この記事は、2011年春のGSI教育&研究センターの「学生の学び方」シリーズのために、統合生物学部門の准教授であるDaniela Kauferによる講演に基づいています。
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主要な学習原則
研究の基礎
教育への応用
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も利用可能：
Daniela Kauferの講演”神経科学研究が教えることについて私たちに何”
主要な学習の原則
- 神経生物学の観点から、学習は脳を変えることを含む。
- 中等度のストレスは学習に有益であり、軽度および極端なストレスは学習に有害である。
- 十分な睡眠、栄養、運動は、堅牢な学習を奨励します。
- アクティブラーニングは、脳内の複数の神経接続を刺激し、記憶を促進するプロセスを利用します。
研究の基礎
脳を変える: 最適な学習が起こるためには、脳は刺激（神経可塑性）に応答して変化し、新しいニューロン（神経新生）を産生することができる条件を必要とする。
最も効果的な学習には、学習タスクのために脳の複数の領域を募集することが含まれます。 これらの領域は、記憶、様々な感覚、意欲的な制御、およびより高いレベルの認知機能などの機能に関連している。
中程度のストレス：ストレスとパフォーマンスは”反転U曲線”で関連しています（右参照）。 学習への刺激は、適度な量のストレス（コルチゾールのレベルで測定される）を必要とする。 低レベルのストレスは、高レベルの学習が起こる皮質領域での脳活動が少ないように、システムを戦闘または飛行モードに設定することができる高ス コルチゾールの中程度のレベルは、任意のタイプのタスクで最高のパフォーマンスと相関する傾向があります。 したがって、中等度のストレスは学習に有益であり、軽度および極端なストレスは両方とも学習に有害であると結論付けることができます。
適度なストレスは、クラスの前になじみのない音楽を演奏したり、議論の形式を変えたり、個人の参加や動きを必要とする学習活動を導入するなど、多 しかし、人々はすべてのイベントに同じように反応するわけではありません。 イベントに応答してコルチゾールの生産は、個人の間で大幅に異なります;一人のための”中程度のストレス”を構成するものは、別のための軽度または極端なストレスを構成する可能性があります。 たとえば、大規模なグループの設定で個々の学生に冷たい呼び出しは、一部の学生のパフォーマンスを高めるためにストレスのちょうど右の量を導入す ステレオタイプまたは一部の学生を除外する傾向がある任意のグループの動的も彼らのためのストレスを追加します。
十分な睡眠、良好な栄養、および定期的な運動：これらの常識的な健康的な習慣は、二つの方法で最適な学習パフォーマンスを促進します。 第一に、それらは神経可塑性および神経新生を促進する。 第二に、彼らは適切なレベルでコルチゾールとドーパミン（ストレスと幸福ホルモン、それぞれ）を維持します。 徹夜の詰め込みの会議、とばしられた食事およびとばしられた練習は実際に高い学術の性能のための頭脳の容量を減らすことができる。 （これは、講師だけでなく、学生のために当てはまります。)
アクティブラーニング: 理解や記憶など、ブルームの分類学の下位レベル（左の図を参照）に関連する認知機能は、海馬（記憶と空間意識を担う脳の領域）に関連しています。 Bloomの分類学のより高いレベルの認知機能は、作成、評価、分析、および適用など、意思決定、関連、および動機付けを担当する皮質領域を含みます。
より複雑な思考プロセスは、より多くの神経接続とより多くの神経学的クロストークを含むため、学習にとってより有益です。 能動的な学習は、このクロストークを利用して、脳のさまざまな領域を刺激し、記憶を促進します。
教育への応用
教室活動,GSIsのための教育ガイドから
ミネソタ大学教育イノベーションセンターからいくつかの基本的なアクティブラーニング戦略,
更なる読書
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Blakemore,Sarah-Jayne and Uta Frith(2005). 学習脳：教育のための教訓。 マルデン、マ：ブラックウェル。
Felder,Richard M.and Rebecca Brent(1996). “学生中心の指導へのでこぼこ道をナビゲートします。”この記事の要約版は、大学教育44：43-7に掲載されました。
徳浜-エスピノサ,Tracey(2011). 心、脳、および教育科学：新しい脳ベースの教育への包括的なガイド。 ニューヨーク：W.W.ノートン。
Walker,J.D.et al. (2008). “繊細なバランス：大規模な講義コースにアクティブラーニングを統合します。”CBEライフサイエンス教育7.4:361-67.
冬、デールら。 (2001). “初心者インストラクターと学生中心の指導: 大学の科学研究室での学習への障害を特定し、対処する。”教育と学習の奨学金のジャーナル2.1：14-42。