dit artikel is gebaseerd op een lezing van Daniela Kaufer, universitair hoofddocent bij de afdeling Integrative Biology, voor de How Students Learn series van het GSI Teaching & Research Center in het voorjaar van 2011.
op deze pagina:
Key Learning Principles
Research Fundamentals
Applications to Teaching
verder lezen
ook beschikbaar:
Video en volledige samenvatting van Daniela Kaufer ’s talk” What Can Neuroscience Research Teach Us about Teaching?”
Key Learning Principles
- vanuit het oogpunt van neurobiologie impliceert leren het veranderen van de hersenen.Matige stress is gunstig voor het leren, terwijl lichte en extreme stress nadelig zijn voor het leren.
- voldoende slaap, voeding en lichaamsbeweging moedigen robuust leren aan.
- actief leren maakt gebruik van processen die meerdere neurale verbindingen in de hersenen stimuleren en het geheugen bevorderen.
Fundamentals van het onderzoek
: Om optimaal te kunnen leren, heeft de hersenen condities nodig waaronder het in staat is om te veranderen in reactie op stimuli (neuroplasticiteit) en in staat is om nieuwe neuronen (neurogenese) te produceren.
het meest effectieve leren is het werven van meerdere regio ‘ s van de hersenen voor de leertaak. Deze gebieden worden geassocieerd met functies zoals geheugen, de verschillende zintuigen, wilscontrole, en hogere niveaus van cognitief functioneren.
matige stress: Stress en prestaties zijn gerelateerd in een “omgekeerde u-curve” (zie rechts). Stimulatie om te leren vereist een matige hoeveelheid stress (gemeten in het niveau van cortisol). Een lage graad van spanning wordt geassocieerd met lage prestaties, zoals hoge spanning, die het systeem in gevecht-of-vluchtwijze kan zetten zodat is er minder hersenactiviteit in de corticale gebieden waar hoger-niveau het leren gebeurt. Matige niveaus van cortisol hebben de neiging om te correleren met de hoogste prestaties op taken van elk type. We kunnen daarom concluderen dat matige stress gunstig is voor het leren, terwijl milde en extreme stress beide schadelijk zijn voor het leren.
matige stress kan op vele manieren worden geïntroduceerd: door bijvoorbeeld onbekende muziek te spelen voor de les, of door het discussieformaat te veranderen, of door elke leeractiviteit te introduceren die individuele deelname of beweging vereist. Mensen reageren echter niet allemaal op dezelfde manier op een gebeurtenis. De productie van cortisol als reactie op een gebeurtenis varieert aanzienlijk tussen individuen; wat “matige stress” voor een persoon vormt kan milde of extreme stress voor een ander vormen. Dus, bijvoorbeeld, koude-calling op individuele studenten in een grote groep setting kan precies de juiste hoeveelheid stress te introduceren om de prestaties van sommige studenten te verhogen, maar het kan leiden tot overmatige stress en angst voor andere studenten, dus hun prestaties is onder het niveau waarvan je weet dat ze in staat zijn. Elke groepsdynamiek die de neiging heeft om sommige studenten te stereotypen of uit te sluiten, voegt ook stress voor hen toe.
voldoende slaap, goede voeding en regelmatige lichaamsbeweging: deze gezonde gewoontes met gezond verstand bevorderen op twee manieren optimale leerprestaties. Ten eerste bevorderen ze neuroplasticiteit en neurogenese. Ten tweede houden ze cortisol en dopamine (stress-en gelukshormonen, respectievelijk) op het juiste niveau. De hele nacht proppen sessies, overgeslagen maaltijden, en overgeslagen oefening kan eigenlijk verminderen de capaciteit van de hersenen voor hoge academische prestaties. (Dit geldt zowel voor instructeurs als voor studenten.)
actief leren: Cognitieve functies geassocieerd met de lagere niveaus van Bloom ‘ s taxonomie (zie diagram links), zoals begrijpen en herinneren, worden geassocieerd met de hippocampus (het gebied van de hersenen dat verantwoordelijk is voor het geheugen en ruimtelijk bewustzijn). De hogere cognitieve functies van Bloom ‘ s taxonomie, zoals het creëren, evalueren, analyseren en toepassen, betrekken de corticale gebieden die verantwoordelijk zijn voor besluitvorming, associatie en motivatie.
complexere denkprocessen zijn voordeliger voor het leren omdat ze een groter aantal neurale verbindingen en meer neurologische cross-talk omvatten. Actief leren maakt gebruik van deze cross-talk, het stimuleren van een verscheidenheid van gebieden van de hersenen en het bevorderen van het geheugen.
Applications to Teaching
Classroom Activities, from the Teaching Guide for GSIs
enkele basis actieve leerstrategieën, van het University Of Minnesota Center for Educational Innovation
verder lezen
Zie de bibliotheekpagina Connect from Off Campus.Blakemore, Sarah-Jayne and Uta Frith (2005). Het Leerbrein: lessen voor het onderwijs. Malden, MA: Blackwell.Felder, Richard M. and Rebecca Brent (1996). “Navigeren op de hobbelige weg naar Student-gerichte instructie.”Een verkorte versie van dit artikel werd gepubliceerd in College Teaching 44: 43-7.
Tokuhama-Espinosa, Tracey (2011). Mind, Brain, and Education wetenschap: een uitgebreide gids voor de nieuwe Brain-Based onderwijs. New York: W. W. Norton.
Walker, J. D. et al. (2008). “Een Delicate balans: actief leren integreren in een grote Collegecursus.”CBE Life Sciences Education 7.4: 361-67.
Winter, Dale et al. (2001). “Beginnende instructeurs en Student-gerichte instructie: Het identificeren en aanpakken van belemmeringen voor het leren in het wetenschappelijke laboratorium van het College.”The Journal of Scholarship of Teaching and Learning 2.1: 14-42.