Les ciències cognitives en la trobada de l’educació
Una gran quantitat d’aprenentatge té lloc sense recórrer a la instrucció formal. De fet, són, en diversos aspectes i en diversos casos, una activitat natural dependent de la maduració cerebral, la informació genètica i l’experiència diària. Així aprenem de manera natural a caminar, a parlar, a entendre els altres i a interpretar els seus pensaments. Ciència cognitiva: què és?
La naturalitat de l’activitat d’aprenentatge, però, no és garantia d’èxit – sobretot quan es tracta d’adquirir habilitats i coneixements complexos i nous, sense equivalent en el nostre passat evolutiu. L’espècie humana ha desenvolupat així tècniques culturals específiques per a la transmissió d’aquest tipus de coneixements “naturals”; allò que anomenem educació. Aquestes tècniques han de concordar amb la nostra manera d’aprendre i amb les funcions cerebrals que influeixen en l’aprenentatge, la memorització, la comprensió i la reflexió.
Ciència cognitiva: què és?
Les ciències cognitives són un camp d’investigació multidisciplinari que té com a objectiu comprendre les funcions del cervell que s’expressen en el comportament individual i social: interacció amb l’entorn, reflexió, interacció social, comunicació, sentir emocions, producció de coneixement, la seva adquisició, la seva conservació i la seva transmissió.
Les ciències cognitives aprofiten múltiples enfocaments metodològics i es relacionen amb diferents àrees de recerca:
- La psicologia ens permet estudiar, experimentalment, els comportaments individuals, relacionant-los amb funcions, com ara la percepció, l’aprenentatge, la comunicació o fins i tot el llenguatge (que també és objecte de lingüística).
- La neurociència cognitiva busca identificar les bases cerebrals i els mecanismes moleculars d’aquestes funcions, mitjançant la implementació de tècniques d’observació conductual i d’imatge cerebral. Fins fa poc, el seu ús es limitava a l’estudi de les disfuncions i malalties que afectaven aquesta o aquella regió cerebral; avui, és possible visualitzar el cervell en acció.
- La informàtica i les matemàtiques permeten modelar aquestes funcions: simular-les i reproduir-les artificialment.
- L’antropologia i la psicologia social permeten situar les funcions cerebrals en el marc de les interaccions culturals i socials, i buscar bases cognitives comunes en els trets comuns a les diferents cultures.
- La psicologia del desenvolupament, la psicologia evolutiva – branca de la biologia evolutiva – i la primatologia s’interessen pels canvis que es produeixen durant el desenvolupament de l’individu o l’evolució de l’espècie a nivell de diferents funcions cognitives, però també se centren a comparar les funciones que es troben en els éssers humans amb les d’altres espècies, especialment d’altres primats. Els mètodes d’observació i els mètodes experimentals s’han desenvolupat molt, fent possible estudiar els coneixements i les habilitats del nounat.
Què poden aportar les ciències cognitives a l’educació?
Hem dit a la introducció que l’educació ha d’estar d’acord amb la nostra manera d’aprendre i amb les funcions cerebrals que influeixen en l’aprenentatge, la memorització, la comprensió i la reflexió. Aquest punt s’aplica a l’ensenyament en general, però és especialment crític per a l’ensenyament de les ciències, perquè el coneixement evoluciona al ritme de nous descobriments i teories que cada cop són menys comprensibles només per la intuïció. Per exemple, el cervell no està especialment preparat per entendre nocions que es relacionen amb el món d’allò infinitament petit (com les lleis probabilístiques de la física quàntica) o infinitament gran (com l’Univers i les seves galàxies), amb l’evolució de les espècies…
És sobretot en aquest nivell on intervé l’aportació de les ciències cognitives, principalment de tres maneres:
- Les ciències cognitives poden contribuir a la recerca i l’enginyeria de mètodes educatius efectius. L’estudi i el coneixement dels mecanismes d’aprenentatge poden ajudar, de fet, a dissenyar, conjuntament amb altres investigacions educatives, intervencions educatives d’acord amb el funcionament natural del cervell, el seu desenvolupament i maduració, i tenint en compte les limitacions i les possibles dificultats d’origen biològic.
- Les ciències cognitives utilitzen mètodes científics per avaluar les accions educatives: proves aleatòries i controlades (per aïllar correctament les variables que influeixen en l’aprenentatge), proves prèvies i post-tests, etc.
- Les ciències cognitives s’han interessat no només pel cervell que aprèn (sinó també pel cervell que ensenya). A través del coneixement i la comprensió que se’n deriva, funcionen com una mena de brúixola que permet al professorat orientar – sense guiar – les seves accions en una direcció compatible amb el coneixement científic. També poden ajudar a identificar certes idees sobre el cervell que de vegades es difonen àmpliament, però que són errònies (el que s’anomenen més sovint “neuromites”).
El cervell que aprèn
L’acostament que s’ha produït entre la recerca en ciències cognitives i l’educació aporta una nova perspectiva sobre els mecanismes d’aprenentatge i ja ha produït una base de coneixement rica i diversificada.
El cervell d’aprenentatge no és una “tabula rasa”
En néixer, l’arquitectura anatòmica i funcional del cervell ja està essencialment al seu lloc. Això vol dir que el cervell mai és una tabula rasa, un receptacle buit, fins i tot abans de néixer, perquè l’evolució biològica ha dotat l’home tant de mecanismes d’aprenentatge com d’una estructura (les neurones, la seva ubicació, les seves connexions) que es tradueix en coneixements primerencs.
La infància representa un moment especialment favorable per a l’aprenentatge. Tanmateix, la idea que l’aprenentatge és més probable que tingui èxit si comença abans dels tres anys sembla avui obsoleta i falsa: és un dels “neuromites”. Resulta d’una simplificació i una extensió excessiva dels resultats científics sobre períodes sensibles: períodes de la vida durant els quals el cervell ha de rebre un determinat tipus d’estimulació perquè una funció determinada es desenvolupi correctament. Aquestes inclouen funcions com la visió o el llenguatge, que estan vinculades a les condiciones ambientals presents de manera universal (llum, adults parlant amb el nen, etc.). aquestes funcions són les mateixes per a tothom perquè les instruccions per al seu desenvolupament estan escrites en els nostres gens. En el cas de la llengua, un nen pot parlar francès i un altre xinès, però tots tenen el cervell precablejat per parlar.
Altres funcions s’adquireixen a partir d’experiències viscudes, encara que es basen en mecanismes d’aprenentatge innats. Aquestes adquisicions ens fan diferents de l’altre per la nostra pròpia història.
Després de la pubertat, els circuits neuronals i l’arquitectura estructural del cervell s’estabilitzen en gran part, però l’aprenentatge continua al llarg de la vida gràcies a la modificació sempre possible de l’activitat de les connexions neuronals: es tracta, doncs, d’una modificació funcional, independent de l’edat, i no estructural.
Tanmateix, l’aprenentatge té límits. Aquests són especialment evidents en el cas de l’aprenentatge cultural, per al qual el cervell no està precablejat; en dificultats d’aprenentatge d’origen neurodesenvolupamental (dislèxia, dispràxia, discalcúlia); en la maduració cerebral de facultats associades a l’aprenentatge com l’atenció, la memòria, les emocions. El cervell és plàstic, però no és com una esponja que pugui prendre cap forma; al contrari, la seva evolució està limitada per la seva pròpia història i, més àmpliament, la de la seva espècie, pel desenvolupament ontogenètic de l’embrió fins a l’edat adulta i per l’aprenentatge previ.
Un kit d’inici
Les ciències cognitives han posat de manifest l’existència de diversos mecanismes d’aprenentatge que operen des de molt joves. El nadó i després el nen, de manera natural, tenen una propensió a conèixer el món: una curiositat pel seu entorn que els porta a explorar, experimentar, buscar i formular explicacions causals als fenòmens que observen al seu voltant: físics, biològics, psicològics. A més, saben captar les regularitats presents al seu entorn. Gràcies a aquests mecanismes i des de les seves primeres experiències, els nens construeixen la seva comprensió del món natural, que es fa cada cop més ric i sofisticat a mesura que augmenten les oportunitats d’exploració i interacció. Així, els nadons menors de sis mesos ja són capaços de dividir els estímuls en objectes i d’atribuir-los propietats físiques i d’avaluar quantitats; distingir formes geomètriques; atribuït a les entitats animades la capacitat única de moure’s de manera autònoma, i així distingir-les d’altres objectes; desenvolupar idees sobre què és real i què no, sobre què pensen, saben o creuen els altres; realitzar experiments senzills, provar hipòtesis.
El “kit” de coneixements i habilitats primerenques representa un punt de partida valuós. Un cop posada a prova l’ensenyament escolar, però, també pot resultar un obstacle per a l’adquisició de coneixements que van més enllà del que es pot observar directament i comprendre intuïtivament. Algunes dificultats d’aprenentatge, especialment en ciència, s’hi poden atribuir i continuen existint fins i tot a l’edat adulta.
Aprenentatge cultural
L’aprenentatge cultural s’integra a la ja rica dotació del “kit de partida”. De vegades, l’experiència “colonitza” circuits i mecanismes que estaven destinats a garantir altres funcions. Presentem la hipòtesi que certes xarxes neuronals dedicades a la visió, el processament del llenguatge i l’audició podrien haver estat reciclades per permetre l’adquisició d’un nou invent, no previst en el cablejat neuronal. Aquest és, per exemple, el cas de la lectura, una adquisició recent a escala de l’evolució humana no “inscrita en el gens” que especifiquen les estructures del cervell. Altres habilitats innates compartides amb altres espècies, com ara una sensibilitat natural a les quantitats, podrien haver estat posades al servei de conquestes culturals sofisticades com l’aritmètica.
Al seu torn, qualsevol aprenentatge nou crea un filtre per a l’aprenentatge posterior. Per exemple, la immersió en els sons de la llengua materna esculpeix el cervell d’una manera que guanya velocitat i precisió de processament, però perd rang. El nadó que abans dels nou mesos de vida percep tots els sons de totes les llengües com a equivalents, esdevé sensible a determinats sons estadísticament més presents al seu entorn, en detriment d’altres sons rars pels quals perd la seva sensibilitat.
Aprenentatge social, o la propensió a aprendre dels altres i a ensenyar als altres
En els darrers anys, les ciències cognitives han començat a centrar-se en les capacitats i limitacions naturals que subjauen a l’activitat docent i les seves motivacions. Aquests estudis mostren primer que els humans tenen capacitats particulars d’aprenentatge, que no s’observen en els primats: capacitats socials i culturals. Lluny de ser un “Robinson Crusoe” abandonat a la seva sol·litud i la seva exploració solitària del món, el nen construeix la seva comprensió del món a través del contacte amb el món social que l’envolta. La seva intel·ligència no és només “experimental”: des del naixement, el petit ésser humà és sensible a un conjunt de senyals socials i reacciona preferentment a les cares. A mesura que es desenvolupa, busca cada cop més l’intercanvi i la cooperació amb els adults i perfecciona la seva capacitat per “llegir els pensaments” dels altres. És gràcies a això, i als mecanismes cerebrals que queden per dilucidar, que pot aprendre per imitació els gestos i actituds dels altres. Investigacions recents demostren finalment que els nens molt petit aprenen gràcies al testimoni que els ofereixen els altres, que són sensibles a les opinions dels altres i dotats de mecanismes per atribuir-los la seva confiança. Aquestes habilitats d’aprenentatge social vénen amb una motivació per transmetre coneixements i habilitats als altres, especialment als més joves. Els éssers humans ho fan universalment mostrant un conjunt polifacètic però limitat de comportaments d’ensenyament. Ensenyen allò que no es pot extreure ni per l’observació directa de l’entorn, ni per l’experiència individual, ni tan sols per la simple emulació i imitació de la conducta. Entendre el “cervell del professor” ara fa els seus primers passos. Representa una de les línies de recerca més interessants, aglutinant les ciències de la cognició, les ciències de l’educació i la pràctica d’aquestes últimes. Potser permetrà perfeccionar la formació del professorat per aprofitar tot el potencial natural de la pedagogia i desenvolupar aquestes capacitats naturals en competències professionals sofisticades.
Compte amb els neuromites
La trobada entre les ciències cognitives i la societat a vegades dóna lloc a “neuromites”: interpretacions errònies, de vegades basades en resultats i teories científiques excessivament simplificades, de vegades mal interpretades o mal utilitzades. El que segueix és una difusió d’idees falses sobre el funcionament del cervell, aproximadament i inspirades lliurement en la ciència, expressades en llenguatge neurocientífic.
També hi ha altres esculls en la trobada entre les ciències cognitives i l’educació, que és útil saber evitar:
- L’amalgama entre la localització cerebral d’una funció (per exemple, per imatge) i la comprensió profunda d’un fenomen.
- El malentès sobre el paper del coneixement científic, que mai és prescriptiu sinó només descriptiu: cap resultat científic pot dictar els valors i objectius de l’educació, només pot proposar una manera d’assorlir-los.
- La fal·làcia de pensar que el coneixement sobre el cervell, la cognició i el comportament es podria importar directament a l’aula en forma de “mètodes efectius”. Aquest coneixement pot inspirar el disseny de mètodes d’ensenyament, però no pot prescindir de la prova de la seva eficàcia.
- El risc per als investigadors de ciències cognitives d’oferir als educadors coneixements científicament sòlids però massa allunyats de les preocupacions pràctiques de l’escolarització, o de tallar-se d’altres formes d’investigació educativa o, pitjor, del coneixement i l’experiència pràctica dels professors.
Referències:
Ciència cognitiva: què és? Què poden aportar les ciències cognitives a l’educació?
Collins, T. (2018). La cognition: du neurone à la société. Gallimard.
El cervell que aprèn
Blakemore, S. J., & Frith, U. (2005). The learning brain: Lessons for education. Blackwell publishing.
Dehaene, S., Pegado, F., Braga, L. W., Ventura, P., Nunes Filho, G., Jobert, A., … & Cohen, L. (2010). How learning to read changes the cortical networks for vision and language. science, 330(6009), 1359-1364.
Gopnik, A., Meltzoff, A. N., & Kuhl, P. K. (2000). The scientist in the crib: What early learning tells us about the mind. William Morrow Paperbacks.
Goswami, U. (2015). Children’s Cognitive Development And Learning CPRT Research Survey 3 (new series).
Kinzler, K. D., & Spelke, E. S. (2007). Core systems in human cognition. Progress in brain research, 164, 257-264.
Singer, W.: Epigenesis and brain plasticity in education. In: Battro, A. M., Fischer, K. W., & Léna, P. J. (Eds.). (2010). The educated brain: Essays in neuroeducation. Cambridge University Press.
Spelke, E. S. (2000). Core knowledge. American psychologist, 55(11), 1233.
Spelke, E. S., & Kinzler, K. D. (2007). Core knowledge. Developmental science, 10(1), 89-96.
Compte amb els neuromites
Bruer, J. T. (1997). Education and the brain: A bridge too far. Educational researcher, 26(8), 4-16.
Dekker, S., Lee, N. C., Howard-Jones, P., & Jolles, J. (2012). Neuromyths in education: Prevalence and predictors of misconceptions among teachers. Frontiers in psychology, 3, 429.
Dubinsky, J. M. (2010). Neuroscience education for prekindergarten–12 teachers. Journal of Neuroscience, 30(24), 8057-8060.
Organisation for Economic Co-operation and Development. (2002). Understanding the brain: Towards a new learning science. OECD Publishing.
Geake, J. (2008). Neuromythologies in education. Educational research, 50(2), 123-133. http://rivstudy.wikispaces.com/file/view/Geake.pdf
Goswami, U. (2006). Neuroscience and education: from research to practice?. Nature reviews neuroscience, 7(5), 406.
Howard-Jones, P., Pickering, S. J., & Diack, A. (2007). Perceptions of the role of neuroscience in education.
Howard-Jones, P. A., Franey, L., Mashmoushi, R., & Liao, Y. C. (2009, September). The neuroscience literacy of trainee teachers. In British Educational Research Association Annual Conference (pp. 1-39). Manchester: University of Manchester.
Howard-Jones, P. A. (2014). Neuroscience and education: myths and messages. Nature Reviews Neuroscience, 15(12), 817.
Pasquinelli, E. (2012). Neuromyths: Why do they exist and persist?. Mind, Brain, and Education, 6(2), 89-96.
Llegit a: