22 исследования в образовании: что мы узнали в 2022 году

Исследованиями в области образования занимаются учёные многих специальностей — нейробиологи, психологи, социологи, экономисты, педагоги и другие. В течение года мы рассказывали об их работах в новостях, статьях и интервью, а теперь собрали некоторые открытия в подборку по пяти ключевым темам:

• новое в нейронауках об образовании;
• исследования о влиянии технологий на обучение;
• результаты исследований по психологии образования;
• как по науке организовать обучение в школах и вузах;
• и зачем это всё — есть ли у образования долгосрочная польза.

Как мозг учится и можно ли воздействовать на этот процесс

Нейронауки в образовании развиваются быстро. Жаль, применить результаты таких исследований в образовательной практике пока не так-то просто.

Сложение и вычитание «включают» разные нейроны

Это выяснили немецкие исследователи в ходе необычного эксперимента с имплантированными в мозг электродами. Оказалось, что простые математические задачи обрабатываются по-разному в зависимости от того, какое действие нужно совершить — сложение или вычитание.

Мозг физически устаёт при решении сложных задач

Французские исследователи дали двум группам испытуемых когнитивные задания разной сложности. После шести часов работы устали, естественно, те, кто решал более трудные задачи. От второй группы их отличал избыток глутамата в префронтальной коре. Получается, усталость от умственного труда выражается в накоплении потенциально токсичных веществ в мозге.

Забывание — это форма обучения

Это теория исследователей из Ирландии и Канады. Они считают, что люди склонны естественным образом забывать информацию, не совсем соответствующую общим реалиям окружающей среды. Таким образом мозг приспосабливается к реальности, то есть учится.

Стимуляция мозга электрическим током помогает учиться

Точнее метод, описанный австралийскими исследователями, называется «транскраниальная стимуляция случайным шумом» (ТССШ). Это неинвазивное — без имплантации электродов в мозг — воздействие лёгкими разрядами электрического тока случайной частоты. По мнению исследователей, такая стимуляция помогает формировать новые связи между нейронами и тем самым повышает скорость обучения.

По снимкам мозга можно оценить результаты обучения

Группа американских исследователей продемонстрировала это на примере курса по развитию пространственного мышления для старших школьников. Как выяснилось, в результате обучения у учеников улучшились не только навыки ориентации в пространстве и по карте, но и общие способности к рассуждениям и анализу. Причём определить, какие результаты достигнуты, удалось по данным фМРТ.

Как технологии влияют на мозг и помогают обучению

К технологиям в образовании профессионалы относятся по-разному: кто-то боится «цифрового слабоумия», кто-то, наоборот, уверен, что только искусственный интеллект обеспечит по-настоящему персонализированное и эффективное обучение в будущем. Результаты исследований тоже противоречивы.

Использование гаджетов заставляет память работать иначе

В эксперименте американских нейробиологов напоминания на смартфоне не ухудшили память участников (была версия, что автоматические «напоминалки» вынуждают собственную память расслабиться, но это не подтвердилось). Напротив: благодаря напоминанию лишь об одной детали задания испытуемые запомнили лучше и остальные его составляющие.

Зависимость от смартфона снижает креативность

Китайские исследователи сравнили, как решают задачу по генерации новых идей люди, имеющие зависимость от смартфонов, и те, кто ей пока не подвержен. Оказалось, что испытуемые с зависимостью в среднем придумывают меньше оригинальных способов использовать различные объекты и демонстрируют при этом менее гибкое мышление.

Ускоренный просмотр видеолекций не мешает их пониманию

Это выяснили исследователи из США. Группы студентов, смотревшие учебное видео на обычной и на повышенной в полтора-два раза скорости, практически с одинаковым успехом отвечали на вопросы по его содержанию. Правда, в этом эксперименте использовали сравнительно простые лекции — возможно, сложный учебный материал без последствий ускорить не выйдет.

Онлайн-игры могут развивать гибкие навыки

К такому выводу пришли учёные из Великобритании. Они нашли корреляцию между профессиями и играми, которые предпочитают их представители. Например, инженеры и айтишники чаще играют в головоломки, а руководители — в игры, где задействованы навыки менеджмента и планирования.

Однако корреляция — это не причина. Нельзя сказать, что игры помогли профессионалам развить необходимые гибкие навыки. Всё может быть наоборот: люди выбирают игры, в которые им в силу профессиональной привычки легко и приятно играть.

Что способствует успеху в онлайн-обучении школьников

Для этого важен целый комплекс факторов: подготовка учителей, доступ школы к интернету и учёт уровня развития детей. Такие выводы сделали американские исследователи в результате обзора 284 научных работ по этой теме.

Оказалось, что эффективность обучения онлайн зависит не столько от используемых приложений или сложности содержания, сколько от человеческого фактора. Важнее всего, чтобы учителя понимали, что они делают, и чтобы учебный материал и расписание соответствовали возрасту.

Что нового учёные узнали о психологии обучения

Технологии и нейронауки — это важно, но куда больше исследований в образовании основаны на психологических измерениях, наблюдениях и экспериментах. И в этой сфере ещё много неизвестного.

Смелые мечты в детстве связаны с успехом в будущем

Большего достигают те, кто в детстве мечтал о большем, — такой факт установили испанские и швейцарские исследователи по данным регулярных массовых опросов британцев. Авторы изучили ответы 17 тысяч человек, участвовавших в опросах с 7 до 55 лет — с 1958 по 2006 год. Выяснилось, что те, кто в детстве мечтал о хорошем образовании, перспективной профессии и удачной карьере, действительно воплотили многие мечты в жизнь.

Чтобы сохранить мотивацию к учёбе, стоит отдыхать на выходных

Учёные из США в результате ряда экспериментов убедились, что переход от стандартного учебного или рабочего графика к занятости в выходные и праздничные дни, когда все остальные отдыхают, негативно сказывается на продуктивности и мотивации.

Вознаграждение за усердие повышает мотивацию

Это особенно важно на первых этапах учёбы. Группа исследователей из Австрии и Германии выяснили, как награды влияют на готовность к серьёзной когнитивной нагрузке. Вознаграждения использовали только на первых этапах изучения нового, но распределяли их по-разному.

Те участники, у кого на первом этапе размер награды зависел от усердия, в дальнейшем выбирали более сложные и трудоёмкие задачи, хотя и знали, что вознаграждения больше не будет. Те, кому награда могла достаться случайно, не были так замотивированы.

Повышение квалификации влияет на рабочую мотивацию

Одна из основных причин увольнения молодых сотрудников — чувство, что на работе больше нечему учиться. По крайней мере, так молодые люди из США ответили в опросе одной маркетинговой компании.

Российские данные о 50 тысячах работников показывают, что люди, считающие себя чрезмерно квалифицированными для текущей позиции, обычно недовольны своей работой и чаще других ищут новую. Недовольство может быть связано не только с чувством, что вам не доплачивают: если работа предполагает более низкую квалификацию, значит, она никак вас не развивает и не предполагает карьерных перспектив.

Что наука рекомендует школам и вузам

Образование — сложный процесс, и на результаты обучения, кроме когнитивных способностей, психологии и мотивации самого учащегося, влияет ещё многое. Важно, как организовано обучение, как взаимодействуют ученики между собой, какие педагогические приёмы используют преподаватели.

Занятия музыкой помогают изучать математику

Этот факт по данным о 20 тысячах учеников школ выявили учёные из США. Они считают, что серьёзные занятия музыкой позитивно влияют на результаты по математике отчасти потому, что чтение нот — тоже своего рода тренировка математических способностей.

Есть у творческих занятий — музыки, пения, театра, рисования — позитивный эффект и на поведение подростков. Это установили британские учёные по данным о 25 тысячах школьников, опрошенных между 1988 и 2002 годом. Исследователи предполагают, что увлечённые творчеством подростки не ввязываются в проблемы с законом, так как у них лучше развиты самоконтроль и эмпатия.

Что помогает привлечь девочек в STEM-образование

Во всём мире есть проблема гендерного перекоса в изучении STEM: в эту область девочки идут реже, чем мальчики, полагая, что будут там неуспешны. Но исправить эти убеждения могут ролевые игры и тьюторская поддержка. Так, эксперимент американских исследователей показал, что девочки больше верили в свои способности и прикладывали больше усилий к изучению наук после научной игры, в которой они выступали в роли легендарной исследовательницы Марии Склодовской-Кюри.

А российские исследовательницы из ВШЭ, проанализировав данные о гендерных различиях на инженерно-технических факультетах вузов и в соответствующих профессиях, предложили внедрить для девушек на таких направлениях подготовки дополнительную тьюторскую поддержку.

Активное обучение развивает критическое мышление

Исследовательницы из ВШЭ попытались определить, какой стиль преподавания позитивно влияет на развитие критического мышления студентов. Они сопоставляли два варианта: конструктивистский (или деятельностный) и традиционный (знаниевый). Во втором случае студенты получают знания в основном из лекций, а в первом во многом добывают их сами, то есть занимают в обучении более активную позицию. Оказалось, что конструктивистский подход помогает развить внутреннюю мотивацию к обучению, а через неё — критическое мышление.

В том, что студенты списывают, могут быть отчасти виноваты преподаватели

Ещё одна проблема традиционного знаниевого подхода к обучению в вузе, которую выявили исследователи из ВШЭ, — чем больше преподаватель даёт заданий на заучивание и воспроизведение материала, тем выше вероятность, что студенты будут списывать.

Кроме того, в российских вузах преподаватели сравнительно лояльно относятся к списыванию и плагиату, а студенты внутренне оправдывают такие действия — раз никому не хуже от того, что кто-то списывает, значит, это не проблема.

Учиться среди более сильных студентов не всегда полезно

Об этом на основе данных о небольшой группе первокурсников Колумбийского университета пишут учёные из США. В начале 2000-х студентов в этом вузе распределяли на группы по способностям. И тем, кто набрал при поступлении пограничные баллы, но попал в группу более сильных однокурсников, учиться оказалось сложнее. Их баллы по итогам года оказались немного ниже, а вероятность не сдать часть экзаменов или отчислиться — выше.

Чем полезно образование

Эффекты образования не исчерпываются только тем, что у человека появляется новое знание или навык. Учёные разных специальностей наловчились измерять и иную пользу.

Высшее образование позволяет дольше сохранять мозг в тонусе

Экономическая ценность высшего образования сейчас уже не столь очевидна, как раньше, — осваивать востребованные цифровые профессии многие предпочитают на краткосрочных онлайн-курсах, а не в вузе.

Зато у него есть другие преимущества. Семилетнее исследование швейцарских учёных показало, что пожилые люди с высшим образованием демонстрируют наименьшие возрастные изменения в работе мозга. Сравнивали этих людей с их сверстниками, которые в начале исследования тоже обладали высоким уровнем интеллекта и были социально активны, но в университетах не учились.

Изучение иностранного языка даёт знания на всю жизнь

Учёные из Великобритании выяснили, что даже люди, изучавшие язык только в школе, спустя десятилетия кое-что из него помнят. Похоже, что базовая лексика и грамматика остаются в памяти, даже если годами не практиковать язык.

Образование способно стимулировать экономический рост

Если бы все дети приобрели функциональную грамотность, мировой ВВП вырос бы в несколько раз. Такую оценку дали экономисты из Германии и Стэнфордского университета.

Согласно их данным, большинство людей в мире — даже те, кто оканчивает школу, — не обладают базовыми навыками, или функциональной грамотностью. Её понимают как навык читать, понимать и критически оценивать письменную информацию, а также использовать в личных и профессиональных целях сведения из текстов, математические и научные концепции.

Распространение таких навыков ускорило бы экономический рост: в наиболее оптимистичном варианте это может поднять совокупный валовой продукт в мире на 700 трлн долларов.