脑科学的发展及其重要发现

1、基于脑科学的教学方式转变基于脑科学的教学方式转变沈阳市教育研究院沈阳市教育研究院 侯明飞侯明飞 2013.2013.1010. .精气神精气神精气神11主要内容主要内容o为何研究脑为何研究脑o如何研究脑如何研究脑o脑研究基本发现脑研究基本发现一、为何研究大脑一、为何研究大脑step 1step 2step 3 了解脑了解脑 保护脑 开发脑二、如何研究脑二、如何研究脑1. 解剖法解剖法用于了解大脑的解剖结构用于了解大脑的解剖结构14二、如何研究脑二、如何研究脑2. 显微法显微法跟踪大脑内部化跟踪大脑内部化学物质、神经元学物质、神经元和神经纤维的走和神经纤维的走向、分布等向、分布等15二、如何研究

2、脑二、如何研究脑3. 脑电研究法脑电研究法用于探讨大脑功能用于探讨大脑功能16二、如何研究脑二、如何研究脑4. 观察法观察法17（一）大脑生理结构及其发育（一）大脑生理结构及其发育（二）大脑功能的分工与整合（二）大脑功能的分工与整合（三）大脑与学习过程（三）大脑与学习过程三、脑研究的基本发现三、脑研究的基本发现18发现发现1：大脑是一个神经元、突触连接和大脑是一个神经元、突触连接和胶质细胞组成的胶质细胞组成的复杂巨系统复杂巨系统，复杂程度不，复杂程度不亚于宇宙亚于宇宙三、脑研究的基本发现之三、脑研究的基本发现之 大脑生理结构大脑生理结构19三、脑研究的基本发现之三、脑研究的基本发现之 大脑生理

3、结构大脑生理结构发现发现2：人类的大脑拥有不同于其它动物人类的大脑拥有不同于其它动物的独特物质结构的独特物质结构额叶前部额叶前部20三、脑研究的基本发现之三、脑研究的基本发现之 大脑生理结构大脑生理结构发现发现3：人出生后大脑的发育主要是联系人出生后大脑的发育主要是联系的增强和调整。的增强和调整。遵循遵循用进废退、完形、用进废退、完形、转换、管控等转换、管控等原则，具有可塑性。原则，具有可塑性。21三、脑研究的基本发现之三、脑研究的基本发现之 大脑生理结构大脑生理结构发现发现4：大脑发育受大脑发育受生物进化生物进化、遗传基因遗传基因和和后天刺激后天刺激的共同影响的共同影响顶层：脑皮层，思考、交

4、流、观察、听和创造。顶层：脑皮层，思考、交流、观察、听和创造。中间：中间：“古老的哺乳古老的哺乳”脑，控制情感、性欲、在脑，控制情感、性欲、在记忆中起关键作用。记忆中起关键作用。底层：脑干，底层：脑干，“爬行爬行”脑，本能功能，呼吸、心跳。脑，本能功能，呼吸、心跳。22三、脑研究的基本发现之三、脑研究的基本发现之 大脑生理结构大脑生理结构发现发现5：睡眠是大脑的重要机能睡眠是大脑的重要机能中午小睡23三、脑研究的基本发现之三、脑研究的基本发现之 大脑功能大脑功能发现发现1：大脑的功能的实现既有大脑的功能的实现既有分区执行分区执行，也有也有整体联合整体联合24三、脑研究的基本发现之三、脑研究的基

5、本发现之 大脑功能大脑功能发现发现2：额叶前部皮层额叶前部皮层是产生思维、推理、是产生思维、推理、策划、自我控制等高级心理过程的策划、自我控制等高级心理过程的司令部司令部前额叶成熟前（依赖）成熟中（青春期、独立）成熟后（管控）成熟的顺序是由后到前叛逆灰质会缩减 青春期前开始青春期前开始控制人的判断和决策发生重大改变人脑中负责多任务处理水平低社会实践才能学会什么是同情到了20岁同情内疚不被不被调用调用等等三次修剪反思常态常态孩子的成长26三、脑研究的基本发现之三、脑研究的基本发现之 大脑功能大脑功能发现发现4：大脑存在基本的大脑存在基本的功能分区功能分区运感皮层发育以上统下27三、脑研究的基本发

6、现之三、脑研究的基本发现之 大脑与学习大脑与学习发现发现1：注意需多个脑区参与，伴随很多注意需多个脑区参与，伴随很多化学过程，因此化学过程，因此注意有持续时间的限制注意有持续时间的限制应用：应用：n注意（顶叶）理解（左右脑）记忆（意义）注意（顶叶）理解（左右脑）记忆（意义）n信息输入模式信息输入模式n首因近因效应首因近因效应纪昌学射纪昌学射达芬奇画蛋达芬奇画蛋木匠的故事木匠的故事28三、脑研究的基本发现之三、脑研究的基本发现之 大脑与学习大脑与学习发现发现2：海马、颞叶和下丘脑是记忆的关键脑区，但没有一个脑区能负责所有记忆。应用：应用：n发生学生的记忆偏好发生学生的记忆偏好n视结构，听理解，触

7、肌肉。视结构，听理解，触肌肉。29三、脑研究的基本发现之三、脑研究的基本发现之 大脑与学习大脑与学习发现发现3：有调节作用的化合物能提高或抑有调节作用的化合物能提高或抑制记忆，如钙、乙酰胆碱、苯基丙氨酸制记忆，如钙、乙酰胆碱、苯基丙氨酸应用：应用：n注意饮食，学习别太劳累注意饮食，学习别太劳累n阳光、运动；阳光、运动；30三、脑研究的基本发现之三、脑研究的基本发现之 大脑与学习大脑与学习发现发现4：记忆有建构性，记忆的提取依赖记忆有建构性，记忆的提取依赖状态、时机和背景等。状态、时机和背景等。应用：应用：n记忆策略选择（理解、意义）记忆策略选择（理解、意义）n意识视觉、意识听觉、意识触觉意识视

8、觉、意识听觉、意识触觉31三、脑研究的基本发现之三、脑研究的基本发现之 大脑与学习大脑与学习发现发现5：智力活动需要多个脑区参与，不智力活动需要多个脑区参与，不同脑区间的连接质量与智力高相关同脑区间的连接质量与智力高相关听故事：激活黄、红区域听故事：激活黄、红区域数学计算：激活绿、蓝区域数学计算：激活绿、蓝区域听说读写那点事听说读写那点事全脑行为全脑行为32三、脑研究的基本发现之三、脑研究的基本发现之 大脑与学习大脑与学习发现发现5：智力活动需要多个脑区参与，不同智力活动需要多个脑区参与，不同脑区间的连接质量与智力高相关脑区间的连接质量与智力高相关应用：应用：o1.语言 (verbal/lin

9、guistic)o2.数理逻辑 (logical/mathematical)o3.空间 (visual/spatial)o4.身体-运动 (bodily/kinesthetic)o5.音乐 (musical/rhythmic)o6.人际 (inter-personal/social)o7.内省 (intra-personal/introspective)o8.自然探索 (naturalist，加德纳在1995年补充)o9.存在（existentialist intelligence，加德纳后来又补充，加德纳后来又补充）o另外，有其它学者从内省智能分拆出“灵性智能”(spiritual inte

10、lligence)。33三、脑研究的基本发现之三、脑研究的基本发现之 大脑与学习大脑与学习发现发现6：文化对大脑功能的塑造作用文化对大脑功能的塑造作用34三、脑研究的基本发现之三、脑研究的基本发现之 大脑与学习大脑与学习发现发现7：大脑会自己激励自己。脑能产生缓大脑会自己激励自己。脑能产生缓和剂，可以缓解压力和疼痛，产生一种自然的和剂，可以缓解压力和疼痛，产生一种自然的兴奋感。兴奋感。应用：应用： 兴趣兴趣动机动机意志意志情感情感n激发学生的内部动机激发学生的内部动机35三、脑研究的基本发现之三、脑研究的基本发现之 大脑与学习大脑与学习发现发现8：威胁和压力会损害大脑，进而影响威胁和压力会损害大脑，进而影响学习和生活。学习和生活。应用：应用：n减少环境对学生的威胁减少环境对学生的威胁n索罗门群岛的故事索罗门群岛的故事