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脑科学与教育

脑科学是21世纪若干国际重大的前沿研究领域之一，目前已经在世界各国形成了生物脑、意识脑、非常脑和人工脑的一些研究热点。新技术和新事物的不断涌现使脑高级功能的基本理论发生了巨大变革，动摇了百余年来脑高级功能的传统观念，使之获得了新的科学含义。21世纪世界经济发展的竞争，归根到底是知识、人才和教育的竞争。10年前，时任美国总统的布什就曾大声呼吁，应竭尽全力使公众充分意识到脑研究给人类带来的益处。美国国会也于1989年通过了公共法101-58，（Public Law 101-58），宣布90年代为“脑的十年”。据了解，美国报道最新大脑研究的大众媒体先前只限于少数几家科学杂志，现在则是每一家大型新闻及商业杂志，都会刊载有关大脑的报道，积极倡导从“脑的十年”迈向“教育的十年”。在我国，由国家科委发起，在国家科委和中国科学院的支持下于1993年正式创办的面向全国科技界的常设性高层次学术会议组织“香山科学会议”，这几年也先后举办过“跨世纪的脑科学：脑功能研究、跨世纪的脑科学、脑的复杂性”和“脑高级功能与智力潜能的开发”等专题讨论会，为脑科学家、心里学家和教育学专家提供一个跨学科交流的机会，意在研究大脑是如何工作的，探讨“学习”和“推理”的高级大脑功能，沟通脑科学研究与教育的研究与实践，推行素质教育，提高民族创新能力。

当今人们对脑科学与教育之间关系的认识，已经取得了不少进展。专家学者们根据多年的教育教学经验，在吸收国内外脑科学最新研究成果的基础上，提出了跨学科的研究设想，力图使大脑研究走进学校、走进课堂、走进教学实践。1998年11月美国教育科学杂志第56卷以“How the BRAIN Learns”为专辑介绍了这方面最新的研究进展，这有助于我们拓展教育科学研究领域。

对教育的研究与实践起重要作用的脑科学新概念，归纳起来至少有5个。

1、第一个脑科学新概念是大脑神经突触生长呈倒U状的模型假说。

大脑的秘密主要在于神经细胞，而脑科学研究发现，早期大脑神经突触联系形成最为迅速。有这样一个脑科学事实，人在出生生20年里神经突触密度的变化呈倒U型，即刚出生时低，童年期达到高峰，而成年后则又降低下来。那么这个事实对儿童的学习和教育的科学含义是什么呢？让我们先来了解一下神经突触的作用。突触是电信号从一个神经细胞传递到下一个神经细脆的地方。举个通俗的例子，你想移动你的大拇指，在大脑运动皮层中会产生一个兴奋，兴奋沿脊髓神经传递到运动神经元，最终传递到手臂的肌肉细胞中。突触间有一条狭长的裂缝，化学物质可以通过这条裂缝进行扩散，而电刺激则无法穿越这条裂缝，所以信号的传递是由化学物质来完成的。离子流穿过裂缝，从而产生了细胞膜电势的变化，换而言之，传递了“动一动大拇指”的指令。由此可以想见，产生学习行为的原因是突触传递方式的改变，而细胞释放出传输体个数的不同，又会导致突触传输方式的变化，这一点似乎与学习行为有关。如果我们同意突触的增多是学习过程的细胞机理，那么回过头来从脑科学角度看，突触密度变化的倒U型现象就不是一个简单的事实，它表明神经突触密度与智力水平是直接关联的。从出生到10岁，随着突触联系和密度迅速增加，与此相关的技能和能力也随之迅速发展，一直持续到成年后才逐渐衰退。假定这个倒U状模型是存在的话，似乎可以得出这样一个结论，突触生长高峰期的童年是学习收获最多和智力发展最充分的时期。这项研究发现对开展早期教育提供了科学依据，尽管还没有完全证实，但值得进一步探讨。2、第二个脑科学新概念是大脑发育的关键期假说。

脑科学研究的另一项发现是关于大脑发展的关键期问题。大脑发展的关键期概念是英国

学者戴维.休伯尔等人在60年代提出来的。他们的研究发现，将出生后的小猫或小猴子用外科手术缝上眼皮，数月后打开，这些动物就无法获得视觉信息，尽管它们的眼生理机制是正常的。而且这些早期剥夺了视觉经验的动物在视皮层上的结构也有异于正常的动物。休伯尔等人由此提出了一个视觉机能发展的关键期概念。最近这30多年来，数以百计的脑科学专家对“关键期”作了大量研究并已取得相当的进展。其科学结论简要说来就是，脑的不同功能的发展有不同的关键期，某些能力在大脑发展的某一敏感时期最容易获得，如人的视觉功能发展的关键期大约在幼年期；对语言学习来说，音韵学习的关键期在幼年，而语法学习的关键期则大约在16岁以前。此时相应的神经系统可塑性大，发展速度特别快，过了这段关键期，则可塑性与发展速度都要受到很大的影响。此外，对不同的人来说，脑的不同功能发展的关键期也并不完全一致，存在着一定的个体差异，在脑的不同发展上有着不平衡性。所以在教育中要抓住关键期，让诸如视觉、听觉、语言等能力都应适时打开“机会之窗”("windows of opportunity")，使脑的不同功能得到及时的发展。如果我们教育工作者在适时的关键期给予儿童适当的学习机会，则不但学得快，还可以促进生理发展，进而更能促进相应能力的发展。为此，有必要深入研究大脑发展关键期的起始时间、持续时间、表现形式、所需学习经验的性质和作用，以及教育与关键期的匹配问题，这对于在儿童的教育中如何发展脑的最大潜能而不导致认知障碍有着重要意义。

3、第三个脑科学新概念是大脑的变化、学习和记忆及脑内神经元的联结程度决定于环境对大脑的刺激。

脑科学研究发现，多姿多彩的环境刺激对早期大脑发展具有显著的影响。科学材料证实，大脑的生理变化是经验的结果，而大脑功能的水平在很大程度上取决于其工作时所处的环境状态，服从“用进废退”的规则，不能缺乏足够的刺激。要知道，人并不是生来就拥有一个功能完备、高效运转的大脑，大脑的逐渐成熟是一个人的遗传特征与外部经验交互作用的结果，也就是基因与环境交互作用的结果。以语言功能为例，语言是人和其他动物区别的重要标志，也是大脑成熟的重要标志。从脑的进化和关于语言机制研究中我们可以了解到，语言的产生的确具有重要的脑科学基础，这就是为什么人有语言而其他动物没有语言。美国麻省理工学院语言家乔姆斯基由此只强调语言与遗传特征的关系，希望找到语言基因，但这一预测并未得到科学的证实。因为脑的进化是自然选择的结果，它肯定离不开环境的影响。所以从根本上讲，语言功能是大脑和环境交互作用的产物。遗传特征在语言发展中固然起着重要作用，但正常的语言发展仍需要儿童期语言环境，也仍需要语言教育的配合。总之，环境影响基因的变化，基因决定环境的作用，这是脑科学研究得出的一个新的见解，而这里的关键因素是对脑的刺激。人们在研究中已经认识到，引起脑内巨大变化的主要是有学习和记忆参与的活动而不只是体力活动，像课外愉快的交谈，有意义的交往，填字游戏和勤奋的阅读，都可以不拘一格地使人脑得到刺激。对于我们教育工作者来说，由于丰富的环境能影响大脑的发育和学习，并且在关键期更显得重要，因此有必要为儿童创设一个多姿多彩的环境。为此，美国加利福尼亚大学伯克利分校脑科学专家担蒙德教授相应提出了一整套建议，要求教育工作者：（1）给予儿童一个稳定的积极的情感支持；（2）提供一份营养食谱，充分满足儿童对蛋白质、维他命、矿物质、卡路里的需求；（3）刺激所有的感官，但未必都要同时进行；（4）创设一个宽松的氛围，消除过度的压力和焦虑，使之充满欢乐；（5）在儿童发展的不同阶段，向他们提出难度适中的一系列新奇的挑战；（6）大幅度地加强儿童活动的社会交往；（7）促进儿童在智力、身体、审美、社会性和情感领域的兴趣和能力得到全面发展；（8）为儿童提供自主选择和调整努力方向的机会；（9）营造一个快乐有趣的学习气氛，使儿童感受到学习的乐趣；（10）要让儿童成为主动的参与者而不是被动的观察者。这些建议涉及到教育管理学、学校卫生学、教育心理学、教育社会学、教学论和教材教法研究等诸多领域的理论和实践，富有启迪。

4、第四个脑科学新概念是脑高级功能的生理基础主要是后天形成并终生可变，不存在先天预成的智力，也不存在单一性的智力，心智的结构是多元的。

脑科学研究的这一项发现与上述发现有着密切的联系，即智商不是生来固定不变的。美国亚拉巴马大学心理学家拉迈耶在1996年从事了一项对贫困儿童进行早期教育干预的研究，证实了对贫困儿童的教育干预方案能够有效防止他们智力发展上的延缓，并能提高IQ 分数。该项研究中还有一个重要的发现是，智商测试或许是一个有用的工具，但智力实际上是多元或者说多重的。因为每个大脑表现出来的个体特征不尽相同，在情感、行为和认知能力上存在着差别。在这方面美国哈佛大学心理学教授加德纳曾花数年时间分析了大脑和大脑对教育的影响，他的结论是简单但极其重要的。他在《心智的结构》（Frames of mind）(1993)一书中指出，我们每个人的大脑至少由8种智力构成，且脑外科和脑科学研究表明，每一智力或能力都在大脑中有相应的位置，存在着脑功能的不同定位，若严重损伤某个部位，你就会失去特定能力的危险。加德纳提出的这8种智力如下。（1）“语言智力”，这是指人们读、写和灵活运用词语进行交流的能力。显然，这种能力在作家、诗人、记者、演说家、政治家、说书人的身上得到了高度发展。（2）“逻辑数理智力”，指人们的推理和计算能力。这在科学家、数学家、统计学家和法官、律师身上得到充分体现。（3）“空间或视觉智力”，在雕塑家、画家、建筑师、航海家、驾驶员和发明家身上有明显的表现。（4）“音乐智力”，在作曲家、演奏家、指挥家、音乐家和音乐爱好者身上高度发展。（5）“身体运动智力”，表现在演员、舞蹈家、运动员、机械师、外科医生和手工艺师身上。（6）“人际智力”，指与他人相处的能力，是教师、政治鼓动家、销售人员、谈判专家应有的那种能力。（7）“内省智力”，洞察、了解自己和自我调节的能力，如社会工作者、心理医生。（8）“自然智力”，是对自然界的认识（如识别方向）和适应野外生活的能力，如水手、旅行家和猎人。在加德纳看来，传统上大多数所谓智商测试都集中在语言智力和逻辑数理智力上，全世界很多学校教育也片面集中在这两种能力上，致使我们对大脑学习潜力产生了一种不正常的、有局限的看法。而他所提出的这一“多元智力理论”，拓宽了人们对智力的认识，既向传统的智商测试提出了挑战，又为教学策略的研究提供了脑科学依据。按照大脑“多元智力理论”的要求，教师应拓展教学方法，采用多样化的教学策略。在传统的课堂中，教师以在讲台上讲解课文、板书、提问为主，而在注重多元智力的课堂中，教师改变以讲解为主的方法为多种方法并用，如空间的、音乐的等方法，创造性地结合多元智力的策略。比如，教师除适当地讲解外，还可利用图示、录象、音乐等形式教学，或让学生离开座位进行活动，以加深对抽象内容的理解，并通过学生之间的同桌、小组、大组活动等人际交往方式和自学、讨论等学习方式提高教学效果。在应用多元智力理论及相关的教学策略时，教育工作者还应注意，学生在多元智力方面各有所长，所以对一些学生行之有效的策略对另一些学生却未必有效。例如乐感差的学生对说唱教学策略可能收效甚微；同样地图画和想象教学策略对想象思维较强的学生很奏效，但对语言智力和身体运动智力较强的学生则效果不明显。因此，教育工作者应当吸收脑科学成果，经常变化教学策略，这样才能使每个学生所擅长的智力都充分运用到学习之中，收到最佳的教学效果。

5、第五个脑科学新概念突出了杏仁核在情绪反应乃至大脑整体结构中的关键作用，并强调大脑神经系统和行为系统的整合机能，进而提出“情感智力”和“情商”（EQ）概念，向那种狭隘的经典智力和智商（IQ）概念提出了挑战。

脑科学研究越来越多的证据表明：情感在人类学习中起着不可低估的作用，情感与认知并不是对立的两个过程，而应当理解为两个并行的过程，它们以特殊的方式联系在一起，对有机体有不同的意义或价值，都是脑神经整体功能的体现，反映出神经活动的效率。美国哈佛大学的行为与脑科学专家戈尔曼教授近年相继推出了两部力作，即《情感智力》[（Emotional

Intelligence）,1995]和《情绪脑》[（The Emotional Brain）,1996]，对经典的智力概念提出了挑战。他认为我们具有两个大脑、两个中枢、两种不同的智力形式：理性的或情感的。人生成功与否，取决于这二者，不仅仅是智商（IQ），还有情感智商（EQ）与之并驾齐驱。在人类的精神生活中，大脑边缘系统、新皮质、杏仁核及前额叶既相对独立，又彼此互补；其协调合作的优劣，既决定了智力，也决定了情感智力的高下。在此之前，另一位美国纽约大学神经科学中心的脑科学专家勒杜已经发现情绪的神经通路在新皮质之外，专司情绪事务的杏仁核在大脑整体结构中作为情感中枢起关键作用，作为情绪前哨，杏仁核占据着优势，有能力造成大脑神经中枢“短路”。它对脑的功能，包括思维有着重要影响。戈尔曼和勒杜的研究都揭示了“情感智力”在学习和推理中以及个性发展上举足轻重的作用。这一新概念把情感教育带入了学校，对学校功能重新定位，扩大了学校的教育使命，使情感与社会生活本身成为了学校教育的重要主题。戈尔曼说的好，情感教育课程的内容着眼于儿童的实际生活，看似琐琐碎碎，而我们未来的教育——健康健全的下一代——正有赖于此。

脑科学研究已被证实是当前教育发展的重要方面，许多学者都预言其到21世纪将会得到更加长足的进展，为在脑科学与教育科学之间建立新的研究领域和学科门类提供方法和理论的资源。“脑科学与教育”是一个大课题，不是一篇文章所能讲清楚的。这里只是想把问题提出来，希望能引起重视，并期待不同学科专家学者的交叉研究和联合攻关。根据笔者在参加香山科学会议第111次学术讨论会上得到的消息，在今后的几年里，国家科技部和教育部也将组织力量重点资助脑科学研究与包括教育在内的相关领域的研究，对脑功能开发和人的全面发展问题进行多学科综合性的探讨，提供解决问题的理论依据和科学基础。因此，面向即将到来的21世纪，我们教育工作者应该更多地关注和吸收脑科学研究成果，及时把握脑科学的最新进展，着力开拓这一新的研究领域，努力推动教育科学和教育实践的不断创新。

日本21世纪教育战略：直面脑科学的挑战

蒋志峰

编者按

教育不只是知识的教学，教育的本质是对人脑的教育，教育实际上就是培养脑。随着脑科学研究的发展，人们对教育本质的认识越来越深刻。

1999年，经济合作与发展组织(OECD)的教育改革研究中心(CERI)提出了第一期“学习科学和脑科学”研究计划，有30个发达国家参加。在2002年第二期脑科学在教育领域的应用计划中，美、日、欧的一些脑科学家形成了3个研究分工与合作组织，对读、写、算和终身教育等方面进行研究。目前，脑科学研究领域呈现美国、日本、欧洲三足鼎立的形势，在这些国家，教育决策越来越依靠脑科学的发现。其中，日本的脑科学研究和教育的关系最有代表性。日本自1996年斥资2万亿日元启动“脑科学时代计划”以来，以惊人态势发展脑科学实证研究，2003年元月又启动了“脑科学与教育”研究项目，进一步强调打破以往自我封闭的教育研究方式，逐步构造理想的教育教学方法和更加理想的教育体系，同时也为教育的本土化和科学化发展逐步奠定坚实的基础。根据相关教育研究的结果，特别是脑科学研究的结果，日本文部科学省最近决定，从2005年4月开始，将日本中小学2001年刚开始使用的新教材统一更换，使用修改后的新教材。

日本的“脑科学与教育”研究发展态势反映了国际教育改革与发展的重要趋势，我们应当

给予高度重视。由于人脑受社会发展程度和社会文化的强有力影响，因此，考虑到各国之间社会发展程度和文化的差异，对人脑的研究结果可能会有差异。如果这一说法正确，将迫使各国的教育必须立足于对本国社会和文化下的教育问题和本国人的脑科学研究基础，进行自己的研究，我国更应当如此。

正当日本等国家的脑科学研究突飞猛进的时候，需要看到，我国的脑科学研究还有不小的差距，我国对脑科学与教育相结合的工作也还没有进行总体性战略部署。为此，我们专门请蒋志峰副研究员撰文介绍日本“脑科学与教育”项目的研究现状，以期引起人们的思考。

日本社会各界普遍认为，日本的教育，特别是基础教育出现了严重的问题。人们越来越感到，西方的教育理念似乎是很正确的，但在实施中遇到了很多难以解决的问题，而且教育质量在下降。日本文部科学省认为，教育学必须与脑科学结合，以此为基础制订科学有效的“学校教育指导要领”。

现在的教育适合新新人类吗

——日本重视“脑科学与教育”项目的原因

日本近现代以来，一直以“教育立国”为基本国策。近些年来，在国际教育改革和发展的大趋势下，日本文部科学省投入巨额经费并组织了庞大的力量，不断学习和引入欧美教育理论和实践经验，并根据日本实际进行教育改革。在现代教育理念的启示下，日本的新一轮课程改革突出强调培养学生的个性和创造力，以培养符合日本未来发展需要的人才。

在把这个理论运用于教育实践的过程中，日本社会各界普遍认为，日本的教育，特别是基础教育出现了严重的问题。人们越来越感到，西方的教育理念似乎是很正确的，但在实施中遇到了很多难以解决的问题，而且教育质量在下降。

例如，日本在基础教育课程改革中强调个性和创造力培养，强调自主探究学习时，减少了读、写、算的内容和教学时间，造成学生基础学力降低。在强调个性的教育氛围中，学生玩的时间和机会增加了，玩的方式也发生了很大变化。但是，在信息社会和以三口之家为主体的家庭模式中，这样做却导致大量孩子注意力下降、学习“意欲”明显不足、创造性和人际交往能力显著低下等结果。

人们在问，儿童的读、写、算能力与脑功能发展和创造力提高有什么关系？基础教育课程怎样才能促进学生的创造性？教育怎样才能更好地促进人的发展？

而且，日本脑科学的近期发现表明，当代儿童与上个世纪儿童(如今的大人)的脑的操作系统有极大的不同，当今的儿童从小受到大量信息的“沐浴”，这影响到他们脑的操作系统，相应地也影响到脑的作用，即心理的不同，这种信息环境主要与电视、录像带、漫画、头戴式耳机、随身听等新媒体技术设备的发达和相应的信息刺激有关。今天的儿童已经被称为“新新人类”，近几年来，如何教育“新新人类”引起了普遍的关注和争论。

但现实是，教育学的研究和讨论的结果却难以找到确凿依据，得出切实的认识。大家认为，教育的根本出现了摇摆不定的趋势，对上述教育问题在现有教育学框架内进行的研究和讨论，是一种自我封闭的研究方式，缺乏新的研究切入点，这也是导致教育学的根本发生动

摇的一个根本因素。

日本东北大学医学部的著名脑科学家川岛隆太教授认为，教育以培养人为职能，因此教育必须研究和掌握人脑的内在基本活动机制，这是教育研究的重要基础。教育学必须与脑科学结合，以脑科学与教育结合的研究结果为基础，制订科学有效的“学校教育指导要领”。当前，日本正迅速出现和发展的少子化和老龄化的社会现实，更使日本教育界感到，迫切需要新的教育研究方式和相应的科学教育决策。

将脑科学与教育相结合进行研究，正是当前欧美发达国家教育研究领域的一个重要趋势和潮流。在此情况下，日本文部科学省2002年3月开始设置“脑科学与教育”研讨会制度，并已陆续组织了多次专家论证会。文部科学省决定于2003年元旦开始启动庞大的“脑科学与教育”研究项目。

日本文部科学省认为，21世纪教育和学习科学的使命是以脑科学为核心，大力探索人类社会新的学习和教育形态，构造与新的社会发展状态相适应的教育体系。脑科学领域的研究是21世纪最重要的战略目标，它与国家总体发展水平直接相关。日本要借此一举成为具有世界最一流水平的国家，包括在教育领域。

把“脑与教育”纳入教育战略

——日本“脑科学与教育”项目的总体目标

在日本文部科学省组织的专家研讨会上，大家比较一致的认识是，当今社会正在发生巨变，教育和学习也要相应地发生重大的变化。过去的教育虽然也一直在进步和发展之中，但主要是为了培养健康的“知性和感性”，是“为了追求学习和教育的可能性”。而21世纪教育和学习科学的使命是对人自身进行深入研究，以脑科学为核心，大力探索人类社会新的学习和教育形态，构造与新的社会发展状态相适应的教育体系。

因此，日本“脑科学与教育”研究项目的总体目标是，将脑科学研究作为国家教育发展的一项战略任务，将脑科学与教育紧密结合，进行面向教育理论和实际的应用研究。

一方面，在日本“脑科学时代计划”几年来的研究基础上(该计划于1996年启动，为期20年，经费为2万亿日元，是其“超级钢材计划”经费的10倍)，将脑科学与教育紧密结合，经费开展应用性研究，而不是基础性研究。在脑科学家和教育理论工作者及学校一线教师共同研讨的基础上，确定需要研究的教育教学理论和问题，并开展研究。它强调，打破和改变以往自我封闭的教育研究方式，以认知神经科学为核心，脑科学家和教育工作者密切合作，从终身教育的视角来研究人在各个不同发展阶段的身心发展规律和学习的生物学机序，并从教育的各个方面来重构学习和教育的新概念，逐步实现理想的教育教学方法和教育体系的再构造，同时也为教育学的科学化发展逐步奠定坚实的基础。

另一方面，2002年5月，经济合作与发展组织(OECD)教育改革研究中心(CERI)组织的脑科学与教育项目合作会议，正式明确了美国、欧洲和日本的合作分工，美国重点研究言语和脑的关系，欧洲重点研究算术、数学和脑的关系，日本则主要承担了终身学习和人的观察力、记忆力和“意欲”等方面的脑与教育结合的研究。

日本文部科学省的认识是，脑科学领域是21世纪最重要的战略目标，它与国家总体发展水平直接相关，日本要借此一举成为具有世界最一流水平的国家，包括在教育领域。

“脑科学与教育”项目涉及许多学科领域，该项目的近期目标包括对个性的研究；对当代人的注意力、个人意愿、动机和创造性发展的研究；课程开发的脑科学研究及知识积累；推进终身学习；研究脑功能障碍者，通过教育和医疗研究，使脑伤害患者参与社会；研究教育相关的环境变化等。

脑科学要承担教育之基

——日本近一年来“脑科学与教育”项目研讨的主要议题

日本文部科学省决定，以研讨会的议题为阶段目标，按照各个阶段的议题为重点，分阶段大规模推进“脑科学与教育”项目的有效进行。当前日本的“脑科学与教育”项目研究，是以近几次研讨会上取得共识的议题为前提而全面展开的，最终决定主要议题如下：

推进研究的基本方法

此项目涉及许多学科领域，要把脑科学、教育学、保育学、心理学、社会学、行为学、医学、生理学、言语学、体育学等多种学科相融合。具体而言，要针对教育实践中提出的问题，以脑科学为核心，通过多学科协同研究和交流对话，促进学科间的融合，对相关教育问题进行有效研究，这是基本的研究方法。

近期重要的研究目标

对个性的研究为了充分发展个人的能力，开展个性化教育是很有必要的。为此，教师要以发现每个学生的长处为前提，并给予指导。对其中的具体问题要通过教育与脑科学的协作研究来进行。如男女的性别、年龄差异等，都是个性的要素，为了实现个性化教育，很有必要将各种要素和脑机能发展的关系解释清楚。需要看到，这些要素既受脑机能的影响，也受社会文化的影响，影响程度也有差异。并且，教育现实中存在的各种限制也制约着个人能力的发展，这一点也是需要认真研究的。

对当代人的注意力、个人意愿、动机和创造性发展的研究各种过分刺激，或者说不平衡的刺激，以及没有亲身体验的想象体验，大量存在于当代教育和社会环境中，影响到学生的注意力、动机、个人意愿和创造力，并与人格的形成、自我的确立高度相关。要研究上述方面在脑中的产生过程，以及它们是如何受到影响的。

课程开发的脑科学研究及知识积累为了实现更科学有效的课程改革，必须要进行以脑科学为基础的课程开发研究和相关的知识积累。现在制订的课程标准主要是以教育现状和经验、教育学知识和对学力的调查结果为基础，今后的课程改革，要给出儿童发展阶段特点的科学依据，特别要运用脑科学知识进行课程改革。

由此出发，当前需要尽快研究以下问题：环境的刺激，通过反复练习和各种学习活动而发生的刺激，以及感觉剥夺和异常的刺激等各种刺激形态，对儿童的视觉、听觉、触觉、计算机能等脑机能的发展和提高产生了怎样的影响？人到底有没有关键期？如果人的关键期

不显著，则需研究儿童学习的各种最佳期和敏感期。相应地，在体育、艺术等与身体感受性高度相关的教育课程研究中，也要着力与脑科学结合起来研究。另外，要特别研究问题解决时脑活动的个人差异，对科学、艺术、文化领域中作出独特贡献的人的脑机能特点进行研究。

要尽快研究各学科对学生学习能力是否产生影响，强弱程度如何，以及各门课程对儿童学习能力的影响，为课程门类及综合程度提供更加着眼于人的发展的依据。

推进终身学习当前的老龄化社会和信息化社会的急剧发展，要求大力推进再教育和终身教育。为了推进中老年人的学习，就需要研究成熟的脑的可塑性、学习方式及如何受控于脑中物质系统的。对于成熟的脑来说，新的脑研究已经发现，通过学习，脑的一部分能获得新的发展。但从终身教育的角度，还需要系统研究，怎样的学习使怎样的脑细胞再生？成熟的脑的不断学习有什么价值？有没有更好的学习方式？

研究脑功能障碍者，通过教育和医疗研究，促使脑伤害患者参与社会当前，如何使有脑功能障碍的人参与社会活动并自立，是大家重视的一个问题。研究婴儿、成年人和老年人的脑机能障碍，研究脑机能障碍者的康复过程和效果，已经成为社会性课题。同时，还要研究如何防止训练过程中的错误和不当之处。

研究与教育相关的环境变化其中包括：对人成长和学习活动产生影响的环境因素的作用机理研究；交流能力的培养研究；直面过大的心理压力，加强保护脑并促进脑的健全发展的研究；对多动症等问题的对策研究等。

日本的教育将会因立足于充分的实证研究基础而获得强劲的发展，并可能在先期学习、接受西方教育理论的基础上，构建出日本本土化的教育制度和教育理论、方法体系，它们将更加有效。

日本文部省最近决定，日本的中小学从2005年4月开始，将2001年刚开始使用的新教材统一更换，使用修改后的新教材。

教育实际上就是培养脑

——日本“脑科学与教育”项目初步成果及其对教育改革的影响

当前，日本的“脑科学与教育”项目发展进度之快，让人吃惊，上述议题中的所有项目都在迅速研究过程之中。这些研究通过脑科学与教育的合作进行，猛烈地冲击了教育学原来的研究方法体系。

照此趋势发展下去，可以判断，日本的教育将会因立足于充分的实证研究基础而获得强劲的发展，并可能在先期学习、接受西方教育理论的基础上，构建出日本本土化的教育制度和教育理论、方法体系，它们将更加有效。

值得关注的是，2002年以来，日本很多大学相继开设“儿童专业”。日本文部科学省负责人说，目前日本共有9所私立大学开设了“儿童学系”、“儿童文化专业”等以“儿童学”为主要研究领域的系和专业。他说，2003年11月，日本成立了一个“日本儿童学会”，参加该学会的很多人都是少儿医学、灵长类学、进化生物学等自然科学领域的专家。该学会将儿童的

“身”和“心”这两种过去分属于自然科学和人文科学领域的截然不同的研究课题融合起来，旨在建立“儿童科学”的理论。

脑与教育研究的一项目前基本完成的成果，对当前日本基础教育课程教材改革产生了重要影响，日本文部科学省最近决定，日本的中小学从2005年4月开始，将2001年刚开始使用的新教材统一更换，使用修改后的新教材。

导致此项大动作的直接原因是，日本新一轮课程改革按照西方建构主义教育理论和成功智力理论等，在强调个性和创造力培养的同时，设置了综合学习时间，减少了学科课程教学时间，并较大幅度地降低了教材难度，削减了教学内容。这引起了教育界以及社会各界的普遍关注和担忧，很多强调基础学力的学者和家长对此表示反对，近年来又发现学生的基础学力显著下降。尽管不少教育学者表示反对，但他们对此进行的大量研究和讨论又缺乏有效的论证。恰在此时，川岛隆太在文部科学省的“脑科学与教育”项目研究中，及时而有效地进行了名为“读、写、算与儿童大脑发育和脑功能发展”的研究，并发表了研究结果。

川岛隆太通过研究发现，读、写、算对老年痴呆患者有显著的脑开发和脑康复效果。他进而又对儿童的学习和教育进行研究并发现，孩子每天坚持基础学习，会对脑有显著的开发作用。并且，他通过对脑的读、写、算的研究发现，读、写、算是脑的全面运动，而其最主要的工作脑区是人脑前额叶，学习后的复习也能起到类似的作用，这些脑区的活动是与创造力的脑区活动密切关联的。

他认为，这些基础学力的培养和提高过程，本身就是对以前额叶为主的脑功能的提高和开发过程，而前额叶是人脑的司令部，这些基础学力的培养和提高过程，对思考力、交流能力和创造力等等都有很大的促进作用。

由于人脑前额叶要到20多岁才能成熟，因此至少在基础教育阶段，是不能削弱基础学力的。脑研究也发现，课后练习能强有力地促进脑功能提高和脑的发展。至于在提高基础学力过程中，如何使教育教学成为让孩子高兴的事，如何在教学过程中养成学生良好的学习习惯和方法，就是教育学最重要的研究任务了。对于儿童来说，学习本来就是很高兴的事，学习过程可以有效地促进孩子们的心智发展，学习的程度至少要达到熟练掌握读、写、算，而不是离开计算器就算不准数的程度。

鉴于这样的认识，川岛隆太提出疑问：日本新的教育目标对吗？

教育不只是知识的教学，教育的本质是对人脑的教育，教育实际上就是培养脑。从婴幼儿开始，正是教育使人得以正常发展，如果不教育，孩子的脑就会发展得很慢。

与此同时，广岛县尾道市立土堂小学阴山英男校长看到，课程改革后的数学教学，总是问题解决式的学习，强调问题的可探究性。一些孩子能明白，自然对学习感兴趣，而不明白的孩子，则可能永远也不明白，孩子之间的学习差距越来越大，不少孩子还因此而厌学。因此，他进行了“读、写、算反复练习”的教育实验，良好的效果引起社会和教育界的广泛关注。

需要看到的是，这不同于我国以往强调的“题海战术”，而是针对日本当前基础教育课程改革中过于弱化基础学力教育的有效教学方法，它也强调使学生在学习过程中充分感受到学

习的快乐。

更重要的是，这个研究还使我们清楚地看到，以往对教学内容及其难易程度、练习强度、掌握程度等方面的研究是有局限的，脑科学与教育的结合研究，为相关课程教学研究开辟了新的视角和研究方法。(作者单位为中央教育科学研究所课程教学研究部)

“脑的十年”

美国于1989年率先推出了全国性的脑科学计划，并把上世纪最后10年命名为“脑的十年”。这项计划由国会通过立法，老布什总统签署发布。老布什还通过电视讲话呼吁政府机构、研究团体和美国人民以各种形式支持脑的研究。以往美国的脑研究总经费，仅国立健康研究院的经费就达到1200亿美元。

20年前，美国神经科学会于1970年成立时仅500多名会员，到1998年已达2.8万人以上，现在有10万名脑科学家。以国立健康研究所为中心的脑科学研究正在大规模推进，美国国家科学基金会和财政部已于2001年12月提出了发展综合改善人能力的技术研究项目，综合多学科的研究来促进脑科学与教育研究项目的战略性发展。

美国“脑的十年”计划推出后，立即得到国际脑研究组织(IBRO)和许多国家相应学术组织的响应，使“脑的十年”成为世界性的行动。两年后，欧洲出台了“欧洲脑的十年”计划。

1996年，日本开始启动为期20年的“脑科学时代计划”，突出强调应用性研究的特点，重点是研究组织、人才、经费和科研体制的整合，同时，开展多种多样的课题研究，形成大学和研究所协力攻关的协作体制，培养大批年轻专业人才，添加大量先进研究设备。日本进行脑科学研究的只有几千人，加上相关学科领域的研究人员也仅有1万人。日本要以医学、生物学为核心，再加上理、工和相关社会人文科学人员，大力增加研究的绝对人数。(蒋志峰)

《中国教育报》2004年9月17日第6版

对全面开发人脑的思考

2001-08-27朱法良

提要：作者分析了近二十年来脑科学研究的情况，20世纪脑科学在教育中应用的历程，指出全面开发人脑是脑科学应用于教育的一个转化工程。全面开发人脑包括：以人脑为核心的整个身心功能的全面开发，脑的各个部分的全面开发，以及脑的现有水平、潜能水平、自我调控水平的全面开发三层含义。作者还阐述了全面开发人脑的理论基础和方法论问题。

一、问题的提出（一）近三十年来，脑科学研究突飞猛进，每隔十年都会出现重大的突破近三十年尤其是20世纪90年代以来，世界发达国家的脑研究进入了一个新时期。早在80年代，日本就把人脑全面开发问题列为重大科研课题进行研究。1996年推出了"脑科学时代"的庞大计划纲要，计划从"认识脑"、"保护脑"和"创造脑"这三个方面推动脑科学研究。在"认识脑"领域中，目标是阐明行使认知、情感和意识的脑区结构和功能，以及脑的通信功能；在"保护脑"领域中，目标是控制脑发育和老化的进程，以及神经性和精神性疾病的治疗、预

防；在"创造脑"领域中，目标是设计、开发仿脑计算机和信息处理系统。

1989年，美国国会参众两院通过了"脑的十年"的提案。这个提案指出了神经系统疾病对人类产生的严重影响；论述了脑科学对改善人类健康的重要性；概述了脑科学研究已经达到的水平，其中谈到，脑科学中的技术革命使人们能在无创伤条件下细致地观察活体脑，确定在特定脑疾患中所涉及的脑区，开始认识参与记忆的脑的复杂结构，并在数学、物理学和计算科学的协助下，设计神经网络，模拟其动态相互作用。1997年4月，美国白宫会议聚集了神经生物科学家、认知科学家、心理学家、教育专家等多学科专家，探讨脑科学研究对早期教育的启示，用以推动美国早期教育质量的提高。

与国际发达国家脑科学蓬勃发展的趋势相适应，我国的脑科学也紧紧跟上并不断有新发展。1992年"脑功能及其细胞和分子基础"正式列入国家科委重大基础研究项目。中科院、自然科学基金会和卫生部也把脑科学作为重点发展领域，由国家科委发起，中科院主办的"香山科学会议"，曾于1997年、1998年和1999年三次召开以跨世纪的脑科学为主题的学术讨论会，对脑的复杂性和脑功能研究的问题进行探讨。其中1999年1月召开的第111次学术讨论会的主题是"脑高级功能与智力潜能的开发"，国内著名的脑科学家、心理学家和教育专家对脑功能与智力活动、学习记忆的脑机制、脑与语言功能、脑发育与个体心理发展以及教育实践中脑的潜能开发等五个中心议题进行了跨学科的交流和富有创见的研讨。尤其值得一提的是，我国国务院领导同志在1998年曾对"全面开发人脑"的意义及其同素质教育的关系提出过明确的意见，并在1999年7月于中南海召集了脑科学家、心理学家和教育专家，探讨"脑科学与儿童智力发展"的问题，会后国家启动了开展脑科学与教育的有关课题研究。

我国著名脑科学家杨雄里院士在1998年第73次香山科学会上曾明确提出："把了解脑、保护脑和开发脑作为今后主要的研究内容"。脑科学不仅要研究人脑的生理学、生物学层面，而且还应研究人脑的心理学、行为学层面。若将这两个层面有机结合在一起进行横向整体化研究，并同开展人脑高级功能的开发性研究密切结合在一起进行纵向整体化研究，那么，脑科学和教育科学（包括心理学）都将会出现一次前所未有的飞跃。"认识脑"是为了"开发脑"，而"开发脑"将会使人类在一种常态下，从积极活动中认识自己的脑。脑科学的重大突破需要全面开发人脑的理论和实践，在全面开发人脑的活动中，人类可以进一步认识自己的脑。从这个意义上说，脑科学也在呼唤着"全面开发人脑"。

（二）我国素质教育的开展已经把"全面开发人脑"这个问题提到十分重要的位置在我国的教育科学研究和素质教育的实践中，存在着一些违背脑科学的观点和做法。有些人没有准确把握脑科学的新近研究趋势，片面地运用"左右脑分工说"。曾经流行多年的"右脑开发"、"右脑革命"等提法和做法，至今也没有从科学的角度讲清道理。在心理学中，关于心理现象的脑机制问题，许多传统的（甚至是经典性的）提法尚待匡正和补充。例如："人脑是心理的器官、记忆的脑机制、语言的脑机制、情绪的脑机制，以及整个认知过程的脑机制"等等。

经过多年的理论和实践研究，我们认为；提高人的素质，归根到底就是提高以人脑为核心的整个身心的全面、和谐和主动的运转水平。科学地开发人脑的潜能，让每个人的头脑都产生一种类似于物质世界的"核裂变"，从人脑深处迸发出智慧的火花，这将使人类的发展和社会的文明产生质的飞跃。当前，如何准确地把握并运用当代脑科学的新近研究成果，科学地开发儿童乃至成人的脑力资源，是摆在我国脑科学研究者和教育科研人员、教育实际工作者面前的一项紧迫任务。

二、脑科学应用于教育的历程20世纪脑高级功能理论成果转化为教育应用的历程，大致经历了以下四个阶段。

第一阶段，俄国生理学家N?II巴甫洛夫于20世纪30年代创立的高级神经活动学说，它的核心思想是条件反射学说。巴甫洛夫把意识和行为看作"反射"，即机体通过中枢神经系统对作用于感受器官的外界刺激所发生的规律性反应。他认为：人的心理和精神，一切智力行为和随意运动，都是对信号的反应，都是在无条件反射基础上所形成的条件反射。50年代初，前苏联采取政府行为推进巴甫洛夫的高级神经活动理论，把它作为心理学的自然科学基础，并以此学说改造教育学。在教育心理学领域中盛行学习的"联想－反射"理论，这种学习理论把学习看作是联想的形式，认为联想的实质就是反射活动，其创导者就是巴甫洛夫。就在那个年代，全盘巴甫洛夫高级神经活动学说化的错误倾向盛行于苏联的教育科学和心理科学，我国的教育学、心理学中也在一定程度上受到这种倾向的影响。

第二阶段，美国心理学家B?F斯金纳于1938年创立的操作性条件反射学说，它的基本观点是：欲使个体行为形成，强化必须依随反应而发生。斯金纳根据操作性条件反射学说对强化作用的研究，发明了"教学机器"，并设计出"程序教学"方案，在美国形成了程序教学和教学机器的应用研究的热潮，它也曾影响过我国的心理学和教育实践，但影响面小，时间也不长。

第三阶段，1961年美国生理学家R?斯佩里及其同事通过对裂脑人的研究提出了大脑半球功能"一侧化"的新理论。他发现：大脑左右两半球功能是高度专门化的，既有明显的分工又相配合，许多高级的功能属于右半球等。他的右主管形象思维的观点，在大众之中广泛流行。到了八九十年代，西方发达国家和中国，都曾掀起了一股"右脑开发"、"右脑革命"的热潮。在我国的教育科学、心理科学和教育实践中，从80年代后期到现在，大脑两半球功能"一侧化"的观点仍有深刻的影响，它常常被作为教育科学、心理科学和教育实践的一根重要的理论支柱。

第四阶段，1976年美国生理学家M?S?加查尼加提出脑认知功能的"模块说"，他认为：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。近几年，"模块说"已被大量用无创伤脑功能成像技术所获的科学事实所证明。尽管如此，脑功能"一侧化"的理论仍然被我国教育工作者广泛引用。追溯其原因，其一：脑科学家没有把脑功能理论的新成果及时告诉教育界，没有指出大脑功能"一侧化"（即左右半球分工）理论的局限性，更没有告诫人们在应用这个成果时要十分谨慎；其二，教育工作者们不直接从事脑科学的前沿研究，他们很难把握脑科学前沿发展的动态，但又渴望从脑科学那里找到新的发现和理论依据。

全面开发人脑是脑科学成果应用于教育的一个转化工程，它的启动标志着脑科学应用于教育的历程进入第四个阶段。与前三个阶段相比，它开始趋向成熟了。但是，教育理论工作者和教育实际工作者对全面开发人脑的脑科学理论基础和方法论问题尚缺乏清楚的认识。

三、全面开发人脑的理论基石全面开发人脑是一项前沿性的系统工程，它涉及到许多学科，其中教育科学、心理科学、人体科学和脑科学等领域的研究成果都直接关系到这项工程的进展，如何综合这些相关学科的研究成果，提出一种全面开发人脑的理论，开辟一条切实

可行、行之有效的全面开发人脑的途径，是摆在我们面前的一个重大课题。为了研究并解决全面开发人脑的问题，首先要奠定它的理论基石。

（一）现代脑高级功能的"模块"说，是全面开发人脑的一块重要的理论基石一百多年中，脑高级功能理论的演变大致经历了三个阶段：以"颅相学"为标志的初始综合研究阶段，以"定位说"为标志的分析研究阶段，以"模块说"和"意识调控"说为标志的第二个综合研究阶段。

作为全面开发人脑的理论基石，"颅相学"不可取。因为人的头颅骨的外形特征与头颅内部的结构和功能并没有相关性，两者并没有规律性联系。

"定位说"也不可取。因为：其一，无论是"左脑优势说"还是"左、右脑功能高度专门化"的发现，都是以病例分析为依据得出的结论。以病例分析得出的脑功能"定位说"，在应用于教育科学研究和教育实际工作时，必须慎之又慎，切不可不加分析地照搬。其二，新的"定位说"之后，加查尼加用"模块说"替代了"定位说"。近几年来，运用无创伤脑成像技术获得的大量扫描图显示：脑功能定位是相对的，在任何时候都不存在只有一个脑区自身在活动的情况。

（二）人脑具有调控自身各机能系统的功能，这是全面开发人脑的又一块重要的理论基石我国脑科学家万选才曾指出：人脑不仅是一切心理活动的器官，而且还是"人体适应内、外环境的各种行为的始发者和各机能系统活动的协调者"。我国心理学家也提出：人脑的功能具有两个系统，一个是对外部信息的加工系统，另一个就是对自身身心的调控系统。加工与调控是人脑不可分割、交互作用的两个功能系统，两者常常体现在统一的活动之中。

在人脑的调控系统中，作为高级功能的"意识"起着作用。从脑科学角度说，意识是神经系统在正常工作状态下的一种功能表现，在大脑功能态中，脑高级活动的意识性质决定着低层次神经活动的进程；从人体科学角度说，意识是人体最高层次的运动，它可以返回来作用较低层次的活动，"意识反馈"是调节人体功能态的一种物质交换和信息交换更重要的手段；从心理学角度说，意识是人特有的一种对客观现实的高级心理现象，而作为"人对自身身心活动的认识、调节和监控"的"反思"系统则是人脑调控系统中的最高层次。

四、全面开发人脑的三层含义（一）以人脑为核心的整个身心功能的全面开发人的任何活动，从表面看，只是手、眼、脑的活动，而实际上，无论个体是否意识到，他的整个身心都参与了操作活动。我国著名心理学家潘菽先生曾明确指出："心理不仅是人脑的机能……感觉器官也是重要的心理器官。其他如周围神经、肌肉、腺体，甚至内脏也都是心理器官或者和心理活动有所联系的。总之，可以认为整个人体都是心理的器官。"这里，又有三层意思：

1．脑与整个身心是密不可分的有机整体。一方面，脑指挥、调控着人的身心活动；而另一方面身心的功能（各个身体器官的功能及其协调性和身体的健康状况等）又影响着脑功能的开发。

2．身心全面开发是指生理和心理功能的开发。生理功能的全面开发是指人体各个器官--眼、耳、口、手、身等功能的协调开发，其中包括大运动（全身活动）和小运动（手指的精细动作）的有机结合。心理功能的全面开发是指对感知、记忆、思维（尤其是推理）、意

识和情感、意志乃至个性品质诸方面的全面开发，其中，意识和心态的训练尤其重要。

3．生理和心理两大功能的开发都不是孤立进行的，两者是在同一活动中完成的。

（二）脑的各个部分的全面开发（全脑开发）

在人脑高级功能中，大脑固然起着举足轻重的作用，但人脑的其他部分，如脑干和间脑也都起着不可忽视的作用。现代脑科学研究证明以下几点。

1．脑干各部分的功能是；延髓一生命中枢，控制呼吸、心率等；脑桥－中脑与延髓之间传递运动信息的桥梁；中脑一控制许多感觉功能和运动功能，其中包括眼球运动及视觉、听觉反射间的协调；小脑－调制运动的力度和范围，参与运动技能学习。间脑各部分的功能是：丘脑－处理自中枢神经系统其他部分到达大脑的信息；下丘脑－调节自主功能，内分泌和内脏功能的整合。

2．开发大脑不只是左半球与右半球某一侧的开发，而应是左右两半球整体功能的协调开发。应该指出的是，关于大脑的两半球功能定位现象是在特殊情境下表现出来的。对于正常人来说，不应把左右脑分开来进行研究和开发，把这个观点引入教育工作和教改实验更应慎重。当前，有人对脑功能定位理论的理解有偏差，强调分工，忽视了协作，不恰当地强调"左脑或右脑开发"，这有损于大脑的全面开发，原因有以下几点。第一，大脑两半球的功能是平衡、协调发展的。左脑与右脑是互相配合的，若没有左脑功能的开发，脑功能也不可能得到充分的开发；同样，若没有右脑功能的充分开发，左脑功能也得不到很好开发。开发脑是为了促使大脑两半球的平衡、协调发展。第二，在教育实际工作中，存在着忽视右脑开发的倾向，但与此同时，也存在着左脑开发不够和方法不当的倾向。例如，忽视学生逻辑思维能力，尤其是辩证逻辑思维能力的培养；又如，在幼儿、小学低年级教育中忽视具体形象思维向抽象逻辑思维的及时转化；再如，教育者不了解学生直觉行动思维、具体形象思维和抽象逻辑思维这三种思维成分的有机组合并螺旋上升的发展规律。第三，大脑两半球是作为一个整体来接收外界刺激的，无论是语言的刺激还是形象的刺激，它们并不只作用于某一个半球。对同一种刺激，左右两半球都将会作出各自的反应。例如；文字符号的接收虽然主要是属于左脑的功能，但语言的声调和字形则是由右脑分管的。还有资料表明，人们听音乐，并非只使用右脑，在欣赏歌词时，就是用左脑的语言感觉功能去把握的（以上是按左右脑分工说分析的，而实际上，对语言和音乐的反应需要人脑许多功能模块的共同作用）。

（三）人脑三个层次水平的全面开发"三个层次"是指：现有水平（显能）、潜能水平（潜能）和自我调控水平（"反思"功能）。在全面开发人脑功能时，首先要展示并调整人脑现有的水平，并以此为基础挖掘脑的潜在能量，而这两步又是靠调动人的"反思"功能实现的，这样做就便于把全面开发人脑的设想落到实处。

上述的三层含义彼此不是并列的，也不是简单的包含关系，而是层层深入的。从总体上说，人的身心的全面开发是全面开发人脑的基础，而全面开发人脑是身心全面开发的核心。具体地说，人脑的全面开发又可分为三个不同的层次，其中，反思是它们的最高层次，它是人脑全面开发三层含义的核心内容，是实现人的身心全面发展和人脑全面开发的一种"高技术"。

五、全面开发人脑的方法论问题全面开发人脑也需运用科学的方法论。全面开发人脑本身就是一个综合性课题，单纯的分析研究和片面、局部的研究都不可能攻克这个课题，只能采取综合研究法。这种综合研究又不是面面俱到、全面开花式的，而是要运用"层层限定"的科学思维方法。因为综合并不是大杂烩、包罗万象。"层层限定"就是要求我们从纷繁复杂的现象中排除非本质的东西，抓住现象之间的本质联系和关系，并以此为核心展开各个层面的深入研究。在当今的综合研究大趋势中，应该兼容着科学的分析研究。而此时的分析研究又是以综合的框架为指导的，它要对综合框架中确定的核心问题展开更深入更系统的精细研究。

迄今为止，国内外许多专家对人脑功能协调开发的问题进行过不少探索。他们所采用的方法归纳起来大致有以下几种：用特制的仪器和装置诱发人脑的电波；对双手动作的强化训练，或某种技能（如书法）的训练；对某种功能有困难的一侧脑半球进行强化刺激；用汉字教学或珠象心算的方法；用精神放松的方法。采用以上方法无疑会有一定成效，但从方法论的角度看，它们多半是单方面的、局部的开发，是主要靠外部的各种刺激开发大脑功能的，因而开发大脑的短期即时效果往往不错，至于它们的长久效应如何就不得而知了。尤其要指出的一点是，上述这些开发大脑功能的方法，它们的脑科学理论基础是不坚实的。那么，如何弥补这些不足呢？从方法论角度说，应首先解决四大问题。一是用综合研究（或训练）的方法还是片面、局部（或个别）和静态的方法。二是在综合研究时，是采取"层层限定"抓关键的方法还是面面俱到、全面开花的方法。三是开发人脑功能是立足于主体自身，激活主体内在的能量，自觉、主动地开发，还是靠来自外部的各种刺激和工具被动、机械地开发，这里要说明的一点是，开发人脑资源并不是不需要外来刺激和工具，问题在于：设计什么样的刺激和工具，选取什么样的材料（或题目），运用什么样的模式（程序），以及在什么样的状态、情境中给予或接受刺激和运用工具。四是方法是着眼于某种知识、技能的训练还是以某种知识、技能为载体训练人脑的功能，以达到身心的全面、和谐、主动的发展，从而实现德、智、体诸方面的全面发展。

脑科学与早教

脑科学与早教文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）

脑科学与早期教育非常有幸又选上了卢老师的脑科学课，本学期学习的主要内容是脑科学与早期教育。近年来认知神经科学已取得很大进展，人类对神经发展和脑功能的神经基础有了更深刻的理解，对学习和记忆等认知行为的脑机制有了更多的认识。神经科学的发展引起了教育研究者的浓厚兴趣，脑科学与早期教育研究更是受到极大的关注。生命早期突触发展呈倒U型曲线的研究是由芝加哥大学哈腾罗切尔( Peter Huttenlocher ) 研究组对人类大脑的研究而得出的研究结果。婴儿出生后不久，神经细胞的突触数量开始快速增长，在10 个月左右达到顶峰一般持续到2 到3 岁左右，然后开始下降，在10 岁左右稳定在成人水平，由此得出突触发展呈倒U 型曲线的结论。这一研究同时也表明，不同脑区突触连接数量增加的速度是不同的。在正常的生长阶段，这种突触连接大量形成的过程称为突触形成( synatogenesis) ，而突触连接数量减少的过程则称为删除。突触形成与删除都是生长与发展过程中正常而必要的过程。近年来，“关键期”观点非常流行。此观点可以往前追溯到美国20世纪90年代。美国90 年代早期儿童教育运动的导火线是纽约卡内基联盟于1994 年4 月发表的报告《起点: 满足孩子的需要》(下面简称《起点》) 。该报告从脑科学研究的角度来证明儿童的起点教育非常重要: 孩子在出生之前以及生命初期，大脑的发展比过去所认为的更迅速、更广泛，这段时期大脑的发展更容易受到环境的影响。这种影响是持续性的，它不仅影响脑细胞的数量以及脑细胞之间的连接，而且还影响脑细胞连接的方式。此后“关键期”一次开始流行。“关键期

脑科学和学习科学

脑科学和学习科学学习科学研究中心强调基于认知神经科学（Cognitive Neuroscience）和情感神经科学（Affective Neuroscience）基础上的学习科学研究。这样做，不仅是因为它们是科学研究的前沿，是人类学习过程的物质基础，更是由于对今日“应试教育”影响还在增长的中国社会来说，没有“硬科学”的支撑，很难在和“应试教育”的较量中取胜，更谈不上为适应未来先进社会教育改革服务。十余年前，当有关儿童发展的主要研究还未涉及大脑时，几位有远见卓识的科学家就开创了认知神经科学这一新的研究领域。近年来神经科学取得了巨大进展，尤其是过去10年，即20世纪90年代，被称作大脑的十年，所取得的成就超过了这以前在整个人类文明史所积累的成就。现在有许多新方法、新仪器可以用于脑研究，涉及从分子生物学到行为科学的广泛领域，尤其是正电子成像（PET）和功能磁共振成像（fMRI）等非侵入式成像技术的发明与应用，可说是一大突破，它们提供了从外面详细观察大脑内部活动的可能。现在，脑科学可以从实验研究中提供有关数据，以证实许多有关学习机理的假设和发现。从这些众多的研究进展中，我们可以得到一些初步的结论： 1. 我们的心智（Mind）与肉体（Body）不是分离的，而是和我们大脑中神经元的组织结构、树突结构、突触的树突棘等形态有关，和神经递质有关。它们不仅取决于基因，也取决于经历，特别是学习的经历，并从良好的经历中受益； 2. 发育不仅是一个受生物规律驱动的进化过程，也是能因学习而促成的主动发展过程。学习可以改变大脑的结构，这些结构的变化改变着大脑的某些功能。换句话说，学习能在一定程度上组织和改组大脑； 3. 研究表明，大脑在人的一生中都有可塑性，但有些经历在童年特定敏感时期有极其强大的影响，而其它一些经历影响大脑的时间则可能长得多。 4. 我们不仅要关注儿童的智力发育，更要注意儿童的情感的发育。儿童时期具有的情绪能力，而不是他们的IQ，是他们以后生活中能否成功的最好预示。儿童情感的早期发展，和智力一样都深受经历的影响。认知神经科学和情感神经科学开始对教育工作者非常感兴趣的问题提出一些解释，也许不是最终答案，但却给我们以深刻的启迪。在过去数十年中，我们在了解有关脑及其解剖和生理知识方面取得了显著的进展，而且，这种进展现在已经对教育的理论和实践产生了影响。1999年，经合组织的教育研究和创新中心（OECD/CERI）设立了“学习科学和脑的研究：对教育政策和实践的潜在意义”这样一个研究计划，其目的主要是在脑科学和学习科学研究者之间架起一座桥梁，促进科学家、教育实践者和政策制定者之间的合作和对话。这种对话和合作是十分重要的，因为随着现代科学尤其是神经科学的进展，它可以促进对学习过程新的理解，鼓励有价值的发现，改善教育决策与实践者的知识背景。OECD/CERI从2000年6月到2001年4月，分别在纽约Sackler研究所，西班牙的Granada和日本东京举行了三次高层论坛，专题讨论学习科学与脑研究的问题。今年四月在伦敦召开了第二阶段的开题会。我们中国代表团应邀参加了会议。我们学习科学研究中心将参加这一国际性的研究网络。努力推进“做中学”科学教育改革 “做中学”幼儿和小学科学教育改革（以下简称“做中学”），是在世纪之交，国际上一

脑科学与早教

脑科学研究对儿童早期教育的启示

脑科学研究对儿童早期教育的启示 ——方俊明：华东师范大学特殊教育研究所所长、教授、博士生导师非常感谢今天有机会让我在这里跟大家谈谈家庭教育。我非常荣幸能有机会参加新东方这次家庭教育研究与指导中心成立的发布会，由于时间关系，我直接切入话题，我讲座的题目是“脑科学研究对儿童早期教育的启示”。其实脑科学的研究涉及到三方面内容：怎么样理解脑？怎么样保护脑？怎么样开发脑？早期教育的体制涉及到早期教育的两个部分：一个是正常儿童早期教育，另一个是特殊儿童早期教育，也就是残疾儿童，当然特殊儿童也包括残疾儿童、超常儿童和有行为和情绪问题的儿童，当然也涉及到非早期教育的一些其他问题。我谈两方面问题：一个是脑科学目前在研究方面主要缺哪些成果？也就是对人脑奥秘的解读达到哪一种水平；第二个问题，脑科学为早期教育提供了哪些启示。大家知道人成为万物之灵最重要特点是因为人有聪明的大脑，离开聪明大脑，我们和动物没有很多区别，神奇无比的大脑也就使人成为万物之灵，对脑科学研究应该说是国际性课题，中国从1999年香山会议以后也开始逐步进行脑科学研究，有这方面研究条件的研究所、研究院和大学基本上都开展了这方面的研究，华东师大在这方面的研究主要集中在特殊儿童脑科学研究方面。脑科学研究到现在为止，人们想解开心智的秘密，实际上离这个距离非常远，也就是说我们刚刚从一个黑箱走到灰箱。但是人们对人脑的奥秘这种科学研究已经有很长的历史，成为许多科学家追求的目的，主要范围有三点：理解脑、保护脑、开发脑。我们不是借助于神经科学研究，我们的着眼点除了物质能量和信息以外，我们关心人脑的信息活动，人脑的活动之所以几十年来成为一个研究的焦点，主要是研究手段的改进，尤其是脑功能成像，能在不破坏脑的情况下进行这方面的研究，原来的研究多半都是静态的，在脑不发生功能情况下进行研究，由于这样一些条件，我们开始能够了解到人的动作中枢、语言中枢、视觉中枢在什么地方。从1968年到2004年，关于脑功能研究论文数目急速上升，我们学校从去年开始装3T 脑功能研究设备，我个人负责自闭症儿童脑功能研究。脑功能成像研究，听到一个词，被动的看到一个词，或者什么都没有做，脑子里想到的一个词，内部研讨都可以从脑功能里做出一些区别。从这些研究里面，我们首先肯定了一点，人脑是种系进化的结果，人之所以那么聪明，不是一代、两代形成的，而是种系长期进化的过程，经过六百多万年脊椎动物脑的进

脑科学学习心得

For personal use only in study and research; not for commercial use 学习《脑科学》的心得十月十八号，我有幸参加了亲子共成长班主任培训班，上午我们聆听了来自北京的中国著名的心理学家应力教授的报告，现在我就谈谈听她的报告的一些体会：《教育是促进还是阻碍脑的发展》应教授通过给人和动物做实验，证明了无论人还是动物，在良好的环境、愉快的氛围、良好的人际关系中脑功能提升的就快。作为老师我们是一味地给学生补文化课学生的学习成绩好，还是根据脑科学的原理，给学生进行脑功能的提升成绩好呢？实验证明，脑功能提升班各方面都比单纯的功课辅导班的好很多，从而证明了我们在教育学生时要学会运用脑科学来辅导学生，不仅学生的文化课好，还很少有行为问题发生。要想运用好脑科学我们值得重视的有六大方面：第一：脑对事物意义探寻具有生存功能。对意义的探寻是人脑的基本能力，在探寻事物意义的活动中，脑能够创设神经元之间更多的连接，能够自然地感知和产生感觉并理解意义，不仅是每个领域专门知识与技能的核心，而且也是我们生活的必须。有意义的教育需要感知觉、情感和理性共同参与，成分

的发挥脑额叶的执行功能，在多重情境下发现问题、思考问题、创造性解决问题的能力会有很大的提升。第二：脑的认知与情感渗透并交互作用。适当的激励，兴奋会优化脑的运作，更加具有创造力，体验学习的快乐。个体成功的体验也能激发良好的情绪和情感，激发及维持动机，更好地投入到学习中去。第三：脑的运作是意识和无意识的结合。运用积极的心理暗示，激发动机，运用明喻、隐喻、故事、鲜活的案例等等手段，激发更多的心理能量。组织边缘性信息强化无意识注意，比如：学校的校园设计、教室的布置等等都对学生在心理上放松，学生的大脑就会处于一种轻松的状态，这样对学生的学习无疑是一种促进。第四：脑能同时对整体和局部进行加工。部分与整体并举，无论是忽略部分还是整体，都会在学习上产生一个巨大的困难。自上而下、自下而上的学习方式需要相互演进，即可把整体的东西分解为部分去分析，也可以整体去感知。学科之间也可以互相联结，引导学生对事物进行动态的、情境化的错综复杂的整体网状式加工，创设空间思维。第五：脑是具有内在节律的自然生命体。适量的运动，能促进血液循环，使大脑能够得到充足的氧，拥有更多的神经元，大脑细胞间的联系增强，毛细血管更粗大，运动能提升脑的化学物质，使人心情愉快，开展各种形式的运动，缓解压力，促进认知发展。另外通过艺术浸润，音乐舞蹈等等都能有效地激发孩子思维更灵活，更有创意，增强孩子的适应能力。充分休息能够缓解脑神经的紧张疲劳，而且有助于激发动机，提高注意力、记忆力及理解力等等。均衡的饮食同样能够为大脑和身体提供所需的热量及营养素，以促进脑细胞的生长，提升脑的运作效率。

脑科学与外语学习策略

由词来产生相应的概念。二、大脑两半球言语机能特点与外语学习策略语言是一种十分复杂的社会现象和心理活动。语言学家乔姆斯基１９８４年以后的惯用提法是“心理——最终是大脑”，把心理称为心理／大脑。把语言学视为一种心理学，最终是生物学，是研究人类这一最高等生物大脑机制的科学。实验证明，人类的语言主要由大脑的左半球承担，它承担言语的接收、分析、理解、加工、储存、生成、表达等功能，是依靠语言为主的分析、判断和抽象概括的中枢，是科学脑，俗称“智能脑”。大脑右半球以形象思维为主，是直觉思维的中枢，是艺术脑，也称“情感脑”。相比之下，大脑右半球的言语功能薄弱，它们既具有各自相异的重要机能，又有互为补充的内在联系。但科学家们预言，两脑相比，右脑存在的潜力约为左脑的１０万倍。实际上，中国人在汉语学习时，右脑就积极地发挥着作用。汉字的象形表意特征使中国人在语言习得过程中左右脑同时并用，产生双脑效应优势。外语教学的改革要设法开发右脑参与学习的巨大潜能。神经语言学是“研究人类语言发展和使用的神经学基础，力图构成大脑支配说和听过程的模式”（Ｄａｖｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ，１９８３）。在了解学生如何学习外语，哪些因素在外语学习的过程中促进或阻碍学习，教师就可以从心理学上充分把握。调动学生两半球的某些行之有效的优势或侧重化的范畴，　培养学生对外语的逻辑思维理解和形象思维感知能力。我们提出以下外语学习策略试图在刺激或训练学生不同的神经言语传导径路反面有所突破。１．在外语教学中探求开发右脑参与学习的巨大潜能。可试用以下方法：１）想像法：表象联想可使需要经过左脑才进入右脑科学与外语学习策略李春郑州大学外语学院４５０００１脑科学的研究进展与人类进步是紧密相连的，著名科学家钱学森说过：“教育工作的最终机理在于人脑的思维过程。”　现代脑科学的研究成果揭示出人脑潜能的丰富性、无限性和可开发性，为培养学生创新素质提供了坚实科学的生理和心理基础。教育工作者应重视运用脑科学的知识来探索学习方法，尤其是第二语言的学习。一、脑神经工作原理与语言习得高度综合性的脑科学研究将成为本世纪的主导科学。我们对大脑发育和活动规律等有进一步的认识与理解，为教育理论与实践提供了科学的依据。如今，脑的总体工作原理至少在以下几点是比较确切的：１脑的基本运作主要是在分立的脑区进行。２神经信息的处理兼有串行和平行方式。３在神经网络中，不同信号单元通过交互方式相联系，并进行相互作用。４　脑的高级认知功能是由广泛分布的神经元网络来实现的。语言信息的处理主要通过三群相互作用的神经结构进行。第一群包括左、右半球众多的脑区，对机体和环境的非语言性相互作用形成表象，脑对这些表象进行归类，在分类基础上形成另一水平的表象，直至形成概念。第二群主要在左半球，形成音素、音素组合和词的句法规则的表象。这些系统把词集合起来，并形成句子，或对听到、看到的语言信号作初始处理。第三是中介性的，主要位于左半球，它能由概念来激发词型的产生，或脑的信息，从一开始就直接记忆在右脑里。２）大声法：对声音和韵律的加工主要是右脑的功能，大声的言语刺激可强化右脑对言语活动的参与。３）强化学习法：可使左脑里的信息变得重要而向右脑传递。４）音乐入静冥想法：利用轻音乐、心理暗示或冥想，可使身心入静，从而诱导右脑活跃。５）活动表演法：是左肢动觉法可使右脑兴奋。２．发挥情感脑对智能脑的积极促进作用。在教学过程中，在保持原有智能脑积极加工的基础上，强化情感脑，　优化智能脑与情感脑的协同作业。通常所说的“智商”和“情商”就是对“智能脑”和“情感脑”水平高低的测量。非智力因素的主要成分，如需要、兴趣、动机、情绪、情感等与情感脑密不可分。离开了情感脑参与的学习活动，会变得枯燥乏味，效率低下，容易疲劳，记忆不牢。外语教学要充分发挥情感脑对智能脑的积极促进作用，　使英语学习趣味化和游戏化。３．在保持原有大脑积极加工的基础上，充分开发小脑潜能，优化大小脑协同作业。大脑（有人泛称大脑皮层）是人所具有的智能中心。研究发现，大脑是用映像、概念或观念之类的东西进行认识、思考的中枢，其最大特点是具有智能性和创造性。小脑是指本能脑，是用身体进行记忆的中枢，其最大特点是具有适应性，分管塑造大脑活动的模型、反射行为、动作调控、技能熟练、自动化、无意识化、类型化、控制误差、迁移等。最近研究发现，小脑在说话时发挥着重要作用。大小脑协调教育能有效地培养适应与创新能力，减轻学习负担。外语教学过程中，激活小脑参与大脑学习最有效的方法，莫过于模拟交流及实地与外国人交流。在活动中学英语，不仅可激活右脑，更重要的是体现了语

脑科学研究新成果与教学指导

脑科学研究新成果与教学指导厦门市教育学院中教室政治科王如新今天的学生的脑与10、20、30年学生的脑有什么不同？那时可能为了能有一台黑白电视而非常地兴奋，但是现在的孩子从出生开始就接触了彩色电视，会玩电脑，从小接受的是高频转化的电视电脑刺激。过去我们会为一台黑白的电视而高兴，现在很多视觉信息已对孩子引不起兴趣。现在儿童接受的刺激是很不一样的。现在的新的课件引不起孩子视觉上的愉悦。我们当时从小跟姐妹长大，懂得怎样跟同龄人相处，但现在的孩子都是一个人长大，合作协商能力没有得到锻炼。以前的秋千、木马，虽然不安全，运动刺激的量能保证，现在的器械安全了，但运动刺激减少了。以前吃东西觉得香，现在的孩子接受了很多添加剂，对味觉刺激不敏感，更可怕的是药物滥用，特别是抗生素滥用。大家知道，英国有一个时期出现“海豹胎”，就是服用“反应停”的结果。但与此同时，我们的学校教育这10、20、30年又改变了多少？有孩子的脑改变的那么大吗？没有。辅助手段改进了，但是很多时候教学环境、教育方式、主要的依据材料却没有实质的变化。所以学校的教学活动不如家庭或社会提供的有趣刺激少得多。更重要的是，教学活动本身没有变化。孩子的阈限高了，学校已经不能吸引他了，所以现在孩子出现了厌学情绪。厌学还是一个世界性的难题。学校的改变是无法赶上家庭的。尤其是政治实行等级后学生更加不重视。所以，我们要改变学校环境，提高学习效益，还是应该思考，如何结合脑发育的规律从软的方面改变教学方式。下面我们从对脑的具体的研究，来看一下对课堂教育教学的启示。一、脑与情绪游戏：闭上眼睛想一想，早年的记忆中我们觉得最深刻的事情是什么？是关于1+1＝2这样理性的事情吗？不是，而是和情绪有关的，让你最痛苦的，让你最开心的，最感动的。影响生存的信息产生情绪的信息工作记忆新学习的信息情绪的信息很容易被人记住，然后才是理性的信息。只有情绪信息，更容易被人记住，也更能影响一个人。情绪一旦好了，理性的东西就有很大改变。做教师的，回家后比常人更不易做到控制情绪，因为在学校成为了情绪垃圾桶，回家后情绪不好。孩子的情绪一旦被破坏，很多事情都是无用功。学生不喜欢你的学科了，你用再多力气也是白费。一个湖北的特级教师的话：“我也是人，我也有七情六欲，也有情绪，但是我跨进教室时，我把所有的烦恼留在了后脚，当我全部进入教室的时候，我完全是一个快乐的人了。” 好的老师想一根绳一样，控制着孩子的情绪，情绪控制好了，纪律问题就完全解决了。一堂好课，看老师对孩子情绪的控制。我去听课常走后门，推开门就可以看到这堂课的质量如何，直接看学生和老师的情绪。教育者自身的情绪状态会影响到学习者，很多年轻老师无法处理突发事件，情绪乱了，所有都乱。很多老师看到同学窃笑，或是恶作剧的回答，无法很好地处理。情绪可以引发注意，构建意义并具有自己的记忆通路，没有什么比它与学习的联系更为紧密的了

脑科学基础与教育1

脑科学基础与教育脑科学1（综合）单选题: 1. 中枢神经系统中，哪个结构是机体重要的生命中枢 A.延髓 B.脑桥 C.中脑 D.脑干 2. 帕金森症是由于大脑黑质部位的哪类神经元大量死亡造成的？ A.多巴胺能 B.胆碱能 C.古氨酸类 D.γ—氨基丁酸 3. 静息电位形成的离子基础是 A.Na＋内流 B.Cl—内流 C.Ca2＋内流 D.K＋外流 4. 关于动作电位的叙述，正确的是 A.阈下刺激引起的动作电位幅度低 B.阈上刺激引起的动作电位幅度大 C.随传导距离增加动作电位幅度递减 D.不同细胞的动作电位幅度和时程不同 5. 神经细胞动作电位去极相的形成是由于 A.K＋外流 B.Na＋内流 C.Ca2＋内流 D.K＋内流 6. 动作电位沿单根神经纤维传导时，其幅度 A.逐渐减小 B.先减小，后增大 C.不变 D.先增大，后减小 7. 当神经冲动到达运动神经末梢时可引起接头前膜 A.Na＋通道开放 B.Ca2＋通道开放 C.K＋通道开放 D.钠泵激活 8. 当神经冲动到达运动神经末梢时可引起接头前膜 A.Na＋通道开放 B.Ca2＋通道开放 C.K＋通道开放 D.钠泵激活 9. 关于动作电位的跳跃式传导叙述，错误的是 A.是兴奋在有髓纤维上的传导方式 B.局部电流发生在相邻的郎飞结之间 C.传速快，耗能多 D.呈双向性传导 10. 视网膜上只有视锥细胞分布的区域是 A.视神经乳头 B.黄斑 C.中央凹 D.视网膜周边部 11. 声音传入内耳的主要途径是 A.外耳—鼓膜-听骨链—圆窗—内耳 B.外耳—鼓膜-听骨链-卵圆窗-内耳 C.外耳—鼓膜—听骨链—卵圆窗-圆窗—内耳 D.外耳—鼓膜—鼓室空气—圆窗—内耳12. 与色盲有关的是 A.视锥细胞 B.视杆细胞 C.两者均是 D.两者均否 13. 神经末梢兴奋与其神经递质释放之间的耦联因子是 A.Na＋ B.K＋ C.Ca2＋ D.Cl— 14. 神经元兴奋时，首先产生动作电位的部位是在 A.胞体 B.树突始段 C.轴突 D.轴突始段 15. 关于突触传递的叙述，哪一项是正确的 A.双向传递 B.不易疲劳 C.突触延搁 D.不易受外界因素的影响 16. 脑内多巴胺主要由哪一部位合成 A.尾核 B.苍白球叶 C.壳核 D.黑质 17. 下列指标中最适用于检测睡眠深度的是 A.呼吸变化 B.脉搏改变 C.血压变化 D.唤醒阈或脑电 18. 慢波睡眠的特征是 A.脑电图呈现去同步化快波 B.生长素分泌减少 C.对促进生长、体力恢复有利 D.心率、呼吸加快，血压升高 19. 与睡眠有关的主要神经递质是 A.去甲肾上腺素和多巴胺 B.去甲肾上腺素和5-羟色胺 C.乙酰胆碱和多巴胺 D.乙酰胆碱、多巴胺和5—羟色胺 20. 关于丘脑的叙述，正确的是 A.是所有感觉传入纤维的换元站 B.是感觉的最高级中枢 C.与大脑皮质的联系称为丘脑皮质投射 D.感觉接替核属非特异投射系统 21. 关于脊休克的叙述，正确的是 A.暂时丧失反射活动的能力，进入无反应状态 B.血压下降，外周血管收缩 C.发汗反射亢进 D.大、小便失禁 22. 下丘脑是较高级的 A.交感神经中枢 B.副交感神经中枢 C.内脏活动调节中枢 D.交感和副交感神经中枢 23. 人的基本生命中枢位于 A.脑桥 B.延髓 C.中脑 D.丘脑 24. 损伤下述哪一结构，动物食欲增加而逐渐肥胖 A.下丘脑外侧区 B.下丘脑腹内侧核 C.下丘脑乳头体核 D.下丘脑前区 25. 谈论杨梅时引起唾液分泌是 A.第一信号系统的活动 B.第二信号系统的活动 C.非条件反射 D.自身调节活动 26. 一般优势半球指的是下列哪项特征占优势的一侧半球 A.重量 B.运动功能 C.感觉功能 D.语言活动功能 27. 人类区别于动物的最主要的特征是 A.能形成条件反射 B.有第一信号系统 C.有学习记忆能力 D.有第一和第二信号系统 28. 与学习和记忆机制有关的结构主要是 A.蓝斑核 B.脑干网状结构 C.海马 D.中缝核 29. 习惯化属于下列哪种类型的学习 A.联合型学习 B.非联合型学习 C.经典条件反射 D.操作式条件反射 30. 若中央前回底部前方的Broca三角区损伤，可导致 A.运动性失语 B.失写症 C.感觉性失语症 D.失读症 31. 关于神经纤维传导的叙述中，错误是 A.结构的完整性 B.功能的完整性 C.单向传导 D.相对不疲劳性 32. 神经胶质细胞不具有 A.修复和再生能力 B.绝缘和屏障作用 C.产生动作电位能力 D.维持合适的离子浓度作用 33. 关于脊休克发生时脊髓反射特点的叙述，错误的是 A.脊髓反射消失 B.是脊髓突然失去高级中枢的调节所致 C.反射恢复过程中，简单的反射先恢复，复杂的反射后恢复 D.反射恢复后，屈肌反射和发汗反射往往减弱 34. 下列哪一项不属于脊休克的表现 A.大、小便失禁 B.外周血管扩张 C.断面以下脊髓支配的骨骼肌肌紧张降低 D.发汗反射消失 35. 下列对皮层运动区功能特征的叙述，哪项是错误的 A.对躯体运动的支配有交叉的性质，但对头面部肌肉的支配多数是双侧性的 B.功能定位总的配布是倒置的，头面部代表区内部的配布为正的 C.肌肉的运动越精细、越复杂，其代表区越大 D.人工刺激所引起的肌肉运动反应为协同性收缩

脑科学中最有意义的研究

脑科学中最有意义的研究众所周知，人之所以成为万物之灵，有别于其他物种是因为人类有极其复杂的大脑，它是千百年进化的结晶。随着社会的发展，人们越来越认识到大脑的作用，关于大脑的研究，已经成为现代科学中最深奥的课题，也是最难攻克的科学堡垒。我们作为这个时代的一分子也就有必要对这一问题有一个清醒的认识。通过脑科学这门选修课的学习，我学到了很多关于人大脑高级功能的知识。让我对大脑的高级功能有了一定的了解。大脑的高级功能有学习和记忆，情绪，语言功能，睡眠、梦醒。。。人的诸多行为表现都与人的大脑有关。人和动物是通过神经活动的过程来获得关于外界的知识，并将获得的知识进行储存和读出，这是脑的学习与记忆过程。可以把学习和记忆分成2类。非联合型学习和联合性学习。非联合性学习是一种简单的学习形式，在刺激和反应之间不形成某种明确联系，该学习又分为习惯化和敏感化。习惯化是当一个不产生伤害性效应的刺激重复作用于机体时，机体对该刺激的反射性反应逐渐减弱的过程。敏感化是指一个弱的伤害性刺激可引起弱的反

应，但如果发生在一个强刺激之后，神经系统对该弱刺激的反应就有明显增强的现象。又称假性条件反射。联合型学习是个体能在事件和事件之间建立起某种明确联系的学习方式，该学习又分为两类。条件反射和操作式条件反射。动物学会将一个动作反应与一个有意义的刺激(食物)相联系。陈述性记忆是依赖于评价、比较和推理等认知过程，是对信息获得和回忆的有意识的表达。记忆编码的是对事实、事件以及之间相互的联系。它往往只经过一次测试或经验就能建立，并能用语言简短表达出来。非陈述性记忆是记忆的形成或读出不依赖于意识认知过程 (比较、评价)，具有自主或反射性质，其形成需经多次反复。该记忆分为四种类型： ①程序性记忆：记忆储存在纹状体、运动皮层、小脑以及它们之间形成的神经网络； ②初始化效应(启动效应)：储存在新皮层； ③联合型学习形成的记忆：储存小脑、杏仁核和海马； ④非联合型学习形成的记忆：储存在反射回路。短时记忆和长时记忆。短时记忆是指一般能持续数秒～数分钟，而且能记住的数量是很有限的一种记忆模式。情绪也是人脑的高级功能之一。情绪反应来自于我们身体对内外环境的感觉，并由运动系统、自主神经系统和下丘脑神经内分泌系统所控制。情绪活动是人们对于事物情境或观念所引起的主观体验和客观表达，由神经生理和肌肉变化等因素组成的复杂过

教育与脑神经科学

《教育与脑神经科学》教师当然希望自己的学生牢记所教的知识，可脑中主管长时记忆的两个结构体（海马体和边缘系统）竟然坐落在脑中的情绪区域。这便使问题变得非常有趣了！明白了情绪和认知学习及认知记忆之间联系在教学中我们到底应该怎么做呢？在日常教学中让学生了解努力与成就之间的关系。彰显身处逆境而奋发有为的人生事例（贝多芬、霍金），树立可供学生汲取教益的榜样，学生只要努力并为此甘冒风险就要褒奖。当表彰成就时，务必强调激励学生努力的内在动机，不必以糖果等为奖赏，而是要学生体味成就感和让学生形成积极地自我概念。 1.鼓励学生运用所学到的知识，让学生提出创建假说这种探索过程的有机组成部分，有助于培育日益明智的大脑。例如：地震了，我们有什么方法保护自己？让小朋友们提出来，然后通过实践判断他们的想法是否有效。 2.将运动融入学习————少坐多动，健体即健脑。我们坐下不动20分钟后，血液就会淤积在臀部与足部。只要起身走动一下，不消一分钟超过15%的血液就会回流到脑部。《地震来了我们不害怕》分情况进行地震逃生自救演习。让学生们走出教室。数学加法：组织学生们到运动场抛两个色子，点数相加学生抢答，答对的人得到抛色子的权利。 3.让学生在时过境迁中自学：提前学，经常学，到处学。旧貌：知识是时间和环境的生成物。生活时空可以成为学习时空。例如：《认识时钟》：上课前一个月在教室前面挂一只时钟，每天上课前有意识的问：现在是什么时间了？到“这节课上了多长时间了”。等到上这节课时就会很轻松。《认识左右》：每次在课堂举手时要求举左手或举右手。

课堂教学的程序： 1.设定目标，提供反馈。课前设定清晰的三重目标（知识与技能，过程与方法，情感态度与价值观。）教学目标有助于确定学生的学习方向，反馈可以调整学习方向。示、问题、引子开讲新课和强化教学内容。课前确定方向用问题和引子唤起学生的记忆。（课前播放几分钟动画片，或者经久不衰的电视栏目以引入课题，或者设置一个情景导入课题。）注意上课前播放视频前，先向学生抛出一个问题使学生集中注意力学会抓住重点。提问：“同学们以前怎么做的？以后怎么做？”。例：观看《三只小猪》，小猪的草房子和木头房子房子被狼吹垮了只有石头房子没有垮，小朋友思考：如果让小朋友帮小猪盖房子，你们会给它盖什么房子？需要哪些东西？ 2.以非语言的方式（绘图工具、身体语言）表达内容，给多元智力奠定坚实的基础。《小猴子下山》 3.问题设置，给学生足够的时间思考问题。若Ａ答对了而Ｂ没有答对。夸奖Ａ上课认真，鼓励Ｂ要像Ａ一样认真听老师讲课。让学生体会成就感。（注意夸奖用词，避免用聪明，你真棒；多用你观察的真仔细，你听的很认真。后者为内在的不稳定因素，使其他同学明白只要认真努力自己也能答对）。诊断学生的行为的是非，在需要矫正时——＞给出一个积极反馈：先表扬然后提一个小小的改正建议，要是怎么样就完美了。 4.布置作业，安排练习。重复演练技能有利于技能的牢固掌握。给学生留出10分钟左右的时间练习。每节课布置“一分钟作业”——概述当节课的学习内容。课堂结束后进行学习总结(每节课结束做一个小总结)。 5.放学前和学生一起总结今天学到了什么?总结不一定是分段落的短文，可以要求学生直接写出当天学习的五个概念。 6.批改作业时既要给评分，更重要的是评语：“你的准确很高，要是书写能够更公整就更好了。” 7.促进合作学习。建立学生之间的积极地相互依存性。

从脑科学到人工智能的机遇与挑战

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/0418328628.html, 从脑科学到人工智能的机遇与挑战作者：戴琼海来源：《中国信息化周报》2018年第14期 IT产业变革周期十分频繁，平均每10年就会发生一次技术变革，如今已进入计算技术和人工智能技术为代表的智能化时代。人工智能和脑科学都是我们关注的未来技术，但目前相关研究看似两条平行线，人工智能领域研究依靠的是科学家和工程师，而脑科学属于生命科学范畴，两条平行线如何能相交，是我们需要探索和解决的问题。脑科学进步将有力推动人工智能发展当前，人工智能的研究和应用如火如荼，它已成为“工具”，逐渐渗透人类的生活，代替人类进行重复性工作，越来越多的机器将解放人类劳动力去追求创造性。但从人工智能60年发展历程来看，其算法离实现理想智能还有距离，迫切需要对脑科学进行探索。因为现有的人工智能还只是借鉴了以前的一些算法来理解，是被动的人工智能，而人的认知是具有主动性的。我认为，脑科学的认知是生命科学的最后一个堡垒。人的大脑一般为1.4公斤左右，在大脑皮层有上百亿个神经元，每个神经元又包含一千多个分支，可谓十分复杂。脑科学的发展不仅对于脑疾病的防治有着巨大推动作用。更不为人知的是，脑科学研究还有助于在人工神经网络技术中设计实现新的学习机理与拓扑结构。换句话说，脑科学的进步将强有力地推动人工智能的进一步发展。简单介绍一个案例，1981年，David Hubel和Torsten Wiesel发现了视觉系统的信息处理，可视皮层是分级的，分成了V1、V2、V3、V4多个区域，这个发现激发了人们对于神经系统的进一步思考。神经-中枢-大脑的工作过程，或许是一个不断迭代、不断抽象的过程。而人工智能也在不断发展，开始进入包括脑科学的认知机理在内的“生物智能”发展阶段。众所周知，Hinton是深度网络的发明者。在Google人工智能首次完胜人类围棋冠军后，深度网络更是席卷全面。但在今年的人工智能大会上，Hinton开始坚决反对他提出的深度网络，可以说是推翻了他提的理论。再说IBM的True North，它内置了4096个内核，2.56亿个轴突。目前，IBM在做第二代人工智能时也放弃了这种类人脑芯片，认为要从脑科学进行研究。2016年，美国启动了阿波

脑科学与认知神经科学

脑科学与认知神经科学内容提要：研究大脑，开发大脑，是世界各国科学家和学者所研究关注的热点问题之一，脑科学之所以受到各国科学家的积极关注，重点研究，是因为脑科学的研究，具有极为重要的意义，与现在科技创新密切相关。本文从“大脑脑科学我国的脑科学研究现状脑科学与现代科技创新”等四个方面研究脑科学在推动科技创新的重要意义。以介绍大脑的机能及大脑的运作程式为开始，通过“脑科学”“我国的脑科学研究现状”“脑科学与现代科技创新”来研究脑科学对现代科技创新的作用与意义。关键词：大脑脑科学现代科技创新研究现状行动中枢思维中枢大脑大脑是人体最重要的生理器官，是人的行动中枢和思维中枢，是决定人是最高级动物最重要因素。大脑由约140亿个细胞构成，重约1400克，大脑皮层厚度约为2--3毫米，总面积约为2200平方厘米，据估计脑细胞每天要死亡约10万个（越不用脑，脑细胞死亡越多）。大脑又称端脑，脊椎动物脑的高级神经系统的主要部分，由左右两半球组成，在人类为脑的最大部分，是控制运动、产生感觉及实现高级脑功能的高级神经中枢。脊椎动物的端脑在胚胎时是神经管头端薄壁的膨起部分，以后发展成大脑两半球，主要包括大脑皮层和基底核两部分。大脑皮层是被覆在端脑表面的灰质、主要由神经元的胞体构成。皮层的深部由神经纤维形成的髓质或白质构成。髓质中又有灰质团块即基底核，纹状体是其中的主要部分。广义的大脑指小脑幕以上的全部脑结构，即端脑、间脑和部分中脑。一个人的脑储存信息的容量相当于1万个藏书为1000万册的图书馆，最善于用脑的人，一生中也仅使用掉脑能力的10%。大脑分为左脑和右脑，左脑是知识司令，它的职责是以思维、分析思维、集中思维为主进行智力开发。左脑又可称为数学家的脑，右脑是创造司令，它的职责是以想象、直觉思维、扩散思维为主进行智力开发，右脑又可称为艺术家的脑，但是这种把左脑和右脑分开，功能明确划分并不准确，因为连接着左脑和右脑的是由大约几亿条神经纤维组成的胼胝体进行连接的，左脑和右脑在不断地相互交流传递信息大脑是个完整的不可分割的整体大脑主要包括左、右大脑半球，是中枢神经系统的最高级部分。人类的大脑是在长期进化过程中发展起来的思维和意识的器官。大脑半球的外形和分叶左、右大脑半球由胼胝体相连。半球内的腔隙称为侧脑室，它们借室间孔与第三脑室相通。每个半球有三个面，即膨隆的背外侧面，垂直的内侧面和凹凸不平的底面。背外侧面与内侧面以上缘为界，背外侧面与底面以下缘为界。半球表面凹凸不平，布满深浅不同的沟和裂，沟裂之间的隆起称为脑回。背外侧面的主要沟裂有：中央沟从上缘近中点斜向前下方；大脑外侧裂起自半球底面，转至外侧面由前下方斜向后上方。在半球的内侧面有顶枕裂从后上方斜向前下方；距状裂由后部向前连顶枕裂，向后达枕极附近。这些沟裂将大脑半球分为五个叶：即中央沟以前、外侧裂以上的额叶；外侧裂以下的颞叶；顶枕裂后方的枕叶以及外侧裂上方、中央沟与顶枕裂之间的顶叶；以及深藏在外侧裂里的脑岛。另外，以中央沟为界，在中央沟与中央前沟之间为

脑科学与教育

脑科学与早教

脑科学和学习科学

脑科学与早教

最新基于脑科学的课堂教学--培训材料(1)(1)

脑科学研究对儿童早期教育的启示

脑科学学习心得

最新脑科学研究成果及其启示

脑科学与外语学习策略

脑科学研究新成果与教学指导

脑科学基础与教育1

脑科学中最有意义的研究

教育与脑神经科学

从脑科学到人工智能的机遇与挑战

脑科学与认知神经科学