Память не склад, а библиотека. Использование достижений нейропсихологии в педагогике США

Начиная с 80-х годов этого столетия в США стали бурно развиваться исследования нейропсихологических основ процесса обучения. Сами американцы называют десятилетие 90-х «декадой мозга», подчеркивая уровень внимания педагогов к этой проблеме.

Надо признать, что некоторые из опубликованных работ по этой теме базируются на устаревших взглядах о механизмах функционирования мозга и упрощенных моделях использования нейропсихологии в педагогике. В частности, традиционное популярное представление о четком разделении функций левого и правого полушарий мозга человека (левое полушарие – это слова, числа, часть, логика, анализ, а правое – образы, фигуры, целое, интуиция, синтез и т.д.) в свете современных достижений является односторонним и неполным.

Отчасти такое распределение функций разных полушарий мозга человека имеет место быть. Никто не оспаривает тот факт, что, к примеру, образный потенциал правого полушария выше левого. Однако нельзя злоупотреблять этим упрощением и возводить подобные детали в ранг научно-педагогических обобщений. В действительности мозг функционирует как интегративное целое и выполняет те или иные задачи (вербальные или визуальные) совместно с нейронными структурами как левого, так и правого полушарий. Приведем в качестве примера результаты эксперимента по исследованию мозга человека в процессе решения элементарной визуальной пространственной задачи «Определить расположение двух данных объектов:

а) какой из них находится выше другого?

б) превышает ли расстояние между ними 1 м?»

Согласно традиционному представлению о разделении функций полушарий мозга это типично «правополушарная» задача. Однако данные экспериментов показывают, что первый пункт задачи, связанный с категориальным пространственным мышлением, преимущественно «выполнялся» активными зонами левого полушария мозга испытуемых, а вторая половина задачи (пункт б) на координатное взаиморасположение объектов стимулировала участки правого полушария мозга. Более того, исследования показывают, что левое полушарие мозга человека может с неменьшим успехом «решать» визуальные пространственные задачи, чем правое. Исследователи М. Поснер и М. Рейчл прямо заявляют, что традиционное представление о том, что образное мышление является функцией правого полушария мозга человека, есть чистой воды заблуждение.

Другой «разоблачающий» пример. В соответствии с традиционным представлением элементарная числовая задача «Что больше, 2 или 5?» является сугубо «левополушарной» арифметической задачей. Однако исследования С. Дихейн свидетельствуют о том, что при решении подобных задач мозг человека работает как бы на двух языках: вербальном (когда мы произносим названия чисел «два» и «пять») и числовом (когда мы пользуемся символической записью «2» и «5»). В первом случае, как правило, активизируются участки левого полушария, во-втором – возбуждаются нейронные популяции одновременно обоих полушарий мозга испытуемых.

Приведенные фрагменты из нейрофизиологических исследований доказывают, что в зависимости от конкретных условий той или иной задачи (вербальной или числовой, арифметической или визуальной) в ее решении могут быть задействованы различные участки обоих полушарий мозга. Строгое разделение функций полушарий мозга – это один из ярких примеров «мифов», которые в конце «декады мозга» развенчиваются авторитетными представителями американской нейропсихологической школы.

Следующий миф – о научном взаимодействии в исследовании мозга нейрофизиологов и психологов. Долгое время две, казалось бы, смежные ветви научного знания: нейропсихология (как наука о мозге) и психология (как наука о мышлении) развивались совершенно разрозненно. Нейропсихология, выражаясь компьютерным языком, исследовала «hardware» мозга (структуру и функции), а психология самостоятельно, в отрыве от первой, изучала «software» мозга (умственные механизмы познавательной деятельности). Тем временем педагоги старались использовать отрывочные знания из той или другой области в качестве научных основ процесса обучения. Только в последние 10-15 лет появилась реальная возможность объединить эти исследования в так называемое интегративное направление – нейропедагогику. С появлением этого направления стали очевидными ошибки предыдущих попыток упрощенного приложения достижений нейропсихологии к процессу обучения. Вместе с тем появилась возможность сформулировать новую систему принципов нейропедагогики. Эта система включает в себя следующие принципы, сформулированные американскими учеными в непривычной для российского читателя форме повествовательных предложений и рекомендаций (сохранен стиль оригинала).

1. Мозг как параллельный процессор (принцип параллельного процессора). Человеческий мозг может выполнять несколько функций одновременно. Мышление, эмоции, воображение и другие сложные процессы могут протекать в мозгу одновременно с обработкой информации и социально-культурным взаимодействием (общением) с другими людьми. Исходя из этого принципа, учитель должен предусматривать широкие возможности для вовлечения учащихся в разнообразную по содержанию и формам учебно-познавательную деятельность, примененяя различные методы и приемы обучения. При этом недогрузка мозга, так же как и его перегрузка, может оказать отрицательное воздействие на его развитие.

2. Учение и познание как естественные механизмы развития мозга. Учение также естественно для организма в целом, и для мозга в частности, как процесс дыхания. Природа наделила человека мозгом, способным к учению, и поэтому любознательность и стремление к познанию – естественные потребности мозга. Педагогика как наука должна обеспечивать условия для удовлетворения этих потребностей. Кроме того, учение и познание – энергоемкие физиологические процессы для человеческого мозга, и поэтому очень важно обеспечивать благоприятные условия в процессе обучения с точки зрения гигиены и питания.

3. Опора на прежний опыт и поиск смысла как врожденные качества мозга. Человеческий мозг функционирует в режиме связи прежнего опыта с новой ситуацией. Понимание и осмысление новой ситуации возникает тогда, когда мозг находит опору в прежних знаниях и представлениях. Отсюда вытекает важность постоянной актуализации прежнего опыта для овладения новыми знаниями в процессе обучения. Этот принцип подтверждает концепцию зоны актуального и ближайшего развития Л.С. Выготского, который сейчас необычайно популярен в педагогике и психологии США.

4. Мозг ищет смысл через установление закономерностей. Беспорядочность и хаос усложняют продуктивную деятельность мозга. В любой беспорядочно заданной ситуации мозг пытается найти какой-либо смысл через установление закономерностей. Известны психологические эксперименты по исследованию процессов восприятия, памяти и мышления, когда испытуемому дается задание, например, запомнить число 1123581321345589. На первый взгляд, для испытуемого эта задача лишена какого-либо смысла, ибо он не видит закономерности, «спрятанной» в этом огромном числе. В математике эта числовая закономерность носит название чисел Фибоначчи: каждое последующее число (точнее – числовой фрагмент), начиная слева, равно сумме двух предыдущих чисел. По мнению американских ученых, обучение, направленное на простое запоминание этого числа, вредно для мозга, в то время как обучение, направленное на поиск закономерности в этом числовом ряду, полезно. Иными словами, обучение эффективно тогда, когда человек преодолевает интелектуальные трудности в условиях поиска смысла через установление закономерностей.

5. Эмоции как необходимый фактор продуктивной деятельности мозга. Удивление, возмущение, вдохновение, чувство прекрасного и даже чувство юмора – постоянные «попутчики» полноценной интеллектуальной деятельности человека. «Эмоции и познание неразделимы», – утверждают американские нейропсихологи. Очевидна необходимость создания и постоянной поддержки в процессе обучения благоприятного эмоционального фона. Такой фон возникает, если ученик решает проблему, противоречие, парадоксальную ситуацию, если в учебный процесс включаются элементы литературы, поэзии, музыки, юмора независимо от предмета. Учебный материал, изученный в благоприятной эмоциональной атмосфере, лучше запоминается и связан с соответствующим эмоциональным состоянием. Более того, эмоциональный фактор стимулирует мышление и творческий потенциал обучаемого.

6. Мозг способен одновременно анализировать и синтезировать поступающую информацию, оперировать целым и частью. Результаты нейропсихологических исследований показывают, что мозг обладает уникальной способностью «видеть» объект одновременно «в целом и по частям», «умеет» в одно и то же время расчленить и собрать объект. Иными словами, выполнение взаимно обратных операций – природная способность мозга. Надо подчеркнуть, что американские психологи отдают должное работам российской научной школы С.Л. Рубинштейна, посвященным исследованию аналитико-синтетической деятельности мозга человека. Анализ и синтез – это два очень важных, постоянно взаимодействующих мыслительных процесса в обучении, совместное развитие которых требует соответствующего подкрепления посредством адекватных приемов и методов обучения. Одностороннее обучение, направленное на формирование только аналитических умений, или, как его называют иначе, «обучение по частям», несомненно, блокирует природный потенциал мозга, его естественную способность к одновременному анализу и синтезу. Такую же ошибку совершают сторонники «синтетического» обучения, игнорирующие аналитические способности мозга. С учетом данного принципа в процессе обучения учебный материал должен представляться в режиме взаимодействия целого и частного, анализа и синтеза, индукции и дедукции, прямого и обратного методов решения задач и доказательства теорем, конкретизации и обобщения и т.д.

7. Мозг способен воспринимать информацию одновременно в условиях сфокусированного внимания и периферийного восприятия. Человеческий мозг может впитывать информацию, лежащую не только в непосредственном поле внимания, но и за его пределами. Так, мозг ребенка, находящегося в классе, воспринимает как слова учителя, так и посторонние звуки за окном, в коридоре школы и т.д. Если умело организовать процесс обучения, то можно использовать особенности периферийного воприятия ребенка как конструктивный фактор обучения. Так, как, например, кинематографисты используют фоновую музыку, чтобы зрители поняли контекст фильма. В то же самое время при игнорировании этого принципа механизм периферийного воприятия может выступать в качестве деструктивного элемента обучения. Этот принцип важно принимать во внимание, начиная с проектирования здания школы и кончая оформлением конкретного кабинета и учебного места в классе.

8. Процессы сознания и подсознания в мозге обучаемого протекают одновременно. В процессе обучения мы получаем гораздо больше информации, чем мы можем себе это представить. Здесь уместно сравнение с айсбергом. Подводная его часть – это те процессы, которые протекают в обучении на подсознательном уровне. Нередко, например, периферийные сигналы (звуки, слова, образы) поступают в наш мозг «без разрешения» нашего сознания, как бы минуя «контрольно-пропускной пункт» сознания и устремляясь в глубинные слои подсознания. Достигнув подсознания, эти сигналы могут всплыть на уровне сознания с определенной задержкой или же действовать опосредованно на сознание человека через внутренние мотивы, неосознанные желания, состояния и чувства. Организуя процесс обучения, этот принцип необходимо принимать во внимание во взаимодействии с другими нейрофизиологическими принципами. Ибо он означает, что на обучаемого оказывает влияние не только и не столько то, что сказал учитель, а весь комплекс внутренних (прежний опыт, эмоциональное состояние, уровень мотивации, индивидуальные характеристики обучаемого) и внешних факторов (общая атмосфера в классе, звук, свет) среды обучения.

9. Мозг оперирует как минимум, двумя системами памяти: визуально-пространственной и системой «зубрежки». Первая система более природна, более естественна для функционирования мозга обучаемого. Вторая – более искусственна и трудоемка. Например, нам не стоит особого труда вспомнить, где и как мы провели вчерашний вечер. Здесь не требуется особых приемов запоминания информации, ибо она размещается и кодируется визуально-пространственной системой памяти. Эта система тесно связана с природной способностью мозга к осмысленному восприятию и кодированию информации (см. принципы 3 и 4). Вторая система памяти, условно названная американскими нейропедагогами системой «зубрежки», оказывает нам неоценимую помощь в тех случаях, когда необходимо запомнить отдельные, не связанные между собой фрагменты информации (даты, номера, имена, числа, фразы). Чем более оторваны элементы информации от прежних знаний и опыта человека, от конкретного контекста, тем больше усилий требуется мозгу для запоминания этой информации. Недостаток этой системы очевиден: знания и информация, поступившие в «хранилища» памяти через систему «зубрежки», неустойчивы и непродуктивны. Они, как правило, располагаются в ячейках памяти хаотично, образуя кипы бессистемной информации. Поэтому чем больше такого рода информации «складируется» в памяти, тем труднее мозгу отыскать ее в этих «завалах». Напротив, визуально-пространственная система памяти систематизирована таким образом, что вся информация, как в библиотеке, хранится строго по каталогу и контексту. В этом случае удобно не только «складировать» информацию, но и быстро находить и воспроизводить ее. Отсюда вытекает следующий принцип.

10. Человек понимает и запоминает лучше тогда, когда знания и умения «запечатлеваются» в системе визуально-пространственной памяти (принцип визуализации).

11. Развитие мозга стимулируется в условиях свободы творчества и блокируется в обстановке давления, принуждения и угрозы (принцип свободы творчества). Известно, что творческая личность не терпит насилия ни над собой, ни над другими. Американские педагоги считают, что стать творческой личностью можно под руководством либо творческой личности, либо личности, способной создать условия для свободы творчества. В случае, если эти условия не созданы, идет обычный процесс воспроизводства «серой» массы посредственностей. Некоторые учителя в стремлении поддерживать строгую учебную дисциплину в классе, сами того не замечая, «убивают» атмосферу творчества. Конечно же, это ни в коей мере не означает, что дисциплина мешает развитию творчества. Скорее наоборот, решение проблемы творчества в процессе обучения естественным образом снимает проблему дисциплины в классе.

12. Мозг каждого человека уникален (принцип уникальности). Мозг каждого из нас имеет свои индивидуальные характеристики с точки зрения объема и скорости обработки информации, преобладания той или иной системы памяти, гибкости мыслительных процессов и т.д. Именно поэтому каждый из нас имеет свой индивидуальный стиль учения, собственное понимание окружающего мира, оригинальный стиль мышления. Задача учителя – всячески поддерживать уникальность учебно-познавательной деятельности каждого учащегося: хода рассуждений и формулировки мыслей, способа видения проблемы и т.д. Этот принцип лежит в основе философско-педагогического течения конструктивизма, которое в настоящее время приобретает все большую популярность в педагогике США.

Рекомендации американских нейропсихологов – как можно использовать принципы нейропедагогики в процессе обучения – мы свели в итоговую таблицу.

Американские нейропедагоги убеждены, что обучение без учета нейропсихологических принципов «слепое». Оно может привести к ослаблению или нарушению природных механизмов деятельности мозга обучаемых. Восстановить эти механизмы гораздо сложнее, чем организовать процесс «естественного» обучения, согласованного с природными механизмами функционирования мозга.

Салли БЛЕЙК, Мурат ЧОШАНОВ, профессора Техасского государственного университета,

Эль Пасо, Стивен ПЕЙП, профессор Огайского государственного университета, Коламбус, США