脑科学与教育课件

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脑与认知- 脑科学概述 ppt课件

脑与认知科学
1.2 脑科学概述
电子工程系
本节的中心问题是：
什么是脑科学？脑科学的研究内容脑科学的研究方法
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹斯佩里（1961）：两半球功能一侧化现象和脑发育关键期以及可塑性现象，至今对教育仍发生一定影响。
脑认知功能模块论：M·S·加查尼加（Gazzaniga， 1976）脑是由在神经系统的各个水平进行活动的子系统以模块的形式组织在一起的，脑功能模块是一种动态变化的组装。 →正逐渐替代了“定位说”，被现代技术所证实。 →主张左右两半球整体功能的协调开发。
北京大学的认知神经科学实验室；中国科技大学研究生院脑认知开放实验室；北大与北师大、浙大、东南大学等
组建了“脑科学与认知科学网上合作研究中心”；中山大学设立“逻辑与认知研究所”。
脑科学的研究对象
研究对象：脑的结构与功能
科学问题：脑的形态脑的结构（组织水平，细胞水平，分子水平）脑的功能（基本功能，物质与意识的关系）脑与其他器官的关系（脑系统）脑系统与环境的关系（认识世界，改造世界）脑的进化（系统发育）脑的发育（个体发育）脑的保护与医治脑的潜能开发
认知心理学：研究知觉、注意、学习、记忆、语言、概念思考、解决问题思考、推理、判断与决策、创造性与智能、运动行为等各种行为与技术的心理过程。
功能分析来解释有关认知处理理论与处理各要素成分。
语言学：
语法结构、语言与认知关系、语用论、自然语言等认知过程的核心工具之一的语言信息处理问题，为认知心理学和人工智能及哲学提供依据。

基于脑科学的有效教学PPT课件

• 《Brain Rules》中译《让大脑自由》
27
科学用脑法
Brain Rules28
科学用脑法
运动增加大脑活力
exercise Rule #1: Exercise boosts brain power.
29
运动能增加大脑氧气供应，提高思考效率。越运动，大脑越聪明。
30
锻炼不仅有益健康，实际上也促进学习。
个学生提供适合的教育。
—国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）
14
学习是人类适应环境变
化所采用的一种生存机
制，在大脑这个微环境
里细胞与细胞之间形成
连接新的
，以便
接力传送信息。
——达尔文
15
让我们了解和掌握
基于脑科学的学习
16
脑科学研究的发展趋势：
（1）细胞和分子水平；（2）从整合观点来研究神经系统的功能；（3）功能性磁共振（fNMR）的脑成像技术和正电子发射断层扫描(PET)技术的发展和运用；（4）研究基于脑科学的学习、记忆、思维、情感、创造等。
Source: National Education Association. Doubts & Certainties, January/February 1994. Material adapted
from Renate Nummela Caine and Geoffrey Caine, Making Connections: Teaching and the Human Brain,
导致心脏病，并影响学习能力。
• 处于压力之下的个体罹患普通感冒的风险
是常人的3倍。
47
中国孩子的自杀率位居世界第一

脑科学课件

39
语言和思维脑机制的研究
❖ 一是研究语言和思维活动的脑功能一侧化问题，
❖ 二是探讨语言和思维的双脑协同机制。 ❖ Broca证明左脑额下回损伤与运动失语有关
24
表1 睡眠和觉醒神经机制的区别
清醒 Ach系统活跃感觉丘脑被易化
网状核被抑制丘脑皮质神经元活跃 EEG去同步化
熟睡 Ach系统不活跃感觉丘脑被抑制网状核被激活丘脑皮质神经元低节律 EEG同步化
25
26
四睡眠的体液调节
❖ 1910年法国生理学家（H.Pieron）证明，把疲劳了的狗脑脊液注入休息过后的狗的血内，可以使休息过的狗再睡眠，说明在动物脑脊液和血液内，确实存在着这样的一些睡原物质，可以诱导动物的睡眠。
调节躯体运动、随意运动
hindbrain
cerebellum 脑桥 pons
网状激活系统，内脏控制
髓脑
延髓
基本生命中枢，感觉核，网
myelencephalo medulla oblongata
状激活系统
n
原始神经管神经管
脊髓 spinal cord
低位中枢，基本反射活动
神经嵴
外周神经节
神经通路或换元
❖ 其病因与年龄、体重、精神、遗传、生活方式、内在疾病等因素有着密切关系。
29
三情绪与动机
❖ 人对客观事物是否符合自己需要而产生的态度体验，称为情绪或情感。
❖ 与生理需要相联系的态度体验，称为情绪，这是人和动物都有的；
❖ 与精神需要和社会需要相联系的态度体验，称为情感，这是人类特有的，是一种高级、复杂的体验。
31
1 情绪或情感反应
❖ 情绪的触发应该存在着两种不同的模式。 ❖ 第一种模式也称为脑内的情绪通路，是指外

《脑科学与教育》课件

情绪调节
介绍如何帮助学生识别、表达和管理情绪，以及如何通过情绪调节来提高学习效率。
压力与心理健康
关注学生面临的压力和心理问题，以及如何通过心理干预和支持来减轻压力和促进心理健
康。
社会性与道德发展
社会认知
道德发展
研究如何培养学生的社会认知能力，包括理解他人观点、情感和社会规范等。
探讨道德认知和道德情感的形成过程，以及如何通过教育来促进学生的道德发展。
提供理论支持和指导。
教育过程中需要充分考虑大脑的可塑性，通过科学的教育方法和
手段促进学生的全面发展。
脑科学研究的新成果可以及时转化为教育实践，提高教育教学的
质量和效果。
研究目的与意义
01
研究《脑科学与教育》的目的是深入探讨大脑发展与教育教学的关系，为教育实践提供科学依据和指导。
02
研究意义在于促进教育教学的科学化、专业化发展，提高教育教学的质量和效果，培养更多具备创新能力和综合素质的人才。
CHAPTER 02
脑科学基础知识
脑的生理结构
01
02
03
脑的基本构成
脑由大脑、小脑、脑干等部分组成，各部分具有不同的功能和特点。
大脑的左右半球
大脑分为左右两个半球，各自负责不同的思维和行为活动。
神经元和突触
神经元是脑的基本单元，通过突触进行信息传递，形成复杂的神经网络。
脑的工作机制
学习策略
探讨如何根据大脑的学习机制来设计更有效的学习策略和技巧，例如间隔重复、生成效应等。
记忆干预
讨论如何通过训练和干预来改善记忆力和提高记忆力，例如认知训练、记忆术等。
情绪与动机
情绪与学习

脑科学教育研究入门基础精品PPT课件

性就比较容易理解。假设亿万年前，生物之间存在的某些
很小的差异，逐渐形成明显差异，以致成为不同物种。
• 3）、幼儿教育的敏感期不被人注意的婴儿早期的环境和教育的差异会导致人的智能重大差异，一言以蔽之“天赋”
（二）、脑是自然界最复杂的系统
• ●近代科学从确定论起步走到自己的终点，现代科学从不确定论开始开创全新的时代，所以确定论和不确定论反映人类认识的不同发展阶段
• 3）. 教育反思之二——中国人为什么缺乏创造性？ • ● 我们的基础教育课程主体是一个确定论课程体
系，确定论是一个严密的逻辑体系，能培养按逻辑思维处理事情的品质，但是，真实世界并不服从确定论逻辑。确定是相对的，不确定是绝对的。 • ●不确定性是创新的源泉，我们的基础教育课程缺少不确定性课程，也是抑制创造力的重要原因。这就回答了“优秀生工作岗位往往缺乏创造性” 的问题。 • 结论：应该关注“不确定性课程”内容。如，强化遗传的变异，随机问题等课程内容。
况下对非线性系统的一种可以接受的近似描述。
• ●非线性的重要意义
非线性作用是复杂性的主是要根源.是系统无限多样性、不可预测性和差异性的根本原因。非线性思维是一种直面事物本身的复杂性以及事物之间相互关系的复杂性、运用超越直线式的思维去力争更清晰的理解和把握认识对象的思维方式。
科学研究发端于线性。经典物理研究起始于线性模型，如质点、匀速直线运动；弹性形变、弹性碰撞、单摆、简谐运动等都是忽略很多因素后的理想模型。物理学历史表明，正是伽利略、牛顿提出理想模型思想才开创了辉煌的经典力学时代。但是经典力学只是真实世界的近似。应用力学，如航空、航天领域都是非线性的，都不能用简单模型计算。
• 心理异常，狂躁发怒等
5、初值的敏感性

人体脑科学教学课件

突触：神经元之间的连接点，负责信息传递
神经递质：神经元之间传递信息的化学物质
动作电位：神经元传递信息的基本形式，通过电信号传递信息
神经回路：多个神经元之间的连接，形成信息传递的复杂网络
学习与记忆的脑机制
学习与记忆的神经基础
01
神经元：大脑的基本结构和功能单位
03
神经递质：神经元之间传递信息的化物质提取记忆：大脑通过激活相应的神经元来提取记忆，这种激活被称为神经激活。
记忆巩固：大脑通过加强神经元之间的连接来巩固记忆，这种加强被称为神经可塑性。
学习与记忆的神经可塑性
神经可塑性：大脑在学习和记忆过程中发生的结构和功能变化
神经可塑性与学习：大脑在学习过程中形成新的神经连接，增强记忆
神经可塑性与记忆：大脑在记忆过程中形成新的神经连接，增强记忆神经可塑性与遗忘：大脑在遗忘过程中，神经连接减弱或消失，导致记忆减退
05
海马体：与学习和记忆密切相关的大脑区域
突触：神经元之间的连接点，负责信息传递
02
长时程增强效应：神经元之间的连接强度可以随着学习而改变
04
前额叶皮层：与决策、计划和执行功能密切相关的大脑区域
06
大脑如何存储和提取记忆
短期记忆：大脑通过神经元之间的连接来存储信息，这种连接被称为突触。
长期记忆：大脑通过改变神经元之间的连接强度来存储信息，这种改变被称为突触可塑性。
脑细胞：大脑的基本组成单位，包括神经元、胶质细胞等
神经元：大脑的基本功能单位，负责传递信息
神经递质：神经元之间传递信息的化学物质
脑区：大脑的不同区域，负责不同的功能
脑科学的研究领域
认知神经科学：研究大脑如何进行信息处

幼儿脑科学教育PPT课件

促进幼儿的情感发展
04
CHAPTER
幼儿脑科学教育的评价与反思
评估幼儿在脑科学教育目标方面的达成情况，包括知识、技能、情感等方面的目标。
目标达成度评价
过程性评价
终结性评价
关注幼儿在教育过程中的表现，包括学习态度、参与度、合作精神等。
对幼儿在脑科学教育结束后的成进行评价，如测试、作品、展示等。
03
突触修剪
突触修剪是指大脑在发育过程中，会修剪掉不必要的神经连接，优化神经网络。这一理论提示我们，在幼儿期提供丰富的环境和刺激，有助于建立更有效的神经网络。
神经科学理论
敏感期是指在特定的发展阶段，儿童对某些刺激特别敏感。例如，在语言敏感期，儿童更容易学习和掌握语言。因此，教育者应利用敏感期提供适当的刺激，促进儿童发展。
建立和完善相关法律法规，保障幼儿脑科学教育的合法权益，规范市场秩序。
加强与国际社会的合作与交流，引进国外先进的幼儿脑科学教育理念和经验。
探索有效的教育方法和手段，提高幼儿脑科学教育的效果和质量。
加强与其他学科领域的交叉研究，拓展幼儿脑科学教育的应用范围和领域。
深入研究幼儿大脑发育的规律和特点，为教育实践提供科学依据。
幼儿脑科学教育强调在了解幼儿大脑发展规律的基础上，采用适宜的教育策略和方法，促进幼儿大脑的发育和成长。
幼儿脑科学教育的重要性
提高幼儿的认知能力
幼儿脑科学教育通过培养幼儿的注意力、记忆力、观察力等方面的能力，促进幼儿的认知发展。
培养良好的情感品质
幼儿脑科学教育注重培养幼儿的情感品质，如自信心、耐心、毅力等，有助于提高幼儿的情绪管理能力。
幼儿脑科学教育ppt课件
目录
幼儿脑科学教育概述幼儿脑科学教育的理论基础幼儿脑科学教育的实践方法幼儿脑科学教育的评价与反思幼儿脑科学教育的未来展望

脑与学习PPT课件

并取得成功。
第40页/共62页
16. 制造适当的焦虑感
• 适当的焦虑感提高关注水平和关注效果
• 1. 学习结果---要考试的
• 2. 视觉效果—站在走神的学生旁
• 3. 时间量—缩短时间提高关注水平
•
延迟时间会降低关注水平
• 4. 帮助程度---帮助很少或没有帮助会提高关注程度,如果很快得到帮助,就会依赖,不能独立解决问题.
第19页/共62页
• 人脑是一个开放的并行加工系统，不断与外部的物理环境和社会环境发生作用。
• 它分析、整合、综合信息，并在此基础上进行抽象、概括。 • 每个神经元都是活跃的，并受起经验和外部环境影响而改变。 • 情绪在人类加工信息和创造性活动中起重要作用。 • 人脑产生的想法经常来自想象，而不是逻辑陈述。
第41页/共62页
17. 在新学习中创造意义
• 1) 模型, 如具体的一个引擎、一个符号
• 模型有效的条件:
• *准确明确地突出新学习中的关键属性
• *正确
• *避免引起强烈情绪反应和分散学生注意力的问题
• 2）从学生的经验中寻找和使用例子
• 3）人为创造意义
•
people mountain people sea
•
信息是否对个体有意义?
• 脑扫描证明:
•
当新学习材料确实可以领悟(理解)并且与过去经验相联系
(有意义)时,脑区会有更多的激活,对学习材料的保持也显著提高。
•
第27页/共62页
• 1）意义对于长时存储更重要。
•
（实验、例句、例题、课文、音像资料）
• 当学生认识到学习对其自身未来的作用时候，意义的力量就更加强大。
第42页/共62页

脑科学与教育了解学习过程与教学方法的神秘关系培训课件

06
未来展望与挑战
脑科学与教育的发展趋势
跨学科合作日益密切
随着脑科学、教育学、心理学等多学科的交叉融合，未来脑科学与教育的结合将更加紧密，共同推动教育领域的创新与发展。
个性化教育成为可能
基于脑科学的研究成果，教育将更加注重个体差异和个性化需求，为每个学生量身定制合适的教学方法和内容。
教育技术的不断创新
机会，避免教育不公现象的出现，是需要关注的问题。
03
教育技术的普及与推广
虽然教育技术不断创新发展，但如何确保这些技术能够在广大地区得到
普及和推广，让更多学生受益，也是当前面临的挑战。
推动脑科学与教育融合发展的建议
加强跨学科合作与交流
鼓励脑科学家、教育工作者、心理学家等多领域专家加强合作与交流，共同推动脑科学与教育的融合发展。
学习障碍与脑科学的联系
阅读障碍与大脑功能异常
阅读障碍可能与大脑语言处理区域的异常有关，如左侧颞顶叶的功能障碍。
数学障碍与顶叶功能
数学障碍可能与顶叶等区域的功能异常有关，这些区域负责空间认知和数量处理。
注意缺陷多动障碍（ADHD）与前额叶功能
ADHD可能与前额叶的功能异常有关，前额叶负责注意力和执行控制。针对这些学习障碍，脑科学研究为教育工作者提供了深入了解学生个体差异的视角，有助于制定个性化的教学策略和方法。
合作学习与脑科学
运用合作学习策略，促进学生在互动中激发思维火花，提高学习效果。
特殊教育中的脑科学支持
针对学习障碍的干预
利用脑科学原理，对学习障碍学生进行个性化干预，改善其学习状况。
自闭症儿童的教育支持
根据自闭症儿童的神经发育特点，提供定制化的教育方案和支持。
注意力缺陷多动障碍（ADHD）的应对策略

《脑科学基础知识》课件

情绪是人们对客观事物是否符合自身需要的态度的体验，包括积极情绪和消极情绪两大类。
详细描述
积极情绪如快乐、兴奋、满足等，能使人产生愉悦的体验和积极的行为；消极情绪如悲伤、恐惧、愤怒等，可能导致消极的行为和心理状态。
情绪的生理机制
总结词
情绪的生理机制涉及大脑多个区域的协同作用，包括杏仁核、下丘脑、前额叶等。
递。
突触的传递方式可分为兴奋性和抑制性，对神经系统的功能起着
重要的调节作用。
神经递质
神经递质是神经元之间传递信息的化学物质，通过突触间隙传递信息。
常见的神经递质包括乙酰胆碱、谷氨酸、多巴胺、去甲肾上腺素和5-羟色胺等。
神经递质的合成、释放和代谢过程受到多种因素的调节，对神经系统的功能起着重要的调控作用。
情绪
情绪对学习的影响很大。积极的情绪可以提高学习效果，而消极的情绪可能会干扰学习过程。
睡眠
睡眠对记忆的巩固和整合非常重要。良好的睡眠有助于提高学习效果和记忆力。
饮食与健康
饮食和身体健康状况也会影响学习效果。均衡的饮食和适当的运动可以促进大脑的健康和功能。
07
情绪与决策
情绪的定义与种类
总结词
01
短期记忆是指暂时存储信息的能力，通常持续几秒到几分钟。
02
短期记忆容量有限，一般只能容纳7±2个信息单元。
短期记忆的信息可以通过复述、联想等方式转化为长期记忆。
03
长期记忆
长期记忆是指长期存储信息的能力，可以持续数小时、数天、数年甚至更久。
长期记忆的容量无限，可以存储大量的知识和经验。
长期记忆的信息可以通过回忆、再认等方式提取出来。
学习过程
学习过程概述
学习是一个复杂的过程，涉及多个脑区的协同工作。它通常包括信息的接收、编码、存储和提取等阶段。

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CHENLI
学生是用心学习还是用脑学习？
脑的发育
出生后到二十多岁七个方面的变化? 1、轴突、树突的生长 2、突触生长 3、突触剪除 4、神经递质发育 5、髓鞘化 6、功能区重组 7、脑的整体发育
4
2021/3/27
CHENLI
学生是用心学习还是用脑学习？
脑的发育
5
2021/3/27
CHENLI
《剑桥学习科学手册，2009》
24
2021/3/27
CHENLI
给我们的启示：
注重教，也注重学
新的学习科学关注教学技巧，也关注学生的学习过程。
创设学习环境适合的刺激
建立在学习者已有知识上的重要性
对于儿童来说，学习的最佳方法是建立在基于原有知识基础的环境中学习；如果教学没有包含学生的已有知识，那么学生学到的知识仅够其通过考试，而在课堂之外，持有的依然是错误的前概念
学生是用心学习还是用脑学习？
脑科学的研究告诉我们：
1、在儿童发育的过程中，突出连接和密度的变化呈倒U形。
2、其中存在一个剪裁的过程。
3、这是人脑的一种自主优化过程，将不需要的、无效的连接去除掉。要保留所需要的连接，就需要给它不断的、合适的刺激。
6
2021/3/27
CHENLI
学生是用心学习还是用脑学习？
反思的重要性
25
2021/3/27
《剑桥学习科学手册，2009》
CHENLI
以学生为中心的探究式学习是在教师指导下学生的主动的探究过程
和在学习共同体中互动的过程
26
2021/3/27
CHENLI
社会情绪能力
情感推动注意，注意推动学习。 ——Robert Sylwester
为什么能够成功,情商起决定性作用。 ——王选
对教学的启示
1、儿童有强大的学习能力。 2、学生有些正确的科学概念的建立不是可以自
发形成的，需要良好的教学策略。 3、需要采用适合儿童年龄特征的学习方式和教
学方式。
7
2021/3/27
CHENLI
学生是用心学习还是用脑学习？
脑与我们的精神生活 1、笛卡尔的二元论：理与性的灵魂与躯体是完
全分离的，两者通过松果体相接触。 2、Antonio Damaasio《笛卡尔的错误》。
脑科学与教育
1
2021/3/27
CHENLI
学生是用心学习还是用脑学习？为什么每个孩子都与众不同？阅读是最重要的学习方式吗？
为什么说学生的社会情绪能力决定了他一生的幸福与成功？/27
CHENLI
学生是用心学习还是用脑学习？
脑的发育
3
2021/3/27
指向他人的情绪：他人情绪的理解和反应，包括同情、同感、羡慕、妒忌等等。
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2021/3/27
CHENLI
社会情绪能力
自我感知：能准确的评估自己的感觉、兴趣、价值取向和强项，保持一种有充分根据的自信的感觉。
21
2021/3/27
CHENLI
阅读是最重要的学习方式吗？
学习是一个逐渐积累的建构过程；认知神经科学告诉我们：在学习过
程中，对问题的理解是构筑在学习者原有的理解和经验之上的。
22
2021/3/27
CHENLI
阅读是最重要的学习方式吗？
深刻理解概念的重要性注重教、也注重学创设学习环境建立在学习者已有知识上的重要性反思的重要性
14
2021/3/27
CHENLI
为什么每个孩子都与众不同？
青春期的特点 1、接受外面的信息特别敏感； 2、孩子变化大，也很聪明； 3、这个时候小孩特别喜欢表现—奖赏回路特别
发达
15
2021/3/27
CHENLI
为什么每个孩子都与众不同
分子层面长期记忆的形成
16
2021/3/27
CHENLI
阅读是最重要的学习方式吗？
脑记忆系统中的一些核心部位
19
2021/3/27
CHENLI
阅读是最重要的学习方式吗？
20
2021/3/27
CHENLI
阅读是最重要的学习方式吗？
学习陈述性知识的时候，我们一般是有意识的学习，是明晰的学习过程。
还有非常重要的，说不出的，如性格，情感，对别人的同情，在生活中形成了情感记忆，这些不需要意识控制的过程也是学习，是潜移默化学来的非陈述性知识，这个过程叫内隐学习。
All learning has an emotional base。 ——Plato
27
2021/3/27
CHENLI
社会情绪能力
社会情绪是指在社会性发展过程中形成的情绪，需要较多社会经历的卷入，与文化密切相关。
自我意识情绪：对自己情绪的理解和表达，包括自豪、自信、害羞、羞耻、尴尬、愧疚、骄傲等等。
为什么每个孩子都与众不同
17
2021/3/27
CHENLI
为什么每个孩子都与众不同
小结： 1、大脑有一个发展的过程，不同的功能有不同
的最佳发展期； 2、建构过程是逐渐和连续进行的； 3、在此过程中出现一些功能的敏感期； 4、教育要考虑到学生的差别和学生的学习历程。
18
2021/3/27
CHENLI
23
2021/3/27
CHENLI
更深刻理解概念的重要性
仅仅学到陈述性知识和程序性知识，却不一定能胜任工作。只有学习者知道何种情形运用何种知识，并能在新的情况中对原有知识做出恰当修正，陈述性知识和程序性知识才是有用的。当学生对概念获得更深层次的理解时，他们就会以一种更加使用而且深刻的方式来学习知识，并将所学知识迁移到真实情境中。
8
2021/3/27
CHENLI
学生是用心学习还是用脑学习？脑的功能分区
9
2021/3/27
CHENLI
学生是用心学习还是用脑学习？
脑的功能分区
1、枕叶：位于脑后中心部位的下方，是处理视觉刺激的主要中心，因此往往也被称为视觉皮层。 2、颞叶：主要处理听觉刺激，由许多处理听觉、语言和某方面记忆的亚区组成。 3、顶叶：处理触觉、压力、温度和疼痛等知觉，并能调节注意或分配空间注意。 4、额叶：与推理、计划、情感、问题解决，以及部分的语言和运动（运动皮层）有关。
10
2021/3/27
CHENLI
学生是用心学习还是用脑学习？脑的功能分区
11
2021/3/27
CHENLI
学生是用心学习还是用脑学习？
两个数学回路
12
2021/3/27
CHENLI
为什么每个孩子都与众不同？
孩子是不断发展的
13
2021/3/27
CHENLI
为什么每个孩子都与众不同？
脑的发育过程