למוח האנושי רמה גבוהה של גמישות נוירונית (neuroplasticity), שהיא היכולת של המוח להשתנות. גמישות המוח מתייחסת לשינויים תוספתיים וגם לתהליכי אובדן וגיזום (pruning) של תאי מוח ושל קישורים בין תאי מוח. במהלך הגדילה והתפתחות האדם מודגשים אצל אנשים שונים כיווני התפתחות ופעולה מסוימים, בעוד שכיווני התפתחות ופעולה אחרים אינם מנוצלים, ועל כן הקישורים המוחיים המייצגים אותם מתנוונים ונעלמים. בכל שלב של התפתחות תאי עָצָב שאין נעשה בהם שימוש נגזמים ונמוגים. מחנכים צריכים לדעת שהמוח משתנה משעה לשעה, ובזמן פעילות גם מרגע לרגע. גדילה של תאי מוח מבוססת למידה. מרבית התאים המשמשים במוח לאחסון מידע קיימים כבר סמוך ללידה, אולם במהלך החיים מתנוונים ונעלמים תאי עָצָב רבים בשל היעדר שימוש בהם. לעומת זאת, מתקיימת גדילה של תאי תמיכה וקישורים בין תאים, שמעשירים ומייצבים את התקשורת בין תאי העָצָב, ובכך משפרים את היכולות הקוגניטיביות של האדם. גדילה זאת היא אחד הביטויים המובהקים של גמישות המוח, ונוצרת כתגובה ללימוד ולרכישה של מידע ומיומנויות, ניסיון וחוויות. ככל שלמידה מתרחשת באופנים שונים, כך נבנים מסלולי זיכרון מגוונים ורבים יותר, ומתעצמת יכולת הלימוד וההבנה. החוויות שהאדם הצעיר חווה בביתו, בסביבתו ובבית ספרו, יכולות לעצב את המעגלים הנוירוניים במוחו ולקבוע מה ילמד ביעילות בשנים המאוחרות יותר.
על הזיכרון והלמידה.
התהליך הסכמתי הכללי של הטמעת חומר לימוד חדש מתרחש במסלול של קליטת מידע חדש, ושמירתו באזור הזיכרון קצר המועד (המשמש גם לצורך קיום פעולות עתידיות מסוימות, ומוגדר גם כ"זיכרון עבודה"), עובר לשלב הקישור עם זיכרון של מידע קיים ויצירת תבניות ידע וחשיבה, ובסופו של דבר נאגר בזיכרון לטווח הארוך. זיכרון נוצר ומאוחסן, בין היתר, על ידי יצירת דפוסים (patterns). המוח מקבל מידע מן החושים והופך אותו בהיפוקמפוס למידע נלמד בתהליך של קידוד. התהליך הזה דורש בדרך כלל הפעלה של מידע קודם, שאגור במוח בדפוס דומה. חיבור מידע חדש למידע קודם, השמור בזיכרון, מאפשר לימוד. כאשר מורים פועלים להדגים את הקשרים בין מידע חדש למידע מוכר לתלמידים, הם יוצרים קשרים בין תבניות הזיכרון הקיימות במוחם של תלמידיהם, בין המידע החדש לבין המידע הקיים, המשמש בסיס לקליטת המידע החדש. דבר זה מסביר ומבסס את מהותה של החשיבה האנלוגית ויתרונותיה בהוראה ובלמידה.
רגשות.
חקר המוח הצביע על האופן שבו רגשות משפיעים על הלמידה, על הזיכרון ועל אחזור המידע שנאגר בו. כדי שלמידה תתרחש תשומה חושית עוברת דרך מסננים מוחיים, ומעובדת על ידי האונה הקדמית של המוח. לרגשות יש השפעה רבה על המוח ועל התהליכים המוחיים. ישנם רגשות מולדים (כמו חרדה, כעס, שמחה וכיוב), וישנם רגשות אחרים שדורשים לימוד, הכשרה ואימון. תלמידים אינם מגיעים לבית הספר כשהם מוכנים ובשלים מנקודת הראות של רגשות.
יומְמוּת (מחזור העֵרוּת – circadian rhythms) ולמידה.
חקר היומְמוּת מסייע להסביר מדוע הוראה ולמידה בזמנים מסוימים של היממה יכולים להיות קשים יותר, מצביע על חשיבות השינה, ובמיוחד – על ההשלכות הלימודיות של היעדר שינה מספקת על יכולת הלמידה והזיכרון. לכל תלמיד יש המחזור האופייני לו, ולכן קשה לתאם בין כל התלמידים ביחידת זמן אחת.
פעילות גופנית.
נמצאו עדויות לכך שתנועה ואימון גופני משפרים מצב רוח, מגדילים מסת מוח ומקדמים עיבוד קוגניטיבי. פעילות גופנית, מנוחה ותנועה, תומכים בלמידה והם חיוניים ביותר בתהליך החינוכי. הפעילות הגופנית מסייעת ליצירת קשרים חדשים בין נוירונים קיימים. חשוב שתתקיימנה פעילויות גופניות לתלמידים בבית הספר במהלך כל שנת הלימודים.
המרכז לנוירופדגוגיה במכללה האקדמית אחוה.
בשנת הלימודים תשע"ו נפתח במכללה האקדמית אחוה מרכז לנוירופדגוגיה, בראשותו של פרופ' יצחק פרידמן, שנועד לפעול ליישום הנוירופדגוגיה בחינוך. נקודת המוצא בהקמת המרכז הייתה, שהבנת המערכות המוחיות והתהליכים הנוירו-קוגניטיביים הכרוכים בלמידה היא בעלת ערך למורים ולכל העוסקים בחינוך. על בסיס ההבנה הזו יוכלו המורים ליישם את הידע שרכשו בחיי היום-יום שלהם, לפי יכולותיהם והבנתם, וכך תיסלל הדרך להפיכת ההוראה מאמנות המבוססת על ניסיון ומִצְוַות אנשים מלומדה למדע המושתת על חקר התהליכים העצביים המוחיים. המרכז נועד למצוא דרכים ושיטות ליישום ממצאי חקר המוח בהוראה ובלימוד, ולפתח מודלים פדגוגיים חדשים לצורך זה.
המרכז לנוירופדגוגיה פועל בארבעה כיווני פעולה משלימים: מידע, מחקר, יישום והכשרה: (1). מידע. חשיפת אנשי השדה – מורים ובעלי תפקיד במערכת החינוך, על עיסוקיהם השונים, לידע מתחום חקר המוח, לממצאי המחקר המעודכנים ולאפשרויות ליישם ממצאים אלו בעבודתם. הוספת הידע בחקר המוח מיועדת למורים מכהנים ולפרחי הוראה בתהליך הכשרתם. (2). מחקר. ייזום, תכנון וביצוע מחקרים עצמאיים של סגל המכללה כמו גם בשיתוף חוקרים ומוסדות מחקר חיצוניים בנושאי נוירופדגוגיה ונוירופסיכולוגיה. (3). יישום. גיבוש דרכים ליישום ממצאי המחקר בתחום מדעי העצב לעבודה בבית הספר ובמערכות החינוך, והכוונת היישום של המידע שנאסף ורוכז, בהערכת היישום, בכלי הערכה ייעודיים. (4). הכשרה. הכשרת אנשי מקצוע בתחום חקר המוח והחינוך על ידי הענקת השכלה בתחום מדעי המוח והחינוך, ברמה אקדמית תאורטית ויישומית.
ההתנסות שהופעלה במכללה האקדמית אחוה חיזקה את הרעיון שלפיו נוירופדגוגיה יכולה לסייע להפוך את החינוך מעיסוק מקצועי המבוסס על ידע, ניסיון ואינטואיציה ברוכה, לעיסוק מדעי המבוסס על עובדות, שנשענות על מחקר מדעי רב תחומי. ההיכרות של מורים מכהנים המכשירים עצמם לתפקידי ניהול במערכת החינוך עם מדע העצב והנוירופסיכולוגיה הניבה תובנות בחמישה מישורים עיקריים אלו (פרידמן, טייכמן-וינברג, וגרובגלד, 2016):
ההיכרות עם מדעי העָצָב והמוח.
למדע ולחקר המוח יש מה להציע ולתרום בתהליך ההוראה, בפרט כשנתקלים במכשולים לאורך התהליך. הכרת תפקודי המוח השונים והאזורים השונים במוח האדם, שאחראים על תפקודים שונים, כגון: הבנה, זיכרון, תכנון, ארגון וקבלת החלטות, יכולים לסייע לאיש החינוך לתכנן את ההוראה בכיתה כך שזו תתאים לתלמידים שונים.
אישוש וביסוס מדעי לפעולות ולנוהלי עבודה שהמורים נוקטים, דבר שחיזק את ביטחונם בתפקודם.
במהלך עבודתם מורים מלמדים בצורה אינטואיטיבית, ובעקבות ההיכרות עם הנוירופדגוגיה מורים מבינים שהם פועלים נכון. במיוחד מבינים המורים את העקרונות הבאים בהוראתם: תבניתיות המשמשת כבסיס לחשיבה, לקליטת מידע חדש, לפרשנות מידע וללמידה, וכן חיבור מידע חדש למידע קיים.
כיווני חשיבה ופעולה חדשים ובלתי מוכרים.
לימודי הנוירופדגוגיה חשפו את המורים להיבטים חדשים, שלא היו מודעים להם בעבודתם, כגון זיכרון עבודה, המחזורים האולטרה-דינאמיים, הבעיות שגורמות לקויות בזיכרון עבודה והדרכים לטיפול בהן, ועוד. המידע הזה איפשר למורים ליזום כיווני חשיבה ופעולה חדשים, לתועלתם ולתועלת תלמידיהם.
כלי חשיבה והוראה חדשים, מבוססי ידע נוירופדגוגי.
מורים למדו להכיר בכך שחשוב מאוד שהלימוד ייעשה דרך התנסות אישית. ההתנסות עוזרת להפנים את החומר ולזכור אותו. מורים הגיעו למסקנה כי רצוי שיאמצו את הגישה הזו בעבודתם כמורים.
שינוי בהתייחסות אל התלמידים.
המידע שנרכש במסגרת הנוירופדגוגיה גרם לשינוי ההתייחסות אל התלמידים ולבעיותיהם הלימודיות, הרגשיות וההתנהגותיות, כמו גם ליצירת דרכי התמודדות ופתרון, שלא עמדו לרשות המורים לפני כן.
עמדתם המסכמת של מורים שנחשפו לנוירופדגוגיה בדבר התועלת העתידית של הנוירופדגוגיה הייתה זו: "על מנת להבין ולסייע בתהליכי ההוראה והלמידה, אנו נדרשים היום כמורים להתעמק יותר ויותר בהבנה ובידיעת המתרחש במוח האנושי בזמן הלמידה. הבנה זו היא המפתח ליעילות ולשיפור הלמידה וההוראה. בשנים האחרונות ניתן למצוא מחקרים רבים ושונים הקוראים להאחדה של הידע החינוכי והמדעי והמציעים להטמיע בחשיבה החינוכית את ממצאי מדע העָצָב העוסקים בהבנה של תפקוד המוח. מידע משמעותי זה מאפשר להישען לא רק על האינטואיציה שלנו בעבודתנו החינוכית אלא גם לבסס את עבודתנו על בסיס מדעי-מחקרי של תהליכי למידה וזיכרון. החשיפה המדעית מאפשרת הבנה, העמקה, יצירת הקשרים הוראתיים וחינוכיים ופיתוח שיטות הוראה מותאמות לאורם. חקר מנגנוני הלמידה שבמוח העניק גיבוי לשיטות הוראה, שקיימות כבר שנים רבות, כמו שינון, התנסות ובסיס ידע רחב. הקורס איפשר לנו, כאנשי חינוך שלקחו בו חלק, להבין את המושגים הבסיסיים, לקחת תובנות שונות ולסגל לעצמנו תובנות שיסייעו לנו בעבודתנו החינוכית. הקורס תרם מידע עצום, מגוון ונחוץ, המאפשר שימושים רבים ומגוונים בעבודה, כל אחד על פי חוויותיו האישיות. חקר המוח ויישומיו בהוראה ובפדגוגיה
מבט לעתיד.