Brug tussen brein en klas

Presentatie over: "Brug tussen brein en klas"— Transcript van de presentatie:

1 Brug tussen brein en klas
Harry Gankema Brug tussen brein en klas De relatie tussen onderwijsdoelen en neurale verwerkingsmogelijkheden

2 Opbouw Wat is kennis, wat valt er zoal te leren?
Leerbronnen: natuur en cultuur Bewustzijn: de dompteur in ons Intentie, motivatie en drive Metacognitie en reflectie

3 Wat is leren? K → K’. leren = Δk (pop, evc etc) leren = K → K
Leren is de intentionele actie die er op is gericht om kennis of vaardigheden te verwerven waarover de lerende niet beschikt maar zou moeten/willen beschikken K → K’. leren = Δk (pop, evc etc) Leren is de neurale verandering die ontstaat naar aanleiding van de waardering van een mentaal/fysieke actie. leren = K → K

4 Kennis

5 Wat is kennis?

6 Wat is kennis? Weggemans: het geheel van betekenissen, begrippen, vaardigheden, werkwijzen etc., die voor juist en waar wordt gehouden en richting geeft aan het handelen. Cognitie: de mentale activiteit die de processen van leren, waarnemen, herinneren, denken, interpreteren, geloven en probleem-oplossen bevat. HET VERMOGEN TOT HANDELEN In je hoofd: cognitie, buiten jezelf: kennis

7 Cognitie: het vermogen tot handelen

8 Cognitie: het vermogen tot handelen
Onbewust, direct voortvloeiend uit genetische structuur

9 Cognitie: het vermogen tot handelen
Bewust, gevolg van intentioneel leerproces Onbewust, voortvloeiend uit emotioneel geladen ervaring

10 Kennis: het vermogen tot toepassen
Kennis: weten en kunnen Meta-cognitief combineren: niet weten maar wel kunnen

11 Kennisbronnen

12 Associatieve gebieden
Neuraal en mentaal Waarnemen Acties Bepalen acties Verwerken Mentale processen Neurale processen Lichaam Omgeving Inputsectoren Associatieve gebieden Outputsectoren Neurale signalen Acties

13 Welke omgeving? Natuur Cultuur

14 Overgang van de leeromgeving naar een neuraal proces naar betekenis:
Zintuiglijke impulsen of fysiologische acties laten neurale sporen na die via neurale en eventueel emotionele labeling een mentale equivalent krijgen die als ‘betekenis’ kan worden omschreven. Doel: de ervaren processen kunnen herhalen/verbeteren (fysiologisch) De ervaren processen beter kunnen duiden (zintuiglijk ervaring)

15 Van X naar Y Onze hersenen ‘zijn ontworpen’ om fysieke processen (X) om te zetten tot mentale processen (Y) die de basis zijn van betekenisgeving. Daarbij drie soorten X: Eigen fysiologie (leren lopen, serveren met tennis) De inherente logica van de wereld om ons heen (het waait en de boom valt om) Een talig beschreven model van de werkelijkheid: (door drukverschillen op de aarde gaan luchtdeeltjes bewegen waarbij voorwerpen in die stroom kunnen omvallen als de uitgeoefende kracht groter is dan de weerstand uitgeoefend door het contact met de aarde) Natuur Cultuur

16 Cultuur: stellingen Kenmerk XNatuur: werkelijkheid zoals die zich in tijd en ‘causaliteit’ voltrekt. Afgeleid mentaal proces: situatieonafhankelijke betekenisgeving aan fysieke processen (“hete objecten doen pijn”) Taal bestaat erg kort. Onze hersenen beschikken niet over een ‘language-based’ informatieverwerkingssysteem. Kenmerk XCultuur: werkelijkheid beschreven in categorieën , met logische relaties tussen die categorieën. Afgeleid mentaal proces: vertaling logische labels naar bestaande emotionele labels en logische relaties gebruiken als filmscript. (“mijn buurman koopt een nieuwe keuken van de eenmalige uitkering en de keukenboer betaalt meer belasting”: Keynes)

17 Ook cultuur kan natuur zijn!

18 Bewustzijn

19 Leren vraagt om bewustzijn
Leren is de neurale verandering die ontstaat naar aanleiding van de waardering van een mentaal/fysieke actie. De waardering is gerelateerd aan een norm en aan een normerend ‘systeem’. Het systeem dat de mentaal/fysieke actie aanstuurde kan niet samenvallen met het systeem dat normeert (zelfreferentie). Leren in een zelfreferent systeem (reptiel; intelligente robot) is gerelateerd aan het systeem en kan niet tot een andere identiteit leiden dan die van de soort.

20 Evolutie van bewustzijn, reptiel
Zelfreferent leren: optimaliseren van handelingen die direct voortvloeien uit de genetische structuur Synaptogenese en pruning leiden tot een krokodil die vist zoals een krokodil hoort te vissen. Piaget: kind tot 2 jaar: ik ben de wereld Ontwikkeling van de identiteit van de soort Kennis: systeem I

21 Evolutie van bewustzijn, zoogdier
Scheiding tussen ‘zelf’ en ‘omgeving’. Omgevingsbewust. Waarderen door ‘zelf’ van zintuiglijke input tot betekenis via ‘emotionele labeling’ van ervaring. Speelfase maar ook latere ervaringen leiden tot een persoonlijke set van betekenissen mbt de omgeving Piaget: kind van 2-10 jaar: ik en de wereld Ontwikkeling van individualiteit Kennis: systeem II

22 Evolutie van bewustzijn, mens
Scheiding tussen ‘ik’ en ‘zelf’. Zelfbewust. Talige distantie maakt persoonlijke waardering van gevoelde betekenissen mogelijk in relatie tot het deelnemen in het maatschappelijke verkeer. Talige participatie in samenleving leidt tot gedistantieerde waardering van persoonlijke ervaring Piaget: kind vanaf 12 jaar: ik in de wereld Ontwikkeling van persoonlijkheid Kennis: systeem III

23 Cognitie & emergentie

24 De dompteur en het bewuste
Emergentie. Een hoger systeem dat voortvloeit uit een lagere heeft een nieuwe set aan eigenschappen en functies. Dit hogere systeem gebruikt de eigenschappen van het lagere voor andere doelen dan mogelijk zijn in het lagere. Een dompteur kan het ontwerp en de functionaliteit van de zeehond gebruiken om hem dingen te laten doen, die hij zelf nooit bedacht zou hebben.

25 De dompteur in ons Systeem II (zoogdier) gebruikt synaptogenese en pruning om tot een steeds preciezere beleving van de omgeving te komen. Systeem III (mens) labelt ‘somatische stempels’ aan taalbegrippen en kan van daaruit talig redeneren los van hier en nu.

26 Motivatie

27 Leren vraagt om een doel
Leren is de neurale verandering die ontstaat naar aanleiding van de waardering van een mentaal/fysieke actie. De waardering is alleen mogelijk als het resultaat van de actie is te relateren aan een intentie. Systeem I, zelfreferent: de drives die samenhangt met het systeemontwerp, de parameters die het beest in beweging zetten. Eten, veiligheid, voortplanting etc. Systeem II, zoogdier: de motieven die voortvloeien uit de emotionele betekenisgeving van eerdere ervaring. Als ik bij haar zeur krijg ik een snoepje, bij hem een trap. Systeem III, mens: de rationele doelen die voortvloeien uit deelname aan het maatschappelijke verkeer. Ik ga hem leren die hond niet meer te trappen.

28 Een hiërarchie van doelen
Een emergent systeem kan de eigenschappen van een lager systeem wel voor nieuwe doelen gebruiken, maar het kan de eigenschappen niet veranderen. Een drive grijpt daarom dieper in dan een motief die weer meer impact heeft dan een rationele keuze. Systeem I: stop met roken; Systeem II: je kan toch proberen hem leuk te vinden; SysteemII: vandaag ga ik me wat spontaner gedragen.

29 Metacognitie

30 Kennis: systeem IV Zeer gereduceerd
Het coherente kennissysteem zoals dat in een samenleving functioneert. Dat wat waar, gekend en/of betekenisvol wordt geacht. Niet belichaamde kennis, objectief. Een virtueel model van de fysieke wereld Zeer gereduceerd ‘Waar’ en ‘betekenisvol’ zijn gerelateerd aan andere elementen in systeem IV, slechts indirect aan de fysieke wereld zelf. Een wereld met zijn eigen doelen en betekenissen als drive voor handelen.

31 Metacognitie Het vermogen om mentale/fysieke acties uit te voeren door het combineren van belichaamde (systeem II en III) kenniselementen met objectieve kennis (systeem IV) vanuit doelen en met een systematiek die voortkomen uit systeem IV. Een student die volgende week een tentamen haalt door alle nodige stappen in kaart te brengen en te anticiperen op kennisgeneratie die nog moet plaatsvinden. De werfeigenaar die een klant belooft over drie maanden een jacht op te leveren. Ontstaat als systeem IV zelfstandig bewoont kan worden, vanaf 18 jaar.

32 De relatie tussen kennis en cognitie
Mens in relatie tot zijn oorsprong: natuur Aanpassing van de mens aan zijn eigen schepping: cultuur Fysiologische kennis I Gevoelde betekenis) II Gedeelde, verwoorde betekenisgeving (taalvaardigheid) III Maatsch. kennis tussen mensen (media, vooral folio) IV Verwoording Internalisering Zingevend handelen Zintuiglijke ervaring van betekenis Leren buiten onderwijs: Directe relatie tussen systeem II en IV. Moderne handleidingen en ICT-tools (iPhone, simulaties, gaming) zijn hier op gebaseerd Leren in onderwijs IQ gebaseerd: decodering van talige structuren naar natuurlijke structuren en v.v.

33 Betekenis voor het onderwijs.
Een hoger systeem kan pas ontwikkelt worden als het lagere ‘volwassen’ is. Een kind dat iets niet snapt in systeem II kan er in III geen zinnig werkstuk over maken. Kennis ontwikkelt zich van I => IV. Het onderwijs van IV => I. De hersenen zijn meer geschikt voor het leren aan een context dan aan een text. Buiten het onderwijs is text ondersteunend aan context. In het onderwijs is context de beloning na het zwoegen op text. Er zit aanmerkelijk meer kennis in een contextuele structuur dan een gestructureerde text. Maar als leren = Δk, dan is Δk beter te ontdekken in een text dan in een context. Zonder drive of motief kan kennis wel opgeslagen worden maar niet geleerd.