Montessori en de nieuwste ontwikkelingen op neurobiologisch gebied

Montessori-onderwijs en nieuwe ontwikkelingen op neurobiologisch gebied
Miriam Klamer
In allerlei recente publicaties worden de nieuwste ontwikkelingen op hersengebied
gekoppeld aan de meest recente onderwijskundige ideeën. Als montessoripubliek weten
u en ik allang dat Maria Montessori haar tijd ver vooruit was en haar ideeën en inzichten
vooruitstrevend te noemen waren. Nu blijkt dat hedendaagse neurowetenschappers op
basis van recent onderzoek naar het brein haar visie ondersteunen. Krijgen meer mensen
nu oog voor de door ons al zo lang omhelsde onderwijsvisie? En waaruit bestaan die
nieuwe inzichten eigenlijk?
Op weg naar neuro education
Pas sinds 2001 werken onderwijsmensen en neurowetenschappers meer samen. Het is
van belang dat we van elkaars vakgebied op de hoogte zijn, omdat er dan een beter
inzicht ontstaat in de ontwikkeling van kinderen op cognitief, emotioneel en sociaal
gebied, waardoor we in het onderwijs adequater kunnen handelen. Samenwerking tussen
beide vakgebieden staat echter in Nederland nog in de kinderschoenen.
Studenten aan de pabo in Ede (Christelijke Hogeschool Ede) krijgen als een van de
eersten in leerjaar twee en drie een collegeserie over neurobiologie en onderwijs
aangeboden. In het buitenland zijn ze wat langer bezig; zo organiseert de Harvard
Graduate School of Education een master voor studenten uit verschillende disciplines.
Studenten worden een jaar lang getraind in het evalueren van onderzoeksresultaten en
in nieuwe vormen van geïntegreerd denken. De leerthema’s die daar bij aan de orde
komen, zijn: geletterdheid, gecijferdheid, conceptuele verandering, emoties en motivatie.
Na een introductie in de basisbegrippen van onderwijs krijgen ze een casus, bijvoorbeeld
een kind met een leesprobleem, waar de studenten dan eerst vanuit psychologisch
gezichtspunt en later vanuit biologisch standpunt naar kijken – neurowetenschap en
genetica. De nadruk ligt op integratie van vakgebieden en aanvulling. De opleiding levert
na een jaar tijd zogenaamde ‘neuro educators’ af, die nieuwe onderzoekslijnen en
toepassingen moeten gaan ontwikkelen.
Een groep Amerikaanse onderzoekers pleit zelfs voor een cursus neurowetenschappen in
de lerarenopleiding, zodat leraren de bevindingen uit de neurowetenschap kunnen lezen
en toepassen in het onderwijs. Omgekeerd pleiten ze ook voor een training in de
onderwijspraktijk in de opleiding tot neurowetenschappelijk onderzoeker.
Nieuwe inzichten in hersenontwikkeling
Wat is er nu ontdekt wat mij blij maakt als montessoriaan? In de neurowetenschap is
aangetoond dat er gevoelige perioden zijn voor het ontwikkelen van bepaalde
vaardigheden. Het maakt deel uit van drie ontdekkingen die gedaan zijn met betrekking
tot neurobiologie en onderwijs: Dat zijn: synaptogenese, pruning en myelinisatie,
ervaringsafhankelijke gevoelige perioden in sensorische en motorische ontwikkeling en
complexe omgevingen die synaptogenese veroorzaken.
Tien tot vijftien jaar geleden ging men er nog vanuit dat de vorm en werking van de
hersenen de eerste paar jaar na de geboorte nog een groei en ontwikkeling doormaakten
en dan ‘klaar’ waren. Er konden alleen nog cellen afsterven, als gevolge van schade door
alcohol, drugs, etcetera. Nieuw onderzoek toont aan dat hersenen een enorme flexibiliteit
bezitten: dit wordt plasticiteit genoemd. Het is het vermogen om je aan veranderende
situaties te kunnen aanpassen. Hersendelen kunnen dus daadwerkelijk groter/actiever
worden. De toename uit zich in sterkere en snellere verbindingen tussen zenuwcellen. Dit
vermogen is het grootste bij kinderen. Vergelijk dit met de toename van spiermassa als
gevolg van training.
De ontwikkeling van het brein verloopt volgens een proces van: groeien, synaptogenese
genaamd, wat neerkomt op het aanleggen van verbindingen tussen zenuwcellen,
vervolgens snoeien, pruning genaamd, wat neerkomt op het verwijderen van weinig
gebruikte verbindingen en tenslotte de isolatie van de verbindingen of synapsen,
myelinisatie genaamd. Door middel van myelinisatie worden de verbindingen sneller en
beter.
De eerste drie tot zes levensjaren vormen een periode waarin de hersenen heel gevoelig
zijn voor leren: er vindt dan een enorme synaptogenese plaats in de hersenschors. Ook
in de hersenbalk vindt er een grote groei plaats in het aantal verbindingen tussen de
linker- en rechterschorsgebieden. Hierna volgt pruning. Het verlies van overbodige
verbindingen is van belang, omdat de snelheid en nauwkeurigheid van het waarnemingsen handelingsvermogen daarmee wordt bevordert. Het is de periode die Maria Montessori
aanduidde met ‘de bouwer van de mens’ en waarin zij niet voor niets veel zintuiglijk
materiaal wilde aanbieden. Door betere en snellere verbindingen tussen zenuwcellen
gaan kleuters beter nadenken over wat ze zien en horen.
Kinderen in deze ontwikkelingsfase leren heel veel: praten, lopen, oriënteren,
waarnemen, horen, begrijpen, tellen, sociaal gedrag, en nog veel meer. Tegelijkertijd
met het oefenen van deze vaardigheden, worden de veelgebruikte verbindingen
(synapsen) in de hersenen van het kind versterkt en dit ontwikkelt zijn brein. Dit wordt
ervaringsgerichte plasticiteit genoemd en vindt juist in een gevoelige periode plaats. De
omgeving speelt hierbij een belangrijke rol, want zonder stimulerende (lees:
voorbereide) omgeving leer je deze vaardigheden minder goed (zoals lopen, horen, zien)
of zelfs helemaal niet (zoals praten, begrijpen, sociaal gedrag).
Plasticiteit
Het leervermogen van een kind wordt voor een belangrijk deel bepaald door de
plasticiteit van de hersenen: het vermogen om nieuwe verbindingen te vormen en andere
weg te snoeien. Hierbij spelen het geheugen, emoties en motivatie een belangrijke rol.
Vergelijk Montessori: intrinsieke motivatie en belangrijke rol van geheugenspelletjes bij
het zintuiglijk materiaal! Kennelijk is het van belang bij leren, dat je van binnenuit
gemotiveerd bent, dat je je goed voelt en dat je dingen herhaalt en je geheugen traint.
Er zijn vijf vormen van plasticiteit:
1. Ervaringsonafhankelijke plasticiteit: ontwikkeling zonder omgevingsinvloed, maar
volgens vast genetisch patroon, met name vorm en structuur van de hersenen;
2. Ervaringsverwachte plasticiteit: door een combinatie van genen en stimuli uit de
omgeving in een gevoelige periode, ontwikkelen de hersenen zich. Basale functies
als lopen, zien, horen, maar ook ontwikkeling van taal, begripsvorming, sociaal
gedrag;
3. Ervaringsafhankelijke plasticiteit: als reactie op een veranderende omgeving vindt
synaptogenese plaats. Het brein verandert op een unieke wijze,
persoonsafhankelijk en afhankelijk wat diegene meemaakt. Sitskoorn’s maakbare
brein;
4. Contralaterale plasticiteit; indien een hersenheft verwijderd is neemt de andere
zoveel mogelijk over;
5. Crossmodale plasticiteit: het verwerken van andere informatie door een
hersengebied, bijvoorbeeld een hersengebied dat normaliter visuele informatie
verwerkt, gaat bij een blinde andere zintuiglijke informatie verwerken, van
tastzenuwen, terwijl het normale gebied voor tast een heel eind verder ligt.
Voor het onderwijs zijn alleen de tweede en derde vorm interessant, want deze kun je
beïnvloeden. Het montessori-onderwijs is nauw verweven met de ervaringsverwachte
plasticiteit van de hersenen. De ervaringsafhankelijke plasticiteit koppelt synaptogenese
aan leren. Wat zijn de gevolgen van deze neurale inzichten voor het informele en formele
leren?
Uit onderzoek blijkt dat als je een aantal dagen geblinddoekt rondloopt je tastzin al
verbetert. En bij een kind dat van haar ouders vanaf haar vierde jaar piano moet gaan
spelen is op een scan een gebied in de rechtertemporaalkwab te zien dat groter is dan bij
een kind van dezelfde leeftijd dat geen piano speelt. Het lijkt erop dat met intensieve
training en gerichte aandacht je de hersenen kunt ontwikkelen in een richting die je zelf
kiest. Verbetering van de structurele hersencapaciteit is het uiteindelijke doel.
Hoe kunnen wij ons montessori-onderwijs inrichten op basis van deze nieuwe inzichten?
Op 3 maart gaf ik een gastcollege/ discussiebijeenkomst met het thema: ‘Wat kunnen de
hersenen ons vertellen? Montessori en het brein anno 2010’ aan studenten van de
montessorivariant aan de pabo van de Hogeschool van Amsterdam. De studenten
discussieerden over een aantal stellingen - doet u mee?
De zintuiglijke waarneming, de aandacht en het geheugen moeten intact zijn om tot
leren te kunnen komen. Deze zijn heel belangrijk om cognitieve taken te kunnen
uitvoeren, inclusief het begrijpen van taal.
Stelling: Indien je nooit aanbiedingen hebt gehad met het zintuiglijk materiaal in de
onderbouw ben je later niet goed in begrijpend lezen.
Het denkproces bij kinderen ontstaat niet door louter waarnemen, maar door het omgaan
met dingen. Spiegelzenuwcellen in de motorische hersenschors helpen daarbij: als een
kind kijkt naar iemand die een bepaalde beweging maakt doen die spiegelzenuwcellen
actief mee en helpen zo de bewegingen in te oefenen (spiegelen, imiteren)
Stelling: Al handelend verwerft men kennis! Wordt deze stelling ondersteund door de
huidige neurologische inzichten?
Het brein rijpt door tot voorbij de adolescentie. Dit heeft effect op het tijdstip waarop
mensen zich kunnen motiveren tot leren.
Stelling: In een montessorigroep wordt teveel gevraagd van het kind in dit opzicht!
Ervaringsafhankelijke plasticiteit koppelt synaptogenese (vorming van nieuwe
verbindingen tussen zenuwcellen) aan leren. Dit kan de neurale basis zijn voor informeel
en formeel leren. Conclusie: met intensieve training en gerichte aandacht kun je
hersenen ontwikkelen in een richting die je zelf kiest en zo de structurele
hersencapaciteit verbeteren.
Stelling: Dit neurowetenschappelijke inzicht staat haaks op het montessoriaanse principe
van de zelfopvoeding waarin leren van binnenuit moet komen en dus niet gestuurd dient
te worden.
Tot slot hoop ik dat er meer aandacht komt voor neurowetenschap en (montessori)onderwijs. Wellicht een taak voor het kenniscentrum?
Met dank aan: Dick Kraaij
Literatuur:
Lamers, T. (ed) (2009), ‘Het jonge kind. Groei en ontwikkeling bij kinderen van 4 tot 8
jaar’, Heeswijk-Dinther, Esstede
Maas, A. (ed) (2009), ‘Het oudere kind. Groei en ontwikkeling bij leerlingen van 8 tot 14
jaar’, Heeswijk-Dinther, Esstede
Sitskoorn, M. (2006), ‘Het maakbare brein’, Amsterdam, Bert Bakker
Miriam Klamer is onderwijsadviseur en montessoriaan en werkte samen met
neurobioloog Dick Kraaij en andere auteurs mee aan bovengenoemde boeken over groei
en ontwikkeling bij kinderen. Voor meer informatie: www.synergieadvies.nl