In deze praktijkgerichte literatuurstudie wordt een antwoord gegeven op volgende onderzoeksvragen : “Hoe kan een referentiekader leraren ondersteunen bij het juist begrijpen, situeren en beoordelen van neurowetenschappelijke bevindingen en de mogelijke implicaties ervan voor de onderwijspraktijk?” en ten tweede “Op welke wijze kunnen neurowetenschappelijke onderzoeksresultaten recente inzichten betreffende ‘leren-op-maat’ , ‘zelfregulerend leren’ en ‘actief leren’ bevestigen/ aanvullen/ nuanceren/ weerleggen?”.
In het eerste hoofdstuk worden 2 pijlers gedefinieerd die helpen om de brug te bouwen van cognitief neurowetenschappelijke bevindingen naar onderwijs. Een eerste pijler reikt een kader aan waarin duidelijk wordt dat cognitief neurowetenschappelijke bevindingen, die slechts zeer beperkt toepasbaar zijn in een klascontext, biologische fundamenten kunnen geven aan cognitieve theorieën of modellen die dan weer gedragsobservaties of onderzoek in een klascontext kunnen verklaren. Een tweede pijler geeft de gemeenschappelijke visie weer die zowel cognitieve neurowetenschappers als leraren moeten delen opdat resultaten uit beide contexten geïnterpreteerd kunnen worden. Deze gemeenschappelijke visie gaat er van uit dat hersenen zowel uniek als plastisch en zijn en dat onderwijzen dus neer komt op ‘de kunst om het brein te veranderen’ (Zull, 2002). Beide pijlers helpen om neuromythes te ontmaskeren.
Uitgaande van de uniciteit en plasticiteit van het brein wordt in het tweede hoofdstuk onderzocht of het mogelijk is binnen een klascontext te groeperen op basis van anatomie van de hersenen (linker- en rechterhersenhelft ; mannelijke en vrouwelijke hersenen) of op basis van de manier waarop hersenen informatie verwerken (leerstijlen). Onderzoek toont aan dat voor geen van deze theorieën neurowetenschappelijke evidentie te vinden is. Elk brein is dus uniek en binnen een klascontext moet dan ook rekening gehouden worden met deze uniciteit. Toch kunnen een aantal algemene leerprincipes voor het inrichten van een krachtige onderwijsleeromgeving naar voor geschoven worden die wel cognitief neurowetenschappelijk ondersteund worden. Het menselijk brein leert immers makkelijker wanneer nieuwe kennis verbonden kan worden aan reeds bestaande. Hersenen zoeken actief naar patronen in binnenkomende informatie en reageren verschillend op nieuwe informatie. Vertrekkend vanuit deze leerprincipes kan een leraar onderwijs ontwerpen dat zo optimaal mogelijk gebruik maakt van de plasticiteit van al de verschillende breinen in zijn klas.
In hoofdstuk drie wordt onderzocht wat zelfregulatie is, hoe het zich ontwikkelt en hoe we het kunnen stimuleren bij leerlingen. We tonen aan dat cognitief neurowetenschappelijke bevindingen aansluiten bij wat psychologisch en pedagogisch onderzoek reeds bewees; met name dat zelfregulatie een onmisbare competentie is die nodig is voor een succesvolle ontwikkeling en dat zelfregulatie door de omgeving kan beïnvloed worden. De onderwijsrealiteit sluit echter niet altijd aan bij deze inzichten; zelfregulatie wordt wel verwacht op school maar amper gestimuleerd. De cognitieve neurowetenschappen kunnen leraren een beter inzicht verschaffen in de werking en ontwikkeling van de neuropsychologische functies die aan de basis liggen van zelfregulatie; de executieve functies. Deze functies worden aangestuurd door hersengebieden die gelegen zijn in de prefrontale cortex en ontwikkelen zich daarom relatief laat; tot de leeftijd van ongeveer 25 jaar. De grootste groei in de ontwikkeling van de executieve functies vindt plaats in de periode van drie tot vijf jaar. Deze functies kunnen ook getraind worden. Gecomputeriseerde trainingen zijn erg in trek maar het transfereffect ervan is beperkt. Een breder effect wordt bereikt door de implementatie van schoolcurricula die executieve functies centraal stellen. Elke leerkracht kan deze functies ondersteunen en stimuleren in de klas. Cognitief neurowetenschappelijk onderzoek toont bovendien aan dat extra aandacht voor executieve functies bij kleuters en kansarme kinderen de prestatiekloof kan dichten.
In hoofdstuk vier wordt het begrip ‘actief leren’ eerst inhoudelijke en pedagogische verduidelijkt op conceptueel vlak, alvorens hieraan gerelateerde cognitief neurowetenschappelijke studies gekoppeld worden. Een actieve vorm van leren activeert meer hersennetwerken dan een meer passieve vorm. Zo kunnen we voorzichtig besluiten dat er alvast ‘iets meer’ gebeurt wanneer je leerlingen op een actieve manier aan het werk zet, waardoor bepaalde leerstof sneller en makkelijker wordt onthouden. Er wordt immers op een meer actieve manier een schema ontworpen in de hersenen. Voor het aanleren van bepaalde vaardigheden (procedurele kennis), toont neurowetenschappelijk wetenschappelijk onderzoek aan dat leren door observatie en imitatie zeker een meerwaarde heeft en dat het naast actief leren een juiste plaats moet krijgen binnen een actieve leeromgeving. Het herhaaldelijk aanleren van basisvaardigheden blijft belangrijk, want het zorgt er voor dat er na verloop van tijd vrijwel geen actief denken meer vereist is. De cognitieve belasting vermindert waardoor er meer ruimte vrijkomt voor complexere denkactiviteiten. Recent cognitief neurowetenschappelijk onderzoek toont bovendien dat samenwerkend leren ‘getraceerd’ kan worden in de hersenen. De activatie in de hersenen kan worden gelinkt aan de onderliggende psychologische processen die met samenwerkend leren in verband staan, zoals straffen en belonen en leren in het algemeen.
Deze review tracht een illustratief overzicht te presenteren van de relevante studies die ons iets kunnen zeggen over wat de cognitieve neurowetenschappen kunnen betekenen bij het uitbouwen van een krachtige leeromgeving. Heel wat verwachtingen die gecreëerd worden vanuit het onderwijs naar de cognitieve neurowetenschappen toe blijken nog helemaal niet ingelost en kúnnen misschien ook niet door deze beschrijvende wetenschap ingelost worden. De cognitieve neurowetenschappen kunnen immers aangeven hoe een bepaald leerproces in de hersenen plaatsvindt: ze beschrijven wat er gebeurt of waarom iets plaatsvindt. Deze wetenschappen kunnen ons niet vertellen welke leerprocessen en inhouden onderwezen moeten worden. Hiervoor zijn onderwijskundige kaders noodzakelijk en is een waardeoordeel vereist. Daarin spelen heel veel contextfactoren een rol, o.a. wat een samenleving belangrijk acht als vaardigheden die individuen moeten leren. We willen ook een blik op de toekomst richten en de lezer de kans bieden om op een juiste manier te overwegen in welke mate nieuwe bevindingen, al dan niet gebaseerd op relevante neurowetenschappelijke studies, ook een plaats kunnen krijgen in hun onderwijspraktijk. Aan de hand van vijf vragen kan een kritische lezer zich wapenen tegen eventuele neuromythes. Eindigen doen we graag met een pleidooi: “De leerkracht doet er toe”.
