BRAIN科学用脑

人类用脑思考人类用脑思考 科学研究发现： 国家中长期教育改革和发展规划纲要（ 2010-2020年） 教育工作的根本要求 关心每个学生，促进每个学生主动地 、生动活泼地发展； 尊重教育规律和学生身心发展规律， 为每个学生提供适合的教育。 学习 【 生物学定义 】 人脑由数十亿个 相互联结 的神经细胞组成 学习在本质上就是形成稳定的联结集合的 过程 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 新的 连接 ，以便 接力传送信息。 达尔文 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。 脑功能定位技术研究 基于 fMRI技术的人脑记忆的研究 maintenance of items in spatial working memory (green) selection of an item from working memory (red) James B. Rowe et al. Science paper 2001 脑工作记忆研究 基于脑的学习理论 Brain-Based Learning (BBL) 理论基础 脑科学 神经生理科学 建构主义 代表人物（从 1980年代至今）： D. Souza N. Caine & G. Caine E. Jensen John Medina 21世纪后 约翰 梅迪纳 研究人脑发展基因 以及精神病遗传学 问题的发展分子生 物学家 华盛顿大学医学院 和西雅图太平洋大 学教授 西雅图太平洋大学 应用学习研究脑中 心主任 约翰 梅迪纳 (John Medina) 美国国家教育 委员会顾问， 经常针对神经 病学与教育的 关系发表评论 Brain Rules 中译 让大脑自由 科学用脑教学法 12 Brain Rules 运动 增加大脑活力 科学用脑法 12条1 exercise Rule #1: Exercise boosts brain power. 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。 但是 看一看你身边的教学环境 想一想你是如何学习和工作的 锻炼不仅有益 健康，实际上 也促进学习。 如何让大脑更有学习的活力？ 颜色 .空间与学习环境设计 G 学校环境 国外教室 教学建议： 1、运用大脑思考的时候，包括工作、学习等，在 氧气充足的地方进行； 2、运动的时候思考问题，尤其是难题； 3、学习时候多动动，多开窗； 4、坚持课间操； 5、中午的时间可以到外头走走 20分钟，再回办公 室； 6、晚自习中途到室外活动和深呼吸； 7、不要长时间静坐（看电视或计算机）； 8、根据脑科学设计学习环境。 大脑在不断 进化 科学用脑法 12条2 survival Rule #2: The human brain evolved, too. 人类通过适应地球而生存，大脑因此 进化。 过去、现在、未来，人类一直在进化 中，人脑一直在进化中。 教学建议： 1、适应现有的环境，努力学习。 2、勤动脑，促进大脑的发育。 每个大脑的 连接 方式都不同 科学用脑法 12条3 wiring Rule #3: Every brain is wired differently. 脑的差异性 人脑是极其复杂的，不能用 IQ、 EQ 等的高低定论； 人脑不存在 “大规模定制 ”和 “标准化教 育 ”； 教育要因人而异。 教学建议： 1、尊重个人，尊重每个人的差异。 2、让每一个学生得到适合自己的教育 。 我们不 关注 枯燥的事物 科学用脑法 12条4 attention Rule #4: We dont pay attention to boring things. 单调、乏味、枯燥、无趣、厌烦、 影响情绪 情绪影响大脑 单调、乏味、枯燥、无趣、厌烦 兴趣和情绪影响教学效果 大脑连接和关注的个体差异性 让每一个学生成功 兴趣 差异 适合 适合你的才是 最好的 10个杰出的辍学者的故事表明： 适合才是最好的。 中国学生的问题是： 除了考试，他不知道自己的兴趣，更不 知道什么是适合自己的发展道路 科学用脑法 12条 attention Rule #4: We dont pay attention to boring things. 的集中性 注意力 同时做多样工作 梅迪纳教授的建议 对于必须上网的工作，对于必须上网的工作， 你最好先离开网络集中思考和准备，你最好先离开网络集中思考和准备， 然后再上网处理资料。然后再上网处理资料。 记住： 集中精力做好一件事情！ 注意力集中的时间 10分钟 注意力 10分钟法则 课堂教学时间（分） 注意力 梅迪纳博士的建议 课堂教学每 10分钟需要改变： 讲有关的故事 演示有关的视频 开展有关的活动 进行互动作业 组织有关的游戏 大脑需 要休息 热身活动 1：颈椎操 短期记忆 取决于最初几秒间 科学用脑法 12条5 short-term memory Rule #5: Repeat to remember. 短时间记忆 记忆呈碎片状分散在大脑中。 大脑存储的四个步骤：解码、储存、 恢复、遗忘。 大部分新学习的东西只能记住几秒钟 。 事件解码越详细，记忆越深刻。 教学建议： 学习时多联想，多推导，记忆越深、 理解越好。 新学习的知识需要当天复习，且隔一 段时间要复习。 最好能运用或教授给他人，能够强化 记忆与理解。（协作学习） 长期记忆 取决于有规律的重复 科学用脑法 12条6 long-term memory Rule #6: Remember to repeat. 长时间记忆 大部分记忆很快就消失，而保留的部 分将得到增强。 大脑给我们的只是大约的现实，因为 这融合了我们过去的记忆的影响。 使短期记忆变成长期记忆的方法是有 间隔的重复复习。 教学建议： 学习新知识要重复，包括单词、方法 、观点等，最好能运用起来或者教授 给他人。 长期记忆取决于有规律的重复。 睡眠 有助于思考 科学用脑法 12条7 sleep Rule #7: Sleep well, think well. 睡眠是大脑在恢复生命力 睡眠不足会伤害注意 力、执行力、记忆力 、心情和思考能力。 睡眠要求 每个人所需的睡眠时间和时段不尽相 同，但半小时的午睡是基本需要的。 我国中小学生的睡眠普遍不足。 教学建议： 每天午睡，半小时为宜。 保证晚上 11点前入睡。 疲倦时要先睡眠，然后再学习。 压力 损伤大脑 科学用脑法 12条8 stress Rule #8: Stressed brains dont learn the same way. 压力 压力影响大脑工作 长期的压力会影响大脑工作和身心健 康，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。 教学建议： 专注当前的工作，不为下一次的任务 过度焦虑。 工作学习做好规划。 今日事争取今日毕。 放弃一些事情，退后一步自然宽，减 轻压力。 多感官学习 能够更好地记忆 科学用脑法 12条9 sensory integration Rule #9: Stimulate more of the senses. 多感官知觉 多种感官的知觉强化大脑对一件事情 的感知。 多维度刺激，如视觉加上听觉可以使 我们学的更好。 教学建议： 教学中将看、听、读结合起来。 尊重个人的差异。 视觉 胜过其他感觉 科学用脑法 12条10 vision Rule #10: Vision trumps all other senses. 亿万年的生物进化 使视觉成为最强大的感官 大脑对视觉的记忆和识别力令人惊讶 学习和记忆的最高 效方法是通过视觉 讲述 视觉 视觉 +讲述 学习效果 教学建议： 充分利用视觉学习 利用图示方法分析、学习和演示 思维可视化 设计 PPT传递视觉 : 图大字少 大字 视觉与其它符号结合 文字 声音 思维可视化 数字故事在教学中应用 情绪 多感官 视觉 大脑也有 性别 差异 科学用脑法 12条11 gender Rule #11: Male and female brains are different. 男性总会记住更多的要点 女性则会记住更多的情感细节。 教学建议： 面对女生，注意移情沟通。 对男生，沟通尽量简洁扼要。 探索 是人的天性 科学用脑法 12条12 exploration Rule #12: We are powerful and natural explorers. 婴儿的头脑中预 装了大量的信息 处理软件，他们 用奇怪的策