• Νευροεπιστήμη και Μαθηματική Εκπαίδευση

Η νευροεπιστήμη εκτός από την ομαλή λειτουργία του νευρικού συστήματος, εξετάζει και το τι συμβαίνει όταν οι άνθρωποι παρουσιάζουν νευρολογικές, ψυχιατρικές ή εκφυλιστικές εγκεφαλικές διαταραχές. Αν και η Νευροεπιστήμη, στην ακαδημαϊκή της διάσταση, παραδοσιακά κατατάσσεται ως μία γνωστική υποδιαίρεση της βιολογίας, ωστόσο τελικά στην πράξη προσεγγίζεται ως μία διαθεματική επιστήμη η οποία συνδέει στενά διαφορετικού είδους γνωστικά πεδία, όπως τα μαθηματικά (π.χ. computational neuroscience), τη γλωσσολογία (π.χ. neurolinguistics), την επιστήμη των ηλεκτρονικών υπολογιστών (π.χ. programming, web-developing, artificial intelligence and neuroscience,), τη ψυχολογία (π.χ. cognitive neuroscience, affective neuroscience. Σε αυτή την ενότητα θα μελετηθούν μεταξύ άλλων στοιχεία σχετικά με την δομή και λειτουργία εγκεφάλου και την επιρροή της σε γνωσιακές λειτουργίες. Γίνεται προσέγγιση των βιολογικών νευρωνικων δικτύων και της λειτουργίας τους καθώς και προσέγγιση σχετικών θεωριών σχετικά με τα διαφορετικά είδη νοημοσύνης και την επιρροή σε μαθησιακές διαδικασίες. Στοιχεία από την διαθεματική επιστήμη γνωστή ως νευροεκπαιδευση που σχετίζεται με την απεικόνιση ανάλυση των δεδομένων της λειτουργίας του εγκεφάλου με τεχνικές γνωστές Brain imaging ως και η προσέγγιση για ενίσχυση της γνωσιακης ικανότητας με τη μέθοδο της νευροαναδρασης αναλύεται.

  • Ενδεικτική βιβλιογραφία

Hardiman, M., Rinne, L., Gregory, E., & Yarmolinskaya, J. (2011). Neuroethics, Neuroeducation, and Classroom Teaching: Where the Brain Sciences Meet Pedagogy. Neuroethics, 5(2), 135–143. http://doi.org/10.1007/s12152-011-9116-6

Liu, Y., Hou, X., & Sourina, O. (2015). Fractal dimension based neurofeedback training to improve cognitive abilities. In 2015 7th Computer Science and Electronic Engineering Conference (CEEC) (pp. 152–156). IEEE. http://doi.org/10.1109/CEEC.2015.7332716

Plerou, A., & Vlamos, P. (2016). Evaluation of Mathematical Cognitive Functions with the Use of EEG Brain Imaging. In I. Deliyannis, P. Kostagiolas, & C. Banou (Eds.), Experimental Multimedia Systems for Interactivity and Strategic Innovation (pp. 284–306). IGI Global. http://doi.org/10.4018/978-1-4666-8659-5

 

  • Μαθησιακές Δυσκολίες στα μαθηματικά στη πράξη

Οι Μαθησιακές Δυσκολίες αποτελούν την πολυπληθέστερη κατηγορία ειδικών εκπαιδευτικών αναγκών και απασχολούν σημαντικό αριθμό μαθητών, γονέων, εκπαιδευτικών και ερευνητών από πολλούς επιστημονικούς χώρους. Τα προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι μαθητές με Μαθησιακές Δυσκολίες είναι αυξημένα και αφορούν τόσο στο γνωστικό όσο και στο συναισθηματικό και κοινωνικό τομέα. Η Δυσαριθμησία είναι η δυσκολία στην εκμάθηση των μαθηματικών εννοιών και δεξιοτήτων, παρά την απουσία εμφανούς διαταραχής, όπως κάποιο σύνδρομο ή νοητική υστέρηση. Η Δυσαριθμησία μπορεί να είναι: α) αναπτυξιακή ή εξελικτική β) επίκτητη. Ο όρος «αναπτυξιακή» σημαίνει απλώς ότι το παιδί δεν αποκτά εύκολα μαθηματικές γνώσεις και δεξιότητες, και το πρόβλημα συνδέεται με την ποιότητα της αρχικής του μάθησης. Αρχικά προτεινεται τροπος αξιολογησης των Μαθησιακών Δυσκολιών στα Μαθηματικά μέσω ενός πρακτικού μοντέλου διερεύνησης των δυσκολιών στα Μαθηματικά παράλληλα θα συζητηθούν συγκεκριμένα γνωστικά προφίλ με μαθησιακές δυσκολίες (όπως Δυσλεξία, Δυσαριθμησία, ΔΕΠΥ, Αυτισμό) ή οριακή νοημοσύνη.

  •  Ενδεικτική Βιβλιογραφία

Plerou, A. (2014). Dealing with Dyscalculia over time. In International Conference on Information Communication Technologies in Education.

Plerou, A., Vlamos, P., & Kourouthanasis, P. (2014). Screening Dyscalculia and Algorithmic Thinking Difficulties. In Difficulties 1st International Conference on New Developments in Science and Technology Education.

Shalev, R. S., & Gross-Tsur, V. (2001). Developmental dyscalculia. Pediatric Neurology, 24(5), 337–342. http://doi.org/10.1016/S0887-8994(00)00258-7

 

  •  Συναισθηματική ενίσχυση της Μνήμης και της Προσοχής

H προσοχή είναι ένα από τα πρώτα στάδια στην επεξεργασία της πληροφορίας. Οι παράγοντες που μπορούν να την επηρεάσουν, μπορούν να επηρεάσουν και τις εξαρτημένες από αυτή γνωστικές διεργασίες, όπως τη μνήμη και την επίλυση προβλημάτων. Ο στόχος αυτής της θεωρητικής εισήγησης είναι διττός: Ο πρώτος είναι να εξηγήσει την επίδραση των συναισθημάτων και κυρίως των δυσλειτουργικών συναισθηματικών καταστάσεων (άγχος, κατάθλιψη) στη λειτουργία της προσοχής και της μνήμης και ο δεύτερος στόχος είναι να δώσει έμφαση σε τρόπους συναισθηματικής ενίσχυσης της προσοχής και της μνήμης που αφορούν σε εσωτερικές διεργασίες (π.χ. κίνητρα, ιεράρχηση).

  • Ενδεικτική Βιβλιογραφία

Stuss,D.T.&Knight R.T. (2010).Principles of frontal lobe function. Oxford.

Phelps, E.A. (2006). EMOTION AND COGNITION: Insights from Studies of the Human Amygdala. Annual Review of Psychology, 57, 27–53.

Kennerley, W., Dahmubed, A.F., Lara, A.H.& Wallis,J.D. (2009). Neurons in the Frontal Lobe Encode the Value of Multiple Decision Variables. Journal of Cognitive Neuroscience,21, 6, 1162-1178.

  •  Βιολογική προσέγγιση του Stress 

Φυσιολογικό ή βιολογικό στρες είναι η αντίδραση του οργανισμού σε ένα στρεσογόνο παράγοντα του περιβάλλοντός του. Ο τρόπος με τον οποίο το σώμα μας ανταποκρίνεται σε ένα αγχωτικό γεγονός είναι η ενεργοποίηση του συμπαθητικού νευρικού συστήματος, το οποίο ενεργοποιεί το ερώτημα μάχης ή φυγής. Επειδή το σώμα μας δεν μπορεί να παραμείνει σε αυτήν την κατάσταση για μεγάλο χρονικό διάστημα, η δράση του παρασυμπαθητικού συστήματος μας επαναφέρει στις φυσιολογικές συνθήκες. Στον άνθρωπο, το στρες περιγράφει συνήθως μια αρνητική κατάσταση που μπορεί να έχει αντίκτυπο στην ψυχική και σωματική ευεξία του ατόμου.

 

  • Βιολογία της συμπεριφοράς 
 Αφορά στην κατανόηση των βιολογικών μηχανισμών ρύθμισης τύπων συμπεριφοράς από τον εγκέφαλο. Πότε είμαστε υπεύθυνοι για τις πράξεις μας, και πότε είμαστε στο έλεος βιολογικών δυνάμεων πέρα από τον έλεγχό μας; Αυτή η ενδιαφέρουσα ερώτηση είναι η επιστημονική απαρχή της βιολογίας της συμπεριφοράς, ένα πεδίο που διερευνά τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ του εγκεφάλου, του σώματος και του περιβάλλοντος και προσπαθεί να καθορίσει τον τρόπο με τον οποίο συμπεριφερόμαστε- από το πως καθορίζεται η αναπαραγωγική μας συμπεριφορά, το αν θα είμαστε αλτρουϊστές ακόμα και αν έχουμε εγκληματικές τάσεις. Με λίγα λόγια, είναι η μελέτη του πώς ο εγκέφαλός μας, μας κάνει αυτούς που είμαστε.
  • Διδακτική των Μαθηματικών