tämä artikkeli perustuu integratiivisen biologian laitoksen apulaisprofessori Daniela Kauferin puheeseen GSI Teaching & Research Centerin How Students Learn-sarjassa keväällä 2011.
tällä sivulla:
Key Learning Principles
Research Fundamentals
Applications to Teaching
Further Reading
Also available:
Video ja täydellinen yhteenveto Daniela Kauferin puheesta ”What Can Neuroscience Research Teach Us about Teaching?”
Keskeiset Oppimisperiaatteet
- neurobiologian näkökulmasta oppimiseen kuuluu aivojen muuttaminen.
- kohtalainen stressi hyödyttää oppimista, kun taas lievä ja äärimmäinen stressi haittaavat oppimista.
- riittävä uni, ravinto ja liikunta kannustavat kestävään oppimiseen.
- aktiivinen oppiminen hyödyntää prosesseja, jotka stimuloivat aivojen useita hermoyhteyksiä ja edistävät muistia.
tutkimuksen perusteet
aivojen muuttaminen: Jotta oppiminen olisi optimaalista, aivot tarvitsevat olosuhteet, joissa ne pystyvät reagoimaan ärsykkeisiin (neuroplastisuus) ja tuottamaan uusia neuroneja (neurogeneesi).
tehokkaimmassa oppimisessa rekrytoidaan useita aivojen alueita oppimistehtävää varten. Nämä alueet liittyvät sellaisiin toimintoihin kuin muisti, erilaiset aistit, tahdonhallinta ja kognitiivisen toiminnan korkeampi taso.
kohtalainen stressi: stressi ja suorituskyky liittyvät ”ylösalaisin käännettyyn U-käyrään” (katso oikea). Stimulaatio oppimiseen vaatii kohtalaisen määrän stressiä (mitattuna kortisolin tasolla). Alhainen stressi liittyy heikkoon suorituskykyyn, kuten myös korkea stressi, joka voi asettaa järjestelmän taistele tai pakene-tilaan, jolloin aivokuoren alueilla, joilla tapahtuu korkeamman tason oppimista, on vähemmän aivotoimintaa. Maltilliset kortisolitasot korreloivat yleensä korkeimman suorituskyvyn kanssa minkä tahansa tyyppisissä tehtävissä. Voimme siis päätellä, että kohtalainen stressi on hyödyllistä oppimiselle, kun taas lievä ja äärimmäinen stressi ovat molemmat haitallisia oppimiselle.
Kohtalaista stressiä voi aiheuttaa monella tavalla: esimerkiksi soittamalla tuntematonta musiikkia ennen oppituntia, muuttamalla keskustelumuotoa tai ottamalla käyttöön mitä tahansa henkilökohtaista osallistumista tai liikkumista vaativaa oppimistoimintaa. Kaikki ihmiset eivät kuitenkaan reagoi tapahtumaan samalla tavalla. Kortisolin tuotanto vastauksena tapahtumaan vaihtelee merkittävästi yksilöiden välillä; mikä muodostaa ”kohtalainen stressi” yhdelle henkilölle voi olla lievä tai äärimmäinen stressi toiselle. Joten, esimerkiksi, kylmä soittaminen yksittäisten opiskelijoiden suuren ryhmän ympäristössä saattaa tuoda juuri oikea määrä stressiä lisätä joidenkin opiskelijoiden suorituskykyä, mutta se voi aiheuttaa liiallista stressiä ja ahdistusta muille opiskelijoille, joten heidän suorituskyky on alle tason tiedät he pystyvät. Mikä tahansa ryhmädynamiikka, jolla on taipumus stereotypisoida tai sulkea pois joitakin opiskelijoita, lisää myös stressiä heille.
riittävä uni, hyvä ravinto ja säännöllinen liikunta: nämä terveen järjen terveelliset tavat edistävät optimaalista oppimissuoritusta kahdella tavalla. Ensinnäkin ne edistävät neuroplastisuutta ja neurogeneesiä. Toiseksi ne pitävät kortisolin ja dopamiinin (stressi-ja onnellisuushormonit) sopivilla tasoilla. Koko yön pänttäys istuntoja, ohitetaan aterioita, ja ohitetaan liikunta voi todella vähentää aivojen kykyä korkean akateemisen suorituskyvyn. (Tämä koskee sekä ohjaajia että opiskelijoita.)
aktiivinen oppiminen: Bloomin taksonomian alempiin tasoihin (katso kaavio vasemmalla) liittyvät kognitiiviset toiminnot, kuten ymmärtäminen ja muistaminen, liittyvät hippokampukseen (muistista ja avaruudellisesta tietoisuudesta vastaava aivojen alue). Bloomin taksonomian korkeamman tason kognitiiviset toiminnot, kuten luominen, arviointi, analysointi ja soveltaminen, liittyvät päätöksenteon, assosiaation ja motivaation vastuualueisiin.
monimutkaisemmat ajatusprosessit ovat oppimisen kannalta hyödyllisempiä, koska niihin liittyy enemmän hermoyhteyksiä ja enemmän neurologisia ristipuheita. Aktiivinen oppiminen hyödyntää tätä ristipuhetta, stimuloi aivojen eri alueita ja edistää muistia.
Opetushakemukset
Luokkahuonetoiminta, Opetusoppaasta GSIs
jotkut aktiivisen oppimisen Perusstrategiat, Minnesotan yliopiston Koulutusinnovaatiokeskuksesta
lisäluku
huomaa, että jotkin linkit voivat vaatia kirjaston välityspalvelimen käyttöä. Katso kirjaston sivu Connect from Off Campus.
Blakemore, Sarah-Jayne ja Uta Frith (2005). The Learning Brain: Lessons for Education. Malden, MA: Blackwell.
Felder, Richard M. ja Rebecca Brent (1996). ”Suunnistaminen kuoppaista tietä Opiskelijakeskeiseen opetukseen.”Lyhennetty versio tästä artikkelista julkaistiin College Teaching 44: 43-7-lehdessä.
Tokuhama-Espinosa, Tracey (2011). Mind, Brain, and Education Science: A Comprehensive Guide to the New Brain-Based Teaching. New York: W. W. Norton.
Walker, J. D. ym. (2008). ”Herkkä tasapaino: aktiivisen oppimisen integrointi laajaan Luentokurssiin.”CBE Life Sciences Education 7.4: 361-67.
Winter, Dale et al. (2001). ”Aloittelevat ohjaajat ja Oppilaskeskeinen opetus: Yksilöidään ja käsitellään oppimisen esteitä College Science Laboratoryssa.”Journal of Scholarship of Teaching and Learning 2.1: 14-42.