С учетом этих обстоятельств обучение у старших детей и взрослых происходит с участием существующих нейронов и соединительных синапсов. Синапсы могут становиться сильнее или слабее по мере добавления или устранения нейротрансмиттерных рецепторов либо вероятности выделения нейротрансмиттера при активации предшествующего нейрона. Информация в головном мозге как реакция на внешние события или внутренние процессы движется по нейронным путям, которые активируются в соответствии с определенными схемами и последовательностями.
Практический совет: лучшие методы обучения
Десятилетия исследований позволили определить методы обучения, значительно улучшающие этот процесс, но большинство учителей не пользуются ими и среди родителей лишь немногие знают о них. К счастью, это несложные стратегии, и ваш ребенок может пользоваться ими у себя дома. Учащиеся часто ждут до последней минуты, а потом компенсируют потерянное время «марафонскими забегами» с ускоренным запоминанием пройденного материала.
Такой подход противоречит одному из самых надежных выводов теории обучения – эффекту постепенного усвоения материала. Мозг дольше сохраняет разные виды информации, если у него есть время для ее обработки между учебными занятиями. Два урока, разделенные во времени, могут дать вдвое лучший результат, чем один урок такой же продолжительности. Концепция постепенного обучения работает для учеников любого возраста и уровня способностей, причем по разным предметам и с использованием разных учебных процедур. В целом чем дольше промежуток между занятиями (в некоторых случаях до одного года), тем дольше человек будет помнить материал.
Одна из возможных причин эффективности этого подхода состоит в том, что перерывы дают время для консолидации новых знаний (см. основной текст). Сведения не записываются в память только один раз, но подкрепляют друг друга в ходе оценки пройденного или даже периода бездействия, в частности – во время сна. Во сне происходит консолидация как декларативной, так и процедурной памяти, поэтому важно, чтобы ваш ребенок имел достаточно времени для отдыха.
Поскольку информация повторно закрепляется в памяти при оценке пройденного, тесты фактически улучшают усвоение материала (и замедляют последующее забывание), заставляя ученика активно вспоминать материал предыдущего учебного курса. Пассивное чтение гораздо менее эффективно для обучения. Тесты с готовыми вариантами выбора ответов не улучшают обучение, в отличие от испытаний с короткими вопросами. Вы можете воспользоваться этим фактом, задавая своему ребенку вопросы во время домашних занятий, чтобы улучшить его показатели в школе, и советуя ему устраивать самопроверку в качестве стратегии обучения.
Третий способ улучшить обучение ребенка – сделать его более разнообразным. Дети, которые видят 10 похожих примеров подряд, усваивают значительно меньше, чем дети, которые видят 10 разных примеров. Эта стратегия работает во многих областях, включая спорт, историю искусств, математику и любые другие предметы. Вариации времени и места учебных занятий тоже улучшают запоминание, вероятно, потому, что обучение имеет контекстную основу. Поэтому учеба в разных контекстах дает детскому мозгу более глубокую связь с материалом.
Сначала эти методы могут показаться вашему ребенку неэффективными, так как они приводят к большему количеству ошибок во время самой учебы. Однако в итоге они приведут к лучшим оценкам при тестировании и потребуют не больше усилий, чем традиционные методы.
Процесс, благодаря которому отдельные синапсы становятся сильнее, называется долговременной потенциацией. Для долговременной потенциации необходима особая схема активации нейронов и химические сигналы дофамина, ацетилхолина и других нейротрансмиттеров, передаваемых на большие расстояния. При соблюдении этих условий последовательная активация группы нейронов может включить биохимические процессы, которые укрепляют связи между всеми нейронами группы. Как мы упоминали в главе 5, клетки, которые активируются совместно, прочно связываются друг с другом.
Не менее важную роль в обучении играет ослабление синапсов. Их сила уменьшается в процессе долговременного подавления, если два связанных нейрона все чаще активируются независимо друг от друга. Это происходит, когда постсинаптический (последующий) нейрон подвергается воздействию других нейронов. Как гласит поговорка, часто используемая студентами-неврологами, «при рассинхронизации теряется организация». Кроме того, как мы видели в главах 5 и 9, детство является периодом постоянного устранения синапсов: многие синапсы полностью исчезают в ходе нормального развития, тонкой настройки и адаптации мозговых цепей вашего ребенка. Устранение синапсов обусловлено не только активностью, но и доступностью трофических факторов – белков, необходимых для роста и подавления дендритов и аксонов.
Формирование и устранение синапсов играют важную роль в сохранении информации. В большей части мозга нейроны образуют синаптические связи лишь с малой частью своих соседей, поэтому рост и устранение связей устанавливают совершенно новые пути для информации. Этот процесс происходит в очень крупном масштабе в детские годы, когда огромное количество синапсов формируется, а потом уничтожается в соответствии с жизненным опытом (см. главы 5 и 9). Кроме того, нейроны могут изменять свою реакцию на соединение с синапсами, изменяя электрические свойства. Все эти процессы требуют образования и распада новых белков и клеточных структур.
Вопросы без готовых вариантов ответов улучшают усвоение материала, заставляя ученика активно припоминать его.
Вы знаете, что Париж является столицей Франции, но вряд ли можете вспомнить, где вы узнали об этом, если только это не произошло недавно. С другой стороны, ваш ребенок может вспомнить, где он услышал об этом. Взаимодействие между кратковременной и долговременной памятью, судя по всему, включает перенос информации из одного отдела мозга в другой. Первоначальное сохранение происходит с участием гиппокампа и соседних структур мозга в медиальных височных зонах неокортекса. Гиппокамп имеет связи с неокортексом, и со временем предметная информация проходит повторную обработку и присоединяется к нашему складу общих знаний. Сравнительно позднее развитие синаптических связей в гиппокампе может объяснять, почему маленькие дети имеют плохую декларативную память. Для других видов памяти сохраненная информация можете перемещаться между отделами мозга аналогичным образом.
Знаете ли вы? Младенцы забывают быстрее
В течение долгого времени младенческая амнезия – почти полное отсутствие воспоминаний, связанных с событиями до 3-летнего возраста, – объяснялась тем, что младенцы обладают лишь примитивной способностью к формированию воспоминаний. Однако маленькие дети могут вспомнить события, происходившие в этот период, т. е. информация сохраняется, но утрачивается по мере взросления.
Одна из возможностей объяснения заключается в том, что мозг не способен переносить воспоминания в долговременную память неокортекса. Недавние исследования показывают, что альтернативной причиной может быть нестабильность первичной памяти.
Как мы указали в главе 1, младенцы могут формировать ассоциации, о чем свидетельствует их способность дрыгать ногой, которая соединена ленточкой с подвижной игрушкой.
По мере взросления они перерастают эту игру, поэтому исследователям приходится придумывать что-то более сложное, например нажатие рычага, при котором миниатюрный поезд объезжает грузовик.
Однако ассоциативное обучение в младенчестве продолжается недолго. В 2-месячном возрасте младенцы могут помнить лишь о том, что происходило в течение одного дня. К 3 месяцам продолжительность возрастает до одной недели.
После этого память неуклонно улучшается, и в возрасте 1,5 года дети могут помнить простые ассоциации в течение 3 месяцев.
Со временем у детей также появляется другой вид памяти – способность запоминать сложные действия, которые они наблюдали, и воспроизводить их впоследствии.
Шестимесячные младенцы могут воспроизвести выражение лица или движение тела на следующий день. В возрасте 1,5 года они могут воспроизводить более сложные движения, например, одевать плюшевого медвежонка после 4-недельного перерыва.
Процесс запоминания у младенцев можно улучшить своевременными напоминаниями. Скажем, условия выполнения задачи с миниатюрным поездом у 6-месячного ребенка сохраняется в памяти лишь в течение 2 недель после однодневной тренировки, но один дополнительный урок вдвое увеличивает это время.
Четыре напоминания за 6 месяцев приводят к тому, что ребенок помнит задачу на протяжении целого года. Напоминания эффективны даже в том случае, если первоначальная ассоциация забывается.
