Tweeluik over het nut van kennis over hersenen en cognitie

De hersenonderzoeker aan het woord

Waarom een neurowetenschapper een leraar de les niet moet lezen. Maar misschien wel kan inspireren.

Tekst Dietsje Jolles

Het verhaal gaat dat de Griekse schilder Apelles zich graag verstopte achter zijn schilderijen zodat hij kon horen wat toeschouwers van zijn schilderkunsten vonden. Op een dag kwam er een schoenmaker langs die kritiek uitte op de manier waarop Apelles een sandaal had geschilderd. Apelles nam de kritiek ter harte en verbeterde het schilderij. Maar de schoenmaker kwam terug en ditmaal had hij iets aan te merken op de wijze waarop de benen waren afgebeeld. Toen Apelles dit hoorde kwam hij tevoorschijn en sprak hij de schoenmaker streng toe: “Sutor, ne ultra crepidam!” Vrij vertaald: “Schoenmaker, blijf bij je leest”.

 Ook wetenschappers komen soms met kritiek of suggesties over onderwerpen waar ze niet voldoende vanaf weten. In de filosofie worden deze wetenschappers epistemic trespassers genoemd, omdat ze zich begeven in kennisgebieden waar ze eigenlijk niet thuishoren. Epistemic trespassing komt relatief veel voor bij maatschappelijke thema’s waar verschillende perspectieven samenkomen, zoals in de discussie over de vormgeving van het onderwijs. Wetenschappers laten zich, al dan niet onder druk, verleiden tot boute uitspraken over het reilen en zeilen in de klas en op school. Soms overschrijden ze daarmee de grens van hun eigen expertise. Als cognitief neurowetenschapper opererend in het domein van het onderwijs weet ik uit ervaring dat het knap lastig kan zijn om onderzoeksbevindingen uit mijn veld te vertalen naar de lespraktijk. Het dagelijkse denken en doen van leerlingen is zoveel complexer dan de fundamentele processen die wij in het ‘lab’ bestuderen. Bovendien beperkt mijn kennis van de onderwijspraktijk zich grotendeels tot wat ik meekrijg van mijn eigen kinderen, en dat gaat helaas niet heel diep. Het is dus niet aan mij om leraren de les te gaan lezen over hoe zij les moeten geven.

Toch wil ik bepleiten dat er in het onderwijs een bescheiden rol is weggelegd voor fundamentele kennis over hersenen en cognitie. Daarbij is het van belang om onderscheid te maken tussen inspireren, adviseren en dicteren. Neurowetenschappers kunnen inspireren en wellicht adviseren, maar een dicterende rol waarbij een neurowetenschapper voorschrijft wat onderwijzers zouden moeten doen is meestal niet haalbaar en zelfs niet wenselijk. Het fundamentele doel van de cognitieve neurowetenschappen is om het denken en doen van mensen beter te begrijpen. Hoe deze kennis vervolgens ingezet wordt in het onderwijs is afhankelijk van de manier waarop er in de maatschappij gedacht wordt over de kerntaken van het onderwijs. Zo kan neurocognitief onderzoek uitwijzen dat het leren van een tweede taal op vroege leeftijd efficiënter verloopt dan op latere leeftijd, maar of en wanneer die tweede taal onderwezen moet worden, is afhankelijk van het maatschappelijke belang dat er wordt gehecht aan het beheersen van een tweede taal. Een andere reden waarom het vaak moeilijk is om concreet advies te geven aan de onderwijspraktijk is dat we te maken hebben met verschillende niveaus van analyse. In de neurowetenschappen worden cognitieve en academische vaardigheden bestudeerd in relatie tot de functie en structuur van de hersenen. Hierbij worden functies zoveel mogelijk in isolatie onderzocht om de invloed van verstorende variabelen te beperken. In het onderwijs wordt er meestal niet naar afzonderlijke functies gekeken; en dat is maar goed ook. Een kind is meer dan een verzameling afzonderlijke vaardigheden en een klas is meer dan een verzameling afzonderlijke kinderen.

Hoe kunnen de cognitieve neurowetenschappen dan inspireren? Juist door te focussen op de ‘hoe’ en ‘waarom’ vragen, zoals: ‘Hoe komt het dat kinderen die beginnen met schrijven vaak letters in spiegelbeeld zetten?’, ‘Waarom hebben de meeste kinderen moeite met het leren van negatieve getallen?’ En ‘Hoe komt het dat verbazingwekkende informatie beter wordt onthouden?’ Modellen en theorieën over de mechanismen van leren en ontwikkeling kunnen helpen om dit soort fenomenen beter te begrijpen. En hoewel modellen per definitie een sterk vereenvoudigde versie zijn van de werkelijkheid, kunnen ze soms juist aanknopingspunten bieden in complexe dynamische situaties zoals leren op school. Onlangs las ik een column van Robert Dijkgraaf over het gebruik van modellen in de fysica. Hij schreef: ‘[Een model is] Eerder een karikatuur dan een realistisch portret. En net zoals een goede spotprent iemands persoonlijkheid volmaakt kan treffen, is een model soms ‘echter’ dan de werkelijkheid.’ (NRC, 22 december, 2020). Ik weet niet of ik zou durven zeggen dat een model over de werking van de hersenen ‘echter’ is dan het gedrag van een kind, maar ik denk wel dat het een context kan bieden voor het begrijpen van dat gedrag.

Waar het vervolgens op aankomt, is dat deze inzichten op de juiste manier worden ingezet. Want: oversimplificatie en misinterpretatie liggen op de loer. Meestal is het nodig dat er een tussenstap wordt genomen in de vorm van toegepast onderzoek. Zo zou fundamentele kennis over leren en ontwikkeling inspiratie kunnen bieden voor onderwijskundig onderzoek naar verschillende vormen van lesgeven, wat weer kan leiden tot inzichten die in de klas, thuis, of in een science museum gebruikt kunnen worden. Bij deze vertaalslag zouden ook verwante (en deels overlappende) vakgebieden zoals de neuropsychologie, de onderwijspsychologie en de ontwikkelingspsychologie een rol moeten spelen, juist omdat er in deze vakgebieden vanuit verschillende invalshoeken naar leren en ontwikkeling wordt gekeken. Bovendien zou het enorm waardevol zijn als er ook kennis de andere richting op vloeit. Onderzoekers zouden beter op de hoogte moeten zijn van de complexiteit van het onderwijs en beter moeten weten welke vragen er spelen. Daarom is het zo belangrijk dat studenten zoals Janiek die het stuk hieronder schreef, worden opgeleid op het grensgebied tussen de verschillende disciplines. En wie weet, misschien komt zij mij ooit nog eens de les lezen.

De waarde van breinkennis voor het onderwijs

Wat een masterstudent onderwijsneurowetenschappen en neuropedagogiek leert over wat er anders kan in het onderwijs. En vooral, hoe zij haar verwachtingen moet bijstellen.

Tekst Janiek Huijser

We leven in de eeuw van het brein. De afgelopen jaren is er enorme vooruitgang geboekt in de kennis over de werking van de hersenen, en deze kennis breidt zich nog steeds uit; ook naar het onderwijs. De afgelopen jaren is er zelfs een nieuw onderzoeksveld ontstaan, genaamd ‘onderwijsneurowetenschappen’. Het Nationaal Regieorgaan Onderwijsonderzoek (NRO) stelde samen met het Nationaal Initiatief Hersenen & Cognitie (NIHC) een onderzoeksagenda op met als doel ‘een vernieuwende bijdrage willen leveren aan het onderwijs in Nederland’ (NRO & NIHC, 2016, p. 4). En de Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling (OESO) adviseert dat leerkrachten een basisbegrip hebben van de breinmechanismen die ten grondslag liggen aan het leerproces (Guerriero, 2014). Echter, zoals Volman (2019) al aangeeft, de claims die door de neurowetenschappen gemaakt worden, berusten niet altijd op de realiteit zoals die is in het onderwijs. De neurowetenschappen bieden geen kant-en-klare oplossingen voor de onderwijspraktijk; integendeel, er is zelfs het risico dat verkeerde oplossingen zullen worden aangedragen (Volman, 2019). Is er dan geen plek voor breinkennis in het onderwijs?

De grenzen

Na de zomer van 2019 begon ik aan de master Applied Neuroscience in Human Development aan de universiteit van Leiden. De master is een combinatie van onderwijsneurowetenschappen en neuropedagogiek, oftewel: de leefwereld van de jeugd wordt bekeken vanuit een breinperspectief. Mijn verwachtingen waren hoog; hier zou ik van docenten à la Erik Scherder (de bekende neuroprofessor van tv) leren wat echt anders kon in het onderwijs. Het brein, dát was de kern van onderwijsvernieuwing. Ik zag mezelf al advies geven aan scholen aan de hand van interessante hersenplaatjes. In mijn eerste college werd ik echter gelijk met beide voeten op de grond gezet. ‘Het is maar de vraag of de neurowetenschappen echt iets kunnen bijdragen aan het onderwijs,’ verkondigde de docent.

Eerlijk is eerlijk – er zitten inderdaad grenzen aan de waarde van breinkennis voor de dagelijkse lespraktijk. De neurowetenschappen opereren op nano-niveau: er wordt gekeken naar de specifieke hersenprocessen van het individuele kind. De onderwijskunde kijkt juist naar het micro-, meso- en macro-niveau: het individuele kind, een groep leerlingen, de schoolorganisatie en het beleid. Bevindingen uit de neurowetenschappen laten zich daarom niet gemakkelijk vertalen naar het onderwijs. ‘Losse’ kennis over het werkgeheugen, bijvoorbeeld, kan moeilijk worden toegepast op een individueel kind, omdat deze hersenfunctie niet op zichzelf staat: het interacteert met allerlei andere mentale processen in het brein van het kind. Evenzo is het ingewikkeld om kennis over een individueel kind te vertalen naar het niveau van de klas (Van Leijenhorst, Jolles, & Van den Broek, 2017). Bovendien kan men zich afvragen of kennis van het brein wel nodig is; zo zegt Bowers (2016) dat claims uit de onderwijsneurowetenschap vaak vanzelfsprekend zijn en al bekend via gedragsonderzoek. Wat is dan de toegevoegde waarde van kennis over de onderliggende breinmechanismen?

De kansen

Gelukkig liet mijn docent het niet bij die ene zin, die toch ietwat deprimerend was voor een beginnend student onderwijsneurowetenschappen. In het college leerde ik dat kennis over het brein wel degelijk van nut kan zijn voor de onderwijspraktijk. Terwijl onderwijskundige interventies onderzoeken of iets werkt, richt neuro-onderzoek zich op de vraag hoe zo’n interventie werkt en wat daaraan ten grondslag ligt (Van Leijenhorst et al., 2017). De toegevoegde waarde hiervan ligt in het feit dat er een stevigere onderbouwing is van de theorie over ‘wat werkt’. Als er alleen een onderwijskundige, gedragsbenadering was, zouden er sneller verkeerde conclusies getrokken kunnen worden over de reden waarom een bepaalde interventie (bijvoorbeeld een lesmethode) effectief lijkt te zijn (Thomas, Ansari, & Knowland, 2019). Deze verkeerde conclusies zouden kunnen leiden tot onrealistische verwachtingen van de leerling. Kennis over het hoe kan dus helpen om beter te begrijpen waarom sommige leerlingen succes hebben op school, en anderen falen.

Bovendien kan breinonderzoek ‘neuromythen’ tegengaan: misvattingen over de hersenen (OESO, 2002). Voorbeelden van zulke neuromythen zijn het idee dat de instructie moet worden aangepast op de verschillende leerstijlen die kinderen zouden hebben, en dat er verschillende soorten intelligenties bestaan (Geake, 2008; Goswami, 2006). Uit onderzoek van Dekker, Lee, Howard-Jones en Jolles (2012) bleek dat leerkrachten op de basisschool en in het voortgezet onderwijs deze neuromythen niet zo gemakkelijk doorzagen. Sterker nog: hoe meer interesse de leerkrachten hadden in het brein, hoe sneller zij de neuromythen geloofden. Een goede samenwerking tussen de neurowetenschappen en de onderwijspraktijk en -kunde kan helpen om feiten van fictie te onderscheiden.

De samenwerking

De volgende vraag is dan: hoe kan deze samenwerking tot stand komen? Van beide kanten – zowel de onderwijskunde als de neurowetenschappen – klinkt de roep om een dialoog tussen de disciplines (Hobbis et al., 2019; Morris & Sah, 2016; Thomas et al., 2019; Van Leijenhorst et al., 2017). Volgens Tokuhama-Espinosa  (2010) zijn daarvoor drie dingen nodig: het delen van kennis; het gebruik van gemeenschappelijke taal; en openstaan voor het aanpassen van je handelingswijze aan bijvoorbeeld de behoeften van de leraar in de praktijk. Zo ontstaat er een driehoek van informatie tussen het onderwijsveld, de onderwijskunde en de neurowetenschappen.

Om deze driehoek tot stand te laten komen ontwierpen Hobbis et al. (2019) het platform UNIFIED: een website waarop onderzoekers en leerkrachten informatie kunnen zoeken en een advertentie kunnen plaatsen over onderwerpen waarin ze geïnteresseerd zijn. Voor leerkrachten kan dat gaan over een probleem waar ze tegenaan lopen in de praktijk; voor onderzoekers kan het een vraag zijn die ze graag willen onderzoeken in de praktijk, en/of in samenwerking met andere disciplines. De wetenschap blijft op deze manier op de hoogte van wat er speelt in de praktijk, en de praktijk kan op een wetenschappelijke manier met haar problemen omgaan.

Het zou interessant zijn om een soortgelijk platform in Nederland op te richten. Iets wat er al een beetje op lijkt, is de Kennisrotonde: een online loket waarop personeel uit het onderwijs eenvoudig vragen kan stellen aan onderzoekers. Deze geven vervolgens schriftelijk antwoord op de vraag, aan de hand van wetenschappelijk onderzoek. De stap die nu gezet moet worden, is om de neurowetenschappen hierbij te betrekken. Daarnaast zou het interessant zijn als de onderwijspraktijk zelf ook kennis deelt, de andere kant op: naar het onderzoeksveld. Dit gebeurde al met het Werkplaatsen Onderwijsonderzoek dat door het Nationaal Regieorgaan Onderwijsonderzoek (NRO) en de PO-raad (2018) is uitgevoerd. Doel was om basisscholen, hogescholen en universiteiten gedurende twee jaar intensief te laten samenwerken. Het resultaat was positief: leerkrachten dachten meer kritisch na en maakten meer gebruik van onderzoeksresultaten, wat weer bijdroeg aan de onderwijskwaliteit. Bovendien kregen onderzoekers kregen meer zicht op de dagelijkse praktijk van de school, konden ze er makkelijker onderzoek uitvoeren en konden ze hun studenten beter inzicht geven in de huidige ontwikkelingen in het onderwijs (NRO & PO-raad, 2018). In de toekomst zou eenzelfde opzet gebruikt kunnen worden voor een samenwerking met de neurowetenschappen. Zo wordt langzaam maar zeker een stevige brug gelegd tussen de onderwijskunde, de neurowetenschappen en de lespraktijk.

En ik? Inmiddels volg ik een nieuwe master, Onderwijs en Innovatie genaamd, aan de VU Amsterdam. Het eerste wat ik hier leerde, was dat onderwijskunde een verbindende discipline is. Een die de brug slaat met andere disciplines – waaronder de neurowetenschappen. Met zowel een master Onderwijsneurowetenschappen als een master Onderwijs en Innovatie op zak, hoop ik in de toekomst zélf als brug te fungeren, om zo het onderwijs te verbeteren. Komen die interessante hersenplaatjes toch nog goed van pas.

Meer Didactief-artikelen lezen? Neem een abonnement en betaal het eerste jaar slechts € 48,50 voor 10 nummers en online toegang tot alle artikelen vanaf 2003. 
 

Referenties

Bowers, J. (2016). The Practical and Principled Problems with Educational Neuroscience. Psychological Review, 123(5), 600-612. doi:https://doi.org/10.1037/rev0000025

Dekker, S., Lee, N., Howard-Jones, P., & Jolles, J. (2012). Neuromyths in education: prevalence and predictors of misconceptions among teachers. Frontiers in Psychology, 3, 429. doi:https://doi.org/10.3389/fpsyg.2012.00429

Geake, J. (2008). Neuromythologies in education. Educational Research, 50(2), 123-133. doi:10.1080/00131880802082518

Goswami, U. (2006). Neuroscience and education: from research to practice. Nature Reviews Neuroscience, 7, 406-413. doi:10.1038/nrn1907

Guerriero, S. (2014). Teachers’ pedagogical knowledge and the teaching profession. Teaching and Teacher Education, 2(1), 7.

Hobbis, M., Massonnié, J., Tokuhama-Espinosa, T., Gittner, A., Arson de Sousa Lemos, M., Tovazzi, A., . . . Gous, I. (2019). “UNIFIED”: Bridging the Researcher–Practitioner Divide in Mind, Brain, and Education. Mind, Brain, and Education, 13(4), 298-312.

Kim, S. (2013). Neuroscientific model of motivational process. Frontiers in Psychology, 4(98), 1-12.

Morris, J., & Sah, P. (2016). Neuroscience and education: Mind the gap. Australian Journal of Education, 60(2), 146-156. doi:10.1177/0004944116652913

NRO & NIHC. (2016). Onderzoeksagenda Hersenen, Cognitie en Onderzoek. Den Haag: NIHC.

NRO & PO-raad. (2018). Samen Onderzoeken Werkt! Werkplaatsen Onderwijsonderzoek; brug tussen onderzoek en praktijk. Utrecht: PO-Raad.

OESO. (2002). Understanding the Brain: Towards a New Learning Science. Parijs: OESO.

Thomas, M., Ansari, D., & Knowland, V. (2019). Annual Research Review: Educational neuroscience: progress and prospects. The Journal of Child Psychology and Psychiatry, 60(4), 477-492. doi:10.1111/jcpp.12973

Tokuhama-Espinosa, T. (2010). Mind, brain, and education science: A comprehensive guide to the new brain-based teaching. New York: WW Norton & Company.

Van Leijenhorst, L., Jolles, D., & Van den Broek, P. (2017). Onderwijspedagogiek in neurocognitief perspectief: De rol van de neurowetenschappen in onderwijzen en leren. In M. Van IJzendoorn, & L. Van Rosmalen, Pedagogiek in beeld (pp. 363-375). Houten: Bohn Stafleu van Loghum. doi:https://doi.org/10.1007/978-90-368-0616-9_29

Volman, M. (2019). Pleidooi voor een onderwijskundige visie op gepersonaliseerd leren. Pedagogische Studiën, 96, 64-75.