitních interakcí mezi učitelem a studentem a náročných očekávání učitelů, a poskytování poutavých příležitostí k učení jsou charakteristickými znaky úspěšné výuky 41,42.

Tabulka 1. Učitelé sdělují očekávání tím, že se chovají odlišně vůči studentům, o nichž se domnívají, že jsou více či méně schopní. Přetištěno se svolením Asociace pro dohled a rozvoj kurikula, tabulka 6.1, s. 72, ref 39.

máme různé, často podvědomé, očekávání pro studenty v našich třídách každý den. Některé z nich se týkají vlastního kapitálu. Například, jedna studie ve Spojených státech zjistila, že Nečerní učitelé veřejných středních škol měli nižší akademická očekávání pro své černošské studenty 10. ročníku než černí učitelé, hodnocení stejných studentů 12 procentní body méně pravděpodobné, že dokončí vysokoškolské vzdělání 43. Další studie na Novém Zélandu zjistila, že učitelé základních škol měli nižší očekávání pro studenty Māori ve srovnání se studenty jiných etnik 44. To, co se studenti stanou, je částečně závislé na tom, co od nich učitelé očekávají-kvůli příležitostem k učení a prostředí, které poskytujeme na základě našich očekávání 38. Dalším názvem Pygmalionova efektu je sebenaplňující se proroctví.

tím, že očekáváme, že někteří studenti budou „studenti s levým mozkem“ a myslí většinou logicky a jiní budou „studenti s pravým mozkem“ a myslí většinou kreativně, omezujeme možnosti všech studentů učit se a růst. Falešným přesvědčením, že existují studenti s levým nebo pravým mozkem, umístíme studenty do krabic, které mohou uměle zúžit jejich zájmy nebo jim zabránit v zkoušení nových věcí 45. To by mohlo formovat a omezovat kariérní cesty a životní volby dětí od útlého věku 46. Naštěstí intervence, díky nimž si učitelé uvědomují účinky očekávání a přesvědčení a chování, které jsou jejich základem, mohou zvýšit očekávání učitelů i úspěch studentů 36,47,48. Jako pedagogové, naše přesvědčení i naše očekávání musí být v souladu se skutečností, že všichni naši studenti používají všechny své mozky v našich třídách.

1. Baynes, k. Corpus callosum. In Encyclopedia of the human brain Vol. 2 (ed V. S. Ramachandran) 51-64 (Elsevier Science, 2002).
2. Doron, k. W., Bassett, D. S. & Gazzaniga, M. S. dynamická síťová struktura interhemispherické koordinace. Sborník Národní akademie věd 109, 18661-18668, doi: 10.1073 / pnas.1216402109 (2012).
3. Wolman, D. příběh dvou polovin. Nature 483, 260-263, doi: 10.1038 / 483260a (2012).
4. Gazzaniga, M. S. rozdělený mozek u člověka. Věda. Rána. 217, 24-29, doi:10.1038/scientificamerican0867-24 (1967).
5. Sperry, R. W. velká mozková Komise. Věda. Rána. 210, 42-53,doi: 10.1038 / scientificamerican0164-42 (1964).
6. Sperry, R. W. polokoule dekonnekce a jednota ve vědomém vědomí. Rána. Psychol. 23, 723-733, doi:10.1037/h0026839 (1968).
7. Pickering, S. J. & Howard-Jones, P. názory pedagogů na roli neurovědy ve vzdělávání: zjištění ze studie britských a mezinárodních perspektiv. Mysl, mozek a vzdělání 1, 109-113, doi: 10.1111 / j. 1751-228X. 2007. 00011.x (2007).
8. Ansari, D. & Coch, D. Bridges over troubled waters: education and cognitive neuroscience. Trendy v kognitivních vědách 10, 146-151, doi: 10.1016 / j. tics.2006.02.007 (2006).
9. Donoghue, G.M. & Horvarth, J. C. Translating neuroscience, psychology and education: an abstrahed conceptual framework for the learning sciences. Cogent Education 3, 1267422,doi: 10.1080 / 2331186X. 2016.1267422 (2016).
10. Lindell, a. k. & Kidd, e. proč je výuka pravého mozku napůl vtipná: kritika nesprávné aplikace neurovědy na vzdělávání. Mysl, mozek a vzdělávání 5, 121-127, doi: 10.1111 / j. 1751-228X. 2011. 01120.x (2011).
11. Tzourio-Mazoyer, N. & Seghier, M. L. neurální báze hemisférické specializace. Neuropsychologie 93, 319-324, doi:10.1016/j. neuropsychologie.2016.10.010 (2016).
12. Howard-Jones, P. a. Neuroscience and education: myths and messages. Recenze přírody Neuroscience 15, 817-824,doi: 10.1038 / nrn3817 (2014).
13. OECD. Porozumění mozku: zrození učící se vědy. (Organizace pro hospodářskou spolupráci a rozvoj, 2007).
14. Sousa, D. a. jak se mozek učí. 3. edn, (Corwin Press, 2006).
15. Cai, Q., Van der Haegen, L. & Brysbaert, m. komplementární hemisférická specializace pro jazykovou produkci a vizuospatiální pozornost. Řízení Národní akademie věd 110, E322-E330,doi: 10.1073 / pnas.1212956110 (2013).
16. Beaumont, J. G., Young, A. W. & McManus, I. C. Hemisphericity: a critical review. Kognitivní neuropsychologie 1, 191-212,doi: 10.1080 / 02643298408252022 (1984).
17. Corballis, M. C. Lateralita a mýtus. Rána. Psychol. 35, 284-295,doi: 10.1037 / 0003-066X.35.3.284 (1980).
18. Nielsen, J. a., Zielinski, B. A., Ferguson, m. a., Lainhart, Je. e. & Anderson, J. S. hodnocení hypotézy levého mozku vs. pravého mozku s funkční konektivitou v klidovém stavu magnetická rezonance. PLoS ONE 8, e71275,doi: 10.1371 / deník.pone.0071275 (2013).
19. Allen, K.-a. & van der Zwan, R. mýtus učení left-vs right-brain. International Journal of Innovation, Creativity and Change 5, 189-200 (2019).
20. Farmer, L. S. J. Levý mozek, pravý mozek, celý mozek. Školní Knihovna Mediální Aktivity Měsíčně 21, 27-28, 37 (2004).
21. Gallagher, s. H. levotočivý versus pravotočivý: který je nejlepší pro učení? Národní výuka & Learning Forum 14, doi: 10.1002 / ntlf.10080 (2005).
22. kuchyně, a. N., Barber, W. D. & Barber, D. B. teorie levého mozku / pravého mozku: důsledky pro vývojovou matematickou výuku. Přehled výzkumu ve vývojovém vzdělávání 8 (1991).
23. Lord, T. R. prosba o správné použití mozku. Journal of College Science Teaching 14, 100-102 (1984).
24. Sonnier, i. & Kemp, J. B. Učte levý mozek a učí se pouze levý mozek-Učte pravý mozek a oba mozky se učí. Southern Journal of Educational Research 14, 63 – (1980).
25. Steinley, G. levý mozek / pravý mozek: více stejných? Jazykové Umění 60, 459-462 (1983).
26. Alferink, L. A. & Farmer-Dougan, v. Vzdělávání založené na mozku: nebezpečí nedorozumění a nesprávného použití neurovědního výzkumu. Výjimečnost 18, 42-52,doi: 10.1080 / 09362830903462573 (2010).
27. Riener, C. & Willingham, D. mýtus stylů učení. Změna 42, 32-35,doi: 10.1080 / 00091383.2010.503139 (2010).
28. Thorndike, R. L.recenzované práce: Pygmalion ve třídě Robert Rosenthal a Lenore Jacobsen. American Educational Research Journal 5, 708-711,doi: 10.2307 / 1162010 (1968).
29. Raudenbush, S. W. Velikost očekávané délky učitele účinky na IQ žáka jako funkce důvěryhodnosti indukce očekávané délky: syntéza zjištění z 18 experimentů. J.Educ. Psychol. 76, 85-97, doi:10.1037/0022-0663.76.1.85 (1984).
30. Rosenthal, R. & Jacobson, L. Pygmalion ve třídě. (Crown House Publishing Limited, 1992).
31. Rosenthal, R. & Jacobsen, L. F. očekávání učitelů pro znevýhodněné. Věda. Rána. 218, 19-23, doi:10.1038/scientificamerican0468-19 (1968).
32. Rosenthal, R. & Jacobsen, L. Pygmalion ve třídě. Urban Review 3, 16-20,doi: 10.1007 / BF02322211 (1968).
33. dobrý, T. L. očekávání učitelů a vnímání studentů: desetiletí výzkumu. Vzdělávací Leadership28, 415-422 (1981).
34. Johnston, o., Wildy, h. & Shand, J. a decade of teacher expectations research 2008-2018: historické základy, nový vývoj, a budoucí cesty. Australian Journal of Education 63, 44-73,doi: 10.1177 / 0004944118824420 (2019).
35. Rosenthal, R. & Rubin, D. B. interpersonální očekávané účinky: prvních 345 studií. Behaviorální a mozkové vědy 1, 377-415, doi: 10.1017/S0140525X00075506 (1978).
36. Rubie-Davies, C. M., Peterson, E. R., Sibley, C. G. & Rosenthal, R. intervence očekávání učitelů: modelování praktik učitelů s vysokým očekáváním. Kontemp. Educ. Psychol. 40, 72-85, doi: 10.1016 / j. cedpsych.2014.03.003 (2015).
37. Weinstein, R. S. Pygmalion v 50: využití jeho síly a aplikace ve vzdělávání. Vzdělávací výzkum a hodnocení 24, 346-365, doi: 10.1080 / 13803611.2018.1550842 (2018).
38. dobrý, T. L. dvě desetiletí výzkumu očekávání učitelů: zjištění a budoucí směry. Věstník vzdělávání učitelů 38, 32-47,doi: 10.1177 / 002248718703800406 (1987).
39. dobrý, T. L. & Weinstein, R. S. očekávání učitelů: rámec pro zkoumání učeben. In Improving teaching (1986 ASCD Yearbook) (ed k. Zumwalt) 63-85 (Asociace pro dohled a rozvoj kurikula, 1986).
40. Babad, e., Bernieri, F. & Rosenthal, R. když méně informací je více informativní: diagnostika očekávání učitelů z krátkých vzorků chování. Br. J.Educ. Psychol. 59, 281-295,doi: 10.1111 / j. 2044-8279.1989.tb03103.x (1989).
41. Brophy, J. Education Practices Series-1. (International Bureau of Education,
42. International Academy of Education, Ženeva, Švýcarsko, 2000).
43. Coe, R., Aloisi, C., Higgins, s. & Major, l. e. co dělá skvělou výuku? Přehled podloženého výzkumu. (Sutton Trust, Londýn, Velká Británie, 2014).
44. Gershenson, s., Holt, S. B. & Papageorge, N. W. kdo ve mě věří? Vliv demografické shody student-učitel na očekávání učitelů. Ekonomika vzdělávání recenze 52, 209-224,doi: 10.1016 / j. econedurev.2016.03.002 (2016).
45. Rubie-Davies, C., Hattie, J. & Hamilton, R. očekávání toho nejlepšího pro studenty: očekávání učitelů a akademické výsledky. Br. J.Educ. Psychol. 76, 429-444, doi: 10.1348 / 000709905X53589 (2006).
46. Newton, P. M. Mýtus stylů učení se daří ve vysokoškolském vzdělávání. Hranice v psychologii 6, 1-5,doi: 10.3389 / fpsyg.2015.01908 (2015).
47. Chambers, N., Kashefpakdel, E. T., Rehill, J. & Percy, C. kreslení budoucnosti. (Vzdělávání a zaměstnavatelé, Londýn, Velká Británie, 2018).
48. de Boer, h., Timmermans, a. C. & van der Werf, M. P. C. the effects of teacher expectation interventions on teachers ‚ expectations and student achievement: narativní přehled a metaanalýza. Vzdělávací výzkum a hodnocení 24, 180-200, doi: 10.1080 / 13803611.2018.1550834 (2018).
49. Rubie-Davies, C. & Rosenthal, R. Intervenování do očekávání učitelů: metaanalytický přístup náhodných efektů ke zkoumání účinnosti intervence. Učení a individuální rozdíly 50, 83-92, doi: 10.1016 / j. lindif.2016.07.014 (2016).