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【演讲】董奇:以学生学习为中心,通过认知神经科学读懂孩子
2021-09-17 09:58  

非常高兴今天有机会跟大家来分享“如何开展学习科学研究”的问题,学习是自然界最普遍的现象,动物和人每天都在学习。对人类而言,学习是人类终身的主题,从儿童到青少年,人的一生都在学习。

在当下社会,人类的生产方式、工作方式正在发生深刻的变化,也正因为这样,世界各国在应对面向未来的挑战的时候,在规划未来教育的时候,已经把“学习”作为国家的核心竞争力。同样对对于个体来讲,学习能力已经成为一个人非常重要的核心能力。

中国在中国共产党第十九次全国代表大会上明确提出了中国发展的下一个战略目标,为了实现这个目标,教育是非常关键的因素,所以我们必须开展关于学习的研究,了解学习规律,了解教育规律,提高教育质量,推进教育公平,提升教育的效率。

 

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我们应该如何理解学习科学?
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我有几个观点、几个想法跟大家分享一下:


第一,我们应该如何理解学习科学?对学习科学的理解是狭义的还是广泛的,这不仅直接影响着我们对学习科学的研究,还影响着学习科学的研究怎样更好的助力教育教学的提升,教育教学的改革。


事实上,大家在讨论学习科学的时候有两点经常提到,学习科学应该翻译为Learning Science,还是Learning Sciences?学习的科学应该翻译为The Science(s) of Learning?是加复数还是不加复数?在这两个方面有很多的争论,我不可能给大家正确的答案。


大家知道学习是多学科研究的对象,无论是教育学、心理学、神经科学、认知神经科学等都在研究学习科学,对学习的研究实际上一直没有停止过,学习科学的研究尽管涉及的学科非常多,但是不外乎是从传统的思辨,从实际经验的观察、思考、总结,从外在的行为(无论是教育学行为还是学生的学习行为),从大脑内部的认知,生物、生理几个方面进行探索学习,或者是把几者更好的结合起来。


近三十年来脑科学技术手段飞速发展,随着一系列对人脑学习的主要器官、研究测量技术的进步,使人能够客观研究人在学习时大脑的变化过程,使得我们有可能对人的外在学习行为和内在脑机制有了更深刻的描述和理解,在这种背景下,将心理学、教育学、信息科学等人脑学习的不同层面的研究整合起来,于是进行新兴交叉科学研究的认知神经科学诞生了。

对学习的脑科学研究使得我们能够将学生的行为特点、全脑层面、脑区层面、细胞层面等多个层面更好的连接起来,让我们更好的认识学习者,了解一个生物体、社会体学习的规律。


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学习认知神经科学研究的一些进展


 


 

这些年认识神经科学取得了很多重要进展,认识神经科学已经能够使我们更好的了解一个孩子出生前、出生的时候、学前,在小学中学神经系统发展的过程,中国现在正在研制儿童青少年脑发育标准,就像家长带孩子去医院看病需要有一个标准定义孩子的发育是否正常,是否超常。这些指标可以更好的帮助老师、研究者读懂孩子。


 

我们长期以来都在讨论有效的学习,一些学习活动学习了以后学习效果比较好,但是我们不知道为什么,同样一个班的学生学了同样的单词,若干天后有的学生忘了,有的学生还记着。但我们实际上不知道大脑当中发生了什么,学习认知神经科学研究能够帮助我们在观察孩子真实学习的过程中能够记录他的神经活动,根据他的学习过程中的神经特点,根据神经活动编码一致性伴随较好的效果这一研究结果,预测学生们将记住什么,遗忘什么,区分有效学习和无效学习。


 

学习认知神经科学研究也一直在讨论分散学习为什么比集中学习效果更好。学者研究表明,前额叶参与促进大脑神经激活模式一致性较高;分散学习促进了神经活动激活模式一致性,因此优于集中学习。


此外,研究表明师生特定区域脑活动同步性与教学效果显著正相关,如果学生师生关系处理的比较好,学习的效果也会更好。一个老师在教学过程中,如果对学生的学习状况、可能产生的困难有更好的预测,对学生的学习效果有更好的了解,在教学生之前已经研究学生、读懂学生,教学效果也会更好。


关于学生脑功能、神经网络的研究,使我们能够更加客观的对学生学习能力进行检测,是学校语文、数学学习的重要基础。


我们现在可以对学生学习中的一些困难,如阅读困难结合认知神经科学的指标进行更好的研究和预测判断,我们也可以基于相关的研究结果对学习困难的学生进行更加科学的诊断以及分类。


教育很大的一个特点就是在塑造学生的大脑,教育活动在学习过程中,是以神经活动为基础。比如钢琴训练。认知神经科学使我们更好结合学习行为、教师的教学行为,有助于我们更好的读懂孩子。当下认知神经科学的研究结果有些已运形成了比较成熟的应用,有的研究成果有一定的运用潜力,过分夸大反而可能造成适得其反的效果。


北京师范大学无论从学科建设、科学研究、人才培养、科研成果的普及等方面都做了大量工作,在儿童青少年脑发育方面,国家在北师大设立了认知学习科学的实验室。同样为了更好的理解儿童脑学习发展,我们成立了中国青少年脑智全国联盟。为我们的老师有更好的教育学生的科学原理和技术,提供专业的支撑。每位教师用自己的大脑塑造学生的大脑,影响学生的大脑,从这个意义讲,每个教室都是一个脑科学的实验室。


 

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对学习科学发展的建议
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最后,我对学习科学发展提几个建议:


首先,以学生的学习和未来发展为中心,客服忽视学生主体地位的现象。学生是学习的主体,在教育实践中我们对教育对象,也就是对孩子是怎样学习,大脑是怎样工作,大脑学习时会出现怎样的困难我们还是了解很少。


其次,注重多学科和学科交叉研究,克服用学习的认知神经科学研究替代其他学科和层面研究的现象 。学习的研究一定是一个多学科的,千万不要用前沿的学习认知和前沿科学研究替代其他层面的重要探索。对于学习的研究,我们过去较多从大学研究机构、文献、科研角度出发,现在需要经多关注课堂,关注孩子,关注老师教学,关注多学科的研究。


第三,重视从学习、教育的实践中挖掘研究问题、开展问题导向的基础与应用研究,克服为研究而研究,从文献中找研究选题的现象。


我们要鼓励更多的人,无论是大学、中小学,还是教育科研机构,我们要从各自不同的角度去建设学习科学,要打破学习科学研究中可能出现的问题,倡导多学科中包容、相互尊重、平等交流的学术氛围。我们要倡导政府、大学科研机构紧密结合起来,及时交流学习科学方面的研究成果,探索有效的学习方法。


另外我们要注意将形成共识的、比较客观的一些成果更好进行普及推广,造福于学生,帮助学生和老师减轻负担,提高工作效率。学习科学研究有很多需要我们做的事情,我相信学习科学的多学科研究以及跨学科研究将助力教育实践,教育实践又将反过来助力更有针对性、更有价值的研究,造福儿童青少年的身心健康发展,谢谢大家!


 

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