脑科学和学习科学

2020-03-02 12:24:55 来源：范文大全收藏下载本文

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

些科学家主动采取的联合行动。这场改革的兴起有其鲜明的时代背景：一方面，我们处在科学技术迅猛发展的新世纪，科学技术不仅对经济、而且对政治、文化等社会生活的各个方面产生着深刻的影响；国民科学素质的高低关系着国家经济和社会的发展的步伐，关系着人类文明发展的方向，关系着人类社会和自然环境危机的预测和驾驭。另一方面，现在幼儿园和小学里科学教育很薄弱，甚至没有设置专门的科学课程，教师的科学知识缺乏，教育方法比较陈旧，家庭和父母也非常需要科学教育的思想来养育儿童。科学家们本着对未来的责任感，根据自己的科学实践，提出并亲自和教育界一起合作实践着这项改革。

大约在十五年前，美国诺贝尔物理奖获得者Leon Lederman提出了“Hands On”的学习模式。五年前，由法国的诺贝尔物理奖获得者Georges Charpak将其引入法国，称为 “La Main à La Pâte”，意为“动手和面”，也是动手做的意思。这些教学改革已经取得了公认的成功，被有关国家列为教育改革的主要内容。2000年11月，20多个国家的科学家、教育家、政府官员和教师在国际科学联盟（ICSU）主持下，汇聚北京对小学科学与数学教育进行研讨，Leon Lederman亲自起草了《北京宣言》[2]。2001年，中国教育部和中国科协共同在中国发起类似的科学教育试验，取名为“做中学”。

这项“做中学”幼儿和小学科学教育改革是以教育方法的改革作为切入点，带动教学改革和素质教育的一个系统工程。法国“动手和面”项目设有十项原则，根据中国的现状，我们的“做中学”也提出了九项原则，我们认为，这些都做到了才算是这项改革的实践。我们还强调，参与这项改革的教师一定要事先经过专门的培训。这项改革由教育部和中国科协联合发起，但不是行政行为，所以我们不设进度要求，不设指标，要求确保质量。我们认为，进行科学教育更应强调科学的实事求是的精神。

我们中的大多数是从事自然科学研究的，对教育理论并不熟悉，甚至可以说知之甚少，我们需要和教育工作者共同合作，从教育实践中获得知识，再上升到理性认识，也是在“做中学”。我们需要进一步对“做中学”进行科学的研究，要从认知神经科学和情感神经科学的研究中寻求对“做中学”的科学支持。有关“做中学”已经积累了不少的信息，大家可以从汉博网[2]上找到。

努力推动“做中学”科学教育改革将是学习科学研究中心的主要任务之一。

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