神经科学在教育领域的应用

认知神经科学在学习与教育中的应用

一、绪论

随着现代社会的不断发展和科技的日新月异，人们对于学习与教育的需求和要求也越来越高，而认知神经科学研究对于人类认知与学习机制的深入探究，则有望为学习与教育提供更科学和有效的支持。本文将从认知神经科学的角度，探讨其在学习与教育中的应用和意义。

二、认知神经科学概述

认知神经科学研究的是人类认知与行为背后的神经机制。该领域结合了神经科学、心理学、计算机科学和其他相关学科，以研究人脑在知觉、注意、记忆、学习和思考等方面的基础机制和原理。

三、学习与记忆的生理机制

学习是人类获得知识与技能的过程，而记忆则是学习的结果。在认知神经科学研究中，人脑学习的生理机制和记忆形成的神经基础成为了研究的重点。研究发现，人类大脑的海马回和额叶皮层是记忆和学习的关键部位。当人类学习某一知识或技能时，海马回会连接各种不同的神经元，而这些神经元则代表了不同的信息。此后，人类会在睡眠的过程中进行记忆的转化，将学习的知识转变为固定的长期记忆。 四、认知神经科学在教育中的应用

1、让学生更好地理解和消化所学知识

教师可以利用认知神经科学的研究成果，了解学生的学习和记忆机制，针对每个学生的知识和技能水平，进行个性化的教学。在教育过程中，教师应该尽可能地降低学习内容的复杂度，利用生动、形象的教学方式，帮助学生更好地理解和消化所学知识。

2、提高学生的记忆和思维能力

认知神经科学研究表明，睡眠对于记忆和学习的重要性不言而喻。因此，教师应该鼓励学生保持充足的睡眠，让学生有足够的时间对所学知识进行“睡眠记忆”和转化，从而提高学生的记忆能力。同时，教师还可以利用记忆的转化规律，帮助学生进行思维训练，培养学生整体思维的能力，从而提高学生的学习效果。

3、提高学生的学习兴趣和学习动力

学习兴趣和动力是影响学生学习成果的关键因素。在教学过程中，教师可以利用认知神经科学的相关理论，自主设计与学生兴趣相关的学习内容和教学方式，激发学生的学习兴趣和动力，提高学习的满意度。

心理与行为研究２０１１．增刊：４６～５６　Ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｆ　Ｐｓｙｃｈｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｂｅｈａｖｉｏｒ　

教育神经科学：－－ｆ－］极具实践意义和发展前景的　

新型学习科学　

李其维　周永迪　

（华东师范大学心理与认知科学学院．上海２０００６２）　

心理学在强国战略中最可用武之处莫过于在人　

才培养方面的重要作用　高层次人才的成长与培养　

呼唤教育的现代化．而教育自身的现代化已不能脱　

离脑科学而侈谈之　基于脑科学的教育是教育现代　

化最鲜明的特色　

自新世纪以来．随着脑科学的研究成果在教育　

实践中的广泛应用．产生了一门新的学科即“教育　

神经科学”或日“神经教育学”　（ｅｄｕｃａｔｉ０凡ａｌ　ｎｅ　．　

ｒｏｓｃｉｅｎｃｅ：ｎｅｕｒｏｅｄｕｃａｔｉｏｎ）。它是心理学、神经科　

学和教育实践进行深度整合的产物．是构筑在后两　

个学科之上的桥梁ｆＡ　ｂｒｉｄｇｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｂｒａｉｎ　ｓｃｉ．　

ｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌ　ｐｏｌｉｃｙ　ａｎｄ　ｐｒａｃｔｉｃｅ）　日本学　者小泉英明（Ｈ．Ｋｏｉｚｕｍｉ）甚至认为其学科性质已　

不是一门简单的跨学科（Ｉｎｔｅｒ—ｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙ）而是　

融合（ｍｅｒｇｅ）与沟通（ｃｏｍｍｕｎｉａｃａｔｉｏｎ）了完全不　

同学科的超学科（ｔｒａｎｓ—ｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙ）——至少，　

它处于朝向这一超学科演变的进程之中。如果说，　

西方发达国家的“经济合作与发展组织”（ＯＣＥＤ：　

Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎｆｏｒ　Ｅｃｏｎｏｍｉｃ　Ｃｏ－ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌ—　

ｏｐ　ｒｎｅｒＬｔ）的“教育研究与革新中心”（ＣＥＲＩ：Ｃｅｎ—　

ｔｒｅ　ｆｏｒ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ）在　

１９９９年启动的“学习科学与脑研究”著名项目　

ｆ主持人奇萨Ｂ．Ｄ．Ｃｈｉｅ　口）标志着这一新学科的肇　

始．那么２００３年“国际心智、脑与教育协会”　

ＮＯ．４　堕　塾亘　ＴＩＭＥ　ＥＤＵＣＡＴ１０Ｎ　Ａｖｒｉｌ　神经科学知识在高等院校的普及教育研究　孟玮龚妍春顾兵　摘要：神经科学是２１世纪生命科学中最重要的前沿领域。在高等院校中，通常仅面向医学或生物学专业学生开设神经科学课程，　非专业学生很难接触到此类与日常生活、学习和健康息息相关的科学知识。教学实践表明，神经科学的科普教育受到广泛关注，但这　种普及教育的模式和方法需要改良和创新。该文对神经科学在高校普及教育探索的经验和成果进行了总结与分析。　关键词：神经科学高等院校普及教育　中图分类号：Ｇ６４２　文献标识码：Ｃ　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—８１８１．２０１１　０４　０２０　神经科学或脑科学是生命科学中蓬勃发展的重要前沿领域　之一ｎ　。神经（脑）科学与人们的生活联系紧密，它的目标是解释　精神活动及脑疾病的生物学机制　。因此，神经科学知识不仅关　系到我们的ｆｔ常学习与工作，还关系到我们的身心健康。民众对　神经科学的关注度越来越高。神经科学作为一门独立的学科仅　有五十年的发展历史，但它与神经生理学、神经解剖学、神经生物　化学和神经药理学却有很长的渊源　。特别是从２０世纪最后十　年——“脑的十年”开始至今，神经科学的发展更是日新月异　。　但在真正意义上，人类对脑的高级功能的认识才刚刚开始　。作　为人体中最复杂的器官，宇宙中已知的最神秘的体系，许多人对　脑的结构与功能充满了好奇。　１神经科学普及教育模式的探索　包括我国在内的世界各国医学院校和许多综合性大学都开　设有神经科学专业课程，但这些课程仅面向医学和生物学专业的　学生。非专业学生很难接触到与社会发展联系日益紧密的脑科　学知识，并且神经科学中的众多专业术语易使感兴趣的学生望而　却步。　我校是一所多科性本科院校，具有硕士学位授予权，学科专　业格局以文学、理学、教育学为主，并涉及工、法、管理、经济、历史　等众多学科。学校为了拓展各专业学生的知识面，培养学生的创　新精神，要求各教学和科研单位根据师资情况，开设一定数量的　公共选修课程供学生选修，同时也鼓励开展各类专业知识讲座和　学术讲座，以满足学生对扩展知识的需求。例如我校生命科学学　院，以往为全校学生安排了一些科普性的专业知识讲座，神经科　学知识讲座即是其中的一个专题。学生们对该专题讲座反响十　分热烈，特别是吸引了众多非生物学专业的学生参加。作为神经　科学的研究工作者，我们在讲座过程中体会到，仅一两次讲座根　本无法满足学生们，尤其是非生物专业学生对神经科学知识的渴　求。因此，我们有了在全校范围内开设神经科学公共选修课程的　想法。由于考虑到要面向全校各学科专业的学生，课程的命名及　教学内容不宜专业化，仍需以科普教育为主要目的。于是经过精　心选题和筹划，在２００６—２００７学年第一学期首次开设了题为《脑　功能探索》的公共选修课程。该课程共３０学时，每周（次）３学　时。首次选课的学生达１２０人（教室最大容量），反响良好，同时　也得到了院校两级教学管理部门的一致好评。因此，该课程一直　开设至今。　２教材的选用　和以往的讲座方式不同，３０个学时的课程必须具备科学化、　系统化的教学体系，因此需要选择一本合适的教材或教学参考　书。专业化的教材或教学参考书显然难以适合非专业学生的使　用。我们尝试性选用了实验神经生物学家苏珊・格林菲尔德所著　的《人脑之谜》作为《脑功能探索》公选课的参考读物。该书是在　其作者五次公开讲演的基础上整理成文，行文浅显明快且科学准　确，其目的是为了向非专业读者介绍大脑的奥秘，正好满足了我　们课程的需要。该书由中国科学院杨雄里院士等翻译。选择使　用该书的最大便利是在国际互联网资源里可获取免费电子版供　学生阅读。众多学生表示对该书感兴趣，并且反映以前很少接触　到这类由外国科学家撰写的优秀的科普性读物。该书共分五章，　我们的教学以该书为主线，根据以往的教学经验和当前的教学需　要进行了必要的调整和补充，并针对学生们感兴趣的话题增加了　新的案例和内容，使该课程的内容更加丰富生动，达到了理想的　教学效果。　３课件的设计和制作　在生命科学类公选课的教学过程中，教师往往需要利用大量　的图片和动画进行讲授。此类公选课多采用多媒体教学形式授　课。作为一门公共选修课的教学课件，《脑功能探索》课件制作的　初衷是以知识性和趣味性并重，每页幻灯片均配以与教学内容相　关的优质图片及动画（图１），其中很多是脑科学结合生活实际的　趣味图例，在教学过程中充分吸引了学生的注意力，调动了学生　的学习积极性，激发了学生对脑科学的兴趣，并启发了学生对现　代脑科学研究的思考。该课件在我校２００７年多媒体教学课件比　赛中获优秀奖。在教学实践过程中，不少同学对该课件提出了合　理化建议，使之不断得以改进和完善，并更好地为《脑功能探索》　公选课教学服务。　基金项目：本文系江西省教育科学“十二五”规划课题（１０ＹＢ０２９）研究成果之一。　一２７一　

具身认知与教育神经科学对儿童教育的启示

摘要：随着第二代认知科学的兴起，具身认知和教育神经科学逐渐被研究者们重视起来，根据具身认知和教育神经科学的观点，身体感知和大脑神经对学习和认知起着非常重要的作用。本文根据相关文献的研究，指出了关于神经方面的一些错误的认识，并阐述了对儿童教育的几点启示。

关键词：具身认知教育神经科学儿童教育

随着认知科学和教育神经科学的发展，脑科学的研究热潮席卷全球，国际组织和各国政府高度重视脑科学的研究。脑科学研究领域出现的这些新的研究成果正深刻的改变着人类对脑的认识，并将引发与人自身的健康与发展相关的医学、教育乃至整个人类生活领域。

1 具身认知的主要内容

所谓具身认知指的就是:“认知和心智的特性在很大程度上同身体的物理属性相关。不仅脑神经水平上的细节对认知过程有重要影响，身体的结构、身体的感觉运动系统也对高级认知过程的形成有着至关重要的作用。认知等高级心理过程是被身体及其活动方式塑造出来的。”［1］认知、身体和世界构成了有机的整体。这就是具身认知的基本涵义。

2 教育神经科学的内涵

教育神经科学是将生物科学、认知科学、发展科学和教育学等学科知识与技能进行深度整合，提出科学的教育理论，践行科学的教育实践的、具有独特话语体系的一门新兴学科。[2]该学科关注儿童发展、语言获得、思维、推理等多种技能与知识学习的脑与认知科学研究，对教学最佳起始时间的确定、学习动机、创造力的形成等不同学习领域的学习具有重要启示。

3 教育中流传的一些“神经神话”

3.1过了关键期，脑将错过学习的机会

这种神经神话的观点认为，学习存在一个“关键期”，在关键期内儿童受到相应的刺激促进学习能力的发展，错过关键期儿童将无法通过学习获得某一能力。经分析，此研究证明的是人和动物的感觉运动系统方面存在着关键期，但感觉运动系统的研究与儿童早期教育属于不同层面的问题，不能由此来直接类推早期教育的重要性。