למידה ומנגנוני הבסיס של המוח - מבוא לחשיבה מנגנונית

ד"ר אהוד נורי וד"ר יעל עדיני. 26-09-21

מתוך נורי-עדיני-עמית 2021 בכתיבה.

המוח לומד משתנה ומתפתח בעזרת מערכות מוחיות מרכזיות ומנגנוני פעולה עם חוקיות ברורה ועקבית. המערכות האלה כוללות בין השאר את מערכת הלמידה הזיכרון, מערכת המתח, מערכת ההנעה והתגמול המוחי, מערכת הרגש, ומערכת הקשב.

בבשער זה אנחנו מתארים את המנגנונים השונים של המוח, ואת הרציונל האבולוציוני לדרך התפתחותם. באופן כזה אנחנו מאפשרים יצירת מבנה רציונאלי עיקבי, ואופן בחינה שיטתי של פרקטיקות פדגוגיות שונות.

מטרת למידה זו היא לאפשר למורים לנתח ולבנות פרקטיקות פדגוגיות בעזרת חשיב מנגנונית.

מהי חשיבה מנגנונית:

התבוננות וחשיבה מנגנונית מתייחסים לחשיבה בעזרת ידע על מנגנוני הפעולה של המוח.

חשיבה מנגנונית היא חשיבה המסתמכת על הכרות עם מנגנונים מרכזיים המוח, הבנת עקרונות הפעולה שלהם, והבנת היחסים ביניהם. מטרתה אפשרות ניתוח נוירופדגוגית של סיטואציות ופרקטיקות בכיתה, ויצירת בסיס חשיבה והבנה להתנסות חוקרת - בכיתה.

.

נוירופדגוגיה והמוח העצמאי, הגמיש והשורד

בספר זה אנחנו מסתכלים על מנגנונים מרכזיים/הבסיסיים הבאים לידי ביטוי בחיי היומיום שלנו - ובכיתה.

מנגנונים אלה מוכרים ברמת מורכבות כזו או אחרת לאורך הסולם האבולוציוני כולו, ויש להם מכנה משותף ברור: יחד הם יוצרים מערכת גמישה, ועצמאית המאפשרת לאורגניזם למקסם סיכויי שרידה והמשכיות בצורה יעילה. ההתבוננות זו על המוח מאפשרת תפיסה הוליסטית של המוח ויחסי הגומלין בין חלקיו, ומעניקה מסגרת תפיסתית קלה לזכירה והבנה. בפרקי ההמשך נדגים שידע אודות מספר מצומצם זה של מנגנונים מוחיים מאפשר לנתח מספר רב מאד של ארועים ודילמות בחיי הכיתה, בית הספר, והחיים כולם.

מנגנוני הבסיס של המערכת המוחית כנ"ל כוללים את

מנגנון הדחק - מטרה: מיקסום יכולת שרידה ושמירה על איזון גופני ונפשי.

רכיבים עיקריים: ציר ה HPA. יחסי גומלים בין אזורי מוח שונים וחלקי גוף שונים.

הורמונים מובילים: אדרנלין, קורטיזול. ניירוטרנסמיטורים מובילים: דופמין, אופיואידים.

מסלולי הפעלה מיוחדים: פחד וקסקדת המתח והשרידה.

דואג שנפעל במודע וגם באופן אוטומאטי לשמור על שיווי משקל פיזי ונפשי, נדאג לצרכים החיוניים לשרידה ונפעל להנצל מאיומיים פיזיים אמיתיים או מדומיינים (כמו מזון, שינה, שינה, להיות חלק מחברה, ולפעול במקרה סכנה - בריחה, מלחמה). בעל יכולת לתעדף משימות - מנתב חמצן ומשאבים גופניים ומוחיים לפעילויות מכוונות שרידה. מעט מתח ותחושת סכנה: חיובי, מעורר. הרבה: מטפש אותנו וגורם לנו לפעול על פי אוטומאטים שבנינו במלך החיים, או כאלה שנולדנו איתם.

רלוונטיות לחיים בבית הספר: הצורך הבוער בשייכות, משמעות, היות חלק מהחברה. בלאק אאוט במבחן. חוסר יכולת לחשוב: סטראס מטפש אותנו. תלמידים רגישים או בעלי עבר טראומתי רגישים לרמות לחץ ותוקפנות זעירות יחסים לתלמידים בטוחים ולא רגישים. "מתלקחים מהר", או מסתגרים ומתנתקים מהר, מרגישים מאוימים מהר, ומופעלים אוטומאטית למצבי קרב ללא חשיבה כאילו מדובר בקרב לחיים או למוות. פתרונות לבלאק אאוט במבחן: להתאמן עד רמת אוטומאטיזציה, כך שגם כשהסטראס מטפש - האוטומאטים יפעלו גם בזמן מבחן.

מנגנון התגמול המוחי - מטרה: הנעה לפעולות המועילות לשרידה, בטווח הקצר והארוך.

רכיבים עיקריים: אזורים מוחיים עליהם נדבר: VTA שמייצר דופמין. Acc המגיב לדופמין ואופיואידים ויש בו אזורים שהפעלתם גורמת לנו הנאה רב עד כדי התמכרות.

אחראי על הנעה למטרות המועילות לשרידה. החומרים שהוא משחרר מאפשרים ריכוז, קישורי רוחב, והבנה. מספקים מוטיבציה ומגבירים למידה וזכירה. ככלל, למידה היא מטרה מתועדפת על ידי המוח. אנחנו מקבלים תגמול כימי (דופמין) משמח ומועיל כשאנחנו מצליחים באתגרים, לומדים דברים חדשים, ומבינים. להיות חלק מהחברה - היא מטרה מתועדפת על ידי המוח. ובהתאמה, מערכת התגמול המוחי מתגמלת אותנו בחומרים גורמי הנאה, כשאנחנו משמעותיים לאחרים או כשאנחנו עובדים בצוותא ובהרמוניה .לצד הנאה, ותחושת כוח נפשי, החומרים המשוחררים על ידי מערכת התגמול מסייעים ליכולת הריכוז שלנו, ולזכירה שלנו.

דופמין משמש ככסף כימי - ומספק "תג חשיבות" לארועים (=> למידה בזמן שינה). מגביר זכירה. משפיע על זיכרון העבודה.

רלוונטיות לחיים בבית הספר: משפיעה על ביסוס תחושת המסוגלות האישית, על ההנעה ללמידה, הצורך בגיוון ובאתגרים, ומוטיבציה. החומרים שהיא משחררת משפיעים על זכירה לאורך זמן ועל יכולת ריכוז.

מערכת הלמידה והזכירה: עצמאית, גמישה, מאפשרת פרואקטיביות, ועוזרת ליעילות אנרגטית: מאפשרת הסתגלות לתנאים שונים, עידכון שוטף ושיפור סטטיסטיקות של מה משתלם ומה לא משתלם לעשות לאורך זמן. מאפשרת תיכנון ויכולת חשיבה פרואקטיבית, צפיית העתיד לבוא על סמך מאורעות העבר, קבלת החלטות מושכלת על סמך עדיפויות אישיות וסיכויי הצלחה מוערכים. מאפשרת למידת מיומנויות שונות כמו הליכה, ראיה, שפה, כתיבה וקריאה תוך ניסוי וטעיה. ככלל, אנחנו נכנסים לעולם "חצי אפויים". מערכת הלמידה מאפשרת התאמה של המוח לתנאים בהם אנחנו חיים. והיא מתרחשת בכל חלקי המוח.

רכיבים עיקריים: נוירונים. והקשר הסינפטי בין נוירונים. נוירוטרנסמיטורים עיקריים עליהם נדבר: דופמין, (אצטיל כולין, גאבא, גלוטמאט, סרטונין). יונים כימים: סידן, זרחן, נתרן ואשלגן (עליהם לא נדבר).

למידה משנה את הקשר הסינפטי, והיא יכולה להתרחשב בכל אחד מהנוירונים במוח.

מנגנון הרגש פועל בשת"פ עם המנגנונים הנ"ל ויש לו יכולת השפעה חזקה על תיפקודם (יכול להגביר או להחליש, להפעיל או למנוע). מספק "תג חשיבות" לצורכי למידה וזכירה, לצורכי הקצאת קשב ותיעדוף משאבים ומגביר מתח.

מנגנוני שונים נוספים מסייעים למערכות הנ"ל לפעול בצורה מייטבית (לדוגמה מערכת קשב בעלת סיגנונות שונים מותאמים לצרכים, מערכת התנועה והקשר שלה לייצור דופמין, מנגנון זיכרון העבודה, המנגנון המייצר "גלי מוח" ועוד).

ביחד המנגנונים האלה דואגים לכך שנחייה ונתפתח.

מה עוד ניתן להפיק מהם ? זה נתון למותר כל אדם וזהו כוחו של חינוך.

תרגיל: קיראו את הסיפור על ההיפוקמפוס וחברתו הקטנה שקד וזהו את המנגנונים והרכיבים השונים בסיפור.

----------------

מהו מנגנון:

מנגנון הוא אוסף רכיבים הפועלים יחד, על פי עקרונות ידועים, למען מטרה מוגדרת.

לדוגמה: מנגנונים עיקריים באופניים:

מנגנון הנעה: מטרה - לאפשר תנועה קדימה. רכיבים: דוושות, גלגלי שיניים, שרשרת. מחובר לגלגלים.

מנגנון עצירה: מטרה לאפשר עצירה. רכיבים: ידית מעצור, כבל מחבר ורפידות הנצמדות לגלגלים.

עקרונות פעולה: עקרונות פיזיקאליים: כוח, אנרגיה, חוקי תנועה.

סדר החיבור בין החלקים וההשפעה שלהם זה על זה.

ביחד שני המנגנונים האלה מאפשרים נסיעה בטוחה - או נסיעה שניתן לשלוט במהירות שלה.

מהי חשיבה מנגנונית דוגמה:

כשיש בעיה בתפעול והאופניים לא נוסעות בצורה מיטבית, חשיבה מנגנונית שואלת: מה השתבש? אם לא הצלחתי לעצור אבדוק את חלקי מנגנון העצירה. אם לא הצלחתי לתקדם בצורה חלקה, אבדוק את רכיבי מערכת ההנעה קדימה: יש אוויר בגלגלים? השרשרת במקום? וכן הלאה. לפעמים יותר מרכיב אחד מתקלקל.

באופן דומה: חשיבה מנגנונית מנתחת כל סיטואציה בחיים ובכיתה על פי המנגנונים המוחיים הבאים בה לידי ביטוי. חשיבה מנגנונית עוזרת 1. לתכנן שעור או פעילות: מה המטרה שלי? איך אנצל את תכונות המוח ועקרונות הפעולה שלו באופן מייטבי? 2. להבין סיטואציות בחיי הכיתה ולפתור דילמות פדגוגיות. למה תלמיד אחד לומד היטב מקצוע אחד ולא מצליח המקצוע שני? איך ללמד שכל תלמיד ידע? איך לעורר מוטיבציה וכולי.