Let’s talk about education: het lerende brein

Onderwijs verandert razendsne, van digitale klasomgevingen tot nieuwe inzichten over hoe we leren. In onze blogreeks “Let’s talk about education” onderzoekt Dr. John Collick, internationaal onderwijsexpert en auteur, de trends, ideeën en uitdagingen die het onderwijs van morgen bepalen.

In deze blog duiken we in een paar van de nieuwste inzichten over hoe het brein werkt en wat dat betekent voor de klas. Dit artikel maakt deel uit van de reeks “Let’s talk about education”.

In de afgelopen dertig jaar hebben we méér ontdekt over het menselijk brein dan in de twaalfduizend jaar daarvoor. Dat komt vooral door de introductie van fMRI (Functional Magnetic Resonance Imaging) in de jaren 90. Daardoor konden onderzoekers voor het eerst zien wat er in het brein gebeurt tijdens denken, voelen en leren.

Die inzichten zetten veel oude aannames op z’n kop. Dingen die ooit logisch leken (“zo leren kinderen nu eenmaal”) blijken gewoon niet te kloppen.

Hoe fMRI het brein zichtbaar maakt

Waar hersenonderzoek vroeger vaak invasief en beperkt was, maakt fMRI het mogelijk om het brein in actie te bestuderen terwijl iemand denkt, voelt en leert.

De techniek is nog steeds relatief grof (hersenactiviteit verloopt in milliseconden, fMRI meet veranderingen in seconden), maar de hoeveelheid data is enorm. Die data leiden tot conclusies over het menselijk brein die zowel revolutionair als hoopgevend zijn.

Een van de opvallendste inzichten: hoe het brein omgaat met falen.

Maar die aanpak staat haaks op wat de neurowetenschap laat zien én op onze eigen ervaringen. Denk maar aan leren fietsen: niemand stapt op, rijdt weg en valt nooit. Het is vallen, opstaan, nog een keer proberen… en dan ineens: het werkt.

Dat proces zie je ook in het brein:

• bij de eerste poging legt het brein een nieuw netwerk van verbindingen aan
• stop je daarna, dan vervagen die verbindingen binnen enkele uren
• blijf je proberen, dan worden de verbindingen bijgesteld en versterkt
• uiteindelijk ontstaat een stabiel, blijvend netwerk

Voor fietsen kost dat vaak een paar weken en wat kapotte knieën. Voor leren in de klas werkt het net zo.

Falen versterkt het brein

Falen maakt het brein letterlijk beter in leren.

• Het verhoogt neuroplasticiteit – het vermogen van het brein om nieuwe verbindingen te vormen. [1]
• Het zorgt voor de afgifte van dopamine, een stofje dat gekoppeld is aan motivatie.

Nog interessanter: als we iemand anders zien falen, gebeurt er iets soortgelijks in óns brein.
We zijn dus gebouwd om te leren van:

• onze eigen fouten
• de fouten van anderen

Onze wereld is vaak extreem doelgericht en prestatiegedreven. Maar er is wél een omgeving waar falen nog steeds als iets positiefs wordt ervaren: gaming.

“You failed – try again”

In games vinden we falen vaak juist leuk.

Een spel dat je in één keer wint, leg je snel weg. Een spel dat je uitdaagt, laat verliezen, dwingt om een nieuwe strategie te proberen houdt je vast. Je blijft proberen totdat het lukt.

Een mooi voorbeeld: Flappy Bird, een van de grote hits van 2013, werd bewust bijna onmogelijk gemaakt. Juist dát maakte het zo verslavend.

Leren door falen

Die aantrekkingskracht van falen zien we ook buiten het spel zelf. Miljoenen mensen kijken op YouTube naar anderen die keer op keer proberen een lastig level of eindbaas te halen.

De YouTuber jacksepticeye, die onder andere regelmatig faalt in games als Dark Souls, heeft zo’n 31 miljoen volgers.
Opnieuw zie je die koppeling: falen, proberen, doorzetten en cognitieve groei.

Buiten het onderwijs is falen dus:

• normaal
• leuk
• een essentieel onderdeel van groei

Binnen het onderwijs wordt falen vaak gelabeld als tekortschieten: we spreken over “failing students” en “failing schools”.
De uitdaging: hoe brengen we die speelse, niet-veroordelende benadering van falen weer terug in de klas?

Angst maakt ons dom

Om te begrijpen hoe een leerling zich in de klas voelt, moeten we eerst terug naar de oorsprong van het menselijk brein. Honderdduizenden jaren lang draaide alles om overleven en voortplanten.

Het brein ontwikkelde functies om eten te vinden, roofdieren te ontwijken en snel te reageren op gevaar.

Die mechanismen zitten nog steeds diep in onze hersenen. En ze worden automatisch geactiveerd, ook al zitten we allang niet meer in de savanne, maar in een klaslokaal^[2].

De baas over stress: de amygdala

Bij stress en angst speelt één onderdeel van het brein een hoofdrol: de amygdala.
Wanneer we iets als bedreigend ervaren, doet de amygdala drie dingen:

1. Activeert de hypothalamus
   Die start de ‘fight or flight’-reactie: hartslag omhoog, ademhaling sneller, bloed naar de spieren.
2. Zet hogere hersenfuncties op pauze
   Redeneren, analyseren, beslissen – al die processen worden onderdrukt.
3. Slaat de situatie op in het geheugen
   Zodat de volgende keer de reactie nog sneller gaat.

Voor leren is vooral punt 2 cruciaal: angst zet denken uit.

In de natuur is dat nuttig. Als er een beer op je afkomt, is het geen goed idee om rustig de voors en tegens te analyseren. Dan moet je rennen.

De impact van (chronische) stress op leren

Het probleem: de amygdala maakt geen onderscheid tussen:

• direct levensgevaar (beer in het bos)
• langdurige, lage stress (toetsdruk, pesten, schreeuwende docent)

Zonder goede ondersteuning blijft het brein dan in een soort lichte alarmstand staan. Gevolg: hogere denkfuncties worden steeds weer afgeremd.

Voor onderwijs betekent dat:

• Een leerling die gestrest een wiskundetoets maakt, kan letterlijk minder goed denken.
• Een leerling die wordt uitgescholden door een docent, leert minder.
• Leerlingen die bang zijn voor school of klasgenoten, hebben een lagere capaciteit om informatie te verwerken.

De neurowetenschap is hier glashelder over: blije, ontspannen kinderen leren beter.
Stress en angst blokkeren leren op biologisch niveau.

De onnatuurlijke getallenlijn

De manier waarop we getallen structureren, de bekende getallenlijn in basis 10, is relatief nieuw in de geschiedenis.

Enkele voorbeelden:

• de Babyloniërs rekenden in basis 60
• het getal nul, cruciaal voor plaatswaarde en negatieve getallen, werd pas rond 500 n.Chr. geïntroduceerd

De getallenlijn is dus geen aangeboren “natuurlijke” manier van denken.
Voor overleven in een vijandige omgeving is kennis van plaatswaarde simpelweg niet essentieel. Daarom heeft het brein zich daar ook niet specifiek op aangepast.

Verhoudingen: dat snapt het brein wél

Verhoudingen daarentegen zijn wel direct gekoppeld aan overleven.
We begrijpen verhoudingen intuïtief, net als veel andere hogere zoogdieren.

In een beroemd experiment lieten onderzoekers via een verborgen luidspreker leeuwengebrul horen bij een pad dat door een groep leeuwinnen werd gebruikt. [4] 

De reacties:

• één leeuw hoort één brul → vermijdt het geluid
• twee leeuwen horen één brul → lopen er juist naartoe
• twee leeuwen, twee brullen → vermijden
• drie leeuwen, twee brullen → 50% van de tijd naderen ze het geluid

De dieren “rekenen” hier met kansen en verhoudingen:

• 1:1 = risicovol
• 2:1 = waarschijnlijk veilig

Het brein van de leeuw doet dus precies wat het onze ook doet: verhoudingen inschatten om te overleven.

Logaritmes en afstand: van Amazone tot klaslokaal

Nog een voorbeeld komt van de Munduruku, een inheemse gemeenschap in het Amazonegebied.
Toen zij gevraagd werden om getallen op een lijn te plaatsen, deden ze dat logaritmisch. [5]

Hoe hoger het getal, hoe kleiner de afstand tussen de punten.

Dat sluit aan bij hoe ons brein afstand waarneemt. Kijk maar naar een rij bomen:

• dichtbij → grote afstanden tussen de boomstammen
• verder weg → de afstanden lijken kleiner

Je brein gebruikt dat om in te schatten:

• hoe ver iets weg is
• hoe snel iets nadert

Opnieuw: pure overlevingslogica.

Leren we wiskunde in de verkeerde volgorde?

In veel curricula worden verhoudingen en logaritmes pas laat geïntroduceerd, vaak met het label “moeilijk”. De getallenlijn en plaatswaarde beschouwen we als simpele basis.

Maar de neurowetenschap suggereert iets anders:

• verhoudingen → oeroud, intuïtief
• de getallenlijn → relatief nieuw, cultureel aangeleerd

Met andere woorden: misschien sluiten we in het rekenonderwijs niet aan bij wat het brein van nature al goed kan.

Wat betekent dit voor de klas?

De recente revolutie in de neurowetenschap verandert ons beeld van het menselijk brein én van leren.
De inzichten zijn spannend, soms confronterend, maar vooral heel relevant voor het onderwijs van nu.

Zeker nu jonge mensen opgroeien met krachtige digitale technologieën, is het belangrijk te begrijpen wat dat doet met hun brein. We willen de voordelen benutten, en de risico’s beperken.

Voor leraren roept dat een aantal vragen op:

• Hoe vertaal je deze inzichten naar de praktijk in je klas?
• Wat kun je wél doen, ook als je het curriculum niet zelf bepaalt?

Neuroscience biedt geen magisch recept om van elke leerling een genie te maken. Maar het helpt ons wél begrijpen:

• waarom mensen soms “irrationeel” reageren
• waarom klassieke aanpakken niet altijd “breinvriendelijk” zijn
• waarom falen, emotionele veiligheid en verhoudingen zo belangrijk zijn

Het brein is gevormd om ons in leven te houden in een wereld die totaal anders was dan de onze.
Trial-and-error, angst die denken uitschakelt, onze intuïtieve grip op verhoudingen en logaritmische afstand – het zijn allemaal overlevingsmechanismen.

Wat kunnen we doen?

• meer ruimte voor spel- en game-based learning waarin falen oké (en zelfs leuk) is
• actief werken aan het verminderen van angst en dreiging in de klas
• kritisch kijken naar de volgorde waarin we wiskundige concepten aanleren

In de rest van de reeks Let’s talk about education duikt Dr. Collick dieper in de wereld van de neurowetenschap en denkt hij mee over hoe we de inzichten daarvan kunnen inzetten in de klas.

________________

[1] The error-related negativity (ERN) moderates the association between interpersonal stress and anxiety symptoms six months later, International Journal of Psychology, July 2020, accessed 3/10/2025

[2] See Destructive Emotions and How We Can Overcome Them, Daniel Goleman, London 2004

[3] Spotlight on math anxiety, Silke Luttenberger 1, Sigrid Wimmer 2, Manuela Paechter 2, accessed 3 Oct 2025

[4] Roaring and numerical assessment in contests between groups of female lions, Panthera leo, Animal Behaviour, February 1994, accessed 3/10/2025

[5] Slide Rule Sense: Amazonian Indigenous Culture Demonstrates Universal Mapping Of Number Onto Space, Science Daily, May 30 2008, accessed 3 Oct 2025