Explore los factores naturales relevantes para el aprendizaje: factores naturales pioneros que influyen en el aprendizaje científico II

En la última década, el número de estudios sobre las conexiones entre la neurociencia y la ciencia cognitiva ha crecido de forma espectacular. Los hallazgos podrían informarnos cómo los estudiantes encuentran una mejor manera de aprender. Sin embargo, se ha comprobado que es difícil aplicar estos hallazgos a las aulas reales (Bruer, 1997; Goswami, 2006). Esto se debe principalmente a que el comportamiento de aprendizaje requiere interacciones entre varias habilidades cognitivas, sin embargo, la mayoría de las investigaciones relacionadas con la neurociencia enfatizan solo una habilidad cognitiva o una microestructura. En otras palabras, la investigación en neurociencia a menudo se enfoca en la microestructura de las células, mientras que la investigación cognitiva se enfoca en integraciones sistemáticas. En términos generales, una célula de una sola neurona es insuficiente para el desarrollo del comportamiento.

Según la afirmación, "el todo no es igual a la suma de cada una de las partes", el simple examen de una microestructura no conducirá a una comprensión del comportamiento producido por el ensamblaje/sinergia celular. La tecnología neurocientífica actual para detectar actividades en dos o más células simultáneamente todavía está en progreso, y recientemente se han considerado seriamente los problemas sobre cómo las células pueden funcionar armoniosamente. Claramente, los educadores no estudian el aprendizaje al nivel de la célula. Un aprendizaje exitoso depende del plan de estudios, el maestro, el contexto proporcionado por el aula y la familia, y el contexto de la escuela y la comunidad en general. Todos estos factores interactúan sinérgicamente con las características de los cerebros individuales. Por ejemplo, los niños con altos niveles de monoamina oxidasa A que experimentan malos tratos y entornos familiares adversos parecen estar protegidos contra el desarrollo de conductas antisociales (Caspi, et al., 2002), posiblemente a través de efectos moderadores en su respuesta neuronal al estrés. También se informa que la dieta afecta el cerebro. Un niño cuya dieta es pobre no podrá responder a una enseñanza excelente de la misma manera que un niño cuyo cerebro está bien nutrido. Ya es posible estudiar los efectos de varios medicamentos sobre la función cognitiva. Se ha demostrado que el metilfenidato (Ritalin) mejora el reconocimiento de estímulos en niños con TDAH (trastorno por déficit de atención con hiperactividad) (Seifert, et al., 2003). Las técnicas de neuroimagen también ofrecen la posibilidad de estudiar los efectos de diferentes dietas, aditivos alimentarios y posibles toxinas en el rendimiento educativo. En nuestra opinión, aplicar los hallazgos de la neurociencia al aula real será beneficioso para el aprendizaje de los estudiantes. Sería valioso si los estudios sobre las conexiones entre la neurociencia y la educación pueden extenderse a otros temas relacionados, como los mecanismos prácticos, lo que resultará en una integración significativa. Por lo tanto, explorar el sistema conductual-cognitivo-neuronal-gen (sistema BCNG) (Fig. 1) y desarrollar teorías educativas científicas a partir de estudios relacionados con la neurociencia serán los objetivos principales y los aguijones a largo plazo como resultado de nuestra investigación futura.

El sistema BCNG incluye dos categorías principales, a saber, "educación científica" y "neurociencia". Actualmente, la investigación en educación científica, incluidos nuestros esfuerzos anteriores, enfatiza cómo las habilidades cognitivas afectan el rendimiento y el rendimiento académico de los estudiantes (por ejemplo, Wang, Chang y Li, publicado en línea; Chang et. al., 2006), mientras que la neurociencia hace hincapié en las relaciones entre la capacidad cognitiva del individuo y el mecanismo neurofisiológico/bioquímico. Actualmente, hay diez aspectos sobre la capacidad cognitiva, que incluyen inteligencia, atención, memoria, capacidad lingüística, orden espacial, cognición de orden superior, sistema de orden, sistema de acción, sistema de interacción social y emoción. Estos aspectos se pueden dividir en subtemas.

Los cambios en la capacidad cognitiva son causados ​​tanto por la herencia genética innata de la capacidad de aprendizaje como por la capacidad adquirida impuesta por el aprendizaje. Sin embargo, los investigadores aún no han entendido claramente hasta qué punto los factores innatos y adquiridos influyen en las capacidades cognitivas de un individuo.

En el proceso de aprendizaje, los estudiantes que no tienen un buen desempeño académico como otros estudiantes debido a una capacidad cognitiva deficiente afectarán su disposición a aprender. En otras palabras, la baja capacidad cognitiva afectará la disposición de los estudiantes para aprender. Deficiencias en el sistema lingüístico (incluye defectos en escuchar, hablar, leer y escribir), elementos que afectan las habilidades del lenguaje (que contienen discapacidades en fonemas, morfemas y sintaxis), y desacuerdos en las actividades de los músculos (que causan desorden en la escritura) harán que los estudiantes sean considerados ser torpe e indolente o ser objeto de burlas por parte de los compañeros y conducir a una disminución de la motivación de aprendizaje. Por lo tanto, Livan (2001) afirma que los educadores primero deben comprender la capacidad cognitiva innata de cada estudiante y luego dar prioridad al desarrollo de un tema que coincida con la capacidad cognitiva del estudiante, de modo que aumente el interés de aprendizaje y el resultado del logro de un estudiante, y eventualmente esto. modelo/estrategia también funcionará para las materias que en realidad no coinciden con la capacidad cognitiva del estudiante. Esta sugerencia está, hasta cierto punto, en consonancia con nuestro trabajo anterior (Chang y Tsai, 2005), en el que encontramos que el enfoque de instrucción centrado en el maestro parecía mejorar las actitudes más positivas de los estudiantes con preferencias de aprendizaje menos orientadas al constructivismo, mientras que El método centrado fue más beneficioso para los estudiantes con preferencias de aprendizaje más constructivistas sobre sus actitudes hacia las ciencias de la tierra en un entorno de aprendizaje asistido por computadora. En el proceso de desarrollo y ejecución del sistema BCNG, este proyecto de investigación comienza con factores innatos que podrían afectar la capacidad cognitiva de los alumnos. Sobre la base de la comprensión de las relaciones que existían entre la capacidad cognitiva y los genotipos de posibles genes relacionados con la cognición, se podrían desarrollar estrategias o modelos de instrucción apropiados para ayudar/coincidir mejor con el aprendizaje de los estudiantes.

1. Uso de baterías de prueba existentes para comprender el funcionamiento intelectual, la memoria, la función visoespacial y perceptiva, la función ejecutiva, la atención y la capacidad de resolución de problemas científicos de los sujetos.
2. Identificar el polimorfismo genético de COMT, BDNF, 5-HT6 y otros genes humanos en Taiwán mediante la investigación del polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) de los genes entre sujetos taiwaneses mediante PCR y secuenciación de ADN.
3. Proyectar y comparar la distribución alélica de cada SNP entre los sujetos evaluados y explorar si hay SNP(s) asociados con la cognición en estos genes.