Neuroscience and learning (furb may, 2018)
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Palestra na FURB em Maio, 2018
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Neuroscience and learning (furb may, 2018)
- 1. Neuroscience and Learning: evidence-based approach to best practices in the classroom MIRELA RAMACCIOTTI FURB MAY, 2018
- 2. Premise “Designing educational experiences without knowledge of the brain is like designing a glove without knowledge of the hand.” Leslie Hart (1983)
- 3. Objectives 1. MBE: definition & principles 2. 6 Practices based on Principles 3. 6 Practices to refute Myths 4. Review and Expand 5. Evaluate
- 5. Transdisciplinary science At the intersection of the primary areas of Neuroscience, Psychology and Education and based on their History, Philosophy and Epistemology (Tokuhama-Espinosa, 2014) Tokuhama-Espinosa, 2010
- 6. Principles in the Science of MBE • Universal concepts • Well established • Evidenced based approach
- 7. MBE Principles (prior knowledge) • #1: “Each brain is unique and uniquely organized. Human brains are as unique as faces.” • # 2 : “All brains are not equal because context and ability influence learning.” • # 3 : “The brain is changed by experience.” • # 4 : “The brain is highly plastic.” • # 5 : “The brain connects new information to old.” • # 6 : “Attention + Memory = Learning” (Tokuhama-Espinosa, 2017)
- 8. Objective #2 1. 6 Practices based on Principles
- 9. Principle #1: Each brain is unique • Ex.: Mind Maps www.mindmeister.com USE VARIATION & TRANSDISCIPLINARITY (Best Practice #5 inTokuhama-Espinosa, 2014)
- 10. Principle # 2: Context and ability shape our brains MANAGE THE LEARNING AT THE INDIVIDUAL LEVEL (BEST PRACTICE #5 IN TOKUHAMA-ESPINOSA, 2014) • Consider each student from the point where s/he is to the point s/he can achieve • Ex: (create their own portfolio online) www.wixie.com
- 11. Principle # 3: The brain changes with experiences GIVE CONSTANT (QUALITY) FEEDBACK TO IMPROVE LEARNING (BEST PRACTICE #5 IN TOKUHAMA-ESPINOSA, 2014) • Use activities that cater for the social nature of learning • Ex.: online journals (blogger) Photo by Northfield.org on Foter.com / CC BY-NC-SA
- 12. Principle # 4: The brain is highly plastic STUDENTS CORRESPOND TO EXPECTATIONS (BLACKWELL, TRZESNIEWSKI,& DWECK, 2007) • Pygmalion Effect: students correspond to the expectations we have for them • What’s you take on intelligence? How do you see it? • Photo by Internet Archive Book Images on Foter.com / No known copyright restrictions
- 13. POP QUIZ Source: www.writemath.com (free download)
- 14. Principle # 5: The brain connects new information to old INVEST IN MEANINGFUL ELABORATIONS (Stein & Bransford, 1979;Weinstein, 1982) • Learning must make sense and be based upon each learner’s elaboration. • Ex.: https://www.thinglink.com/scene/937332690657476611
- 15. Feedback IRRELEVANT ELABORATION • Most probably 2 to 3 words RELEVANT ELABORATION • Most probably 6 to 7 words Adapted from: Stein, B. S., & Bransford, J. D. (1979). Constraints on effective elaboration: Effects of precision and subject generation. Journal ofVerbal Learning andVerbal Behavior, 18(6), 769-777.
- 16. Principle # 6: learning = memory + attention DEVELOP STUDENTS’ ABILITY TO TAKE NOTES AND SUMMARIZE IDEAS (Piolat, Olive & Kellog,2005) • Note taking demands constant refining and elaboration (C + S + P) • Writing uses up brain “real estate” + neural networks • Ex.: www.padlet.com
- 17. Verification Principle Best Practice #5:The brain connects new information to old Use variation & transdisciplinarity # 3:The brain changes with experiences Manage the learning at the individual level # 4:The brain is highly plastic Give constant (quality) feedback to improve learning # 6: learning = memory + attention Students want to correspond to your and their expectations as well # 2: Context and ability shape our brains Promote and invest in active construction (physical & mental) of knowledge #1: Each brain is unique Develop students’ ability to take notes and summarize ideas
- 18. Verification: feedback Principle Best Practice #1: Each brain is unique Use variation & transdisciplinarity # 2: Context and ability shape our brains Manage the learning at the individual level # 3:The brain changes with experiences Give constant (quality) feedback to improve learning # 4:The brain is highly plastic Students want to correspond to your and their expectations as well #5:The brain connects new information to old Promote and invest in active construction (physical & mental) of knowledge # 6: learning = memory + attention Develop students’ ability to take notes and summarize ideas
- 19. Objective #3 1. 6 Practices to refute Myths
- 20. Neuromyth : The brain has unlimited capacity SPACED X MASSED LEARNING (BAHRICK ET AL , 2003; KORNELL, 2009) “Revisiting ideas and concepts solidifies learning (…) the harder the learning task, the more time and space [is] needed between learning moments.” (Tokuhama-Espinosa, 2014, p. 130-131) Ex: www.kahoot.com; www.quizlet.com ; www.socrative.com
- 21. Neuromyth : Emotion and Cognition can be divorced “THERE IS NO DECISION WITHOUT EMOTION.” (ENHANCE CHALLENGE AND INHIBIT THREAT PRACTICE #35 IN TOKUHAMA-ESPINOSA, 2014) • All of us learn from observation (Meltzoff & Moore, 1977) • Provide learning environments where people can learn from their mistakes and where there is no threat or fear.
- 22. Neuromyth : Everything important about the brain happens by the age of 3 HABITS OF MIND (COSTA & KALLICK, 2005)E LEARNING AS FLUID” (BEST PRACTICE #34 IN TOKUHAMA-ESPINOSA, 2014) • It is actually impossible for the brain not to learn (…) the human potential to learn exists throughout the life span.” (Tokuhama-Espinosa, 2014, p. 229)” * * Barring neurodegenerative disorders Ex: Develop “Habits of Mind” www.youtube.com/watch?v=WdH2vRZj6ds
- 23. Neuromyth : Brain parts work in isolation STIMULATE INTERACTION, COLLABORATION AND NETWORKS (BEST PRACTICE #27 IN TOKUHAMA-ESPINOSA, 2014) Ex: “the pedagogy of listening” from Reggio Emilia : begin by hearing what your students have to say
- 24. Neuromyth : Some people use more their left/right side of the brain PROMOTE RECIPROCAL TEACHING (BROWN & PALINCSAR,1987) 1987) 2014) Follow these steps: 1. Questioning 2. Clarifying 3. Summarizing 4. Predicting https://www.learner.org/courses/neuroscience/common_includes/si_flowplay er.html?pid=2380
- 25. Neuromyth : Our brain remembers everything objectively RETRIEVAL PRACTICE (KARPICKE & ROEDIGER, 2008), PURPOSEFUL) (BEST PRACTICE #4 IN TOKUHAMA -ESPINOSA, 2014) Test = Assessment AS LEARNING Image: https://tse1.mm.bing.net/th?id=OIP.ltWkMmILuBhVjcL4nI1cnwEsDk&w=261&h=187&c=7&qlt=90&o=4&dpr=125&pid=1.7:
- 27. Knowledge & Critical Thinking • “A little knowledge can be a dangerous thing. Overly broad generalizations, the application of animal studies to humans, and stretching conclusions beyond their intended scope have led to some misguided gestures in the classroom. • Teachers need to be critical consumers of “brain-based” information. • “Far too many neuromyths continue to be repeated in educator circles.” (Tokuhama-Espinosa, 2014, p. 11)
- 28. Let’s Review • https://view.genial.ly/5af4a811e80be017f860535b/mbe-best-practices Photo on Foter.com
- 29. Review & Expand Mind Brain Education 1.Stimulate imagination Limited capacity What kind of language learning fosters imagination? 2.There is no cognition without emotions Emotions are impulses and universally recognizable How can language help us develop that connection? 3.Habits of mind “the brain cannot not learn” How can language pave this path? 4.Interaction and collaboration The brain works through connections How can language development foster that? 5.Memory reactivation The brain does not record things objectively In what ways can language aid memory encoding, storage and retrieval?
- 31. Evaluation 3 things you learned today 2 things you will share 1 thing you will use to change your routine Mail to: contato@neuroeducamente.com.br
- 32. Objectives 1. MBE: definition & principles 2. 6 Practices based on Principles 3. 6 Practices to refute Myths 4. Review and Expand 5. Evaluate
- 33. References Annenberg Foundation (n.d.). “A Tale of Two Cases: Brooke and Nico.” [video]. Retrieved from: www.learner.org/courses/neuroscience/common_includes/si_flowplayer.html?pid=2380 ASCD (2017). Habits of Mind Animations: Listening with Understanding and Empathy [video]. Retrieved from: https://www.youtube.com/watch?v=gFmE3cueJcc Bahrick, H. P., Bahrick, L. E., Bahrick, A. S., Bahrick, P. E. (1993). Maintenance of foreign language vocabulary and the spacing effect. Psychological Science, 4, 316–321Big Think (2014). Michio Kaku on the Evolution of Intelligence [video]. Retrieved from: https://www.youtube.com/watch?v=bu7VulZUUdE Blackwell, L. S., Trzesniewski, K. H., & Dweck, C. S. (2007). Implicit theories of intelligence predict achievement across an adolescent transition: A longitudinal study and an intervention. Child development, 78(1), 246-263. Brown, A. L., & Palincsar, A. S. (1987). Reciprocal teaching of comprehension strategies: A natural history of one program for enhancing learning. Ablex Publishing. Costa, A., & Kallick, B. (2005). Habits of mind. Hawker Brownlow. Edutopia, The Sensory Room.” The Sensory Room, Edutopia, 19 Apr. 2017, www.youtube.com/watch?v=WdH2vRZj6ds Karpicke, J. D., & Roediger, H. L. (2008). The critical importance of retrieval for learning. Science, 319(5865), 966-968. Kornell, N. (2009). Optimising learning using flashcards: Spacing is more effective than cramming. Applied Cognitive Psychology, 23(9), 1297-1317. Meltzoff, A. N., & Moore, M. K. (1977). Imitation of facial and manual gestures by human neonates. Science, 198(4312), 75-78. OECD. (2002). Understanding the brain: Towards a New Learning Science. Paris: OECD Piolat, A., Olive, T., & Kellogg, R. T. (2005). Cognitive effort during note taking. Applied Cognitive Psychology, 19(3), 291-312.Tokuhama-Espinosa, T. (2014). Making Classrooms Better: 50 Practical applications of Mind, Brain and Education Science. New York: NY. Norton & Company Stein, B. S., & Bransford, J. D. (1979). Constraints on effective elaboration: Effects of precision and subject generation. Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior, 18(6), 769-777. Tokuhama-Espinosa, T. (2014). Making classrooms better: 50 practical applications of mind, brain, and education science. WW Norton & Company. Tokuhama-Espinosa, T. (2017). International Delphi panel on Mind Brain, and Education science. Quito, Ecuador: Author. Downloaded 4 April 2017 from https://drive.google.com/file/d/0B8RaPiQPEZ9ZbF9RRWE2V055UGc/view?usp=sharing Weinstein, C. E. (1982). Training students to use elaboration learning strategies. Contemporary Educational Psychology, 7(4), 301-311.
Editor's Notes
- Posteriormente a prof. Tracey Tokuhama-Espinosa, atualmente em Harvard, trouxe grande embasamento e explicação para a consolidação de princípios, que são (slide) em suas obras recentes com destaque para o livro de 2010 intitulado Mind, Brain and Education Science.
- O primeiro princípio diz respeito à nossa individualidade. Cada cérebro é único, assim como nossos rostos. Nascemos todos com a mesma estrutura básica do cérebro, mas sua organização e as redes neurais que cada cérebro formas são única e individualmente realizados. Por isso, não há dois cérebros iguais como também não há uma forma única de aprender.
- O segundo princípio aborda o porquê de nossa diferenciação (ler slide). Nascemos não apenas com diferentes habilidades, que podemos desenvolver ou não, mas aprendemos de formas diferentes porque estamos inseridos em ambientes diferentes e temos diferentes interações ao longo de nossa vida. Isso significa que tanto nossa genética quanto aquilo que vivemos influenciam nosso sucesso ao longo da vida. Somos natureza e interação e nossas diferenças se devem não apenas à inteligência que temos, mas, e principalmente, na forma com que somos criados, nutridos e estimulados ao longo da vida. O segredo está, como afirma a Prof. Tracey Tokuhama-Espinosa, em aumentar ao máximo o potencial com o qual somos dotados.
- A cada dia acordamos com um cérebro diferente daquele com o qual fomos dormir. Isso se explica porque cada experiência, sentimento ou pensamento que temos altera a estrutura física do cérebro. Tanto o uso quanto a falta dele alteram fisicamente a estrutura cerebral. O cérebro se transforma quando encontramos e tentamos lidar com formas diferentes de tratar um problema, enfrentar desafios ou mesmo de encarar nossa vida. O cérebro é uma máquina muito eficiente de aprender. Aprendemos constantemente, coisas boas ou ruins, e aquilo que consolidamos, através da repetição dos estímulos, isto é de nossas experiências, acaba por nos formar.
- O cérebro é uma máquina plástica que aprende ao longo da vida. Há, no entanto um declínio cognitivo geral na maturidade. Mas, há formas de lidar com esse possível declínio: a primeira boa notícia é que a vitalidade cognitiva na idade avançada melhora com exercícios físicos e também com novos aprendizados, como por exemplo, uma língua. A segunda boa notícia é que, com o aumento da idade há também um aumento nas habilidades e na expertise ou proficiência (também conhecido como sabedoria da maturidade). Em outras palavras: cachorro velho aprende novos truques sim!
- Ao aprender somos como uma casa, não se constrói nada do telhado para baixo...começamos pela base, pelas fundações e isso no cérebro é igual a conhecimento prévio. Fincamos novas informações naquilo que já conhecemos, da mesma forma, que aprendemos algo complexo ao entender um pouco de cada vez. Precisamos dar mais atenção à forma que lidamos com a educação desde cedo para que as crianças possam aprendem sempre, da melhor forma e calcada em experiências ricas desde a mais tenra idade.
- Ao aprender somos como uma casa, não se constrói nada do telhado para baixo...começamos pela base, pelas fundações e isso no cérebro é igual a conhecimento prévio. Fincamos novas informações naquilo que já conhecemos, da mesma forma, que aprendemos algo complexo ao entender um pouco de cada vez. Precisamos dar mais atenção à forma que lidamos com a educação desde cedo para que as crianças possam aprendem sempre, da melhor forma e calcada em experiências ricas desde a mais tenra idade.
- O cérebro é um órgão do corpo humano e como tal sua capacidade tem limite. A confusáo é gerada quando se confunde capacidade com imaginação. Essa realmente não tem limites e é um produto de nossa mente. TOdos nós nascemos com um potencial enorme, fruto em parte de nossa herançca genética, mas vários fatores, como nutrição, status socieconômico e qualidade de educação vão influenciar e, por vezes, podem até limitar, nossa capcidade cerebral
- O cérebro é um órgão do corpo humano e como tal sua capacidade tem limite. A confusáo é gerada quando se confunde capacidade com imaginação. Essa realmente não tem limites e é um produto de nossa mente. TOdos nós nascemos com um potencial enorme, fruto em parte de nossa herançca genética, mas vários fatores, como nutrição, status socieconômico e qualidade de educação vão influenciar e, por vezes, podem até limitar, nossa capcidade cerebral
- O cérebro é um órgão do corpo humano e como tal sua capacidade tem limite. A confusáo é gerada quando se confunde capacidade com imaginação. Essa realmente não tem limites e é um produto de nossa mente. TOdos nós nascemos com um potencial enorme, fruto em parte de nossa herançca genética, mas vários fatores, como nutrição, status socieconômico e qualidade de educação vão influenciar e, por vezes, podem até limitar, nossa capcidade cerebral
- O cérebro é um órgão do corpo humano e como tal sua capacidade tem limite. A confusáo é gerada quando se confunde capacidade com imaginação. Essa realmente não tem limites e é um produto de nossa mente. TOdos nós nascemos com um potencial enorme, fruto em parte de nossa herançca genética, mas vários fatores, como nutrição, status socieconômico e qualidade de educação vão influenciar e, por vezes, podem até limitar, nossa capcidade cerebral
- O cérebro é um órgão do corpo humano e como tal sua capacidade tem limite. A confusáo é gerada quando se confunde capacidade com imaginação. Essa realmente não tem limites e é um produto de nossa mente. TOdos nós nascemos com um potencial enorme, fruto em parte de nossa herançca genética, mas vários fatores, como nutrição, status socieconômico e qualidade de educação vão influenciar e, por vezes, podem até limitar, nossa capcidade cerebral
- O cérebro é um órgão do corpo humano e como tal sua capacidade tem limite. A confusáo é gerada quando se confunde capacidade com imaginação. Essa realmente não tem limites e é um produto de nossa mente. TOdos nós nascemos com um potencial enorme, fruto em parte de nossa herançca genética, mas vários fatores, como nutrição, status socieconômico e qualidade de educação vão influenciar e, por vezes, podem até limitar, nossa capcidade cerebral
- “Um pouco de conhecimento pode se tornar algo perigoso. Generalização muito abrangentes, a aplicação de estudos com animais em humanos e o alargamento de conclusões para além do âmbito a que se pretendem tem sido causa de gestos mal direcionados em sala de aula. Professores precisam aprender a serem consumidores críticos da informação com “base no cérebro”. Há neuromitos demais que continuam a serem repetidos em círculos educacionais.” (Tokuhama-Espinosa, 2014, p. 11)