Stanislas Dehaene is a French author and cognitive neuroscientist whose research centers on a number of topics, including numerical cognition, the neural basis of reading and the neural correlates of consciousness. As of 2017, he is a professor at the Collège de France.

Bộ não của con người là một cỗ máy kỳ diệu có khả năng tưởng chừng vô tận. Thế nhưng, cho đến mãi gần đây, khoa học vẫn chưa hiểu hết cách thức hoạt động của não bộ trong việc học tập.

Chúng ta học bằng cách nào?
Tạo sao trẻ em sinh ra có khả năng học bất kỳ ngôn ngữ nào,
nhưng người lớn rất chật vật với ngoại ngữ?
Các nguyên tắc nào chi phối các hoạt động của não bộ?
So với AI, não bộ chúng ta có gì hơn?

Nhờ vào các tiến bộ trong khoa học não bộ, Stanislas Dehaene kết hợp các nghiên cứu về não bộ, tâm lý học và khoa học máy tính để trả lời các câu hỏi trên.

Stanislas Dehaene là một nhà khoa học chuyên khoa thần kinh đồng thời là một nhà nghiên cứu. Do vậy, cách giải thích cách hoạt động của não bộ trong hoạt động học tập rất khoa học và có giá trị tham khảo.

About

Giải thích cơ chế hoạt động của não bộ trong quá trình học, đặc biệt là ngôn ngữ.

13 bài học có thể ứng dụng trong thực tế để tăng khả năng tiếp thu kiến thức của trẻ (và cả người lớn).

Mục Lục

Phần 1: Học tập là gì?

Chương này hơi thiên về lý thuyết, bạn có thể bỏ qua.

Phần 2: Chúng ta học như thế nào?

Giải thích một số nguyên tắc nền tảng về hoạt động học tập của não. Hiểu được các nguyên tắc này sẽ giúp bạn có thể áp dụng rộng rãi vào nhiều thứ hơn chỉ việc học.

Phần 3: 4 Trụ cột Học tập

  • Tập trung: tất cả việc học đều bắt đầu từ việc tập trung, do đó khơi gợi sự chú ý, hứng thú ở trẻ về một chủ đề nào đó là quan trọng nhất.
  • Tham gia tích cực: khuyến khích trẻ tìm tòi, khám phá, thảo luận một cách độc lập. Tuy nhiên, không nên để trẻ hoàn toàn tự tìm hiểu, mà nên có những hướng dẫn cơ bản để trẻ có thể tìm hiểu và tiếp thu nhanh nhất.
  • Phản hồi sai sót: sai sót là một phần không thể thiếu trong quá trình học. Nhiệm vụ của giáo viên/cha mẹ là phản hồi những sai sót trong quá trình học một cách tích cực và mang tính xây dựng (constructive criticism), không kèm theo hình phạt hay la mắng.
  • Củng cố: giãn cách nội dung học trong suốt năm học, thay vì tập trung học từng phần kiến thức chỉ để kiểm tra. Dùng bài kiểm tra như một công cụ học tập, thay vì chỉ là công cụ đánh giá. Đồng thời đừng quên giấc ngủ là hoạt động củng cố kiến thức của não.

Kết luận: 13 Bài học Ứng dụng

4 Trụ Cột Học Tập

4 Trụ Cột Học Tập

1. Tập trung (attention)

Trong cùng một thời điểm, chúng ta luôn ghi nhận vô số thông tin từ môi trường xung quanh. Não không thể xử lý tất cả các thông tin này cùng lúc, mà nó phải chọn lọc những thông tin quan trọng để xử lý.

Có ít nhất 3 hệ thống tập trung:

  • Alerting (báo động).
    Não chúng ta luôn quan sát môi trường xung quanh và gởi những tín hiệu mới lên não. Nếu tín hiệu không có gì nguy hiểm (hay hứng thú), não sẽ bỏ qua và tìm tín hiệu khác. Thường chúng ta chỉ có thể duy trì chú ý liên tục trong khoảng 10 phút.
  • Orienting (định hướng).
    Sau khi nhận được tín hiệu, não sẽ sàng lọc tất cả thông tin không quan trọng và hướng toàn bộ chú ý vào công việc cần làm. Vì thế, giáo viên phải luôn thu hút sự chú ý của trẻ bằng việc thay đổi thông tin bài học qua nhiều góc cạnh & hoạt động khác nhau.
  • Executive Function (xử lý).
    Có thể xem đây là bộ điều hướng của não bộ. Chúng đóng vai trò xử lý thông tin và chuyển hướng sự chú ý sang những hoạt động khác nhau. Tuy nhiên, nó chỉ có thể xử lý một công việc ở một thời điểm (monotask). Multitask thực chất chỉ là chuyển đổi nhanh giữa các công việc khác nhau.

2. Tham gia tích cực (active engagement)

Tò mò là bản năng của mỗi đứa trẻ khi sinh ra, luôn muốn khám phá cái mới. Tuy nhiên, chỉ sau vài năm đến trường, hầu hết trẻ đều đánh mất khả năng này với cách thầy dạy – trò nghe, trở nên thụ động.

  • Nên khuyến khích tìm tòi, khám phá, thảo luận.
  • Tuy nhiên, cũng không nên để mặc trẻ tự do, mà nên có những hướng dẫn cơ bản để trẻ có thể tìm hiểu và tiếp thu nhanh nhất.
  • Khi học một khái niệm mới, cách tốt nhất để học là viết lại bằng từ ngữ của mình, “dạy” lại nội dung đã học.

3. Phản hồi sai sót (error feedback)

Sai sót là một phần không thể thiếu trong quá trình học

Nhiệm vụ của giáo viên/cha mẹ là phản hồi những sai sót trong quá trình học một cách tích cực và mang tính xây dựng (constructive criticism). Không kèm theo hình phạt hay la mắng.

Bất ngờ là động lực chính của việc học

Não chỉ học khi có sự khác biệt giữa mô hình trong não & thế giới bên ngoài.

Thí nghiệm của Pavlov có thể được giải thích như sau: khi nghe tiếng chuông, con chó tiên đoán sẽ có thức ăn, do đó nó tiết ra nước bọt.

Phản hồi sai sót khác với trừng phạt

Người lớn thường mắc phải “lời nguyền kiến thức “, vì những nội dung tưởng như rất dễ (đối với chúng ta) nhưng hoàn toàn mới đối với trẻ, do đó chúng ta thường nổi nóng khi trẻ phạm sai lầm “ngớ ngẩn”.

Điểm số không thể thay thế được phản hồi

Chúng không chỉ rõ sai sót và cách sửa chữa. Đồng thời, bài kiểm tra sẽ ngày càng khó hơn, những trẻ không theo kịp sẽ ngày càng tụt lại.

Tự kiểm tra

Một trong các biện pháp học hiệu quả nhất là tự kiểm tra lại kiến thức của mình. Mỗi lần nhớ lại, chúng ta sẽ củng cố liên kết (trí nhớ) về kiến thức. Đồng thời, các sai sót khi kiểm tra cũng sẽ giúp ích cho hoạt động cập nhật lại kiến thức chính xác hơn. Hiện nay, bài kiểm tra chủ yếu là công cụ đánh giá hơn là củng cố kiến thức.

Giãn cách thời gian 

Bên cạnh việc tự kiểm tra, việc giãn cách thời gian học là một biện pháp học hiệu quả khác. Khoảng cách tối ưu giữa 2 lần học là 20% thời gian.

Nếu bạn thi trong 10 tháng, thì mỗi 2 tháng bạn nên ôn lại 1 lần, thay vì bỏ 1-2 tuần trước khi thi để ôn lại

Kết hợp giãn cách thời gian & tự kiểm tra 

Trước khi xem lại kiến thức cũ, bạn có thể tự kiểm tra trước, sau đó mới ôn lại. Các hoạt động này khiến não bộ tin rằng đây là kiến thức quan trọng, cần thiết cho tương lai.

Hầu hết các ứng dụng học ngoại ngữ đều sử dụng phương pháp này: Duolingo, Drops

Anki là một ứng dụng dựa trên nguyên tắc này để ôn lại các kiến thức theo một chu kỳ

Spaced Repetition

4. Củng cố (consolidation)

Đừng quên giấc ngủ giúp củng cố trí nhớ trong não.

Giấc ngủ là một phần không thể thiếu được trong học tập.

Giấc ngủ sẽ chuyển đổi trí nhớ ngắn hạn sang dài hạn, từ dài hạn sang ngữ nghĩa (deep sleep, ngủ sâu, lúc bắt đầu ngủ) và từ ngữ nghĩa sang tự động (REM sleep, ngủ mơ, lúc gần thức).

Khi ngủ, não sẽ lặp đi lặp lại các hoạt động ban ngày. Hoạt động này giúp củng cố trí nhớ về mọi mặt.

Bạn có thể thử chơi Tetris vài tiếng đồng hồ liên tục xem sao. Chắc chắn bạn sẽ mơ thấy mình chơi Tetris trong lúc ngủ.

Tuy nhiên, chúng ta không thể học kiến thức mới trong giấc ngủ. Não chỉ có thể lặp lại những kiến thức đã học trong ngày mà thôi.

Tại Sao Chúng Ta Lại Ngủ

4 Loại Trí Nhớ

4 Loại Trí Nhớ

1. Working memory (trí nhớ tạm thời, ngắn hạn)

Chỉ tồn tại trong vài giây, cần phải lặp đi lặp lại.

Nghe người khác đọc số điện thoại, tính nhẩm phép nhân 2 chữ số trở lên.

2. Episodic memory (trí nhớ về sự kiện, trung hạn)

Đây là bộ nhớ lưu giữ các ký ức về sự kiện, bao gồm thời gian, địa điểm, nhân vật tham gia,… Bộ nhớ này được hình thành thông qua hippocampus (đồi hải mã), được nghiên cứu kỹ nhất nhờ vào bệnh nhân H.M , sau khi bị giải phẫu lấy đi vùng này, ông không có khả năng ghi nhớ lại các sự kiện mới nữa.

Sáng nay bạn ăn cơm tấm ở một quán mới mở gần công ty với đồng nghiệp.

3. Semantic memory (trí nhớ ngữ nghĩa, dài hạn)

Khi chúng ta ngủ, não sẽ tái hiện lại các ký ức ban ngày (episodic memory), tổng quát hoá và tích hợp vào mạng lưới kiến thức trước đó.

Quán cơm tấm mới mở khá ngon, lần sau ghé nữa.

4. Procedure memory (trí nhớ cơ học, tự động)

Khi bạn lặp đi lặp lại một hành động, chúng sẽ trở thành trí nhớ cơ học, nhờ vào mạng lưới basal ganglia .

Chạy xe đạp, đọc bảng cửu chương, đàn piano.
Não bộ vs. AI

Não bộ vs. AI

Vậy so với AI (trí thông minh nhân tạo), não bộ có gì hơn?

Khả năng trừu tượng hoá

Có thể thấy rõ nhất qua khả năng nhận dạng hình ảnh. Chỉ cần đưa hình ảnh của một con mèo, một đứa bé 2 tuổi có thể nhận dạng con mèo ở bất kỳ góc độ, màu sắc nào. Bởi não bộ không lưu hình ảnh của một con mèo cụ thể, mà chỉ lưu một khái niệm trừu tượng về con mèo.

Cần lượng thông tin tối thiểu

Nhờ khả năng trừu tượng, chúng ta có thể học chỉ với một lượng thông tin tối thiểu. Như ví dụ bên trên, một hệ thống AI sẽ cần hàng ngàn, thậm chí trăm ngàn hình ảnh mèo đủ góc độ cũng chỉ có thể nhận dạng “con mèo”, chứ chưa thể trừu tượng hoá thành khái niệm “con mèo”.

Học qua một lần thử

Chỉ cần học một từ mới, não bộ sẽ liên kết kiến thức mới với mạng lưới các kiến thức trước đó.

Hệ thống hoá và “ngôn ngữ để suy nghĩ” (language of thought)

Khả năng ngữ pháp của trẻ em là một ví dụ cho khả năng hệ thống hoá chỉ bằng quan sát. Não bộ có xu hướng trừu tượng hoá & hệ thống hoá tất cả mọi thứ, nhằm áp dụng trong các tình huống khác nhau. AI hầu như chỉ có thể học trong một lĩnh vực hẹp, đồng thời không thể hệ thống hoá để sử dụng chúng trong tình huống khác.

Kết hợp

Bên cạnh đó, con người có khả năng kết hợp các kiến thức trước đó để tạo ra kiến thức mới. Việc kết hợp này giúp con người có thể nghĩ ra các lý thuyết, trước khi có thể chứng minh chúng qua thực nghiệm.

Chia sẻ

Con người là sinh vật duy nhất có thể chủ động chia sẻ kiến thức của mình cho đồng loại. Không một động vật hay AI nào có một hệ thống chia sẻ kiến thức như con người (trường học, sách báo, phim ảnh, wiki,…)

13 Bài học Ứng dụng

13 Bài học Ứng dụng

  1. Trẻ sơ sinh đã có khả năng học tập
    Trẻ sơ sinh đã có sẵn một số kiến thức và kỹ năng nền tảng cho việc học: ngôn ngữ, nhận dạng đồ vật, động vật, và mặt người,…
  2. Tận dụng khoảng thời gian nhạy cảm của não
    Trong những năm đầu đời, trẻ có khả năng thích nghi rất nhanh với mọi thứ, đặc biệt là ngôn ngữ. Do đó để trẻ tiếp xúc với ngoại ngữ càng sớm càng tốt.
    Sau 2 tuổi, khả năng phát âm như tiếng mẹ đẻ sẽ giảm sút
  3. Sử dụng nhiều cách để dạy
    Sách, trò chơi, câu đố,… Giải thích mọi thứ cho trẻ với từ ngữ phong phú của người lớn, giúp trẻ mở rộng vốn từ và hiểu biết của mình về thế giới.
  4. Tất cả trẻ em đều có cùng cách thức học
    Tất cả trẻ em đều có cùng cấu trúc não bộ giúp cho việc học. Chúng chỉ khác nhau về mức độ hứng thú, kiến thức và tốc độ tiếp thu. Do đó, xác định khả năng của trẻ để có nội dung phù hợp với trình độ của trẻ (không quá dễ, không quá khó) là quan trọng hơn cả.
  5. Giúp trẻ tập trung
    Hiện nay, có quá nhiều thứ gây phân tán sự chú ý của trẻ: trò chơi điện tử, youtube, truyền hình, phim ảnh, tik tok,…
    Do đó dạy trẻ cách kiểm soát thời gian và tập trung chỉ làm 1 thứ trong 1 thời điểm (one thing at a time) là thách thức của cha mẹ cũng như giáo viên.
  6. Khuyến khích trẻ tích cực tham gia, tò mò và tự chủ
    Cần luôn khuyến khích trí tò mò của trẻ về các chủ đề chúng đang quan tâm, trẻ có quan tâm thì mới có thể tiếp thu kiến thức. Việc dạy – học thụ động không có hiệu quả lâu dài.
  7. Mỗi ngày đến trường đều hứng thú
    Quan tâm đến những nội dung trẻ đang học ở trường, khuyến khích trẻ tìm hiểu và tạo hứng thú với nội dung bằng các tài liệu bổ sung: phim, ảnh, sách, thực địa,…
    Đây là thách thức lớn nhất của cha mẹ trong môi trường giáo dục ở VN.
  8. Khuyến khích nỗ lực
    Học là một quá trình nỗ lực lâu dài, do đó trẻ rất dễ nản khi gặp kiến thức khó. Vì vậy, cần luôn theo sát trẻ để khuyến khích và giúp đỡ trẻ khi gặp những khó khăn, và nhấn mạnh “nỗ lực” quan trọng hơn “thành tích”. Nuôi dưỡng “tư duy phát triển ” của trẻ.
  9. Giúp trẻ đào sâu kiến thức
    Chú trọng đến việc đào sâu kiến thức sẽ giúp trẻ hiểu rõ vấn đề hơn là chỉ học vẹt cho qua thi cử. Cha mẹ cần quan tâm đến hiểu biết của trẻ hơn điểm số.
  10. Đặt mục tiêu học tập rõ ràng
    Cần có những mục tiêu rõ ràng để trẻ hướng đến.
    Có những hiểu biết cơ bản về Ai Cập cổ đại: Pharaoh là ai? Tại sao họ ướp xác?
  11. Chấp nhận và sửa lỗi
    Sai sót là một phần không thể thiếu trong quá trình học. Nhiệm vụ của giáo viên/cha mẹ là phản hồi những sai sót trong quá trình học một cách tích cực và mang tính xây dựng (constructive criticism). Không kèm theo hình phạt hay la mắng khi trẻ mắc sai lầm.
  12. Thực hành thường xuyên
    Khuyến khích thực hành thường xuyên, thay vì dồn lại 1 ngày/tuần. Hầu hết các kỹ năng đều cần thực hành một thời gian dài để có thể thành thục.
    Ngôn ngữ, âm nhạc, thể thao…
  13. Ngủ đủ giấc
    Giấc ngủ là một phần không thể thiếu của việc củng cố kiến thức. Trẻ em cần ngủ ~10h/ngày, tuổi teen cần khoảng 9h, và thức trễ hơn người lớn, người lớn cần 7-8h ngày.
    Sao Chúng Ta Lại Ngủ

Một số điểm lý thú khác

Một số điểm lý thú khác

Sẵn sàng Học

Mỗi đứa trẻ sinh ra đã có sẵn một bộ não sẵn sàng cho việc học: khả năng ngôn ngữ, toán học, nhận dạng đồ vật, động vật, người,… Tất cả các liên kết não bộ cho việc học đã được hình thành, trước khi trẻ được sinh ra.

  • Tuy nhiên, tất cả khả năng này cần phải được rèn luyện, trước khi các liên kết não bộ bị “cố định” lại. Sau khoảng thời gian này, việc học sẽ khó khăn hơn rất nhiều.

Học tập là gì?

Học tập là một hoạt động tạo nên một mô hình bên trong não (mental model), mô phỏng thế giới bên ngoài.

  • Tất cả hoạt động học tập đều nhằm cập nhật lại mô hình này, ngày càng chính xác hơn.

Khả năng ngôn ngữ

Não bộ của trẻ sinh ra đã có sẵn mạng lưới để tiếp thu ngôn ngữ nói, chúng có thể phân biệt được ngôn ngữ mẹ đẻ và bỏ qua những âm thanh không phải ngôn ngữ mẹ đẻ. Đó là lí do tại sao trẻ em Nhật, nếu không tiếp xúc với tiếng Anh từ sớm, sẽ rất khó phân biệt /R/ và /L/.

Do đó, thời gian lí tưởng nhất để học ngoại ngữ là khi mới chào đời.

Nature & Nurture (tự nhiên & nuôi dưỡng)

  • Nature
    Não sơ sinh đã có sẵn các liên kết được sử dụng cho việc học ngôn ngữ, nhận dạng khuôn mặt, định vị không gian,… Mạng lưới ngôn ngữ kết nối âm thanh, nhận dạng chữ viết, ý nghĩa của từ ngữ từ trước ra sau não. (hệ thống này thường nằm cô lập ở phía bán cầu trái, dẫn đến quan niệm sai lầm: não trái dùng tư duy, não phải dùng để sáng tạo). Chúng được quyết định bởi gene, có thể xem đây là “phần cứng” & “phần mềm” để tiếp thu ngôn ngữ.
  • Nuture
    Mặc dù não có cấu trúc ban đầu giống nhau, nhưng liên kết não bộ có thể được “tái chế” (recyclage) cho những mục đích khác. Những thay đổi này chịu tác động bởi “thông tin” trẻ tiếp nhận từ môi trường sống.
    Nhận dạng chữ viết là tái chế từ khả năng nhận dạng đường nét trong tự nhiên
  • Thời Kỳ Nhạy Cảm
    Do não bộ chịu tác động đồng thời cả 2 yếu tố: tự nhiên và nuôi dưỡng, chúng chỉ có thể thích nghi tối ưu trong một khoảng thời gian cố định.Genie  là một trường hợp nổi tiếng về nghiên cứu này.
    Thị giác sẽ đạt mức tối ưu trong ~2 năm, thính giác ~3-4 năm, PFC (prefrontal cortex) ~5-10 năm. Sau khoảng thời gian này, mức độ thích nghi sẽ giảm, do đó việc học sẽ khó khăn hơn.

Synapse

Về cơ bản, bản chất của trí nhớ là liên kết giữa các neuron với nhau. Học sẽ củng cố mối liên kết này về nhiều mặt: tín hiệu di chuyển nhanh hơn, sản xuất nhiều neorotransmitter hơn, kích thước của synapse tăng lên, giúp não có thể nhớ lại nhanh hơn.Trẻ em 2 tuổi có lượng synapse nhiều gấp 2 người lớn. Sau 2 tuổi, các synapse này sẽ giảm bớt và chuyên biệt hoá hơn.

Chữ viết

Chữ viết là một phát minh tương đối mới (~5,000 năm) trong lịch sử tiến hoá, do đó não chưa có vùng biệt hoá cho chức năng này. Chúng ta có khả năng học được chữ viết là do “tái chế” chức năng nhận dạng đường nét trong vùng thị giác, kết hợp với phần ngôn ngữ nói đã có trước đó.

Phần nhận dạng chữ viết xâm lấn vào vùng nhận dạng khuôn mặt ở bán cầu não trái, đẩy chức năng nhận dạng khuôn mặt sang vùng đối xứng ở não phải.

Xem thêm
You, Your Child and School
Education
The Molecule of More
Biology
How Emotions Are Made
Neuroscience
Reading in the Brain
Learning