Нейронаука в системе профессионального образования
DOI:
https://doi.org/10.52944/PORT.2021.47.4.001Ключевые слова:
нейрообразование, нейронаука, высшее образование, профессиональное мышление, формирование системы профессиональных понятий, brainbased learning, нейромифыАннотация
В статье рассматриваются актуальные проблемы нейрообразования в системе подготовки профессиональных кадров. Цель работы — оценить достижения нейронауки с точки зрения их применения в вузе, в том числе при обучении студентов профессиональной терминологии. В частности, впервые анализируется возможность сформировать профессиональное мышление у обучающихся на основе знаний о закономерностях и механизмах функционирования головного мозга (brain-based learning) при усвоении понятий. В работе показано, что усвоение и понимание новых слов (терминов) происходит за счет деятельности нейрональных систем, которые отвечают за процессы восприятия, внимания, памяти и исполнительных функций, а также за вознаграждение и мотивацию. Кроме того, делается вывод о том, насколько важно в процессе усвоения учитывать специфику профессиональной терминологии — абстрактных и конкретных понятий. Изучение проблематики нейрообразования выявило разницу между направлениями исследований в разных странах: российские специалисты сосредоточились в основном на поиске персонализированных нейротехнологий и внедрении цифровых программ и устройств, разработанных с учетом работы мозга. Иностранные исследователи пытаются создать единую методологию нейрообразования и доказать эффективность методов обучения, основанных на знаниях о функционировании головного мозга. Авторы articles считают, что необходимо повышать компетентность преподавателей в области нейробиологии, чтобы профессионально развенчивать нейромифы и усиливать эффективность процесса обучения. Данные, приведенные в работе, могут быть полезны преподавателям вузов при организации образовательного процесса.Библиографические ссылки
Абабкова М. Ю., Леонтьева В. Л. Нейрообразование в контексте ней-
ронауки: возможности и технологии // Здоровье — основа человеческого
потенциала: проблемы и пути их решения: тр. XIII Всерос. науч.-практ.
конф. Санкт-Петербург: СПбПУ, 2018.Т.13.Ч.1.С.452–459. https://www.
researchgate.net/publication/338886044_Nejroobrazovanie_v_kontekste_
nejronauki_vozmoznosti_i_tehnologii
Бажанов В. А., Шкурко Ю. С. Современная нейронаука и образова-
ние: новые аргументы в пользу старых приемов // Педагогика. 2018. № 8.
С. 29–37.
Бордовская Н. В., Кошкина Е. А. Терминологическая компетент-
ность специалиста: проявление и уровни развития // Человек и образо-
вание. 2016. № 3. С. 4–11.
Выготский Л. С. Мышление и речь. М.: Лабиринт, 1999. 352 с.
Гнедых Д. С. Тенденции и перспективы использования нейроком-
пьютерных интерфейсов в образовании // Сибирский психологический
журнал. 2021. № 79. С. 108–129. https://doi.org/10.17223/17267080/79/7
Давыдов В. В. Виды обобщения в обучении. М.: Педагогическое об-
щество России, 2000. 478 с.
Жадаев А. Ю. Формирование профессионального мышления у сту-
дентов при изучении естественнонаучных дисциплин // Проблемы со-
временного педагогического образования. 2019. № 63–2. С. 163–166.
Зеер Э. Ф. Введение в методологию нейрообразования // Виртуаль-
ные мастерские — технология умножения профессионально-познава-
тельных возможностей обучающихся СПО: сб. мат. Всерос. науч.-практ.
форума, 31 марта 2021 г. Екатеринбург: РГППУ, 2021. С. 6–9.
Зеер Э. Ф., Сыманюк Е. В. Формирование персонализированных
нейрообразовательных результатов учебной деятельности у обучающих-
ся в профессиональной школе // Изв. Урал. фед. ун-та. Сер. 1. Проблемы
образования, науки и культуры. 2021. Т. 27. № 3. С. 124–132. https://doi.
org/10.15826/izv1.2021.27.3.062
Зиннатова М. В. Виртуальные мастерские: иммерсивная техноло-
гия профессионального образования будущего // Профессиональное
образование и рынок труда. 2021. № 2. С. 89–99. https://doi.org/10.52944/
PORT.2021.45.2.007
Козлова А. А. Анализ нейронет-технологий в образовании // Моло-
дежь и научно-технический прогресс: мат-лы рег. науч.-практ. конф. Влади-
восток: Дальневосточный фед. ун-т., Инженерная школа, 2020. С. 544–548.
Костромина С. Н. Аксиология цифрового образования // Психоло-
гия образования: современныи? вектор развития / Науч. ред. С. Б. Малых,
Т. И. Тихомирова. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2020. С. 98–19.
Костромина С. Н. и др. Нейронаука, психология и образование:
проблемы и перспективы междисциплинарных исследований // Психо-
логический журнал. Т. 36. № 4. 2015. С. 61–70.
Костромина С. Н. Введение в неи?родидактику: учебное пособие.
СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2019. 182 с.
Кропотов Ю. Д. Количественная ЭЭГ, когнитивные вызванные по-
тенциалы мозга человека и нейротерапия: учебник. Донецк: Издатель За-
славский А. Ю., 2010. 512 с.
Куликова О. В. Нейродидактический подход как фактор повыше-
ния качества обучения иноязычному профессиональному общению //
Вестник Московского государственного лингвистического университе-
та. 2014. № 14 (700). С. 107–114.
Сандакова Л. Б. О специфике правовых и этических вопросов вне-
дрения нейротехнологий в образование детей // Социальная онтология
России: сб. науч. ст. по докладам XIV Всерос. Копыловских чтений / Ред.
М. В. Ромм, В. И. Игнатьев, В. Г. Новоселов, Л. Б. Сандакова. Новосибирск:
НГТУ, 2020. С. 290–301.
Ходак Н. А. Когнитивные процессы в нейрокоммуникационных
технологиях: взгляд в будущее // Теоретико-методологические и при-
кладные науки о человеке и обществе в условиях цифровой трансфор-
мации жизни: мат. Межд. науч.-иссл. конф. Челябинск: МИДиС, 2020. С.
153–156.
Abdullah M. N. S., Karpudewan M., Tanimale B. M. Executive function
of the brain and its influences on understanding of physics concept // Trends
in Neuroscience and Education. 2021. Vol. 24. https://doi.org/10.1016/j.
tine.2021.100159
Allers R. Freud’s neuroeducation — Summarized below according to its
current Status // Zeitschrift fur psychologie und physiologie der sinnesorgane.
1911. Vol. 59. P. 298–298.
Amiel J. J., Tan Y. S. M. Using collaborative action research to resolve
practical and philosophical challenges in educational neuroscience // Trends
in Neuroscience and Education. 2019. Vol. 16. https://doi.org/10.1016/j.
tine.2019.100116
Anderson O. R. Neurocognitive bases for constructivism in education //
Paper presented at the meeting of the International Conference on inking and
education. Ponce; Puerto Rico, 1999. P. 67–79.
Antonenko P., Paas F., Grabner R., van Gog T. Using electroencephalography
to measure cognitive load // Educational Psychology Review. 2010. Vol. 22. No.
P. 425–438. https://doi.org/10.1007/s10648-010-9130-y
Blagovechtchenski E., Gnedykh D., Kurmakaeva D., Mkrtychian N.,
Kostromina S., Shtyrov Y. Transcranial direct current stimulation (TDCS)
of Wernicke’s and Broca’s areas in studies of language learning and word
acquisition // Journal of Visualized Experiments. 2019. Vol. 149. https://doi.
org/10.3791/59159
Bissessar S., Youssef F. F. A cross-sectional study of neuromyths among
teachers in a Caribbean nation // Trends in Neuroscience and Education. 2021.
Vol. 23. https://doi.org/10.1016/j.tine.2021.100155
Brick K., Cooper J. L., Mason L., Faeflen S., Nonmia J., Dubinsky
J. M. Training-of-trainers neuroscience and mental health teacher education
in liberia improves self-reported support for students // Frontiers in Human
Neuroscience. 2021. № 15. https://doi.org/10.3389/fnhum.2021.653069
Carey S., Zaitchik D., Bascandziev I. Theories of development: In dialog
with Jean Piaget // Developmental Review. 2015. № 38. P. 36–54. https://doi.
org/10.1016/j.dr.2015.07.003
Chang Z., Schwartz M. S, Hinesley V., Dubinsky J. M. Neuroscience
concepts changed teachers’ views of pedagogy and students // Frontiers
in Psychology. 2021. Vol. 12. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2021.685856
Charland P., Allaire-Duquette G., Leger P. M. Collecting
neurophysiological data to investigate users’ cognitive state during game play
// Journal on Computing. 2012. Vol. 2. No. 3. P. 20–24.
Ching F. N. Y., So W. W. M., Lo S. K., Wong S. W. H. Preservice teachers’
neuroscience literacy and perceptions of neuroscience in education:
Implications for teacher education // Trends in Neuroscience and Education.
2020. Vol. 21. https://doi.org/10.1016/j.tine.2020.100144
Craik F. I., Tulving E. Depth of processing and the retention of words
in episodic memory // Journal of Experimental Psychology: General. 1975. №
P. 268–294. https://doi.org/10.1037/0096-3445.104.3.268
Dekker S., Lee N. C., Howard-Jones P., Jolles J. Neuromyths in education:
Prevalence and predictors of misconceptions among teachers // Frontiers
in Psychology. 2012. № 3. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2012.00429
Duman B. The effects of brain-based learning on the academic
achievement of students with different learning styles // Educational Sciences:
Theory and Practice. 2010. Vol. 10. No. 4. P. 2077–2103. https://files.eric.
ed.gov/fulltext/EJ919873.pdf
Engelkamp J., Zimmer H. D. Human memory: a multimodal approach.
Seattle, WA: Hogrefe and Huber, 1994. 518 p.
Freeman F. G., Mikulka P. J., Scerbo M. W., Scott L. An evaluation of an
adaptive automation system using a cognitive vigilance task // Biological
Psychology. 2004. Vol. 67. No. 3. P. 283–297. https://doi.org/10.1016/j.
biopsycho.2004.01.002
Fulmer S. M., Frijters J. C. A review of self-report and alternative
approaches in the measurement of student motivation // Educational
Psychology Review. 2009. Vol. 21. No. 3. P. 219–246. https://doi.org/10.1007/
S10648-009-9107-X
Han H., Soylu F., Anchan D. M. Connecting levels of analysis
in educational neuroscience: A review of multi-level structure of educational
neuroscience with concrete examples // Trends in Neuroscience and Education.
2019. Vol. 17. https://doi.org/10.1016/j.tine.2019.100113
Harman G., Cokelez A. Fen bilgisi ogretmen adaylar?n?n beyin temelli
ogrenme ile ilgili bilgilerinin incelenmesi // Journal of Turkish Science
Education. 2012. Vol. 9. No. 4. P. 64–83.
Howard-Jones P. A., Varma S., Ansari D., Butterworth B., De Smedt
B., Goswami U., Laurillard D., Thomas M. S. C. The principles and practices
of educational neuroscience: comment on Bowers (2016) // Psychological
Review. 2016. Vol. 123. No. 5. P. 620–627. https://doi.org/10.1037/
rev0000036
Hughes B., Sullivan K. A., Gilmore L. Why do teachers believe educational
neuromyths? // Trends in Neuroscience and Education. 2020. Vol. 21. https://
doi.org/10.1016/j.tine.2020.100145
Idrissi A. J., Alami M., Lamkaddem A., Souirti Z. Brain knowledge and
predictors of neuromyths among teachers in Morocco // Trends in Neuroscience
and Education. 2020. Vol. 20. https://doi.org/10.1016/j.tine.2020.100135
Kim N. S., Johnson S. G., Ahn W., Knobe, J. The effect of abstract
versus concrete framing on judgments of biological and psychological bases
of behaviour // Cognitive Research: Principles and Implications. 2017. № 2.
https://doi.org/10.1186/s41235-017-0056-5
Kosar G. Brain-compatible Learning: A medium for improving
proficiency in English // International Journal of Languages Education. 2018.
Vol. 6. No. 2. P. 217–225. https://doi.org/10.18298/ijlet.2942
Kovelman I., Mascho K., Millott L., Mastic A., Moiseff B., Shalinsky
M. H. At the rhythm of language: Brain bases of language-related frequency
perception in children. // Neuroimage. 2012. Vol. 60. № 1. P. 673–682. https://
doi.org/10.1016/j.neuroimage.2011.12.066
Kuhl P. K. Brain mechanisms in early language acquisition //
Neuron. 2010. Vol. 67. No. 5. P. 713–727. https://doi.org/10.1016/j.
neuron.2010.08.038
Kurmakaeva D., Blagovechtchenski E., Gnedykh D., Mkrtychian
N., Kostromina S., Shtyrov Y. Acquisition of concrete and abstract words
is modulated by TDCS of Wernicke’s area // Scientific Reports. 2021. Vol. 11.
No. 1. P. 1508. https://doi.org/10.1038/s41598-020-79967-8
Lance B. J., Kerick S. E., Ries A. J., Oie K. S., McDowell K. Brain–
Computer interface technologies in the coming decades // Proceedings of the
IEEE. Special centennial issue. 2012. Vol. 100. P.1585–1599. https://doi.
org/10.1109/JPROC.2012.2184830
Macedonia M. Learning styles and vocabulary acquisition in second
language: how the brain learns // Frontiers in Psychology. 2015. № 6. https://
doi.org/10.3389/fpsyg.2015.01800
Mercier J., Charland P. An agenda for neuroeducation: relating
psychophysiological and behavioral data across time scales of learning //
Neuroeducation. 2013. Vol. 2. No. 1. P. 71–86. https://doi.org/10.24046/
neuroed.20130201.71
Mkrtychian N., Gnedykh D., Blagovechtchenski E., Tsvetova D.,
Kostromina S., Shtyrov Y. Contextual acquisition of concrete and abstract
words: behavioural and electrophysiological evidence // Brain Sciences. 2021a.
Vol. 11. No. 7. https://doi.org/10.3390/brainsci11070898
Mkrtychian N., Kostromina S., Gnedykh D., Kurmakaeva D.,
Blagovechtchenski E, Shtyrov Y. Psychological and electrophysiological
correlates of word learning success // Psychology in Russia: State of the Art.
2021b. Vol. 14. No. 2. P. 171–192. https://doi.org/10.11621/pir.2021.0111
Privitera A. J. A scoping review of research on neuroscience training for
teachers // Trends in Neuroscience and Education. 2021. Vol. 24. https://doi.
org/10.1016/j.tine.2021.100157
Roelfsema P., Denys D., Klink P. Mind reading and writing: the future
of neurotechnology // Trends in Cognitive Sciences. 2018. Vol. 22. No. 7. P.
528–610. https://doi.org/10.1016/j.tics.2018.04.001
Schwartz M. S., Hinesley V., Chang Z., Dubinsky J. M. Neuroscience
knowledge enriches pedagogical choices // Teaching and Teacher Education.
2019. No. 83. P. 87–98. https://doi.org/10.1016/j.tate.2019.04.002
Shams L., Seitz A. R. Benefits of multisensory learning // Trends
in Cognitive Sciences. 2008. No. 12. P. 411–417. https://doi.org/10.1016/j.tics.
2008.07.006
Shimojo S., Shams L. Sensory modalities are not separate modalities:
plasticity and interactions // Current Opinion in Neurobiology. 2001. No. 11.
P. 505–509. https://doi.org/10.1016/S0959-4388(00)00241-5
Stavy R., Babai R., Kallai A. Y. Proportional reasoning: The role
of congruity and salience in behavioral and imaging research // Zeitschrift fur
Psychologie. 2016. No. 224. P. 266–276. https://doi.org/10.1027/2151-2604/
a000262
Thelen A., Murray M. M. The efficacy of single-trial multisensory
memories // Multisensory research. 2013. No. 26. P. 483–502. https://doi.
org/10.1163/22134808-00002426
Tufekci S., Demirel M. The effect of brain based learning on achievement,
retention, attitude and learning process // Procedia — Social and Behavioral
Sciences. 2009. No. 1. P. 1782–1791. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2009. 01.316
Vosniadou S., Pnevmatikos D., Makris N. The role of executive function
in the construction and employment of scientific and mathematical concepts
that require conceptual change learning // Neuroeducation.2018.Vol. 5. No. 2.
P. 62–72. https://doi.org/10.24046/neuroed.20180502.62
Yang G. L., Guo H. H., Huang S., Padmanabhan R., Nowinski
W. L. NeuroBase — a brain atlas-based, multi-platform, multi-datasetprocessing
neuroimaging system // Medical Imaging 2000: Image display
and visualization. Proceedings of SPIE. Vol. 3976. P. 77–88. https://doi.
org/10.1117/12.383089
Yasar M. D. Brain based learning in science education in Turkey:
descriptive content and meta analysis of dissertations // Journal of Education
and Practice. 2017. Vol. 8. No. 9. P. 161–168.
Zeithamova D., Mack M. L., Braunlich K., Davis T., Seger C.,
Kesteren M. V., Wutz A. Brain mechanisms of concept learning // Journal
of Neuroscience. 2019. Vol. 39. No. 42. P. 8259–8266. https://doi.org/10.1523/
JNEUROSCI.1166-19.2019
