Ten artykuł jest oparty na wykładzie Daniela Kaufer, profesora nadzwyczajnego w Katedrze Biologii integracyjnej, dla GSI Teaching & Research Center ’ s How Students Learn series in Spring 2011.
na tej stronie:
kluczowe zasady uczenia się
podstawy badań naukowych
aplikacje do nauczania
Czytaj dalej
dostępne również:
wideo i pełne podsumowanie wykładu Daniela Kaufer „czego mogą nas uczyć badania neuronaukowe o nauczaniu?”
kluczowe zasady uczenia się
- z punktu widzenia neurobiologii uczenie się polega na zmianie mózgu.
- umiarkowany stres jest korzystny dla nauki, podczas gdy łagodny i ekstremalny stres jest szkodliwy dla nauki.
- odpowiedni sen, odżywianie i ćwiczenia zachęcają do solidnej nauki.
- Aktywne uczenie się wykorzystuje procesy, które stymulują wiele połączeń nerwowych w mózgu i promują pamięć.
podstawy badań naukowych
Zmiana mózgu: Aby doszło do optymalnego uczenia się, mózg potrzebuje warunków, w których jest zdolny do zmiany w odpowiedzi na bodźce (neuroplastyczność) i zdolny do wytwarzania nowych neuronów (neurogeneza).
najskuteczniejsza nauka polega na rekrutacji wielu regionów mózgu do zadania uczenia się. Obszary te są związane z takimi funkcjami jak pamięć, różne zmysły, Kontrola wolicjonalna i wyższe poziomy funkcjonowania poznawczego.
umiarkowany stres: stres i wydajność są powiązane w „odwróconej krzywej U” (patrz po prawej). Stymulacja do nauki wymaga umiarkowanej ilości stresu (mierzonej w poziomie kortyzolu). Niski poziom stresu wiąże się z niską wydajnością, podobnie jak wysoki stres, który może ustawić system w tryb walki lub lotu, dzięki czemu aktywność mózgu w obszarach korowych jest mniejsza, gdzie odbywa się uczenie się na wyższym poziomie. Umiarkowane poziomy kortyzolu mają tendencję do korelowania z najwyższą wydajnością w zadaniach dowolnego typu. Możemy zatem stwierdzić, że umiarkowany stres jest korzystny dla uczenia się, podczas gdy łagodny i ekstremalny stres są szkodliwe dla uczenia się.
umiarkowany stres można wprowadzić na wiele sposobów: grając na przykład nieznaną muzykę przed zajęciami lub zmieniając format dyskusji lub wprowadzając jakąkolwiek aktywność edukacyjną, która wymaga indywidualnego uczestnictwa lub ruchu. Jednak ludzie nie wszyscy reagują w ten sam sposób na wydarzenie. Produkcja kortyzolu w odpowiedzi na zdarzenie różni się znacznie między osobami; to, co stanowi „umiarkowany stres” dla jednej osoby, może stanowić łagodny lub ekstremalny stres dla drugiej osoby. Tak więc, na przykład, cold-calling indywidualnych uczniów w dużych grupach może wprowadzić tylko odpowiednią ilość stresu, aby zwiększyć wydajność niektórych uczniów, ale może to powodować nadmierny stres i niepokój dla innych uczniów, więc ich wydajność jest poniżej poziomu, o którym wiesz, że są w stanie. Każda dynamika grupy, która ma tendencję do stereotypowania lub wykluczania niektórych uczniów, również dodaje im stresu.
odpowiedni sen, dobre odżywianie i regularne ćwiczenia: te zdroworozsądkowe nawyki promują optymalną wydajność uczenia się na dwa sposoby. Po pierwsze, promują neuroplastyczność i neurogenezę. Po drugie, utrzymują kortyzol i dopaminę (odpowiednio hormony stresu i szczęścia) na odpowiednim poziomie. Całonocne sesje wkuwania, pominięte posiłki i pominięte ćwiczenia mogą faktycznie zmniejszyć zdolność mózgu do wysokiej wydajności akademickiej. (Dotyczy to zarówno instruktorów, jak i studentów.)
aktywna nauka: Funkcje poznawcze związane z niższymi poziomami taksonomii Blooma (Patrz diagram po lewej), takie jak rozumienie i zapamiętywanie, są związane z hipokampem (obszarem mózgu odpowiedzialnym za pamięć i świadomość przestrzenną). Funkcje poznawcze wyższego poziomu taksonomii Blooma, takie jak tworzenie, ocena, analiza i stosowanie, obejmują obszary korowe odpowiedzialne za podejmowanie decyzji, stowarzyszenie i motywację.
bardziej złożone procesy myślowe są bardziej korzystne dla uczenia się, ponieważ obejmują większą liczbę połączeń neuronowych i więcej neurologicznych rozmów krzyżowych. Aktywna nauka wykorzystuje tę rozmowę krzyżową, stymulując różne obszary mózgu i promując pamięć.
wnioski do nauczania
zajęcia w klasie, z przewodnika Teaching Guide for GSIs
niektóre podstawowe strategie aktywnego uczenia się, z University of Minnesota Center for Educational Innovation
dalsze czytanie
należy pamiętać, że niektóre linki mogą wymagać dostępu do biblioteki proxy. Zobacz stronę Biblioteki Connect from Off Campus.
Blakemore, Sarah-Jayne and Uta Frith (2005). The Learning Brain: Lessons for Education. Blackwell.
Felder, Richard M. and Rebecca Brent (1996). „Poruszanie się po wyboistej drodze do nauczania skoncentrowanego na uczniu.”Skrócona wersja tego artykułu została opublikowana w College Teaching 44: 43-7.
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. et al. (2008). „Delikatna równowaga: Integracja aktywnego uczenia się w dużym kursie wykładowym.”CBE Life Sciences Education 7.4: 361-67.
Winter, Dale et al. (2001). „Instruktorzy początkujący i instruktorzy skoncentrowani na uczniu: Identyfikowanie i usuwanie przeszkód w nauce w laboratorium naukowym uczelni.”The Journal of Scholarship of Teaching and Learning 2.1: 14-42.