Масштабное исследование под эгидой Джорджтаунского университета в Вашингтоне (США) установило, что МРТ-сканирование мозга, отражая структуру мышления, способно оценить качество усвоения знаний учащимися лучше, чем результаты экзаменов и тестов. Об этом сообщает портал SciTechDaily. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
Исследователи из семи институтов под общим руководством Джорджтаунского университета обследовали учащихся, прошедших «дополненный» курс естествознания, преподаваемый в государственных средних школах штата Вирджиния в США, в котором особое внимание уделяется таким навыкам пространственного мышления, таким как создание карт и рассмотрение того, как можно перестроить города, чтобы использовать меньше энергии.
По итогам обследования специалистами выявилось, что мозг студентов менялся по мере усвоения материала курса, что было показано магнитно-резонансной томографией (МРТ), и эти изменения сравнивались с обычными методами измерения качества обучения (например, по результатам тестов).
Изменения в мозге оказались гораздо более точными предикторами обучения, особенно такого настолько глубокого по характеру, что помогает учащимся выполнять задачи, которым их даже не учили. Выводы исследователей подтверждают теорию «ментальных моделей», которая предполагает: когда люди усваивают устную или письменную речь, разум «опространствует» эту информацию, полагаясь на системы мозга, которые изначально развивались, чтобы помочь человеческим предкам-приматам успешно перемещаться по сложным ландшафтам.
Когда исследователи оценили вербальные рассуждения о словах в предложениях, а не об объектах на картах, они обнаружили заметные улучшения у студентов, прошедших курс, в котором особое внимание уделялось пространственному мышлению. Более того, чем лучше ученики развивали пространственное мышление, тем больше улучшалось их вербальное мышление.
Исследовательская группа также обнаружила, что изменения в центрах пространственной обработки в мозгу студентов, особенно в задней теменной коре, могут лучше всего предсказать улучшение вербального мышления, предоставляя дополнительные доказательства наличия «ментальных моделей» в мозгу.
Следует отметить, что одним из самых горячих споров в современном образовательном пространстве является вопрос о том, может ли нейронаука улучшить преподавание и обучение в школах. Теоретически многообещающие попытки интегрировать неврологию в образование оказались сложными в реальном мире. Одним из основных препятствий является то, что нейробиологические инструменты, такие как МРТ, дороги и требуют много времени, что делает маловероятным их широкое применение в образовательной политике и практике.
«Мы не можем сканировать мозг каждого ребенка, и было бы очень плохой идеей делать это, даже если бы это было возможно», – отметил старший автор исследования Адам Грин, доцент Джорджтаунского университета и преподаватель Междисциплинарной программы по неврологии.
Критики уже давно выражают озабоченность по поводу того, могут ли данные, которые предоставляет неврология, действительно сказать преподавателям что-либо, что они не могут узнать с помощью традиционных бумажных и карандашных или компьютерных тестов.
Новые результаты исследовательской группы указывают на новый способ интеграции нейронауки с образованием, который помогает преодолеть эти проблемы. Вместо того, чтобы сосредоточиться на мозге каждого отдельного ученика, исследование было сосредоточено на учебной программе, которую студенты изучили. Результаты показывают, что сканирование мозга может обнаруживать изменения, происходящие при изучении конкретной учебной программы в реальных классах, и что эти изменения мозга можно использовать для сравнения различных учебных программ.
«Разработка учебной программы может происходить и происходит в небольших масштабах, которые нейробиология может реально приспособить. Если мы сможем использовать инструменты нейровизуализации, чтобы помочь определить способы обучения, которые обеспечивают наиболее хорошо усваиваемое обучение, тогда эти учебные программы могут быть широко приняты учителями и школьными системами», -считает Грин.
У студентов, обучавшихся по пространственно-обогащенной учебной программе, наблюдались более устойчивые изменения мозга по сравнению с аналогичными студентами, изучавшими другие программы курса естественных наук. Эти изменения, по мнению ученых, указывают на важное значение пространственных способностей, которые мозг может применять весьма разнообразными способами, и которые не могут быть точно оценены традиционными тестами конкретных навыков.