À medida que aprendemos, nossos cérebros mudam continuamente. Desde a infância até a primeira infância, todas as experiências naturais de aprendizagem da vida — de um encontro com um amigo até ouvir essa história de ninar mais uma vez — estão agindo para refinar a função e a estrutura de circuitos no cérebro que são centrais para a forma como vemos, ouvimos, sentimos e agimos no mundo. Quando as crianças vão para a escola, elas precisam adaptar esses circuitos de seus cérebros de maneiras novas e profundas à medida que aprendem a traduzir letras em palavras, palavras em ideias e números em conceitos matemáticos. Agora, cientistas e educadores estão se unindo para estudar como a educação muda o desenvolvimento cerebral — e para tirar lições do que aprendem para melhorar o processo de aprendizagem.
Em um dia típico na Escola Synapse em Menlo Park, Califórnia, onde a equipe de neurocientistas da Universidade de Stanford trabalha lado a lado com professores, os alunos podem passar pelo Brainwave Learning Center, um laboratório de pesquisa no local onde eles podem usarbonés elásticos com mais de cem pequenos sensores esponjosos em suas cabeças. Esses sensores medem as ondas cerebrais que ocorrem naturalmente que flutuam à medida que jogam jogos educativos ou se envolvem em meditação guiada. Os alunos também podem assistir exibições ao vivo de computador para testemunhar como suas próprias ondas cerebrais mudam à medida que se concentram em uma tarefa ou se envolvem em atenção plena. Essa experiência interativa proporciona a cada criança a chance de ver e pensar sobre sua própria atividade cerebral, como ela muda com o aprendizado e até mesmo como ela muda com mudanças de mentalidade momentaneas, o que ajuda a incutir nos alunos um senso de propriedade de seu processo de aprendizagem. Enquanto isso, a atividade cerebral evocada pelos jogos educacionais fornece dados importantes para estudos contínuos de desenvolvimento cerebral e de habilidades.
Esta pesquisa nascente está reunindo dois mundos diferentes: o campo de rápido progresso da neurociência cognitiva do desenvolvimento, que estuda como os cérebros mudam durante a aprendizagem (Podcast relacionado: "O Futuro da Aprendizagem: A Sala de Aula Em Evolução")e o complexo domínio das escolas, professores e currículos, que moldam e apoiam a aprendizagem. Esse campo emergente da neurociência educacional vai além do que qualquer um desses mundos poderia tentar enfrentar por conta própria e ajudará a responder a perguntas importantes: Como a aprendizagem em sala de aula coloca a pressão sobre circuitos cerebrais específicos para mudar? Existem diferenças nesses circuitos que podem nos ajudar a entender por que algumas crianças lutam com o aprendizado? Há maneiras de melhorar a educação para ajudar as crianças com esses desafios?
Nossa compreensão de como o desenvolvimento cerebral muda durante os primeiros anos escolares está se expandindo rapidamente. A geração atual de crianças é a primeira a crescer em uma época em que ferramentas como ressonância magnética (MrI) e sensores de ondas cerebrais vestíveis estão amplamente disponíveis. Ao mesmo tempo, práticas colaborativas e de ciência aberta, como o compartilhamento de dados, estão se tornando a norma. Isso expandiu nossos conhecimentos básicos sobre o desenvolvimento de circuitos cerebrais de leitura, matemática e atenção, além de permitir a amostragem de grandes populações de escolares que abrangem a verdadeira gama de neurodiversidade neles.
Apenas no ano passado, por exemplo, mais de 11.000 crianças da terceira série completaram um extenso protocolo de varredura cerebral em várias cidades do país. Cada um se comprometeu a repetir os exames a cada dois anos à medida que avançam no ensino fundamental, médio e médio, fornecendo o maior estudo de desenvolvimento cerebral já realizado e permitindo que os pesquisadores acompanhem mudanças na estrutura e funções de circuitos neurais específicos e explorem plenamente a diversidade de caminhos que o desenvolvimento cerebral das crianças toma. É importante ressaltar que poderemos explorar a questão de como toda essa rica diversidade no desenvolvimento cerebral está ligada à educação contínua de cada criança através de avaliações ricamente detalhadas de sua realização educacional, ambiente doméstico e escolar, uso de mídias sociais e envolvimento em artes e esportes
Precisamos ir além das descrições tradicionais do desempenho educacional e obter insights que levem a abordagens eficazes de ensino e uma compreensão do porquê eles trabalham para os alunos.
Bruce McCandliss heads the Educational Neuroscience Initiative at Stanford University, where he is a professor in the Graduate School of Education. Elizabeth Toomarian directs the Brainwave Learning Center at Synapse School and is a researcher with the Educational Neuroscience Initiative at Stanford University.
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