Нейрообразование: существующие связи нейронауки и образования — часть 2
Во второй части обзора про нейрообразование мы разбираем ответ на статью Джона Бруера двух американских исследователей образования — Джареда Хорватса и Грегори Доногью. Исследователи рассказывают, какие типы связей между нейронаукой и образованием существуют, какие из них не работают и почему.
Credit: public domain
Какие “мосты” связи существуют?
Помните, в конце прошлого года мы начали дискуссию о перспективах нейрообразования? Через 15 лет после статьи Джона Бруера вышел современный анализ этой проблемы. Авторы статьи разбирают, как педагоги могут использовать основные достижения нейронаук. И соглашаются с позицией Бруера, называя нейрообразование химерой.
Авторы уточняют, что между нейронауками и образованием уже построены четыре типа «мостов».
Первый – предписывающий. Он указывает на образовательные практики, которые могут быть эффективны с точки зрения нейронауки. Этот «мост» стремится объяснить педагогу, что и как нужно делать для получения наибольшего эффекта от образовательной деятельности.
Второй – поясняющий. Он объясняет наблюдаемые феномены на уровне образования с точки зрения теорий о мозге. То есть его цель — ответить преподавателю на вопрос «почему происходит так».
Третий – функциональный. Он позволяет феноменам на нейрональном уровне ограничивать познавательную деятельность на образовательном уровне. Так, если у ребенка произошло нарушение зрительной области мозга, в результате чего он потерял зрение, этот «мост» указывает, как возможно в принципе построить образовательную деятельность без вовлечения зрения. Однако обращаем внимание, что этот тип связи не поясняет, что именно делать (не предписывает).
Четрвертый – диагностический. Он позволяет проецировать познание с образовательного уровня на нейрональный посредством различных диагностических тестов. Так, если у ученика наблюдаются проблемы в чтении на уроке литературы, будет полезно сравнить его мозговую активность с другими детьми во время чтения. Это позволит обнаружить норму и возможную патологию, позволит определить корень проблемы.
К сожалению, наиболее налаженные «мосты» — поясняющий, функциональный и диагностический — ничего не говорят о конкретных педагогических действиях, не объясняют, какие инструменты и в какой момент нужно применять. Это делает предписывающий «мост», и именно он зачастую работает некорректно…
Уровни организации образовательных наук
Джаред Хорватс и Грегори Доногью по-своему поясняют, почему предписывающий «мост» — это химера. Они связывают это с тем, что образование и нейронаука стоят на разном уровне организации науки. Эти уровни – несоизмеримы.
Дело в том, что в биологии есть иерархически разные уровни организации жизни. Они отличаются сложностью организации, формами, размерами. На научном уровне они отличаются методами исследований, парадигмами, терминологией, допущениями и интерпретациями. Построить предписывающий «мост» (то есть прямую связь «что и как») между уровнями организации возможно лишь в том случае, если они соседствуют. В таком случае у двух наук есть то общее, что делает коммуникацию между ними возможной и адекватной.
Credit: public domain
Идея несоизмеримости уровней, с точки зрения авторов, объясняет огромное количество нейромифов и других примеров неадекватного переноса знаний из фундаментальной науки в прикладную. Образование и нейронаука попросту находятся на разных уровнях, при том они даже не являются соседями – их разделяет когнитивная/поведенческая психология. Попытка построить предписывающий мост между тканевым и организменным уровнями ведет к неадекватным результатам. Чем же тогда отличаются попытки проецировать знания о нейронах на образовательный процесс?
В нейрообразовании центральная роль должна быть отведена именно когнитивной/поведенческой психологии. Она позволяет проецировать важные для образовательного процесса навыки в когнитивные функции, разделять их на части и связывать с мозговой активностью. Так, когнитивист, которому интересно исследовать процесс чтения и который стремится проецировать этот процесс на мозг, сперва разбирает чтение на составные части, создает искусственные диагностические инструменты для изучения каждой отдельной части, а затем, применяя их в контролируемых лабораторных условиях, косвенно измеряет активность мозга. В таком случае рождается связь «нейронаука — когнитивная психология».
На этом этапе нельзя слепо брать результаты и внедрять их в образовательную деятельность, потому что связь «когнитивная психология – образование» еще не построена. Необходимо учесть и исследовать допущения, что в реальной обстановке те же зоны мозга в той же мере, что и в лаборатории, будут активироваться при чтении. Но ведь это лишь допущение, и их нужно проверить на поведенческом уровне!
В то же время такой ученый создает базу для более высокого уровня исследований, который «перетаскивает» процесс чтения на уровень выше, связывая когнитивную психологию с образованием.
Опосредованная предписывающая связь между нейронауками и образованием. Credit: public domain
Реальный кейс
Авторы приводят пример, описывающий логику несоизмеримости уровней образования и нейронаук и возможные последствия прямого переноса знаний.
В одном из исследований была отмечена польза от применения «неопределенного вознаграждения» в образовательной деятельности. Под неопределенным вознаграждением авторы понимали ситуацию, когда ребенка ждала награда за некоторые действия, но он не знал, какая именно. Авторы пояснили, что данная идея проистекает из работы, демонстрирующей то, как «неопределенное вознаграждение» повышает уровень дофамина. Можно представить сенсационные заголовки журналистов, вроде «Суперключ к эффективному образованию: обещайте, но не уточняйте»!
В течение нескольких десятилетий подобная идея исследовалась с учетом идеи о несоразмерности образования и нейронаук. Работа когнитивистов показала, что в реальности положительный эффект в образовании достигался отнюдь не благодаря «неопределенному вознаграждению», а за счет других факторов — контекста образовательной деятельности, поставленных целей.
Более того, исследования показали, что в тех случаях, когда преподаватель за счет «неопределенного вознаграждения» ставил образовательный результат над самим образовательным процессом, наблюдался обратный эффект — у учеников уменьшалась мотивация к обучению. Все вышеназванные факторы, скрытые на уровне нейронауки, проявились только при переходе на более высокий уровень когнитивной психологии и подчеркнули неадекватность прямого применения «неопределенного вознаграждения».
Важно отметить, что для исследования этого феномена ученым потребовалось разработать совершенно новый экспериментальный дизайн, который учитывал множество сторонних факторов, никак не связанных с нейронауками. Приходилось контролировать уровень когнитивной нагрузки на преподавателя (ведь ему приходилось и учить, и думать о вознаграждении детей), учитывать социально-эмоциональные различия детей, учитывать разницу в харизме преподавателей и так далее.
Практические выводы
Авторы констатируют несколько важных следствий из идеи несоизмеримости уровней нейронауки и образования. Они утверждают, что уже существуют успешные кейсы функционального «моста» (скажем, идея пластичности Хебба), концептуального и диагностического «моста». Большинство работ в нейронауках, нацеленных на практическое применение, концентрируются именно на двух последних «мостах» и посвящены исследованию различных патологий.
По итогу таких исследований предлагаются меры по восстановлению познавательных способностей. Однако, восстановление – не есть образование. Это лишь подготовка к нему, которая создает для таких больных возможность дальнейшего усвоения сложных навыков и знаний. Восстановительное обучение, как правило, базируется на многократных повторениях конкретных действий, благодаря чему восстанавливаются и основные когнитивные функции (пример: обучение письму после инсульта).
В то же время, самый важный – предписывающий – «мост», который объяснил бы педагогам, что и как нужно делать в образовательной деятельности – невозможно построить напрямую. Необходимо учесть, что этот «мост» пролегает через когнитивную психологию, и лишь ее перевод делает связь образования и нейронауки реальной.
Так как сейчас модно популяризировать тему образования и развития мозга, популярны многочисленные лекции и курсы про мозг, активно развиваются тренажеры для тренировки мозга, авторы подчеркивают, что нужно правильно отбирать информацию для обучения педагогов. Преподавателям, которые и так переполнены заботами, нельзя слепо давать всю известную нам информацию. Педагогу важно быть не просто нейронаучно-граммотными, но правильно (!) нейронаучно-граммотными.
Есть люди, которые спорят, утверждая, что знание нейронаук позволит педагогам отличать качественные образовательные программы от некачественных. Но должны ли это делать сами педагоги? Зачем взваливать на них еще одну обязанность, когда перед ними и так 30 детей в течение пяти дней в неделю?
Авторы статьи утверждают, что нейрообразовательные программы должны строиться на правильной информации, валидирующей знания из нейронаук через когнитивную психологию. Только такую информацию учителя смогут применить на практике.
Чтобы развивать предписывающий «мост», авторы предлагают применить их соображение и для организации науки в целом: организовать общение нейронаук и образования через когнитивную психологию в научных журналах, формировать образовательные лаборатории, поощряя сотрудников к междисциплинарным исследованиям (со всеми тремя уровнями).
Важно отказаться от идеи прямого предписывающего переноса нейронаук в образование. Такой «мост» будет работать только через когнитивную науку. Это необходимо понимать и экспертам грантовых комиссий и коммерческим инвесторам, которые зачастую требуют практического применения от фундаментальных исследований. Не везде это возможно, не везде это нужно.
И здесь особенно важно отметить, что стратегии, которые видит экспертное сообщение НТИ для развития нейрообразования, должны учитывать, что предписывающего «моста» не существует. Перенос знаний из нейронаук (например, связанный с использованием нейроинтерфейсов) требует валидации на когнитивном уровне. Научно-популярные и образовательно-просветительские мероприятия для педагогов не должны описывать эксперименты о мозге вообще, но должны просвещать преподавателей об экспериментах по схеме «нейронаука → когнитивная психология → образование». При этом, крайне важно привлекать к подобным инициативам научное сообщество из вузов и исследовательских центров, которые стараются экспериментально строить такие «мосты». Нельзя оставлять их строительство на откуп одной лишь коммерции.
Авторы отмечают, что принятие того, что предписывающего «моста» между нейронауками и образованием не существует, позволит открыть возможность для множества междисциплинарных идей: для проведения исследований, которые сделают нейрообразование реальностью, а не химерой.
Текст: Никита Отставнов
A Bridge Too Far – Revisited: Reframing Bruer’s Neuroeducation Argument for Modern Science of Learning Practitioners by Jared C. Horvath and Gregory M. Donoghue. Published in Frontiers in Psychology, March 2016. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2016.00377