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1、脑与学习南京外国语学校朱善萍一、脑的基础知识与脑的发展1.神奇的大脑在每个人的大脑中可能有大约十亿亿个突触突触可以使脑加工源源不断的感觉输入：存储大量的记忆、记住很多熟悉的事物、学习语言、组合信息人脑中有2千亿个脑细胞、可储存1千亿条讯息，思想每小时游走三百多里、拥有超过1百兆的交错线路、平均每24小时产生4千种思想，是世界上最精密、最灵敏的器官。研究发现，脑中蕴藏无数待开发的资源，而一般人对脑力的运用不到5%，剩於待开发的部分是脑力与潜能表现优劣与否的关键。左脑和右脑的分工LRRP记忆法根据记忆工场科学家们2012年发现并提出的人类认知记忆过程LRRP模型，单词记忆要想记得快、记得深、记得久
2、，需要经过4个认知阶段。记忆工场的科学家们独创了四阶段长时记忆法，分别是学认再忆习练四个过程。通过单词的学习、补缺、句子完型等，对应认知神经活动中的编码-存储-再认-再忆-分类-内隐记忆过程。2.脑的能量供给脑要完成的任务越具有挑战性，就需要更多的能量。血中的氧气和糖分的含量低，将导致困倦和嗜睡。25磅体重饮水28.3克.150磅体重:28.3的6倍水!病人每天喝水20杯改善，运动员喝足够的水可以达到巅峰状态空气中负离子的含量高提高脑工作效率脑需要深度休息和“碎片整理”大脑需要深度生理休息-就像是“死去”的感觉睡眠时间保证促进长时记忆当“忘却”一定的记忆的时候神经网络更加有效的多-清理碎片3.
3、儿童的神经元发展婴孩：头四个月2千亿个神经元新生儿：神经元不成熟，轴突缺乏保护性髓鞘层保护，之间缺少联结，因此大脑皮层有许多区域不活跃。儿童：神经元比成人产生更多的联结。速度惊人环境越丰富，神经元联结越多，新生儿学习速度就越快，所习得的意义就越大。青春期儿童：关键期！神经元联结步伐变缓，但其他两个过程被启动：1)脑内有用的联结被永久性保留2)无用的联结被减少或消除3-12岁期间最旺盛，因此早期经验使脑成形并使其具有独特的神经结构，这些将影响孩子今后如何处理学习、工作、和其他事务。4.儿童的词汇18-20个月的婴孩：10个词汇/每月3岁：900个词汇5岁：2500-3000词汇交谈具有重要意义，
4、母亲与婴孩交谈越多，孩子词汇越丰富，并且可以提高之上（Kotulak,1996,pp33-34)孔子、卢梭、苏格拉底、柏拉图等初中：1800词汇高中：3500词汇出生后不久，获得口语的时间窗口开启，到10-11岁时关闭。因此小学应该开始外语教学。7-12岁的孩子通过听力摄取信息比通过阅读途径效果要更好。现代音像资源的丰富性的运用。话题聚焦式头脑风暴话题聚焦式的头脑风暴-激活旧有神经网络中的相关知识存储-形成预先视觉化的知识网络结构，为新知识新技能做准备-MindMap(TonyBozan)非意识学习的力量保加利亚GeorgiLozanov博士(1979)通过非意识学习每天教授300个单词，数周
5、后的回忆率达到90%左右Unconscious！直觉在思维过程中的妙用-大脑的杏仁核-加工和存储强烈的情绪-创造产生强烈情绪的语言学习环境笑的神奇作用观看喜剧-白细胞活动加剧-促进身体产生对于警觉和记忆的关键性递质Dr.WilliamFry(1997)StanfordUniversity适当的笑减轻应激，低应激产生良好的学习者左耳朵和右耳朵大部分学习者的右耳朵在视听、学习语言时候占据优势Gordon(1978)AlfredTomatis(1983)因为左脑主管语言和逻辑右脑主管艺术，音乐，创新等两脑并用，效果更佳5.儿童的数学与逻辑婴孩已经具备数字感。数学是一种思维方式。数字脑区逐步扩展，形成
6、数学图式。（Butterworth,1999)抽象思维能力abstractthinking逻辑、分析、推理logical,analyticalandinferring图式思维能力Visualthinking（国际象棋、围棋与象棋、军旗、军事理论等）6.音乐、器乐演奏3-4岁儿童在学习钢琴和唱歌课程后，空间-时间任务得分显著高于没有参加音乐训练的儿童，而且这种增长是长期的。配乐诗歌朗诵学唱英文歌曲古典音乐欣赏中的阅读-春江花月夜的神奇作用7.促进儿童大脑探索新奇事物的环境因素现代学生的注意广度变狭窄了，变的比以前不耐烦了？原因如下：1、过去的家庭环境是安静的；2、父母与孩子可以经常一起聊天、阅读
7、偶尔听收音机；3、学校是有趣的地方，有电视、电影、野外郊游及讲座。没有其他事情分散学生注意力。4、学校在儿童一生中具有重要影响。5、学校是新信息的重要来源今天的环境：迅速变化的多媒体和新媒体文化；日益加速的生活学习节奏和竞争；改变了学生发育中的脑的学习内容；适应了感觉和情绪的迅速变化；对家庭内外的活动都浅尝辄止；学校是一个、但不是唯一影响儿童的因素；儿童要在不同的需求之间斗争，服从压力。学校和教师随着环境发生足够的改变了吗？但是许多学校改变或很少；学校计算机有时落后于家中的；学生认为学校课堂枯燥乏味、没有活力，因此很难长期集中注意力；当孩子在周围学习环境中未能获得新颖刺激，结果变会厌学。学校的
8、教材变厚了，信息增多了，压力大了。学校的练习多了，厚了，重复多了。学校的课程种类多了，但是系统性不够。如果教师的理念、驾御能力、整合能力、教学方法论没有跟上学生感到凌乱无章，不知所措。8.脑与心智脑和心智是两个分离的实体。-脑是器官，心智超越头颅。每过几年，大脑的所有原子和细胞都要更新。但人格、记忆、希望、梦想等心智的东西没有改变，即使在身体改变的时候都保持勃勃生机。9.心智的一般品质1）意识自我的能力（意识）2）理解其在时间和空间中的位置3）使用语言进行抽象表征4）将意义和目的带入我们的生活，形成世界观，价值观，人生观。10、心智的深层次内涵分析、综合、概括、抽象、分类、具体、想象、创造可变
9、性、计划性、主体与客观世界的关系准确性、自主性、能动性心智操作定势态度过程资质学习二、脑是如何加工信息的1.人脑的差异1）人脑之间存在的差异可能比其他任何动物的差异都显著；2）部分原因可能是由于人脑是在外部世界的活动中得到了它的大部分发展。反面证据：狼孩和狗孩的故事教训：避免低心智层次活动的课堂。2.信息加工模型视觉过去经验和认知信念系统听觉外部环境触觉瞬时记忆工作记忆理解长期存储嗅觉味觉感觉记忆输出输出输出输出3.模型的局限由于经验的作用,人脑会改变它的属性。脑可以迅速的对各中记忆材料进行限度之内的同时加工。记忆材料可以通过不同的途径进出该系统。记忆是动态的和分散性的。人脑是一个开放的并行加
10、工系统，不断与外部的物理环境和社会环境发生作用。它分析、整合、综合信息，并在此基础上进行抽象、概括。每个神经元都是活跃的，并受起经验和外部环境影响而改变。情绪在人类加工信息和创造性活动中起重要作用。人脑产生的想法经常来自想象，而不是逻辑陈述。4.感觉人们通过五种感觉以每秒数以万计比特（bit-计算机使用的最小信息单位）对信息进行探测。在生活中，视、听、触觉对新学习贡献最大。5.感觉登记系统-网状激活系统完成的感觉过滤丘脑对感觉信息的强度和性质进行监控并根据过去的经验确定信息的重要程度,然后过滤很多不重要的信息。6.短时记忆短时记忆包括瞬时记忆和工作记忆。瞬时记忆是剪贴板，在意识或潜意识中加工，
11、保存时间是30秒。工作记忆是由于新的重要信息迅速进入而产生的意识加工状态。常常需要注意力。影响工作记忆的因素：*影响生存的信息*产生情绪的信息*新学习的信息情绪刺激激素释放加强记忆提高记忆工作记忆容量岁年龄而增加年龄段组块数量组块数量组块数量最小最大平均小于5岁1325-14岁37514岁以上597工作记忆的有意加工持续45分钟，就会出现疲劳。工作记忆时间跨度短，并随着年龄变化。青春期前：5-10分钟青春期：10-20分钟成人：10-20分钟要想继续保持注意力，对项目的处理要有变化。变化可能需要由单独思考转变为身体力行的运用，或与其他学习内容建立不同的联系。7.长时存储工作记忆的项目长时存储有
12、生存价值信息情绪性体验信息是否被个体所理解?信息是否对个体有意义?脑扫描证明:当新学习材料确实可以领悟(理解)并且与过去经验相联系(有意义)时,脑区会有更多的激活,对学习材料的保持也显著提高。1）意义对于长时存储更重要。（实验、例句、课文的意义，而不仅仅是形式）当学生认识到学习对其自身未来的作用时候，意义的力量就更加强大。2）过去经验和现在新信息的联系过去经验影响新的学习。经验越多越好，过去的事情是过滤器。3）语言所携带意义的跨学科联系和整合中学生课程量大，课程之间相互割裂，几乎没有时间建立学科之间联系，课程整合可以帮助学生找到不同内容之间的联系，从而增强学习的意义和学习内容的保持。睡眠、编码
13、和长时记忆存储当大脑海马将信息编码并传送到一个或多个长时记忆存储区域时，信息就被存储了。这一编码过程需要一定时间，而且常常在熟睡时发生！工作记忆和长时存储的区别工作记忆往往的临时的和散在的。如：测试前复习可以使学生将学习材料放在工作记忆中，以便即时使用。因此测验并不能确定学习者的回忆是否真正来自长时存储。长时存储以一定顺序存放。不同的记忆存储于大脑不同的位置，在回忆时，记忆被集合在一起，这些虚拟集合区被称为“集中区”。长时记忆是动态的交互作用系统，该系统通过激活散布在脑内的各个存储区来提取并重构记忆。8.认知信念系统长时存储区域中所有内容构成了我们对周围世界及其运行方式的看法基础,这些信息帮助
14、我们理解事物,了解自然法则.认识事物的因果,形成对真、善、美的认知。我们对世界的总体看法构成了我们的认知信念系统。认知信念系统描绘了我们看待世界及其运行的方式。人脑不可思议的能力在于：它可以用许多不同的方式将单个项目整合在一起，随着我们记忆的积累，项目组合的数量将以幂数级的方式增长。语言携带的政治、军事、文化、经济、金融等信息决定认知信念系统的构建。9.自我概念在认知信念系统的深层隐藏着“自我”概念。超我自我超我自我概念描述了我们看待自我的方式。情绪在个人的自我概念中起着重要作用。情绪消极中性积极生命是经历-Lifeisexperience.Lifeisprocess.自我概念由过去经历所塑造
15、。如通过大的考试、顺利完成任务可以提高自我概念，经常受到处罚、未能完成任务就会降低自我概念。经历中的认知事件和情绪反应同时被存储，回想起这些事件时产生的情感线索非常强烈。人都会参加那些他们曾经取得成功的活动，回避有失败经历的活动。创造每节课堂的快乐体验和成功体验。应对自我概念帮助学习者让感觉记忆把窗户打开，让信息通过。10.感觉偏好和学习风格视觉学习者视觉偏好教师听觉学习者听觉偏好教师运动知觉学习者运动知觉偏好教师11.在课程中采用新颖科学的教学幽默活动多感觉通道指导测试游戏音乐运动12.影响课堂的一般美学原则课堂美学因素调节：音、色、言、节奏等简单是美清晰是美变化是美新颖是美幽默是美丰富是美
16、时尚是美宁静是美，活动是美恬淡是美，浓郁是美13.幽默的效用运用幽默生理方面:大笑时有更多的氧带入血液中大脑供氧增加内啡肽释放增加,自然镇痛心理、社会、教育方面：引起注意，欢笑增加凝聚力增加记忆保持14.形成有益于学习的良好气氛对于学生的错误回答:1)提出相对应的问题,“如果你就是正确的”2)给学生正确答案提示3)请求其他学生给予帮助15.通过增加动机延长隐性有效加工时间激发兴趣激发动机：马斯洛的层需要理论建立义务和责任提供及时的有关学生思考结果的具体更正性的反馈学生就更可能继续完成任务并给予认真的更正,坚持学习并取得成功。16.制造适当的焦虑感适当的焦虑感提高关注水平和关注效果1.学习结果要
17、考试的2.视觉效果站在走神的学生旁3.时间量缩短时间提高关注水平延迟时间会降低关注水平4.帮助程度-帮助很少或没有帮助会提高关注程度,如果很快得到帮助,就会依赖,不能独立解决问题.“陷入绝境”时候会出现高效学习保送生出国前的英语社会性测试准备高考工作面试17.在新学习中创造意义1)模型,如具体的一个引擎、一个符号模型有效的条件:*准确明确的突出新学习中的关键属性*正确*避免引起强烈情绪反应和分散学生注意力的问题2）从学生的经验中寻找和使用例子3）人为创造意义peoplemountainpeoplesea18.利用总结来加强理解和意义获得，同时训练思维总结是一个内隐过程，工作记忆通过该过程对它所
18、知觉的学习内容进行概括性描述。1）课堂开始总结：*2分钟时间，思考内战的三个原因*思考昨天的内容，准备讨论一下2）总结不同于复习：复习主要是教师总结主要是学生3）课程进行中的总结：回想前面学习的原理4）课程结束时总结：单元性综合性整合与归纳学生自主系统复习教材内容！19.检查信息的工作记忆存储和长时记忆存储1）在学习24小时以后进行有针对性的检查应该被记忆的内容突击检查,不事先通知或给准备时间2）一星期以后进行3）一个月以后进行4）六个月以后进行5）一年以后进行6）毕业总复习19.如何有效利用协作来提高学习1)给予适当思考时间2)给予示范3)让学生站着,来回走动或发言4)一直保持活动状态5)必
19、要的调整6)确保责任感7)澄清误解8)变化伙伴三、记忆、保持与学习1.暂时刺激新颖性刺激导致神经冲动传导到突触,通过突触传递到其它神经元的树突-放电反应持续-更多神经元激发-共同激发的神经联系模型2.反复刺激形成记忆重复性模型在等待期(通过复述和练习)中被重复,相关神经元共同放电的倾向增强。神经元激活越快，电冲动越大，就更可能激发周围的神经元。模型的重复放电，最终使许多神经元联结在一起。形成新的记忆踪迹或痕迹。单个的记忆在一起形成网络，无论何时，只要一个被激活，所有网络都被加强。.信息的多元和立体网络建立1.脑不仅仅在一套网络中存储扩展的经验。选择那些区域存储，取决于脑在新学习和过去学习之间所
20、建立的联系数量。形成的联系越多，学习者赋予新学习的理解和意义就越多，也就越可能存储到不同的网络中。此过程使学习者有机会来提取新的学习内容。2.在教学背景下和游戏中高度关注儿童的最近发展区目前水平和可以达到的潜能发展水平（ZPDZoneofProximalDevelopment)3.复述初级复述:信息首次进入工作记忆二级复述:提供足够的时间给与温习产生理解对细节进行精细加工给信息赋予价值建立关联性机械复述:精确记忆和存储信息精细复述:反复多次加工信息,理解所学内容之间内在的联系,有助于新想法、新概念、新解决方法的产生。.学习情景中的首因-近因效应40分钟课堂学习情境中的保持高效期 1高效期 2练
21、习活动低沉期单元课程中各段之间的休息与课程任务无关的活动所引起的注意程度高于与任务相关的活动所引起的注意6.记忆保持随教学方法变化讲授5%阅读10%视听结合20%示范30%讨论组50%实践练习75%向其他人教授/对内容的立即运用90%7.运动技巧获得时的脑部活动学习新技巧需要注意和意识,需要工作记忆。持续使用技巧将改变脑的结构，学习者越年轻，改变就越容易发生。语音是发声器官的运动。朗读、背诵、模仿、歌唱等。舞蹈与体育是运动器官的运动。下棋是空间智能、抽象能力发展的重要手段。8.避免负迁移在6小时的低沉期中练习非常相似的技巧,第二种技巧干扰第一种技巧的掌握。所以：不能整天学习！Allworkan
22、dnoplaymakesTomadullboy.AllplayandnoworkmakesTomadullboytoo.避免信息或技巧呈现的相似性在教学顺序中是非常重要的。9.生物节律的影响开始和结束上课的时间“睡眠剥夺状态”-学习力下降教室的采光-自然光线测验时间-上午9-10点左右-下午3-点左右-晚上7-8点左右课堂气氛-下午1点后出现低谷记忆时间-晚上10点和早晨起床后（无后抑制和前抑制副作用）10.记忆术押韵记忆缩简记忆归纳记忆演绎记忆-头脑风暴-想象力-创造力重复记忆多器官运用记忆组块记忆13951856305491508263715数字超过工作记忆的容量时要进行分段记忆和组块加工11.反应速度训练算24拍手游戏呼啦圈倒字训练接龙游戏快棋赛部分电脑游戏(扑克派)乒乓球谢谢各位!2014年10月28日于南京
