półkule mózgowe i edukacja: Lewa, Prawa i zła

Streszczenie

• badania z pacjentami z rozszczepionym mózgiem wykazały, że dwie półkule mózgu przetwarzają informacje w różny sposób
• te podstawowe badania neuronaukowe zostały błędnie przetłumaczone na edukację
• pomimo powszechnego przekonania, nie ma uczniów „lewego mózgu” lub „prawego mózgu”
• oczekujących, że uczniowie będą „lewym mózgiem” lub „prawy mózg” uczący się ma potencjalnie niebezpieczne konsekwencje
• oczekiwania nauczycieli wpływają na wyniki uczniów

dowody z neuronauki: lewa i prawa półkula

ludzki mózg składa się z dwóch oddzielnych półkuli: lewej i prawej. Są one połączone przez masywny pęczek około 200 milionów włókien nerwowych zwanych ciałko modzelowate 1. Rysunek 1 przedstawia ciało modzelowate (cieniowane na Czerwono). Z przodu (ryc. 1B) można zobaczyć rozdzielenie półkul i sposób, w jaki ciało modzelowate łączy je w środku. Ciało modzelowate bardzo szybko przenosi informacje tam iz powrotem między dwiema półkulami 1,2. Z tego powodu, w normalnych okolicznościach, jest prawie niemożliwe, aby jedna półkula, ale nie druga przetwarzała te same informacje. Ale z sprytnych eksperymentów przeprowadzonych ze specjalną grupą uczestników wiemy, że dwie półkule przetwarzają te same informacje na różne sposoby.

Rysunek 1. Ciało modzelowate (cieniowane na Czerwono) widziane (A) z boku i (B) z przodu. Life Science Databases(Lsdb) / Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.1 JP

szczególną grupą uczestników badań, którzy jako pierwsi ujawnili wewnętrzne funkcjonowanie obu półkul, byli pacjenci z rozszczepionym mózgiem. Pacjenci z rozszczepionym mózgiem przeszli poważną neurochirurgię w celu przecięcia ciała modzelowatego. Odbywa się to z powodów medycznych, aby zatrzymać rozprzestrzenianie się ciężkich napadów. Sprytny projekt badawczy zależał od kontralateralnej organizacji ludzkiego mózgu. Organizacja kontralateralna oznacza po prostu wzór crossover. Na przykład prawa półkula kontroluje ruch po lewej stronie ciała, a lewa półkula kontroluje ruch po prawej stronie ciała. Podobnie, informacje z lewego pola widzenia (to, co można zobaczyć po lewej stronie, gdy patrzysz bezpośrednio w Przestrzeń) są przetwarzane przez prawą półkulę, a informacje z prawego pola widzenia są przetwarzane przez lewą półkulę. Rysunek 2 ilustruje wzór krzyżowania 3.

Rysunek 2. Wzór crossover taki, że informacje z lewego pola widzenia są przetwarzane przez prawą półkulę (szlak czerwony) i informacje z prawego pola widzenia są przetwarzane przez lewą półkulę (szlak niebieski). Zielony X przypomina nam, że ciało modzelowate jest przecięte u pacjentów z rozszczepionym mózgiem, tak że półkule nie mogą dzielić się informacjami. Przedruk za zgodą RightsLink: Springer Nature z ref 3.

w klasycznych eksperymentach 4-6 pacjenci z rozszczepionym mózgiem siedzieli przed ekranem. Zostali poproszeni o trzymanie oczu na czarnej kropce na środku ekranu. Kropka oznaczała oddzielenie lewego pola widzenia (po lewej stronie ekranu) od prawego pola widzenia (po prawej stronie). Następnie słowo pojawiło się bardzo krótko po jednej stronie ekranu. Następnie pacjenci zostali poproszeni o powiedzenie tego, co widzieli. Ustawienie przedstawiono na rysunku 3. Kiedy słowo pojawiło się po prawej stronie ekranu, informacja została wysłana do lewej półkuli, a pacjenci byli w stanie wypowiedzieć słowo na pytanie, co widzieli. Ale kiedy słowo pojawiło się po lewej stronie ekranu, informacja została wysłana na prawą półkulę, a pacjenci nie byli w stanie werbalnie zgłosić tego, co widzieli. Jeśli jednak dano im długopis i poproszono o narysowanie tego, co widzieli lewą ręką (kontrolowaną przez prawą półkulę, która otrzymała informację o słowie na ekranie), byli w stanie narysować znaczenie tego słowa. Naukowcy odkryli, że lewa półkula u dorosłych była wyspecjalizowana w mowie, a prawa półkula mogła rozpoznawać słowa, ale nie wyrażać ich. Możecie zobaczyć film z eksperymentu z pacjentem z rozszczepionym mózgiem tutaj. Roger Sperry otrzymał w 1981 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny za fascynujące badania nad specjalizacją półkulową i funkcjonowaniem ludzkiego mózgu.

Rysunek 3. Eksperymentalny projekt badań z pacjentami z rozszczepionym mózgiem ilustrujący, że lewa półkula specjalizuje się w artykulacji mowy. Przedruk za zgodą RightsLink: Springer Nature z ref 3.

błędna interpretacja edukacji: nie ma uczących się” lewego mózgu „lub” prawego mózgu ”

nauczyciele są często entuzjastycznie nastawieni do wykorzystania wyników neuronauki w edukacji 7. Ale przełożenie badań nad mózgiem na praktykę nauczania musi być dokładne i pryncypialne 8,9. Niestety, przekład badań nad podzielonym mózgiem na edukację nie był ani jednym, ani drugim. Zamiast tego zaangażowała się w nielegalny błąd w tłumaczeniu 10. To nagradzane badania, wraz z późniejszymi powiązanymi badaniami np., 11, zostało zniekształcone, aby stać się błędnym przekonaniem, że mamy „prawomózgowych” i „lewomózgowych” uczniów w naszych klasach, którzy muszą być nauczani inaczej. Ponad 70% ankietowanych nauczycieli w Wielkiej Brytanii, Holandii, Turcji, Grecji i Chinach wierzyło w MIT uczących się z prawej i lewej strony mózgu 12.

Jak to się stało? Umiejętność mówienia tego słowa na lewej półkuli poszerzyła się o myślenie analityczne i logiczne 13,14. Prawa półkula umiejętność rysowania słowa rozszerzyła się na twórcze i emocjonalne przetwarzanie 13,14. A każde dziecko miało podobno” dominującą ” półkulę, która determinowała ich sposób myślenia 13,14. Ale to, że badania pokazują, że półkule są wyspecjalizowane 4,6,15 nie oznacza, że każdy jest związany z oddzielnym stylem myślenia, lub że jeden jest dominujący 13,16. Idee stylów myślenia i dominacji nie są oparte na nauce 16-18. Nie powstrzymało to jednak rozprzestrzeniania się technik nauczania i programów edukacyjnych mających na celu „dostęp” do lewej lub prawej półkuli naszych uczniów 14,19-25.

nie ma badań neuronaukowych wskazujących, że musimy (a nawet możemy) uczyć półkul inaczej 26. Nie ma naukowego powodu, aby wydawać cenne, ograniczone fundusze edukacyjne na programy, które twierdzą, że szkolenie jednej lub drugiej strony mózgu. Wgląd w „rozszczepiony mózg” pochodzi od garstki dorosłych pacjentów, którzy cierpieli na ciężkie napady padaczkowe i przeszli poważną neurochirurgię 4-6. Wiemy, że nienaruszone ciało modzelowate w typowo rozwijających się mózgach łączy obie półkule tak, że przetwarzają informacje równolegle, na swój własny sposób, w tym samym czasie 1,2,11. W typowej klasie z typowym uczniem niemożliwe jest zaangażowanie jednej półkuli, a nie drugiej. Wszystkie zajęcia w naszych klasach obejmują współpracę obu półkul, bez konieczności robienia niczego specjalnego.

niebezpieczne konsekwencje edukacyjne: potęga oczekiwań

w przypadku lewej i prawej półkuli Edukacja źle zrozumiała. Ale chodzi tu o coś więcej niż błąd naukowy, marnowanie funduszy szkolnych na programy bez osiągnięć naukowych i marnowanie czasu, który można by poświęcić na stosowanie skutecznych metod 27. Jeśli znasz grecki mit o Galatei lub musicalu My Fair Lady, znasz efekt Pigmaliona. W kontekście edukacji efekt Pigmaliona został po raz pierwszy odnotowany w kontrowersyjnym badaniu 28,29. W tym badaniu naukowcy powiedzieli nauczycielom w szkole podstawowej, że opracowują test, który przewidywał, którzy uczniowie wykazaliby nieoczekiwany wzrost poznawczy w ciągu roku szkolnego (to było kłamstwo) 30-32. Uczniowie zdawali test na początku roku. Naukowcy, nie patrząc na wyniki, losowo wybrali około 20% jako „bloomers”: powiedzieli nauczycielom, że wyniki ich testu przewidywały, że te dzieci będą wykazywały wzrost intelektualny w tym roku. Pod koniec roku szkolnego wszystkie dzieci ponownie przystąpiły do testu. Test był tylko podstawowym testem IQ. To, co odkryli naukowcy, było oszałamiające: dzieci, których nauczyciele oczekiwali, że osiągną zyski, rzeczywiście osiągnęły większy wzrost IQ w ciągu roku 30-32. Dzieci losowo wybrane na bloomers rozkwitły, ponieważ naukowcy powiedzieli nauczycielom, że tak będzie, a zatem nauczyciele oczekiwali, że tak będzie.

to, czego oczekujemy od naszych uczniów, ma znaczenie; sposoby interakcji z uczniami mogą urzeczywistnić te oczekiwania 33-37. Na przykład nauczyciele mają tendencję do komunikowania swoich oczekiwań, zachowując się inaczej w stosunku do uczniów, których uważają za mniej lub bardziej zdolnych (patrz Tabela 1) 38,39. Zasadniczo dajemy studentom, których oczekujemy, że będą bardziej zdolni, więcej możliwości głębokiego i celowego uczenia się. Jednocześnie mamy tendencję do skracania możliwości uczenia się uczniów, których uważamy za mniej zdolnych. Możemy również wysyłać podświadome sygnały o naszych oczekiwaniach do naszych uczniów, na przykład poprzez mimikę twarzy i ton głosu 36,40. Tworzenie przyjaznego klimatu w klasie, w tym wysokiej jakości interakcje NAUCZYCIEL-uczeń i wymagające oczekiwania nauczycieli oraz zapewnienie angażujących możliwości uczenia się to cechy udanego nauczania 41,42.

Tabela 1. Nauczyciele komunikują oczekiwania, zachowując się inaczej w stosunku do uczniów, których uważają za mniej lub bardziej zdolnych. Przedruk za zgodą Stowarzyszenia Na nadzór i rozwój programu nauczania, tabela 6.1, s. 72, W ref. 39.

mamy różne, często podświadome, oczekiwania wobec uczniów w naszych klasach każdego dnia. Niektóre z nich są związane z kapitałem własnym. Na przykład w jednym z badań przeprowadzonych w Stanach Zjednoczonych stwierdzono, że niepubliczni nauczyciele szkół średnich mieli niższe oczekiwania akademickie wobec swoich czarnoskórych uczniów w 10 klasie niż Czarnoskóri nauczyciele, oceniając tych samych uczniów o 12 punktów procentowych mniej prawdopodobne, aby ukończyli edukację uniwersytecką 43. Inne badanie przeprowadzone w Nowej Zelandii wykazało, że nauczyciele szkół podstawowych mieli niższe oczekiwania wobec uczniów maoryskich w porównaniu z uczniami innych narodowości 44. To, czym stają się uczniowie, zależy częściowo od tego, czego oczekują od nich nauczyciele – ze względu na możliwości uczenia się i środowisko, które zapewniamy w oparciu o nasze oczekiwania 38. Inną nazwą efektu Pigmaliona jest samospełniająca się przepowiednia.

oczekując, że niektórzy uczniowie będą „lewoskrętni” i będą myśleć głównie logicznie, a inni „prawoskrętni” i będą myśleć głównie kreatywnie, ograniczamy możliwości uczenia się i rozwoju wszystkich uczniów. Fałszywie wierząc, że są uczący się z lewej lub prawej strony mózgu, umieszczamy uczniów w pudełkach, które mogą sztucznie zawęzić ich zainteresowania lub powstrzymać ich przed próbowaniem nowych rzeczy 45. Może to kształtować i ograniczać ścieżki kariery i wybory życiowe dzieci od najmłodszych lat 46. Na szczęście interwencje, które uświadamiają nauczycieli o skutkach oczekiwań oraz przekonaniach i zachowaniach leżących u ich podstaw, mogą podnieść zarówno oczekiwania nauczycieli, jak i osiągnięcia uczniów 36,47,48. Jako nauczyciele, zarówno nasze przekonania, jak i nasze oczekiwania muszą być zgodne z faktem, że wszyscy nasi uczniowie używają wszystkich swoich mózgów w naszych klasach.

1. Baynes, K. Corpus callosum. In Encyclopedia of the human brain Vol. 2 (ed V. S. Ramachandran) 51-64 (Elsevier Science, 2002).
2. Doron, K. W., Bassett, D. S. & Gazzaniga, M. S. Dynamic network structure of interhemispheric coordination. Proceedings of the National Academy of Sciences 109, 18661-18668, doi:10.1073 / pnas.1216402109 (2012).
3. Wolman, D. opowieść o dwóch połówkach. Nature 483, 260-263, doi: 10.1038/483260a (2012).
4. Gazzaniga, M. S. rozszczepiony mózg u człowieka. Sci. Am. 217, 24-29, doi:10.1038/scientificamerican0867-24 (1967).
5. Sperry, R. W. The great cerebral commissure. Sci. Am. 210, 42-53, doi: 10.1038 / scientificamerican0164-42 (1964).
6. Sperry, R. W. Hemisphere deconnection and unity in conscious awareness. Am. Psychol. 23, 723-733, doi:10.1037/h0026839 (1968).
7. Pickering, S. J. & Howard-Jones, P. Educators ’ views on the role of neuroscience in education :findings from a study of UK and international perspectives. Mind, Brain, and Education 1, 109-113, DOI: 10.1111 / j.1751-228x. 2007. 00011.x (2007).
8. Ansari, D. & Coch, D. Bridges over troubled waters: education and cognitive neuroscience. Trends in Cognitive Sciences 10, 146-151,doi: 10.1016 / j.tics.2006.02.007 (2006).
9. Donoghue, G. M. & Horvarth, J. C. Translating neuroscience, psychology and education :an abstracted conceptual framework for the learning sciences. Cogent Education 3, 1267422, doi:10.1080/2331186x.2016.1267422 (2016).
10. Lindell, A. K. & : krytyka błędnego zastosowania neuronauki w edukacji. Mind, Brain, and Education 5, 121-127, doi: 10.1111 / j.1751-228x. 2011. 01120.x (2011).
11. Tzourio-Mazoyer, N. & Seghier, M. L. Podstawy neuronowe specjalizacji półkuli. Neuropsychologia 93, 319-324, doi:10.1016/j.neuropsychologia.2016.10.010 (2016).
12. Howard-Jones, P. A. Neuroscience and education: myths and messages. Nature Reviews Neuroscience 15, 817-824, doi: 10.1038 / nrn3817 (2014).
13. Zrozumienie mózgu: narodziny nauki. (Organizacja Współpracy Gospodarczej i rozwoju, 2007).
14. Sousa, D. A. jak mózg się uczy. 3rd edn, (Corwin Press, 2006).
15. Cai, Q., Van der Haegen, L. & Brysbaert, M. 110, E322-E330, doi:10.1073 / pnas.1212956110 (2013).
16. Beaumont, J. G., Young, A. W. & McManus, I. C. Hemisphericity: a critical review. Neuropsychologia poznawcza 1, 191-212, doi:10.1080/02643298408252022 (1984).
17. Lateralizm i mit. Am. Psychol. 35, 284-295, doi: 10.1037 / 0003-066X.35.3.284 (1980).
18. Nielsen, J. A., Zieliński, B. A., Ferguson, M. A., Lainhart, J. E. & Anderson, J. S. an evaluation of the left-brain vs.right-brain hypothesis with spoczynkowy State functional connectivity magnetic resonance imaging. PLoS ONE 8, e71275, DOI: 10.1371 / journal.pone.0071275 (2013).
19. Allen, K.-A. & van der Zwan, R. the myth of left-vs right-brain learning. International Journal of Innovation, Creativity and Change 5, 189-200 (2019).
20. Lewy mózg, prawy mózg, cały mózg. Biblioteka Szkolna Działalność Medialna Miesięcznik 21, 27-28, 37 (2004).
21. co jest najlepsze do nauki? The National Teaching & Learning Forum 14, doi:10.1002 / ntlf.10080 (2005).
22. Kitchens, A. N., Barber, W. D. & Barber, D. B. Left brain/right brain theory: implications for developmental math instruction. Review of Research in Developmental Education 8 (1991).
23. Panie, T. R. apel o użycie prawego mózgu. Journal of College Science Teaching 14, 100-102 (1984).
24. Sonnier, I. & Kemp, J. B. Naucz lewego mózgu i uczy się tylko lewy mózg-naucz prawego mózgu i oba mózgi się uczą. Southern Journal of Educational Research 14, 63- (1980).
25. Steinley, G. lewy mózg / prawy mózg: więcej tego samego? Language Arts 60, 459-462 (1983).
26. Alferink, L. A. & Farmer-Dougan, V. Brain-(not) based education: niebezpieczeństwa niezrozumienia i niewłaściwego zastosowania badań neuronaukowych. Exception 18, 42-52,doi: 10.1080 / 09362830903462573 (2010).
27. Riener, C. & Willingham, D. mit uczenia się stylów. Zmiana 42, 32-35,doi: 10.1080 / 00091383.2010.503139 (2010).
28. Thorndike, R. L. Reviewed work (s): Pygmalion in the classroom by Robert Rosenthal and Lenore Jacobsen. American Educational Research Journal 5, 708-711, doi:10.2307/1162010 (1968).
29. Raudenbush, S. W. Magnitude of teacher expectancy effects on pupil IQ as a function of the reliability of expectancy induction: a synthesis of findings from 18 experiments. J. Educ. Psychol. 76, 85-97, doi:10.1037/0022-0663.76.1.85 (1984).
30. Rosenthal, R. & Jacobson, L. Pygmalion w klasie. (Crown House Publishing Limited, 1992).
31. Rosenthal, R. & Jacobsen, L. F. Sci. Am. 218, 19-23, doi:10.1038/scientificamerican0468-19 (1968).
32. Rosenthal, R. & Jacobsen, L. Pygmalion w klasie. Urban Review 3, 16-20,doi: 10.1007 / BF02322211 (1968).
33. dobre, T. L. oczekiwania nauczycieli i postrzeganie uczniów: dekada badań. Educational Leadership 28, 415-422 (1981).
34. Johnston, O., Wildy, H. & Shand, J. a decade of teacher expectations research 2008-2018: fundamenty historyczne, nowe wydarzenia i przyszłe ścieżki. Australian Journal of Education 63, 44-73, doi:10.1177/0004944118824420 (2019).
35. Rosenthal, R. & Rubin, D. B. interpersonal expectancy effects: the first 345 studies. The Behavioral and Brain Sciences 1, 377-415,doi: 10.1017 / s0140525x00075506 (1978).
36. Rubie-Davies, C. M., Peterson, E. R., Sibley, C. G. & Rosenthal, R. a Teacher expectation intervention: modelling the practices of high expectation teachers. Contemp. Educ. Psychol. 40, 72-85, doi: 10.1016 / j.cedp.2014.03.003 (2015).
37. Badania edukacyjne i ewaluacja 24, 346-365,doi: 10.1080 / 13803611.2018.1550842 (2018).
38. dobrze, T. L. dwie dekady badań nad oczekiwaniami nauczycieli: wnioski i kierunki na przyszłość. Journal of Teacher Education 38, 32-47, doi:10.1177 / 002248718703800406 (1987).
39. dobry, T. L. & W doskonaleniu nauczania (rocznik ASCD 1986) (red. K. Zumwalt) 63-85 (Stowarzyszenie Na Rzecz nadzoru i rozwoju programów nauczania, 1986).
40. Babad, E., Bernieri, F. & Rosenthal, R. when less information is more informative: diagnosing teacher expectations from brief samples of behaviour. Br. J. Educ. Psychol. 59, 281-295, doi:10.1111/j.2044-8279.1989.tb03103x (1989).
41. Brophy J. Cykl Praktyk Edukacyjnych-1. (International Bureau of Education,
42. International Academy of Education, Genewa, Szwajcaria, 2000).
43. Coe, R., Aloisi, C., Higgins, S. & co czyni wielkie nauczanie? Przegląd podstawowych badań. (Sutton Trust, Londyn, Wielka Brytania, 2014).
44. Gershenson, S., Holt, S. B. & Papageorge, N. W. Kto we mnie wierzy? Wpływ dopasowania demograficznego uczeń-nauczyciel na oczekiwania nauczycieli. Economics of Education Review 52, 209-224, doi:10.1016/j.econedurev.2016.03.002 (2016).
45. Rubie-Davies, C., Hattie, J. & Hamilton, R. oczekiwanie najlepszych dla uczniów: oczekiwania nauczycieli i wyniki akademickie. Br. J. Educ. Psychol. 76, 429-444, doi:10.1348/000709905X53589 (2006).
46. Mit stylów uczenia się kwitnie w szkolnictwie wyższym. Frontiers in Psychology 6, 1-5, doi:10.3389 / fpsyg.2015.01908 (2015).
47. Chambers, N., Kashefpakdel, E. T., Rehill, J. & Percy, C. Drawing the future. (Edukacja i pracodawcy, Londyn, Wielka Brytania, 2018).
48. de Boer, H., Timmermans, A. C. & van der Werf, M. P. C. the effects of teacher expectation interventions on teachers ’ expectations and student achievements: narrative review and meta-analysis. Badania edukacyjne i ewaluacja 24, 180-200,doi: 10.1080 / 13803611.2018.1550834 (2018).
49. Rubie-Davies, C. & Rosenthal, R. Intervening in teachers ’ expectations: a random effects meta-analytic approach to examining the effectiveness of an intervention. Learning and Individual Differences 50, 83-92, doi:10.1016 / j.lindif.2016.07.014 (2016).