Jak uczy się mózg i co z tego wynika?

Sposób funkcjonowania mózgu ma wpływ na efektywność przyswajania nowych treści. Fot. Getty Images

Mózg człowieka to narząd o zadziwiających możliwościach, którego funkcjonowanie wciąż jest przedmiotem badań specjalistów z wielu dziedzin, takich jak neurobiologia, neuropsychologia czy neurodydaktyka. To właśnie ta ostatnia stara się odpowiedzieć na pytania, jak uczy się mózg, jakie czynniki wspomagają ten proces, a jakie go utrudniają i jakie to ma znaczenie dla nauczycieli i nauczania.

Nasz mózg nieustannie się zmienia: w pierwszych latach życia gwałtownie się rozwija, później traci znaczną część swojego potencjału, zaś pełną dojrzałość osiąga dopiero około… 50. roku życia. I mimo upływu czasu wciąż jest gotowy uczyć się nowych rzeczy, jeśli tylko uzna je za interesujące. Jak uczy się mózg? Warto przyjrzeć się temu bliżej.

Budowa mózgu


Mózg człowieka składa się z płatów, w których znajdują się ośrodki odpowiadające za różne funkcje. Dla procesu nauczania największe znaczenie mają:

  • płat czołowy odpowiedzialny za myślenie, mowę, pamięć, emocje i kontrolę nad nimi oraz planowanie i ruch,
  • układ limbiczny biorący udział w regulacji zachowań emocjonalnych i niektórych stanów emocjonalnych, takich jak zadowolenie, przyjemność czy strach; ma on też wpływ na motywację i proces zapamiętywania,
  • układ nagrody (część układu limbicznego) uaktywniający się w trakcie zachowań, które oceniamy jako przyjemne; wówczas w płacie czołowym wydziela się dopamina – hormon szczęścia ułatwiający przenoszenie nowych danych do pamięci długotrwałej.

Jak przebiega proces uczenia się? Ciekawość – pierwszy stopień do poznania


Każdy z nas jako uczeń z pewnością uczestniczył w lekcjach, podczas których wiadomości same wchodziły mu do głowy, i w takich, które dziś nazwałby stratą czasu. Co je od siebie różniło? Prawdopodobnie to, że pierwsze były ciekawe, a drugie – po prostu nudne. Dzisiaj nie jest już zagadką, że mózg uczy się, kiedy chce, to znaczy wtedy, kiedy uzna dane zagadnienie za interesujące. Nauka tylko wtedy jest efektywna, gdy motywacja do nauki pochodzi od nas samych. Zatem jak przebiega proces uczenia się?

  • Rzeczy nowe, które wydają nam się fascynujące i godne odkrycia, budzą ciekawość, która stymuluje nasze neurony do aktywności. Kiedy myślimy, zastanawiamy się, doświadczamy, robimy coś po raz pierwszy, między neuronami tworzą się nowe połączenia, zwane synapsami. Proces uczenia się polega właśnie na tworzeniu takich połączeń. Im jest ich więcej, tym sprawniej działa mózg. Informacje uznane za ciekawe są przetwarzane i z czasem trafiają do pamięci długotrwałej. Proces ten wspierają nauczanie przez doświadczanie, angażowanie wyobraźni uczniów przez odgrywanie scenek, a także wykorzystanie materiałów wizualnych i nowych technologii.
  • Informacje podane w sposób nudny nie pobudzają komórek nerwowych do aktywności. Gdy nauczyciel przekazuje uczniom suche fakty, nie odwołując się do ich przeżyć i emocji, temat szybko ich nuży. Brak nowych doświadczeń stymulujących neurony do tworzenia nowych połączeń powoduje, że mózg przestaje się rozwijać. W takiej sytuacji nie ma mowy o nauce. Aby to zmienić, nauczyciele mogą pozwalać na spontaniczną aktywność uczniów podyktowaną potrzebą np. rozwiązania naglącego problemu czy wyrażenia kontrowersyjnej opinii na tematy bliskie uczniom. Należy dążyć do tego, aby takie sytuacje działy się na lekcji – może temu służyć zaprzyjaźnienie się z metodami takimi jak Flipped Classroom (odwrócone nauczanie), Ldl ( Lernen durch Lehren – uczenie się poprzez nauczanie), CLIL (Content and Language Integrated Learning – metoda zintegrowanego nauczania przedmiotu oraz języka obcego), PBL (Project Based Learning – nauczanie poprzez realizację projektów) czy edukacyjne stacje zadaniowe. Uczniowie mogą być kreatorami treści edukacyjnych – tworzyć dla siebie zadania, testy, zestawy egzaminacyjne. Dzięki temu zaangażowany uczeń wie, że uczestniczy w czymś autentycznym i dalekim od fikcji – a to oznacza dla niego „życiowe” podejście i brak nudy.
  • Taki mechanizm – selekcjonowania i utrwalania tylko najciekawszych informacji chroni nas przed nadmiarem bodźców, których zwykle jest dużo więcej niż układ limbiczny jest w stanie przetworzyć. Zatem od tego, w jaki sposób nauczyciel wprowadza nowy temat, zależy, czy uczniowie się na nim skoncentrują; czy uznają go za ciekawy, czy za nudny i niewarty uwagi.
  • Rozbudzona ciekawość wpływa na motywację wewnętrzną, która jest najsilniejszym mechanizmem skłaniającym uczniów do nauki. Tylko w takich sytuacjach nauka staje się przyjemnością, daje satysfakcję, a w płacie czołowym wydziela się dopamina – hormon szczęścia.

Mózg dziecka, nastolatka, dorosłego – ciekawe fakty


Mózg od chwili naszych narodzin podlega nieustannym zmianom.

  1. Najgwałtowniej przeobraża się przez pierwsze 4–5 lat życia. Dziecko w tym wieku uczy się wielu nowych rzeczy i zdobywa nowe umiejętności, dlatego w tym okresie powstaje najwięcej połączeń i sieć neuronalna staje się bardzo gęsta. Niestety taki mózg zużywa 50% energii dostarczanej do organizmu. To zbyt dużo, by pokryć jednocześnie zapotrzebowanie związane ze wzrostem.
  2. W konsekwencji, by zmniejszyć zapotrzebowanie mózgu na energię w następnym okresie – między 6. a 20. rokiem życia – część połączeń zanika.
  3. Największe zmiany w mózgu zachodzą w okresie dojrzewania. Płat czołowy odpowiedzialny za kontrolę emocji i podejmowanie racjonalnych decyzji dojrzewa około 20. roku życia. To dlatego dorosłym tak trudno porozumieć się z nastolatkami.
  4. Pełną dojrzałość nasz mózg osiąga około 50. roku życia. Wówczas możemy mówić o dobrej komunikacji między jego poszczególnymi częściami, a także o utrwaleniu szlaków pamięciowych (od chwili wprowadzenia informacji do pamięci do jej trwałego zakotwiczenia musi minąć aż 15 lat!).

Jak uczy się mózg i co z tego wynika?


Jeśli wiemy, jak uczy się mózg, łatwiej nam odpowiedzieć na pytanie, jak uczyć dzieci i młodzież, by za każdym razem rozbudzać ich ciekawość tematem, a w konsekwencji – powodować wzrost motywacji wewnętrznej, która ma tak duże znaczenie dla przyswajania informacji.

  1. Fascynacja i entuzjazm są zaraźliwe. Tylko nauczyciel, który sam wydaje się zainteresowany tematem, będzie w stanie zaintrygować uczniów. Wiele zależy od tonu jego głosu i przysłowiowego błysku w oku. W takiej sytuacji za reakcje uczniów odpowiadają neurony lustrzane. Badania dowiodły, że korzystne jest łączenie wiedzy z pozytywnymi emocjami i że nasz mózg pracuje najefektywniej, gdy sprzyjają temu dobre relacje.
  2. Stawianie pytań ma kluczowe znaczenie dla rozbudzenia ciekawości i motywacji wewnętrznej uczniów. Pytania nauczyciela skłaniają do poszukiwania odpowiedzi i wyrażania własnych opinii.
  3. Wszelkie aktywności (zabawy, odgrywane scenki, doświadczenia itp.) przeprowadzane w czasie lekcji sprawiają, że uczniowie skupiają się na działaniu i przeżywają to, w czym uczestniczą, a tym samym lepiej to zapamiętują. Dlatego przeprowadzenie doświadczenia jest skuteczniejszą formą nauki niż przeczytanie opisu, jak należy je przeprowadzić.
  4. Ruch – ćwiczenia fizyczne jako przerywnik w czasie zajęć zwiększają efektywność nauczania.
  5. Indywidualne podejście do uczniów – każdy mózg jest inny, więc trudno, by każdy uczeń uzyskiwał takie same wyniki. Na inteligencję człowieka składa się osiem różnych inteligencji: ruchowa, interpersonalna, intuicyjna, językowa, muzyczna, matematyczno-logiczna, przyrodnicza i wizualna, które u każdego są rozwinięte w innym stopniu. Ponadto każdy uczeń ma „ulubiony” sposób odbierania bodźców, a więc i przyswajania informacji: za pomocą wzroku, słuchu czy ruchu.

Mózg podczas nauki – wnioski dla nauczycieli


Nauczyciele często zadają sobie pytanie, dlaczego uczniowie nie zapamiętują tego, czego dowiedzieli się na lekcji. Odpowiedź zwykle jest bardzo prosta. Mózg podczas nauki potrzebuje warunków sprzyjających zapamiętaniu. Ich brak powoduje, że nowe wiadomości nie zostaną przetworzone i ulokowane w pamięci długotrwałej. Prawdopodobnie podczas lekcji zabrakło intrygującego wstępu, pytań skłaniających do zastanowienia albo eksperymentu angażującego uwagę i proces uczenia się nie został zainicjowany. Wskazówki, które daje neurodydaktyka, pozwalają uniknąć takich pułapek. Warto na co dzień pamiętać o tym, jak uczy się mózg:

  1. Mózg uczy się, kiedy chce, dlatego motywacja zewnętrzna (testy, system oceniania, dodatkowe nagrody) to za mało. Zadaniem nauczyciela jest rozbudzenie ciekawości uczniów, a tym samym ich motywacji wewnętrznej i stworzenie jak najlepszych warunków dla ich rozwoju.
  2. Celem lekcji i pracy nauczyciela jest to, by uczeń zrozumiał nowe zagadnienia.
  3. Warto korzystać z innowacyjnych metod nauczania (w tym technologii informacyjno-komunikacyjnych).
  4. Każdy uczeń jest inny i wymaga indywidualnego podejścia.
  5. Atmosfera sprzyjająca nauce i dobre relacje mają ogromne znaczenie.
  6. Błąd jest nieodłącznym elementem procesu nauczania. Nie da się go wyeliminować.
  7. Nie ma nauki bez eksperymentowania, myślenia i poszukiwania. Dlatego tak ważne są pytania uczniów i ciekawe formy lekcji (np. lekcje doświadczalne i odbywające się w terenie).
  8. Odwołanie się do życia codziennego jest skuteczniejsze niż definicja z podręcznika. Uczniowie bardziej emocjonalnie reagują na to, co bezpośrednio ich dotyczy.
  9. Nauczanie to proces, w którym nauczyciel powinien być towarzyszem ucznia.