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.

בשער 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 להקנות למורים מידע וידע המאפשרים חשיבה מנגנונית מנתחת של ארועים בכיתה, ובחיי היומיום האישיים שלהם או של הסובבים אותם (פדגוגיה אישית, וניירוטריט).

המידע מונגש בעזרת מטאפורות מושגיות (מנגנון הזיכרון כבניית רשת דרכים, מנגנון התיגמול הפנימי - המוח הבנקאי), המלוות בדוגמאות פדגוגיות רבות. שיטה זו מאפשרת חיבור מהיר למפת הידע והנסיון של הלומדים ומאפשרות הבנת מושגים עמוקים, ויכולת שימוש בהם, באופן מהיר ושימושי.

מעבר לרכישת מושגי הבסיס, דרוש אימון בחשיבה מנגנונית כדי לרכוש מיומנות זו. אנחנו עשינו זאת עם המשתלמים שלנו בעזרת בניה של קהילות נוירופדגוגיות שהתנסו בתהליך שוב ושוב - תוך פתרון בעיות אמיתיות שהביאו המורים עצמם.

דוגמאות לאתגרים עימהם מתמודדים מורים:

• תלמיד שלא מצליח ללמוד בכיתה אפילו נושאים פשוטים (מנגנון הלחץ, מנגנון התגמול המוחי, מנגנון הזיכרון, והקשרים בינהם).

• תלמידים נעדרי מוטיבציה (מנגנון הרוורד, צפי-לרוורד, שימוש במוטיבציה חברתית, דאגה ל"תזרים מזומנים חיובי", קשר חזק נבנה חז"ק, חיבור לידע קודם, תרגילי היזכרות והתכווננות לשעור, מנגנון הלחץ) .

• תלמידים שלא מצליחים לפתור שאלות הבנה למרות שכל שעור מתאמנים על מבחן שלם ממבחני הבגרות.. למה הם לא מצליחים? מה כדאי לעשות. (מנגנון הזיכרון, חוקי הב ואנטי הב, למידה ממודרת, חזרות בהקשרים שונים, מנגנון הלחץ, מנגנון הרוורד).

• תחרות בין טורים כאמצעי עידוד למידה עוזר או מקלקל (מנגנון הלחץ, מוטיבציה חברתית - מקל וגזר).

• "כל שעור אני עושה חזרה על השעור הקודם ומבזבזת על זה חצי שעור, התלמידים לא זוכרים כלום"(מנגנון הזיכרון: תרגילי היזכרות, חיבור לידע קודם, התכווננות לשעור, המוח כרשת דרכים, קשר חזק נבנה חז"ק, חוקי הב).

• שינון או הבנה. מה ההבדל בינהם. למה דיקלום סיכום של המורה אינו מספיק כדי לייצר הבנה.

• איך לחבר ידע חדש לידע קודם, איך ללמד הבנת הנקרא, איך ללמד חשבון באופן המאפשר.בונה יכולת חשיבה מתמטית, איך לייצר תחושת שייכות ולמה היא חשובה, מה עושים עם תלמידים שלא מתענינים במקצוע מסוים בכלל, איזה יתרון יש לבית הספר על לימוד אישי פרטני, למה תלמידים לומדים מהר מאד שימוש באפליקציות בטלפון אבל לא מסוגלים ללמוד בכיתה, איך ללמד בכיתה הטרוגנית, לומד עצמאי - איך עושים את זה. ועוד.

כפי שהסתבר במהלך המפגשים וההאינטרקציות עם מורים בקהילות הנוירופדגוגיות שלנו, די למורים במידע קטן יחסית אודות עקרונות הפעולה הבסיסיים של המנגנונים הנ"ל.

מניסיוננו ידיעת עקרונות הפעולה הבסיסיים האלה מאפשרת להם לנתח את המצבים האתגרים הנ"ל ולמצוא להם פתרון נוירופדגוגי יעיל ומועיל מאד.

-----

מהי חשיבה מנגנונית:

התבוננות וחשיבה מנגנונית מתייחסים לחשיבה בעזרת ידע על מנגנוני הפעולה של המוח, ויכולת להשתמש בידע הזה כדי לנתח ולפתור מצבים ואתגרים איתם אנחנו מתמודדים בכיתה.

מה זה מנגנון?

מנגנון הוא אוסף חלקים שעובדם לפי חוקים ועקרונות פעולה ברורים כדי לבצע פעולת למטרה מסוימת.

לדוגמה: שעון מכני מורכב מאוסף גלגלי שיניים שמזיזים את המחוגים בקצב קבוע ומסמנים לנו מה השעה.

מה כמות הידע הדרושה לניתוח נוירופדגוגי של ארועים בכיתה

במהלך השניים הצלחנו לזקק עבור אנשי חינוך את עקרונות הפעולה הבסיסיים של מנגנוני המוח המרכזיים: למידה וזיכרון, הנעה תיגמול ומוטיבציה, ומנגנון המתח, ולהציג אותם באופן ברור וקל לזכירה. בעזרת הידע הזה הצלחנו עד כה לענות על כל השאלות והאתגרים שהציגו לפנינו מורים ואנשי חינוך ואיפשרנו להם לשפר את ההוראה שלהם משמעותית. אותם עקרונות עומדים בבסיס הלמידה וההתנהגויות של כולנו גם בחיי היומיום, וגם במצבים אחרים (לדוגמה התמודדות עם התמכרויות שונות, ועם טראומות שונות).

עיקרו של מידע זה מתואר בקצרה בהמשך הפוסט.

איך אנחנו מנגישים את הידע

לצורך הצגת המנגנונים המוחיים אנחנו משתמשים במטאפורות מושגיות, ומעמיקים בפרטים היותר ביולוגיים רק כשהמורים מבקשים.

לסיכום:

חשיבה מנגנונית היא חשיבה המסתמכת על

הכרות עם מנגנונים מרכזיים של המוח, הבנת עקרונות הפעולה שלהם, והבנת היחסים ביניהם.

מטרתה אפשרות ניתוח נוירופדגוגית של סיטואציות ופרקטיקות בכיתה,

ויצירת בסיס חשיבה והבנה להתנסות חוקרת - בכיתה.

.

------

מנגנוני המוח

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 המנגנונים הבאים

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" (חוסם חשיבה) - האוטומאטים יפעלו גם בזמן מבחן.

לקריאה נוספת:

מה זו קסקדת השרידה והמתח ?

איך פועלת מערכת המתח? למה הרגשת מתח מסוכנת למשתקם מהתמכרות? מה עושים? ההקדמה

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.

לקריאה נוספת

אופי ודופי- ומפתחות גן העדן - או איך פועלת מערכת ההנעה והתגמול המוחי

נירופדגוגיה: לא על המוטיבציה האינדבידואלית לבדה (ראו תחת מאמרים).

כוחה של המוטיבציה החברתית - איך להשתמש בה, וממה צריך להזהר. דוגמאות מהכיתה, ורלוונטיות לשיקום

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.

לקריאה נוספת

שפה חדשה - בדרך לפדגוגיה מונחית מח (תחת מאמרים באתר)

נירו-פדגוגיה – קווי מתאר ללמידה (תחת מאמרים באתר)

• איך מחברים מידע חדש לידע קודם - מאיים של ידע - לזכירה, חשיבה והבנה

• חשיבה מתמטית לגיל הרך ומיומנויות מוטות עתיד - או - למה ללמוד את לוח הכפל?

• מהי הבנה, איך נוצרות הבנה ואי-הבנה במוח ומה המשמעות של כך ללמידה והוראה

• "הבנת הנקרא" תוך חיבור לידע קודם - ממודל של "העברת ידע" למודל של בניית רשת דרכים מחוברת ועשירה

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 אופי ודופי- ומפתחות גן העדן - או איך פועלת מערכת ההנעה והתגמול המוחי

דלגו על ההסברים השונים המובאים בו בסוגריים) ונסו לנתח את הרכיבים השונים של מנגנון התיגמול המוחי המוזכרים בו -

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

לקריאה נוספת ראו בפוסטים השונים באתר. הנה כמה דוגמאות.

• 
  

• איך אנחנו בונים מפת מושגים - צ`אנק נוירופדגוגי - בקורס נוירופדגוגיה? (8)

• קורס לנוירופדגוגיה מעשית - הצעה לסילבוס בסיס.

זיכרון

שפה חדשה - בדרך לפדגוגיה מונחית מח

נירו-פדגוגיה – קווי מתאר ללמידה

• איך מחברים מידע חדש לידע קודם - מאיים של ידע - לזכירה, חשיבה והבנה

• חשיבה מתמטית לגיל הרך ומיומנויות מוטות עתיד - או - למה ללמוד את לוח הכפל?

• מהי הבנה, איך נוצרות הבנה ואי-הבנה במוח ומה המשמעות של כך ללמידה והוראה

• "הבנת הנקרא" תוך חיבור לידע קודם - ממודל של "העברת ידע" למודל של בניית רשת דרכים מחוברת ועשירה

רוורד

נירופדגוגיה: לא על המוטיבציה האינדבידואלית לבדה (ראו תחת מאמרים).

• אופי ודופי- ומפתחות גן העדן - או איך פועלת מערכת ההנעה והתגמול המוחי

• ביסוס תחושת ההצלחה - ירידה במפלס הלחץ, עליה בתחושה הטובה, ועליה בהשגים - דוגמאות של מורים

• איך קנביס משפיע על סלילת הזיכרון במוח. גיל הנעורים - הזדמנויות מול סיכונים - הסבר מונגש (הפוסט הנ"ל מתייחס למערכת התגמול והיחס שלה לזכירה ארוכת טווח).

מתח

מתח משנה לנו את המוח. זה טוב או רע? מה היתרונות ומה האתגרים (מתח, רוורד וזיכרון

מה זו קסקדת השרידה והמתח ?

--

עוד דוגמה למה זה מנגנון ומהו ניתוח מנגנוני הו 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.

מנגנון של שעון