神经科学概论最重要的内容,加简述
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第1个回答 2015-05-28
有关儿童科学概念学习的研究在心理科学领域已经有近百年的历史。自上世纪50年代认知科学兴起以后,对儿童科学概念学习的研究在认知科学领域也是关注的重点。近几十年来,由于科学技术的进步,特别是脑成像技术的发明和发展,使得科学家可以在线研究活体状态下人的精神状态和活动过程,使我们对儿童科学概念的形成和发展有了进一步的了解。学生科学概念的学习,也成为新出现的学习科学(Learning Science, 或神经教育学,Neuro-Education,)的研究重点。下面介绍两个例子。
(一)为什么学生对一些科学概念的掌握十分不易?
学生对科学概念的学习不仅是重要的,而且是困难的。在有关学生科学概念学习的大量研究中,多次证明了这一点。如果参加过汉博教师培训中心组织的教师培训,教师们可能都观看过一部DVD电影“Private Universe”。.这是一部美国获奖的科教片,实地记录了学生对有关电回路和四季概念的学习过程。一些学生尽管很优秀,但是在改变他们的错误前概念时,同样是很困难的,哈佛大学的学生也不例外。长期以来,人们依据不同的学习理论,对这个问题进行解释,而且希望找到对某些核心科学概念的有效教学方法,但是结果仍然不能得到令人信服的结果。
用不同方法来进行研究,都发现学生概念的发展和历史上人类概念的发展十分相似。人对概念的接受有两种情况.一种是在学习过程中概念的更改不大,只是在已有的概念结构上增加一些知识,增加的知识和原来学生持有的概念之间不存在冲突,这种微小的概念变化就比较容易被学生接受.不需要将原来的知识重新建构。第二种情况是需要概念发生根本性的移转。在这种情况下。需要重新建构概念。当学生需要发生根本性的概念转移时,就比较困难了,常常经过一、两节课的教学不能解决问题。
所以在科学教育中需要知道那些概念学生转移有困难,为什么会发生这种困难,然后才能研究解决的办法。
现在,由于科学技术的发展,我们可以用脑成像的方法,在活体的情况下,在线检测不同的学习过程中,脑不同区域的激活情况。虽然,脑是一个十分复杂的动态系统,并不能找到一个简单的脑区或是脑中的回路,与完成某一项学习功能完全相对应,但是,大量的研究已经揭示了与某些学习过程有关的脑区激活情况。如在基底节的激活和传统的学习过程相关《1》;位于边缘系统的海马区和副海马区激活表示明晰性记忆发生《2》;当需要监测误差和冲突时,前扣带回会激活《3》等等。神经科学已经得到了许多和记忆、学习、注意、推理过程与脑激活区域的关系,因此,为我们在脑、心智和教育的交叉学科领域里研究这些问题提供了基础,现在可以用神经科学的研究方法,得到有关学生学习科学概念过程的脑图像,从而说明学生持有的某些科学概念难以改变的原因。
Dunbar 博士的一个实验是这样进行的《4》。在物理领域里,有一个重要的核心概念--自由落体运动问题。在人类历史上,从亚里斯多德提出有关自由落体的观点以后,他的错误的观点维持了两千年,直到伽利略用实验和推理才给出了正确的答案,可见关于自由落体运动的物理概念并不是自发地就可以建立的。Dunbar设计了一个电脑上运行的电影,让电脑的屏幕上依次显示不同的物体自由下落的过程。一种情况是两个同样的小球下落;另一种情况是两个大小不同的球下落。如果是在不存在摩擦力的情况下,要求受试者判断两个球下落的速度是否一样,它们是同时到达地面,还是一快一慢,一先一后到达地面。受试者由两组人组成,一组是至少在物理方面学过五级物理课程的物理系大学生,另一组是普通的没有受过大学物理教育的成年人,两组受试者的选择考虑了在SAT考试和性别上相类似的基础条件。实验时,要求被试者观看电脑的屏幕,看到认为是正确的答案时,按下手边的按钮,同时用功能核磁共振脑成像仪对受试者的脑部进行实时成像。
研究结果显示,当实验结果和受试者的预期一致时,脑的核磁功能脑图像显示脑中的尾核和副海马回Caudate and Parahippocampal Gyrus)被激活;表示这两个脑区在运作;而当结果和受试者的预期不一致时,前扣带回和辅助运动区(Anterior Cingulate and Supplementary Motor Area) 激活增加,因为他们认为这种情况是和他们的理解冲突的。我们知道,尾核是基底节的一部分,它的激活表示学习过程发生,而副海马区是形成明晰性记忆的重要区域,前扣带回激活表示受试者有认知上的冲突。在不同大小的球以同样的速度下落时,学过物理的学生脑中的尾核和副海马区激活,说明他们已经接受了正确的有关自由落体的科学概念,学习过程发生。物理系的学生看到球落下的速度不一致时,不符合他们学过的物理理论,他们的前扣带回激活增加,表示了概念上的冲突。而普通的成年人显示的结果则相反,他们在观看大小不同的两追答
(一)为什么学生对一些科学概念的掌握十分不易?
学生对科学概念的学习不仅是重要的,而且是困难的。在有关学生科学概念学习的大量研究中,多次证明了这一点。如果参加过汉博教师培训中心组织的教师培训,教师们可能都观看过一部DVD电影“Private Universe”。.这是一部美国获奖的科教片,实地记录了学生对有关电回路和四季概念的学习过程。一些学生尽管很优秀,但是在改变他们的错误前概念时,同样是很困难的,哈佛大学的学生也不例外。长期以来,人们依据不同的学习理论,对这个问题进行解释,而且希望找到对某些核心科学概念的有效教学方法,但是结果仍然不能得到令人信服的结果。
用不同方法来进行研究,都发现学生概念的发展和历史上人类概念的发展十分相似。人对概念的接受有两种情况.一种是在学习过程中概念的更改不大,只是在已有的概念结构上增加一些知识,增加的知识和原来学生持有的概念之间不存在冲突,这种微小的概念变化就比较容易被学生接受.不需要将原来的知识重新建构。第二种情况是需要概念发生根本性的移转。在这种情况下。需要重新建构概念。当学生需要发生根本性的概念转移时,就比较困难了,常常经过一、两节课的教学不能解决问题。
所以在科学教育中需要知道那些概念学生转移有困难,为什么会发生这种困难,然后才能研究解决的办法。
现在,由于科学技术的发展,我们可以用脑成像的方法,在活体的情况下,在线检测不同的学习过程中,脑不同区域的激活情况。虽然,脑是一个十分复杂的动态系统,并不能找到一个简单的脑区或是脑中的回路,与完成某一项学习功能完全相对应,但是,大量的研究已经揭示了与某些学习过程有关的脑区激活情况。如在基底节的激活和传统的学习过程相关《1》;位于边缘系统的海马区和副海马区激活表示明晰性记忆发生《2》;当需要监测误差和冲突时,前扣带回会激活《3》等等。神经科学已经得到了许多和记忆、学习、注意、推理过程与脑激活区域的关系,因此,为我们在脑、心智和教育的交叉学科领域里研究这些问题提供了基础,现在可以用神经科学的研究方法,得到有关学生学习科学概念过程的脑图像,从而说明学生持有的某些科学概念难以改变的原因。
Dunbar 博士的一个实验是这样进行的《4》。在物理领域里,有一个重要的核心概念--自由落体运动问题。在人类历史上,从亚里斯多德提出有关自由落体的观点以后,他的错误的观点维持了两千年,直到伽利略用实验和推理才给出了正确的答案,可见关于自由落体运动的物理概念并不是自发地就可以建立的。Dunbar设计了一个电脑上运行的电影,让电脑的屏幕上依次显示不同的物体自由下落的过程。一种情况是两个同样的小球下落;另一种情况是两个大小不同的球下落。如果是在不存在摩擦力的情况下,要求受试者判断两个球下落的速度是否一样,它们是同时到达地面,还是一快一慢,一先一后到达地面。受试者由两组人组成,一组是至少在物理方面学过五级物理课程的物理系大学生,另一组是普通的没有受过大学物理教育的成年人,两组受试者的选择考虑了在SAT考试和性别上相类似的基础条件。实验时,要求被试者观看电脑的屏幕,看到认为是正确的答案时,按下手边的按钮,同时用功能核磁共振脑成像仪对受试者的脑部进行实时成像。
研究结果显示,当实验结果和受试者的预期一致时,脑的核磁功能脑图像显示脑中的尾核和副海马回Caudate and Parahippocampal Gyrus)被激活;表示这两个脑区在运作;而当结果和受试者的预期不一致时,前扣带回和辅助运动区(Anterior Cingulate and Supplementary Motor Area) 激活增加,因为他们认为这种情况是和他们的理解冲突的。我们知道,尾核是基底节的一部分,它的激活表示学习过程发生,而副海马区是形成明晰性记忆的重要区域,前扣带回激活表示受试者有认知上的冲突。在不同大小的球以同样的速度下落时,学过物理的学生脑中的尾核和副海马区激活,说明他们已经接受了正确的有关自由落体的科学概念,学习过程发生。物理系的学生看到球落下的速度不一致时,不符合他们学过的物理理论,他们的前扣带回激活增加,表示了概念上的冲突。而普通的成年人显示的结果则相反,他们在观看大小不同的两追答
字比较多,你自己看着简写
追问不好意思了,我实在没时间总结