Сегодня умение хорошо считать нельзя назвать само собой разумеющимся. Согласно отчетам международных организаций, почти треть взрослых в развитых странах обладает математическими навыками на уровне ученика начальной школы. Образовательные программы не всегда способны устранить этот разрыв — порой они даже усиливают различия между детьми. Более подготовленные школьники получают больше внимания педагогов, что способствует их дальнейшему успеху.
Высокие учебные достижения тесно связаны не только с уровнем жизни и условиями в семье, но и с индивидуальными чертами личности. Известно, что у более успешных студентов часто проявляется сильная заинтересованность в социальном взаимодействии и высокий уровень самодисциплины. Впрочем, за пределами социальных и психологических факторов быстро растет интерес к биологическим аспектам обучения.
Биология мозга и математические успехи
В последние годы ученые отмечают: ключ к усвоению сложных дисциплин во многом кроется в устроении самого мозга. Оказалось, что структура и взаимодействие различных его областей могут сказываться на способности к обучению не меньше, чем школьные методы и старания учеников.
В совместном проекте, проведенном исследователями из Оксфордского университета, Университета Торонто, Университета Макгилла и Стэнфордского университета, были проанализированы возможности по улучшению математических знаний с помощью современных технологий.
Эксперимент: инновационный подход к обучению
В исследовании приняли участие 72 добровольца — и мужчины, и женщины примерно двадцати двух лет. Их разделили на три равные группы. В течение пяти дней участники решали математические задания и тренировались в запоминании числовых комбинаций, причем сложность задач возрастала ежедневно, а времени на выполнение оставалось все меньше.
Одна из групп служила контрольной, а вот две другие испытывали на себе процедуру транскраниальной стимуляции случайным шумом (tRNS) — относительно современного, неинвазивного метода, мягко воздействующего на мозговую активность с помощью электрических сигналов разной частоты. В одной подгруппе стимуляция проводилась в дорсолатеральной префронтальной коре — зоне, отвечающей за освоение новых знаний. В другой — в затылочно-теменной области, задействованной в обработке информации.
Нейрохимические процессы и прогресс в учебе
Ученые тщательно изучили работу головного мозга участников до и после тренировок, используя не только современные методы сканирования, но и измеряя концентрацию гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) — ключевого медиатора центральной нервной системы, который регулирует баланс между торможением и возбуждением нейронов.
Обнаружилось, что у части испытуемых слабая функциональная связь между лобной и теменной частями мозга мешала стремительному усвоению знаний. Однако мягкая электрическая стимуляция префронтальной коры помогла им быстро наверстать упущенное. Эксперты считают, что это происходит благодаря активации нейронных цепей и снижению уровня ГАМК, что способствует формированию новых синапсов — именно они нужны мозгу для фиксации навыков.
Потенциал нейростимуляции для образования
Эксперимент подтвердил: состояние префронтальной коры во многом определяет успех обучения, особенно в случае математических предметов. Позитивные изменения наблюдались именно у тех, кто изначально испытывал трудности. Это открывает дорогу новым подходам к помощи студентам вне зависимости от их исходных возможностей — ведь современные технологии способны частично нивелировать биологические различия, затрудняющие учебу.
Дальнейшее развитие подобных методов может подарить надежду миллионам людей, считающих математику одной из самых трудных и недоступных дисциплин, а значит — расширить горизонты образования и личностного роста.
Источник: naked-science.ru
