千余名专家学者跨界研讨脑科学和教育的结合与创新

2018-05-14 21:40 来源:光明网 

  “儿童脑发育的原理对教育的启发是什么?”“现代化脑智提升的手段和方法有哪些?”“网络化、信息化时代下学习的新特点和新挑战是什么?”5月12日,“脑科学与教育创新”大型公益论坛在华东师范大学中山北路校区举行。来自海内外千余名专家学者共聚一堂,跨界研讨脑科学知识和技术在教育领域的应用与发展。论坛开幕式由华东师大党委常务副书记、副校长任友群主持。

  华东师大党委书记童世骏在开幕式致辞中指出,脑科学的研究与教育的研究是相辅相成的。对人类脑发育的研究,对学习的脑机制的研究,研究社会互动对脑的影响和对学习的辅助,这些科学成果都能够为改进和完善教育方式和教育体制提供有力依据,对国家和民族的可持续发展具有深远影响。华东师大作为一所以教育学、心理学见长的研究型大学,一直在探索教育事业与现代科技相结合的路径,并与不久前正式成立了脑科学与教育创新研究院。希望本次论坛能够深入探讨脑科学与教育的相互作用,助推未来教育事业实现更好的发展。

  民进中央副主席、全国政协副秘书长朱永新在致辞中指出,生命最复杂的系统是人,而人最复杂的系统是脑。他回顾了世界各国在脑科学研究领域的重大投入,尤其中国近两年对脑科学前沿技术研究领域的高度重视。朱永新提出,教育工作最重要的是要尊重教育规律,而尊重教育规律在很大意义上就要尊重人脑的发育发展规律;特别是在创新成为时代最强音的今天,吸取和利用好脑科学的最新成果,教育创新才能获得成功。

  开幕式后,嘉宾演讲围绕“脑科学与学习的关系”“脑科学与教育新技术”和“社会脑与公民教育”等议题展开。北京师范大学校长、国家脑科学与认知科学创新引智基地负责人董奇发表了“脑科学与儿童青少年学习:进展、思考与建议”的主题演讲。他认为,探索认知与学习的脑活动基础及其发育规律对有效学习和针对不同学生制定不同教育方针有重要意义,但是从理论到实践还需要大量的工作,尤其需要不同年龄段的研究和追踪研究。其次,脑发育在很大程度上受到环境和经验的影响,因此除了研究个体本身的脑规律和学习行为,还需关注个体成长的环境,尤其要关注丰富性刺激对学习的积极影响。探索基于脑智活动及其发育规律能够帮助教育领域更好的理解、保护和促进学习,这需要进行大规模人群追踪研究,要保证神经调控的安全性、精确性和有效性,尤其要注意对于参加研究的儿童青少年志愿者的伦理保护。

  美国国家科学委员会(NSB)成员、美国科学院院士、遗传学家、密涅瓦大学学术校长兼自然科学学院院长Vicki Chandler发表了“密涅瓦方法:有意识地应用学习科学原理”的主题演讲,她从教学内容和教学方法两个方面详细介绍了密涅瓦大学的教学模式。她提到,学校教育中最重要的就是实践知识,教育的第一步是帮助学生通过提高思维模式和行为模式来实现人生理想,第二步则是适应不断变化的环境,但是目前的教育连第一步都没能完全实现。密涅瓦的目标是训练学生有意识地提高实践知识,包括个人技能层面的批判性思维和创造性思维,以及人际互动层面的有效沟通和有效互动。密涅瓦不但关注学生的学习本身,更关注知识的转化。比起常见的课堂授课,对学生来说主动学习才是最好的方式。密涅瓦结合了多种先进的技术平台以推进学生的主动学习,这些经验给国内的教育提供了很好的借鉴。

  针对“《大脑联接论》对教育创新的启发”的问题,美国乔治亚医科大学脑研究所所长、乔治亚基金会著名科学家学院院士、华东师范大学长江讲座教授钱卓介绍了自己近些年在解密脑运作机制方面的成果。大脑联接论认为,再复杂的思想也不过是神经元的排列组合,而脑的设计与计算原理也符合2的次方数的排列组合数学逻辑。这些神经编码集似乎是在脑发育过程中先天就存在的,掌握脑信息编码和认知的基本原理,能够启发教育学领域更好的根据脑规律来设计学习方案,也为研发类脑计算机和人工智能提供了理论框架。

  麻省理工学院大脑与认知科学系McGovern大脑研究所Poitras教授、兼职华东师范大学特聘(国家千人计划引进)教授冯国平的演讲主题是“新的颠覆性的技术是否能够从根本上提高人类认知能力”。冯国平介绍了一种叫做CRISPR/Cas9系统的技术,通过这种技术可以人为的对基因进行修饰,并且在很多动物模型上都取得了成功。虽然现在在人类身上进行基因修饰在技术上是可行的,但是面临诸多伦理问题,因此目前仅在疾病治疗领域有一定发展,例如自闭症儿童。在动物模型上这种技术已经比较成熟,例如和自闭症有密切关联的严重神经发育疾病Phelan-McDermid综合症就是因为22号染色体的一部分基因缺失引起的,通过基因修饰,这种疾病的主要症状在很大程度上得到了改善。因此脑科学的前言技术可以很好的为特殊儿童服务,让他们也拥有同样的受教育机会和教育质量。

  美国艺术和科学院院士、认知神经科学家、美国密涅瓦大学创始校长、前哈佛大学社会科学院院长Stephen Kosslyn在“可视化学习:建立和使用“提取线索””演讲中重点介绍了可以适用于任何学习形式的视觉学习。Kosslyn教授从广为流传的记忆宫殿式记忆术开始讲起,解释了如何利用人类擅长识别物体和地点信息这个天生的感知系统优势来建立和使用与记忆相关的提取线索,有了这些线索,我们就可以将信息分门别类进行记忆训练,然后也会更容易的在需要使用这些信息时从脑里提取出来。可视化学习不仅是一种学习技巧,也符合脑的运作规律,更多的视觉线索也会激活更多的脑区,让已经存储的记忆更容易被回忆起来。当我们把学习的内容在脑海中重建成画面甚至动画时,我们就能够记得更清楚,这种技巧如果在教育方法上予以推广,能够帮助更多学生进行有效学习。

  华东师范大学脑功能基因组学教育部重点实验室主任林龙年在“解码智能”的演讲中介绍了现阶段科学界对脑诸如感知觉、学习记忆、情绪、语言等认知功能的研究进展,尤其是在意识领域和学习记忆领域的大量研究结果。学习和记忆体系是一个很复杂的体系,从非联合学习到联合学习,有很多规律可循。他结合自己多年在解码脑工作原理方面的工作,介绍了如何通过记录动物不同神经细胞的放电模式,来预测这种放电模式所对应的行为——或意识。一旦我们揭开了脑工作的原理,这些知识都可以用来指导教育学相应的工作。

  华东师范大学心理与认知科学学院副院长、教育部长江学者特聘教授郭秀艳在“亲社会行为和公民教育”的演讲中指出,教育不仅仅是个人的行为,也涉及到很多复杂的社会心理问题。通过展示大量详实的心理学实验,她首先介绍了亲社会行为的基础——共情,这是人与人之间情感连接的纽带,直接决定了一个人是否有足够的能力设身处地的感受到他人的情绪和立场。其次,在社会困境中,合作才是双赢的最佳选择。社会心理学的研究结果在教育上也同样重要,因为教育的目的不光是为了让学生掌握职业技能,更重要的是为学生走入社会、成为一个优秀的社会人做准备。通过研究亲社会行为的脑规律,我们的教育能够更加关注学生的社会适应性,提高公民素质。

  中科院院士、复旦大学神经生物学研究所所长、脑科学研究院院长杨雄里分享了“对脑科学前景的思考”。他说,脑科学前景的两个重要问题:大群神经元的活动如何动态的组合、编码、加工,最终实现功能?神经活动功能如何升华成心智,也就是脑的感知、思维、意识等高级复杂的功能?这两个问题的研究同样也能给我们带来启发,也就是非常理论性的脑功能知识,如何转化为强实践性的教育学佐证,因为教育是一个需要学生主动或被动调动一切认知资源、涉及到几乎脑所有简单或复杂功能的过程。

  华东师大教育学部主任袁振国作了“教育规律的脑基础”演讲。他认为,人的发展是脑不断构建的过程,教育就是在塑造学生的脑,所以脑的发展发育规律,也就是教育最大的和最根本的规律。教育学领域通过长期实践总结出来的因材施教、循序渐进、把握关键期、激发潜能、学思结合等规律,都可以从脑发育上找到证据。但是脑科学与教育的结合研究还是一个相对比较新的领域,还需要更多的研究和论证,而如何用脑科学原理来指导教育更需要大量和长期的实践。他最后介绍道,脑科学与教育创新研究院的成立就是为了推进这个具有历史使命的研究任务,通过集中来自全校、全国各界的力量,这个项目希望能够真正带来中国儿童青少年脑智的提升,减少儿童青少年由于各种生理和心理的疾病而造成的学习能力障碍,为社会、为国家、为将来服务。

  本次论坛由华东师范大学、中国教育三十人论坛、美国密涅瓦大学联合举办。除主会场外,另设视频分会场,直播在线人数达万余人。

  (光明融媒记者颜维琦)

[责任编辑:王宏泽]

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