Концепції педагогіки та дидактики, як правило, базуються на уявленнях з дисциплін, які займаються сприйняттям, навчанням, формуванням пам'яті та мотивацією. Найуспішнішою з таких концепцій є розроблена в когнітивній психології модель обробки інформації.
Основна концепція полягає в тому, що вчитель передає мовні значущі інформаційні повідомлення, які проникають в інформаційно-оброблювальну систему учня, де вони розшифровуються за своїм значенням, пов'язуються з попередніми знаннями та оброблюються відповідно до певних правил мислення, щоб потім зберігатися як знання в довготривалій пам'яті та, за потреби, запитуватися, наприклад, на екзамені. Тут навчання розглядається як інструкція, обробка та зберігання наданого знання, і тоді метою є лише оптимізація механізмів, що відіграють роль в цьому процесі.
Натомість, я хочу сформулювати два твердження, які можуть звучати несподівано, але мають добре підґрунтя в нейро- та когнітивних науках:
(1) Знання не можуть бути передані, вони повинні бути створені в мозку кожного учня.
(2) Оволодіння знаннями залежить від умов і керується факторами, які відбуваються безсвідомо і тому є важкодоступними для впливу.
Конструювання значення
У повсякденному житті ми маємо відчуття, що в комунікації учасники обмінюються мовними значеннями. Просте послідовне нагромадження безглуздих звуків і знаків ми не сприймали б як комунікацію та обмін знаннями. Але насправді те, що висловлює спікер або пише письменник і досягає вуха слухача та очей читача, є фізичними явищами (звукові хвилі, розподіли темних контурів на світлому фоні), які самі по собі не мають ніякого значення.
Представник чужої національної групи видає звуки, і я не маю ніякого уявлення, яке значення вони мають, чи це слова взагалі, а не емоційні або музично-ритмічні вислови. У давніх археологічних розкопках ми знаходимо знаки і часто довго не знаємо, чи це випадкові продукти, орнаменти або писемні символи. Людина, яка не вміє читати, малоймовірно зможе відрізнити літери від бруду що лишили мухи.
Пояснення для цього очевидне: щоб фізичні явища взагалі могли бути впізнані як знаки, що несуть значення, мозок отримувача має мати відповідні передбачення. І для того, щоб специфічніші значення символів могли бути зрозумілі, повинні бути присутні значущі контексти, які надають знакам їхнє значення. Отже, значення не можуть бути передані від вчителя до учня, але повинні бути зконструйовані мозком учня. Важливо пам'ятати, що більшість конструкцій значень в нашому мозку є високоавтоматизованими і повністю безсвідомими, і навіть якщо вони сприймаються свідомо, вони, як правило, не підкоряються нашій волі.
Коли спікер вимовляє слова, він генерує звукові хвилі, які проникають в слуховий апарат, а потім - перетворені на нервові імпульси - в мозок слухача. Там вони в миттєвості піддаються складному аналізу за частотами, амплітудами та часовими відношеннями коливань, а потім вони ідентифікуються як людські мовні звуки. Потім вони негайно направляються в центри, що відповідають за мову, а саме в зону Верніке і Брока. Тут послідовно аналізуються фонеми та групи фонем, первинні значення слів, значення, що залежать від синтаксису та граматики (ліва півкуля головного мозку), а також мелодія мови та афективно-емоційні складові мови (права півкуля головного мозку).
Кожна подія, ідентифікована як слово, словосполучення або речення, – для нас безсвідомо – порівнюється зі змістом мовної пам'яті, і активує або створює ті значення, які мають найбільший сенс. При цьому зазвичай враховується і ширший контекст значення та дії. У випадках, коли значення та контекст дії однозначні, ця конструкція значень може відбуватися миттєво. Наприклад, начальник з червоною головою стоїть перед працівником і кричить "Геть!". Тут мозок працівника не потребує багато зусиль, щоб зрозуміти, що має на увазі співрозмовник. Проте, під час довгих наукових виступів колег часто виникають питання: "Що він має на увазі? Чого він хоче досягти? Яка взагалі проблема?", оскільки у слухача немає необхідного попереднього досвіду та контексту значення, які існували в мозку колеги, коли він формулював свої речення.
Якщо певний попередній досвід та певний контекст значення відсутні в мозку слухача або читача, то не відбувається конструювання значення або принаймні не того, що мав на увазі спікер. Лише у тому випадку, якщо в мізках спікера і слухача, вчителя і учня випадково або через практику існує однаковий попередній досвід та контекст значення, виникають приблизно однакові значення. Оскільки ці конструювання значень зазвичай відбуваються повністю безсвідомо і ми не сприймаємо їх, нам здається, що свідомо сприймані мовні значення приходять безпосередньо від того хто говорить.
Лімбічна система
Непритаманні свідомому сприйняттю процеси конструювання значень або знань залежать від багатьох факторів, більшість з яких медіюється системою, яка взагалі не існувала в когнітивній психології протягом довгого часу, а саме лімбічною системою. Ця система передає афекти, почуття та мотивацію і є справжнім контролером успіху в навчанні.
Лімбічна система складається з різних структур у мозку, включаючи гіпокамп, амігдалу та гіпоталамус. Вона тісно пов'язана з емоційними та мотиваційними процесами та відіграє ключову роль у обробці та збереженні інформації, зокрема емоційно заряджених контентів. Активація лімбічної системи може впливати на навчальний процес через емоції та мотивацію, що зміцнює або перешкоджає досягненню успіху в навчанні.
Афекти, почуття та мотивація діють як фільтр і можуть впливати на сприйняття, обробку та збереження інформації. Позитивні емоції та висока мотивація можуть збільшити готовність та здатність до навчання, тоді як негативні емоції або відсутня мотивація можуть ускладнити навчальний процес. Таким чином, лімбічна система відіграє важливу роль у регуляції емоційних станів та мотивації, які суттєво впливають на успішність навчання.
Варто зазначити, що непритаманні свідомому сприйняттю процеси конструювання значень або знань тісно пов'язані з лімбічною системою. Емоції та мотиваційна складова, які передаються цією системою, допомагають надати значення інформації та зберегти її в пам'яті. Тому лімбічна система має велике значення для розуміння процесів навчання та пам'яті.
Ця система оцінює все, що відбувається з нами та через нас, з погляду того, чи було це хорошим / корисним / приємним і потребує повторення, або поганим / невигідним / болісним і потребує уникнення. Вона зберігає ці оцінки про досвід в емоційній пам'яті, яка в основному працює безсвідомо. В кожній ситуації лімбічна система перевіряє, чи ця ситуація вже відома або схожа на попередню, і які досвіди ми маємо з нею. При цьому деталі подій не надходять з самої лімбічної системи в буквальному сенсі, але додаються через декларативну пам'ять за допомогою гіпокампу.
Лімбічна система вирішує ключові питання стосовно успіху в навчанні, запитуючи в кожній ситуації: "Що говорить про те, що слухати, навчатися, вправлятися і т. д. насправді варто?" Це відбувається в основному на основі минулих, в основному безсвідомих досвідів. Якщо система приходить до позитивного результату, то за допомогою нейромодуляторних систем у корі великого мозку наявні мережі знань переструктуруються так, щоб створити нові знання.
Фактори, які відіграють важливу роль у навчанні та викладанні
Навчання та викладання визначаються цілою низкою дуже різних факторів. До них належать перш за все:
Мотивація та надійність вчителя
Індивідуальні когнітивні та емоційні передумови навчання учнів
Загальна мотивація та готовність учнів до навчання
Специфічна мотивація учнів до певного предмета, попередні знання та поточний емоційний стан
Специфічний контекст навчання та викладання
Детальніше про кожен фактор:
Мотивація та надійність вчителя
Вчитель, який сам зацікавлений у предметі, який він викладає, більш ймовірно, буде викликати інтерес у своїх учнів. Вчитель, який є надійним і послідовним у своїх очікуваннях, також більше ймовірно, змусить учнів відчувати, що вони можуть на нього покластися.
Емоційні психологи та нейробіологи виявили, що на початку кожної зустрічі та розмови надійність партнера оцінюється протягом приблизно однієї секунди повністю несвідомо за допомогою аналізу виразів обличчя (особливо положення очей та рота), тону голосу та постави.
Так само і в навчанні. Учні швидко й принаймні на першому етапі підсвідомо визначають, чи мотивований вчитель, володіє своїм предметом і чи ідентифікується з тим, що говорить. Вчителю зазвичай зовсім невідомо про сигнали, які він надсилає, і він не може керувати ними навмисно або лише після тривалого тренування. Якщо вчитель, який втомився й знеохотився викладанням протягом багатьох років, викладає знання, про які він сам не знає, чи вони вже не актуальні, то це пряме запрошення учнів не слухати.
Тому важливо, щоб вчителі були мотивованими й зацікавленими в тому, що вони викладають. Коли вчителі зацікавлені, їхня мова тіла, тон голосу та вираз обличчя передаються учням, і це робить навчання більш захоплюючим і продуктивним.
Індивідуальні когнітивні та емоційні передумови навчання учнів
Навчання – це активний процес створення сенсу, і цей процес відбувається в різних мізках по-різному. Кожен знає, що існують значні відмінності в пам’яті. Одна людина може вивчити напам’ять 200 телефонних номерів та інші комбінації чисел, але не може добре запам’ятати імена або часто губиться, тобто має погану просторову пам’ять. У інших все навпаки. Ці відмінності в значній мірі є вродженими та можуть бути покращені лише в частково і зазвичай за допомогою так званих мнемонічних прийомів.
Це означає, що хороший учитель повинен фактично добре знати стиль навчання та пам’ять кожного свого учня, щоб оптимально адаптувати свою діяльність до нього – майже нерозв’язна задача в шкільній реальності. Багато труднощів учнів виникають через те, що в школі зазвичай домінує певний тип передачі знань, а саме той, який ґрунтується на мовному навчанні, який далеко не всім учням підходить.
Крім цих генетично обумовлених і тому мало змінних факторів, існують впливи на успішність навчання, які визначаються допологово або в ранньому дитинстві. Це стосується перш за все мозкової системи, яка регулює загальну активність і увагу та характеризується нейромодераторами та рядом нейропептидів. Ця система визначає загальну здатність сприймати речі та події навколишнього середовища і вона також лежить в основі загальної здатності та готовності до навчання.
Загальна мотивація та готовність учнів до навчання
У мозку існує система, яка перед кожною ситуацією, в якій людина повинна щось зробити, перевіряє, чи обіцяє очікувана поведінка винагороду (або допомагає уникнути незадоволення). У нашому випадку це означає, що ситуація навчання має бути привабливою для учня якимось чином. Загальна готовність до навчання контролюється увагою та викидом специфічних речовин, що сприяють навчанню, таких як норадреналін і ацетилхолін. Мозок учня швидко розвиває очікування винагороди. Це означає, що дитина повинна якомога раніше отримати досвід того, що навчання – це щось гарне та корисне, від своїх батьків і ширшого оточення. Це потім виражається в загальному підвищенні готовності до навчання та мотивації. Якщо навчання та школа сприймаються як щось важке та клопітке не дивуйтеся, що у дітей не виникає мотивації до навчання.
Навіть легкий, стимулюючий стрес зазвичай сприяє навчанню. У цьому випадку в мозку виділяється нейромодулятор норадреналін, який робить мозок загальним чином сприйнятливим до навчання. Тому в очах поведінкових фізіологів і психологів навчання шкідливо, якщо воно занадто розслаблене та «затишне» і відбувається без будь-якого зусилля на найнижчому рівні.
Навчання має бути сприйняте як позитивне зусилля. Навпаки, сильний стрес, пов’язаний з тривогою про невдачу та почуттям загрози з боку вчителя, призводить до сильного гальмування успіху навчання. Мозок також виявляє за допомогою спеціальної системи моніторингу коли винагорода (наприклад, у формі похвали) заслужена чи незаслужена, і миттєво настроюється на це. Повинні бути чіткі правила оцінки успіху навчання, які учень може зрозуміти.
Загалом можна сказати, що навчання найкраще відбувається, коли воно сприймається як позитивне та винагородне. Мозок призначений для навчання новому, і він стимулюється винагородами та стимулами. Однак стрес не повинен бути занадто високим, оскільки це може гальмувати успіх навчання. Тому учні повинні мати навчальне середовище, яке є як складним, так і підтримуючим.
Специфічна мотивація учнів для певного предмета, попередні знання та поточний емоційний стан
Сила емоційного стану, який учень відчуває, такого як зацікавленість, захоплення, захопленість, позитивно корелює з пам’яттю. Кожен із нас знає: те, що нас цікавить, можна вивчити дуже швидко, тоді як те, що нас не захоплює, важко вивчити.
Пам’ять знань має дуже багато модулів або «шаф», які, хоча і можуть в принципі працювати незалежно один від одного, але пов’язані між собою. При цьому різні аспекти певного навчального матеріалу (особи, події, об’єкти, місця, імена, кольори, емоційний стан, новини тощо) зберігаються в різних шафах, але ці різні аспекти залишаються пов’язаними між собою та утворюють сферу значень. Відповідно, чим більше пам’ятних шаф, тим краще запам’ятовується вміст, оскільки відтворення певного аспекту сприяє відтворенню інших аспектів і в кінцевому підсумку всього змісту знань. Чим більше змісту знань певної категорії вже існує, тим краще підключення. Тому доцільно на першому етапі представляти речі наочно та повсякденно, щоб діти могли щось собі уявити. Це не лише весело, а й підвищує підключення нових матеріалів до вже наявних.
Специфічний контекст навчання та викладання
Успіх навчання залежить не лише від ступеня попередніх знань, уваги та інтересу, а й від контексту, у якому відбувається навчання. Сучасні дослідження пам’яті показують, що разом із кожним змістом, який вивчається, важливим є також, хто передає цей зміст і коли та де відбувається навчання. Відповідно, контекст навчання (особа, час, місце) може сприяти або перешкоджати відтворенню змісту знань. Важливо, щоб вчителі створювали позитивний та сприятливий контекст навчання для всіх своїх учнів. Це допоможе забезпечити успіх навчання всіх учнів.
Названі фактори мають тривалий вплив на успіх навчання. Хоча вони відомі кожному хорошому вчителю, це знання досі майже не впроваджувалося в добре обґрунтовані концепції навчання та викладання.
