Compreender o funcionamento do cérebro

Para o sucesso no século XXI, agora mais do que nunca, os alunos precisarão de um conjunto de competências muito para além das actuais normas obrigatórias que são avaliadas em testes padronizados. As qualificações para o sucesso no mundo em constante mudança de hoje exigirão a capacidade de pensar criticamente, comunicar com clareza, utilizar tecnologia em constante mudança, ser culturalmente consciente e adaptável, e possuir o discernimento e a abertura de espírito.A mente para tomar decisões complexas com base numa análise precisa da informação. Os empregos mais gratificantes deste século serão aqueles que não podem ser feitos por computadores.

Para que os alunos estejam mais bem preparados para as oportunidades e desafios que os esperam, precisam de desenvolver as suas mais elevadas capacidades de pensamento - as funções executivas do cérebro. Estas redes neuronais de ordem superior sofrem o seu desenvolvimento mais rápido durante os anos escolares, e os professores estão na melhor posição para promover a activação destes circuitos. Com a ajuda dos seus professores, os alunospodem desenvolver as competências necessárias para resolver problemas que ainda não foram reconhecidos, analisar a informação à medida que esta se torna rapidamente disponível nos sistemas de comunicação globalizados e tirar partido, de forma hábil e criativa, dos avanços tecnológicos em evolução à medida que estes se tornam disponíveis.

O modelo fabril de educação prepara para empregos de "linha de montagem"

A automatização e a informatização estão a ultrapassar a capacidade humana de realizar tarefas e cálculos repetitivos, mas o modelo educativo não mudou. O modelo de educação fabril, ainda hoje em vigor, foi concebido para produzir trabalhadores de linhas de montagem que realizassem correctamente as tarefas que lhes eram atribuídas. Estes trabalhadores não precisavam de analisar, criar ou questionar.

Ironicamente, em resposta a mais informação, muitos educadores são obrigados a ensinar mais factos e procedimentos mecânicos e os alunos recebem livros maiores, com mais coisas para memorizar. Em todos os países onde fiz apresentações e workshops, o problema é o mesmo: um currículo sobrecarregado.

Mesmo em países onde os testes padronizados de alto nível não são um factor dominante, o currículo escolar e a ênfase mudaram para proporcionar mais tempo para esta memorização mecânica adicional. As oportunidades criativas - as artes, o debate, a Educação Física geral, o trabalho colaborativo e a investigação - são sacrificadas no altar de mais factos pré-digeridos para serem passivamente memorizados. Estes alunos têm menos oportunidades de descobrir as ligações entre factos isolados e de construir redes neuronais de conceitos que são necessárias para transferir a aprendizagem para aplicações fora dos contextos em que a informação é aprendida e praticada.

Os elevados custos de manutenção do modelo de fábrica

Se os alunos não tiverem a oportunidade de desenvolver as suas competências cognitivas de ordem superior, não desenvolverão a razão, a lógica, a resolução criativa de problemas, o desenvolvimento de conceitos, a literacia mediática e as competências de comunicação mais adequadas para as complexidades da vida quotidiana ou para os empregos profissionais do seu futuro.os alunos estão actualmente a desenvolver as suas funções executivas.

Em vez disso, os melhores empregos irão para os candidatos que analisam a informação à medida que esta se torna disponível, se adaptam quando a nova informação torna os factos obsoletos e colaboram com outros especialistas num campo de jogo global. Todas estas competências requerem tolerância, vontade de considerar perspectivas alternativas e a capacidade de articular as suas ideias com sucesso.

Enquanto educadores, o nosso desafio é garantir que todos os alunos tenham oportunidades de estimular as suas redes de funções executivas em desenvolvimento, de modo a que, quando saírem da escola, tenham as competências essenciais para escolher a carreira e os percursos de vida que lhes darão mais satisfação.

Função Executiva = Pensamento Crítico

Há mais de 100 anos que a minha área da neurologia designa por "funções executivas" estes processos cognitivos mais elevados. A estas funções executivas foram dados vários nomes menos específicos na terminologia educativa, tais como pensamento de ordem superior ou pensamento crítico. Trata-se de conjuntos de competências que vão para além das que os computadores podem fazer, porque permitem uma flexibilidade, interpretação, criatividade e multidimensionalidadeAs funções executivas podem ser consideradas como as competências que tornam um executivo bem sucedido. Estas incluem o planeamento, a flexibilidade, a tolerância, a avaliação de riscos, a tomada de decisões informadas, o raciocínio, a análise e o adiamento da gratificação imediata para atingir objectivos a longo prazo. Estas funções executivas permitem aindaorganizar, ordenar, ligar, estabelecer prioridades, auto-monitorizar, auto-corrigir, auto-avaliar, abstrair e concentrar.

O córtex pré-frontal: a casa do pensamento crítico

Os centros de controlo da função executiva desenvolvem-se no córtex pré-frontal (CPF). O CPF dá-nos o potencial de considerar e controlar voluntariamente o nosso pensamento, as nossas respostas emocionais e o nosso comportamento. É o "cérebro superior" reflexivo em comparação com o "cérebro inferior" reactivo. Este espaço privilegiado do CPF compreende a maior percentagem de volume cerebral nos seres humanos, em comparação com todos os outros animais,o que corresponde a cerca de 20% do nosso cérebro.

Os animais, em comparação com os seres humanos, são mais dependentes dos seus cérebros inferiores reactivos para sobreviverem nos seus ambientes imprevisíveis, onde é conveniente que as respostas automáticas não sejam atrasadas por análises complexas. À medida que o homem desenvolveu um maior controlo do seu ambiente, o luxo de um cérebro reflexivo maior correlacionou-se com a evolução do CPF para as suas proporções actuais.

O córtex pré-frontal é a última parte do cérebro a amadurecer. Este amadurecimento é um processo de neuroplasticidade que inclui 1) a poda de células não utilizadas para melhor satisfazer as necessidades metabólicas dos neurónios mais frequentemente utilizados e 2) o reforço das ligações nos circuitos mais utilizados. Outro aspecto da neuroplasticidade é o crescimento de ligações mais fortes e em maior númeroCada um dos mais de mil milhões de neurónios do cérebro contém apenas uma pequena porção de informação. É apenas quando vários neurónios se ligam através das suas ramificações (axónios e dendritos) que uma memória é armazenada e recuperável.

Esta maturação do córtex pré-frontal, o processo de poda e fortalecimento, continua até aos vinte anos, com as mudanças mais rápidas na faixa etária dos 8 aos 16 anos. A electricidade flui de neurónio para neurónio através dos axónios e dendritos. Este fluxo eléctrico transporta informação e também fornece o estímulo que promove o crescimento destas ligações. Cada vez que uma rede é activada - a informaçãoAs ligações tornam-se mais fortes e mais rápidas (a velocidade através de um circuito é em grande parte determinada pelas camadas de revestimento de mielina que se acumulam à volta dos axónios - isto é também uma resposta ao fluxo da corrente eléctrica de transporte de informação quando o circuito é activado).influencia o desenvolvimento das funções executivas - o controlo sócio-emocional e as competências de pensamento mais elevadas que os alunos de hoje levarão consigo quando saírem da escola e se tornarem adultos.

Preparar os alunos para os desafios e oportunidades do século XXI

Temos a obrigação de proporcionar aos nossos alunos oportunidades para aprenderem a informação e os procedimentos fundamentais necessários através de experiências que estimulem o desenvolvimento das suas redes neuronais de funções executivas. Activamos estas redes através de experiências de aprendizagem activa que envolvam os circuitos de julgamento, análise crítica, indução, dedução, relaçãoEstas experiências promovem o processamento criativo da informação, uma vez que os alunos reconhecem as relações entre o que aprendem e o que já sabem. É nesta altura que a neuroplasticidade entra em acção e novas ligações (dendritos, sinapses, axónios mielinizados) crescem fisicamente entre circuitos de memória anteriormente separados quando são activados em conjunto.é a manifestação física do fenómeno "neurónios que disparam juntos, ligam-se juntos".

A menos que as novas memórias mecânicas sejam incorporadas em redes relacionais mais amplas, elas permanecem como pedaços de dados isolados em circuitos pequenos e desconectados. É através da manipulação mental activa do conhecimento prévio que a nova informação é incorporada na rede neural já estabelecida da memória relacionada previamente adquirida.

Ensino que reforça as redes de funções executivas

A incorporação da memorização mecânica nas redes robustas existentes na memória de longo prazo ocorre quando os alunos reconhecem as relações com o conhecimento prévio armazenado nessas redes.

Quando se dá aos alunos a oportunidade de aplicarem a aprendizagem, especialmente através de actividades autênticas e pessoalmente significativas, com avaliações formativas e feedback correctivo ao longo de uma unidade, os factos deixam de ser memorizados e passam a ser consolidados no banco de memória relacionado, em vez de serem eliminados por desuso.

Para melhor apoiar as redes frequentemente utilizadas, o cérebro dissolve essencialmente pequenas redes neurais isoladas de factos e procedimentos "não incorporados" que raramente são activados para além de exercícios e testes.

Em contrapartida, as oportunidades de processar novas aprendizagens através de funções executivas promovem a sua ligação aos bancos de memória existentes, através do crescimento de dendritos e sinapses de ligação.

Os alunos precisam de ser explicitamente ensinados e ter a oportunidade de praticar a utilização das funções executivas para organizar, hierarquizar, comparar, contrastar, relacionar com conhecimentos anteriores, dar novos exemplos de um conceito, participar em debates abertos, sintetizar novas aprendizagens em resumos concisos, e simbolizar novas aprendizagens em novas construções mentais, por exemplo, através das artes ou da escrita em todo o currículo.

Como envolver as redes neurais em desenvolvimento dos alunos para promover a função executiva

As recomendações aqui apresentadas são algumas das formas de envolver as redes de funções executivas em desenvolvimento dos alunos enquanto estes estão a passar pela sua fase mais rápida de maturação durante os anos escolares. A Parte 2 deste blogue irá aprofundar as estratégias de manipulação mental que promovem a consolidação de novos dados nos circuitos de memória existentes.

Julgamento: Esta função executiva, quando desenvolvida, promove a capacidade do aluno para controlar a exactidão do seu trabalho. A orientação, as experiências e o feedback na avaliação, a edição e a revisão do seu próprio trabalho escrito e os debates na aula para a resolução de conflitos podem activar os circuitos para desenvolver a capacidade de julgamento.

Definição de prioridades: Esta função executiva ajuda os alunos a separar os pormenores de baixa relevância das ideias principais de um texto, de uma aula, de um problema de matemática ou de unidades completas de estudo. As competências de definição de prioridades também são utilizadas quando os alunos são orientados para ver como os novos factos se enquadram em conceitos mais amplos, para planear antecipadamente projectos/relatórios a longo prazo e para manter registos das suas estratégias mais bem sucedidas que tornam mais eficientesutilização do seu tempo.

Estabelecer objectivos, fornecer feedback, monitorizar os progressos: Até que os alunos desenvolvam plenamente esta função executiva do CPF, ficam limitados na sua capacidade de estabelecer e manter objectivos realistas e geríveis. progresso gradual (ver os meus dois blogues anteriores sobre o modelo de "videojogo": Como planear a instrução utilizando o modelo de videojogo e Um neurologista defende o modelo de videojogo como ferramenta de aprendizagem).

Modele você mesmo o desenvolvimento da metacognição

Planear oportunidades de aprendizagem para activar a função executiva significa, muitas vezes, ir além do currículo fornecido nos manuais escolares, o que é um fardo pesado quando se tem de ensinar um conjunto de informações que excede o tempo necessário para uma manipulação mental bem sucedida.

Quando proporcionar estas oportunidades de activação das funções executivas, os alunos reconhecerão as suas próprias atitudes e realizações em mudança. Os alunos começarão a experimentar e a comentar estas percepções: "Pensei que... seria aborrecido, mas foi bastante interessante" e "É a primeira vez que compreendo realmente..." ou simplesmente, "Obrigado" e "Foi fixe".

Estas respostas dos alunos são momentos de aprendizagem para promover a metacognição. Considere a possibilidade de partilhar os processos que utiliza para criar a instrução a que eles respondem positivamente. Estas discussões ajudarão os alunos a reconhecer as suas capacidades para alargar os seus horizontes e a concentrarem-se para além de simplesmente obterem notas satisfatórias. Podem desenvolver as suas funções executivas de comportamento orientado para objectivos a longo prazo,Desta forma, podem aproveitar as oportunidades para rever e rever o trabalho - mesmo depois de concluído - em vez de ficarem satisfeitos com o facto de o "terem feito". O seu contributo pode ajudar os alunos a verem a ligação entre assumir a responsabilidade pela participação na aula, a colaboração e o estabelecimento de padrões elevados de auto-estima para todos os trabalhos da aula e de casa,de modo a poderem dizer: "Dei o meu melhor e estou orgulhoso dos meus esforços".

Tal como está escrito no portão da minha faculdade, a mensagem que podemos enviar aos nossos alunos é a seguinte:

Subir alto. Apontar longe.

O seu objectivo é o sol;

O seu objectivo são as estrelas.

Direitos de autor © Judy Willis 2011