腦科學的發(fā)展及其重要發(fā)現(xiàn)

1、基于腦科學的教學方式轉變基于腦科學的教學方式轉變沈陽市教育研究院沈陽市教育研究院 侯明飛侯明飛 2013.2013.1010. .精氣神精氣神精氣神11主要內容主要內容o為何研究腦為何研究腦o如何研究腦如何研究腦o腦研究基本發(fā)現(xiàn)腦研究基本發(fā)現(xiàn)一、為何研究大腦一、為何研究大腦step 1step 2step 3 了解腦了解腦 保護腦 開發(fā)腦二、如何研究腦二、如何研究腦1. 解剖法解剖法用于了解大腦的解剖結構用于了解大腦的解剖結構14二、如何研究腦二、如何研究腦2. 顯微法顯微法跟蹤大腦內部化跟蹤大腦內部化學物質、神經(jīng)元學物質、神經(jīng)元和神經(jīng)纖維的走和神經(jīng)纖維的走向、分布等向、分布等15二、如何研究

2、腦二、如何研究腦3. 腦電研究法腦電研究法用于探討大腦功能用于探討大腦功能16二、如何研究腦二、如何研究腦4. 觀察法觀察法17（一）大腦生理結構及其發(fā)育（一）大腦生理結構及其發(fā)育（二）大腦功能的分工與整合（二）大腦功能的分工與整合（三）大腦與學習過程（三）大腦與學習過程三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)18發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)1：大腦是一個神經(jīng)元、突觸連接和大腦是一個神經(jīng)元、突觸連接和膠質細胞組成的膠質細胞組成的復雜巨系統(tǒng)復雜巨系統(tǒng)，復雜程度不，復雜程度不亞于宇宙亞于宇宙三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之 大腦生理結構大腦生理結構19三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之 大腦生理

3、結構大腦生理結構發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)2：人類的大腦擁有不同于其它動物人類的大腦擁有不同于其它動物的獨特物質結構的獨特物質結構額葉前部額葉前部20三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之 大腦生理結構大腦生理結構發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)3：人出生后大腦的發(fā)育主要是聯(lián)系人出生后大腦的發(fā)育主要是聯(lián)系的增強和調整。的增強和調整。遵循遵循用進廢退、完形、用進廢退、完形、轉換、管控等轉換、管控等原則，具有可塑性。原則，具有可塑性。21三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之 大腦生理結構大腦生理結構發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)4：大腦發(fā)育受大腦發(fā)育受生物進化生物進化、遺傳基因遺傳基因和和后天刺激后天刺激的共同影響的共同影響頂層：腦皮層，思考、交

4、流、觀察、聽和創(chuàng)造。頂層：腦皮層，思考、交流、觀察、聽和創(chuàng)造。中間：中間：“古老的哺乳古老的哺乳”腦，控制情感、性欲、在腦，控制情感、性欲、在記憶中起關鍵作用。記憶中起關鍵作用。底層：腦干，底層：腦干，“爬行爬行”腦，本能功能，呼吸、心跳。腦，本能功能，呼吸、心跳。22三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之 大腦生理結構大腦生理結構發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)5：睡眠是大腦的重要機能睡眠是大腦的重要機能中午小睡23三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之 大腦功能大腦功能發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)1：大腦的功能的實現(xiàn)既有大腦的功能的實現(xiàn)既有分區(qū)執(zhí)行分區(qū)執(zhí)行，也有也有整體聯(lián)合整體聯(lián)合24三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之三、腦研究的基

5、本發(fā)現(xiàn)之 大腦功能大腦功能發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)2：額葉前部皮層額葉前部皮層是產生思維、推理、是產生思維、推理、策劃、自我控制等高級心理過程的策劃、自我控制等高級心理過程的司令部司令部前額葉成熟前（依賴）成熟中（青春期、獨立）成熟后（管控）成熟的順序是由后到前叛逆灰質會縮減 青春期前開始青春期前開始控制人的判斷和決策發(fā)生重大改變人腦中負責多任務處理水平低社會實踐才能學會什么是同情到了20歲同情內疚不被不被調用調用等等三次修剪反思常態(tài)常態(tài)孩子的成長26三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之 大腦功能大腦功能發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)4：大腦存在基本的大腦存在基本的功能分區(qū)功能分區(qū)運感皮層發(fā)育以上統(tǒng)下27三、腦研究的基本發(fā)

6、現(xiàn)之三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之 大腦與學習大腦與學習發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)1：注意需多個腦區(qū)參與，伴隨很多注意需多個腦區(qū)參與，伴隨很多化學過程，因此化學過程，因此注意有持續(xù)時間的限制注意有持續(xù)時間的限制應用：應用：n注意（頂葉）理解（左右腦）記憶（意義）注意（頂葉）理解（左右腦）記憶（意義）n信息輸入模式信息輸入模式n首因近因效應首因近因效應紀昌學射紀昌學射達芬奇畫蛋達芬奇畫蛋木匠的故事木匠的故事28三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之 大腦與學習大腦與學習發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)2：海馬、顳葉和下丘腦是記憶的關鍵腦區(qū)，但沒有一個腦區(qū)能負責所有記憶。應用：應用：n發(fā)生學生的記憶偏好發(fā)生學生的記憶偏好n視結構，聽理解，觸

7、肌肉。視結構，聽理解，觸肌肉。29三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之 大腦與學習大腦與學習發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)3：有調節(jié)作用的化合物能提高或抑有調節(jié)作用的化合物能提高或抑制記憶，如鈣、乙酰膽堿、苯基丙氨酸制記憶，如鈣、乙酰膽堿、苯基丙氨酸應用：應用：n注意飲食，學習別太勞累注意飲食，學習別太勞累n陽光、運動；陽光、運動；30三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之 大腦與學習大腦與學習發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)4：記憶有建構性，記憶的提取依賴記憶有建構性，記憶的提取依賴狀態(tài)、時機和背景等。狀態(tài)、時機和背景等。應用：應用：n記憶策略選擇（理解、意義）記憶策略選擇（理解、意義）n意識視覺、意識聽覺、意識觸覺意識視

8、覺、意識聽覺、意識觸覺31三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之 大腦與學習大腦與學習發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)5：智力活動需要多個腦區(qū)參與，不智力活動需要多個腦區(qū)參與，不同腦區(qū)間的連接質量與智力高相關同腦區(qū)間的連接質量與智力高相關聽故事：激活黃、紅區(qū)域聽故事：激活黃、紅區(qū)域數(shù)學計算：激活綠、藍區(qū)域數(shù)學計算：激活綠、藍區(qū)域聽說讀寫那點事聽說讀寫那點事全腦行為全腦行為32三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之 大腦與學習大腦與學習發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)5：智力活動需要多個腦區(qū)參與，不同智力活動需要多個腦區(qū)參與，不同腦區(qū)間的連接質量與智力高相關腦區(qū)間的連接質量與智力高相關應用：應用：o1.語言 (verbal/lin

9、guistic)o2.數(shù)理邏輯 (logical/mathematical)o3.空間 (visual/spatial)o4.身體-運動 (bodily/kinesthetic)o5.音樂 (musical/rhythmic)o6.人際 (inter-personal/social)o7.內省 (intra-personal/introspective)o8.自然探索 (naturalist，加德納在1995年補充)o9.存在（existentialist intelligence，加德納后來又補充，加德納后來又補充）o另外，有其它學者從內省智能分拆出“靈性智能”(spiritual inte

10、lligence)。33三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之 大腦與學習大腦與學習發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)6：文化對大腦功能的塑造作用文化對大腦功能的塑造作用34三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之 大腦與學習大腦與學習發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)7：大腦會自己激勵自己。腦能產生緩大腦會自己激勵自己。腦能產生緩和劑，可以緩解壓力和疼痛，產生一種自然的和劑，可以緩解壓力和疼痛，產生一種自然的興奮感。興奮感。應用：應用： 興趣興趣動機動機意志意志情感情感n激發(fā)學生的內部動機激發(fā)學生的內部動機35三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之三、腦研究的基本發(fā)現(xiàn)之 大腦與學習大腦與學習發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)8：威脅和壓力會損害大腦，進而影響威脅和壓力會損害大腦，進而影響學習和生活。學習和生活。應用：應用：n減少環(huán)境對學生的威脅減少環(huán)境對學生的威脅n索羅門群島的故事索羅門群島的故事