Krachtig leren bekeken vanuit een cognitief

Krachtig leren, cognitief
neurowetenschappelijk
benaderd.
Tinne Van Camp, Lijne
Vloeberghs, Pieter Tijtgat, Els
Dammekens, Christophe Lafosse
en Bert Desmedt
Probleemstelling:
Bevestigen, verrijken of weerleggen neurowetenschappelijke
onderzoeksresultaten (recente) inzichten uit de instructiepsychologie
betreffende ‘leren-op-maat’, ‘zelfregulerend leren’ en ‘actief leren’?
Interdisciplinaire samenwerking:
(Cognitieve) neurowetenschappers,
onderwijskundigen en lerarenopleiders
Uitdaging:
Wetenschappelijke kwaliteit waarborgen
Toegankelijke tekst schrijven
Inhoud
• Hoofdstuk 1: Cognitieve neurowetenschappen en
onderwijs: over een kloof en bouwstenen voor een brug
• Hoofdstuk 2: Leren-op-maat
• Hoofdstuk 3: Zelfregulatie
• Hoofdstuk 4: Actief Leren
• Epiloog
Inhoud
• Hoofdstuk 1: Cognitieve neurowetenschappen en
onderwijs: over een kloof en bouwstenen voor een brug
• Hoofdstuk 2: Leren-op-maat
• Hoofdstuk 3: Zelfregulatie
• Hoofdstuk 4: Actief Leren
• Epiloog
Het referentiekader :
een brug met 2 pijlers
Van neuro naar onderwijs
Hersenen zijn plastisch
Pijler 1 : van neuro naar onderwijs
Pijler 2 : hersenen zijn plastisch
• Het brein verandert als respons op stimulatie uit de
omgeving -> net daar ligt de mogelijkheid tot leren (=functionele
plasticiteit)
• Onderwijzen = de kunst om het brein te veranderen
(Zull, 2002)
Inhoud
• Hoofdstuk 1: Cognitieve neurowetenschappen en
onderwijs: over een kloof en bouwstenen voor een brug
• Hoofdstuk 2: Leren-op-maat
• Hoofdstuk 3: Zelfregulatie
• Hoofdstuk 4: Actief Leren
• Epiloog
Leren-op-maat
• Allemaal unieke breinen : kan je groepen maken?
• Allemaal unieke breinen : een paar algemene leerprincipes
Groeperen op basis van anatomie?
De linker- en rechterhersenhelft
Cognitieve
neurowetenschappen
rapporteerden ooit
verschillen tussen
hersenhelften voor
basale cognitieve taken
in een populatie van
specifieke patiënten.
!
Deze resultaten werden
ten onrechte
gegeneraliseerd naar
complexere
vaardigheden.
Er werd een cognitief
model ontwikkeld dat
complexe functies
toeschrijft aan een
specifieke hersenhelft
Er worden programma's
ontwikkeld, interventies
aangeraden binnen
onderwijs om een
bepaalde hersenhelft
meer te stimuleren.
Groeperen op basis van anatomie?
Mannelijke en vrouwelijke hersenen
Cognitieve
neurowetenschappen
vinden een aantal
biologische verschillen
tussen hersenen van
mannen en vrouwen.
Op cognitiefpsychologisch niveau
kunnen beide
bevindingen (nog) niet
aan elkaar gekoppeld
worden.
Op gedragsniveau : er
zijn verschillen in gedrag
en leren tussen jongens
en meisjes
Groeperen op basis van informatieverwerking?
leerstijlen
Cognitieve
neurowetenschappen
vinden geen bewijs voor
deze theorie.
Integendeel, het wordt
duidelijk dat iedereen
informatie met alle
modaliteiten verwerkt
!
Op basis van deze
informatie wordt een
cognitieve theorie
ontwikkeld die de
verschillen verklaart aan
de hand van een
mismatch tussen de
manier waarop
informatie aangeboden
wordt en hoe een
leerling het liefst leert.
het VAK-model
Men merkt dat
leerlingen met dezelfde
intelligentie toch
verschillen in de manier
waarop ze leerstof
verwerken.
Algemene leerprincipes bij het creëren van
een krachtige onderwijsleeromgeving
• Ga uit van leerpotentieel!
• Fixed vs growth mindset
• ICF-model
• Het menselijk brein
• leert makkelijker wanneer nieuwe kennis verbonden kan worden aan reeds
bestaande.
• zoekt actief naar patronen in binnenkomende informatie.
• reageert verschillend op nieuwe informatie.
Inhoud
• Hoofdstuk 1: Cognitieve neurowetenschappen en
onderwijs: over een kloof en bouwstenen voor een brug
• Hoofdstuk 2: Leren-op-maat
• Hoofdstuk 3: Zelfregulatie
• Hoofdstuk 4: Actief Leren
• Epiloog
Neuro-resultaten over zelfregulatie niet
overhaast toepassen op onderwijs!
‘Meer zelfcontrole door
elektrische schokjes’
‘IQ= 88 % erfelijk + 12
% omgeving’
‘Gun het brein af en toe
een dutje’
‘Creativiteit zit vooraan
in ‘t midden’
‘Liegen haalt het beste uit
jezelf’
‘Fitness voor het brein.’
De Morgen _ 18 dec. 2013
Trouw _ 27 sept. 2014
Het Nieuwsblad _ 20 jan. 2013
De Morgen _12 okt. 2013
De Standaard_19 nov. 2013
De Morgen/ DM Magazine_ 28 jan. 2012
Zelfregulatie
ZELFREGULATE
EXECUTIEVE FUNCTIES
PREFRONTALE CORTEX
Van prefrontale cortex
naar zelfregulatie ?
Executieve functies en zelfregulatie
WERKGEHEUGEN
COOL EF
COGNITIEVE
FLEXIBILITEIT
INHIBITIE
…
HOT EF
Ontwikkeling en werking van
executieve functies
!
Het ontwikkelingsverloop van executieve functies (Zelazo et al.,
2013)
Neurowetenschappelijke onderzoeksresultaten
bevestigen en verrijken psychologische en
onderwijskundige bevindingen over
‘zelfregulatie’ en ‘zelfregulatie stimuleren’.
Executieve functies zijn onmisbaar
Executieve functies spelen een rol bij rekenen
(Rivera et al., 2008)
Executieve functies spelen een rol bij het aanpassen van foutieve
conceptuele kennis (Fugelsang & Dunbar, 2005)
Executieve functies nodig om nieuwe vaardigheden aan te leren
buiten de vermeende sensitieve periode (Knowland & Thomas, 2014)
Executieve functies zijn beïnvloedbaar
Executieve functies kunnen getraind worden
(Diamond & Lee, 2011)
De ontwikkeling van zelfregulatie en de onderliggende
hersenstructuren verloopt minder gunstig bij kinderen
met een lage SES (Hackman & Farah, 2009; Blair & Raver, 2014)
EF ‘trainen’ in de klas?
‘Brain gym’ in de klas?
Kijk kritisch naar het aanbod
• Veel ongevalideerd materiaal op de markt.
• Beperkte transfer, beperkt effect.
• Effect is grootst bij een globale benadering van EF.
• Training is maar effectief indien wordt rekening gehouden
met bepaalde trainingsvoorwaarden (herhaling, intensiteit,
voorervaring, mate van uitdaging).
Enkele ‘take home messages’
• Zelfregulatie kan geleerd worden!
• Extra aandacht voor kleuters en kansarme kinderen
▪ Prestatiekloof dichten?
(Diamond, 2013; Blair & Raver, 2014)
• Ontwikkeling EF loopt door tot in de jongvolwassenheid.
• EF trainen → EF ondersteunen, stimuleren, uitdagen!
• Heel wat materiaal voorhanden maar bronnen goed
verifiëren en zo nodig ‘vertalen’ naar de klascontext.
Inhoud
• Hoofdstuk 1: Cognitieve neurowetenschappen en
onderwijs: over een kloof en bouwstenen voor een brug
• Hoofdstuk 2: Leren-op-maat
• Hoofdstuk 3: Zelfregulatie
• Hoofdstuk 4: Actief Leren
• Epiloog
Actief leren
• Leerling maakt zelf mentale voorstelling van werkelijkheid
(model)
• Vanuit dat model zelf problemen oplossen
• Actief engageren voor het leerproces via reflectie over het
leren
Actief leren in vele vormen
Traditioneel
leren
Actief leren
Passief leren
Sociaal
constructivistisch
Interactief leren
samenwerkend leren
coöperatief leren
Cognitief
constructivistisch
Onderzoekend
leren
exploratief leren
Probleemgebaseerd
leren
Observationeel
leren?
Actief leren door individuele leerling
• Voorwerpen onthouden: eigen gekozen volgorde en duur
→ beter onthouden + frontale hersenactiviteit stijgt (Voss
et al., 2011)
• Aanleren vaardigheden (procedurele kennis): observeren!
(Rizzolatti et al., 2004)
• Automatiseren! (Delazer et al., 2003; Church et al., 2008)
Actief leren door interactie
• Moeilijk meetbaar in scanner (simulaties)
• Interactie echt persoon ←→ computer: meer activatie
prefrontale cortex (Krach et al., 2008)
• Link belonen, straffen, ‘leren’
(Stallen & Sanfey, 2013)
Actief leren met behulp van ICT
• Herhaalkansen
• Samenwerkend leren: team
• Motivatie door onverwachte
beloningen
• Competitie
Inhoud
• Hoofdstuk 1: Cognitieve neurowetenschappen en
onderwijs: over een kloof en bouwstenen voor een brug
• Hoofdstuk 2: Leren-op-maat
• Hoofdstuk 3: Zelfregulatie
• Hoofdstuk 4: Actief Leren
• Epiloog
5 vragen die je je best stelt
1.
2.
3.
4.
5.
Wetenschappelijke studie (peer-reviewed)?
Proefpersonen?
Welk soort leerling (ervaring)?
Hersenonderzoek of gedrag?
Korte duur – geïsoleerd of lange termijn – schoolprestatie?
Leraar maakt keuzes...
Cognitieve
neurowetenschappen
kunnen deze keuzes
ondersteunen
Bovendien moeten
deze keuzes
gemotiveerd zijn vanuit
onderwijskundig
onderzoek
vertaalslag naar
concrete
onderwijspraktijk
De leraar doet er toe!