DOWNLOAD FORMAT WORD

Argument

            Suntem contemporanii unor schimbări majore în domeniul cunoaşterii derulării procesului de învăţare. Schimbări care până nu demult le-au suportat şi alte compartimente ale cunoaşterii umane.

            Un exemplu elocvent este chimia care în secolele XIX – XX renunţă la numeroase fundamente teoretice, stiluri de abordare a realităţii cum ar fi: „să încercăm să vedem ce iese, ce se întâmplă” cu adesea fireştile: explozii, degajări de substanţe toxice, accidente uneori cu sechele pe toată viaţa etc. Azi chimia are ca fundament teoretic şi practic existenţa componentelor de bază a substanţelor chimice: protoni, neutroni, electroni, atomi şi molecule şi a legităţilor ce guvernează interacţiunile dintre acestea; astfel chimia a trecut de la incertitudine la cunoaştere ştiinţifică, de la o bâjbâială într-un ocean de aspecte ale realităţii înconjurătoare la o abordare sistemică, simplă şi logică. Pornind de la comportarea atomilor, moleculelor, formarea legăturilor chimice, derularea mecanismului reacţiilor chimice sub acţiunea reactanţilor în anumite condiţii de mediu, chimia prezentului poate identifica comportarea substanţelor, materialelor chiar înainte de a fi sintetizate.

            Numeroasele teorii privind procesul de învăţare şi demersul didactic, la fel ca şi alte în alte domenii de activitate, îşi vor dobândi validitatea când îşi vor fundamenta teoria şi practica pe componentele de bază ale sistemului nervos; pe comportarea neuronilor şi reţelelor neuronale sub acţiunea stimulilor[1] în funcţie de condiţiile de mediu, comportare ce determină însuşirile individului la nivel macroscopic.

            La fel cum în chimie până nu demult existau chimişti care din necunoaştere îşi iroseau energia, banii, sănătatea şi anii din viaţă pentru a inventa metode de obţinere a unor substanţe imposibil de obţinut; tot aşa în etapele de pionierat ale didacticii au fost irosite: energii, bani, sănătate şi ani din viaţă inventând metode didactice inutile.  Dacă chimişti lucrau cu minerale, substanţe fără suflet, eşecurile lor afectau puţini oameni; în schimb pedagogii, cadrele didactice în implementarea invenţiilor lor didactice afectau numeroşi elevi cu consecinţe de multe ori iremediabile! Astfel că nu  putem să nu sesizăm o anumită ciudăţenie a societăţii umane:

- pe de-o parte numeroase acţiuni, eforturi legislative şi financiare în vederea protejării intereselor şi integrităţii diferitelor grupuri comunitare, persoane cu dizabilităţi, persoane cu comportări mai speciale;

- pe de altă parte, sub masca bunelor intenţii, o agresiune nemaiîntâlnită asupra generaţiei tinere începând de la cele mai fragede vârste prin care aceasta era obligată să suporte testele de validare a inovaţiilor şi invenţiilor didactice. Într-o sarabandă a unor competiţii a absurdului cadre didactice, specialişti în diverse ştiinţe inventau metode şi procedee cât mai agresive de modelare şi remodelare a psihicului copilului, care să aibă succes, transformând sala de clasă în piste de încercare, iar elevii, cadrele didactice şi personalul şcolii în cobai.

             Dacă până nu de mult numai  se intuia calea cea bună în derularea etapelor eficiente şi utile în demersul didactic, în prezent cunoaşterea proceselor elementare a microcosmosului sistemului nervos ne ajută să înţelegem de ce trebuie sau nu trebuie să acţionăm într-un anumit mod în demersul de predare-învăţare-evaluare şi educaţie.

Reţelele neuronale posedă cunoaştere. Hărţi cognitive neuronale.

            Rolul principal al Sistemului nervos este de a asigura unitatea funcţională a organismului şi echilibrul dinamic dintre organism şi mediul înconjurător. În cadrul sistemului nervos Scoarţa cerebrală (cortexului cerebral) este sediul proceselor psihice, de la cele mai simple la cele mai complexe, cum sunt gândirea şi conduita creatoare.

            Cortexul cerebral este o reţea neuronală ce are capacitatea de a gândi, învăţa, simţi şi de a-şi aminti. 

             În creier, elementele individuale de proces sunt celulele nervoase (neuronii); ele sunt mai simple şi mai lente decât un procesor de calculator, însă sunt foarte numeroase. Neuronii se deosebesc de celulele de alt tip din organism nu prin schimbări în secvenţele de baze de pe ADN ci în blocarea selectivă a unor gene şi activarea selectivă a altora.  Neuronii dispun de cel mai mare număr de gene active din organism 30 000 – 40 000 faţă de 5 000 – 10 000 întâlnit la celelalte celule; fapt ce arată că sunt purtători de informaţii învăţate de generaţiile anterioare, au funcţii complexe şi un puternic potenţial energetic.

            Conexiunile dintre neuroni sunt la fel de importante ca şi aceştia. Fiecare neuron este capabil să execute doar un anumit număr de modificări, dar reţeaua, ca întreg, poate avea calităţi remarcabile în recunoaşterea formelor, rezolvarea problemelor pentru care nu posedăm un algoritm, învăţarea din exemple sau din experienţă, constituind la nivelul reţelelor neuronale  Hărţi cognitive neuronale. Inteligenţa şi procesele memoriei rezidă în întreaga reţea de celule şi nu în neuronii individuali.

            Reţelele neuronale sunt plastice, neuronii conectaţi prin intermediul unor sinapse ajustabile, se pot modifica împreună cu alţi neuroni din reţea, în funcţie de informaţiile primite din mediu. De plasticitatea reţelelor neuronale, de capacitatea lor de a se modifica, de a se restructura depinde memorizarea, învăţarea şi în general întreaga activitate cognitivă. Conexiunile nelimitate determinate genetic se transferă în cursul învăţării în lanţuri şi circuite neuronale specifice informaţiilor învăţate. Reţele neuronale au capacitatea de a învăţa pe bază de exemple, folosindu-se de experienţa anterioară pentru a-şi îmbunătăţi performanţele; informaţiile noi ce vin în reţelele neuronale se ajustează la cele existente completând hărţile cognitive neuronale.

            Hărţile cognitive neuronale cuprind informaţiile şi programele: pe de o parte, existente în creier provenite din moştenirea genetică, determinate istoric; şi, pe de altă parte, informaţiile şi programele dobândite prin procesul de învăţare şi instruire, strict determinate de mediu prin intermediul stimulilor şi ajustate la informaţiile pe care le deţinem deja în hărţile cognitive neuronale preexistente (schemele preexistente).

            Între hărţile cognitive neuronale şi cultura comunităţii există un echilibru, prin care se determină reciproc:

Hărţile cognitive naturale conţin în mod firesc programe de adaptare la mediul real, sunt produse culturale la nivel de reţea neuronală;

Hărţile cognitive artificializate  duc la:

- fixitate profesională;

- trăirea în lumi paralele cu cele reale;

- dezordine mintală.

            Învăţarea, ca activitate individuală, este concretizată prin modificări ale scoarţei cerebrale.

            Prelucrarea, formarea şi stocarea unor conţinuturi de informaţii în memorie (reţeaua neuronală)  sunt procese complexe ce constau  în modificări la nivelul neuronilor, reţelelor neuronale, modificări de natură fizico-bioelectrochimică produse prin procesul de învăţare:

Ø      modificări la nivelul neuronilor:

- la nivel de membrană, sunt trecătoare şi pot servi pentru memoria de scurtă durată;

- cascade de reacţii chimice în citoplasmă, cu modificări a structurii proteinelor sau prin sinteza de proteine şi enzime, pentru memoria de lungă durată; 

- la nivel de  concentraţia ARN-ului ceea ce determină sinteze de proteine purtătoare de informaţii, pentru memoria de lungă durată;

-  la nivel de ADN-ul din nucleu. Enzimele activate de semnalul de intrare în neuron  intră în nucleu şi acţionează prin intermediul unei proteine – transcriptaza- asupra dublei elice de ADN, implicând astfel genomul în memoria de lungă durată. Astfel materialul genetic din neuron este folosit ca substrat al memoriei de lungă durată. Prin învăţare se produc modificări la nivel de ADN-ul din nucleu. 

- la nivel de nucleu. În interiorul nucleului există o moleculă numită „molecula uitării” ce funcţionează ca o „gumă” care blochează efectele mijlocite de  transcriptază. Acest joc dintre moleculele uitării şi transcriptază are loc sub influenţa evenimentelor din citoplasma neuronală,  respectiv de cele din mediul extern.

Ø    modificări la nivelul reţelelor neuronale ce presupun tot felul de procese de reconstrucţie la nivelul reţelelor,  reconfigurări şi reconstruiri de sinapse prin care neuronii sunt « echipaţi » chimic în aşa fel încât să răspundă mai rapid la anumite semnale. S-a detectat la nivelul cortexului atât memorie circulantă – cu transmitere în grup de relee, prin circuite de repetitori, cât şi memorie fixă- cu imprimare şi substrat gen disc magnetic.

            Activitatea de restructurări la nivelul reţelelor,  are în vedere eficientizarea reţelelor neuronale în vederea unor acţiuni de mobilizare a organismului în acord cu evenimentele din jur sau în vedere pregătirii reţelelor neuronale în vederea unor acţiuni anticipative pentru evenimente care nu s-au produs încă.  Activitatea de restructurări la nivelul reţelelor,  reconfigurări şi reconstruiri de sinapse, prin stabilirea de conexiuni noi între nodurile reţelei, chiar dacă nu există solicitări imediate sub influenţa unor stimuli externi, efectuate de regulă în timpul somnului.

            Transferul de informaţii din memoria de scurtă durată în memoria de lungă durată.

            Creierul înregistrează un eveniment întărind conexiunile între grupuri de neuroni care participă în encodarea experienţei. Acest şablon de conexiuni constituie înregistrarea evenimentului, cunoscut ca engrama[2].

            Memoria de scurtă durată şi cea de lungă durată nu au locaţii diferite în creier, diferenţa dintre ele este dată de puterea stimulului care a encodat engrama respectivă şi de importanţa pentru individ a acelor date.

            Informaţiile importante sunt “transferate” gradual din memoria de scurtă durată în memoria de lungă durată. Cu cât informaţia este repetată mai mult sau folosită, cu atât sunt şanse mai mari ca acestea să fie stocate.

            Spre deosebire de memoria de scurtă durată, memoria de lungă durată are o capacitate imensă de stocare.

            Oamenii reţin mai uşor dacă ştiu ceva despre acel lucru, dacă ceea ce învaţă este ancorat în propria cultură. Informaţia nouă are astfel un înţeles şi poate fi conectată mental la alte date referitoare, care se află deja în memoria pe termen lung. Din acest motiv persoanele cu o memorie bogată, ordonată pe durată lungă ca proces formativ, ancorată într-o memorie colectivă a unei culturi ancestrale continue,  reţin mai repede.

            Timpul joacă un rol important în procesul memoriei. Engramele care nu le mai folosim se slăbesc şi se înceţoşează. Unele se slăbesc extrem de mult, altele rămân şi cu cât sunt mai folosite, sunt „imprimate” mai bine în memorie.

            „Datele” nu se şterg complet. Multe lucruri sunt „uitate”, dar atunci când suntem puşi în faţa aceluiaşi stimul care a dus la encodarea memoriei respective, ne vom aduce brusc aminte. Unele informaţii imprimate puternic în ADN intră în memoria colectivă, devin parte a culturii colectivităţii, transmiţându-se generaţiilor următoare.

            Este normal să nu ne amintim toate detaliile, sau să pierdem anumite noţiuni. Uitarea, deşi un lucru frustrant, este importantă. Engramele care nu le folosim niciodată sunt primele care se uită. Uitarea este un răspuns economic al memoriei, influenţat de mediul înconjurător în care trăim.

                        Reţelele neuronale achiziţionează cunoaşterea prin instruire.

            Reţele neuronale au capacitatea de a învăţa din mediul înconjurător prin informaţiile primite. Învăţarea este legată de schimbările conexiunilor sinaptice dintre celulele nervoase. Intensitatea conexiunii sinaptice dintre doi neuroni (ponderea conexiunii) creşte de câte ori aceşti neuroni sunt activaţi simultan de un stimul al mediului.

             Învăţând din fluxul coerent de informaţii (faza de instruire), verificabili într-un mediu real, reţeaua va fi capabila să trateze cazuri similare (faza de lucru).

            Pornind de la o mulţime de exemple, probleme şi soluţii memorate, ele sunt capabile să sintetizeze în mod implicit un anumit model al problemei, să-şi propună soluţii, să admită anumite decizii pentru a ajunge la un rezultat motivat.

            Circuitul logic de învăţare: încercare –eroare – încercare –eroare …… încercare –succes

Organismul este supus permanent unui flux de informaţii, conţinute în natura variantă a stimulilor care pătrund în organism la nivelul receptorilor. Pe calea aferentă semnalele ajung la centrul nervos, care prelucrează informaţia, după care o transmite pe o cale eferentă la organul efector.

Valoarea răspunsului efectorului este comunicată centrului nervos pe o cale inversă (feedback). În felul acesta răspunsul este comparat cu comanda primită şi dacă nu corespunde sistemul centrul dă o nouă comandă - încercare. Încercarea care duce la succes duce la menţinerea transformărilor în neuron. La o încercare ulterioară individul va găsi răspunsul imediat sau îl va găsi mult mai repede.
 

            Reţeaua neuronală construieşte singură algoritmul pentru rezolvarea unei probleme, dacă are învăţate o mulţime reprezentativă de cazuri particulare (exemple de instruire) reale, adaptate mediului real.

             Cunoaşterea pe care reţeaua neuronala o dobândeşte este memorată de sinapsele neuronale, mai precis, în ponderile conexiunilor dintre neuroni, ca urmare a stimulilor mediului ce cauzează modificări sinaptice.

Reţelele neuronale în dificultate!!! Dezordinea mintală transpusă în viaţa socială

            Învăţând haotic, incomplet, fără a da timp pentru a se realiza şi fundamenta ciclul logic de învăţare, fără a da timp la nivelul reţelei neuronale să se realizeze algoritmi viabili şi hărţi cognitive armonizate, vom pune cortexul ca la un moment dat  din fluxul haotic de stimuli (faza de instruire), neverificabili într-un mediu real, reţeaua neuronală să nu mai fie capabila să rezolve probleme reale (faza de lucru). Individul se va caracteriza prin dezordine mintală concretizat prin activităţi neadaptate mediului real. Vom avea un individ neadaptat sau un bolnav mintal care aparent normal va transpune dezordinea mintală în viaţa socială. Permanenţi nemulţumiţi de mediul real în care trăiesc, vor fi oameni aculturali.

            O comunitate  formată din oameni astfel formaţi - fiecare om cu lumea lui modelată mintal, prin educaţie altfel şi diferită de cea reală, cu personalităţi extrem de autonome - sunt puşi de existenţa reală să trăiască împreună, nu se vor putea înţelege unii pe alţii, nu vor putea alcătui echipe de lucru.

Învăţarea ca produs al interacţiunii individului cu mediul

            După cum reiese din mecanismele neuronale, învăţarea are un determinism genetic, cu alte cuvinte ne naştem cu anumite “modele de învăţare” latente care devin patente atunci când stimulii din mediul înconjurător intervin în mod determinant. O parte imensă din informaţia pe care o deţine individul în hărţile neuronale cognitive vine din trecut prin intermediul ADN-ului şi a unor structuri moleculare purtătoare de informaţii ceea ce ne spune despre importanţa decisivă a istoriei traseului informaţional ce vine la fiecare individ din cele mai vechi timpuri.

            Nu se poate să nu remarcăm că totul este legat de mediul real în care trăieşte individul, de originea sa istorică, de cultura înaintaşilor săi. Macroscopic prin însăşi existenţa sa psihicul uman este indisolubil legat de cultura comunităţii căreia îi aparţine individul. Tot ceea ce el doreşte să facă, să construiască psihic sau material nu poate face abstracţie de mediul de origine şi cultură. Încercările de a se abate nu duc la altceva decât la o anumită dezordine mintală mai mult sau mai puţin pronunţată.  Ca urmare demersul didactic în mod firesc trebuie să evite implementări de dezordini mintale:

- evitând înlocuirea ecosistemelor reale cu cele virtuale;

- evitând  inventarea de legităţi contrare celor existente în ecosistemele reale, foarte bine de altfel conturate prin cultura autohtonă;

- evitând scurtcircuitarea etapelor de învăţare, lăsând ca fiecare vârstă să-şi alimenteze circuitele neuronale cu informaţiile adecvate. Important şi esenţial respectarea activităţilor fireşti copilăriei;

- evitând crearea în copilărie în mintea copilului a unor realităţi artificiale, ce vor duce la nivel neuronal la formarea unor programe de acţiune pentru lumi ireale, în consecinţă comportări în lumea reală inadecvate (crime ca-n filme, sărituri ca-n jocurile pe calculator etc.);

- evitând copierea unor civilizaţii şi culturi străine culturii autohtone[3], forţând intrarea şi menţinerea în clişee educaţionale în care nu crede nici cei de la care le împrumutăm!!! „ţelul nostru e altul; să propunem un model sănătos de viaţă, un fel de–a  trăi care să-ţi aducă bucurie şi optimism” Laura Beleciu.

              Mecanismul învăţării de durată pune în evidenţă importanţa:

- repetării informaţiilor pe care dorim să le însuşim, cât şi importanţa funcţionării învăţământului pe sistemul ciclurilor repetabile în care aceleaşi noţiuni, concepte să se repete la un nivel superior;

- formarea pe reţelele neuronale a reţelelor cognitive scoate în evidenţă că cele memorate trebuie să aibă o potrivire logică şi între ele şi cu mediul, pentru a se forma un tot armonios şi funcţional. Noţiunile însuşite haotic, nu prezintă utilitate în funcţionarea sistemului nervos, ci ele pot provoca dezordine mintală, îndeosebi dacă sunt asociate cu îndepărtarea subiectului de mediul real în care-şi desfăşoară existenţa, sau cele învăţate îl transpun pe subiect în lumea virtuală.

-  trebuie mai multă grijă în selectarea a ceea ce le cerem copiilor să înveţe[4].  Conţinuturile, opiniile perisabile trebuie evitate.

Ca o concluzie, din multele care reies din funcţionarea psihicului uman:

            Pornind de la existenţa sistemului nervos şi a proceselor psihice se pot trage o mulţime de  concluzii utile demersului didactic:

1. Omul este obligat să înveţe ! Omul  este un sistem deschis în permanentă interacţiune cu ambianţa naturală  şi socială, cu sine însuşi; pentru a exista este obligat să-şi adapteze comportarea la ecosistemul real în care trăieşte şi la propriile nevoi reale.

2. Învăţarea constă în elaborarea şi consolidarea de noi legături în scoarţa cerebrală. Informaţiile însuşite sunt distribuite în conştient, inconştient sau subconştient.

3. Învăţarea este dependentă de gradul de maturizare a sistemului nervos central; de gradul de maturizare a hărţilor cognitive. Nu se poate sări peste etape. Nu putem învăţa orice la orice vârstă!

4. Inteligenţa se dobândeşte printr-un proces continuu şi de durată de învăţare, de aceea problema învăţării continue ocupă un loc important în viaţa individului.

5. Omul se adaptează la ecosistem. Dispunând de modalităţi de reacţie, unele moştenite altele dobândite prin învăţare, de-a lungul vieţii, omul se adaptează factorilor de mediu şi nevoilor interne evoluând prin succesiuni de  stări de cvasiechilibru cu energii minime, pentru a supravieţui cât mai mult şi în condiţii cât mai bune în ecosistem în care trăieşte. Omul se adaptează cel mai uşor la ecosistemul la care aparţine cultural!

6. Învăţarea se realizează cu randamente  mari când:

-  există şi o motivaţie;

- prin acţiunea învăţată se obţine şi o stare de satisfacţie privind utilitatea cunoştinţelor acumulate sau plăcerea acumulării lor;

- învăţăm noţiuni ce se ajustează uşor la schemele noastre cognitive preexistente, la cele existente în memoria colectivă, în cultura colectivităţii.

            Nu există cadru didactic care să nu fie interesat de eficienţa  procesului de predare - învăţare - evaluare şi de educaţia elevilor lui în aşa fel încât aceştia să aibă succes în viaţă în mediul propriu şi nu în altul. Preocupările de a-l forma pentru o cultură şi civilizaţie neautohtonă este total greşit;  „ţelul nostru e altul; să propunem un model sănătos de viaţă, un fel de–a  trăi care să-ţi aducă bucurie şi optimism” Laura Beleciu.

            Ca urmare interesul pentru a cunoaşte ce se întâmplă la nivelul cel mai elementar al funcţionării psihicului uman şi la rolul pe care la investit creatorul acestui psihic în viaţa individului este îndreptăţită. Ceea ce ştim cu siguranţă este faptul că creatorul ne-a dat sistemul nervos şi psihicul corespunzător pentru a ne adapta şi regla funcţionarea cât mai eficientă în raport cu lumea reală!

            Profesor metodist

Laurenţiu Jude