《脑学习的生理基础》PPT课件.ppt

脑学习的生理基础,高效学习李军,鱼牛的故事图片结论：知识学习是主动建构过程，知识是不可以传授的。识字为先生向技术化转变。教师的作用：创设学习的氛围、知识的呈现方式、高考钉子户学习障碍或者人格障碍,学习要点,1、大脑学习的生理基础，掌握脑的规律2、学习障碍的了解3、情绪调控与课堂4、常见学习心理问题5、知识是怎样建立体系的6、知识分类及教学设计,脑，最后最伟大的研究前沿-是宇宙中已知的最复杂的物质。-詹姆士.华生在当今的科学界,没有一个领域,比对神经系统的研究进展更为迅速、吸引更多的关注、并预示着我们自身更为深刻的洞察。-高尔顿对脑科学的研究将是人类又一次伟大的飞跃，人类将进入一个新的飞速发展的时代。,人类科学的进步历程,瓦特发明蒸汽机-人类进入蒸汽时代卡尔本茨发明内燃机-人类进入电汽时代电子技术的广泛应用-人类进入电子时代计算的发明和广泛应用-人类进入信息时代脑神经科学的重大发现使人类的学习与交流进入一个重大的新时代。-学习革命的时代,心身关系问题,物质世界法则和物体脑身体,心理世界法则和观念认知心灵,大脑,神经细胞的结构,组成大脑的神经细胞,一个完整的大脑细胞,人脑由140160亿个神经细胞组成。一个神经细胞约有1000-30000个突触，能接收来自300010000个其它神经细胞的信息。,细胞与细胞的联接点称为突触。人脑大约有1015个突触。,化学神经递质的传送,化学神经递质的传送使信息传递成为可能，表现了人类大脑的物质学习的基础，反应了人类学习的基本规律。,出生时期,6岁,14岁,细胞的自然修剪与用进费退,怀孕42天孩子的第一个脑细胞问世0岁具有成人脑力基础20%（遗传）03岁具有成人脑力基础的20%50%47岁脑容量定型期，具有成人脑力基础50%80%。815岁脑通道定型期，具有成人脑力基础80%95%,人脑是怎样获取信息的,大脑的分区工作,某小学三年级学生莉莉，家长介绍记忆力惊人，识记生字过目不忘，尤其对图片的记忆力更是不差分毫，一二年级时学习成绩优秀，几乎都能考到双百。升入三年后，家长感觉孩子有问题，需要理解的知识怎么讲也不明白，与人交往表现刻板，对班级同学的违纪行为反复强调，无法理解。,成长经历,成长经历-童年时由于父母工作忙，没有时间照顾孩子，孩子基本由莉莉的奶奶照顾，奶奶还要看管自家的超市。莉莉从小喜欢看电视，无论什么节目都喜欢，看电视后，莉莉就会安静下来，这样，莉莉每天看电视的时间很长，上学前的大部分时间都是在电视机前渡过的。,脑科学的分析,人类获取信息的方式由感觉器官把信息传入大脑中的海马体，在海马体中进行初步的加工，然后，把信息传入大脑的相应皮层。在这一过程中，海马体的信息加工至关重要，决定着存入大脑皮层知识的质量。莉莉，由于长期超负荷刺激和脑生理发育不够成熟，海马体的加工非常薄弱，信息直接进入大脑皮层。,辅导方案,1、脑生理问题的修复是一个漫长的过程，莉莉是在脑生理发育的关键期出现的问题，一般情况下不会出现质的改变。2、提高信息加工的意识，使用关键词、关键图的方式训练信息加工的意识。,弗佑尼斯的故事,弗佑尼斯在一次意外的事故中，头部受伤，后来很幸运的恢复了，但弗佑尼斯的大脑发生了巨大的变化。他的大脑就像照相机一样，每天把看到的东西，原封不动的记录下来，他会注意到每一个细节，如果用时间来衡量，他会用一天的时间来回忆昨天发生的事情，比如:我们看到了一棵树，他会把每片树叶都清晰的记下来。他的大脑不能忘记不能忽略所有的事情，我们称这样的记忆为照相式记忆。他能够对自幼以来的全部日子进行重建，但每重建一天就要花一天的时间。视而不见、听而不闻,正常人接收信息是什么样的？抽象的，我们的大脑不是把客观世界复制在自己的信息库里。我们每个人看客观世界是不一样的，知识在我们的大脑内是主观的，学生大脑内的学科知识与老师大脑内的学科知识有什么不同？,脑损伤病人的证明,多元智能与脑功能分区,加德纳的多元智力说：言语智力、数学逻辑智力、肢体运动智力、音乐智力、空间智力、内省智力、人际交往智力、自然智力等。后来心理学家把人的智能确定为120多种，每种智能在每个人的身上表现不同，成为个体独有的智能特点。,多元智能与脑区,1、遗传因素，家族遗传史在一定程度上决定了学习者的智能结构。有些智力具有明显的遗传特点，如：音乐智力、肢体运动智力、空间智力等。2、童年期的开发，童年是儿童智能形成的关键期，怎样的环境、怎样的教养方式决定了儿童后来的发展框架。3、自我学习的结果。儿童的自我学习是成长中的关键因素。,多元智能与学科,1、某些智能突出，决定了学习者是否擅长某些领域。2、学科学习、学习能力与大脑发育有关。3、教育的核心不是纠正不足，而是扬长避短。木桶短板效应的危害。家庭教育中的盲从。学科学习在一定程度上是可以弥补智能的不足，但是不能起到根本的改变。,关于脑研究的两种观点,一、刚出生孩子大脑是白板的说法。科学证明婴儿出生后，有对某些信息的偏好，有自己喜欢的信息加工方式。从这一点看，学习具有一定的遗传性。后天的科学的辅导仍起决定作用。二、脑的潜能是无限的说法，科学证明大脑内有很多静区，这些静区它们承担着很重要的工作，主要负责对人的行为语言的监控，而不是待开发区。但脑是不断发展的，大脑皮层在不断壮大。三、右脑开发问题，左右脑的协调发展才会培养出高水平的学生。,神经生理学的实验,加利福尼亚伯克利大学40年的研究:贫瘠环境与丰富环境老鼠的对比。贫瘠环境的组成:每只老鼠都有单独的笼子，笼子都有坚固的墙，这样老鼠之间互相看不到也摸不到。笼子被放在隔离的、安静的、光线微弱的房间里。,丰富环境中的老鼠:老鼠住在大笼子里，1012个一组，有梯子、轮子、盒子和平台等组成的玩具。笼子被放在大的、明亮的房间里，玩具每天都变化，老鼠每天都参加一个在大场地的探索活动，它们56个一组，有栏杆拦着，且这些栏杆的图案每天都有变化。,实验结果,时间:两个星期1、脑重量的变化。2、一般的感觉区域厚10%，感觉整合区域厚14%，与冲动传输有关的酶也有所增加。3、胶质细胞的总数变化了14%，胶质细胞对脑功能的发挥是很关键的，因为它可以为神经元和脑细胞提供营养，而脑细胞则传递所有脑功能所必须的信号。4、脑血管的直径增加。研究爱因斯坦的大脑于此结论相吻合，即脑血管粗，胶质细胞多。,未经刺激,经过刺激,大脑训练与脑功能的增强,细胞数目不变，突触的密度增加,给心理咨询的启示,1、学习是脑生理变化的结果，人的一生无论年龄的大小脑的生理是不断变化的，今天的脑与昨天的脑是不一样的。2、心理问题存在脑生理的问题，心理工作者要区分些是可以咨询的，那些是需要药物治疗的，单纯的药物治疗能起到怎样的作用。3、脑生理的发展存在关键期。4-5岁是人学习能力发展的关键期。4、要注意来访者心理年龄而不是生理年龄。,对教育的意义,一、开始是关键，人生最初的五年。二、学习和成熟不可能真正的分开。A（独特的脑）+B(独特的环境）=C（A+B组织成的独特的脑）C+D(一个独特的不断变化的环境)=独一无二的个性特征的大脑。三、环境在生理上影响了大脑的发展。四、变化的时程不同，个体的发育受遗传及环境的影响。,案例,某校初一学生张立，学习成绩特别差，考试时数学、语文、英语基本是个位数，没有办法听懂老师的讲课。自上学以来无论大考小考都是班级到第一，只有小学二年级时考过一次倒第二。诊断:重度学习障碍成长经历:出生后表现理解事物时比其他孩子慢，三岁时才会叫爸爸妈妈，才知道自己需要的东西可以通过语言表达出来。因为父母工作忙，父亲对孩子的期望比较高，认为自己文化水平不高，孩子要从小抓起。五周岁上学，上学以来一直成绩不佳。曾找过老师一对一的家教，但效果不好。经了解母亲怀孕期间没有服用各种对胎儿不利的药物。童年早期也未有重大的不良的刺激。,大脑功能的分区示意图,常见的因脑功能问题引发的学习障碍,1、海马体损伤或开发不足导致的记忆功能不足。2、自我管理功能区的发育不足，导致的自我监控水平不足。多动症、失能儿童。3、杏仁核引发的情绪障碍。情绪情感冷漠、过度暴躁等4、言语中枢发育不足，导致的语言障碍。5、数学逻辑发育迟缓导致的数学学习困难等。,杨凌，初中二年级学生，家长反映头脑聪明学习不勤奋，多次请家教辅导无效，成绩一直徘徊在班级后四十名。辅导老师反映，杨凌理解快，只要老师讲完的知识，会很快的接收理解，做题的正确率也很高，但，第二天或隔几天基本都忘记了，什么也不会。往往第一次上课，老师认为他很有潜力，但第二天却很令人失望。,神经生理学的分析,一、知识在大脑中的建构是生理的表现，杨凌在知识建构上，一定存在问题。二、记忆可分为短时记忆、长时记忆和永久性记忆。杨凌的记忆可看作短时记忆，短时记忆可几分钟到几小时甚至几天。三、知识由海马体进入长时记忆，杨凌所学的知识一定停留在海马体，然后消失。,辅导方案,1、诊断杨凌长时记忆中的知识储备2、确定学习内容，怎样把新学的知识与大脑内储存的知识建立有效的联结。3、提高杨凌自我检查、自我监控的能力，反思自己所学知识的真正领会水平。,I裂脑人实验,1981年获诺贝尔生理学奖获得者美国神经心理学家RogerSperry,1961年，设计精巧的实验，发现大脑两半球功能的不对称性。揭示人的言语、思维和意识与两个半球的关系。,发现大脑两半球的功能差异,裂脑人实验,美国加里福利亚大学佩利斯，在20世纪中叶突发奇想，他把一只猫的左右大脑之间的联系切断，想看看这只猫在生活中会有什么不一样的变化。结果，这只猫还是如以前一样游刃有余地捉老鼠、睡懒觉，没有半点不正常。他用纱布蒙住这只猫的右眼，然后费尽心机地教他走迷宫，直到它能够非常熟练地通过这个迷宫。这时，佩利斯放开了猫咪的右眼，紧接着又蒙上了它的左眼，然后把猫咪重新放入那个早已经非常熟悉的迷宫中，可是，就在这个时候，奇怪的事情发生了！这只可怜的小猫咪，根本不知道自己该往哪个地方走，对迷宫中的各个地方竟然没有任何印象，很快就在迷宫中迷路了。先前的学到的知识呢？没有了吗？,癫痫病患者由于大脑病变导致经常性痉挛，脑科医生们切断了他们的胼胝体，使得他们的左右大脑分离开来，脑部的病变也就被控制住了，而且，令人惊异的是，这些患者手术之后竟然没有什么异常，反而十分开心。于是，Sperry发现良机，他立即邀请这些脑子被人一分为二的“裂脑人”加入了自己的实验。,实验,要求一位裂脑人患者紧盯着一个注视点，在屏幕上短暂地呈现一幅荒诞的面孔，其位置恰好使得女性面孔进入右半球，男性面孔进入左半球。被试没有报告这幅合成图有什么异常。要求被试对面孔进行描述，被试用语言描述的是一张男性的面孔，被试选出的却是女性面孔。说明语言语言信息中心在左脑，图像信息中心在右脑。,裂脑人实验中的奇特现象：1、出现在左右眼睛的视野光束，右撇子裂脑人只能看到右边的光线。如果只呈现左边视野的光束，裂脑人说自己啥都没看见。但是，如果要求患者指出光线出现的位置，他竟然指出了左边的光束，而且，依然说自己看不见左边的光线！这裂脑人是在折腾啥呀？看不见你瞎指啥呀！而实际上，裂脑人并不是在瞎指。他的右脑其实确实看到了光线，但是言语脑左脑无法得到右脑的信息，所以表达说没有看到任何东西。,2、将生活中非常熟悉的物品放在右撇子裂脑人的右手中，蒙上他的眼睛让他猜猜是什么东西，他会很准确地说出这个物品的名字。但是，奇怪的是，如果将这个东西放在他的左手中，裂脑人却说不出这个东西的名字。但是更加奇怪的是，如果此时让他从面前摆好的一堆东西中挑出刚才放在他左手中的东西，他竟然能挑得出来，但是他还是不知道这是什么东西！当然，在这个过程当中裂脑人一直被蒙着眼睛。右脑记得住触觉信息？,3、给右撇子裂脑人的右脑呈现一个图像，裂脑人像第一个实验那样，不能描述这个图像，甚至，他认为自己根本没有看到什么图像。但是让他用手尝试去挑出刚才呈现的东西，他却又能莫名其妙地挑出图像中的物品。这是视觉和触觉的协调实验。,4、右撇子裂脑人两只手分别绘制立体图形，左手成绩远远好于右手，右手画的图形毫无立体感可言，简直如同幼儿园的各位同学们所画。看来，果然空间处理能力主要在右脑上。,5、突然给一个女裂脑人左脑呈现一个裸体女人的照片，女裂脑人大笑，并说这个是裸体女人。而突然呈现在右脑，这个裂脑人说自己啥都没看见，但是非常明显的是，她开始莫名其妙地格格笑，问她笑的原因，她吞吞吐吐，然后说机器真有趣。这个实验说明虽然右脑无法说出物体的名字，但是存在着情绪反应。,6、在暗室内，如果指示裂脑人用左手去拿一个东西，裂脑人能够准确拿到，但是同样的物品放到他右手中，他却不能说出是什么。右脑也能理解语言？,佩利斯和加扎尼加经过三十多年的裂脑研究，得出“大脑的每个半球都有自己的思想”这个结论。关于这个结论，这两个老搭档做了另一个实验：问裂脑人“你想选择什么作为你的职业？”，裂脑人口头回答说自己想当一个绘图人员。但是让他用左手把字母拼成自己想要从事的职业，他却拼出汽车比赛的字样。两个脑半球甚至存在着不同的理想，但是右半球的思想和理想往往被压抑起来，不能表达。,加扎尼加后来向前推进了这些想法，他认为就算是正常人的大脑，两半球之间的联系也并不完全。他用情绪来说明这个问题，比如人们经常感到没有来由的悲伤。他认为右半脑的一些特定的信息并没有以语言的信息方式储存，这样，左半球就无法用语言来描述这种情感，于是，就出现了上面所说的“没来由的悲伤”这种现象。甚至，有时候左脑会强迫自己做出一个语言上的解释，这样，就会出现错误。,理性思维,左脑1.左脑与右半身的神经系统相连，掌管其运动、知觉，因此，右耳、右视野的主宰是左脑。2.最大的特征在于具有语言中枢，掌管说话、领会文字、数字、作文、逻辑、判断、分析、直线，因此被称为“知性脑”。3.能够把复杂的事物分析为单纯的要素。4.比较偏向理性思考。,感性思维,右脑1.右脑与左半身的神经系统相连，掌管其运动、知觉，因此，左耳、左视野的主宰是右脑。2.右脑掌管图像、感觉，具有鉴赏绘画、音乐等能力，被称为“艺术脑”。3.具有韵律、想像、颜色、大小、形态、空间、创造力4.负担较多情绪处理。5.比较偏向直觉思考。,左右脑是怎样合作的,左右脑的运作流程情形，是由左脑透过语言收集信息，把看到、听到、摸到、闻到、尝到，也就是视觉、听觉、触觉、味觉五感，接收到的信息转换成语言，再传到右脑加以印象化，接着传回给左脑逻辑处理，再由右脑显现创意或灵感，最后教给左脑，进行语言处理。右脑的工作速度远远高于左脑，但右脑一般受到左脑的控制，像一个听话的小弟弟。,给我们的启示,1、学生的学习以及成人的认知活动是左右脑合作的结果。左脑是语言为主，右脑是图像甚至立体多维空间。教学要考虑左右脑的分工原理。2、右脑的图像整合是抽象的，因个体的经验不同，可能会产生不同的结果。3、知识在大脑内是建构的，左脑存在着观念体系，右脑存在着情景体系。,案例,小丽是初中一年级学生，学习成绩优秀，任班级干部，自述，人活着没有意义，认为自己是父母的累赘，不如早点死了。两次服药未果。我们首先检查了小丽的认知系统，然后，又检查的右脑的情景系统。,小雪是高中一年级学生，学习成绩优秀，基本稳定在班级的第一名，任班长，老师、同学都认为她是一个阳光、聪慧、有能力的人。临床表现：只要看到雪，就像从楼上跳下去，觉得人生没有意义。,小雨，小学六年级学生，在学习关于圆的知识时，表现理解困难。张丽，初中一年级学生，在学习地理明显感觉吃力，无法记忆所学内容。王静，初中一年级学生，在学习平行线时感觉理解不透，本人学习责任心很强，听课时总是比老师讲的慢一点。,大脑的工作方式,我们学习过程的脑生理基础是脑电波的运载作用，信息随着脑电脉冲的运动，在我们的大脑内形成信息传递，并自动的或者有意识的进行归类处理，形成了网络体系。所有的文化学习，都是在建立一个有效的知识体系。心理咨询也同样面临的不是一个观念或者一个情境，而是一个体系。,案例,某高中学生张远，学习成绩优秀，经常在不很努力的情况下，考到班级前两名，学年前一百名。他的理科成绩非常突出，他经常为同学讲题，但，大家都说听不懂，老师看到他做的题目，也很吃惊，老师说，张远做题的方法是大学课程的思路。,象形文字的表征说明了什么？,1、人类的大脑最开始时记忆和加工的知识是图形，后来逐渐有复杂的语言和文字出现。2、在信息接收和加工的过程中，大脑中是先呈现图形，而后才是文字。3、图形也可以独立于右脑进行整合，是创造性学习的关键。,实验,桌子、饭碗、白菜、电视、姚明、杨幂等当我说这些词的时候你大脑想到了什么？我们的大脑是先呈现图片，由于长期练习，这些图片达到了自动化的程度，所以，我们才没有觉知，学生的学习问题也是同样，当图形不清晰时，做题就会感觉很吃力。,世界最有价值的球员、奥运会冠军，国家女排队长,案例冯坤,姓名：陈隆赫性别：男年龄：4岁测评时间：2003年11月22日（第一次）脑象图报告显示：该幼儿具有较好的逻辑推理、内驱力、语言表达、计划、实施、空间定位、创造力、直觉力、细节观察力、责任意识等能力。右边脑象图显示：该幼儿在绘画、语言等方面具有较好的潜能，同时注意该幼儿有敏感倾向，动手能力较弱。,专家建议：家长为陈隆赫报“小主持人”兴趣班时，通过“扬长”训练语言带动弱势脑区。关注动手能力发展和情绪变化。,陈隆赫三次测评脑象图,人类靠什么接收信息,爱因斯坦,凳子,人类靠什么接收信息,视觉听觉触觉味觉嗅觉,内视觉,内听觉,内感觉,65%,15%,20%,内视觉常用词汇,显示、预演、澄清、图案、凝望、出现、光明、黑暗、幻想、角度、观点、梦想、注视、一刹、样子、形象、观察、旁观、认清、表现、表演、目光、视线、闪烁、焦点、范围、看似、反应、监视、展览、深远、目标、局面、阴影、色彩、图书、装修、颜色、款式、看来、悦目、快速、速度、视野、多姿多彩等,内听觉常用词汇,唱和、复述、旋律、聆听、响亮、悦耳、倾听、告诉、谈谈、语调、意见、讨论、表达、走调、歌曲、吵耳、刺耳、回响、咆哮、细述、无声、宁静、询问、旋律、问答、故事、闲话、呼喊、声音、无话可说、言犹在耳、不堪入耳、守口如瓶、听起来不错，谈谈你的建议等。,内感觉词汇,本能、处理、压迫、感受、兴奋、坚固、实践、安全、危险、抚慰、控制、粗糙、激动、刺激、流畅、冷暖、压力、匆忙、麻烦、紧张、温暖、冷漠、难受、惊慌、愤怒、顺畅、顺利、光滑、舒服、开心、快乐、忧愁、抑郁、悲哀、幸福、激情、痛苦、苍茫、你感觉怎样等,学习风格,常用词汇了解学生学习的风格特点，经常使用的词汇，表示来访者可能倾向于某种信息加工方式。根据左右脑的基本原理也可以区分来访者的优势脑。目的是帮助学生建立合乎自己风格特点的学习方式。,某小学六年级学生书研，自上学以来成绩一直在班级倒数，长期补课无效。数学、语文成绩在40-70之间，很少能达到80分。父亲很着急，甚至听算命先生的话把孩子的名字改为书研，意思期望孩子学习成绩提高。智商测量结果121，稍高于同龄人。,基本诊断：在基本材料的阅读、记诵、数学审题过程中，发现书研偏爱听觉性理解，在审题时喜欢听老师读题，老师读完后表示理解了。而听觉性理解一般储存在短时记忆空间，不利于文化课的学习，不利于知识在大脑中的建构。正常情况下，听觉记忆只是全部记忆的15%。,辅导方案,一、每天玩半个小时的美女找茬，目的是增强视觉迅速找到关键点的能力。二、每天阅读半个小时，然后回忆关键词。三、每天看半个小时的数学应用题，不要求做，只要求找出数量关系。四、教给书研关键词阅读法，目的是快速找到句子、文章的关键点。,辅导结果：一个月时间，学习兴趣明显提高，学习成绩大幅进步，由班级的到第一，提升到倒数第十，学习策略有明显进步，知道使用自我组织的策略。,大脑与计算机,大脑与计算机的关系：计算机是根据认知心理学、脑神经科学的研究成果开发的，但反过来人们也根据计算的原理来理解大脑。反应程序是现在心理咨询、学习问题的关键隐喻。,计算机与人脑,1、计算机储存信息是以网络的形式存在的，这一点人脑也有类似的方式。2、计算机存储的信息是固定的，不可更改的，人的大脑存储的信息是流动的，有部分被加工成知识。3、计算机存储的信息不会携带情绪情感，人所储存的信息都带有不同色彩的情绪情感4、计算机不具有自己加工信息的能力，人的大脑具有有意识或无意识的加工能力。5、计算机的程序是人编制的，大脑的程序是我们与情景刺激有意识的或无意识编制的。,计算机文本与人脑信息加工洛特曼,计算机的文本具有储存信息的功能。大脑的文本既不是一个被动的容器也不是一个知识的搬运者，而是一个发生器。发生的实质不是简单的进化而是在相当程度上结构间的互动。文本是语言相互作用、相互干预、按等级自组织的符号空间。所有的文本既包括单义的、传递的、和对话的产生思想的作用。实质上，我们人的大脑的信息处理是超文本的。,启示,1、大脑的程序性问题是咨询的关键。2、人的大脑内的信息是立体的多维空间系统，尤其是右脑的空间体系，可能成为咨询的关键点。3、改变不良的反应模式，需要先改变大脑程序性反应。,案例,某学校有一名这样的学生，上课时，经常无意识地与老师发生冲突，对任课教师挑衅。不遵守班级制度，不能与同学和睦相处。,学习的基本理论,行为主义心理学刺激与反应之间的联结，不能全面的解释人类学习活动的复杂性。认知心理学信息加工理论阐述了学习是大脑的活动。建构主义认为人类的学习是大脑内知识主动建构的结果认知科学：系统地阐明了学习的生理过程。,脑工作的基本规律,学习的生理性知识的建构性情绪的参与性知识的体系性反应的模式性,谢谢联系方式：18645463113QQ:932001815QQ群：14206177,