基于脑科学的有效教学.ppt
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脑科学PPT课件
• 脑脊液—脑屏障 (brain cerebrospinal fluid barrier)
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33
二．大脑的结构
• 人的大脑(Brain)包括左、右两个半球及连接 两个半球的部分。
• 大脑半球被覆灰质，称大脑皮质，其深部为 白质，或称为髓质。大脑两半球间由巨束纤 维（胼胝体，corpus callosum）相连。
• 睡眠与觉醒相互交替的节律活动不是完全 由环境昼夜交替引起的被动反应,而是身体 内部的振荡机制进行调节和维持的结果。
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1111
一、睡眠的分期
• 成年人正常睡眠是由慢波睡眠与快波睡眠 两个时相周期交替形成的，每夜大约反复 转变4－5次。
• 开始入睡时首先进入慢波睡眠（slow wave sleep, SWS），或称非快速眼动睡 眠(non-rapid-eye-movement sleep,NREM)；
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1155
二 睡眠的生理意义
• 睡眠缺乏或睡眠不足会影响注意力和 记忆的保持。
• 剥夺睡眠与脑力活动过分紧张一样,都会 引起脑疲劳,典型表现是注意力不集中、 记忆减退、情绪波动、思维反应不灵敏 等等。
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1166
三 睡眠的神经机制
• 睡眠与觉醒是生物节律最为重要的外在表现， 睡眠的实施由褪黑素、视交叉上核的节律性 活动，以及脑干上行激活系统、脑干上行抑 制系统，以及大脑皮层、海马边缘系统等神 经结构相互作用、相互影响而得以共同实现。
• 脑主要包括大脑、间脑、小脑、中脑、脑桥 及延髓等六个部分。
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55
原始分区
再分区
主要部位
功能
前脑
端脑
嗅 脑 rhinencephalon
〖2021年整理〗《基于脑科学的“深度学习”简》完整版教学课件PPT
2深度学习过程模型
创造
反思评价
综合、迁移应用
深度理解，分析
模仿，记忆
深 度 学 习
浅层学习
•崔允漷教授认为“深度学习”有四个关键点： • 一是高认知，高认知的起点就是理解； • 二是高投入，即全神贯注； •三是真实任务、真实情境的介入； •四是反思（元认知）。
2核心素养背景下的深度学习
培养全面发展的人
陈从先
3
二、当前课堂教学的反思
• 1、当前课堂教学过多以教师通过说明的方式教给学生教材上的 概念、定理和解题步骤，而后学生进行大量、反复的练习以巩固 和增强他们对教师所教内容的熟练掌握。在这个过程中学生的学 习往往是机械学习、死记硬背，是一种浅层的学习。
• 把精力放在知识的讲授上，忽视了知识的建构过程。把新授课上 成了复习课。未能帮助学生形成正确的物理观念
• 让课堂有“温度”，“暖认知”。 • 有“思维” • 有“反思” • 有“运用” • 有“迁移”
3 基于脑科学的认知特点，实现“深度教学”
• 实践“深度教学”，创建“深度教学”课堂的特征： • 1以创设真实的问题情境为切入点； • 2深在学生的积极主动充分参与； • 3以培养学生思维能力为核心； • 4关键在知识的运用与迁移； • 5以激发美好的情感为主旋律。
• 动手操作与实践不足。
对当前课堂教学存在的问题的反思： ——关于学生学习的模型的认识
我的教研主张与教学实践：
• 促“深度学习”、引“专业成长”
三、何为“深度学习”？
• “深度学习”是指多层的人工神经网络和训练它的方法，它促进了 人工智能领域的发展。 • 认知心理学家也在认知领域提出“深度学习”概念，“深度学习”是 相对于“浅层学习”的一个概念。 • 所谓“深度学习”就是指在教师引领下，学生围绕着具有挑战性的 学习主题，学习者积极主动地参与，理解性学习，批判性的学习 方式，形成积极的情感态度和价值观，培养学生思维能力为核心， 基于“问题解决”的应用性、迁移性学习方式。
基于脑科学的有效教学PPT课件
• 《Brain Rules》中译《让大脑自由》
27
科学用脑法
Brain Rules28
科学用脑法
运动增加大脑活力
exercise Rule #1: Exercise boosts brain power.
29
运动能增加大脑氧气供应，提高思 考效率。越运动，大脑越聪明。
30
锻炼不仅有益 健康，实际上 也促进学习。
个学生提供适合的教育。
—国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）
14
学习是人类适应环境变
化所采用的一种生存机
制，在大脑这个微环境
里细胞与细胞之间形成
连接 新的
，以便
接力传送信息。
——达尔文
15
让我们了解和掌握
基于脑科学的学习
16
脑科学研究的发展趋势：
（1）细胞和分子水平； （2）从整合观点来研究神经系统的功能； （3）功能性磁共振（fNMR） 的脑成像技术 和正电子发射断层扫描(PET)技术的发展和 运用； （4）研究基于脑科学的学习、记忆、思维、 情感、创造等。
Source: National Education Association. Doubts & Certainties, January/February 1994. Material adapted
from Renate Nummela Caine and Geoffrey Caine, Making Connections: Teaching and the Human Brain,
导致心脏病，并影响学习能力。
• 处于压力之下的个体罹患普通感冒的风险
是常人的3倍。
47
中国孩子的自杀率位居世界第一
《脑科学与教育》课件
情绪调节
介绍如何帮助学生识别、表达 和管理情绪，以及如何通过情 绪调节来提高学习效率。
压力与心理健康
关注学生面临的压力和心理问 题，以及如何通过心理干预和 支持来减轻压力和促进心理健
康。
社会性与道德发展
社会认知
道德发展
研究如何培养学生的社会认知能力，包括 理解他人观点、情感和社会规范等。
探讨道德认知和道德情感的形成过程，以 及如何通过教育来促进学生的道德发展。
提供理论支持和指导。
教育过程中需要充分考虑大脑的 可塑性，通过科学的教育方法和
手段促进学生的全面发展。
脑科学研究的新成果可以及时转 化为教育实践，提高教育教学的
质量和效果。
研究目的与意义
01
研究《脑科学与教育》的目的是 深入探讨大脑发展与教育教学的 关系，为教育实践提供科学依据 和指导。
02
研究意义在于促进教育教学的科 学化、专业化发展，提高教育教 学的质量和效果，培养更多具备 创新能力和综合素质的人才。
CHAPTER 02
脑科学基础知识
脑的生理结构
01
02
03
脑的基本构成
脑由大脑、小脑、脑干等 部分组成，各部分具有不 同的功能和特点。
大脑的左右半球
大脑分为左右两个半球， 各自负责不同的思维和行 为活动。
神经元和突触
神经元是脑的基本单元， 通过突触进行信息传递， 形成复杂的神经网络。
脑的工作机制
学习策略
探讨如何根据大脑的学习机制来设计更有效的学习策略和技巧，例如 间隔重复、生成效应等。
记忆干预
讨论如何通过训练和干预来改善记忆力和提高记忆力，例如认知训练 、记忆术等。
情绪与动机
情绪与学习
脑科学教育研究入门基础精品PPT课件
性就比较容易理解。假设亿万年前，生物之间存在的某些
很小的差异，逐渐形成明显差异，以致成为不同物种。
• 3）、幼儿教育的敏感期 不被人注意的婴儿早期的环境和 教育的差异会导致人的智能重大差异，一言以蔽之“天赋”
（二）、脑是自然界最复杂的系统
• ●近代科学从确定论起步走到自己的终 点，现代科学从不 确定论开始开创全新的时代，所以确定论和不确定论反映 人类认识的不同发展阶段
• 3）. 教育反思之二——中国人为什么缺乏创造性？ • ● 我们的基础教育课程主体是一个确定论课程体
系，确定论是一个严密的逻辑体系，能培养按逻 辑思维处理事情的品质，但是，真实世界并不服 从确定论逻辑。确定是相对的，不确定是绝对的。 • ●不确定性是创新的源泉，我们的基础教育课程缺 少不确定性课程，也是抑制创造力的重要原因。 这就回答了“优秀生工作岗位往往缺乏创造性” 的问题。 • 结论：应该关注“不确定性课程”内容。如，强 化遗传的变异，随机问题等课程内容。
况下对非线性系统的一种可以接受的近似描述。
• ●非线性的重要意义
非线性作用是复杂性的主是要根源.是系统无限多样 性、不可预测性和差异性的根本原因。非线性思维是一种 直面事物本身的复杂性以及事物之间相互关系的复杂性、 运用超越直线式的思维去力争更清晰的理解和把握认识对 象的思维方式。
科学研究发端于线性。经典物理研究起始于线性模型， 如质点、匀速直线运动；弹性形变、弹性碰撞、单摆、简 谐运动等都是忽略很多因素后的理想模型。物理学历史表 明，正是伽利略、牛顿提出理想模型思想才开创了辉煌的 经典力学时代。但是经典力学只是真实世界的近似。应用 力学，如航空、航天领域都是非线性的，都不能用简单模 型计算。
• 心理异常，狂躁发怒等
5、初值的敏感性
基于脑科学的学习力解析PPT课件
22
• 人脑的发育大致可以成两个大的阶段，一个是从 受孕到出生；另一个时期是从出生以后直到二十 多岁。脑的发育在第一个时期里是十分重要的， 它主要受到基因的影响。在第二个时期里，脑的 发育可以概括成以下七个方面的变化：1，轴突和 树突的发育；2，突触的生成；3，突触的剪除； 4，神经递质的变化；5，髓鞘化；6，整个脑的 生长；7，皮层回路的变化《17》。
8
学习的细胞层面
• 神经元——灰质 • 神经突触——白质 • 突触传递的长时程增强或长时程抑制； • 习惯化与敏感化的神经机制
9
神经通路和网络
神经活动实质：生物电流运动 神经放电模式：兴奋和抑制 神经元连接形成神经元阵列（网络） 先天环路 逻辑环路 发散环路 神经元共同兴奋导致相互连接 网络间的电流形成信息流 神经网络具有协同性（感觉与运动协同）
25
氧气、水、营养与学习力
• 提高神经递质产生、保证生物电的传到， 神经活动的正常运行。
26
环境激发内驱力——学习动力
我快乐——学习的原动力 我需要——内驱力 我激励——自我激励 我被迫—— 环境压力 、系统动力 我感染——群体动力
27
数码信息与学习力
• 敏感信息、优选信息、识别信息 • 手机信号的传递原理 • 信息在大脑神经网络中以数码的形式传递、
16
17
神经递质分泌与学习力
• 由于化学过程的参与，使得神经网络即使 是结构没有变化，也会在瞬间，因神经递 质的变化而导致等效的网络特性发生很大 变化。
• 大脑的学习功能实际上就是兴奋和抑制的 过程。
18
神经递质和学习力
• 胆碱与记忆有关； • 阿托品中毒可以影响新近记忆； • 安菲他明能增强记忆的保持，利血平可以破坏记
• 人脑的发育大致可以成两个大的阶段，一个是从 受孕到出生；另一个时期是从出生以后直到二十 多岁。脑的发育在第一个时期里是十分重要的， 它主要受到基因的影响。在第二个时期里，脑的 发育可以概括成以下七个方面的变化：1，轴突和 树突的发育；2，突触的生成；3，突触的剪除； 4，神经递质的变化；5，髓鞘化；6，整个脑的 生长；7，皮层回路的变化《17》。
8
学习的细胞层面
• 神经元——灰质 • 神经突触——白质 • 突触传递的长时程增强或长时程抑制； • 习惯化与敏感化的神经机制
9
神经通路和网络
神经活动实质：生物电流运动 神经放电模式：兴奋和抑制 神经元连接形成神经元阵列（网络） 先天环路 逻辑环路 发散环路 神经元共同兴奋导致相互连接 网络间的电流形成信息流 神经网络具有协同性（感觉与运动协同）
25
氧气、水、营养与学习力
• 提高神经递质产生、保证生物电的传到， 神经活动的正常运行。
26
环境激发内驱力——学习动力
我快乐——学习的原动力 我需要——内驱力 我激励——自我激励 我被迫—— 环境压力 、系统动力 我感染——群体动力
27
数码信息与学习力
• 敏感信息、优选信息、识别信息 • 手机信号的传递原理 • 信息在大脑神经网络中以数码的形式传递、
16
17
神经递质分泌与学习力
• 由于化学过程的参与，使得神经网络即使 是结构没有变化，也会在瞬间，因神经递 质的变化而导致等效的网络特性发生很大 变化。
• 大脑的学习功能实际上就是兴奋和抑制的 过程。
18
神经递质和学习力
• 胆碱与记忆有关； • 阿托品中毒可以影响新近记忆； • 安菲他明能增强记忆的保持，利血平可以破坏记
人体脑科学教学课件
突触：神经元之间的连接点，负责 信息传递
神经递质：神经元之间传递信息的 化学物质
动作电位：神经元传递信息的基本 形式，通过电信号传递信息
神经回路：多个神经元之间的连接， 形成信息传递的复杂网络
学习与记忆的脑机制
学习与记忆的神经基础
01
神经元：大脑的基本结构和功能单 位
03
神经递质：神经元之间传递信息的 化物质提取记忆：大脑通过激活相应的神经元来提取记忆，这种激活被称为神经激 活。
记忆巩固：大脑通过加强神经元之间的连接来巩固记忆，这种加强被称为神 经可塑性。
学习与记忆的神经可塑性
神经可塑性：大脑在学习和记忆过程中发生的结构和功能变化
神经可塑性与学习：大脑在学习过程中形成新的神经连接，增强记忆
神经可塑性与记忆：大脑在记忆过程中形成新的神经连接，增强记忆 神经可塑性与遗忘：大脑在遗忘过程中，神经连接减弱或消失，导致记忆减 退
05
海马体：与学习和记忆密切相关的 大脑区域
突触：神经元之间的连接点，负责 信息传递
02
长时程增强效应：神经元之间的连 接强度可以随着学习而改变
04
前额叶皮层：与决策、计划和执行 功能密切相关的大脑区域
06
大脑如何存储和提取记忆
短期记忆：大脑通过神经元之间的连接来存储信息，这种连接被称为突触。
长期记忆：大脑通过改变神经元之间的连接强度来存储信息，这种改变被称 为突触可塑性。
脑细胞：大脑的基本组成单位，包 括神经元、胶质细胞等
神经元：大脑的基本功能单位，负 责传递信息
神经递质：神经元之间传递信息的 化学物质
脑区：大脑的不同区域，负责不同 的功能
脑科学的研究领域
认知神经科学：研究 大脑如何进行信息处
神经递质：神经元之间传递信息的 化学物质
动作电位：神经元传递信息的基本 形式，通过电信号传递信息
神经回路：多个神经元之间的连接， 形成信息传递的复杂网络
学习与记忆的脑机制
学习与记忆的神经基础
01
神经元：大脑的基本结构和功能单 位
03
神经递质：神经元之间传递信息的 化物质提取记忆：大脑通过激活相应的神经元来提取记忆，这种激活被称为神经激 活。
记忆巩固：大脑通过加强神经元之间的连接来巩固记忆，这种加强被称为神 经可塑性。
学习与记忆的神经可塑性
神经可塑性：大脑在学习和记忆过程中发生的结构和功能变化
神经可塑性与学习：大脑在学习过程中形成新的神经连接，增强记忆
神经可塑性与记忆：大脑在记忆过程中形成新的神经连接，增强记忆 神经可塑性与遗忘：大脑在遗忘过程中，神经连接减弱或消失，导致记忆减 退
05
海马体：与学习和记忆密切相关的 大脑区域
突触：神经元之间的连接点，负责 信息传递
02
长时程增强效应：神经元之间的连 接强度可以随着学习而改变
04
前额叶皮层：与决策、计划和执行 功能密切相关的大脑区域
06
大脑如何存储和提取记忆
短期记忆：大脑通过神经元之间的连接来存储信息，这种连接被称为突触。
长期记忆：大脑通过改变神经元之间的连接强度来存储信息，这种改变被称 为突触可塑性。
脑细胞：大脑的基本组成单位，包 括神经元、胶质细胞等
神经元：大脑的基本功能单位，负 责传递信息
神经递质：神经元之间传递信息的 化学物质
脑区：大脑的不同区域，负责不同 的功能
脑科学的研究领域
认知神经科学：研究 大脑如何进行信息处
教育与脑科学(课堂PPT)
4
现代神经科学
现代神经科学
分子生物学 细胞生物学 解剖学 组织学 发育生物学 生理学 生物化学 生物物理学 遗传学 药理学 免疫学 病理学 神经病学 精神病学 影像学 计算网络 控制论 心理学 认知科学
互相促进 脑科学的发展
5
脑科学的基本发现
幼儿的大脑
大脑突触的修剪
脑功能展出原来目标区细胞组织的特性。 • 假如把一块皮质移植到新的地点区，他的投射会有新地方的特质，而不再是它原来地
方的特质。 • 假如小猴的婴儿期便把高层皮质功能区两边都切除的话，比较远的区域会延伸过来替
代这个被切除的地方的功能。
大脑的可塑性不只是针对幼儿阶段而言，人的大脑终其一生一直在改变。
14
15
脑功能定位
16
THANK YOU FOR WATICHING
敖琪
17
脑科学
Add your text in here
1
C目 录 ONTENTS
1
脑科学的兴起
2
脑科学的定义
3
脑科学的基本发现
2
脑科学的兴起
1989年，美国老布什政府时期，提出“脑的十年”计划
1991年，欧洲出台了“欧洲脑十年”
1996年，日本也制定了为期十年的“脑科学时代计划”
我国； 1992年，“脑功能及其细胞和分子基础”国家科委重大 基础研究项目
的经验对于脑细胞与脑细胞之间的 联结——突触间形成的神经传导网 络的建立具有重要意义。
早期经验除了有利于或事实上在加强 这种神经联系外，也在选择和修剪这 种联系。 出生时，约有1000亿个神经元，每个 神经元可以形成15000个突触。头三
55% 年时突触大量形成的时期。
现代神经科学
现代神经科学
分子生物学 细胞生物学 解剖学 组织学 发育生物学 生理学 生物化学 生物物理学 遗传学 药理学 免疫学 病理学 神经病学 精神病学 影像学 计算网络 控制论 心理学 认知科学
互相促进 脑科学的发展
5
脑科学的基本发现
幼儿的大脑
大脑突触的修剪
脑功能展出原来目标区细胞组织的特性。 • 假如把一块皮质移植到新的地点区，他的投射会有新地方的特质，而不再是它原来地
方的特质。 • 假如小猴的婴儿期便把高层皮质功能区两边都切除的话，比较远的区域会延伸过来替
代这个被切除的地方的功能。
大脑的可塑性不只是针对幼儿阶段而言，人的大脑终其一生一直在改变。
14
15
脑功能定位
16
THANK YOU FOR WATICHING
敖琪
17
脑科学
Add your text in here
1
C目 录 ONTENTS
1
脑科学的兴起
2
脑科学的定义
3
脑科学的基本发现
2
脑科学的兴起
1989年，美国老布什政府时期，提出“脑的十年”计划
1991年，欧洲出台了“欧洲脑十年”
1996年，日本也制定了为期十年的“脑科学时代计划”
我国； 1992年，“脑功能及其细胞和分子基础”国家科委重大 基础研究项目
的经验对于脑细胞与脑细胞之间的 联结——突触间形成的神经传导网 络的建立具有重要意义。
早期经验除了有利于或事实上在加强 这种神经联系外，也在选择和修剪这 种联系。 出生时，约有1000亿个神经元，每个 神经元可以形成15000个突触。头三
55% 年时突触大量形成的时期。
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9
教育工作的根本要求
• 关心每个学生，促进每个学生主动地、 生动活泼地发展；
• 尊重教育规律和学生身心发展规律， 为每个学生提供适合的教育。
—国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）
学习是人类适应环境变 化所采用的一种生存机 制，在大脑这个微环境 里细胞与细胞之间形成
连接 新的
• 假如，是创意灵感的起点，是培养学生创意思维的“支架” • ———————————————————————— • 假如地心引力每天停止一秒钟，会发生什么现象? • 假如动物比人类聪明呢? • 假如世界没有摩擦力? • 假如…… • • 去网上搜索一下，看看女作家谌容（chén róng）的短篇小说
睡眠
有助于思考
睡眠是大脑在恢复生命力40
睡眠不足会伤害注意 力、执行力、记忆力、 心情和思考能力。
我国中小学生的睡眠普遍不足
教学建议：
• 每天午睡，半小时为宜。 • 保证晚上11点前入睡。 • 疲倦时要先睡眠，然后再学习。
压力损伤大脑
压力影响大脑工作
• 长期的压力会影响大脑工作和身心健 康，导致心脏病，并影响学习能力。
• 处于压力之下的个体罹患普通感冒的 风险是常人的3倍。
44
中国孩子的自杀率位居世界第一
——《生命时报》，2011年3月29日第16版报道
• 考试和分数压力 • 家长没有重视和理解 • 缺乏社会帮助
教学建议：
• 专注当前的工作，不为下一次的任务 过度焦虑。
• 工作学习做好规划。 • 今日事争取今日毕。 • 放弃一些事情，退后一步自然宽，减
21世纪后…
约翰·梅迪纳
• 研究人脑发展基因以 及精神病遗传学问题 的发展分子生物学家
• 华盛顿大学医学院和 西雅图太平洋大学教 授
• 西雅图太平洋大学应 用学习研究脑中心主 任
约翰·梅迪纳 (John Medina)
• 美国国家教育委 员会顾问，经常 针对神经病学与 教育的关系发表 评论
• 《Brain Rules》中译《让大脑自由》
，以便
接力传送信息。
——达尔文
12
让我们了解和掌握
基于脑科学的学习
脑科学研究的发展趋势：
（1）细胞和分子水平； （2）从整合观点来研究神经系统的功能； （3）功能性磁共振（fNMR） 的脑成像技术 和正电子发射断层扫描(PET)技术的发展和 运用； （4）研究基于脑科学的学习、记忆、思维 、情感、创造等。
科学用脑法
Brain Rules
科学用脑法
运动增加大脑活力
exercise Rule #1: Exercise boosts brain power. 26
运动能增加大脑氧气供应，提高思 考效率。越运动，大脑越聪明。
27
锻炼不仅有益 健康，实际上 也促进学习。
科学用脑法
氧气增加大脑活力
教学建议：
轻压力。
培养学生的创造力从脑做起
环境 锻炼
氧气 饮水 睡眠
减轻学业压力 ……
热身活动：颈椎操
科学用脑法
关注 大脑不
枯燥的事物
单调、乏味、枯燥、无趣、厌烦、 51
单调、乏味、枯燥、无趣、厌烦… 影响情绪
情绪影响大脑
52
兴趣和情绪影响教学效果
注意力集中的时间10分钟
注意力10分钟法则
注意力 课堂教学时间（分）
1、运用大脑思考的时候，包括工作、学习等，在氧 气充足的地方进行；
2、运动的时候思考问题，尤其是难题； 3、学习时候多动动，多开窗； 4、坚持课间操； 5、中午的时间可以到外头走走20分钟，再回办公室； 6、晚自习中途到室外活动和深呼吸； 7、不要长时间静坐（看电视或计算机）； 8、根据脑科学设计学习环境。
16
美国教育学会 提出： (National Education Association ）
基于脑的学习12条原则
17
基于脑的学习12条原则
（美国教育学会，National Education Association ）
1. 大脑是一个并行处理器； 2. 学习涉及整个生理学 ； 3. 意义的搜寻是与生具有的 ； 4. 通过形成范型认识世界； 5. 情感对范型形成是关键； 6. 脑同时感知和创造部分与整体 ；
基于脑科学的有效教学
序言 如果有人问:
你最关心的有效教学是什么？
2
而很少有人会回答：
这个人类与生俱来的珍贵资源，
却被忽略！
决定你的一切！
人脑的进化
6
婴儿大脑重现人脑2500万年进化史
科学研究发现：
人类用脑思考
我们用“脑” 学习与思考
却从未学过
如何用脑
……脑科学研究人脑结构与功能 脑科学指导我们如何学习
基于脑的12条学习原则(续)
7.学习包括集中注意和边缘性感知； 8.学习包括有意识与无意识的过程； 9. 我们至少有2套记忆系统，一套空间记忆
系统和一套机械记忆系统； 10.当事实与技能镶嵌在丰富的空间记忆中
时,脑的理解与记忆最佳； 11.学习因挑战而增强, 因威胁而抑制； 学用脑法
环境增加大脑活力
但是…
32
看一看你身边的教学环境… 想一想你是如何学习和工作的…
让大脑更有活力
颜色.空间与学习环境设计
学校环境
国外教室
水：脑细胞的组成
37
科学饮水促进脑的发育
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警惕10个喝水坏习惯
1. 饮水机从来不洗； 2. 自来水一烧开就喝； 3. 爱喝瓶装水； 4. 千滚水（电水壶、饮水机等反复烧水） 5. 不渴不喝水； 6. 每天喝不够6杯水（1200毫升）； 7. 喝饮料代水； 8. 早起不喝水，到老都后悔； 9. 吃咸了不马上补充水； 10.睡觉前不喝水。
14
脑功能定位技术研究
脑工作记忆研究
maintenance of items in spatial working memory (green)
selection of an item from working memory (red)
James B. Rowe et al. Science paper 2001
梅迪纳博士的建议
• 课堂教学每10分钟需要改变：
– 讲有关的故事 – 演示有关的视频 – 开展有关的活动 – 进行互动作业 – 组织有关的游戏 – ……
丰富教学策略
启发-活跃-拓宽
思维
教学策略卡片
“假如”（If……）教学法的创新魅 力
• 从假如开始，人的思维的方向发生了转变，一切以前认为 不可能发生的事情都变成可能发生了。
教育工作的根本要求
• 关心每个学生，促进每个学生主动地、 生动活泼地发展；
• 尊重教育规律和学生身心发展规律， 为每个学生提供适合的教育。
—国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）
学习是人类适应环境变 化所采用的一种生存机 制，在大脑这个微环境 里细胞与细胞之间形成
连接 新的
• 假如，是创意灵感的起点，是培养学生创意思维的“支架” • ———————————————————————— • 假如地心引力每天停止一秒钟，会发生什么现象? • 假如动物比人类聪明呢? • 假如世界没有摩擦力? • 假如…… • • 去网上搜索一下，看看女作家谌容（chén róng）的短篇小说
睡眠
有助于思考
睡眠是大脑在恢复生命力40
睡眠不足会伤害注意 力、执行力、记忆力、 心情和思考能力。
我国中小学生的睡眠普遍不足
教学建议：
• 每天午睡，半小时为宜。 • 保证晚上11点前入睡。 • 疲倦时要先睡眠，然后再学习。
压力损伤大脑
压力影响大脑工作
• 长期的压力会影响大脑工作和身心健 康，导致心脏病，并影响学习能力。
• 处于压力之下的个体罹患普通感冒的 风险是常人的3倍。
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中国孩子的自杀率位居世界第一
——《生命时报》，2011年3月29日第16版报道
• 考试和分数压力 • 家长没有重视和理解 • 缺乏社会帮助
教学建议：
• 专注当前的工作，不为下一次的任务 过度焦虑。
• 工作学习做好规划。 • 今日事争取今日毕。 • 放弃一些事情，退后一步自然宽，减
21世纪后…
约翰·梅迪纳
• 研究人脑发展基因以 及精神病遗传学问题 的发展分子生物学家
• 华盛顿大学医学院和 西雅图太平洋大学教 授
• 西雅图太平洋大学应 用学习研究脑中心主 任
约翰·梅迪纳 (John Medina)
• 美国国家教育委 员会顾问，经常 针对神经病学与 教育的关系发表 评论
• 《Brain Rules》中译《让大脑自由》
，以便
接力传送信息。
——达尔文
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让我们了解和掌握
基于脑科学的学习
脑科学研究的发展趋势：
（1）细胞和分子水平； （2）从整合观点来研究神经系统的功能； （3）功能性磁共振（fNMR） 的脑成像技术 和正电子发射断层扫描(PET)技术的发展和 运用； （4）研究基于脑科学的学习、记忆、思维 、情感、创造等。
科学用脑法
Brain Rules
科学用脑法
运动增加大脑活力
exercise Rule #1: Exercise boosts brain power. 26
运动能增加大脑氧气供应，提高思 考效率。越运动，大脑越聪明。
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锻炼不仅有益 健康，实际上 也促进学习。
科学用脑法
氧气增加大脑活力
教学建议：
轻压力。
培养学生的创造力从脑做起
环境 锻炼
氧气 饮水 睡眠
减轻学业压力 ……
热身活动：颈椎操
科学用脑法
关注 大脑不
枯燥的事物
单调、乏味、枯燥、无趣、厌烦、 51
单调、乏味、枯燥、无趣、厌烦… 影响情绪
情绪影响大脑
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兴趣和情绪影响教学效果
注意力集中的时间10分钟
注意力10分钟法则
注意力 课堂教学时间（分）
1、运用大脑思考的时候，包括工作、学习等，在氧 气充足的地方进行；
2、运动的时候思考问题，尤其是难题； 3、学习时候多动动，多开窗； 4、坚持课间操； 5、中午的时间可以到外头走走20分钟，再回办公室； 6、晚自习中途到室外活动和深呼吸； 7、不要长时间静坐（看电视或计算机）； 8、根据脑科学设计学习环境。
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美国教育学会 提出： (National Education Association ）
基于脑的学习12条原则
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基于脑的学习12条原则
（美国教育学会，National Education Association ）
1. 大脑是一个并行处理器； 2. 学习涉及整个生理学 ； 3. 意义的搜寻是与生具有的 ； 4. 通过形成范型认识世界； 5. 情感对范型形成是关键； 6. 脑同时感知和创造部分与整体 ；
基于脑科学的有效教学
序言 如果有人问:
你最关心的有效教学是什么？
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而很少有人会回答：
这个人类与生俱来的珍贵资源，
却被忽略！
决定你的一切！
人脑的进化
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婴儿大脑重现人脑2500万年进化史
科学研究发现：
人类用脑思考
我们用“脑” 学习与思考
却从未学过
如何用脑
……脑科学研究人脑结构与功能 脑科学指导我们如何学习
基于脑的12条学习原则(续)
7.学习包括集中注意和边缘性感知； 8.学习包括有意识与无意识的过程； 9. 我们至少有2套记忆系统，一套空间记忆
系统和一套机械记忆系统； 10.当事实与技能镶嵌在丰富的空间记忆中
时,脑的理解与记忆最佳； 11.学习因挑战而增强, 因威胁而抑制； 学用脑法
环境增加大脑活力
但是…
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看一看你身边的教学环境… 想一想你是如何学习和工作的…
让大脑更有活力
颜色.空间与学习环境设计
学校环境
国外教室
水：脑细胞的组成
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科学饮水促进脑的发育
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警惕10个喝水坏习惯
1. 饮水机从来不洗； 2. 自来水一烧开就喝； 3. 爱喝瓶装水； 4. 千滚水（电水壶、饮水机等反复烧水） 5. 不渴不喝水； 6. 每天喝不够6杯水（1200毫升）； 7. 喝饮料代水； 8. 早起不喝水，到老都后悔； 9. 吃咸了不马上补充水； 10.睡觉前不喝水。
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脑功能定位技术研究
脑工作记忆研究
maintenance of items in spatial working memory (green)
selection of an item from working memory (red)
James B. Rowe et al. Science paper 2001
梅迪纳博士的建议
• 课堂教学每10分钟需要改变：
– 讲有关的故事 – 演示有关的视频 – 开展有关的活动 – 进行互动作业 – 组织有关的游戏 – ……
丰富教学策略
启发-活跃-拓宽
思维
教学策略卡片
“假如”（If……）教学法的创新魅 力
• 从假如开始，人的思维的方向发生了转变，一切以前认为 不可能发生的事情都变成可能发生了。