Нейропедагогика: использование знаний о работе мозга для эффективной преподавательской деятельности в начальных классах

Введение
Интенсивное развитие нейронауки в начале ХХ в. породило множество дисциплин (нейросоциологию, нейрополитологию, нейроэкономику и т.п.), что принято оценивать как научную революцию. Сейчас вырисовываются контуры нейропедагогики («образовательная нейронаука», «нейрообразование»), которая развеивает некоторые устоявшиеся мифы в образовании, позволяет глубже понять особенности образовательного процесса и в то же время на нейрофизиологическом уровне обосновывает педагогические приемы и методики.
В настоящее время нейронаука переживает период революции. Особенно это ярко выражено в культурной нейронауке, фундамент которой был заложен Л.С.Выготским и А.Р.Лурией . И в США, и в странах ЕС на исследования в области нейронауки тратятся миллиарды долларов и евро. Результаты исследований заставили по-новому взглянуть на природу мозга, его связи с социально-культурным окружением, развитием, характером познавательных способностей и т.п. Так, если иметь в виду наиболее общие аспекты, то выяснилось, что организация мозга на биологическом уровне и его активность изменяются в зависимости от поступающей информации со стороны социума и культуры; в свою очередь, облики конкретных социумов и культур зависят от нейрофизиологических особенностей их носителей. Иными словами, мозг крайне пластичен. Он менялся не только на протяжении эволюции человечества (что выразилось в формировании большого объема неокортекса, ассоциированного с развитием языка и других высших когнитивных функций, ростом промежуточного мозга, отвечающего за обработку эмоциональной информации, необходимой для поддержания тесных социальных связей), но и продолжает меняться, претерпевая трансформации в течение жизни каждого человека. Причем эти изменения, в той или иной мере, всегда связаны с обучением.
Целью данной работы является рассмотрение нейропедагогики в ракурсе использования знаний о работе мозга для эффективной преподавательской деятельности в начальных классах.
Задачи:
- рассмотреть основы нейропедагогики;
- описать особенности применения нейропедагогических знаний в обучении с учетом возраста учеников;
- рассмотреть психолого-педагогическую характеристику детей младшего школьного возраста;
- изучить нейропедагогику с точки зрения синтезированного обучения, формирования языковой коммуникации, обучения письму в младшем школьном возрасте.
Объект исследования – нейропедагогика. Предмет исследования – нейропедагогика в преподавательской деятельности в начальных классах.

Глава 1 Теоретические основы нейропедагогики
1.1 Основы нейропедагогики. Достижения нейронауки, относящиеся к процессу образования
Затронула ли культурная революция в нейронауке педагогику? Какие проблемы образования получили новую интерпретацию под углом зрения современной нейронауки? Какие стереотипы, принятые в системе образования, приходится пересматривать под углом зрения новых открытий и идей? Эти (и многие другие) вопросы, которые имеют непосредственный выход в практику образования различного уровня, активно обсуждаются представителями ведущих образовательных мировых центров, результаты исследований которых во многих странах (США, Япония, Великобритания, Франция, Германия, Финляндия и др.) рассматриваются в качестве приоритетных и обеспечивающих национальную безопасность
Утверждается такое направление научных исследований образования, как «нейропедагогика», «образовательная нейронаука» (educational neuroscience) или «нейрообразование» . Речь идет об изучении нейробиологических механизмов обучения – открытия нового знания, усвоения новых навыков и т.п., отражающегося в изменении поведения человека, и разработке эффективных образовательных технологий.
С нейропедагогикой связываются большие надежды в выработке методов преодоления таких традиционных проблем системы образования и медицины, как дискалькулия, дислексия. В качестве важных направлений исследования рассматриваются: углубление знаний о «чувствительных периодах», наиболее благоприятных для конкретных видов обучения (особенно в отношении подростков и взрослых); характер взаимодействия между ростом количества знаний и ухудшением исполнительных функций и памяти; нейробиологические механизмы влияния стресса на обучение и память, факторы, которые могут уменьшить или позволят контролировать это влияние; конкретные виды обучения, для которых оптимальна интерактивность; роль гендерных, социокультурных отличий в образовательном процессе.
Преодоление педагогических нейромифов.
Среди педагогического сообщества давно и устойчиво циркулируют неверные представления о мозге и возможностях активизации его когнитивного потенциала с целью более успешного усвоения знаний и умений. Так, почти половина британских учителей и воспитателей детских садов уверены, что:
1) потенциал мозга обычным человеком (учеником, воспитанником) используется в лучшем случае где-то всего на 10−15%;
2) основной объем информации из внешнего мира ребенок усваивает примерно до трех лет.
Более 90% этих учителей разделяют убеждения, что:
1) процесс обучения будет более эффективным, если в нем будет учитываться асимметрия мозга ученика (т.е. лево- и правополушарных учеников желательно обучать по разным методикам);
2) дети учатся лучше, если знания им подаются в форме (устной или наглядной), которую они лично предпочитают;
3) внимание учеников снижается после употребления напитков, содержащих сахар, и после перекусов;
4) потребление менее 6−8 стаканов воды в день ведет к уменьшению физического объема мозга;
5) проблемы обучения, связанные с физиологическим развитием мозга, не поддаются решению средствами образования;
6) ребенок способен учить только один неродной язык, а изучение большего числа языков будет мешать усвоению и родного, и неродного;
7) мозг приспособлен к эффективному решению нескольких задач одновременно, мультизадачности.
Увековечение нейромифов приводит к применению научно необоснованных образовательных технологий. Так, десятилетие назад в государственных школах Великобритании была распространена программа «Brain Gym», которая покоилась на неверном убеждении, что серия простых физических движений способствует интеграции всех областей мозга и эффективной коммуникации нервных клеток. Например, учащиеся должны были массировать определенные точки тела (так называемые «кнопки мозга») для активизации работы мозга.
Между тем, достаточно надежные эмпирические данные, полученные в современной нейронауке методом функциональной магнитно-резонансной томографии и другими методами анализа нейродинамических процессов, показывают, что приведенные выше утверждения являются не более чем своего рода мифами. Например, в случае убеждения в приспособленности мозга к одновременному решению нескольких задач оказывается, что в действительности сколько-нибудь эффективно мозг в процессе обучения может заниматься решением только одной задачи, т.е., если использовать метафору из области компьютерной техники, мозг безусловно предпочитает последовательный, а не параллельный режим работы.
Достижения нейронауки, относящиеся к процессу образования.
В современной нейронауке получены важные результаты, которые в той или иной степени касаются потенциала мозга, относящегося к процессу образования. Большинство исследований в настоящее время проведено на базе школьного образования (именно здесь наиболее высоки требования к педагогическому мастерству), однако растет и массив информации по следующим ступеням обучения – колледжу и университету. Исследования о влиянии сна, физических упражнений на когнитивные функции и академические успехи в целом, универсальны для разных категорий обучающихся. Вариации скорее касаются эффективности обучения письму, чтению, иностранному языку, математике и т.п. в зависимости от имеющихся у учащихся знаний и навыков, что связано с существованием чувствительных периодов (об этом ниже).
Факты поразительной когнитивной пластичности мозга известны уже давно. Однако только в конце XX в. появились эффективные методы анализа (нейро)физиологических оснований и выяснения пределов этой пластичности. Сравнительно недавно нейронаука столкнулась с тем довольно редким случаем, когда два мальчика в результате болезни (тяжелой формы эпилепсии) и последующего хирургического вмешательства потеряли по половине мозга, но когнитивные способности этих ребят, относящиеся к чтению, благодаря особым педагогическим методикам со временем были восстановлены.
Изучение этого случая позволило развести понятия когнитивной и нейронной пластичности, поскольку и нейронная активность сохранившегося полушария, взявшего на себя функции удаленного, претерпела изменения.
Можно уверенно сказать, что мозг постоянно перестраивает себя, реорганизует (на физиологическом уровне) в зависимости от поступающей в него информации. Нейронная структура способна к регенерации (нейрогенезу), причем важным фактором, заметно интенсифицирующим этот процесс, является физическая активность. Ученики должны заниматься физическими упражнениями, тогда как едва ли не во всем мире наблюдается тенденция снижения физических нагрузок учеников и увеличение времени их пассивности на «сидячих» уроках.
Отмечается , что занятия физическими упражнениями должны быть не только (и не столько) в форме отдельных уроков, но и включены в виде специальных перерывов в общий поток проводимых каждый день учебных занятий. Такие занятия положительно коррелируют с успеваемостью школьников.
Внимание, скорость обработки информации, рабочая и кратковременная память также могут существенно снижаться/ухудшаться из-за недостаточного времени сна. Мозг в молодом возрасте для восстановления своих когнитивных функций требует не менее 8−9 часов спокойного сна. Исследуется, каковы образовательные эффекты прерывания на сон во время занятий и в какой именно момент в связи с процессом обучения оптимально спать. Так, на основе метаанализа выявлено, что сон сразу после процесса обучения способствует запоминанию информации, причем важна не продолжительность сна, а то, что он следует за обучением. Здесь (как и в отношении других факторов функционирования мозга) важен момент донесения информации до учащихся. Неадекватные представления о гигиене сна – влиянии на сон алкоголя, кофеина, никотина и пр., особенностей дневной активности (физические упражнения, дремота), занятий перед сном – могут быть одной из основных причин хронических недосыпов и ухудшения качества сна у студентов, хотя роль этих знаний в академических успехах скорее умеренная.
1.2 Нейропедагогика и особенности обучения: аспекты возраста
Надо иметь в виду, что изучение второго (и третьего) иностранных языков вовсе не препятствует усвоению родного. Напротив, это весьма благоприятно влияет как на его усвоение, так и на совершенствование навыков чтения.
Нейроструктуры билингвов отличаются большей сложностью, чем у людей, которые владеют одним языком. Замечено, что билингвизм благоприятно влияет и на творческие способности учеников.
Между тем, после семи лет снижается емкость «оперативной» детской памяти. Поэтому длительность уроков надо устанавливать с учетом ограниченности памяти учеников и стремиться создать позитивный эмоциональный фон занятий. Такой фон способствует лучшему запоминанию материала.
Более того, выявлены особенности: если ребенок обучается иностранному языку в возрасте от одного года до трех лет, то грамматические операции совершаются левым полушарием, как при родном языке, в 4−6-летнем возрасте – обоими полушариями, при этом наблюдаются трудности в овладении грамматикой. Языковой акцент маловероятен при обучении иностранному языку до 12 лет. Поэтому чем раньше начинается обучение иностранному языку, тем более простым, качественным и эффективным оно будет. Однако такие научные данные не нашли отражения в образовательной политике многих стран, где обучение иностранному языку ведется с подросткового возраста.
Особый акцент в процессе образования необходимо делать на различные виды искусства, особенно на музыку.
Занятия музыкой не только совершенствуют слух, но и развивают творческий потенциал личности. В западной педагогике принято говорить об «эффекте Моцарта», который был экспериментально подтвержден в 1993 г. и выражается в том, что прослушивание музыкальных произведений повышает интеллектуальный потенциал личности и развивает пространственное мышление .
Некоторые нейроструктуры мозга музыкантов сложнее, чем у тех, кто музыкой не занимается. Впрочем, восприятие музыки оказывается детерминированным культурой: если представители западной (европейской) культуры воспринимают музыку как распределение звуков, отличающихся высотой тона, то восприятие классической индийской музыки предполагает предварительное неявное знакомство с системой ragas − системой монофонических мелодических форм. Обучение игре на музыкальных инструментах все чаще рассматривается как альтернативный, относительно недорогой и эффективный способ стимулирования изменений в нейронных процессах, важных для академических результатов, преодоления дислексии.
В процессе образования желательно учитывать, что рациональная сфера человека, связанная с лобной долей, формируется примерно к 20−22 годам, тогда как участки мозга, ответственные за эмоциональные переживания – к 10−12 годам. Такое рассогласование проявляется в