学习科学：从实验室到教室.docx

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1、学习科学：从实验室到教室 神经元结构和功能的变更是学习的生理基础 教化最根本的目的是创建更好的人。学习和记忆是教化的基础。学习是获得技能或学问从而变更行为的过程;记忆是保留信息和从从前阅历中提取信息的实力。学习和记忆相关理论的基础来自17世纪的哲学家勒内笛卡尔。他的基本思想是心理和大脑是相互分别的，即身心二元论。身心二元论是错误的。弗朗兹约瑟夫加尔是第一个认为学习可能和大脑有关的人，第一个提出心理功能是生物性的且位于大脑的不同区域。 现代神经科学起先于神经元假说。卡米洛高尔基和拉蒙卡哈尔在1906年提出大脑是由被称为神经元的细胞构成，他们因此获得了诺贝尔奖。我们现在理解的大脑是一个困难的处理器

2、，由神经元组成，神经元的交汇处称为突触。在大脑中突触的数量特别巨大。 那么，脑是如何依靠这些结构学习的呢？卡哈尔在1906年提出了一种学习和记忆形成的细胞理论，即神经元连接强度改变理论。他认为，神经元之间的连接强度可能会随着时间和学习而改变。 唐纳德赫布在1949年写了一本书行为的组织方式。书中写道，持续或者重复的激活会导致细胞许久性的改变，且随着激活的持续或重复，其稳定性也不断增加当细胞A的轴突与细胞B的树突足够接近，而且能反复或持续激活B，那么其中一个细胞会发生生长或代谢改变，此后A激活B的效率就会提高。这就是赫布突触学说。在学习的过程中，两个细胞协同工作，连接强度发生改变，形成强突触，这

3、就是我们现在讲的神经元可塑性。神经元的可塑性发生在突触，例如，你要记住一朵花的样子，在你学习的过程中，须要两个细胞协同工作，同时放电，细胞之间的连接加强。 探讨这一现象的还有Tim Bliss和Terje Lomo。这两个人在11013年发觉了海马突触可塑性，突触连接加强的现象。假如对突触进行高频长久的刺激，那么这种突触的变更将是永久的。这被称为长时程增加作用。突触可塑性是当前主流的学习模型，成人与儿童在学习的过程中都会发生这种改变，这是学习的生物基础。当你正在学习这朵花的时候，一些神经元的连接发生了改变，从而形成了对这朵花的记忆。全部的记忆，诸如你对母亲的记忆，你吃早餐的记忆或者其他记忆，都

4、是这样形成的。到目前为止，神经科学认为记忆是以神经元连接模式进行编码的，连接模式就是记忆的痕迹。 学习是获得技能或学问，从而变更行为的过程;记忆是保留信息和从从前阅历中提取信息的实力。教化是技能、学问或思想从一代传到另一代的过程，是一种学习形式。学习和记忆是教化的基础，假如你不能学习，或者不能形成记忆，那么教化也是无用的。假如个体患有学习障碍、记忆障碍或者阿尔兹海默症，那么他可能在教化方面也会存在问题。 有一种学习的观点是课堂中老师的声音和图像输入个体的大脑，大脑内部进行某些加工，大脑的结构或功能发生了改变，个体会有一些收获，可以输出某些口语或行为，比如能学会22=4，学会2000多个汉字等。

5、 教化须要循证明践 蛋白质是学习和记忆过程的分子基础，神经科学中有关蛋白质等分子的探讨成果较为丰富，有关突触的探讨成果较少，而有关大脑的探讨成果就更少了。心理学对学习和记忆的探讨通常须要对个体进行试验或测量，通过限制刺激呈现的时间、被试反应的时间或信息呈现的方式来开展试验。神经科学的探讨涵盖了心理学，其探讨对象不仅包括人类还包括动物。 大多数人都认同教化是关于学习的科学，而教化实践受到教化学、社会压力和政治的影响。在我居住的澳洲，政治影响了教化实践。例如，当我的女儿读三年级时，当地政府确定在学校取消教授乘法表。我的女儿现在25岁了，仍旧不能背出完整的乘法表。假如你问她75等于多少，她要拿出计算

6、器计算，购物对她来说是个大问题。 问题出在哪里？尽管心理学和神经科学有几十年的进步，但我们仍旧没能为教化和学习实践建立证据基础，老师可能没有时间或资源接受训练和阅读新近的探讨，从而无法推断自己的教学方式是否是最合适的。循证的医学实践始于20世纪73年头，因此，可以说学习和教化领域落后了医学几十年。 假如我现在告知你，我有一个比阿司匹林更好的治疗头痛的药物，在澳大利亚、美国或者中国通过了食品药品监督管理局审批之后，这个药品要拿到市场上销售，这是健康领域的正常流程，是基于证据的流程。然后我问你药物是否有效，是否造成其他问题，你发觉自己在摄入药物一个小时后头痛症状的确减轻了，并且没有其他副作用，这说

7、明药物的确有效果。在澳大利亚，假如我告知你，我们不应当教乘法表，这不是一个好的教化方式，然后政府成立了委员会，委员会同意取消乘法表，之后学校再也不教乘法表了。但是将乘法表从学校教学中移除是基于什么证据？不教乘法表，孩子在数学上是否取得了更好的效果？当他们18岁的时候这样做会不会对他们更有帮助？这就是问题所在，教化须要像对待健康一樣，须要以证据为基础的实践。 学习反馈：教学中的重要环节 你在课堂中学习到信息或技能，储存到大脑中形成记忆，通过不断的复习，巩固记忆，通过测试进行回忆，这种对测试和回忆结果赐予反馈是很重要的。我们知道，大脑是一台预料机器，它会将回忆的结果和正确结果进行比较，假如错误，会

8、反馈给记忆系统重新形成新记忆，同时形成一些心情反应，可能还会有激素释放，使你感到懊丧。这些心情对形成新记忆也有帮助。总之，反馈会有认知和心情两个方面的作用。这也是老师对学生的反馈所起到的影响。 反馈在教化中是特别重要的。老师在课堂中如何给反馈？给学生什么样的反馈？是马上赐予反馈还是明天再反馈？给学生五次机会还是三次机会？最好的反馈方式是什么？什么样的学生应当得到什么样的反馈？为什么这样的反馈会起作用？我们的学习科学中心就在做类似的探讨，并将探讨成果进行转化，提出老师最佳反馈时间和最佳反馈类型的策略，将其整合成一个“老师反馈矩阵”，帮助老师做好教学反馈，通过提高学生的留意力使学生获得最佳学习。 基于学习科学的教学原则 我们还探讨了科学课堂小组合作学习的作用，提出了一些教学策略，开展了探讨型老师的专业发展项目，提出了基于心理学、教化学和神经科学探讨的教学原则。 无论在中国、美国、澳大利亚还是世界其他地区，教化应当是总体相像的。我们希望教化能趋同，找到相像的教化原理，产生相像的教化效果。 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页