Когда мы чему-то учимся, в нашем сером веществе происходят изменения. Поэтому исследователи мозга из Германии помогают педагогам разрабатывать новые методики обучения. Позицию нейродидактиков можно вкратце сформулировать так: дети в очень раннем возрасте способны усваивать даже сложную информацию, только бы она была представлена им красочно и в непосредственной связи с повседневной жизнью.
Закон мышиной радости
Самые смышленые уже со второго раза понимают: раздается сигнал — надо подпрыгнуть. Если вовремя не подпрыгнуть, придется тут же поплатиться — по ногам ударит ток. Такое преподавание зиждется на одном простом принципе: успех в обучении достигается повторениями и наказаниями. Методика, которую нельзя назвать современной с педагогической точки зрения, действует безотказно. Проходит немного времени, и даже самые большие тугодумы начинают поднимать зад.
Ученики, которые здесь обучаются подскокам, — вовсе не мазохисты. Это подопытные мыши в исследовательской лаборатории мозга. Ученых интересует не столько эффективность обучения зверушек, сколько чувство удовлетворения, возникающее у них. Животные обнаруживают, что неприятного ощущения в лапках можно избежать, если подскочить в воздух одновременно с сигналом. «И, разумеется, найденное решение доставляет им несказанную радость», — заявляет Хеннинг Шайх, директор Немецкого центра исследований памяти и процесса обучения при Лейбницевском институте нейробиологии.
Шайх знает все о положительных эмоциях своих подопечных. При помощи тонких, как волосок, зондов, внедренных в мозг подопытных мышей, он может исследовать их мозговую жидкость. Оказывается, когда зверек вовремя подпрыгивает, его мозг усиленно выделяет дофамин. Посредством этого секрета, относящегося к опиатам, организм сам себя вознаграждает — мышь испытывает удовольствие от процесса.
Возникает вопрос: почему же в человеческих школах дела идут не так, как в магдебургской мышиной гимназии? Почему миллионы школьников день за днем изводят себя иностранными словами, математическими формулами и жутко боятся получить плохую отметку, тогда как мышки, выполнив удачный прыжок, включают свой внутренний механизм самовознаграждения за успехи в обучении?
Шайх убежден, что человек также положительно реагирует на собственные достижения в учебе: «Ребенок лучше всего обучается тогда, когда выполняет задания самостоятельно. Радостное ощущение, которое при этом возникает, имеет более длительное действие, нежели любое поощрение извне, хотя многие исследователи теории воспитания придерживаются иной точки зрения».
«Каждая порция усвоенного материала связана с изменениями в мозгу. Поэтому если понимать, что и как приводит к этим изменениям, то можно повысить качество преподавания, — говорит Герхард Рот, невролог из Бременского университета и ректор Ганзейской научной коллегии в Дельменхорсте. — Однако большинство педагогов считают, что достаточно рассказать ученикам одно и то же три раза».
Нейронная сеть
Профессор математической дидактики Герхард Прайс из Фрайбургского университета еще несколько лет назад сформулировал концепцию того, что он называет нейродидактикой: передача знаний с учетом процесса созревания мозга ребенка. Но многие учителя и воспитатели упрямо отгораживаются от нее.
Обучаться — значит фиксировать информацию в мозгу таким образом, чтобы ее можно было вызвать в любое время. Но мозг вынужден следить за тем, чтобы не переучиться. Ведь каждую секунду за его внимание соревнуется несметное количество сигналов. Если бы все они запоминались, то в скором времени он оказался бы парализован лавиной информационного мусора.
Поэтому прежде всего мозг должен справляться с двумя непростыми задачами: отделять значимое от незначимого и формировать категории. Сначала он извлекает из всей массы мыслей, представлений, сенсорных данных, ощущений и переживаний ту ничтожную часть, которую сочтет важной для того, чтобы зарегистрировать и обеспечить вызов. Затем этот фрагмент необходимо упорядочить. Ибо только тот, кто способен в ранете и антоновке распознать категорию «яблоко», воспринимает мир осмысленно.
Титанический труд, связанный с фильтровкой и сортировкой данных, осуществляется сетью примерно из 100 миллиардов нервных клеток, в свою очередь соединенных со 100 триллионами связок — синапсов. Любое впечатление, любой раздражитель, под влияние которых попадает человек, меняет структуру этой невероятно разветвленной сети, усиливая одни нейронные связи и ослабляя другие.
Исследователи мозга исходят из того, что созревание нейронов происходит в две стадии. В детстве формируется первичная схема нервной сети. В это время в самых общих очертаниях намечаются пути, по которым будут протекать мысленные процессы человека. До конца периода полового созревания мозг взрослеет, а затем происходит корректировка связей сети. Она заключается главным образом в том, чтобы укрепить или ослабить имеющиеся синапсы. Совершенно новые нервные соединения теперь возникают очень редко. Потому знания тем хуже закрепляются в памяти, чем позже они приобретены. К примеру, если взрослый займется изучением иностранного языка, его мозг будет обрабатывать слова и правила уже при помощи устоявшихся нейронных хитросплетений. Поэтому человек, владеющий испанским, сравнительно легко может овладеть родственным ему итальянским. С русским же языком у него возникнут трудности. По этой причине исследователи мозга призывают как можно раньше и разнообразнее нагружать синапсы.
Доброе утро, милые цифры!
Детский мозг неустанно ищет чего-нибудь нового. Трехлетний ребенок ежедневно фиксирует в нервной паутине до 30 новых слов. «В период от трех до семи лет мозг стремится воспринять огромное количество информации», — говорит Герхард Рот. Он и его единомышленники встают на защиту всех тех, кто провозгласил конец сюсюкающей педагогики. Милые детки должны как можно раньше начинать развивать свои умственные способности.
«В начальной школе, не позднее, можно заложить гораздо более прочные основы математических и естественнонаучных знаний», — утверждает Хеннинг Шайх. Будучи членом экспертной группы «Образовательный форум», он отмечал странную боязнь перенапрячь детей. «Конечно, трехлетний ребенок еще не может выводить математические доказательства. Но уже тогда, когда он делит пополам шоколадку, у него закладывается понятие о числах и принципе делимости».
Эту же точку зрения горячо отстаивают нейродидактики Герхард Прайс и Герхард Фридрих. Они проводят досрочный экспериментальный курс математики для детского сада. Проект называется «Открытия в стране чисел», и в его рамках четырехлетние дети один урок в неделю посвящают изучению нового числа.
Занятия идут по строго определенному ритуалу. Сперва дети рассаживаются на скамейки в гимнастическом зале. Прайс — высокий, седой, воплощение безграничной доброты — становится перед ними. «Доброе утро, милые цифры!» — кричат 15 глоток.
По мнению Прайса, математику изучать проще, чем синтаксис и грамматику языка. Он приносит детям жучков и цветы, чтобы считать ножки и лепестки, разучивает считалки и песенки. «Если к цифрам относиться дружелюбно, то и они будут отвечать любезностью». Более щадящей арифметики и придумать нельзя. Высоки и результаты: после десяти занятий цифры становятся такой же привычной частью жизни малышей, как и их плюшевые мишки.
Практика и еще раз практика
Эльсбет Штерн подтверждает, что ученики начальных классов могут с легкостью добиться успеха как раз в том, в чем испытывают наибольшие трудности. Она занимается практическими исследованиями по психологии развития в берлинском Институте развития образования им. Макса Планка и в ходе множества опытов доказала, что дети гораздо раньше, чем принято считать, приобретают способность осваивать физические законы. Например, четвероклассники не только поняли идею плотности как массы, деленной на объем, но даже сумели представить это в виде системы координат. По учебному плану первое знакомство с линейными функциями у школьников происходит только в восьмом классе.
Очевидно, что на еще более ранней ступени развития дети преодолели комплекс сложения и избавились от логической ошибки, распространенной даже среди взрослых. При помощи эксперимента девятилетки должны были понять, что два к четырем — это совсем не то же, что четыре к шести, хотя разность и в том, и в другом случае одинакова.
Штерн устроила практикум по смешиванию коктейлей: несколько дней дети смешивали апельсиновый сок с лимонным, стараясь добиться одинакового вкуса. Вскоре они выяснили, что означает принцип пропорции: два стакана лимонного и четыре — апельсинового сока в смеси дают тот же вкус, что четыре стакана лимонного с восемью стаканами апельсинового. А четыре стакана лимонного сока, смешанные с шестью стаканами апельсинового, — страшная кислятина.
«В том, что многие люди не умеют мыслить логически, виновата начальная школа, — говорит Штерн. — Слишком многие педагоги придерживаются старых тезисов Жана Пиаже». В середине прошлого столетия швейцарский исследователь разделил процесс психического созревания ребенка на несколько этапов и тем самым заложил основы психологии развития. С тех пор непоколебимая вера в поэтапное развитие стала вести к систематической недооценке детских способностей.
В одном из своих экспериментов Пиаже заводил школьников в освещенное помещение и переливал воду из широкого стакана в узкий. После этого дети утверждали, будто в узком стакане, где уровень жидкости был выше, содержится больше воды, а Пиаже не колеблясь констатировал неспособность детей в возрасте начальной школы к логическому мышлению.
Исследовательница из Берлина считает это вздором. Дети зачастую показывают поразительные достижения, нужно лишь суметь разжечь их любопытство. «Если бы им дали самим перелить воду, — говорит она, — они пришли бы к другому выводу».
Штерн, Прайс и Фридрих ссылаются на фундаментальное положение науки об обучении: дети приобретают знания с небывалой быстротой, если они при этом сами практикуются и экспериментируют со знакомыми предметами повседневного быта. Максимально конкретная и подкрепленная практикой дидактика дает желаемый эффект еще и потому, что таким образом на самой ранней стадии удается преодолеть естественную недоверчивость, свойственную любому мозгу. Будем помнить, что мышление — процесс энергоемкий: чтобы обеспечивать работу головного мозга, человек расходует 18% своего дневного запаса калорий. У маленьких детей это могут быть и все 50%. «Поэтому каждый раз перед изучением чего бы то ни было мозг, сам о том не подозревая, задается вопросом: оправданно ли это?» — считает невролог Рот.
Таким образом, роковым заблуждением является идея, будто оформленное как игра обучение не должно быть напряженным трудом. Слишком расслабленный режим или чрезмерное потворство лени ни к чему не приводят. Мозг в таком случае просто отвечает: «Мне и так хорошо, и зачем мне эти трудовые подвиги?»
Наоборот: нейронные структуры в мозгу ребенка должны постоянно убеждаться в том, что учиться полезно. «Разумеется, существуют генетически обусловленные предпочтения, — говорит Рот. — Школьника, который терпеть не может французский, часто оказывается трудно заинтересовать этим языком. Как бы он ни старался, на его мозг постоянно будет давить ощущение мучительного напряжения». А врожденная склонность может привести к ошеломляющим успехам.
Взять «языка»
Школьные будни приносят учителям массу проблем. Как ребенка, ненавидящего, к примеру, французский язык, заставить выучить столько слов и правил, чтобы допустить в следующий класс? Но одно только выучивание наизусть, как выясняется со временем, мало что дает. Имеющиеся синапсы при этом укрепляются механически, без присвоения информации какого-либо значения. Новые же нервные схемы возникают только тогда, когда слова употребляют в речи. В идеале, с выражением: если человек произносит новое слово в эмоциональной обстановке, то незаметно для себя направляет его в долговременную память.
За день мозг способен запомнить до десяти новых сложных информационных единиц. «Поэтому сидение часами за компьютером губительно для любых приобретенных в школе знаний, — говорит ученый из Магдебурга Шайх. — Такой поток информации не оставляет шанса никаким словам, если те еще находятся в кратковременной памяти».
Новое лучше всего оседает в памяти, если оно представлено во взаимосвязи с большим количеством вещей. Чем пестрее поступающая информация, тем лучше: если цифру «6» пропеть, скомандовать и «погладить», ни один детский мозг не откажется принять это слово как родное.
Сон также влияет на отбор информации, которая в финале занимает место в долговременной памяти. Во сне воспоминания закрепляются — правда, при условии, что новые сведения были востребованы днем. Если связь с повседневной жизнью отсутствует, то учение в итоге не приносит никаких плодов. Потому-то психолог Штерн и выступает против курса элементарной латыни, так как он не способствует ни развитию логического мышления, ни освоению романских языков.
Что же должен представлять из себя урок, чтобы мозг учащегося структурировался наилучшим образом? Вот пример: в Виллибадской гимназии Жан-Поль Мартен ведет у своих подопечных подростков первое занятие интенсивного курса французского языка. Учитель раздает листочки с вежливыми репликами: Merci, s’il vous plait, c’est tres gentil и прочими. Затем кабинет превращается в сцену, а педагог — в актера. Он то угрожающе повышает голос, то говорит тихо и приветливо — и только по-французски. Поначалу публика глядит неуверенно, но в какой-то момент до одного из учеников доходит: он выходит вперед и начинает вести урок сам, объясняя, что именно он понял. Данный метод называется «учение через преподавание». Предполагается, что каждый урок учителем становится новый ученик. В начале месяца Мартен раздает учебный материал, затем правит письменные задания и следит за ходом занятий. Всем остальным занимаются школьники. Театральные постановки, кукольные представления, традиционные таблицы на доске — разрешено все, лишь бы не звучало ни одного слова на родном языке. «Дети должны научиться переплетать свои знания со знаниями остальных. Только так они смогут проложить себе дорогу в жизни», — считает Мартен. Полагаясь на собственный инстинкт, он реализует многие из тех рекомендаций, которые дают исследователи мозга. «Мы не боимся делать ошибки, — говорит 16-летний Зеверин. — Мартен поправляет нас как бы мимоходом». С точки зрения неврологии гимназистам несказанно повезло: если педагог очень уж увлекается разбором ошибок, то благодаря многократным повторениям укрепляются те нервные связи, которые укреплять не надо.
Научись жить
«Мы учимся не для школы, а для жизни», — из уст Нелли набившая оскомину сентенция звучит до безобразия кокетливо. 13-летняя девочка из Берлина изображает журналистку, ведущую расследование. Она стоит, томно прислонившись к стене у входа в дискотеку. Пьеса, в которой играет Нелли, повествует об обмане, угнетении, социально необеспеченных людях и влюбленных. Написали ее сами школьники.
«Выход на арену» — так Хильдбург Кагерер, директор берлинской средней школы им. Фердинанда Фрайлиграта, называет моменты, когда ученики представляют свои достижения на суд широкой публики. Никакие отговорки не принимаются — публичные выступления в гимназии входят в учебный план.
Двенадцать часов в неделю здесь проходят так же, как и в любой другой школе, где превалируют иностранцы: дети долбят математику, английский, химию, биологию и выясняют друг с другом отношения. Остальная часть недели отведена под «арены». Целыми классами школьники изучают актерское мастерство, музыку, акробатику, скульптуру, автодело, кулинарию.
Иногда на «арены» выходят люди, работающие непосредственно «у станка» — в театре или в ателье. Неделю за неделей «третьи», как их здесь именуют, несут в школу частицу реального мира. «Конструктивный чужеродный фактор», — так характеризует их Кагерер, потому что они «заставляют выбираться из наезженной колеи учителей, у которых давно вошло в привычку жаловаться на злую судьбу». Не всем по душе идея делить учебное пространство с художниками или музыкантами. Двенадцать педагогов уволились. Кагерер все равно не изменила себе. Она хочет, чтобы ее ученики встречались со взрослыми, у которых яркая, но не всегда легкая судьба. «Учителя, как правило, не учат тому, что неудачи и безработица также могут дать человеку импульс».
Эта женщина производит впечатление человека авторитетного. В 1990 году она, психолог по образованию, впервые прибыла в школу Фрайлиграта и в самом скором времени поняла: «80% учеников — иностранцы, здесь сосредоточены все социальные проблемы». Школьники один за другим говорили ей, что ощущают себя «полным дерьмом», и она решила: «Им нужна не терапия, а признание». С тех пор, объединяя южнонемецкое обаяние и завораживающую элегантность, она продвигает идею творческой школы. Сначала спонсором выступила фирма Bosch, затем BMW, а два года назад присоединился берлинский Сенат. В рамках общегосударственного школьного эксперимента, проводимого по формуле «школа=ученики+учителя+третьи», гарантируются гонорары для педагогического состава со стороны.
Каждое полугодие заканчивается выдачей обычных табелей и, что важнее, испытаниями за пределами школы. На «кулинарной арене» готовят праздники для районной администрации, на «технической» — распродают с молотка велосипеды собственного производства, скульпторы приглашают на выставку-продажу в местной галерее. Треть выручки идет владельцу — нечего детям привыкать надеяться на чужую щедрость.
«Школа, — говорит директор, — должна учить жить в обществе». Она убеждается в существовании острой необходимости в этом, когда родители отдают ребенка в школу. Если пара начинает многословно жаловаться, что у них непослушный сынок — он сидит тут же, потупившись, — Кагерер прерывает их стенания, спрашивая, к чему у ребенка есть способности.
«И тогда, — говорит она, — они чаще всего сидят и молчат».
Федор Шорыгин
По материалам журнала «Шпигель»
