English | 收藏 | 设为首页

我为儿童发展吁呼

返回文章列表>
揭示脑智规律 变革未来学习

我们生活在一个全新的科技时代,大数据、人工智能正在深刻的改变我们的生活和工作,同样也将深刻影响着我们的教育,尤其是未来的教育。


联合国教科文组织的教育2030框架以及世界各国制定的教育教学框架都高度关注科技发展引发的未来教育形态变革。为了更好适应变革,大家都在积极探索怎样适应新的教育生态,以及怎样利用新的教育生态促进儿童青少年更健康全面发展,提高教育质量。美国的教学2030高度重视认知科学的研究成果对于教师教学、学生学习的影响,并将脑研究的新发现和前沿技术改善教学,基于学术的学习风格和需求定制个性化的学习方案。在刚刚结束的“十九大”上,习近平总书记明确指出建设教育强国是中华民族的基础性工程,努力让每一个孩子都能享有公平而有质量的教育。为此需强调培养学生面向未来的认知能力、创新能力、合作能力、职业能力。纵观包括中国在内世界各国有关面向未来的教育计划、学习计划,都非常强调学生学习的个性化、教育郁学习方式的信息化、基于大数据的学习过程到学习结果的多元化评价,强调线上线下学习,学校和校外学习的有机结合。


在构建未来教育、变革未来学习的过程中,各国尤其注重对脑智规律的理解及应用。伴随近二十年脑科学技术手段的飞速发展,对于脑智规律的研究已经成为世界各国新战略关注点。上世纪末本世纪初以来,欧美发达国家启动了一系列针对儿童学习身心健康、脑智科学的重大项目。美国将脑科学与学习科学的交叉研究纳入国家发展战略;英国启动了“提升国家精神财富”的前瞻性研究,聚焦开发青少年老年的脑功能,为早期教育、精神疾病预防提供重要的科学基础。我国自本世纪初建立了一系列的国家平台。比如“中国脑计划”聚焦认知障碍相关重大脑疾病诊治;儿童青少年脑智的开发;类脑计算和脑机智能技术。2017年的10月,在多年研究活动的基础上,北京师范大学牵头和北京大学、清华大学、中科院等18所高级研究机构成立了中国儿童青少年脑智研究全国联盟,聚焦探讨揭示中国儿童青少年脑发育与学习规律、研发脑智发育评估工具和方法、脑智提升新型技术和示范推广。


怎样利用脑智科学研究的成果推动未来的学习变革?


第一,儿童脑智发育和学习。大家都知道人类大脑经历着从出生一直到死亡的终身发展变化过程。我所在的实验室也研制了中国儿童青少年心理发育特征多级指标体系,像对孩子进行身高、体重、血液等指标检测一样,对儿童大脑发育状况进行评价。精确的描述不同年龄阶段,儿童、青少年脑认知功能的变化非常重要。目前我们已经精确的描出了整个中国不同地区、不同社会经济条件下全国儿童认知心理发展规律。有了这样一些标准,我们就能够更好的描述儿童发展的水平、存在的问题、原因,更好的评估教育质量。


第二,脑认知功能与学习。大脑不同区域存在功能分工,基于脑认知功能研究,可以提升各类认知障碍和学习困难诊断的有效性。目前我们基于脑科学初步的成果,已经初步能够根据脑功能客观检测,开发更有针对性的学习能力评价系统,更好的对上亿儿童脑功能的发展状况、认知障碍、学习困难进行更准确的分析、判断。


第三,脑记忆规律与学习。大家都知道人类脑的记忆就是学习的基础,没有记忆就没有学习。真正的学会不是体现在学习过程中的表现,而是记忆的长期保持和迁移。现在脑科学的技术能够帮助我们测量孩子在进行学习时的脑活动推断学习效果。由此可以通过基于神经反馈学习优化系统,基于大脑调控的学习优化系统,帮助学习者更好知道大脑的学习状态,调整学习的心理状态,调整学习策略和方法,提高学习效率。


第四,脑与语言学习。我们都知道大脑具有独特的语言功能,语言的学习涉及到听、说、读、写,涉及到耳朵、眼睛、手等不同的感觉系统、知觉系统,听或者说一个单词涉及到大脑的区域及其相应的神经网络是很不一样。根据这些,我们可以很清楚的了解到学习规律,更好的帮助对学习困难进行科学的诊断,利用大脑语言学习规律促进儿童语言学习效率。


第五,脑与数学学习。人脑具有数学学习功能,人类建立了自己独特的数学符号体系。试验表明,通过测量同一组大学生在进行乘法计算时不同的脑力活动特点,就可以判断同一组的学生在港澳地区长大还是内地长大并接受小学教育。因为在港澳上小学和内地小学生学习的九九乘法表是不同的,当在进行乘法运算的时候,大脑活动模式是非常的不一样的。所以,早期不同学习经验影响成年时脑相应认知加工的模式。


同样,计算障碍学生也会存在异常的脑结构与功能活动。简单的计算障碍、分数学习的障碍、空间学习的障碍等不同学习的障碍相对应的神经系统和网络是不一样。有研究表明,计算障碍的孩子与正常的孩子相比,在一些大脑的结构和功能活动上有所差异。随着科学研究的大量积累,我们可以把这些成果归结起来,应用于人工智能系统,优化学习系统,一方面为相关的机构、学校、政府了解学生学习的困难、帮助那些有学习困难的学生提供有力的工具。


概括而言,未来的教育必须关注未来的学习,科学技术的重大进展改变了学生学习的生态环境,学生学习生态环境的变化、学生学习方式的变化倒逼教育生态必须发展和变化。而关注未来的学习,就必然关注未来的学习者、关注研究未来学习者大脑的科学,就是脑智科学。构建基于脑、适于脑、促进脑的未来教育。要加强大学与政府、企业合作,加强国际合作,加强脑智研究成果普及和应用,推动脑智科学发展和学习变革。


董奇(北京师范大学校长)

2017年11月27日在未来教育大会演讲

Copyright © CDRF All Rights Reserved

京ICP备14006155号

京公网安备 11010102002545号

技术支持:东奥教育集团

友情链接 国务院发展研究中心