Questo articolo è basato su un discorso di Daniela Kaufer, professore associato presso il Dipartimento di Biologia integrativa, per il GSI Teaching & Research Center’s How Students Learn series in Spring 2011.
In questa pagina:
Principi chiave di apprendimento
Fondamenti di ricerca
Applicazioni all’insegnamento
Ulteriori letture
Disponibile anche:
Video e sintesi completa del discorso di Daniela Kaufer “Cosa può la ricerca neuroscientifica insegnarci sull’insegnamento?”
Principi chiave dell’apprendimento
- Dal punto di vista della neurobiologia, l’apprendimento comporta il cambiamento del cervello.
- Lo stress moderato è benefico per l’apprendimento, mentre lo stress lieve ed estremo sono dannosi per l’apprendimento.
- Sonno adeguato, nutrizione ed esercizio fisico incoraggiano un apprendimento robusto.
- L’apprendimento attivo sfrutta i processi che stimolano più connessioni neurali nel cervello e promuovono la memoria.
Fondamenti di ricerca
Cambiare il cervello: Affinché l’apprendimento ottimale si verifichi, il cervello ha bisogno di condizioni in cui è in grado di cambiare in risposta agli stimoli (neuroplasticità) e in grado di produrre nuovi neuroni (neurogenesi).
L’apprendimento più efficace comporta il reclutamento di più regioni del cervello per il compito di apprendimento. Queste regioni sono associate a funzioni come la memoria, i vari sensi, il controllo volitivo e livelli più elevati di funzionamento cognitivo.
Stress moderato: Stress e prestazioni sono correlati in una “curva a U invertita” (vedi a destra). La stimolazione per imparare richiede una moderata quantità di stress (misurata nel livello di cortisolo). Un basso grado di stress è associato a basse prestazioni, così come lo stress elevato, che può impostare il sistema in modalità lotta o volo, quindi c’è meno attività cerebrale nelle aree corticali in cui avviene l’apprendimento di livello superiore. Livelli moderati di cortisolo tendono a correlare con le più alte prestazioni su compiti di qualsiasi tipo. Possiamo quindi concludere che lo stress moderato è benefico per l’apprendimento, mentre lo stress lieve ed estremo sono entrambi dannosi per l’apprendimento.
Lo stress moderato può essere introdotto in molti modi: suonando musica non familiare prima della lezione, per esempio, o cambiando il formato della discussione, o introducendo qualsiasi attività di apprendimento che richiede la partecipazione o il movimento individuale. Tuttavia, le persone non reagiscono tutte allo stesso modo a un evento. La produzione di cortisolo in risposta a un evento varia significativamente tra gli individui; ciò che costituisce “stress moderato” per una persona potrebbe costituire stress lieve o estremo per un altro. Quindi, per esempio, chiamare a freddo i singoli studenti in un contesto di grandi gruppi potrebbe introdurre la giusta quantità di stress per aumentare le prestazioni di alcuni studenti, ma potrebbe produrre stress e ansia eccessivi per gli altri studenti, quindi le loro prestazioni sono al di sotto del livello di cui sai che sono capaci. Qualsiasi dinamica di gruppo che tende a stereotipare o escludere alcuni studenti aggiunge anche stress per loro.
Sonno adeguato, buona alimentazione ed esercizio fisico regolare: queste abitudini sane di buon senso promuovono prestazioni di apprendimento ottimali in due modi. In primo luogo, promuovono la neuroplasticità e la neurogenesi. In secondo luogo, mantengono il cortisolo e la dopamina (ormoni dello stress e della felicità, rispettivamente) a livelli appropriati. Le sessioni di stipare tutta la notte, i pasti saltati e l’esercizio saltato possono effettivamente ridurre la capacità del cervello di alte prestazioni accademiche. (Questo è vero per istruttori e studenti.)
Apprendimento attivo: Le funzioni cognitive associate ai livelli più bassi della tassonomia di Bloom (vedi diagramma a sinistra), come la comprensione e il ricordo, sono associate all’ippocampo (l’area del cervello responsabile della memoria e della consapevolezza spaziale). Le funzioni cognitive di livello superiore della tassonomia di Bloom, come la creazione, la valutazione, l’analisi e l’applicazione, coinvolgono le aree corticali responsabili del processo decisionale, dell’associazione e della motivazione.
Processi di pensiero più complessi sono più vantaggiosi per l’apprendimento perché coinvolgono un maggior numero di connessioni neurali e più cross-talk neurologici. L’apprendimento attivo sfrutta questo cross-talk, stimolando una varietà di aree del cervello e promuovendo la memoria.
Applicazioni all’insegnamento
Attività in aula, dalla Guida didattica per GSIs
Alcune strategie di apprendimento attivo di base, dall’Università del Minnesota Center for Educational Innovation
Ulteriori letture
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Blakemore, Sarah-Jayne e Uta Frith (2005). Il cervello di apprendimento: lezioni per l’educazione. Ma’: Blackwell.
Felder, Richard M. e Rebecca Brent (1996). “Navigando la strada accidentata per l’istruzione centrata sullo studente.”Una versione abbreviata di questo articolo è stato pubblicato nel College Teaching 44: 43-7.
Tokuhama-Espinosa, Tracey (2011). Scienza della mente, del cervello e dell’educazione: una guida completa al nuovo insegnamento basato sul cervello. New York: W. W. Norton.
Walker, JD et al. (2008). “Un delicato equilibrio: integrare l’apprendimento attivo in un ampio corso di lezioni.”CBE Life Sciences Education 7.4: 361-67.
Inverno, Dale et al. (2001). “Istruttori alle prime armi e istruzione centrata sugli studenti: Identificare e affrontare gli ostacoli all’apprendimento nel Laboratorio di scienze del College.”The Journal of Scholarship of Teaching and Learning 2.1: 14-42.