认知科学概述课件
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大象版2022-2023五年级科学上册《2-1感官、大脑与认知》课件
蒙眼识钱
钱币流通过程中一般沾 染大量细菌、病毒，接 触钱币之后要及时洗手。
蒙眼识钱
脑 脊髓 神经
大脑
大脑 脊髓 神经
感觉
小脑
脑干 神经
大脑
随堂训练
随堂训练
随堂训练
随堂训练
随堂训练
我的判断
★
人体内有担负指挥和协调工作的神经系统， 神经系统包括脑、脊髓和神经等。
脑在我们的头部，藏在头 骨里。脑由大脑、小脑和 脑干等部分构成。
脊髓在我们的背部中央， 藏在脊柱里，与脑相连。
从脑和脊髓发出很多条神经，遍布全身各处。
物体 刺激 感觉器官 神经传递 大脑
感知物体
人对客观事物的认知是从感觉开始的。 各种感官受到物体的刺激后，会产生不 同的感觉信号并通过神经传递给大脑， 大脑对接收到的各种信号进行综合、判 断，就形成了对事物的整体认知。
第二单元 人体司令部
1. 感官、大脑与认知
眼、耳、鼻、舌和皮肤是感觉器官，简称“感官”。 感官可以帮助我们感知周围的世界是什么样子的。
样本1
样本2
眼
叶片有复杂的叶脉，花 叶脉简单，花瓣纹理不明
瓣有细密的平行纹理……
显……
耳
弯折花瓣没有声音 弯折花瓣有轻微的“啪啪”声
鼻
淡淡的花香
没有香味
皮肤Biblioteka ……
《认知学习理论》课件
认知学习理论的跨学科研究
认知学习理论应与其他学科领域进行交叉融合，如心理学、神经科学、 计算机科学等。
通过跨学科研究，可以借鉴其他学科的理论和方法，拓展认知学习理论 的研究视野和领域。
跨学科研究有助于深入探究学习的本质和机制，为教育实践提供更科学 、更有效的指导。
认知学习理论的实践创新与完善
在教育实践中，应积极应用认知学习理 论，不断探索和创新教学方法和手段。
现代认知学习理论在计算机科学和人工智能的推动下得到了进一步的发展和完善， 形成了许多不同的流派和理论。
认知学习理论的基本观点
学习者在学习过程中具有主动性，能 够主动地选择、组织、整合和运用信 息。
学习过程是一个信息处理的过程，学 习者通过感觉、知觉、记忆、思维等 活动对信息进行加工和处理。
学习者的认知结构在学习中起着关键 作用，新的知识必须与已有的认知结 构相联系才能被有效地理解和记忆。
加强实践教学和实习环节，提供真实的工作环境 和任务，帮助学生更好地理解和掌握职业知识和 技能。同时也可以通过实践经验来提高学生的职 业适应性和就业竞争力。
继续教育与培训
提供继续教育与培训服务，帮助学生不断更新知 识和技能，适应职业发展的变化和需求。同时也 可以通过继续教育与培训来提高职业发展的质量 和水平。
它认为学习不仅仅是被动地接受信息，而是学习者主动地构 建和理解新知识的过程，通过已有的认知结构对新知识进行 同化和顺应，形成新的认知结构。
认知学习理论的发展历程
早期的认知学习理论可以追溯到行为主义心理学之前的传统心理学，强调知觉、记 忆、思维等认知过程的研究。
随着行为主义心理学的兴起，认知学习理论逐渐受到冷落，但随着行为主义心理学 的局限性和认知心理学的兴起，认知学习理论重新受到重视和发展。
《认知心理学简介》PPT课件
中国科学pp技t课件术大学 认知神经心理学实验室4
课程学习背景调查
• 对心理学感兴趣吗？ • 过去读过有关心理学的书籍吗？ • 能列举几个心理学家吗？
中国科学pp技t课件术大学 认知神经心理学实验室5
什么是心理学
• 心理学的定义 • 心理学研究的目的 • 心理学的历史及近代流派 • 七种现代心理学观点
• 关键词：科学、个体、行为、心理过程
心理的本质：心理是脑的机能，是人脑对客观现实的能动 的反映。
中国科学pp技t课件术大学 认知神经心理学实验1室4
科学性
• 科学性意味着使用科学的方法; • 科学的研究方法就是可以客观的、可以重
复验证的方法.
中国科学pp技t课件术大学 认知神经心理学实验1室5
个体性
行为主义
主张研究可观察的行为，而不是意识，强调 华生、斯金纳 学习是控制和影响所有行为的关键。
精神分析学派 无意识控制着行为，儿童时期的经历是影响 弗洛伊德、荣格、阿
人格发展中的主国要科因素学。pp技t课件术大学 认知神经德勒心理学实验2室4
结构主义（构造主义）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
代表人物：冯特、铁钦纳 （Titchener） • 心理学的内容应该是意识经验的分析，
中国科学pp技t课件术大学 认知神经心理学实验2室2
第一个心理学实验“知觉的长度”
中国科学pp技t课件术大学 认知神经心理学实验2室3
1879年以来，整个心理学界出现了前 所未有的、热烈的学术讨论局面。在冯特的 结构心理学之后，相继出现了机能主义、格 式塔学派、行为主义、精神分析学派等理论。 他们在心理学的研究对象、范围、性质、内 容及方法上都有着独到的见解。
认知神经心理学初步
张效初
课程学习背景调查
• 对心理学感兴趣吗？ • 过去读过有关心理学的书籍吗？ • 能列举几个心理学家吗？
中国科学pp技t课件术大学 认知神经心理学实验室5
什么是心理学
• 心理学的定义 • 心理学研究的目的 • 心理学的历史及近代流派 • 七种现代心理学观点
• 关键词：科学、个体、行为、心理过程
心理的本质：心理是脑的机能，是人脑对客观现实的能动 的反映。
中国科学pp技t课件术大学 认知神经心理学实验1室4
科学性
• 科学性意味着使用科学的方法; • 科学的研究方法就是可以客观的、可以重
复验证的方法.
中国科学pp技t课件术大学 认知神经心理学实验1室5
个体性
行为主义
主张研究可观察的行为，而不是意识，强调 华生、斯金纳 学习是控制和影响所有行为的关键。
精神分析学派 无意识控制着行为，儿童时期的经历是影响 弗洛伊德、荣格、阿
人格发展中的主国要科因素学。pp技t课件术大学 认知神经德勒心理学实验2室4
结构主义（构造主义）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
代表人物：冯特、铁钦纳 （Titchener） • 心理学的内容应该是意识经验的分析，
中国科学pp技t课件术大学 认知神经心理学实验2室2
第一个心理学实验“知觉的长度”
中国科学pp技t课件术大学 认知神经心理学实验2室3
1879年以来，整个心理学界出现了前 所未有的、热烈的学术讨论局面。在冯特的 结构心理学之后，相继出现了机能主义、格 式塔学派、行为主义、精神分析学派等理论。 他们在心理学的研究对象、范围、性质、内 容及方法上都有着独到的见解。
认知神经心理学初步
张效初
认知心理学新进展课件.ppt
二、理论及其研究方法
1、基本理论假设
（1）脑的结构与功能具有多层次性 认知神经科学把阐释心理，尤其是人类心理活动
的脑机制作为自己的任务，其研究对象主要是人类及 其他高级灵长类动物(如猴子)，当然也包括其他一些 低等动物。以人类为例，人脑是一个开放的复杂巨系 统，是一个由约1011(一千亿)个神经细胞组成的高度 组织化的器官，有不同种类的神经元和神经元集团、 不同种类的神经介质和神经化学物质、不同种类的神 经通路和网络、不同种类的神经电活动，但并非杂乱 无章，而是具有明显的多样化的多层次结构。
认知神经科学
认知神经科学 Cognitive Neuroscience
一、起源
Michael S. Gazzaniga
George A. Miller
•认知神经科学这一术语最早于20世纪70年代末由美国著名的心理学家
Michael S. Gazzaniga和George A. Miller共同提出。是一门在认知科学和 神经科学的基础上发展起来的一门新生学科。
对认知科学的促进 理性主义张扬 生态性缺失 ·只能相关，不能因果 还原论(人的主体性缺失) 间接测量 ·选择合适的研究方法
拟应用方向 心理治疗------共情 教育------道德教育
他假设特定区域的隆凸或凹 陷对应于大脑相关功能区域 的发展情况。
2、认知科学的发展
•认知科学（Cognitive Science）：是研究人、动物和机器的 智能的本质和规律的科学。认知心理学和人工智能是认知科学 的核心学科（Wiles & Dartnall, 1999）。
70 年代，人工智能发展面对许多难题，传统 物理符号论难以解决。认知心理学、神经心 理学、心理语言学和传统人工智能构成了统 一的认知科学雏型，智力与计算的关系成为 70～80 年代认知科学的基本命题。然而，这 一命题研究很快遇到了重大挫折，即离散的 物理符号计算无法表达人类智能活动的真谛。
布鲁纳的认知理论课件
02 03
详细描述
儿童开始能够进行表象思维，能够在头脑中形成事物的形象，但还不能 进行具体的操作。他们开始能够进行简单的想象和记忆，但这些能力还 比较有限。
举例
儿童能够记住故事情节并在头脑中回忆，但还不能具体操作玩具或进行 手工制作。
具体操作阶段
总结词
儿童开始能够进行具体操作，通 过实物操作来认识世界。
反馈
学习者在获取和转化知识的过程中，会不断接受来自外界的反馈，以评估自己 的学习效果。
自我调节
学习者会根据反馈进行自我调节，调整自己的学习策略和方法，以提高学习效果。
04
布鲁纳的发现学习
发现学习的基本概念
发现学习是指学习者通过自己的探索和思考，发现新知识、新概念和新原理的过程。
布鲁纳认为，发现学习能够激发学习者的内在动机，提高其学习兴趣和积极性，促 进其对知识的理解和记忆。
02
培养学习者的创新思维和创造力。
发现学习的优缺点
01
缺点
02
03
04
需要花费大量时间和精力，且 不一定能保证学习者能够发现
正确答案；
对于一些基础较差的学习者来 说，可能会感到困惑和无助；
在某些学科领域中，可能存在 一定的安全风险，需要教师进
行有效的指导和监督。
05
布鲁纳认知理论的影响与 评价
对教育心理学的影响
对教学实践的影响
01
02
03
转变教学方式
布鲁纳的认知理论促使教 师转变传统的教学方式， 更加注重学生的主动学习 和思考。
强调学科基本结构
布鲁纳提倡在教学中强调 学科的基本结构，帮助学 生掌握学科的核心概念和 原理。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ促进跨学科教学
认知神经科学PPT课件
一、单细胞记录(single—unit recording)
将微电极(micro．electrode)插进动物 大脑以获得细胞膜外电位 (extracellular potential)记录。
在静息状态下，膜内外大约有70毫伏——90毫伏的负电位差，膜内比 膜外略带负电的电位差，使细胞膜发生极化现象，称为静息电位
认知神经科学
第一节 认知神经科学概述
一、心身关系问题
二、什么是认知神经科学
（一）概念 认知神经科学（Cognitive Neuroscience）
旨在阐明心理活动尤其是人类心理活动的 脑基础，以揭示心理与脑的关系。 P33定义
认知神经科学这一学科名称诞生 于二十世纪七十年代后期,该学科是认 知科学与神经科学相互结合, 于九十 年代得到国际学术界公认的一门新兴 学科,被认为是二十一世纪最有发展前 景的自然科学前沿研究领域之一。
为心灵的理论构想探寻物质的证据 将具体发现与理论模型相联系 探寻脑的病理机制与行为之间的关联 建立更具说服力的理论模型 人工智能 更深入地探究人脑
三、人类对脑的探索
灰质(gray matter)和白质(white matter)
沟(sulci)和回(gyri)的发现 神经的电活动 颅相学(phrenology) 的观点
二、脑电图（EEG Measurement）
脑电图(electroencephalogram，EEG) 是通过在头皮表面记录大脑内部的电 活动情况而获得的。大脑内部非常微 小的电变化都能被置于头皮表面的电 极记录到。这些变化可通过示波器中 的阴极射线管而得以显示。
脑电图(EEG)是研究和检查大脑 半球神经元细胞自发放电活动，通 过电子放大器并记录下来，客观反 映大脑功能状态的一种检测技术。 因其方法简便无创、价格低廉而广 泛用于颅脑疾病的诊断和研究。
认知科学 PPT课件
消化 系统
—— 示 意 图
揭秘前景——幻想
1.狠一点：创造——工厂化（输入/出可控）
2.人工智能——突破
3.学习——认知革命
——狠一点：注射
已经实现的：托尼·巴赞《思维导图》
4.机器人产业——每家一个家用机器人
科幻片《机械公敌》
Did you know?
Chomsky
伽 德 纳 六 边 形
学科六边形
artificial intelligence n.人工智能 Anthropology n.人类学 Linguistics n.语言学 Psychology n.心理学 Philosophy n.哲学 Neuroscience n.神经系统科学( 指神经病学、
认知科学 Cognitive Science
提要
哲学——认识论
科学——认知论
认识论——比较——认知科学
认识论 比 认知科学 较
思辨
方法
实验
逻辑
工具
具体实证
单一
学科
综合
厘清思路
目标
具体验证
理论
成果
实效
认识论
Epistemology
The Theory of Knowledge
七个问题
1. 认识的本质——两条认识路线的对立 2. 认识的能力 3. 认识的来源 4. 认识的过程 5. 认识的途径 6. 认识的结果及其检验 7. 认识的目的
Chomsky 乔姆斯基 (Noam, 1928-, 美
国语言学家, 转换 生成语法的创始人)
乔 姆 斯 基
l 著 作 等 身
唐孝威 院士
主 持 浙大 认知科学 中心
《认知主义学习理论》课件
认知主义学习理论起源于20世纪50年代的认知革命，反对行为主义学习理论的机械刺激-反应观点。
培训领域
在培训领域，认知主义学习理论关注如何有效地传递知识和技能，提高学习者的认知能力和问题解决能力。
心理学领域
在心理学领域，认知主义学习理论用于研究人类的认知过程和行为，解释个体差异和学习障碍。
教育领域
认知主义学习理论在教育领域中广泛应用于课程设计、教学方法和评估等方面，强调以学生为中心的教学策略。
详细描述
教师可以通过问题引导、探究学习、合作学习等方式促进学生的知识建构，引导学生主动思考、发现问题、解决问题，培养学生的自主学习能力和创新思维能力。
认知主义学习理论的实践应用
05
知识构建
认知主义学习理论强调知识是主动构建的，而非被动接受。在学科教学中，教师应引导学生主动探索知识，通过问题解决、实验探究等方式帮助学生形成对知识的理解和构建。
深度学习
认知主义学习理论提倡深度学习，即对知识进行深入理解、分析和应用。在学科教学中，教师应设计具有挑战性的学习任务，引导学生对知识进行深入思考和运用，培养其批判性思维和解决问题的能力。
自主学习
认知主义学习理论认为学习者具有自主学习的能力。在学科教学中，教师应培养学生的自主学习意识，提供学习资源和方法指导，鼓励学生自主探索和发现新知识。
顺应是指学习者调整原有的认知结构，以适应新的知识或情境。
平衡是指学习者在同化和顺应过程中，不断调整认知结构，以达到一种相对稳定的状态。
认知结构的改变
顺应
平衡
同化
学习被看作是一个信息加工的过程，学习者主动地选择、接收、处理和存储信息。
信息加工
学习者将编码后的信息存储在记忆中，并在需要时进行提取和应用。
培训领域
在培训领域，认知主义学习理论关注如何有效地传递知识和技能，提高学习者的认知能力和问题解决能力。
心理学领域
在心理学领域，认知主义学习理论用于研究人类的认知过程和行为，解释个体差异和学习障碍。
教育领域
认知主义学习理论在教育领域中广泛应用于课程设计、教学方法和评估等方面，强调以学生为中心的教学策略。
详细描述
教师可以通过问题引导、探究学习、合作学习等方式促进学生的知识建构，引导学生主动思考、发现问题、解决问题，培养学生的自主学习能力和创新思维能力。
认知主义学习理论的实践应用
05
知识构建
认知主义学习理论强调知识是主动构建的，而非被动接受。在学科教学中，教师应引导学生主动探索知识，通过问题解决、实验探究等方式帮助学生形成对知识的理解和构建。
深度学习
认知主义学习理论提倡深度学习，即对知识进行深入理解、分析和应用。在学科教学中，教师应设计具有挑战性的学习任务，引导学生对知识进行深入思考和运用，培养其批判性思维和解决问题的能力。
自主学习
认知主义学习理论认为学习者具有自主学习的能力。在学科教学中，教师应培养学生的自主学习意识，提供学习资源和方法指导，鼓励学生自主探索和发现新知识。
顺应是指学习者调整原有的认知结构，以适应新的知识或情境。
平衡是指学习者在同化和顺应过程中，不断调整认知结构，以达到一种相对稳定的状态。
认知结构的改变
顺应
平衡
同化
学习被看作是一个信息加工的过程，学习者主动地选择、接收、处理和存储信息。
信息加工
学习者将编码后的信息存储在记忆中，并在需要时进行提取和应用。
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认知科学导论
1
▪ 2000年，当人类刚刚跨人新世纪的门槛时， 美国国家科学基金会(NSF)和美国商务部 (DOC)共同资助50多名科学家开展了一个研 究计划，目的是要弄清楚在新世纪哪些学 科是带头学科。
▪ 研究的结果是一份长达680多页的研究报告， 但结论只有4个字母——NBIC。它们分别 代表纳米技术(Nanotechnology)、生物技术 (Biotechnology)、信息技术(Informational technol-ogy)和认知科学(Cognitive science)。
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▪ 心里表征是指信息或知识在心理活 动中的表现和记载的方式。
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人是怎样思考的？
▪ 思维与推理 ▪ 如何从认知科学的角度来理解思维与推理 ▪ ACT-R：一个统合性的认知结构
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▪ 2000年，当人类刚刚跨人新世纪的门槛时， 美国国家科学基金会(NSF)和美国商务部 (DOC)共同资助50多名科学家开展了一个研 究计划，目的是要弄清楚在新世纪哪些学 科是带头学科。
▪ 研究的结果是一份长达680多页的研究报告， 但结论只有4个字母——NBIC。它们分别 代表纳米技术(Nanotechnology)、生物技术 (Biotechnology)、信息技术(Informational technol-ogy)和认知科学(Cognitive science)。
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人是怎样思考的？
▪ 思维与推理 ▪ 如何从认知科学的角度来理解思维与推理 ▪ ACT-R：一个统合性的认知结构
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