교육신경과학

Educational neuroscience

함께 인지 신경 과학, 발달 인지 신경 과학, 교육 심리학 교육 공학, 교육 이론과 다른 관련 학과 사이의 상호 작용을 탐사에 연구원들을 교육적 신경 과학(간섭할 브레인, 교육의 구성 요소 neuroeducation,[1]) 시키는 새로운 과학 분야. 생물학논리적 프로세스와 [2][3][4][5]교육입니다.교육신경과학 연구자들은 읽기,[4] 수치 인지,[6] 주의력 및 교육과 관련된 난독증,[7][8] 난산증[9], ADHD를 포함한 부수적인 어려움의 신경 메커니즘을 조사한다.이 분야의 연구자들은 인지 신경과학의 기초 발견을 수학 교육과 읽기 교육을 위한 커리큘럼 시행에 도움이 되는 교육 기술과 연결시킬 수 있다.교육 신경과학의 목적은 교육에 정보를 줄 수 있는 학문과 교육에 대한 새로운 학제 간 설명을 제공하는 기초적이고 응용적인 연구를 창출하는 것입니다.교육 신경과학의 주요 목표는 "뇌 기반 학습 산업의 중간자"를 피하면서 연구자와 교육자 간의 직접적인 대화를 통해 두 분야 사이의 격차를 메우는 것입니다.이 중간상인들은 "뉴로미스"의 판매와 그들의 추정 [4]치료법에 기득권을 가지고 있다.

교육 신경과학의 잠재력은 인지 신경과학자들과 교육자들로부터 다양한 수준의 지지를 받아왔다.데이비스는[10] "학습과 관련된 의도적인 상태가 두뇌 활동에 의해 조사될 수 있는 방식으로 개인의 내부에 있지 않기 때문에" 인지 의학적 모델은 광범위한 교육 및 학습 분야에서 매우 제한적인 역할만 가지고 있다고 주장한다.한편, Pettito와 Dunbar는[11] 교육 신경과학이 "오늘날의 교육의 핵심 문제를 해결하기 위한 가장 적절한 수준의 분석을 제공한다"고 제안합니다.Howard-Jones와 Pickering은[12] 이 주제에 대한 교사들과 교육자들의 의견을 조사했고, 그들은 일반적으로 교육 분야에서 신경과학적 발견을 사용하는 것에 열의를 가지고 있다는 것을 발견했으며, 이러한 발견이 커리큘럼의 내용보다 그들의 교육 방법론에 더 영향을 미칠 것이라고 느꼈습니다.일부 연구자들은 중간적인 관점을 취하며 신경과학에서 교육으로의 직접적인 연결은 "너무 [13]먼 다리"라고 느끼지만 인지 심리학이나 교육 심리학[14] 같은 가교 분야는 교육 실천을 위한 신경과학적 기초를 제공할 수 있다고 생각한다.그러나 교육과 신경과학의 연결은 아직 완전한 잠재력을 실현하지 못한 것으로 보이며, 제3의 연구 분야를 통해서든 새로운 신경과학 연구 패러다임과 프로젝트의 개발을 통해서든 신경과학 연구 결과를 교육에 적용할 때가 된 것으로 보인다.cally의 의미 [2][4][5]있는 방법.

필드의 초기 역사

Herbert Walberg와 Geneva Haertel과 같은 학자들은 교육 신경과학의 기원을 감각 기관에 대한 과학적 연구가 [15]진보하기 시작한 1800년에서 1850년 사이의 시대로 거슬러 올라간다.마음이 뇌 속에 있다는 갤런의 격언이 받아들여진 것은 이 시기였다.이 시대의 반사 작용에 대한 연구는 의식과 무의식 상태에 대한 논쟁을 촉발시켰다.뇌의 처리 속도나 반응 시간을 연구한 정신 시간 측정법도 이 시기에 시작되었고, 정신 활동의 시간적 순서에 대한 질문을 추론하는 데 사용되었다.1800년대 후반까지 이러한 모든 발전은 "새로운 심리학"[15]으로 분류되었다.

교육 신경과학의 발전을 위한 초기 이정표는 1839년 [15][16]네브라스카 대학에서 교육 심리학 강좌를 개설한 것이다.1886년까지 비슷한 과정들이 뉴욕 주립 대학교 오스위고, 아이오와 대학의 사범 학교 학과 그리고 인디애나 [15]대학의 교육학 학과에서 제공되었습니다.1895년 네브래스카 대학교는 [15][16]교육심리학 교수직을 설립하였다.1900년대까지 교육학교들 사이에 학부 교육심리학 과정의 내용에 대한 논쟁이 커졌다. (교육신경과학의 정의에 대한 전문가들 간의 의견 불일치는 항상 이 분야의 일부였고 오늘날까지 계속되고 있다.)[15]이 분야를 어떻게 정의해야 하는지에 대한 논쟁에도 불구하고, 미국의 심리학자 윌리엄 제임스, 에드워드 손다이크, 그리고 제임스 맥킨 캣텔이 1900년대 [15]초반의 발전에서 중요한 인물이라는 데 널리 동의하고 있다.교육 신경과학 분야의 또 다른 이정표는 1910년 교육 심리학 [15]저널의 첫 번째 호를 출판한 것이다.그 이후로, 인지 이론과 같은 철학적이고 과학적인 움직임이 그 분야의 발전에 영향을 미쳤다.이 분야가 성숙함에 따라 교육 [15]개혁 기간 동안 정책을 형성하는 데 한몫을 했다.

새로운 분야의 필요성

교육 신경과학의 출현은 과학 연구를 교육적인 맥락에서 실질적으로 적용할 수 있도록 하는 새로운 분야의 필요성으로부터 탄생했다.커트 피셔는 "정신, 두뇌, 교육"이라는 더 넓은 분야에 대해 언급하면서 "전통적인 모델은 효과가 없을 것입니다.연구자가 학교에서 데이터를 수집하고 그 데이터와 그에 따른 연구 논문을 교육자가 이용할 수 있도록 하는 것만으로는 충분하지 않다."[17] 이 방법은 교사 및 학습자가 적절한 연구 방법 및 질문 형성에 기여하는 것을 배제하기 때문이다.

인지심리학과 신경과학에서의 학습은 인간과 다른 종들이 그들 [18]주변의 자연과 사회적 세계에서 유용한 정보를 추출하기 위해 어떻게 진화해왔는지에 초점을 맞춰왔다.대조적으로, 교육, 특히 현대의 정규 교육은 학습자들이 스스로 습득할 것으로 기대할 수 없는 세계에 대한 설명과 설명에 초점을 맞추고 있다.이와 같이 과학적 의미의 학습과 교육적 의미의 학습은 상호 보완적인 개념으로 볼 수 있다.이것은 인지 신경과학이 교육 학습의 실제적인 요구에 적응하는 새로운 도전을 야기합니다.반대로 신경과학은 학습자의 현재 상태(뇌 상태, 유전 상태, 호르몬 상태 등)에 대한 새로운 특성을 학습하고 가르치는 것과 관련이 있을 수 있기 때문에 교육에 대한 새로운 도전을 야기합니다.뇌구조와 활동을 포함한 학습과 교육의 효과에 대한 새로운 척도를 제공함으로써 다양한 유형의 학습 방법과 성취도를 구별할 수 있다.예를 들어, 신경과학 연구는 이미 암기식 학습과 [19]수학의 개념적 이해를 통한 학습을 구별할 수 있다.

미국 국립과학아카데미는 중요한 보고서를 발표하면서 "뉴로사이언스는 교육자들이 연구 정보를 이용할 수 있는 형태에 대해 비판적으로 생각해야 할 시점까지 발전했다"고 강조했다.구현 및 구현되지 않았습니다.[20]

런던의 "교육 신경과학 센터"의 연구자들 블레이크모어 & 프리스는 교육 신경과학에 [21]관한 많은 이론을 낳은 인간 뇌의 발달 신경생리학에 대해 개략적으로 설명합니다.교육과 신경과학의 연결고리를 지탱하는 기본적인 기둥 중 하나는 뇌가 학습하는 능력이다.신경과학은 초기 뇌의 발달과 이러한 뇌의 변화가 학습 과정과 어떻게 관련되어 있는지에 대한 이해를 발전시키고 증가시키고 있습니다.

초기 뇌 발달

주요 기사:신경 발달

뇌의 거의 모든 뉴런은 태어나기 전 임신 첫 3개월 동안 생성되며 신생아의 뇌는 성인과 비슷한 수의 뉴런을 가지고 있다.필요한 것보다 더 많은 뉴런이 형성되고 다른 뉴런과 활발하게 연결되어 있는 뉴런만이 살아남습니다.출생 후 첫 해에 신생아의 뇌는 신경세포 사이에 과도한 수의 연결이 형성되는 극심한 발달 단계를 거치고, 이러한 과도한 연결의 많은 부분이 시냅스 가지치기 과정을 통해 제거되어야 합니다.이 가지치기 과정은 뇌세포 사이의 연결의 빠른 성장만큼이나 중요한 발달 단계이다.뉴런 사이에 많은 수의 연결이 형성되는 과정을 시냅토제네시스라고 한다.시각 및 청각(시각 및 청각 피질)의 경우 광범위한 초기 시냅토제네이션이 있습니다.연결 밀도는 4개월에서 12개월 사이에 성인 수준의 약 150%로 최고조에 달하며, 그 후 광범위하게 프루닝됩니다.시냅스 밀도는 시각피질에서 2년에서 4년 사이에 성인 수준으로 돌아간다.전전두엽 피질(계획과 추론을 뒷받침하는 것으로 생각됨)과 같은 다른 영역의 경우 밀도가 더 느리게 증가하고 첫 해 이후 최고점에 도달한다.성인의 밀도 수준으로 감소하는 데는 적어도 10-20년이 걸린다. 따라서 청소년기에도 전두부에서 상당한 뇌 발달이 일어난다.뇌의 대사(시냅스 기능의 대략적인 지표인 포도당 흡수) 또한 초기 몇 년 동안 성인 수준을 상회한다.포도당 섭취량은 대략 4년에서 5년 사이에 성인 수준의 약 150%에서 최고조에 달합니다.약 10세까지, 뇌의 신진대사는 대부분의 피질 영역에서 성인 수준으로 감소했습니다.뇌의 발달은 시냅스 발생의 폭발, 밀도의 피크, 그리고 시냅스 재배열과 안정화로 구성됩니다.이것은 뇌 영역마다 다른 시간과 다른 비율로 발생하는데, 이것은 다른 종류의 지식의 발달에 다른 민감한 시기가 있을 수 있다는 것을 암시한다.조기 뇌 발달에 대한 신경과학 연구는 미국과 영국을 포함한 많은 국가에서 3세 미만 아동들을 위한 정부 교육 정책에 대한 정보를 제공해 왔다.이러한 정책은 유아원과 취학 전 아동의 환경을 풍요롭게 하는 데 초점을 맞추고 있으며, 어린 뇌의 학습 잠재력을 극대화하는 것으로 생각되는 자극과 경험에 그들을 노출시키고 있다.

신경과학이 교육에 정보를 줄 수 있을까?

점점 더 많은 수의 연구자들이 교육 신경과학을 생산적인 연구 분야로 확립하려고 하고 있지만, 신경과학과 교육 분야 사이의 실질적인 협력의 가능성, 그리고 신경과학 연구가 정말로 교육자들에게 제공할 수 있는 것이 있는지에 대한 논의는 여전히 계속되고 있다.

다니엘[22] 윌링햄은 "신경과학이 교육 이론과 실천에 도움이 될 수 있는지 여부는 논란의 여지가 없다"고 말한다.그는 행동 연구만으로는 발달성 난독증이 주로 시각적 또는 음운학적 기원의 장애인지 결정하지 못했다는 사실에 주목한다.신경영상 연구는 음성학적 [23]처리를 지원하는 것으로 알려진 뇌 영역의 난독증 어린이들의 활동 감소를 밝혀낼 수 있었고, 따라서 난독증의 음운학적 이론에 대한 행동 증거를 뒷받침했다.

존 브루어는[13] 신경과학과 교육 사이의 연결은 본질적으로 이 둘을 연결하는 제3의 연구 분야 없이는 불가능하다고 주장하지만, 다른 연구원들은 이 관점이 너무 비관적이라고 느낀다.는 더 많은 다리 기초 신경 과학과 교육 간에 형성되어야 한다, 그렇게 불렀다neuromyths(아래 참조)deconstructed해야 하다는 것을 인정하 Usha Goswami[24]인지 발달 신경 과학 이미 교육과 또한 수 있는‘신경 마커’ 을 발견하게 됬다 사용의 여러 발견이 이루어졌음을 보여 준다.우리개발을 평가합니다.즉, 신경 활동 또는 구조의 이정표가 수립되고 있으며, 그 이정표는 개인의 발전을 평가하기 위해 비교될 수 있다.

예를 들어 사건 관련 잠재력(ERP) 연구는 의미 처리(예: N400), 음성 처리(예: 불일치 부정) 및 구문 처리(예: P600)의 표지를 포함한 언어 처리의 여러 신경 신호를 밝혀냈다.고사와미씨는[24], 이러한 파라메타들은 이제 어린이에게 종방향으로 조사할 수 있게 되어, 특정의 변화 패턴이 특정의 발달 장애를 나타낼 가능성이 있다고 지적하고 있다.또한 집중적인 교육 개입에 대한 이러한 신경 마커들의 반응은 개입의 효과의 척도로 사용될 수 있다.Goswami와 같은 연구원들은 인지 신경과학이 교육에 다양한 흥미로운 가능성을 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 주장한다.특수 교육의 경우, 여기에는 특수 교육 요구의 조기 진단, 다양한 종류의 교육 입력이 학습에 미치는 영향의 모니터링 및 비교, 학습의 개인 차이에 대한 이해 향상 및 [24]학습자에 대한 입력에 적합한 최선의 방법이 포함됩니다.

Goswami에[24] 의해 강조된 신경 영상의 잠재적 적용은 학습 장애의 발달 지연과 비정형 발생을 구별하는 것이다.예를 들어, 난독증을 앓고 있는 아이는 일반적인 독자와는 전혀 다른 방식으로 읽기 기능을 발달시키고 있는 것일까, 아니면 같은 궤적을 따라 발달하고 있는 것일까, 다만 시간이 더 걸리는 것일까?실제로, 특정한 언어 장애와 난독증을 가진 아이들에게서 언어 시스템의 [25][26]발달이 근본적으로 달라지기 보다는 지연되고 있다는 증거는 이미 존재한다.그러나 자폐증과 같은 장애에서는 뇌의 발달이 질적으로 다를 수 있으며,[27] 이는 "마음의 이론"과 관련된 뇌 영역의 발달 부족을 보여준다.

고스와미는[24] 또한 일련의 균형 운동을 통해 읽기를 개선하는 것을 목표로 하는 소뇌 결손 가설을 기반으로 하는 운동 기반 프로그램인 도레와 같은 특정 훈련 프로그램의 영향을 평가하는 데 신경 영상을 사용할 수 있다고 제안한다.일부 뇌영상 연구는 목표된 교육적 개입을 받는 난독증 아이들의 뇌 활성화 패턴이 읽기 장애가 없는 사람들의 것과 더 비슷해 보이기 시작하고, 게다가 다른 뇌 부위가 보상 [28][29]메커니즘으로 작용하고 있다는 것을 보여주기 시작하고 있다.이러한 발견은 교육자들이 난독증 아이들이 행동 개선을 보일지라도, 그들이 쓰여진 정보를 처리하는 신경과 인지 메커니즘은 여전히 다를 수 있으며, 이것은 이러한 [30]아이들의 지속적인 지도에 실질적인 영향을 미칠 수 있다는 것을 이해하는 데 도움을 줄 수 있다.

신경과학 연구는 특히 난독증의 경우 학습 장애의 '신경 마커'를 밝히는 능력을 증명했다.EEG 연구는 난독증의 위험이 있는 인간 유아(즉, 난독증을 가진 직계 가족)가 언어의 [31]의미적 내용을 이해하기도 전에 언어 소리의 변화에 비정형 신경 반응을 보인다는 것을 밝혀냈다.그러한 연구는 잠재적인 학습 장애의 조기 식별을 가능하게 할 뿐만 아니라, 행동 연구에는 이용할 수 없는 방식으로 난독증에 대한 음운론적 가설을 더욱 뒷받침한다.

많은 연구자들은 교육과 신경과학의 결혼에 관해 신중한 낙관론을 지지하고, 둘 사이의 차이를 메우기 위해, 새로운 실험 패러다임의 개발이 필요하며, 이러한 새로운 패러다임은 다른 것들의 신경과학과 교육 사이의 관계를 포착하기 위해 설계되어야 한다고 믿는다.분석 수준(비연속적, 인지적, 행동적)[30]

신경과학 및 교육: 사례 예시

언어와 읽고 쓰는 능력

주요 기사: 독서(과정) 및 난독증

인간의 언어는 정신의[32] 독특한 능력이며, 구어와 문어를 이해하고 생산하는 능력은 학업 성취와 [33]성취의 기본이다.구술 언어에 어려움을 겪는 아이들은 교육 [34]정책과 실천에 큰 도전을 제기한다; 국가 전략, 모든 아이들은 말하는 사람이다(2008년).이러한 어려움은 초등학교 시절에도[35] 지속될 가능성이 높으며, 아이들은 구어에 대한 핵심 결함 외에도 읽고 쓰는 능력,[36] 계산[37] 능력, 행동, 또래 관계에 [38]대한 문제를 경험한다.이러한 문제에 대처하기 위한 조기 식별과 개입, 그리고 학습 환경이 비정형 언어 개발을 지원할 수 있는 방법을 파악하는 것이 필수적이다.[34]처리되지 않은 언어 및 언어 요구는 개인과 국가 경제 모두에 상당한 비용을 초래한다(ICAN, 2006).

지난 10년 동안, 어린 아이들의 언어 처리를 음성, 단어,[39] 문장 수준에서 조사하는 신경과학 연구가 크게 증가했습니다.모든 언어의 신경 기판이 개발 초기 단계에서 식별될 수 있다는 분명한 징후가 있다.동시에, 개입 연구는 뇌가 언어 처리를 위해 가소성을 유지하는 방법을 보여주었다.청각 언어 처리 프로그램에 의한 강도 높은 교정에는 좌측두정피질과 [29]하전두회 기능 변화가 수반되고 있다.그러나 이러한 결과가 구어와 문어로 일반화되는 정도는 [40]논의되고 있다.

언어 장애를 가진 아이들의 교육적 욕구를 충족시키는 것과 신경과학 연구의 결과 사이의 관계는 아직 확립되지 않았다.진보를 위한 한 가지 구체적인 방법은 학습 환경에서 실천하는 데 중요한 질문에 대처하기 위해 신경과학적인 방법을 사용하는 것입니다.예를 들어, 언어능력이 하나의 공통된 특성에 기인하는 정도와 그러한 특성의 발달에 대한 일관성은 [41]논쟁의 대상이다.하지만, 뇌 활동에 대한 직접적인 평가는 이러한 [42]논쟁에 정보를 줄 수 있다.언어 시스템의 하위 구성요소와 이러한 변화 방식에 대한 자세한 이해는 불가피하게 교육 실무에 영향을 미칠 수 있습니다.

수학

주요 기사:수치인식, 수리교육 및 계산장애

수학 기술은 국가 경제뿐만 아니라 개인의 삶의 기회에도 중요하다: 낮은 계산 능력은 체포, 우울증, 신체적 질병, [43]실업의 확률을 증가시킨다.저산소의 주요 원인 중 하나는 선천성 질환인 계산불량이다.Mental Capital and Wellbing에 대한 Foresight 보고서가 말했듯이, "발달성 계산 장애 – 인지도가 낮지만 영향이 크기 때문에, 우선 순위가 높아야 합니다.계산불량증은 수치에 관련되며 4-7%의 아이들에게 영향을 미친다.이는 난독증보다 훨씬 낮지만 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 평생 수입을 114,000파운드 줄이고 5개 이상의 GCSE(A*-C)를 달성할 확률을 7-20% 포인트 줄일 수 있습니다.가정과 학교의 개입이 이 프로젝트에 의해 다시 확인되었습니다.또한, 기술 개입은 매우 유망하며, 비록 더 많은 개발이 필요하지만 개별화된 지침과 도움을 제공한다." (행정 요약, 섹션 5.3) 전형적이고 비정형적인 수학 개발을 이해하는 것은 주류 수학 커리큘럼의 설계와 다음과 같은 사람들을 돕기 위한 중요한 기초이다.따라가지 [44]못하다지난 10년 동안, 간단한 숫자 처리를 위한 뇌 시스템이 확인되었고[45][46] 그 발달에 빛을 비추는 아이들의 뇌에 [9]대한 소수의 연구가 이루어졌다.

점점 더 수렴되는 증거는 계산장애가 집합의 개체 수를 나타내기 위한 유전적인 핵심 시스템의 결손에 기인할 수 있으며 집합의 연산이 이러한 [9]능력을 지원하는 신경 시스템과 숫자에 어떻게 영향을[47] 미치는지를 시사한다.이러한 핵심 결손은 집합을 열거하고 크기를 기준으로 집합을 정렬하는 학습자의 능력에 영향을 미치므로 산수를 이해하는 것이 매우 어렵고 산술 사실에 대한 의미 있는 구조를 제공하는 것이 매우 어렵다.쌍둥이[48] 및 가족[49] 연구에 따르면 난산증은 유전성이 매우 높고, 터너 증후군과 같은 유전적 이상은 X [50]염색체의 유전자에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다.

이 계산장애가 숫자 감각의 핵심 결손에 의해 야기된다는 주장은 난독증이 음운 처리의 핵심 결손에 기인한다는 이론과 유사하다.과학적 진보의 측면에서 이러한 유사점에도 불구하고, 난독증에 대한 대중의 인식은 난독증에 대한 인식보다 훨씬 낮다.영국의 수석 과학 고문인 John Bedgington은 "발달 장애는 현재 난독증의 나쁜 관계이며 대중의 인지도가 훨씬 낮습니다.그러나 난독증의 결과는 적어도 난독증의 결과만큼 심각하다."[51]

수학적 처리를 이해하는 데 신경과학의 적용은 이미 초기 인지 이론을 뛰어넘는 이해를 가져왔다.인지 신경과학 연구는 숫자와 그들의 관계에 대한 기본적인 지식을 책임지는 동물과 유아에게 존재하는 선천적인 '숫자 감각' 시스템의 존재를 밝혀냈다.이 시스템은 각 [45][52]반구에 있는 뇌의 두정엽에 위치합니다.이 두정계는 기본적인 수치 작업 [53][54]동안 어린이와 성인들에게 활성화되지만, 발달 과정에서 더 전문화된 것으로 보인다.또한, 수학 학습 장애(dyscalculia)를 가진 아동은 기본 숫자 [9]과제 동안 전형적으로 발달하는 아동보다 이 지역에서 더 약한 활성화를 보인다.이러한 결과는 어떻게 신경영상이 두 숫자의 비교와 학습 산술 사이의 것과 같은 기본적인 인지 기능과 높은 수준의 학습 사이의 연결에 대한 중요한 정보를 제공할 수 있는지를 보여준다.

이 기본적인 숫자 감각에 더하여, 숫자 정보는 언어 시스템에 구두로 저장될 수 있는데, 이것은 신경과학 연구가 숫자 [55]감각 시스템과 질적으로 다른 것으로 드러내기 시작한 시스템이다.이 시스템은 또한 요일, 월, 심지어 시와 같이 잘 학습된 다른 언어 시퀀스에 대한 정보를 저장하며, 숫자 처리의 경우 계수 및 구구단의 학습을 지원합니다.많은 산술적 문제들이 너무 많이 학습되어 언어적 사실로 저장되는 반면, 다른 더 복잡한 문제들은 어떤 형태의 시각 공간적 정신적 [56]이미지를 필요로 한다.이러한 산술적 기술의 하위 집합이 다른 뇌 메커니즘에 의해 지원된다는 것을 보여주는 것은 산술적 숙련도를 획득하는 데 필요한 학습 과정을 더 깊이 이해할 수 있는 기회를 제공한다.

수학 학습 장애에 대한 신경 영상 연구는 여전히 드물지만, 신경 과학 연구자들에게는 계산 불량이 증가하는 영역이다.서로 다른 신경 메커니즘이 수학적 수행의 다른 요소에 기여하기 때문에, 계산장애를 가진 아이들은 뇌 수준에서 다양한 이상 패턴을 보일 수 있습니다.예를 들어, 난독증을 가진 많은 아이들은 난독증을 가지고 있고, 난독증을 가진 아이들은 수학을 지원하는 언어 네트워크의 다른 활성화를 보일 수 있지만, 난독증만을 가진 아이들은 두정수 감각 체계에 장애를 보일 수 있다.실제로, 계산장애를 가진 아이들을 대상으로 수행된 몇 가지 연구는 숫자 감각 시스템의 [9][57]뇌 수준 장애를 가리킬 뿐이다.

이러한 증거는 계산장애가 숫자 감각의 뇌 수준 결손에 의해 발생한다고 믿는 연구자들과 숫자 감각 정보에 접근하기 위해 숫자 기호를 사용하는 문제에서 비롯되었다고 믿는 연구자들 사이의 이론적인 논쟁에 기여하기 시작하고 있다.명백한 시험가능가설을 생성하는 계산장애의 이론모델의 지속적인 발전과 함께, 수학적 학습장애와 그들의 [22]신경상관관계를 조사하는 연구의 개발은 빠르게 진행되어야 한다.

사회적, 정서적 인식

주요 기사:사회신경과학

지난 10년 동안, 삶의 모든 면에서 성공에 기여하는 감정적 능력과 특징의 역할에 대한 관심이 폭발적으로 증가했습니다.감성 지능(EI)[58]의 개념은 널리 인식되고 있으며 Mental Capital and Wellbeing에 대한 Foresight 보고서에 포함되어 있습니다.어떤 사람들은 EI가 기존의 인지 지능보다 더 중요하고, 더 쉽게 [59]강화될 수 있다는 영향력 있는 주장을 했다.비록 EI가 학문적[4][60] 성공과 관련이 있는 것으로 밝혀졌고 학업 실패와 사회적 배제의 위험에 처한 그룹에게 특히 중요할 수 있다는 증거가 있지만, 체계적인 연구는 아직 이러한 주장에 대해 많은 지지를 제공하지 못하고 있다.약한 증거 기반에도 불구하고 학교 특히 보편적 서비스, 예방과 조기 개입(예:사회와 감성적 측면 교육에 투자의 결과로 어린이들과 젊은 people,[61]의 사회적, 감정적 능력과 정신 건강, 그리고 심리적 웰빙을 홍보하는, 초점을 맞추고 있다. (SEAL) 영국 프로젝트 [DfES, 2005, 2007]

감정을 [4]다르게 처리하는 비정형 발달 아동에 대한 신경 이미지 작업은 거의 없지만, 전형적으로 발달하는[62] 아동의 정서 인식의 신경 기반은 조사되었다.남성들은 일반적으로 이러한 비정상적으로 발달하는 인구에서 과잉 대표되며, 여성의 장점은 감정 감정 측정과 감정 처리의 대부분의 영역에서 공통적으로 보고된다.표정 처리에서 여성의 장점은 뇌의 성숙과 사회적 [63]상호작용을 모두 고려한 통합 계정에 의해 가장 잘 설명된다.

아동의 전전두뇌 손상은 사회적 행동에 영향을 미쳐 사회적 수용, 승인 또는 [64]거절에 대한 불감증을 일으킨다.이러한 뇌 영역은 당혹감, 동정심, 질투와 같은 사회적 감정을 처리한다.게다가 이러한 손상은 사회적 문화적 요소가 인지 학습과 의사결정에 중요하다는 Vygotskian의 관점을 뒷받침하는 현실 세계에서의[57][65] 인지적 의사결정뿐만 아니라 사회적 의사결정을 손상시킨다.이 견해는 전달 가능한 [66]학습에 대한 감정의 영향을 조사할 때 신경과학과 사회구성주의 관점을 통합하는 것의 중요성을 강조한다.

그러나 현재 발달과학과 신경과학을 통합하여 인식과 [67]공감의 발달에 대한 보다 완전한 이해를 이끌어내려는 시도에는 많은 차이가 있다.교육 연구는 학생의 정확한 감정 자기 보고에 의존하는데, 예를 들어, 알렉시즘이 있는 학생에게는 불가능할 수 있습니다. 이는 일반적인 성인의 10%에서 발견되는 감정을 식별하고 묘사하는 데 어려움입니다.정서적 자각은 편도체, 전방 섬피질, 중앙 전전두엽 피질에서의 차이 활동과 다른 수준의 감정적 자각과 관련이 있다는 것을 보여주는 신경 영상법을[68] 사용하여 측정할 수 있습니다.어린 시절과 청소년기의 뇌 발달에 대한 연구는 이러한 부위가 대규모 구조적 [69]변화를 겪는다는 것을 보여준다.따라서 취학 연령의 어린이와 젊은 성인의 감정에 대한 인식 정도는 이 기간에 따라 다를 수 있으며, 이는 교실 행동과 특정 교육 스타일과 커리큘럼 접근법이 효과적일 수 있는 정도에 중요한 영향을 미칠 수 있다.

신경영상 작업은 또한 아이들의 사회적 행동 장애를 이해하는데 도움을 주기 시작하고 있다.예를 들어, 아이들의 냉담한 감정적 특성은 교사들이 다루기에 특히 어려운 문제이며, 특히 심각한 형태의 행동 장애를 나타냅니다.존스 등(2009년)[70]는 굳은살-정서적 특성을 가진 어린이들이 두려운 얼굴에 반응하여 오른쪽 편도체에서 뇌 활성화가 덜함을 보여주었고, 이는 그러한 유형의 정서 장애의 신경 상관관계가 발달 초기에 존재함을 암시한다.

런던에 있는 교육 신경과학 센터의 연구원들은 어떻게 사회적 인식이 뇌에서 발달하는지를 연구하는 연구 기구를 개발하는 데 중요한 역할을 해왔다.특히 '러닝 브레인'의 공동 저자인 사라-제인 블레이크모어는 청소년기 사회인식과 관련된 뇌 발달에 대한 영향력 있는 연구를 발표했다.그녀의 연구는 감정 처리와 관련된 뇌 영역의 활동이 [71]청소년기에 상당한 기능적 변화를 겪는다는 것을 시사한다.

주의와 경영진의 관리

주의력은 우리가 감각 환경의 특정 측면에 초점을 맞출 수 있게 해주는 뇌의 메커니즘을 말한다.주의력은 감각 처리를 "상하향" 방식으로 조절합니다.특정 항목이나 사람에 대한 선택적 관심을 장기간 유지하는 것은 분명히 강의실의 중요한 기초 기술입니다.주의력은 ADHD에서 중요한 인지 능력이 손상되어 작업을 완료하거나 [72]세부 사항에 주의를 기울이는 데 어려움을 겪는 것입니다.주의의 측면은 반사회적 행동과 행동장애를 보이는 어린이에게서도 비정상적일 수 있다.기초 신경과학의 관점에서, 최근의 증거는 주의력이 초기 개입과 훈련에 가장 잘 반응하는 인간의 뇌 기능 중 하나일 수 있다는 것을 암시한다.[73]

또한 신경구축론자의 관점에서 주의력은 어린이가 더 배우기 위해 환경의 특정 측면을 적극적으로 선택할 수 있는 중요한 메커니즘이다.실행 기능에는 원치 않는 정보 또는 응답을 금지하고, 일련의 정신적 단계 또는 행동을 미리 계획하며, 짧은 기간(작업 기억)[74] 동안 직무 관련 정보 및 변경 정보를 유지하는 기능이 포함됩니다.이그제큐티브 기능 능력도 주목과 마찬가지로 교육적인 맥락에서 도메인 고유의 지식과 기술을 습득하기 위한 중요한 플랫폼을 제공합니다.게다가, 최근의 연구에 따르면, 유아원의 경영 능력 훈련이 조기 학교 [75][76]실패를 예방할 수 있다고 한다.ADHD, 반사회적 행동, 행동장애, 자폐증을 가진 아이들은 모두 비정상적인 행정기능 패턴을 보일 수 있다.기초 신경과학 연구는 성인의 전전두엽 피질을 포함한 행정 기능과 관련된 일차적인 뇌 구조와 회로를 확인했습니다.그러나 이 회로의 발달과 실행 [77]기능의 개인 차이에 대한 유전적, 신경적 기반을 이해하기 위해서는 아직 많은 연구가 필요합니다.선견지명 Mental Capital and Wellbeing Project는 학습 난이도에 대한 향후 과제에서 주의력과 실행 기능 기술의 중요성을 구체적으로 식별하고 강조합니다("학습 난이도: 섹션 2.2.4 및 2.4:장래의 과제」).

신경과학과 교육: 너무 먼가?

신경과학이 교육에 의미있는 공헌을 할 수 있고 교육 신경과학의 연구 분야를 설립할 가능성이 있다고 믿는 많은 사람들의 낙관론에도 불구하고, 몇몇 연구원들은 두 분야 사이의 차이가 그들이 실질적으로 직접적으로 연관되기에는 너무 크다고 믿는다.좋은 방법이야.1997년 존 브루어는 "신경과학 및 교육 논쟁"[13]이라고 부르는 것에 대한 주요 비판을 발표했다.

브루어가 정의한 '신경과학 및 교육 논쟁'은 발달 신경생물학의 세 가지 주요 발견에서 비롯된다.

  1. 조기 소아기는 뇌의 시냅스 수(시냅스 생성)가 빠르게 증가하는 것이 특징이며, 이 확장은 가지치기 기간이 뒤따른다.
  2. 발달하는 뇌가 특정한 감각과 운동 능력을 발달시키는 데 가장 적합한 소위 경험의존적 임계 시기가 있다.
  3. 자극이 풍부한 환경은 더 큰 시냅토제네시스를 일으킨다.중요한 주장은 아이들이 시냅스 성장이 과도하고 두뇌 활동이 최고조에 달했을 때 어린 나이에 더 많은 것을 배울 수 있다는 것이다.

신경생물학이 제공하는 초기 뇌 발달에 대한 지식은 교육에 관한 다양한 주장을 뒷받침하기 위해 사용되어 왔다.예를 들어, 어떤 과목이든 어린 아이들에게 지적으로 정직한 형태로 가르칠 수 있다는 생각은 어린 [78]뇌의 뛰어난 적응력과 학습 잠재력 때문이다.또는, 동물 연구에서 발달하는 뇌가 특정한 감각 입력을 박탈당하면, 그 입력을 처리하는 뇌 영역이 발달 후에 완전히 발달하지 못하고, 따라서 "만약 당신이 창을 놓치면, 당신은"핸디캡을 가지고 놀다.[79]

브루어가 신경과학과 교육에 찬성하는 보고서와 논쟁하는 주요 포인트 중 하나는 실제 신경과학적 증거가 부족하다는 것이다.Years of Promise 등의 보고서:미국 어린이를 위한 포괄적인 학습 전략(Carnegi Corporation of New York, 1996)은 많은 인지 및 행동 심리학 연구를 인용하지만, 소수의 뇌 기반 연구만 인용하고, 학습에서 뇌의 역할에 대해 극적인 추론을 도출한다.

브루어는 행동과학이 교육 정책을 알려주는 기초를 제공할 수 있다고 주장하지만, 신경과학과의 연결고리는 "너무 멀리 있는 다리"이며, 신경과학의 교육에 대한 적용의 제한은 신경과학 지식 자체의 한계에서 비롯된다.브루어는 신경과학과 교육 논쟁의 세 가지 핵심 원칙에 관한 현재의 지식의 한계를 주장함으로써 그의 비판을 지지한다.신경근육을 참조하십시오.

또 다른 문제는 이미징 방법의 공간 분해능과 학습 과정의 기초가 되는 시냅스 변화의 공간 분해능 사이의 불일치이다.시간 분해능에 관해서도 비슷한 문제가 있다.이것은 인지 기술의 하위 구성 요소를 뇌 기능과 연관짓는 것을 어렵게 만든다.그러나 브루어의 의견에서 교육 신경과학 논쟁의 가장 큰 결점은 시냅스 수준에서 일어나는 일을 고차적인 학습과 교육으로 연결하려고 한다는 것이다."마음, 뇌, 교육"이라는 용어는 교육과 신경과학을 직접적으로 연결할 수 없다면 교육에 정보를 제공하기 위해 기존의 두 가지 연결을 사용할 수 있다는 생각을 암시합니다.인지심리학과 교육, 인지심리학과 신경과학의 연결고리입니다

브루어는 현재 형태의 신경과학은 실질적인 수준의 교육자들에게 거의 도움이 되지 않는다고 주장한다.반면에 인지과학은 학습과 교육의 응용과학의 발전의 기초가 될 수 있다.다른 연구자들은 브루어가 [13]제시한 인지심리학에 대한 대안적인 가교를 제시했다.메이슨은[14] 교육과 신경과학의 간극은 "학생의 학습과 다른 교육 현상에 대한 서술적이고 해석적이며 규범적인 모델을 개발하는 것"으로 요약되는 교육 심리학에 의해 가장 잘 연결될 수 있다고 제안합니다.

교육 신경과학에 대한 과제

윌링햄은 신경과학이 교육적 실천과 이론에 기여할 가능성이 있다는 주장은 이미[22] 의심의 여지가 없지만, 두 분야를 효과적으로 결합하기 위해 극복해야 하는 세 가지 과제를 강조한다.

목표 문제:윌링햄은 교육이 이른바 '인공과학'이라고 주장하는데, 이 경우 일련의 교육학적 전략과 자료로 이루어진 '인공과학'을 구축하려고 한다.반면 신경과학은 신경구조와 기능을 설명하는 자연원리의 발견과 관련된 소위 "자연과학"이다.이러한 차이는 교육에 의해 설정된 어떤 목표들은 신경과학 연구를 통해 답하는 것이 불가능하다는 것을 의미합니다. 예를 들어, 아이들의 성격이나 미적 감각의 형성입니다.

수직 문제:분석 수준:윌링햄은 신경과학자에 의해 채용된 최고 수준의 분석은 뇌 구조와 활동을 인지 기능에 매핑하거나 인지 기능의 상호작용(즉, 학습에 대한 감정의 영향)이라고 제안합니다.신경과학 연구 내에서 이러한 기능은 단순성을 위해 단독으로 연구되며, 기능적 상호작용의 모든 거대한 구성과 함께 전체적으로 기능하는 신경계는 고려되지 않습니다.반면, 교육자의 경우, 가장 낮은 수준의 분석은 한 아이의 마음이며, 교실, 이웃, 국가 등을 통합하기 위한 수준이 높아집니다.

따라서, 단일 인지 요소에 대한 연구를 맥락이 본질적으로 중요한 분야로 격리하여 가져오는 것은 선천적인 어려움을 야기한다.예를 들어, 암기 학습이 연구실에서 학습을 향상시키는 것으로 보일 수 있지만, 교사는 아이의 동기 부여에 대한 영향을 고려하지 않고는 그 전략을 실행할 수 없다.그 대신, 신경과학자들이 연구 환경에서 그러한 상호작용을 특징짓는 것은 어렵다.

수평적 문제:조사 결과 번역:교육 이론과 데이터는 거의 전적으로 행동적인 반면, 신경과학 연구의 발견은 다양한 형태를 취할 수 있다(예: 전기, 화학, 공간, 시간 등).신경과학에서 교육에 이르는 가장 일반적인 형태의 데이터는 뇌 활성화와 인지 기능의 공간적 매핑이다.윌링햄(2009)은 그러한 공간 정보를 교육 이론에 적용하는 것의 어려움을 강조한다.특정 뇌 영역이 교육과 관련된 인지 기능을 지원하는 것으로 알려져 있다면, 실제로 그 정보로 무엇을 할 수 있을까요?윌링햄은 이 '수평적 문제'가 풍부한 행동 데이터와 이론이 [80]이미 존재할 때만 해결될 수 있다고 제안하고, 그러한 방법들이 난독증의 하위 유형을 식별하는데 이미 성공적이었다고 지적한다.[81][82]

윌링햄은 신경과학과 교육의 성공적인 결합을 위해 필수적인 것은 두 분야가 서로에 대한 현실적인 기대를 갖는 것이라고 제안합니다.예를 들어, 교육자는 신경과학이 교육 실무에 대한 규범적인 답변, 신경과학 방법과 양립할 수 없는 교육 목표에 대한 답변(예: 미적 훈련) 또는 개인 수준을 넘어서는 분석 수준을 제공할 것이라고 기대해서는 안 된다.마지막으로 Willingham은 신경과학이 사람들이 읽는 방법 등 세분화된 분석 수준에서 특정 문제를 대상으로 할 때에만 교육자들에게 유용할 것이라고 제안합니다. 그러나 이러한 데이터는 잘 발달된 행동 이론의 맥락에서만 유용할 것입니다.

Katzir & Pareblagoev와[30] 같은 다른 연구자들은 신경영상 방법론이 주로 '감압법'에 의존하기 때문에 현재와 같은 높은 수준의 인지 기능을 검사하는 데 적합하지 않을 수 있다고 지적했다.이 방법에 의해 단순한 제어 태스크 중의 뇌 활동이 '고차' 인지 태스크의 뇌 활동에서 차감되어 특히 관심 기능과 관련된 활성화가 남는다.Katzir & Pareblagoev는 이 방법이 지각, 시각, 촉각과 같은 낮은 수준의 처리를 검사하는 데 매우 적합할 수 있지만 읽기 및 추론에서의 이해와 같은 고차 처리를 위한 효과적인 제어 태스크를 설계하는 것은 매우 어렵다고 제안합니다.따라서 일부 연구자들은[83][84] 기능성 이미징 기술이 고차 처리 측정에 가장 적합하지 않을 수 있다고 주장합니다.Katzir & Pareblagoev는 이것이 기술 자체의 결함이 아니라 실험의 설계와 결과를 해석하는 능력 때문일 수 있다고 주장한다.저자들은 행동 데이터가 이미 잘 이해되고 강력한 이론적 프레임워크가 존재하는 스캐너에서 실험적인 척도를 사용하는 것을 지지한다.

과제를 기회로 전환

Varma, McCandliss 및 Schwartz의[85] 교육 신경과학 논쟁에 대한 또 다른 최근 리뷰는 과학적 도전과 실제 도전으로 나뉘어진 8가지 주요 도전에 초점을 맞추고 있으며, 이러한 도전을 기회로 전환하려는 시도를 다루고 있습니다.

과학적 과제

방법:신경과학 방법은 인위적인 환경을 만들어내므로 교실 상황에 대한 유용한 정보를 제공할 수 없다.게다가, 신경과학이 교육 실천에 너무 큰 영향을 미치기 시작하면, 맥락 변수의 강조가 없어질 수 있고, 교육 문제에 대한 해결책은 교육적인 것이 아니라 주로 생물학적인 것이 될 수 있다는 것이 우려된다.그러나 Varma(알. 소설 실험적인 패러다임과는 neuroimaging 또한 반응 시간과 행동 조치 alon에 의할 수 없strategic/mechanistic 발달 변화의 시험에 허용할 수 있는 기회를 뇌의 활성화와 같은 틀리는 배움 procedures[86]다음과 같은 맥락을 조사하기 위해 만든다고 주장한다.e.또한 Varma et al.은 문화 변수의 효과가 뇌 이미징(예:)[87]을 사용하여 조사될 수 있다는 것을 보여주는 최근의 연구와 교실 실습에 대한 의미를 도출하는 데 사용된 결과를 인용한다.

데이터: 기본적인 인지 기능을 지원하는 뇌 영역을 아는 것은 그 기능을 위한 명령을 설계하는 방법에 대해 아무것도 알려주지 않습니다.그러나 Varma 등은 신경과학이 행동을 행동 수준에서 보이지 않는 요소로 분해하면서 인식의 새로운 분석의 기회를 제공한다고 제안한다.예를 들어, 서로 다른 산술 연산이 서로 다른 속도와 정확도 프로파일을 보여주는지에 대한 질문은 하나의 인지 시스템 내에서 서로 다른 효율성 수준 대 서로 다른 인지 시스템 사용의 결과이다.

환원주의 이론:신경과학 용어와 이론을 교육 실습에 적용하는 것은 감소이며 교육자들에게는 실질적인 도움이 되지 않습니다.행동결손을 신경과학적인 용어로 다시 묘사하는 것으로 얻을 수 있는 것은 아무것도 없다.Varma 등은 환원주의는 과학이 통일되는 방식이며, 신경과학 용어의 공동 선택이 교육용어의 폐기를 필요로 하는 것은 아니며, 단지 학문 간 의사소통과 이해의 기회를 제공한다고 지적한다.

철학: 교육과 신경과학은 근본적으로 양립할 수 없다.왜냐하면 개별 뇌의 물리적 메커니즘을 설명함으로써 교실에서 일어나는 행동 현상을 설명하려는 시도는 논리적으로 잘못되었기 때문이다.그러나, 신경과학은 결과 보고에 관한 통일성의 척도를 제공함으로써 교육의 하위 분야에서 사용되는 서로 다른 이론적 구조와 용어로 인한 교육 내부의 갈등을 해결하는 데 도움이 될 수 있다.

실용적 관심사

비용: 신경과학 방법은 매우 비싸고, 예상되는 결과는 비용을 정당화하지 않습니다.그러나 Varma 등은 교육적으로 관련된 신경과학이 자원을 빼앗는 것이 아니라 교육 연구에 추가 자금을 유치할 수 있다고 지적한다.교육신경과학의 본질적인 주장은 두 분야가 상호의존적이며 두 분야에 일괄적으로 할당된 자금의 일부가 공유된 질문으로 향해야 한다는 것이다.

타이밍: 신경과학은 빠르게 확장되고 있지만 건강한 뇌에 대한 비침습적 연구와 관련하여 아직 상대적으로 초기 단계에 있으며, 따라서 교육 연구자들은 더 많은 데이터가 수집되고 간결한 이론으로 요약될 때까지 기다려야 한다.이와는 반대로, Varma et al.은 일부 성공은 이미 명백하다고 주장한다.예를 들어 난독증 치료 프로그램의[88] 성공을 조사하는 연구는 이러한 프로그램이 독서를 지원하는 뇌 네트워크에 미치는 영향을 밝혀낼 수 있었다.이는 결국 새로운 연구 질문의 생성으로 이어진다.

제어:만약 교육이 신경과학을 가능하게 한다면, 신경 메커니즘의 관점에서 이론이 점점 더 많이 제시될 것이고 논쟁은 신경 영상 데이터에 점점 더 의존하게 될 것이다.신경과학은 자원을 고갈시킬 것이고 교육 연구는 그 독립성을 잃게 될 것이다.Varma 등은 두 분야 사이의 비대칭 관계에 대한 가정은 불필요하다고 주장한다.교육은 신경과학에 영향을 미칠 수 있는 잠재력을 가지고 있으며, 미래 연구를 인식의 복잡한 형태로 유도하고 교육 연구자는 교육 신경과학이 순진한 실험과 이전의 실수를 반복하는 것을 피할 수 있도록 도울 수 있습니다.

신경근종:지금까지 교육에 적용된 대부분의 신경과학 소견은 신경근육증(neuromyths)으로 밝혀졌고, 기초 연구의 무책임한 외삽이 교육 질문에 대한 것이었다.게다가 이러한 신경근종은 학계를 넘어 교사, 행정관, 대중에게 직접 판매되고 있다.Varma 등은 신경근의 존재는 뇌 기능에 대한 일반적인 매력을 드러낸다고 응답했다.교육용 신경과학 결과의 적절한 번역과 잘 확립된 협업 연구는 신경근의 가능성을 낮출 수 있다.

쌍방향 관계

Katzir & Pareblagoev[30] 및 Cacioppo & Berntson(1992)[89]과 같은 연구원들은 교육 연구 접근은 신경과학 연구의 새로운 실험 패러다임의 개발에 기여할 수 있다고 주장한다.Katzir와 Pareblagoev(2006)는 이러한 양방향 협업이 어떻게 달성될 수 있는지에 대한 모델로서 난독증 연구의 예를 제시한다.이 경우, 읽기 과정의 이론은 신경과학 연구의 설계와 해석을 모두 이끌어 왔지만, 기존의 이론은 주로 행동 연구로부터 개발되었습니다.저자들은 교육적으로 관련된 작업에 필요한 기술과 하위 기술을 기술하는 이론의 확립은 교육 신경과학 연구가 생산적이기 위한 필수 요건이라고 제안한다.더욱이, 그러한 이론은 교육적으로 관련된 행동과 뇌 기능 사이에 경험적으로 테스트 가능한 연관성을 제안할 필요가 있다.

교육자의 역할

하버드 대학의 마인드, 뇌 및 교육 대학원 프로그램 책임자인 커트 피셔는 "그렇게 많은 잡동사니들이 있는 이유 중 하나는 그것을 종합할 수 있을 만큼 교육과 신경과학에 대해 충분히 아는 사람들이 거의 없기 때문입니다."[90]라고 말한다.교육자들은 신경과학의 해석에 대해 다른 사람들의 전문지식에 의존해 왔기 때문에 이러한 주장이 연구의 유효한 표현인지 잘못된 표현인지를 구별할 수 없었다.주요 연구에 직접 접근하지 않으면 교육자가 신경과학 [91]연구 결과를 잘못 사용할 위험이 있습니다.연구를 실천으로 번역할 때 소위 '중도인'이 필요하기 때문에 인지 신경과학 연구 결과의 적용은 연구보다 앞서 진행되고 있는 상황으로 이어졌다.

중간상인의 필요성을 부정하기 위해, 일부 연구원들은 인지 신경과학을 분별 있고 윤리적인 방법으로 교육 실천에 도입하는 것을 지도하는 역할을 하는 특수 훈련을 받은 전문가 계층인 신경 교육자 그룹을 개발할 필요성을 제안했다.신경교육자는 교육과 관련이 있다고 주장하는 근거의 질을 평가하고, 누가 새로 개발된 지식을 사용하는 데 가장 적합한지, 그리고 어떤 안전장치로 그리고 실행된 연구 결과의 [92]예상치 못한 결과에 대처하는 방법을 평가하는 데 중추적인 역할을 할 것이다.

번스, 폭스(1998년)[93]이 발달 심리학자, 교육 심리학자들과 선생님들 일반적으로 한의 4방향으로neuroscientific 연구에 존경에 빠진다고 제안했다 &"(1)는 사람들 쉽게neuroscientific 연구의(그리고 때때로를 해석하다)평가 받고,(2)는 사람들은 완전히neuroscient을 거부한다.ific 앱신경과학 연구의 결과를 무의미하다고 생각하고, (3) 신경과학 연구에 익숙하지 않고 무관심한 사람, (4) 신경과학의 다른 구석에서 나타난 총체적 발견 패턴의 일부로 신경과학적인 발견을 조심스럽게 받아들이는 사람.es.". Greenwood(2009)[85]는 교육자가 이용할 수 있는 지식의 주체가 증가하고 모든 분야에서 전문가가 될 수 있는 능력이 감소함에 따라 신경과학적인 발견의 신중한 수용과 적극적인 협업이라는 [87]네 번째 관점에서 가장 생산적인 견해가 제시될 것이라고 말한다.

Bennett & Rolheiser-Bennet(2001)[94]은 "교사들은 가르치는 기술 내에서 과학을 인식하고 행동해야 한다"고 지적한다.그들은 교육자들이 다른 방법들을 인지하고 그들의 실천에 그것들을 포함시켜야 한다고 제안한다.또한, Bennett과 Rolheiser-Bennet은 "학습 환경의 설계"와 관련하여 중요한 결정을 내릴 때 특정 지식 주체가 교육자에게 알리는 데 중요한 역할을 할 것이라고 제안한다.논의된 지식 체계에는 다중 지능, 감성 지능, 학습 스타일, 인간의 뇌, 위험에 처한 어린이 및 성별이 포함됩니다.저자가 설명하듯이, 이러한 영역이나 그 외의 영역은, 「학생이 어떻게 학습하는지에 대한 교사의 이해를 넓히고, 그 이해로부터, 어떻게, 언제, 어떻게 항목을 선택해 통합해, 제정할지에 대한 결정을 내리기 위해서 설계된 렌즈」입니다.리스트」[88]를 참조해 주세요.

Mason은[14] 신경과학 연구가 단순히 교육에 적용되는 것이 아니라, 신경과학 연구 결과가 교육 이론화를 제약하는 데 사용될 수 있는 신경과학과 교육 사이의 쌍방향 건설적인 협업을 지지합니다.그 대가로, 교육은 신경과학 연구에 사용되는 연구 질문의 유형과 실험 패러다임에 영향을 미칠 것이다.메이슨은 또한 교실에서의 교육학적 실천이 학교 과제 수행의 감정적 기반에 관한 교육적 질문을 야기할 수 있는 반면, 신경과학은 고차적 사고 과정의 두뇌 기반을 드러낼 수 있고, 따라서 감정이 학습과 운영에서 수행하는 역할을 이해하는 데 도움을 줄 수 있다는 예를 제시합니다.수업에서 정서적 사고를 연구하는 새로운 영역에서요.

신경근육종

"뉴로미스"라는 용어는 OECD의 [95]두뇌 이해 보고서에 의해 처음 만들어졌다.이 용어는 과학적 발견을 교육에 관한 잘못된 정보로 변환하는 것을 말한다.OECD 보고서는 우샤 고스와미 같은 연구자들에 의해 몇 가지 다른 것들이 확인되었지만, 특별한 주의를 요하는 세 가지 신경근들을 강조하고 있다.

  1. 반구의 차이가 다른 유형의 학습(좌뇌 대 우뇌)과 관련이 있다는 믿음.
  2. 뇌가 특정 유형의 학습에 적합한 것은 특정 "중요한 기간" 동안뿐이며, 따라서 이러한 영역의 학습은 이러한 기간 동안 이루어져야 한다는 믿음입니다.
  3. 효과적인 교육 개입이 시냅토제네시스 기간과 일치해야 한다는 믿음입니다.즉, 시냅스 성장이 극대화된 시기에는 아이들의 환경이 풍요로워져야 한다.

좌뇌와 우뇌

주요 기사 : 뇌기능의 수평화

뇌의 두 반구가 다르게 학습할 수 있다는 생각은 신경과학 연구에 [4]사실상 아무런 근거가 없다.이 아이디어는 일부 인지 기술이 특정 반구에 다르게 국지적으로 나타난다는 지식에서 비롯되었다(예: 언어 기능은 일반적으로 건강한 오른손잡이 사람들의 좌뇌 영역에 의해 지원된다).하지만 신경학적으로 건강한 사람의 경우, 엄청난 양의 섬유 연결이 뇌의 두 반구를 연결합니다.지금까지 신경영상을 사용하여 연구되어 온 모든 인지능력은 언어와 읽기를 포함한 두 뇌 반구에 걸쳐 퍼져 있는 뇌 영역의 네트워크를 사용하고 있습니다.따라서 뇌의 한쪽에 특화된 어떤 유형의 학습에 대한 증거는 존재하지 않습니다.

위기 기간

주요 기사: 위기 기간

임계기는 동물의 초기 생애 동안 어떤 특성이나 기술의 발달이 빠르고 가장 변화하기 쉬운 기간이다.중요한 시기에는 기술이나 특성이 가장 쉽게 습득됩니다.이 기간 동안, 가소성은 경험이나 환경에 가장 많이 좌우됩니다.중요한 시기의 두 가지 예는 아이들의 양안시 발달과 언어 능력이다.신경근육의 임계기는 특정 신경과학 연구 결과(위 참조)를 인지 및 학습이 아닌 주로 시각 시스템으로 과도하게 확장하는 것입니다.특정 기간 동안의 감각 결핍이 시각 능력의 발전을 명백히 방해할 수 있지만, 이러한 기간은 치명적이기보다는 민감하며, "중요한"이라는 용어가 암시하듯이 학습의 기회가 영원히 사라지는 것은 아니다.아이들이 언어 습득에 민감한 시기에 제2외국어를 배우는 것과 같은 특정 유형의 환경적 입력으로부터 혜택을 받을 수 있지만, 이것은 성인들이 나중에 외국어 기술을 습득할 수 없다는 것을 의미하지는 않는다.

중요한 시기에 대한 생각은 주로 Hubel과 [96]Wiesel의 작품에서 비롯된다.임계기는 일반적으로 과도한 시냅스 형성 기간과 일치하며 시냅스 수준이 안정되는 거의 동시에 끝납니다.이러한 시냅스 형성 기간 동안, 일부 뇌 영역은 특정한 일반적인 유형의 자극의 유무에 특히 민감합니다.특별한 제도 내에서 다른 중요한 시기, 예를 들어 시각 시스템 다를 결정적 시기에 안구 우위, 시력과 양안 function[97]뿐만 아니라 다른 중요한 시기 사이에 시스템, 예를 들면, 결정적인 기간 동안의 시각 체계가 나타나 주변의 만 12세, 그것에 대해 acquiri.쇼핑구문은 약 16년간 종료됩니다.

신경과학자들은 이제 일반적인 인지 체계에 대한 하나의 중요한 시기에 대해 이야기하기 보다는 뇌가 미묘하고 점진적인 방식으로 가장 많이 형성될 수 있는 민감한 시기를 인지한다.또한 임계 기간 자체는 3단계로 나눌 수 있다.첫 번째 급속한 변화, 그 후 손실 또는 열화의 가능성이 있는 계속적인 발전, 그리고 마지막으로 시스템이 박탈에서 회복될 수 있는 계속적인 발전 단계.

민감한 시기에 대한 증거는 있지만, 우리는 그것들이 읽기나 산수 같은 교육 영역과 같은 문화적으로 전달되는 지식 체계에 존재하는지 알 수 없다.또한 이러한 기술을 습득하는 데 있어 시냅토제네시스가 어떤 역할을 하는지 알 수 없습니다.

풍부한 환경

풍부한 환경 주장은 복잡한 환경에서 자란 쥐가 엄격한 환경에서 [98]자란 쥐보다 미로 태스크에서 더 잘 수행되고 시냅스 연결이 20-25% 더 많다는 증거에 기초한다.하지만, 이러한 풍요로운 환경은 실험실 우리 안에 있었고, 쥐가 야생에서 경험할 수 있는 매우 자극적인 환경을 재현하는 것에는 가까이 가지 않았다.더욱이, 새로운 환경 자극에 대한 반응으로 이러한 추가 연결의 형성은 중요하거나 민감한 기간뿐만 아니라 생활 전반에 걸쳐 일어난다.예를 들어, 숙련된 피아니스트들은 특히 피아노 [99]음색과 관련된 청각 피질에서 확대된 표현을 보이는 반면, 바이올린 연주자들은 그들의 [100]왼손 손가락에 대한 신경 표현을 확대했습니다.런던 거리 지도를 자세히 배우는 런던 택시 운전사들조차도 공간 표현과 [101]항해를 담당하는 뇌의 일부에서 확대된 형태를 발달시킨다.이러한 결과는 뇌가 집중된 교육적 입력의 결과로 광범위하고 새로운 연결을 형성할 수 있다는 것을 보여준다. 심지어 이 입력이 성인기에만 받아들여질 때에도 말이다.Greenough의 연구는 두 번째 유형의 뇌 가소성을 시사한다.시냅스 형성과 임계기는 경험 기대 가소성과 관련이 있는 반면, 복잡한 환경에서의 시냅스 성장은 "경험 의존적" 가소성과 관련이 있습니다.이러한 유형의 가소성은 환경 고유의 학습과 관련이 있으며, 어휘와 같은 모든 종에게 공통적이고 유비쿼터스한 환경의 특징과는 관련이 없습니다.

경험에 의존하는 가소성은 특정 학습과 뇌의 가소성을 잠재적으로 연결하기 때문에 중요하지만, 중요한 시기뿐만 아니라 평생 동안 관련이 있다."경험 기대 가소성"[98]은 미세 조정 감각 시스템에 필요한 환경적 특징이 어디에나 있고 매우 일반적인 성질을 가지고 있음을 시사한다.이런 종류의 자극은 어떤 전형적인 아이들의 환경에나 많다.따라서 경험 기대 가소성은 특정 환경 내의 특정 경험에 의존하지 않으므로 장난감, 유치원 또는 조기 보육 정책을 선택하는 데 많은 지침을 제공할 수 없다.경험과 뇌의 가소성 사이의 연결고리는 흥미롭다.학습이 뇌에 영향을 미치는 것은 틀림없지만, 이 관계는 우리가 어떻게 교육을 설계해야 하는지에 대한 지침을 제공하지 않는다.

브루어는 또한 사회경제적 가치체계를 바탕으로 환경을 풍요롭게 하는 것의 위험성에 대해 경고하고, 신경과학적으로 정당화할 수 없는 상황에서 전형적인 중산층 추구가 노동자 계급의 생활방식과 관련된 것보다 더 풍요롭게 가치 있게 여기는 경향에 대해 경고합니다.

시냅토제네시스

주요 기사:시냅토제네시스

게다가, 교육 신경 과학 접근법에 대한 일부 비판자들은 초기 생리학적 뇌 발달, 특히 교육 이론에 대한 시냅토제네시스 이해를 적용하는 데 한계를 강조했습니다.

시냅토제네시스 연구는 주로 동물(예: 원숭이와 고양이)을 대상으로 수행되었다.시냅스 밀도의 측정치는 총 측정치이며, 동일한 뇌 영역 내의 다른 유형의 뉴런은 시냅스 성장률이 다른 것으로 알려져 있다[70].둘째, 태어난 지 3년이 되는 "위험기"는 세 살 때 사춘기에 이르는 붉은털 원숭이에 대한 연구에서 유래한 것으로, 인간의 시냅스 발생 시기는 원숭이의 시냅스 발생 기간을 정확히 반영한다고 가정한다.이 신경 성장 기간이 실제로 인간의 십대 초반까지를 의미하는 사춘기까지 지속된다고 가정하는 것이 더 합리적일 수 있다.

강력한 시냅스 발생 기간은 전형적으로 시각 고정, 파악, 기호 사용 및 작업 기억과 같은 특정 기술과 인지 기능의 출현과 관련이 있다.그러나 이러한 기술은 시냅토제네이션이 끝날 것으로 생각되는 기간이 지난 후에도 계속 발전한다.시냅스 밀도가 성인 수준에 도달한 후에도 이러한 기술의 많은 부분이 계속해서 개선되고 있습니다. 따라서 우리가 말할 수 있는 가장 큰 것은 시냅스 형성이 이러한 기술의 출현에 필요할 수도 있지만, 그것이 그들의 지속적인 [102]정교함을 완전히 설명할 수는 없다는 것입니다.다른 형태의 뇌 변화는 지속적인 학습에 기여해야 한다.

또한, 일반적으로 시냅토제네이션과 상관관계가 있는 것으로 보이는 인지 변화의 유형은 시각, 촉각, 움직임, 그리고 작업 기억과 관련이 있습니다.이것들은 가르쳐진 기술이 아니라, 장래의 학습을 지원할 수 있지만, 통상은 학교로부터 독립적으로 습득되는 기술입니다.그러나 이러한 기술들이 어떻게 나중의 학교 학습과 관련이 있는지는 불분명하다.시냅토제네이션이 일어나고 시냅토제네이션의 패턴이 뇌의 정상적인 기능에 중요하다는 것을 알고 있습니다.하지만, 부족한 것은 교육자들에게 어떤 종류의 어린 시절의 경험이 아이들의 인지 능력이나 교육 결과를 향상시킬 수 있는지를 알려주는 신경과학의 능력이다.

남성 뇌 대 여성 뇌

주요 기사:성차이의 신경과학

한 사람이 "남성" 뇌 또는 "여성" 뇌를 가질 수 있다는 생각은 자폐 스펙트럼 장애를 가진 사람들의 인지 패턴의 본질을 개념화하려고 시도할 때 인지 스타일을[103] 묘사하는 데 사용되는 용어의 잘못된 해석이다.Baron-Cohen은 남성이 더 나은 "체계화자"인 반면, 여성은 더 나은 "감정자"인 반면, 그는 자폐증이 "남성 뇌"의 극단적인 형태라고 생각할 수 있다고 제안했다.남성과 여성의 뇌가 근본적으로 다르거나 자폐증을 가진 여성이 남성 뇌를 가졌다는 암시는 없었다.

학습 스타일

주요 기사: 학습 스타일

교육 분야에서 흔히 볼 수 있는 속설은 '시각적'이나 '운동감각적'과 같은 다른 학습 스타일을 가지고 있다는 것이다.많은 사람들이 그들이 배우고 싶은 방식에 대한 선호도를 말할 것이지만, 이 가설이 여러 [104][105]번 시험되고 있음에도 불구하고, 교수법을 선호하는 스타일에 맞추는 것이 학습을 향상시킬 것이라는 증거는 없다.학습 스타일의 사용과 관련하여 학습자가 자신의 '학습 스타일'[106]에 맞지 않는 학습 유형에 적합하지 않을 수 있다고 인식하는 경우(예를 들어 시각 학습자는 음악을 배우기를 원하지 않을 수 있음) '피곤홀'이 되는 해로울 수 있습니다.이러한 근거의 부족에도 불구하고,[107] 2012년 연구는 교사들 사이에 학습 스타일의 사용에 대한 믿음이 널리 퍼져 있다는 것을 보여주었고, 2015년 연구는 고등 교육 연구의 연구 논문 대부분이 학습 [106]스타일의 사용을 잘못 지지한다는 것을 보여주었다.

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