A neurociência pode adicionar alguma coisa à nossa compreensão da sala de aula?


E o que os professores devem fazer com isso? Este artigo nos ajuda a entender melhor este Processo.

O que mais estou curioso é o aprendizado humano. Como isso acontece no cérebro e como acontece na sala de aula? Do meu ponto de vista, moldado pela minha formação em neurociência cognitiva e ensino, eles são igualmente interessantes e muito inter-relacionados. Essas perguntas norteiam meu trabalho cotidiano na comunicação (neuro)ciência e educação.

Educadores e pesquisadores frequentemente têm questões semelhantes sobre aprendizagem, mas diferentes maneiras de abordá-los, com objetivos diferentes, que vão da teoria pura à prática pura. Acho fascinante e valioso olhar para esses objetivos através de ambas as lentes, esforçando-se para entender tanto o 'Porquê' quanto o 'Como', moldando tanto as práticas de ensino quanto a pesquisa.

DA NEUROCIÊNCIA

Os laboratórios estudam a memória usando duas abordagens: pesquisa neurobiológica e pesquisa comportamental humana combinada com neuroimagem funcional.

Essa combinação nos permite estudar a memória tanto do ponto de vista biológico quanto cognitivo. Enquanto trabalhamos nesta pesquisa, também atuava no ensino de ciências, ensinando temas em ciências e neurociências em vários programas para aluno. Essa experiência despertou meu interesse em fazer conexões entre pesquisa e prática.

Olhando para trás, foi minha visão multidirecional sobre o processo de recuperação, o processo pelo qual acessamos nossas memórias, que transformou esse plano em realidade. O ramo neurobiológico dos estudos estavam trabalhando há anos na dinâmica dos processos de memória: estabelecer que a consolidação, as modificações biológicas pós-aprendizagem de neurônios e sinapses, é necessária para a memória de longo prazo e recuperação futura.

Curiosamente, no início dos anos 2000, os laboratórios demonstravam que os processos de consolidação não são um evento único: quando memórias bem consolidadas são reativadas durante a recuperação, elas se tornam maleáveis e sujeitas à reconsolidação. Esses achados levaram a uma visão atualizada da consolidação da memória:1 não é apenas a experiência inicial de aprendizado que registra as informações, mas também toda ativação subsequente por recuperação da memória tem a oportunidade de modificar o traço de memória. A ideia de que quando tentamos recuperar memórias atualizamos e fortalecemos seu traço enfatiza a importância da recuperação – não é apenas o resultado final do aprendizado e da lembrança, mas, na verdade, uma fase vital no processo de modificação e fortalecimento das memórias no cérebro.

Com esse pano de fundo, em 2008, após a publicação de um artigo fascinante na revista Science dos psicólogos cognitivos Jeffrey Karpicke e Henry Roediger, estudaram a contribuição da prática de recuperação, como método de aprendizagem, para o desempenho a longo prazo. Eles demonstraram que, ao tentar lembrar o significado das palavras em uma língua estrangeira, os participantes melhoraram drasticamente sua capacidade de recordação após uma semana (quando comparados ao aprendizado pela memorização rote). Esses achados importantes fizeram muito sentido: a base neurobiológica da recuperação parecia uma explicação plausível para os achados cognitivo-comportamentais. Além disso, percebi o imenso potencial prático dessas descobertas. Este foi um momento decisivo na minha carreira, quando a neurociência, a ciência cognitiva e a educação se uniram.

PARA A SALA DE AULA

Em um processo de vários anos eu estava projetando currículo baseado em pesquisa, orientado para sala de aula para alunos e professores. Eu estava ensinando alunos no ensino superior, professores , recebendo feedback e ajustando-se de acordo. Felizmente, professores e alunos têm achado esses temas interessantes, contra-intuitivos e aplicáveis à sua prática. Eu era frequentemente perguntado: "Como é que nunca aprendemos isso antes?" Com a crescente certeza sobre minha trajetória profissional, e motivada pela crescente demanda, continuei trabalhando para preencher esse vazio acolhedor.

Ensino aos profissionais da educação – entre níveis e campos – um programa único que integra três camadas: a neurociência básica da aprendizagem como base, depois estratégias de aprendizagem eficazes baseadas em pesquisa cognitiva como núcleo, e aplicação em sala de aula como objetivo. Em uma avenida relacionada, guio projetos de pesquisa realizados por alunos e professores para experimentar ideias da ciência cognitiva para promover a autorreflexão e motivação para adaptar a prática.

Esta foi uma oportunidade para avaliar meu trabalho até agora, e descobrir o que é feito neste campo no mundo. Há cerca de um ano descobri o inspirador edu-Twitter e as comunidades pesquisadas. Foi emocionante descobrir uma gama de profissionais com objetivos compartilhados, e múltiplas vias de pensamento perspicaz e aplicações impactantes. Fazer parte da animada comunidade de pesquisados me chamou para definir melhor minha identidade profissional como comunicador entre (neuro)ciência e educação, e para compartilhar algumas viagens pessoais deste trabalho até agora.

NEUROCIÊNCIA NA EDUCAÇÃO

Há um debate atual se a neurociência pode praticamente contribuir para o campo da educação. Uma alegação comum é que a neurociência não pode contribuir com nada além de achados cognitivos e comportamentais. Embora eu concorde que a maioria das pesquisas atuais não é imediatamente aplicável à sala de aula, descobri que alguns aspectos têm valor agregado claro quando combinados com achados de ciências cognitivas.

A direção central é ensinar a essência de como uma experiência de aprendizagem é potencialmente transformada em memória – como novas informações são construídas no cérebro com base em conhecimentos prévios e como a prática eficaz deve levar à criação de estruturas de esquema bem estabelecidas na mente do aluno. É importante ressaltar que o uso de visualizações suporta uma compreensão mais clara e concreta. Um exemplo principal de tal visualização retrata um modelo simplificado, com base nas teorias atuais, de como as informações aprendidas são armazenadas na memória de longo prazo. No modelo neurônios (nós) e sinapses (conectores) criam representações neuronais de informações aprendidas; eles são formados após o aprendizado, armazenados e potencialmente reativados após a recuperação.

Esse modelo possui várias propriedades valiosas: cria uma forma concreta de explicar o processo de aprendizagem e seus resultados. Também enfatiza como os princípios básicos de aprendizagem e memória são comuns entre todos os alunos. Além disso, permite discutir separadamente as fases iniciais de aprendizagem ('apresentação' e 'explicação' na figura) e a fase 'prática'. Especificamente, no aprendizado inicial, o foco é formar representações de longo prazo, criando associações significativas, explicando um conceito recém-aprendido em termos já familiares ou com exemplos familiares. Exemplos de aplicações relevantes estão usando elaboração deliberada, exemplos concretos e impedindo a sobrecarga dos recursos limitados de memória de trabalho. Então, na fase prática, o foco muda para estabelecer as representações e garantir que elas sejam utilizáveis e acessíveis, construindo e mantendo caminhos de recuperação. É quando abordagens práticas eficazes (como a prática de recuperação distribuída) são discutidas.

Uso um quadro semelhante para explicar melhor os processos de consolidação e reconsolidação e sua possível contribuição aos benefícios da prática de recuperação e prática distribuída. Presumivelmente, ao tentar recuperar, estamos ativando e reconstruindo redes e caminhos interconectados na tentativa de encontrar a informação relevante, em comparação com o mero ensaio de informações já apresentadas. O ponto de vista mecanicista do cérebro afirma que o que estava ativo e conectado significativamente durante a sessão de treino tem chances de se submeter à reconsolidação.

Modelos proposto para padrões de ativação neuronal para duas estratégias práticas:

Recuperação: Uma tentativa

RE ESTUDO para localizar um conceito na mente













Entre pesquisa e prática em sala de aula

Muitos professores acham essas ideias relevantes, importantes e aplicáveis. Alguns veem imediatamente as relações com práticas que utilizam regularmente, e o ponto de vista baseado em pesquisa os ajuda a identificar os pontos críticos, refiná-los e desenvolvê-los ainda mais. Para outros, essa perspectiva é um gatilho eficaz para atualização e transformação.

No entanto, o processo de mudança de entendimento de forma para implementação levanta desafios. Aprendi que lidar diretamente com esses desafios e as formas de superá-los é essencial e igualmente importante para comunicar a ciência. Os professores enfrentam os desafios de seus alunos, bem como os seus próprios.

Pela primeira vez, as estratégias eficazes de aprendizagem não podem ser "ensinadas"; elas devem ser praticados. Quando estamos dizendo aos alunos como eles devem aprender, provavelmente estamos apenas ajudando a minoria de estudantes que já usam as estratégias ou estão inclinados a isso. No entanto, a maioria dos alunos, mesmo quando informados, não escolheria voluntariamente estratégias eficazes. Porque, embora essas estratégias sejam racionalmente melhores, emocionalmente elas não são intuitivas nem convincentes. A prática de recuperação, por exemplo, requer esforço significativo, não oferece recompensa imediata e o benefício é evidente apenas a longo prazo. O oposto é verdadeiro para reestilagem ou cramming, o que é fácil, gratificante e eficaz no curto prazo. Uma vez que é da nossa natureza agir sobre recompensas imediatas, é irrealista esperar que os alunos escolham as opções aparentemente não recompensados. Portanto, não basta dizer aos alunos como estudar, mesmo que expliquemos o porquê. Como professores, devemos construir rotinas em sala de aula que apoiem de perto os alunos na aplicação de estratégias eficazes.

No entanto, ajudar os alunos a superar seus desafios é por si só desafiador – e por razões semelhantes. A transformação pedagógica em prol de metas de longo prazo requer um esforço significativo sem recompensas imediatas. Além disso, os professores devem enfrentar alunos, pais e o sistema em que trabalham – todos os quais podem exigir resultados imediatos. Muitos professores, inclusive eu, atestam que, embora entendam por que devem mudar sua prática, ainda não é trivial: nosso sistema de recompensa está funcionando contra nós, e às vezes também são os "sistemas" em que trabalhamos. Assim como com os alunos, essas práticas vêm naturalmente para alguns, mas não para a maioria, e um reconhecimento e apoio sistemático no processo são cruciais.

Trabalhar no campo entre pesquisa e educação me ensina que há muito mais do que traduzir descobertas de pesquisa sobre a prática em sala de aula. Tem várias fases, e cada uma requer esforços deliberados, bem como recursos.

A forma como as informações são selecionadas, planejadas e ensinadas influenciam imensamente a forma como são aceitas e a motivação que ela desencadeia. A atitude e as relações pessoais também são cruciais – assim como qualquer outra prática de ensino! Como mencionado acima, a implementação requer grande esforço e requer apoio sistemático e contínuo para permitir processos de implementação em vários níveis que incluem discussões, experimentação, tempo e recursos para avaliação do processo e publicação de conclusões de forma científica (mas principalmente idiossincrática) (por exemplo, blogs e opiniões). Com base nisso, questões de pesquisa originadas pela prática e orientadas poderiam ser levantadas para alimentar ainda mais o ciclo de comunicação.

Descobrir tudo isso foi uma revelação dramática: o lugar que eu estava visualizando e para o qual estava trabalhando , realmente existia! Estou entusiasmado em aprender sobre as várias realizações dessas ideias através do trabalho de organizações, escolas e – importante, professores e cientistas individuais. Essa experiência me fez aprender, refletir e definir melhor meu trabalho, e me motivou a mirar ainda mais. Meu objetivo é continuar a desenvolver e investir ativamente em todas as fases do processo de comunicação, através da aprendizagem, ensino, implementação, pesquisa de campo e engajamento na comunicação bidirecional. É inspirador e capacitador fazê-lo como parte de uma comunidade dedicada à aprendizagem e ao ensino.


Referências

1.Nader, K. e Hardt, O. (2009) 'Um único padrão de memória: o caso da reconsolidação', Nature Reviews Neuroscience 10 (3) pp. 224-234.

2.Karpicke, J. D. e Roediger, H. L. (2008) 'A importância crítica da recuperação para a aprendizagem', Science 319 (5865) pp. 966-968.

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