Pedagogische basis: Samenvatting

Puberbrein en leren leren

1 Inleiding

Leraar, leerling, leren: 3 begrippen die onlosmakelijk met elkaar verbonden zijn en als gemeenschappelijke noemer ‘de school’ hebben.

Leren is echter geen exclusief domein van de school. Het kent diverse verschijningsvormen en vindt plaats in allerlei leeromgevingen. Kinderen leren altijd en overal: thuis, op school, in de jeugdbeweging, op straat, voor de televisie, achter de computer, …. Ze leren de dagen van de week, de hoofdsteden, de rivieren van Europa (kennis); ze leren lezen, onderhandelen, fietsen, met mes en vork eten, op zoek gaan naar informatie (vaardigheden); en ze leren kritisch zijn, leergierig, zelfzeker (attitudes). Leren is dus duidelijk meer dan studeren. Het gebeurt meestal natuurlijk en is prettig: we willen iets leren. Studeren ervaart men vaak als verplicht, saai en vermoeiend: we moeten iets leren. Het onderscheid tussen natuurlijk leren en studeren wordt vaak uitgedrukt met de begrippen schools/formeel leren enerzijds en buitenschools/informeel leren anderzijds

Het gemeenschappelijke aan alle vormen van leren is dat het over het algemeen gaat om een min of meer duurzame gedragsverandering. Door te leren verandert er namelijk vaak wat in je gedrag. Je gaat dingen anders doen of je gaat anders denken doordat je dingen bijgeleerd hebt over bepaalde onderwerpen.

We belichten het leren vanuit recente neurowetenschappelijke inzichten. Die vinden we terug in de leermethode Brein Centraal Leren. Jaar na jaar is de kennis over ons brein toegenomen. Een belangrijke ontdekking hierbij is de ‘maakbaarheid’ van het brein. Onder invloed van ervaringen, emoties en gedrag veranderen de hersenen voortdurend, m.a.w. ‘we leren’. Het gaat vooral om sterke en uitgebreide verbindingen tussen hersencellen. Het loont de moeite om ook in het onderwijs in te spelen op deze kennis van het brein en te zorgen voor leeromstandigheden die optimaal zijn volgens de nieuwste neurologische inzichten.

In wat volgt staan we in een eerste deel stil bij de neurowetenschappelijke inzichten over het puberbrein om vervolgens het leren van leerlingen te bestuderen.

Pagina 3

2 De werking van het (puberende) brein

De hersenen vormen een complex orgaan1. Ze maken na de geboorte (tot ongeveer 26 jaar) nog een hele groei door. Deze groei gebeurt deels autonoom, bepaald door genen. Zo vindt men het typische pubergedrag, zoals het zoeken van sensatie, dat ontstaat als gevolg van ontwikkelingen in het brein in alle culturen terug (Giedd, 2015). Daarnaast wordt het brein sterk gevormd door prikkels vanuit de omgeving, gezin, ouders, leraren en anderen. Het is dus de dynamische interactie tussen nature èn nurture (opvoeding) die de werking van het brein zal bepalen (Swaab, 2008; Jolles, 2012, p. 23).

Vanuit onderwijskundig onderzoek is het functioneren van het brein een nieuw en belangrijk onderzoeksterrein geworden, de zogenaamde neurowetenschappen. Deze wetenschap kan volgens onderwijsonderzoekers objectiever nagaan hoe we precies leren. Nieuwe scantechnieken laten immers zien welke onderdelen van de hersenen actief zijn bij verschillende soorten taken. Behalve op de neurowetenschap, baseren moderne onderwijsonderzoekers zich ook op inzichten uit onder andere de biologie en psychologie. Ook leerkrachten en leerlingen hebben baat bij dergelijke metacognitieve kennis (inzicht in het eigen leerproces). Als je immers weet hoe het brein werkt wanneer we leren, kan je daar als leerkracht expliciet rekening mee houden bij de opzet en uitvoering van je lessen. Hoe meer we weten over het denken en leren van kinderen en pubers, hoe beter we onderwijs kunnen optimaliseren. Onderzoek (Dirksen, 2013) toont aan dat leerkrachten die kennis hebben van (cognitieve) neurowetenschappen meer geduld kunnen uitoefenen in relatie met hun leerlingen én optimistischer kijken naar het leerproces. Bovendien hebben ook leerlingen een hogere leermotivatie als zij weten hoe hun brein werkt en wat de mogelijkheden ervan zijn.

Hieronder staan we in een eerste deel stil bij de bouw en de werking van de hersenen. We zoomen specifiek in op belangrijke veranderingen in het puberbrein en de betekenis hiervan voor het onderwijs. Vervolgens halen we nog enkele veel voorkomende mythes rond het brein aan die volgens de huidige inzichten kunnen weerlegd worden. Ten slotte sluiten we af met concrete toepassingen voor de klaspraktijk en het begeleiden van leerlingen.

1 Een geheel van weefsels met één of meerdere functies ten hoeve van dat organisme.

Pagina 4

2.1 Een woordje uitleg over grijze en witte stof

Om de veranderingen in het puberbrein te begrijpen is het belangrijk enig inzicht te hebben in de werking van de hersenen. In dit bestek hebben we echter niet de intentie om de enorme complexiteit van de hersenen te beschrijven, we trachten de zaken zo eenvoudig en transparant mogelijk te duiden.

De hersenen bestaan - eenvoudig gesteld - voornamelijk uit grijze en witte stof. Beide stoffen hebben een verschillende functie. De grijze stof bestaat uit de celkern van de zenuwcellen of neuronen. De functie is het verwerken van informatie. De witte stof bestaat uit axonen, de lange uitlopers van de zenuwcellen. Deze axonen zijn omwikkeld door een wittige isolerende substantie uit vetten en eiwitten (myeline), vandaar de naam. Ze verbinden zenuwcellen in de hersenen en in het ruggenmerg met elkaar. Neuronen vormen netwerken via deze axonen. De axonen en dendrieten staan in voor de communicatie tussen de neuronen van diverse hersendelen. De axonen sturen signalen van het cellichaam af waarbij we een bundel axonen een zenuw noemen. De dendrieten zijn korte uitlopers hiervan en vangen signalen op.

2.2 De maakbaarheid of plasticiteit van het brein

Je brein is samengesteld uit ongeveer honderd miljard hersencellen (neuronen) en een groot aantal dendrieten en axonen. Deze laatste worden gebruikt om verbindingen tussen neuronen tot stand te brengen. Als er een signaal wordt doorgeven, komt er een chemische stof vrij, de zogenaamde neurotransmitter, die er voor zorgt dat het signaal wordt doorgegeven van de ene neuron naar de andere. Een belangrijk uitgangspunt is dat de hersenen plastisch zijn, d.w.z. dat ze veranderen onder invloed van ervaringen. Er komen steeds meer verbindingen tot stand. Hierdoor is elk brein uniek en in staat te leren.

Zo heeft een baby bij de geboorte in zijn hersenstructuren alles mee om in elke richting te leren schrijven, elke taal te leren. Hij leert door ervaring en afhankelijk van de plaats waar hij geboren wordt, leert hij van boven naar onder, van links naar rechts te schrijven, leert hij een bepaalde taal en uiteindelijk blijven alleen die structuren over die hij nodig heeft.

Uit onderzoek komt naar voor dat het puberbrein niet rijpt door groter te worden. Het is ook geen halfbakken volwassen brein of een defect brein. Het is door de evolutie zo gevormd dat het anders functioneert dan het brein van een kind of een volwassene (Giedd, 2015).

Als gevolg hiervan zien we dat jongeren zich beginnen toeleggen op specifieke interesses en hobby’s, zoals bijvoorbeeld gitaar spelen, gedichten schrijven, voetbal, ... De specialisatie van het brein maakt de adolescentie tot een unieke ontwikkelingsfase van passie, creativiteit en vaardigheden (Giedd, 2015).

Leren verandert de structuur van de hersenen. Onderwijzen betekent dan ook de kunst om het brein te veranderen. Op die manier kijken we op een positieve manier naar het leerpotentieel van elke leerling.

Ieder brein kan leren binnen de eigen genetische grenzen. De individuele verschillen hebben enerzijds wel een genetische basis maar door de wisselwerking met de omgeving kunnen mogelijkheden van het brein al dan niet volledig tot ontplooiing komen ( zie ook ontwikkelingspsychologie). Dit betekent dat je als leraar moet uitgaan van een ‘growth mindset’ en niet van een ‘fixed mindset’

Bij een ‘fixed mindset’ zien we intelligentie en talenten als aangeboren en volledig vaststaand: ‘ik kan nu eenmaal geen wiskunde’, ‘Frans is mijn ding niet’. Hierdoor gaat men zich gedragen naar deze veronderstellingen en ontstaat er een self-fulfilling prophecy. Leerlingen gaan zich minder inspannen, leraren gaan er van uit dat bepaalde leerlingen niet goed zijn voor hun vak en beide

Pagina 8 beïnvloeden elkaar. Doordat ze de leerlingen onderschatten gaan leraren minder aandacht aan hen schenken, waarop de leerling zich verwaarloosd voelt en op zijn beurt nog minder moeite zal doen voor het vak. Uiteindelijk zal de leerling effectief slecht presteren en denken zowel leerling als leraar: ‘zie je wel, ik had gelijk’. Wanneer je echter gelooft in een ‘growth mindset’, erken je de mogelijkheid dat je altijd kan bijleren. De mindset beïnvloedt de leerprestaties.

Feedback kan ook meer impact hebben op leerlingen als je rekening houdt met de growth mindset. Het is hierbij aangewezen feedback te geven op aspecten die de leerling zelf in de hand heeft, ook bij goede prestaties (Trevor Ragan, 2014). Je prijst bij een goede prestatie bv. het werk dat een leerling erin heeft gestoken: "Goed gewerkt! Zie je wel dat je het kan?". De focus ligt dan niet op een vaststaand gegeven als bv. intelligentie van een leerling "Wat ben jij slim!". Want in dat laatste geval kan een leerling in de toekomst onnodige stress ervaren om je hoge inschatting van hem te bevestigen, op veilig te spelen en zeker geen fouten te maken. Dat kan dus eerder belemmerend werken dan motiverend. Terwijl feedback rekening houdende met de growth mindset enigszins groei zou stimuleren. Leerlingen durven dan meer kiezen voor uitdaging en durven fouten maken (want ze weten dat ze hieruit leren); ze werken liever, harder en langer, ...

Deze effecten bij herhaalstudies blijken evenwel lager dan in het oorspronkelijke onderzoek maar zijn toch nog significant bij kwetsbare groepen als kansarmen en leerlingen die minder presteren (De Bruyckere, 2018). Dus ook bij jongeren met specifieke onderwijsbehoeften is het aan te raden de belemmering niet te zien als een vaststaand gegeven maar te kijken naar mogelijkheden om te stimuleren. Door gericht handvatten aan te bieden kunnen de mogelijkheden van elk kind gestimuleerd worden.

2.3 Een netwerk van verbindingen

De hersenen vormen door ervaringen een netwerk2 van verbindingen. Ons brein verandert voortdurend door wat we doen, denken en voelen. Wanneer je iets voor het eerst hoort of iets voor de eerste keer leest of doet, maken een aantal neuronen contact en geven ze signalen door. De neuronen verbinden zich. Eén

2 Een netwerk is een geheel van met elkaar verbonden punten.

Pagina 9 neuron kan naar schatting contact maken met wel 50 000 andere neuronen en een boodschap doorgeven. Men spreekt soms ook van het ‘vuren’ van hersencellen. Verbindingen die niet vaak gebruikt worden, worden weer afgebouwd. Verbindingen die vaak herhaald worden, worden alsmaar sterker (geheugensporen Van Parreren) en verlopen veel sneller. Door veel te oefenen verlopen bepaalde denkprocessen automatisch, wat het werkgeheugen meer vrijheid geeft om nieuwe zaken aan te leren. Dit principe is meetbaar in de hersenen.

Leren wordt makkelijker wanneer nieuwe informatie verbonden kan worden aan reeds bestaande kennis. Dit vinden we reeds terug in de principes van het constructivisme (leren is cumulatief) en in het belang van aansluiting bij de voorkennis. Hersenen zoeken ook naar patronen binnen de aangeboden informatie (mentaal schema Piaget). Het brein is erop ingericht om zijn eigen orde in de chaos te scheppen en niet om hapklare brokken klakkeloos te consumeren, want dan raken we snel verveeld. Dit komt overeen met het principe van het constructivisme ‘leren is constructief’. Het brein vindt het bovendien ‘prettig’ om zelf informatie te ordenen en betekenisvolle patronen te maken en te ontdekken. Er komt dan dopamine vrij, een neurotransmitter die ervoor zorgt dat neurale verbindingen sterker worden. Dopamine is een stof die een plezierig gevoel geeft.

Het leren van nieuwe kennis en vaardigheden kost veel gerichte aandacht en energie. Om meerdere hersennetwerken te activeren is het nodig actief te leren, actief betrokken te zijn.

Wanneer een leraar geschiedenis een vraag stelt aan één leerling over de informatie uit een bepaalde bron, zal die leereffecten bekomen bij zowel de leerling die mag antwoorden als bij de andere aandachtige leerlingen. De hersenactiviteit van de leerling die mag antwoorden vertoont meer activatie in de hersengebieden waardoor ook het leren anders verloopt.

Baanbrekend is de ontdekking van spiegelneuronen die bij observatie van een handeling eenzelfde signaal doorgeven als wanneer de persoon de handeling zelf zou uitvoeren. Dit betekent dat je ook veel kan leren door te observeren. Dit is vooral het geval bij het aanleren van vaardigheden en procedurele kennis. Spiegelneuronen bepalen het inlevingsvermogen, het inschatten van intenties

Pagina 10 van anderen en het imiteren. Wanneer je je alleen al voorstelt dat je een bepaald gedrag vertoont, zijn er ook spiegelneuronen actief, alsof je het dus echt uitvoert.

Je gaapt wanneer je een ander ziet gapen. Je krimpt zelf bijna ineen van de pijn als je ziet dat iemand zich pijn doet. Een zeer jonge baby steekt zijn tong reeds uit wanneer jij je tong uitsteekt.

Leren door observatie en imitatie heeft dus zeker een meerwaarde. Goede voorbeelden zijn heel belangrijk, voor de leraar ligt hier een grote verantwoordelijkheid weggelegd!

2.4 De ontwikkeling van het brein

Aangezien elke ervaring het brein herstructureert, is het voortdurend in verandering. Doorheen de ontwikkeling zijn er wel gevoelige periodes voor het aanleren van bepaalde zaken zoals rechtop lopen, een taal leren, enzovoort, maar de mogelijkheid om te leren blijft gedurende het hele leven bestaan. Sommige hersengebieden ontwikkelen trager dan andere. Pas rond de leeftijd van 23 jaar zijn de hersenen volgroeid.

We kunnen in de hersenen 4 grote lobben onderscheiden:

 Occipitale lob: voor de verwerking van visuele processen;

Pagina

 Partiële lob: integreert informatie die verkregen wordt vanuit verschillende zintuigen (bv. horen en zien). Dit is belangrijk in functie van schoolse vaardigheden als lezen en rekenen);

 Temporale lob: verantwoordelijk voor auditieve vaardigheden en het geheugen;

 Frontale lob: reguleert en controleert het gedrag.

Kinderen kunnen bepaalde hersengebieden nog niet goed gebruiken omdat de zenuwcellen nog niet efficiënt genoeg werken. De frontale lob ontwikkelt het traagst. Dit speelt vooral een rol bij de zelfregulering (zie verder). De hersenen van adolescenten ondergaan bovendien invloeden van hormonen. In het begin van de puberteit worden de emotionele hersengebieden extra gestimuleerd. Pubers worden vooral gevoelig voor (mogelijke) beloningen en voor het ervaren van plezier. Er ontstaat een onevenwicht tussen emotionele en rationele processen. Dit verklaart het kenmerkende pubergedrag: impulsiviteit, nemen van risico’s, negatieve gevolgen van gedrag niet goed inschatten, uitstelgedrag, … Het is geen wonder dat de puber het lastig vindt om een planning te maken en zich daaraan te houden. Er zijn zoveel leukere dingen te beleven. Voor de goede ontwikkeling en verankering van de rationele processen hebben jongeren begeleiding, structuur en ondersteuning nodig. Ouders en opvoeders kan je bij wijze van spreken 'vervangers' voor de prefrontale cortex noemen, verantwoordelijk voor de rationele processen en executieve functies (zie punt 3.1.1.3).

Toch kent elk kind de mogelijkheid tot ‘zelfstandig leren’. Geef als leerkracht het voorbeeld, leer hen stapsgewijs plannen, gestructureerd en doelgericht werken, consequenties inschatten op korte en lange termijn, laat hen oefenen op deze vaardigheden. Deze executieve functies en zelfregulatie zijn immers nodig om goed te presteren op school, om positie in te nemen in de wereld, plannen te maken, te begrijpen hoe de wereld werkt…

3 Bronnen

Boeken/artikels

Crone E. (2008). Het puberende brein. Over de ontwikkeling in de hersenen in de unieke periode van de adolescentie. Amsterdam: Bert Bakker.

Decker, S. , Lee, C., & Jolles, J. (2014). Over het vóórkomen en voorkómen van neuromythes in het onderwijs. Paper geraadpleegd op https://link.springer.com/article/10.1007/s12474-014-0046-z

De Bruyckere, P. & Hulshof, C. (2013). Jongens zijn slimmer dan meisjes en andere mythen over leren en onderwijs. Leuven: LannooCampus.

Dirksen, G. (2008). BreinCentraal Leren ®: BCL. Uitgangspunten voor meer leerrendement. Paper geraadpleegd op http://www.moniquedeboer.nl/documenten/bcl.pdf

Dirksen,G.,e.a. Breindidactiek. Helpen leren met breinkennis, Synaps, 2014.

Kallenberg, A.J., van der Grijspaarde, L., e.a., Leren en doceren in het hoger onderwijs, Utrecht, Lemma bv, 2003.

Kirschner, P (2013) Leren voor luiaards. In: Didactief, april 2013, jg 43, nr. 4, p. 46-47.

Leermakers, S., De didactiek van leren en coachen, Baarn:intro, 1998.

Standaert, R., Troch, F., Stroobants I., Peeters, I (2012). Leren en onderwijzen. Inleiding tot de algemene didactiek. Leuven: Acco.

Van Camp, T., Vloeberghs, L., Tijtgat, P.(2015). Krachtig leren, cognitief neurowetenschappelijk benaderd, Leuven: Acco.

Van Der Veen, T., Van der Wal, J., Van leertheorie naar onderwijspraktijk, WoltersNoordhoff, 2007.

Van Dinderen, R (2014) Brein in onderwijs, Zaltbommel: Thema.

Pagina 13