Quel esprit, le cerveau, et de l'éducation (MBE) peut faire pour l'enseignement ?

Dr. Tracey Tokuhama-Espinosa, Ph.D. Directeur de IDEA (Instituto de Enseñanza y Aprendizaje ou enseignement et Learning Institute), et
professeur d'éducation et à la neuropsychologie de l'Université de San Francisco de Quito, Equateur
Ce qui suit est un extrait de l'esprit, le cerveau et l'enseignement des sciences: Un guide complet à la nouvelle base de l'enseignement-encéphalique (WW Norton) un livre basé sur plus de 4500 études et contributions des chefs de file mondiaux dans MBE Science.

"Quelle chose est et ce qu'il signifie ne sont pas séparés, le premier étant physique et mentale ce dernier comme nous sommes habitués à croire.»
                                                         -James J. Gibson, "Plus sur Affordances» (1982, p. 408)

Solutions fondées sur des preuves pour la classe

Comment apprenons-nous mieux? Quel est le potentiel humain individuel? Comment nous assurer que les enfants vivent jusqu'à leur promesse comme des apprenants? Ces questions et d'autres ont été posées par les philosophes ainsi neuroscientifiques, psychologues, éducateurs et aussi longtemps que les humains ont réfléchi leur propre existence. Parce que la science MBE déplace éducateurs rapprocher des réponses qu'à tout autre moment dans l'histoire, il bénéficie enseignants dans leur efficacité et les apprenants dans leur succès final.

Grands maîtres ont toujours "senti" pourquoi leurs méthodes ont travaillé; grâce à la technologie de l'imagerie cérébrale, il est maintenant possible à l'appui de bon nombre de ces intuitions avec la recherche scientifique empirique. Par exemple, de bons enseignants peuvent penser que se ils donnent à leurs élèves un peu plus de temps pour répondre aux questions que la normale lorsqu'il est appelé, ils pourraient obtenir des réponses de meilleure qualité. 

Depuis 1972, il ya eu des preuves empiriques que si les enseignants donnent aux élèves plusieurs secondes pour répondre aux questions posées en classe, plutôt que le deuxième single normale, la probabilité d'une réplique de qualité augmente. [1] Information sur le temps de réponse des élèves est partagée dans certains enseignants formation écoles, mais pas tous. Normes de la science MBE assurer que l'information sur la durée d'attention le cerveau et le besoin de temps de réflexion seraient inclus dans la formation des enseignants, par exemple.

Le principe de base derrière l'utilisation des normes dans la science MBE est que les compétences fondamentales, telles que la lecture et les mathématiques, sont extrêmement complexes et nécessitent une variété de voies neurales et systèmes mentaux de travailler correctement. La science MBE aide les enseignants à comprendre pourquoi il ya tant de façons que les choses peuvent mal se passer, et il identifie les nombreuses façons de maximiser le potentiel de tous les apprenants. 

Ce type de connaissances garde des éducateurs de désinvolture généraliser, "Il a un problème avec les maths , "et les encourage plutôt à déchiffrer les véritables racines (par exemple, la reconnaissance de nombres, traitement quantitatif, les structures de formule, ou d'un sous-compétences en mathématiques). Normes scientifiques MBE font méthodes d'enseignement et des diagnostics plus précis. Grâce à MBE, les enseignants ont de meilleurs outils de diagnostic pour les aider à comprendre plus précisément les forces et les faiblesses de leurs élèves.

Ces normes interdisent également aux enseignants de se accrocher à des allégations non fondées et "neuromythes" et de leur donner de meilleurs outils pour juger de la qualité de l'information. Chaque individu a un ensemble différent de caractéristiques et est unique, même si les modèles humains pour le développement de différents ensembles de compétences, comme la marche et de parler, faire des mathématiques ou d'apprendre à lire, ne existent. Un des éléments les plus satisfaisants de la science MBE est d'avoir les outils nécessaires pour maximiser le potentiel de chaque individu comme il ou elle apprend de nouvelles compétences.

Figure 2.1 discipline et sous-disciplines à l'esprit, le cerveau et l'enseignement des sciences

Source: Bramwell pour Tokuhama-Espinosa

L'éducation est désormais considéré comme le prolongement naturel de la soif humaine de savoir se mieux combiné avec une nouvelle technologie qui permet la confirmation de nombreuses hypothèses sur les bonnes pratiques d'enseignement. Anciens modèles de l'apprentissage, dont beaucoup venaient de la psychologie et des neurosciences, ouvrent la voie pour des problèmes de recherche actuels étant adressée aujourd'hui à concevoir de meilleurs outils d'enseignement.

Par exemple, au début du développement de la psychologie, Freud a théorisé que le cadre de techniques de gestion du comportement de succès, y compris l'enseignement, a été le résultat de changements physiques réels dans le cerveau, et pas seulement des changements incorporels dans l'esprit. [2] Cette théorie a depuis été prouvée par la preuve de la plasticité neuronale et le fait que le cerveau change tous les jours, mais à un niveau microscopique, et même avant il ya des changements visibles dans le comportement.

Ces changements varient en fonction du stimulus, les expériences passées des apprenants, et l'intensité de l'intervention. Quelles sont les hypothèses fois en psychologie sont maintenant prouvé, grâce à cette nouvelle vision interdisciplinaire et l'invention de la technologie. D'autre part, d'autres croyances passées sur le cerveau ont été démystifié.

Par exemple, il était une fois la mode de penser d'un droit et un cerveau gauche qui a participé à l'attention et à l'utilisation des élèves. Il a maintenant été prouvé hors de tout doute que le cerveau fonctionne comme une conception complexe de systèmes intégrés, et non par des fonctions de droite et de gauche-cerveau spécialisées et concurrentes. Ces exemples montrent comment les croyances passé sont maintenant en partenariat avec des preuves sur le cerveau humain fonctionne pour produire ce puissant, nouveau modèle d'enseignement-apprentissage.

Les cinq concepts bien établis de la science MBE

Le résumé suivant des concepts bien établis de la science MBE vient de MBE Science: L'Éducation du Nouveau-Brain-base, [3] que je ai écrit:

1. Les cerveaux humains sont aussi uniques que les visages . [4] Bien que la structure de base est le même, pas deux sont identiques. Bien qu'il existe des motifs généraux d'organisation dans la façon dont les gens apprennent et différentes zones du cerveau qui sont impliquées, chaque cerveau est unique et organisé unique. L'unicité du cerveau humain est peut-être le plus fondamental de la croyance en la science MBE. Même les jumeaux identiques quittent l'utérus avec des cerveaux physiquement distincts en raison des expériences légèrement différentes qu'ils avaient; une avec son oreille collée près de la paroi de l'utérus et bombardés avec des sons et de la lumière, et l'autre en contrebande dans le fond de l'obscurité. Il existe des modèles clairs de développement du cerveau partagée par toutes les personnes, mais le caractère unique de chaque cerveau explique pourquoi les étudiants apprennent de façon légèrement différente. Beaucoup de livres populaires tentent d'exploiter cette conclusion en l'utilisant comme une «excuse» pour l'incapacité des enseignants pour atteindre tous les apprenants. Ce est tout simplement irresponsable. Le caractère unique de chaque cerveau ne est pas d'être éclipsé par le fait que les êtres humains en tant que part des espèces stades de développement claires qui définissent les paramètres pour l'apprentissage.
2. Tous les cerveaux ne sont pas égaux, car le contexte et la capacité d'influence l'apprentissage . [5] Contexte inclut l'environnement d'apprentissage, la motivation pour le sujet de nouvelles connaissances, et les connaissances préalables.  Différentes personnes naissent avec des capacités différentes, dont ils peuvent améliorer ou perdre, selon sur les stimuli ou l'absence de ceux-ci. Comment les apprenants reçoivent des stimuli est affecté par ce qu'ils apportent au contexte d'apprentissage, y compris l'expérience passée et les connaissances préalables. Cela signifie que les enfants ne entrent pas dans la salle de classe sur un terrain de jeu égal. Certains sont tout simplement mieux préparés pour le monde de la naissance. Ce est une dure réalité pour faire face, car il établit explicitement un cadre définitif pour potentiel. La clé, cependant, est d'optimiser ce potentiel. Il ya des milliers de gens qui sont nés avec le potentiel ou des circonstances tout à fait intelligente qui ne vivent pas à cette possibilité, alors qu'il ya des milliers qui sont nés avec un potentiel modeste, mais qui maximisent cette "limitation" bien au-delà des attentes. Gènes, des expériences précédentes, et ce que l'enfant fait avec son potentiel contribuent à la réussite de l'enfant en tant qu'apprenant.
3. Le cerveau est modifiée par l'expérience . [6] Le cerveau est un système complexe, dynamique et intégrée qui est constamment modifié par l'expérience, bien que la plupart de ce changement est évident qu'à un niveau microscopique. Vous allez au lit ce soir avec un cerveau différent de celui que vous aviez lorsque vous vous êtes réveillé. Chaque odorat, la vue, le goût et le toucher vous rencontrez et chaque sentiment ou pensée que vous avez modifie la forme physique de votre cerveau. Bien que ces modifications cérébrales sont souvent imperceptibles à moins que les examine sous un microscope puissant, ils changent constamment la constitution physique du cerveau. Avec la répétition, ces changements deviennent permanents qui peuvent travailler dans les deux façons positives et négatives. Les zones du cerveau qui sont utilisés ensemble ont tendance à être renforcés, tandis que les zones qui ne sont pas stimulés atrophie. Cette vérité donne naissance au concept de synapse de Hebb (1949): Les neurones qui déchargent ensemble, fils ensemble. La partie «fils ensemble" est une manifestation physique de la façon dont les expériences de vie changent le cerveau. En bref, il est presque impossible pour le cerveau de ne pas apprendre que l'expérience au sens large comme "la connaissance ou la sagesse pratique acquise à partir de ce que l'on a observé, rencontré ou subi" [7] : modifie le cerveau sur une base quotidienne.
4. Le cerveau est très plastique . [8] cerveaux humains ont un haut degré de plasticité et de développer tout au long de la durée de vie, mais il existe d'importantes limites sur cette plasticité, et ces limites augmentent avec l'âge. Les gens peuvent, et ne, apprendre tout au long de leur vie. Une des conclusions les plus influents du 20e siècle a été la découverte de la plasticité du cerveau. Cette découverte remet en question la croyance plus tôt dans la localisation (ce est à dire, que chaque zone du cerveau avait une fonction très spécifique qui ne pourrait remplir cette zone), qui a duré des centaines d'années. Il a maintenant été établi que la neuroplasticité peut expliquer pourquoi certaines personnes sont capables de récupérer des compétences que l'on croyait perdu pour cause de blessure. Les personnes nées avec un seul hémisphère du cerveau, qui a néanmoins réussi à vivre leur vie normalement, sont un exemple extrême de cette plasticité. Antonio Battro et Mary Helen Immordino-Yang, offrent de la documentation des personnes avec un demi-cerveau. Le travail de Antonio Battro sur un demi-cerveau est assez: L'histoire de Nico (2000) est une documentation remarquable de la vie d'un enfant avec juste un demi-cerveau et défie les concepts précédents sur un ensemble de compétences emplacement dans le cerveau. Prenant l'exemple de Battro, Immordino-Yang propose l'histoire détaillée de deux cas dans son travail récent, "Un conte de deux cas: leçons pour l'éducation de l'étude de deux garçons vivant avec la moitié de leurs cerveaux" (2007). Elle montre comment l'ensemble du cerveau fonctionne comme un seul grand système, et quand il manque des pièces, comme dans le cas de ces deux enfants qui sont nés avec seulement la moitié d'un cerveau de chaque, puis d'autres parties du cerveau peut "prendre en charge" et apprendre fonctions avec lesquelles ils ne sont pas normalement associés. chercheurs comme Paul Bach-y-Rita, il est clair que "nous voyons avec nos cerveaux, pas avec nos yeux" (cité dans Doidge, 2007, p. 14). Autrement dit, le cerveau dans son ensemble est responsable de la perception sensorielle, pas nécessairement d'une seule partie du cerveau. Bach-y-Rita explique ce point en utilisant une simple métaphore: Supposons que vous êtes au volant d'un point A à un point B. Vous prenez normalement la voie la plus efficace, mais si un pont est en panne ou la route est bloquée, vous prenez un secondaire route. Cette route secondaire pourrait ne pas être aussi rapide que la voie «naturelle», mais il obtient vous à un point B tout de même, et il peut même devenir la voie préférée si elle est suffisamment renforcée. Peut-être l'auteur qui a fait le plus pour expliquer neuroplasticité au public est médecin Norman Doidge, qui a documenté des études qui "ont montré que les enfants ne sont pas toujours coincés avec les capacités mentales qu'ils sont nés avec; que le cerveau endommagé peut souvent se réorganiser de telle sorte que quand une partie échoue, un autre peut souvent remplacer; ce est les cellules du cerveau meurent, ils peuvent parfois être remplacés; que beaucoup de «circuits» et les réflexes les plus élémentaires que nous pensons sont câblés ne sont pas. " [9] . Neuroplasticité a des implications pour les cerveaux qui ont été endommagés, mais aussi pour l'apprentissage de base en expériences en classe et comment nous pensons à propos de l'éducation. Considérant qu'il était populaire dans les années 1990 de penser aux "crucial" premières années, il est maintenant reconnu que l'apprentissage a lieu tout au long de la durée de vie. Est-ce que ce point parler contre le privilège des pratiques éducatives de la petite enfance? Pas du tout; cela signifie simplement que dans de bonnes conditions, les compétences qui permettent d'identifier les étapes normales du développement doivent être considérés comme des repères, et non des barrages routiers, parce que les humains peuvent apprendre tout au long de la vie.
   
   
   
5. Le cerveau se connecte de nouvelles informations à l'ancienne . [10] Connexion de nouvelles informations à la connaissance préalable facilite l'apprentissage. Nous apprenons mieux et plus vite quand nous rapportons de nouvelles informations à des choses que nous connaissons déjà. Ce principe peut sembler qu'il n'a pas besoin de preuves que nous vivons tous les jours. Par exemple, disons que vous allez quelque part, vous ne avez jamais été auparavant. Quand quelqu'un vous donne les directions, il est très utile se ils vous offrent un point de référence qui vous est familier («Vous verrez le bureau de poste; à partir de là, tournez à droite au prochain coin de rue"). De même, quand un enfant apprend, il ou elle table sur une connaissance passé; il n'y a pas de nouveaux apprentissages, sans référence au passé.

Il est regrettable que de nouveaux concepts sont parfois enseignées dans les écoles dans un vide conceptuel sans ancrage les informations à ce que les élèves savent déjà. Ce vide est la raison pour que les étudiants qui ont une piètre fondation dans un sujet particulier continueront d'échouer. Comment un enfant qui ne comprend pas plus peut se déplacer sur de comprendre la soustraction? Pour utiliser une métaphore de construction de logements, si nous disposons d'une base faible, alors il ne est pas pertinent façon robuste les murs sont, ou comment bien construit le toit est; la structure ne peut pas être pris en charge. Ce est un argument pour un enseignement de qualité dans les premières années. Sans une base solide dans la conceptualisation mathématique de base (ou concepts de base de la langue, les valeurs, le contenu artistique ou sociale, d'ailleurs), alors étudiant aura beaucoup de mal à passer à construire la compréhension des concepts plus complexes.

Les concepts bien établis de la science MBE ne sont pas des idées nouvelles. Tous les cinq ont été autour depuis des décennies, sinon des siècles. Ce qui est nouveau, ce est que tous les cinq concepts ont été prouvé sans aucun doute en neurosciences, la psychologie et les milieux éducatifs, en ajoutant à leur crédibilité pour la planification, la conception des programmes, la conception de la méthodologie de la classe, et la pédagogie de base. Ce qui est nouveau, ce est leur application cohérente dans les salles de classe de meilleures pratiques. Ces cinq "vérités" devraient guider toutes les pratiques d'enseignement ainsi que la recherche future sur de meilleurs outils d'enseignement. [11]

Références

Chiles, O. (2006). Test de prendre le temps et la qualité de l'enseignement secondaire.  Mémoire de maîtrise, Université de South Alabama, Mobile, AL. AAT 1433221.
Chun, M., & Turk-Browne, NB (2007). Interactions entre l'attention et la mémoire. Current Opinion in Neurobiology, 17 (2), 177-184.
Doidge, N. (2007). Le cerveau qui se modifie . New York: Penguin.
Gibson, JJ (1982). Plus d'informations sur Affordances. Stock en ligne prise de ES & Reed R. Jones (Eds.), Raisons de réalisme (pp. 406-408). Hillsdale, NJ: Erlbaum. Disponible en ligne à http://www.computerusability.com/Gibson/files/moreaff.html
Pashler, H., McDaniel, M., Rohrer, D., & Bjork, R. (2008). Les styles d'apprentissage:. Concepts et preuves Psychological Science dans l'intérêt public, 9 (3), 103-199.
Posner, M. (2004b). Est la combinaison de la psychologie et des neurosciences important pour vous?  Impuls: Tidsskrift pour Psyckhologi, 3 , 6-8.
Posner, M. (2004c). Systèmes de neurones et les différences individuelles. Teachers College enregistrement , 106 (1), 24-30.
Posner, M. (Ed.). (2004a). de neurosciences cognitives de l'attention.  New York: Guilford Press.
Sarter, M., Gehring, WJ, et Kozak, R. (2006). Une plus grande attention doit être accordée: La neurobiologie de l'effort attentionnel. Avis Brain Research, 51 (2), 145-160.
Smallwood, J., Fishman, DJ, et Schooler, JW (2007). Compter le coût d'un esprit absent: esprit errant comme une vertu reconnue influence sur le rendement scolaire.  Psychonomic municipal et de l'examen ,  14 (2), 230.
Stahl, R. (1990). Utilisation de comportements «Pensez-temps" pour promouvoir la traitement de l'information des élèves, l'apprentissage et la participation sur la tâche: un module d'apprentissage . Tempe, AZ: Arizona State University.
Thomas, J. (1972). La variation de la mémoire avec le temps pour les informations apparaissant lors d'une conférence. Les études dans l'éducation des adultes, 4 , 57-62.
Tokuhama-Espinosa, T. (2010). La nouvelle science de l'enseignement et de l'apprentissage: En utilisant le meilleur de l'esprit, le cerveau et l'enseignement des sciences en classe . New York: Columbia University Teachers College Press.
Tokuhama-Espinosa, T. (2008b). Résumé de l'enquête internationale d'experts Delphi sur le domaine émergent de la neuroéducation (l'esprit, de la pluie, et de l'éducation / neuroscience de l'éducation) . Manuscrit non publié.

Livres sur ce sujet par Tracey Tokuhama-Espinosa:
Tokuhama-Espinosa, T. (2010). La nouvelle science de l'enseignement et de l'apprentissage: En utilisant le meilleur de l'esprit, le cerveau et l'enseignement des sciences en classe . New York: Columbia University Teachers College Press.
Tokuhama-Espinosa, T. (2010). esprit, le cerveau et l'enseignement des sciences: Le nouvel apprentissage basé sur le cerveau . New York, NY: WW Norton.

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[1] Les études qui offrent des preuves à cet effet comprennent Chun & Turk-Browne (2007); Pashler, Johnsyon, et Ruthruff (2001); Posner (2004); Sarter, Gehring, et Kozak (2006); Smallwood, Fishman, et Schooler, (2007); Stahl (1990); Chiles (2006); Thomas (1972).

[2] Doidge (2007).

[3] Tokuhama-Espinosa (2010).

[4] Tokuhama-Espinosa (2008, p. 356).

[5] Tokuhama-Espinosa (2008,  p. 356).

[6] Tokuhama-Espinosa (2008,  p. 356).

[7] Dictionary.com (2010). Définition de l'apprentissage .

[8] Tokuhama-Espinosa (2008, p. 357).

[9] Doidge (2007, p. Xv).

[10] Tokuhama-Espinosa (2008a, p. 357).

[11] Pour un examen approfondi de chaque catégorie de l'OCDE, les lecteurs sont invités à lire l'esprit, le cerveau et l'enseignement des sciences: L'apprentissage New Brain-Basé  (Tokuhama-Espinosa, 2010a).