Co trzeba wiedzieć o mózgu dziecka

Wiedza o mózgu dziecka powinna stać się elementem niezbędnika pedagogicznego nauczyciela, jeśli ma on rozbudzić w uczniu entuzjazm do nauki i wydobyć najlepsze cechy jego charakteru.

Nauczyciele wiążą sukcesy i porażki szkolne dziecka z poziomem jego motywacji, cechami osobowości, programem nauczania i stylem wychowania wyniesionym z rodzinnego domu. Rodzice, społeczeństwo, kultura szkolna i grupa rówieśnicza generują – w opinii pedagogów – problemy z nauką i mogą stanowić ich rozwiązanie. Rzadko w dyskusji nad uczniem i szkołą przywołuje się wyniki badań nad mózgiem człowieka, choć większość osiągnięć i niepowodzeń w nauce ma podbudowę neurologiczną.

Badanie mózgu

Badacze mózgu – kognitywiści (cognitive scientists) i neuronaukowcy (neuroscientists) – standardowo analizują funkcje poznawcze człowieka w świetle czterech fundamentalnych pytań:

  1. funkcjonalnego (jak mózg działa?),
  2. ontogenetycznego (jak mózg się rozwija?),
  3. filogenetycznego (skąd mózg pochodzi?),
  4. adaptacyjnego (do czego mózg służy?).

Warto poświęcić im uwagę, choćby dlatego, że odpowiedzi na nie przeczą zdrowemu rozsądkowi i wiedzy psychologicznej, którą nauczyciele wynieśli ze swoich studiów.

Czym jest poznanie?

Zacznijmy od pytania funkcjonalnego, czyli zastanówmy się, co tak naprawdę robi mózg i czym jest poznanie. Narządy zmysłów dziecka atakowane są w każdej sekundzie gigantyczną ilością informacji, na poziomie kilkunastu milionów bitów (dla porównania, jedna litera alfabetu języka polskiego zawiera od trzech do czterech bitów informacji). Informacja ta jest następnie selekcjonowana i wymazywana przez mózg, dzięki czemu do świadomości człowieka dociera – po upływie kilkuset milisekund – zaledwie 40 do 100 bitów informacji na sekundę. Dlaczego mózg selekcjonuje informację i wprowadza do okienka świadomości tak znikomy promil tego, co odbierają oczy, uszy, nos, język i powierzchnia ludzkiego ciała?

Odpowiadając na powyższe pytanie, zacznijmy od obalenia pierwszego mitu. Informacja w języku potocznym jest synonimem znaczenia: „przekazał mi cenną informację, która okazała się kluczem do rozwiązania zagadki”. W sensie technicznym jednak – zdefiniowanym przez Claude’a Shannona w 1948 roku – informacja nie jest niczym wartościowym: jest zaledwie miarą losowości zdarzeń. Im zdarzenie jest bardziej losowe – na przykład ciąg rzutów monetą – tym komunikat opisujący je zawiera więcej informacji. Zakomunikowanie tego rodzaju zdarzenia przez telefon wygeneruje wysoką kwotę na rachunku. Konsekwencje takiego zdefiniowania informacji – na którym bazuje cała dostępna technika – są dla zdrowego rozsądku paradoksalne. Małpa, uderzając w klawiaturę komputera, wygeneruje na ekranie więcej bitów informacji niż zawartych jest w „Sonetach” Szekspira, co dowodzi tylko tego, że wartość do bodźca informacyjnego musi być dopiero wprowadzona.

Jak tego dokonać? Fizyk Charles Bennett zaproponował proste kryterium wartościowej informacji, które nazwał „głębią logiczną” (logical depth). Otóż im większą pracę wykona nadawca komunikatu, selekcjonując i wymazując nadmiar zbędnych informacji, tym finalna jego postać jest bardziej wartościowa dla odbiorcy. Przykładowo, gdy dobiegamy do przystanku autobusowego, na którym nie ma rozkładu jazdy, a uczynny pasażer informuje nas: „za pięć minut przyjedzie następny autobus”, jego komunikat zawiera niewielką ilość informacji, za to bardzo wartościowych, gdyż poprzedzonych intensywną pracą umysłową po stronie nadawcy (Jak często odjeżdżają? Kiedy wyjechał pierwszy z zajezdni? itd.). Mózg ucznia albo samodzielnie dokonuje tego rodzaju selekcji informacji, albo – dużo chętniej – podłącza się do wytworu pracy umysłowej rodzica lub nauczyciela. Ta ostatnia droga jest dużo tańsza dla dziecka, które chętnie traktuje dorosłego jako rodzaj bystrego narzędzia (obok smartfona i iPada).

Ważne dla procesu nauczania

Jakie konsekwencje praktyczne można wyciągnąć z tych nieco abstrakcyjnych dywagacji? Kilka naprawdę ważnych dla procesu nauczania. Po pierwsze, wartość lekcji nie jest mierzona informacją, którą nauczyciel przekazuje, lecz informacją, którą odrzucił podczas przygotowywania lekcji w domu. Nie trzeba zatem dużo mówić uczniom w szkole, niemniej wypada pomyśleć, zanim się coś powie. Po drugie, selekcja informacji wymaga czasu, co oznacza, że mądrość pedagogiczna jest cechą doświadczonych nauczycieli z długim stażem zawodowym. Po trzecie, im mniej informacji zawiera wartościowy komunikat (lub świadomość człowieka), tym lepiej, gdyż wymazywanie informacji wymaga energetycznych nakładów. Kiedy wiedza ucznia się zdezaktualizuje, a nie ma jej w nadmiarze, koszty jej wymazania i zastąpienia wiedzą aktualną będą względnie znośne. Mama przynosi uczącemu się dziecku kanapki nie po to, by miało energię do zapamiętania nowych faktów, lecz po to, by dysponowało energią do wymazania starych, już zdezaktualizowanych.

Drugi mit o mózgu człowieka związany jest z pytaniem filogenetycznym. Wielu rodziców, uczniów, a nawet pedagogów jest przekonanych, że mózg jest zaprojektowany do nauki. Nic bardziej odległego od prawdy. Po pierwsze, mózg nie jest organem uczenia się, lecz przetrwania i reprodukcji. Po drugie, nie jest zaprojektowany, lecz powstał w wyniku majsterklepkowania (bricolage) doboru naturalnego i płciowego. Na czym polega różnica? Projektowanie zakłada tworzenie czegoś nowego „od zera”, na przykład szkicowanie prototypu samolotu na czystej kartce papieru. Majsterklepkowanie natomiast to tworzenie czegoś nowego z tego, co mamy pod ręką. Jeśliby uznać, że samochód pojawił się przed samolotem, majsterklepkowanie tego ostatniego polegałoby na dosztukowaniu skrzydeł do tego pierwszego. Oczywiście, projekt jest zawsze bardziej logiczny i elegancki, a majsterklepkowanie bardziej doraźne, produkujące liczne prowizorki w naszym organizmie. Jedną z nich jest ludzki mózg. Czym się ta prowizorka objawia i jakie ma konsekwencje?

Budowa mózgu

Mózg składa się z trzech warstw, jedną nadbudowaną nad drugą. Pień mózgu, czyli część gadzia, odpowiedzialny za utrzymanie organizmu przy życiu. Układ limbiczny, czyli część paleossacza, sterująca prymitywnymi emocjami. Kora nowa, czyli część naczelnych, sterująca myśleniem i emocjami wyższymi. Słowem, poniżej pofałdowanych półkul mózgowych odpowiedzialnych za sukcesy w nauce i uczniowski wolontariat kryją się ewolucyjne odmęty agresji (mózg gadzi) oraz traumy i strachu (mózg paleossaczy). Wszystkie wymienione zachowania – i te pozytywne, i te negatywne – wynikają z naturalnych predyspozycji mózgu ucznia.

Trzeci mit – ciągnący się od Piageta – związany jest z pytaniem adaptacyjnym. Szwajcarski psycholog miał swoje ulubione powiedzenie: „out of sight, out of mind”, czyli „czego nie ma w polu widzenia, tego nie ma w umyśle” małych dzieci. Badania nad dziećmi już trzymiesięcznymi wykazały, iż ich umysły – wbrew temu, co sądził Piaget – są bogate w różnorodne rodzaje wiedzy i nie przypominają woskowej tabliczki, na której aktywność dziecka konstruuje rozmaite znaczenia. Te ostatnie, jak się okazało, są częścią ewolucyjnego spadku po rodzicach. Przykładowo, niemowlaki mają wiedzę statystyczną, pozwalającą dzielić widmo akustyczne mowy rodziców na fonemy; wiedzę przyczynową, respektującą prawa dynamiki Newtona i elementy algebry; a także wiedzę intencjonalną, pozwalającą odróżnić pasywny obiekt od aktywnego agenta działania.

Odpowiedź na ostatnie pytanie – ontogenetyczne – pozwoli nam odróżnić mózg dziecka młodszego od mózgu dziecka starszego. Otóż organ ten dojrzewa w sposób ukierunkowany, począwszy od części najbardziej pierwotnych ewolucyjnie (pień mózgu), a skończywszy na ewolucyjnych nowościach (kora przedczołowa). Zatem najpierw część tylna i dolna (szyja), a na końcu górna i przednia (czoło). W tej ostatniej znajduje się nie tylko zdolność do abstrakcyjnego myślenia pojęciowego, lecz również cały potencjał osobowościowy ucznia: jego zmysł moralny, poczucie sprawiedliwości czy zdolność do empatii. Dziecko w wieku przedszkolnym i wczesnoszkolnym ma korę przedczołową nie w pełni dojrzałą i siłą rzeczy bazuje na ewolucyjnie starszych warstwach mózgu. Ma to rozliczne konsekwencje poznawcze: kłopoty z hamowaniem instynktownego zachowania, trudności z rozpoznawaniem i interpretacją stanów emocjonalnych innych ludzi czy problemy z zapamiętaniem dwóch różnych poleceń jednocześnie. Prowadzenie dziecka w edukacji wczesnoszkolnej wymaga od nauczyciela specjalnego systemowego podejścia, co jednak wykracza już poza temat tego artykułu.

Prof. UAM, dr hab Maciej Błaszak – kognitywista, biolog, doktor habilitowany nauk humanistycznych, profesor Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu. Stypendysta Uniwersytetu w Kilonii (Stypendium DAAD, Niemcy), Uniwersytetu w Edynburgu (Stypendium Tempus, Szkocja) i Uniwersytetu Berkeley (USA). Wykładowca Akademii im. Leona Koźmińskiego w Warszawie, Szkoły Wyższej Psychologii Społecznej w Poznaniu i Wyższej Szkoły Bankowej w Poznaniu.

Zainteresowania badawcze dotyczą epigenezy umysłu, czyli możliwości kształtowania mózgu człowieka pod wpływem bodźców środowiskowych. Zajmuje się psychologią uniwersalnego projektowania (universal design), neurodydaktyką i problematyką brainfitness. Autor i współautor pięciu monografii naukowych i kilkudziesięciu artykułów. Prywatnie tato Olgi, Mileny, Tosi, Julii, Jasia i Jerzyka.