Обучение всего мозга

Почему упражнения и зубрежка не развивают у ребенка способности рассуждать и решать задачи, необходимые для генеративного обучения? Причина в том, что при выполнении этих разных задач активируются разные участки мозга и нервные пути.

Узнать, что происходит в мозге во время различных видов обучения, можно, взглянув на то, как активируются нейроны. Сколько участков мозга работают вместе во время конкретного вида обучения? Какие типы нервных ресурсов привлекаются для решения задачи, а какие – для заучивания наизусть? Оказывается, мозг работает напряженнее во время выполнения задач, требующих мышления. В такие моменты в работу вовлечено больше участков мозга. А запоминание затрагивает только те участки, которые напрямую отвечают за выполнение задачи.

За последние полвека были проведены сотни исследований того, какие процессы происходят в мозге, когда человек вспоминает информацию. Если обобщить и упростить результаты этих экспериментов, то получится следующее. Области, отвечающие за хранение и извлечение языковой информации (например, слов), расположены в передней части мозга, фронтальной доле. Когда участников исследований просили назвать, что изображено на фотографиях или рисунках, у большинства активировались именно эти части мозга: туда приливала кровь и увеличивалась электрическая активность. Это означает, что фронтальная доля (особенно в левой части) мозга отвечает за подбор верных слов[156].

Показывая участникам эксперимента разные изображения, исследователи могли активировать разные отделы мозга[157]. Например, профессор Элизабет Кенсингер из Гарвардского университета и ее коллега Дэниел Шактер из Центра биомедицинских изображений Атинулы Мартиноса показывали взрослым картинки с эмоциональным содержанием. И тогда вместе с обычными центрами памяти, расположенными во фронтальной доле, активировались области мозга, регулирующие и обрабатывающие эмоции, – миндалевидное тело и гиппокамп.

Если ученые показывали участнику исследования изображение птицы и просили его сказать, что он видит, фронтальная доля мозга «зажигалась» на сканерах электрической активности и прилива крови. Но если ему показывали фотографию актера с гневным выражением лица, также включались области мозга, ассоциирующиеся с обработкой эмоций. Та же реакция будет, если использовать изображения животных или людей, к которым участник испытывает эмоциональную привязанность. Если показать человеку фотографию незнакомой собаки, активируется фронтальная доля, а если это его любимая собака, включаются и фронтальная кора, и эмоциональные центры. Это открытие показывает, что мозг может работать более активно, а не просто пассивно извлекать названия из памяти. Определенные части мозга отвечают за хранение и извлечение заученной информации, но когда человек понимает слова более глубоко, потому что они будят в нем эмоции, то к обработке информации привлекаются дополнительные нервные ресурсы из различных областей мозга.

Обобщая все вышесказанное, подчеркнем: исследования изображений мозга показывают, что пассивное рассматривание обучающих карточек или изображений на экране, во время которого кто-то называет изображенные предметы, ведет к слабой, «поверхностной» активации мозга.

Давайте рассмотрим в качестве примера активацию мозга, необходимую, чтобы с помощью обучающей карточки решить задачу: «Чему равно 2 + 3?» С точки зрения строения мозга обучающая карточка требует активации зрительного центра, в котором хранится ее изображение, а также изображения символов «2», «3», «+» и «=». Когда родители или учитель читают вслух пример, изображенный на карточке, у ребенка активируется слуховой центр, в котором хранится словесная информация «2 + 3 = 5». Немного потренировавшись, ребенок, даже маленький, может научиться машинально говорить «пять», когда ему показывают эту карточку. У малыша при этом задействуется зрительный центр, чтобы узнать изображение, и речевая область, чтобы произнести ответ.

Для сравнения давайте научим ребенка тому же, используя не карточки, а реальные предметы, например мармеладки. На первый взгляд вопрос и ответ остаются теми же («2 + 3 = 5»). Разница – в обучающем контексте и поддержке, которую оказывают родители, воспитывающие детей интуитивно. Показывая карточку, родители или компьютер говорят: «2 + 3 = 5». Получается, что ребенку не о чем думать, ему остается только пассивно обработать эту информацию в зрительном и слуховом центре мозга. Затем ребенку показывают следующую карточку, и опять нервная система минимально участвует в решении задачи. Но вот показывают малышу три мармеладки и говорят: «Сколько я даю тебе мармеладок? Давай посчитаем: одна, две, три! Вот возьми еще две: одна, две! Сколько у тебя теперь?» Если ребенок отвечает: «Пять», дайте ему еще, и посчитайте их тоже. Если он молчит или отвечает неправильно, похвалите его за попытку и скажите: «У тебя было две, и я дала тебе еще три. У тебя пять! Давай посчитаем: один, два, три, четыре, пять». Теперь пусть ребенок съест мармеладки.

Что в это время происходит в детском мозге? Как и при показе карточки, активируется зрительный и слуховой центр. А что еще, какие еще органы чувств участвуют в обработке информации о мармеладках? Они пахнут, поэтому активируется обонятельная система, у них есть текстура, поэтому начинают работать тактильные центры. Важно еще и то, что мозг занят сортировкой различных типов сенсорной информации, так что префронтальная кора (исполнительная функция) также активируется. Активны словесный и речевой центры мозга. А общение с родителями и поедание мармелада активирует центры удовольствия/вознаграждения.

Кажется, что различие между таким обучением опытным путем в повседневной жизни и занятиями с карточками очень простое. Но исследования в области нейробиологии подтверждают: подсчет мармеладок гораздо более эффективен с точки зрения активности мозга, чем пассивное рассматривание карточек. Любые рассуждения – это процесс, в который вовлекается весь мозг.

Области мозга, которые участвуют в рассуждениях, включают и фронтальную долю. Это логично, потому что вспоминание – часть решения задачи и передняя часть мозга выполняет функцию «командира», координирующего действия «войск» – остальной части мозга. Когда мы думаем о задаче, то вспоминаем, что мы знаем о ней. Ученые обнаружили, что для решения задачи активируется множество на удивление разнообразных областей мозга: в передней, средней и задней части, а также основная область, расположенная в мозжечке. Верхняя часть фронтальной коры участвует в планировании (в том числе сложной двигательной деятельности). Нижние стороны мозга (в задней части фронтальной коры) используются для обнаружения предметов. Еще одна область отвечает за понимание значений слов и обработку звуков речи. Область, расположенная в задней части мозга, с помощью зрения расшифровывает сложные фигуры. Левая часть мозжечка – расположенная под корой в задней части головы над спинным мозгом и отвечающая за обработку сенсорной и двигательной информации, – также активируется для исполнительной функции, вербальной рабочей памяти и обработки пространственной информации. Работа всех этих центров, расположенных в коре головного мозга и под ней, координируется и мобилизуется на решение задач. Вот так мозг!

В том, как мозг мобилизует на решение задач различные навыки, видна элегантная симметрия: способность планировать, исследовать, обрабатывать звуковую информацию, а также пространственное мышление и исполнительная функция координируются для получения ответа. Воспитывая детей интуитивно, вы активируете детский мозг целиком. Игры и игрушки, а также все предметы, которые можно задействовать для обучения из реальной жизни, автоматически и одновременно включают области мозга, которые отвечают за память, слух, движение и зрение. Мозг младенца имеет скрытый потенциал для интеграции информации, поступающей из всех этих областей. Но опыт – то есть решение задач, рассуждения и, самое главное, обучение на естественных ошибках – необходим для правильной настройки мозга.

Понаблюдайте за трех-четырехмесячным ребенком, который учится хватать предмет. Сначала его рука и кисть скоординированы не слишком хорошо, и у малыша ничего не получается. Зрительные центры в задней части мозга и двигательные центры в передней части «общаются» неэффективно, поэтому малыш не может заставить свою руку двигаться туда, куда он смотрит. Даже если ему удается сдвинуть руку в нужное место, его пальцы не могут схватить предмет. Малыш снова и снова смотрит на свои руки и предмет, а неудачные попытки дают мозгу дополнительную информацию о том, как успешно решить задачу. К тому моменту, как ему исполняется пять или шесть месяцев, ребенок уже делает успехи: он с первой попытки, когда захочет, дотягивается и берет такой большой предмет, как погремушка или кубик. Мои шестимесячные внуки, например, мастерски умеют стаскивать с меня очки, и делают это очень шустро.

Обратите внимание: как и в случае с языком, родителям не нужно специально учить этому ребенка. Все, что от них требуется, – это класть рядом с малышом предметы, дать событиям идти своим чередом. Чтобы у ребенка получилось, ему надо пробовать – и терпеть неудачи. Он учится на естественных ошибках, и мозгу нужна эта обратная связь, чтобы решить задачу. Мозг, настроенный на зазубривание, пассивное хранение и извлечение «фактов» по запросу, значительно отличается от мозга, решающего задачи. Ошибки, которые используются, чтобы решить проблему, – это основные признаки генеративного обучения.

Конечно, процесс будет гораздо интереснее, когда участие в нем принимают мама и папа: вместе с ребенком смеются над неудачами и подбадривают его пробовать снова. Если вы будете играть с ребенком, активное общаясь с ним при этом, обучение будет более эффективным, а ребенок привыкнет получать удовольствие от решения задач.

• Чтобы ребенок на всю жизнь полюбил учиться, надо дать ему правильный старт с помощью интуитивного воспитания и транзакционного обучения. Следуйте за инициативой ребенка и позволяйте ему делать самостоятельные попытки.

• Родители, воспитывающие детей интуитивно, помнят: если ребенок будет заучивать «факты», это укрепит только области мозга и нервные пути, поддерживающие механическое заучивание и повторение. А интерактивное обучение и решение задач укрепит более широкие нервные области и пути, поддерживающие подвижные рассуждения.

• Трудно и даже невозможно заранее планировать или детально контролировать каждый аспект того, что нужно узнать ребенку. С раннего детства позволяйте ему приобретать новые знания вместе с вами или самостоятельно.

• Хвалите ребенка, даже если его попытки привели к неудаче. Как мы увидим в следующих главах, мозгу нужна точная информация, поэтому не говорите ребенку, что ответ правильный, если это не так. Смысл в том, чтобы поощрять попытки найти ответ. Конечно, за удачи тоже нужно хвалить.

• Опыт, полученный в результате собственных ошибок, – основная часть процесса обучения. Следите за безопасностью ребенка, но разрешайте ему пробовать новое, даже если знаете, что у него не получится. Когда ребенок терпит неудачу или ошибается, предложите ему следующую попытку.