(Beyin Temelli) Öğrenme Nörofizyolojik (Beyin Temelli) Öğrenme Donald Olding Hebb EMİNE KILIÇ TOPRAK FİZYOLOJİ ABD 25.04.2017
Öğrenme Kuramları Nörofizyolojik Kuram (HEBB Kuramı) Öğrenme, çevresi ile etkileşimi sonucu kişide oluşan düşünce, duyuş ve davranış değişikliğidir. Ancak bu değişikliğin nasıl oluştuğu konusunda farklı görüşler vardır. Davranışçı Kuram Bilişsel Kuram Duyuşsal Kuram Nörofizyolojik Kuram (HEBB Kuramı)
Beynin yapısı (sinir sistemi ve nöronlar (sinir hücreleri) Nöronların Oluşumu: Sinir hücreleri ilk oluştuklarında “nöroblast” adı verilen yapılardan meydana gelirler. Bu yapılar anne karnında 4. aya kadar devam eder. Daha sonra “nörofibril” adı verilen sinir tanecikleri oluşur. Nöronlar bölünerek çoğalamazlar ve yenilenmezler.
Dendrit: Uyarıcı sinyallerin alındığı giriş bölgeleridir. Akson: Dendritlere göre daha uzun ve uyarıları hücre gövdesinden alıp diğer hücrelere ileten çıkış bölgesidir. Sinaps: Bir hücrenin dendriti ya da gövdesi ile diğer hücrenin aksonunun karşı karşıya geldiği kısımdaki boşluktur. 25.04.2017
Sinir Sisteminde Uyarı İletimi Uyarı iletimi elektriksel ve kimyasal olmak üzere birbirini takip eden 2 süreçte gerçekleşir. Dendritlerden elektrik sinyalleri olarak aksonlara oradan da sinapslara gelir. Sinapslarda moleküller (transmitter maddeler) salgılanır. Bu moleküller diğer hücrenin tutucularıyla tutulur ve diğer hücrelere aktarılır.
NÖROFİZYOLOJİK KURAM Bu kurama göre öğrenme ile beyin hücreleri arasındaki ilişkiyi inceleyen araştırmacılar, öğrenme süreci sonucunda nöronlarda yeni akson iplikçiklerinin oluştuğunu iddia etmektedirler. Buna göre her öğrenme yaşantısı, yeni sinaptik bağların oluşması demektir.
Araştırmalar biyolojik bilgi depoları niteliğindeki RNA’ların ergenlik yaşlarına doğru arttığını, öğrenme kapasitesinin azalması ile birlikte, yaşlılıkta da azaldığını göstermektedir. Ayrıca, besin yoluyla kendilerine RNA verilen yaşlılarda yakın geçmişi hatırlamada önemli derecede artış olduğu kaydedilmektedir.
“Beyin temelli” öğrenme kuramı olarak da bilinen bu kuramı DONALD OLDING HEBB sistematik hale getirmiştir. Hebb, öğrenme sonucunda beyinde fizyolojik değişikleri açıklamak için hücre Kümeleri ve ardışık safha olmak üzere iki kavramdan bahseder.
Hücre Kümeleri (cell assembly) ve Ardışık Safha (phase sequence) Çocuk, rasgele şekilde ağ oluşturmuş olan sinir ağıyla doğar. Bu ağ, yaşantılar sonucu organize olur ve çevreyle etkili iletişim kurmasını sağlar. Uyarıcılar karmaşık bir nöron grubunu uyarır ve bu nöron grubuna Hebb “hücre kümeleri (cell assembly)” adını vermiştir. Uyarılma zamanının yakın olması birbiri ile alakalı olmayan iki nöron grubunun ilişkilenmesini sağlar.
Hebb bu sürece “ardışık safha” (phase sequence) adını vermiştir. Örneğin; silgili kaleme baktığımızda silgi ayrı, kalemin tahta kısmı ayrı sinir grubunu uyarır. Ancak iki uyarıcı beyni yakın zamanlarda uyardığından 2 hücre ağı birbiri ile ilişkili olur. Ayrıca uyarıcı büyüklüğü ile hücre ağı büyüklüğü orantılıdır. Yani, oto lastiği dendiği zaman küçük bir nöron grubu, otomobil dendiği zaman ise büyük bir nöron grubu uyarılır. Hebb bu sürece “ardışık safha” (phase sequence) adını vermiştir.
Hebb iki tür öğrenmeden söz eder Hücre kümelerinin ve ardışık safhaların oluşturulduğu çocukluktaki öğrenmeler 2. Yetişkinlikte gerçekleşen, daha iç görüsel ve yaratıcı öğrenmeler. Hebb‟e göre yetişkinlikteki öğrenmeler daha çok bilişseldir.
Duyusal Yoksunluk ve Zenginleştirilmiş Çevre Yapılan araştırmalar; uyarıcı yokluğunun nesne ve olayların temsilcisi hücre ağlarının gelişimini ve bireyin normal fonksiyonlarını yürütmesini engellediğini göstermiştir. Uyarıların azaltıldığı bir ortamda denekler halisinasyon görmeye başlamış ve hatta basit zihinsel işlemleri yerine getiremez olmuşlardır. Zenginleştirilmiş çevrede ise hücre ağlarının daha fazla oluştuğu ve ardışık safha oluşumuna yardımcı olduğu ortaya çıkmıştır Ancak uyarıcı zenginliğinin çok yüksek oluşu daha iyi zihinsel fonksiyon anlamına gelmemelidir. En iyi fonksiyon orta düzeyde bir uyarıcı şiddeti ile sağlanır.
Uyarılma (arousal) ve Dikkat Hebb uyarıcı düzeyi ile zihinsel fonksiyon ilişkisini “uyarılma kuramı” ile açıklar. Buna göre, beynin “retiküler aktive edici sistemi (RAS)’’ uyarılma konusunda önemli fonksiyonu olup; uyuma, uyanıklık, dikkat ve duyussal davranış gibi süreçlerle ilgilidir. Omuriliğin üstünde yer alır.
Beynin her iki lobunun da kullanımı beynin kapasitesini iki kat değil, kat kat arttırmaktadır. Hızlı ve etkili öğrenme için beynin her iki lobunun da koordineli şekilde kullanılması gerekir. Örneğin; kitap okumak beynin her iki lobunu da dengeli şekilde çalıştıran etkili bir faaliyettir. Çünkü kitap okurken beynin sol lobu, sözel kavramları kavrarken; sağ lob da bunları tasvir edip, şekil, imge ve yeni düşüncelere dönüştürür. Oysaki televizyon izlemek beynin sağ lobunu pasif bıraktığı için, beynin gelişimine pozitif bir katkısı olmamaktadır.
Bellek Duyusal Bellek; 100 msn kadar akılda kalır, belleğin başlangıç aşamasını oluşturur Kısa Süreli Bellek;duysal uyarıcılarla harekete geçirilir.yankılanan sinirsel etkinlik devam ettikçe hatırlanır Uzun süreli Bellek; presinaptik uçta anatomik, fiziksel veya kimyasal değişimlerle sinaps iletisi kalıcı olarak kolaylaşır (tekrar ve kodlama)
Beyin Nasıl Öğrenir? Nörofizyolojik kurama göre, öğrenme ve bellek süreçleri beyinde limbik sistem adı verilen bölgede gerçekleşir. Limbik sistem, çevreden gelen uyarıcıları beynimizde düzenleyip, beden ile çevre arasındaki dengeyi kuran sistemdir. Limbik sistem içerisindeki yapılardan biri olan hipokampus, kısa süreli belleğe gelen bilginin uzun süreli belleğe geçirilmesinde önemli rol oynar. Hipokampus bölgesi hasar görmüş bireyler, bilgileri kodlama ve uzun süreli bellekte tutma işlemlerini gerçekleştiremezler. Hipokampus hafızanın merkezidir. Limbik sistem içerisinde bulunan diğer bir bölge olan amigdala ise, organizmanın ödül ve ceza merkezi olarak cinsel davranışla beraber, emosyonel öğrenme ve bellek (güdülenme ve duygusal davranış) süreçlerinden sorumludur.
Ayrık Beyin Çalışmaları Beynin iki yarım küresi korpus kallosum adı verilen nöron ağı ile birbirine bağlanır. Bu bağlantı, beynin bir tarafındaki bilginin diğer tarafa aktarılmasında etkin rol oynar. Yapılan araştırmalara göre, beynin sol yarımküresi analitik düşünme, mantık, dil ve problem çözme becerilerinde; sağ yarımküre ise, sezgi, sanatsal beceriler, müzik ve spasyel (mekân-uzay algısı) becerilerinde uzmanlaşmıştır. Başka bir deyişle, sol yarımküre akılcı, mantıklı ve nesnel; sağ yarımküre ise sezgisel, duygusal ve sanatsal özelliklere sahiptir.
Nörofizyolojik kuramın eğitim açısından doğurguları a. Beyin paralel işlemci olarak çalışır. İnsan beyni bir çok işi aynı anda yapar. Göze ve kulağa hitap eden eğitim araçları kullanılmalıdır. b. Öğrenmeye bütün fizyolojik süreçler katılım gösterir. c. Anlam arayışı doğuştan getirdiğimiz bir özelliktir. d. Anlam arama örüntüleme yoluyla ortaya çıkar. Örüntüleme bilginin anlamlı bir biçimde örgütlenmesi ve sınıflandırılması olarak tanımlanır. e. Örüntülemede duygular (emosyon) önemli yer tutar. f. Beyin, parçaları ve bütünleri aynı anda işler. Beynin sağ ve sol yarımküreleri arasında önemli farklılıklar mevcuttur. Ancak nörolojik açıdan sağlıklı bir kişide iki yarımküre birbiriyle etkileşim içerisindedir. g. Öğrenmede hem dikkat hem de algı süreçleri önemli rol oynar. h. Öğrenmede bilinçli ve bilinçsiz süreçler vardır. Öğrenme süreçlerinin bir kısmı bilinç düzeyinde, bir kısmı bilinçdışı düzeyde gerçekleşir. i. Öğrenmeyi araştırma ve uğraşma süreçleri geliştirirken, stres ve tehdit geriletir. j. Her beyin benzersiz ve tektir.
ÖZETLE; Hebb’e göre davranışçıların savunduğu gibi beyin bir telefon santraline benzemez, onun gibi çalışmaz. Eğer bir telefon santrali gibi çalışsaydı beynin ön lobundan bazı dokular çıkarıldığında, o bölgeyle ilgili fonksiyonlar tamamen yok olurdu. Hebb’in ulaştığı bir diğer sonuç, genel yeteneğin kalıtımla belirlenmediği, yaşantı ürünü olduğudur. Ayrıca Hebb, genel yeteneği belirlemede çocuklukta kazanılan yaşantıların yetişkinlikte kazanılan yaşantılardan daha etkili olduğunu vurgulamaktadır. Hebb’in kuramı öğrenmeyi hem bilişsel hem de nörofizyolojik bir yaklaşımla incelemesinden dolayı önem taşımaktadır. Hebb’e göre iki tür öğrenme vardır. Birincisi ardışık safhaların olduğu çocukluktaki öğrenmeler diğeri ise yetişkinlikte gerçekleşen daha çok yaratıcılık ve içgörüye dayanan öğrenmelerdir. Yetişkinlikteki öğrenmeler çocukluktaki ardışık safhaların yeniden organizasyonudur.
5. Öğrenmeyi insan beynindeki hücreler arasındaki sinaps bağlara göre açıklayan ve öğrenme sürecini beyin temelli olan yaklaşımdır. Herhangi bir öğrenmede sinaps bağlar arasında kurulan etkileşim önemlidir. 6. İnsan beyni aynı anda birçok işlevi yerine getirebilir. Duygusal bellek, kısa süreli bellek ve uzun süreli bellekten bahseder. Öğrenmede duygular önemlidir. Öğrenmede beyin bir bütün olarak çalışır. (Sağ ve sol bölüm) Sağ bölümde matematiksel, mantıksal, sözel ve analitik özellikler, sol bölümde ise yaratıcı, sezgisel ve görsel özellikler bulunur ve öğrenilir. Beynin öğrenme gücü çok fazladır. Bazen amaçladığımız konuların yanında, amaçlamadığımız konuları da öğreniriz.
Nörofizyolojik Öğrenmenin Etkinliği Öğrencilerin konuyu rahat kavramaları için öğreticinin uygulaması uygun olan sıra şu şekidedir. 1) Hızlıca Söylemelidir. 2) Tekrar Söylemelidir. çocuk kalan kısmını yazarken biraz beklenmelidir. 3) Eksiksiz Yazdırılmalıdır. Öğrencinin tam kalıcı öğrenmesiyi sağlaması için gerekli basamaklar 1)yazacak olduğumuz bölümü tahtaya yazmadan önce söylemeliyiz. 2)Anahtar kelime kullanmaya özen göstermeliyiz 3)kavramlar ve fikirler arasındaki ilişkiyi göstermeliyiz(şema çizmek, işlecek konuları göstermek) 4)Tahtaya yeni birşey yazmadan önce kullanılmayan eski bilgileri kesinlikle silmeliyiz
Teşekkürler
Nörofizyolojik kuramın eğitim açısından doğurguları 1 ) Beyin paralel bir işlemcidir. İnsan beyni birçok işi aynı anda yürütür. Beyinde duygu, düşünce, hayal ve yönelimler aynı anda işlemektedir. Eğitim de, öğrenciler bir orkestranın yönlendirildiği gibi düzenli bir şekilde yönlendirilmelidir.
2) Öğrenme fizyolojik bir olaydır 2) Öğrenme fizyolojik bir olaydır. Eğitimde de, sıkıntı, stres, baskı, korku vb. durumlar öğrenmeyi olumsuz etkilerken; mutluluk, hoşnutluk vb. duygular da öğrenme üzerinde olumlu etkiye sahiptir. 3) Anlam arayışı doğuştandır. Beyin kendisine ulaşan verilere anlam yüklemeye çalışır. Eğitimde ise, derslerin heyecan verici ve anlamlı olması, öğrencilere geniş seçme olanağı sağlaması gerekir.
4) Anlam arayışı örüntüleme (patterning) ile oluşur. Örüntüleme; bilgilerin anlamlı şekilde sınıflandırılmasıdır. Etkili ve anlamlı öğrenme için örüntüler oluşturmak şarttır. Eğitimde de bireyler şu veya bu biçimde örüntüleme (sınıflama) yapmaktadırlar. Bunu hayal kurma, problem çözme veya eleştirel düşünce şeklinde yapabilirler. 5) Örüntülemede duygular önemlidir. Öğrenmemizi; ümit, beklentiler, özsaygı düzeyi, sosyal etkinliklere dayalı duygu ve düşüncelerimiz etkileyip düzenlemektedir. Duygular ve biliş birbirinden ayrılamazlar.
6 ) Beyin, parçaları ve bütünleri aynı anda algılar. Beyin loblarından birisi beyne gelen bilgiyi parçalara ayırırken, diğeri de bir bütün veya bütün serisi olarak algılayıp değerlendirmektedir. Eğitimde ise birey, bu parça ve bütünler arasındaki etkileşimden anlam çıkararak öğrenir. 7) Öğrenme hem çevresel (peripheral) hem de odaklaşmış dikkati gerektirir. Beynin doğrudan farkında olduğu, dikkat çeken çevresel uyarıcılar olduğu gibi, bakıp ta göremediği ilgi çekici olmayan uyaranlar da olabilir. Bu durum öğrenme ortamında beynin dikkat çekici uyaranlara cevap verdiğini göstermektedir.
8) Öğrenme bilinçli ve bilinçsiz süreçleri içerir 8) Öğrenme bilinçli ve bilinçsiz süreçleri içerir. İnsanlar birçok bilinçdışı süreci farkında olmadan algılamakta ve öğrenmektedir. 9) En az iki farklı türde belleğimiz vardır. Bu bellekler; uzamsal bellek sistemi ve ezberleyerek öğrenmede kullanılan sistemler kümesidir. İnsanların bazı durumları tekrara gerek kalmadan hatırlaması uzamsal bellekle alakalı bir durumdur (dün akşam ne yediğinizi hatırlamak gibi). Ancak birbiri ile alakalı olmayan bilgileri depolamak için tekrara gerek vardır.
10) Öğrenme gelişimseldir. 11) Karmaşık Öğrenme zorlama ile zenginleşir, tehdit ile engellenir. 12)Her beyin kendine özgü düzenlenmiştir.
Geleneksel öğretim ile beyin temelli öğretim karşılaştırması Kriter Geleneksel öğretim Beyin temelli öğretim Bilginin kaynağı Öğretmendir. Öğrenci bilgiyi deftere,kitaba yazarak alır. Sosyal etkileşim, grupla keşfetme, rol oynama, bütünleştirilmiş ders konusu Sınıf örgütlenmesi Öğretmen yönelimli veya bireysel çalışma Tematik, bütünleştirici, işbirliğine dayalı, bireysel projeler Sınıf yönetimi Öğretmen kontrollü Öğretmen gözetiminde, sorumluluk öğrencilere devredilmiştir. ( Ülgen, 2002 )