脑科学范文10篇

人脑是自然神奇而又复杂的造化，一直被教育者视为不可捉摸的“黑箱”。自20世纪80年代以来，着新技术、新方法的应用，脑科学的研究逐渐繁荣，科学家们开始从不同角度揭示人类认知活动的脑机制。各国教育教学专家根据这些新成果在教育教学领域展开实验，为课堂教学实践提供了宝贵的启示。

为了更好地改进教师的教，促进学生科学学，根据脑科学、教育学和心理学领域的最新展，我们为教师提如下12条建议，供教学时参考。

1．情感帮助记忆。当个体的情感系统处于活跃状态时，学习和记忆的效果最好。作为成人，我记得最牢的是童年时那些与积极或消极的情感体验相关的经历。因此，教师在课堂上可以用一些方法激发学生积极的学情感以增强记忆，如保持教学情；运用变化和运动来激发兴趣；联系学生或自己的生活经验使课程个性化；安排趣味性活动、特别事件或旅行等。

2．高挑战与低威胁。挑战能促进学习，威胁会妨碍学习。当环境富于挑战，并鼓舞孩子们勇于探索，脑的学习效果最好。当脑收到“威胁”信号，它会转化为一种原始的求生模式，学习会被抑制。肯定的表扬、奖励和竞争都是制造挑战的方法，且不会对学生造成过度威胁。批评和惩罚也可以制造挑战，且有助于学校制度的建立，但不应过分强和滥用。例如，不应以过量的作业作为惩罚手段。

3．让孩子动一动。运动促进血液循，并向脑输送更多氧。当学生坐20分钟以上时，大量血液会在臀部和脚部聚集。这时让学生站起来，就能促进他的血液循环。一节45分钟的课，学生若有机会站起来，他们脑部的供血量会显著增加。因此教师进行长时间教学时，要通过提问、集体活动等形式，让学生动一动，提高脑的学习效率。

4．笑与学习。幽默能够促进学习。研究表明幽默能够使记忆保持率从15％提高到5％。笑的时候，更多血液输入大脑，同时带来更多的氧。笑还能导致大脑向血液中释放一种化学物质，减轻学习的痛苦感，并使人感到舒服。幽默能够创造积极的情感氛围，并有助于高学生的注意力。因，教师要善于运用幽默，而慎用讽刺！

【摘要】脑科学和认知科学普遍认为，“学习”是大脑神经回路受到外界刺激而形成的活动，“教育”是一种外界刺激的控制活动。从语文教学视角出发，脑科学研究的相关成果对语文教学具有重要的意义。因此，本文将从脑科学的角度关注语文阅读教学，将脑科学的相关研究成果与语文教育相结合，试图为语文阅读教学提供更科学的理论和实践依据。

【关键词】脑科学;语文阅读;语文教学

一、脑科学的含义

随着现代医学的发展，我们逐渐了解了大脑的结构和功能，这促进了一门新科学——脑科学的发展。脑科学是一门以神经生物学为基础的科学，是一门研究大脑、心理现象和规律的学科。本文所涉及的脑科学主要是关于人类大脑的结构和功能，特别是与大脑的认知活动密切相关的部分。

二、基于脑科学的语文阅读教学价值

（一）提高阅读教学效率

1一句广告语的误导

“不能让孩子输在起跑线上”被很多家长视为真理，因此即使有些幼儿园的花费要超过大学的花费，有些家长也会在所不惜。有意思的是，“不能输在起跑线上”既不是教育专家或学者提出来的，也不是工作在一线的教师提出来的，而是武汉健民药业龙牡壮骨颗粒的一句广告语。其原文是“治疗儿童缺钙，不让孩子输在起跑线上”，原意是让幼儿拥有强健的身体，并不是指脑力开发。著名作家郑渊洁写道：“近年来，在教育领域对家长误导最严重的一句话就是‘别让孩子输在起跑线上’。一些家长由于担心自己的孩子输在起跑线上，通过各种培训班给孩子灌输与其年龄不同步的知识，揠苗助长。”

2正确看待一些学前教育机构

曾有人提出这样的质问：学前教育还是“教育”吗？这并不是危言耸听，原因是市场化运作下的学前教育正在走向“非教育”甚至“反教育”。①自从学前教育改制以来，政府鼓励民间资本办学，一方面使得学前教育发展繁荣，一方面也出现了重盈利而轻教育的态势。音乐、美术、舞蹈等各种各样的艺术特长班，奥尔夫音乐、蒙氏教具等名目繁多的教育以及识字、双语、珠心算等训练班，其中有多少机构是披着美丽的学前教育外衣，进行的却是“非教育甚至是反教育”的训练。国内有机构宣称“早教市场，黄金万两”，越来越多的贵族幼儿园、天价幼儿园让人明白学前教育市场有利可图，有些学前教育机构为了争取生源而不惜迎合家长的需求，公开喊出“一切为家长服务”的口号，而全然不顾学前教育是为幼儿服务的宗旨。

由于学前教育还未被纳入义务教育体系，也缺乏相关的法律法规来指导约束学前教育市场，导致学前教育的发展很大程度上依赖于民间资本。我们从经济学角度得知，资本的本性是追逐利益，而资本对于稀缺资源的竞争必然会导致一定程度的混乱，所以像上述高喊“一切为家长服务”口号的学前教育机构误导甚至欺骗望子成龙心切而又不明真相的家长也是在所难免的。

3对相关脑科学研究成果的误解

优势教育是一种强调先天优势，并以优势带动其它方面的发展，从而达到全面发展的教育方法；优势教育是引导孩子学会自觉地挖掘潜能，发展强项的教育，是素质教育的一种操作模式；是建立在受教育者先天优势的科学理解基础之上的人性化教育过程。然而，优势教育理论依据有多种说法，我认为以下几种比较容易理解，便于操作实践。

一、在脑科学研究基础之上的教育方式

美国著名脑科学家斯佩里的研究证明：人脑两半球存在功能上的高度分化，右脑比较沉默，长于辨认形体；左脑比较积极，长于言语功能。这一研究证明了右脑事实上在许多方面比左脑优越，如在具体思维上，对空间的认识能力以及对复杂文字的理解能力等方面都优于左脑，尤其是在音乐理解和情绪表达时更是如此。

斯佩里博士的研究表明左脑为数学型，担任着语言、计算、逻辑思维方面的任务；而右脑则是负责欣赏音乐、绘画，从整体上接受事实、承担真感、预测的责任，也就是掌管着人们感情方面的事情。

最近几年，随着脑科学研究取得了重大突破，“全脑革命”“全脑开发”“全脑教育”也随之兴起。有学者提出了“全面开发人脑”的三层含义：第一是指以人脑为核心的整个身心功能的全面发展，因为脑与整个身心密不可分；第二是指脑各个部分的全面开发；第三是指人脑三个层次水平的全面开发，三个层次是指：现有水平（显能）、潜能水平（潜能）和自我调控水平（“反思”功能）。

随着脑科学研究的不断深入，科学家对大脑的思维功能区已形成共识。大脑可分为知识智慧区（左前），经验智慧区（左后），创造智慧区（右前），感觉智慧区（右后）四个主脑区；机械记忆区（左颞）及情境记忆区（右颞）两个辅助区。四个主脑区都有优势，即全脑优势，但超常儿童是很少的，凤毛麟角，约大部分的人都具有1—3个主脑优势区。就像世界上没有完全相同的两片树叶，世界上也不存在两个完全一样的大脑。每个人都有属于自己的独特的优势区，并且随着年龄的增长逐渐定型，形成特有的优势通道。因此，教育不但要从幼儿抓起，更不应忽视孩子大脑各不相同的事实，因此，在教育教学中要努力发展孩子的优势，加以引导和教育。

优势教育是一种强调先天优势，并以优势带动其它方面的发展，从而达到全面发展的教育方法；优势教育是引导孩子学会自觉地挖掘潜能，发展强项的教育，是素质教育的一种操作模式；是建立在受教育者先天优势的科学理解基础之上的人性化教育过程。然而，优势教育理论依据有多种说法，我认为以下几种比较容易理解，便于操作实践。

一、在脑科学研究基础之上的教育方式

美国著名脑科学家斯佩里的研究证明：人脑两半球存在功能上的高度分化，右脑比较沉默，长于辨认形体；左脑比较积极，长于言语功能。这一研究证明了右脑事实上在许多方面比左脑优越，如在具体思维上，对空间的认识能力以及对复杂文字的理解能力等方面都优于左脑，尤其是在音乐理解和情绪表达时更是如此。

斯佩里博士的研究表明左脑为数学型，担任着语言、计算、逻辑思维方面的任务；而右脑则是负责欣赏音乐、绘画，从整体上接受事实、承担真感、预测的责任，也就是掌管着人们感情方面的事情。

最近几年，随着脑科学研究取得了重大突破，“全脑革命”“全脑开发”“全脑教育”也随之兴起。有学者提出了“全面开发人脑”的三层含义：第一是指以人脑为核心的整个身心功能的全面发展，因为脑与整个身心密不可分；第二是指脑各个部分的全面开发；第三是指人脑三个层次水平的全面开发，三个层次是指：现有水平（显能）、潜能水平（潜能）和自我调控水平（“反思”功能）。

随着脑科学研究的不断深入，科学家对大脑的思维功能区已形成共识。大脑可分为知识智慧区（左前），经验智慧区（左后），创造智慧区（右前），感觉智慧区（右后）四个主脑区；机械记忆区（左颞）及情境记忆区（右颞）两个辅助区。四个主脑区都有优势，即全脑优势，但超常儿童是很少的，凤毛麟角，约大部分的人都具有1—3个主脑优势区。就像世界上没有完全相同的两片树叶，世界上也不存在两个完全一样的大脑。每个人都有属于自己的独特的优势区，并且随着年龄的增长逐渐定型，形成特有的优势通道。因此，教育不但要从幼儿抓起，更不应忽视孩子大脑各不相同的事实，因此，在教育教学中要努力发展孩子的优势，加以引导和教育。

一般传统的课堂教学是教师滔滔不绝地讲、学生昏昏欲睡地听．革除这心理学西方创新思维观探析西方创新思维观是随着心理学发展的历史脉络实现的，特别是心理学流派的更迭演变给予创新思维观以多维度的面貌；创新思维是一种复杂的心理现象，是创造力的核心，人类所创造的物质文明和精神文明成果在一定意义上都是创新思维的结晶。在报告中明确指出：增强政治领导本领，要坚持“战略思维、创新思维、辩证思维、法治思维、底线思维”①的“五大思维”形式，创新思维被列入到国家的纲领性文件中，可见，我国对创新思维高度重视的程度。当前国内学者对创新思维的研究多从科学思维方法论的维度进行梳理，忽略了创新思维在心理学视域中的探讨和研究。从西方心理学视角出发，考察西方心理学流派的发展轨迹，探索创新思维观的嬗变与发展，有利于揭示创新思维的发生特征及规律，对提升人的创新思维能力、对新时代我国建设创新型国家具有重要价值。

一、创新思维观在西方心理学流派间的嬗变

对创新思维的研究可以追溯到古希腊哲学，柏拉图（Plato）、亚里士多德（Aristotle）的理论中都蕴含了丰富的创新思维思想。古希腊文明中，希腊众神被认为是反映人类精神的独特象征。柏拉图将人类的创造力归功于缪斯女神的圣灵附身。直到亚里士多德从形式逻辑角度对创新思维进行了系统性研究，西方对创新思维的认识才首次放弃了对缪斯女神的依赖，走向了人的理性世界。亚里士多德认为，形式逻辑三段论的前提是一种将观察到的经验由直觉上升到一般原理的创新思维活动。在德国古典哲学时期，创新思维的理论达到了新的高度。康德（ImmanuelKant）和黑格尔（G．W．F．Hegel）都对创新思维与非创新思维做出了区分，他们都认为非创新思维只是解释概念的形式和外延关系的形式逻辑，而并没有产生新的概念知识。但康德认为创新思维是一种先验逻辑，它是利用思维的能动性、依靠想象来对感性知识进行联结以产生新知识的过程；而黑格尔认为创新思维是一种从历史形态把握其创新规律的辩证逻辑，揭示的是主客观辩证统一的思维实质。在这期间，创新思维的心理问题也进入了哲学家们的研究视野中，如康德、黑格尔、费希特（JohannG．Fichte）都在不同程度上将想象作为创新思维的心理机能。总体来看，西方在19世纪之前尽管还没有形成对创新思维的心理学研究，但实际上这些研究也涉及到了一定的心理学内容，因此，将该时期称为对创新思维研究的萌芽阶段。从19世纪下半叶开始，创新思维的心理学研究进入了起步阶段。随着德国古典哲学的终结，心理学逐渐从哲学的母胎中脱离而出自成一门学科，科学主义心理学尝试用自然科学的方法破解思维、意识、感觉、想象等经典哲学问题。在学术讨论一片繁荣的局面下，有关创新思维的心理学研究成果逐渐涌现，丰富了人们对自身高级认知功能的心理活动的认识。1879年，德国心理学家冯特（WilhelmWundt）在莱比锡大学建立科学心理学后，心理学产生了构造主义、机能主义、行为主义、格式塔主义、精神分析流派、人本主义等流派。按照斯滕伯格（RobertJ．Sternberg）的观点，构造主义、机能主义和行为主义“对创造力研究没有任何贡献”。①不可否认，铁钦纳（EdwardB．Titchener）的结构主义将心理现象看成是静止“元素”的狭隘思想使其在心理学史中只能是昙花一现。但实际上，机能主义、行为主义的分支———新的新行为主义、格式塔主义、精神分析流派和人本主义都呈现了不同的创新思维观。（一）机能主义：创新思维的进化观。诞生于19世纪末20世纪初的机能主义心理学是受到进化论思想和实用主义思想的影响，并在与结构主义的交锋中产生的。机能主义主张创新思维的适应性特点，对创新思维研究的贡献主要有三点：其一，用进化论解释心理现象的观点蕴含了创新思维是神经系统表现形式的思想，为创新思维的脑科学研究提供了理论支持。其二，机能主义心理学的先驱英国心理学家高尔顿（Fran－cisGalton）所著的《遗传的天才》一书是比较被公认的最早用科学方法对创新思维进行研究的系统科学文献，他所开创的“自由联想”实验推进了创新思维在心理测量方面的研究。其后来的著作《英国的科学家们：他们的禀赋和教养》《人类才能及其发展的研究》《自然的遗传》被认为是“开创了创造性心理学这一心理学分支”。②其三，机能主义先驱威廉•詹姆斯（WilliamJames）的《心理学原理》从将心理学当作一门自然科学的基本前提出发，主张心理学的对象应该研究人类心理活动与脑生理活动的关系，预示了创新思维在心理和脑生理研究中的合理性，同时也指出了“天才”在遗传和环境中的相互作用。（二）新的新行为主义：创新思维的建构观。行为主义是心理学的“第一势力”。20世纪20年代，经典行为主义的创立革新了心理学传统的以内省法研究主观意识的方法，经典行为主义者将人的心理现象归结为刺激－反应（S－R）的模式，认为这一过程并无意识的参与，更无创新思维可言。但在20世纪30年代后诞生的新行为主义和新的新行为主义为“意识”回归到心理学，进而对将创新思维引入心理学的研究视域中起着很大的作用。新行为主义的代表人物托尔曼（EdwardChaseTolman）对行为主义的极端观点进行了修正，在刺激与行为之间引入了一个有机体作为中介变量，使S－R变成了S－O－R，但这一观点的弊端在于让这一模式过于主观化。为了解决行为主义领域的这种危机，新的新行为主义者对行为主义进行了改造，将行为主义与建构论结合在一起，探索在环境的影响下思维在行为中的调解作用，强调心理过程的流动性、积极性和主动性。（三）精神分析流派：创新思维的潜意识观。心理学的“第二势力”精神分析流派诞生于19世纪末，其代表人物弗洛伊德（SigmundFreud）对创新思维的研究极为深入。他在1908年出版的《作家与白日梦》中将创新思维从人格的角度进行了精神分析，并且主要阐述了创新思维与潜意识的关系。弗洛伊德将人的创新思维归为一种潜意识活动的性本能升华，在对梦的解析中他将人的潜意识活动称为初级思维过程（primary－processthinking），而将人在意识状态下所展现出的逻辑性的、规范性的思维称之为次级思维过程（second－ary－processthinking）。精神分析流派其他代表人物的观点与弗洛伊德有所不同，如荣格（CarlGustavJung）主张创新思维来源于内心冲突、童年创伤和集体潜意识中的情结。而阿德勒（AlfredAdler）的思想中隐含了创新思维是为了弥补自身缺陷而产生的观点。精神分析流派的潜意识观点对创新思维在灵感、顿悟等非逻辑思维上的研究具有重大意义，但由于精神分析流派的心理学家们过于注重对创新思维在潜意识层面的研究，因而忽略了次级思维过程的逻辑成分在创新思维中的作用。在弗洛伊德等早期精神分析学家们看来，具有创新思维的艺术家总是离神经症不远。随着创新思维研究的不断深入，心理学在20世纪50年代左右就证实了神经症并非与人的创造性有直接关系。尽管弗洛伊德是一位从生理医学走向心理学的学者，但在创新思维的问题上，他和他同时代的精神分析者们都没有在神经生物层面上加以探索。（四）格式塔主义：创新思维的整体观。20世纪20年代初，诞生于德国的格式塔主义心理学是在反对构造主义和行为主义的声音中建立起来的，其理论观点主张从有机体对环境做出反应的整体观研究心理现象，认为创新思维是“通过顿悟来改造旧的格式塔而建立新的格式塔”①的过程。科勒（WolfgangKohler）从顿悟角度在问题解决情境中理解创新思维，主张顿悟是创新思维的本质，但缺乏对顿悟机制的解释。该流派的另一位代表人物韦特海默（MaxWertheimer）在《创造性思维》中描述了爱因斯坦创立相对论以及高斯（CarlFriedrichGauss）和伽利略（GalileoGalilei）在科学发现时的创新思维过程，主张从整体结构的角度对创新思维进行研究，如他强调逻辑思维与非逻辑思维的互补，并且强调了作为问题解决的创新思维过程。可以说，格式塔主义心理学是开创创新思维研究的最重要心理学理论流派，因为几乎在所有关于创新思维研究的理论著作中都可以看到格式塔心理流派的身影。（五）人本主义：创新思维的自我实现观。20世纪50年代诞生于美国的人本主义心理学，在其诞生后近30年的发展中迅速成为了西方心理学的一项革新运动，被称为心理学的“第三势力”。针对行为主义对创新思维的环境决定论和精神分析对创新思维的性本能决定论，人本主义心理学的创新思维研究主张从自我认识、自我发现的角度研究创新思维，强调从人的本性、价值和潜能来挖掘创新思维。20世纪60年代，罗洛•梅（RolloMay）在《创造的勇气》中主张人要通过创造性的活动来达到自我实现，并且肯定了勇气在创新思维中的重要作用。除此之外，马斯洛（AbrahamHaroldMaslow）提出的“高峰体验”也可以被看作是对创新思维具体情境的探索。

二、当代西方创新思维观的科学主义趋势

早在心理学创立之初，心理学就沿着两个支流发展，一是以客观实验为范式的主流科学主义取向的心理学，二是处于边缘的以主观经验为范式的人文主义取向的心理学。20世纪中叶，在心理学家吉尔福特（J．P．Guilford）的积极倡导下，创新思维的心理学研究进入了迅速发展期；到了21世纪，在心理学和脑科学的双重推动下，创新思维的研究走向了科学主义。科学主义取向的心理学研究主张从还原论上对人的心理进行研究；人文主义取向的心理学主张从整体性关注人当下的生存状况、主观性、意义、价值、潜能和自我实现等主题。从上述心理流派对创新思维研究的历史脉络来看，各个学派提供的创新思维观对创新思维的当展产生了不可忽视的影响和引导，在心理学的众多流派中，精神分析心理学、格式塔心理学和人本主义心理学作为人文主义心理学的代表流派在揭示创新思维的本质上具有重大意义，但我们可以看到近年来创新思维的研究在向着整合的趋势下仍然保留并强化了科学主义的态度，主要可以从研究对象、研究方法和研究理论上来对科学主义心理学趋势下的创新思维观进行概括。（一）从研究内容上看科学主义趋势下的创新思维观。科学主义对创新思维的研究，将人的“自然属性”作为研究内容，认为创新思维由客观、普遍的物理或生理因素决定，弱化其作为社会、文化和历史中的人的属性，即将无法验证的价值、意义等主观经验排除在外。当代对创新思维的前沿研究主要集中在对脑生理的研究上。不难发现，自21世纪以来有关人类心理最有价值的发现往往与脑科学紧密地联系在一起，主要特点是依靠事件相关电位（ERP）、脑电图（EEG）、正电子发射断层扫描（PET）、功能性核磁共振成像（fMRI）、经颅磁刺激（TMS）等技术为人类能够“看到”脑的认知活动的功能定位和动态过程提供了认知神经科学上的证据。因此，心理学家们将心理过程研究的视角扩展到了神经生物的层面上。如研究发现发散思维与多巴胺系统区域的灰质含量成正相关，这个区域包括背外侧的前额叶皮层、双侧基底神经节、黑质、腹侧被盖区。①其他研究在创新思维的言语维度方面发现其与人脑右楔叶、右楔前叶在灰质密度上呈正相关。②但现存的研究大多数都是从脑生理与创新思维的相关性来解释二者的关系，而并非是成因果关系；甚至有些研究把相关性的研究结果用因果关系来解释。人类产生创新思维的原因是多方面的，特别是社会、文化、历史等因素对促进创新思维的产生也发挥了巨大的作用。因此，未来的研究仍然可以继续从什么样的环境可以使创新思维的脑生理发挥出最大的潜能这一角度来探索二者的关系。（二）从研究方法上看科学主义趋势下的创新思维观。科学主义创新思维的研究效仿自然科学的研究方法，主张在严格的实验室控制下采取量化研究和实验研究等方法揭示人的创新思维本质。当代对创新思维研究在方法上的突出特点就是采用科学的心理测验方法和脑成像方法研究个体差异。对创新思维的测量可以追溯到机能主义先驱心理学家高尔顿的“自由联想”测验法，随着吉尔福特将发散思维作为创新思维的最重要特征，发散思维成了测量创新思维的重要指标，其中比较著名的有《托兰斯创造性思维测验》（TorranceTestsofCreativeThinking）、《创造力测验》（Wal－lach－KoganCreativityTests）和《写标题测验》（PlotTitlesTest）等。对创新思维进行科学的测量无疑加深了人们对创新思维的理解，但是这些测验在随后的几十年中都面临了不同层次的批判，《创造力测验》的发明者沃拉克甚至在后来否定了自己的测验在测量创新思维时的有效性。尽管对创新思维的测验存在着一定的弊端，但是我们仍然能看到当今这些测验在教育、人才选拔等应用领域的贡献。除了对创新思维的心理测量研究，还出现了依靠技术、仪器和设备的实验控制法，如ERP、EEG、fMRI、PET和TMS等技术对创新思维的实验研究产生了一系列的研究成果，补充了近百年来关于创新思维在哲学、心理学上的观点。但测验法和实验法都将被试置于确定的情景中，忽视了创新思维在现实环境中的普遍意义。此外，对创新思维在发散思维、远距离联想和人格上的测量仅仅是创新思维的一个方面，而不能准确地测量人全部的创新思维。实验室条件下进行的研究，被试往往要求带着电极帽或者躺在特定密闭的设备中进行实验，为了获得精确的脑数据，被试往往被要求尽量保持不动。然而，这与我们日常的创新思维活动的情境是相违背的。这种实验的环境设置、指导语以及相关流程已经对人类的创新思维产生了干扰。根据具身认知的研究，双手交替的动作可以提高发散思维任务上的表现，而将物体放置在一起的动作可以促进收敛思维任务的表现，这说明人们的身体动作本身就会对创新思维的产生带来一定的影响。而户外散步等动作由于可以抑制那些限制创造性认知的无意识的心理障碍，从而可以提高发散思维和收敛思维任务的表现。①因此，未来的研究还应在实验情境的设置上提高对创新思维研究的生态效度。（三）从研究理论上看科学主义趋势下的创新思维观。从研究理论上来看，科学主义采用元素分析的“切片化”方法来研究人的创新思维，将创新思维分解为基本的心理因素或生理因素，进而说明创新思维的不同心理现象和其复合体的形成规律，而且研究多关注于创新思维的非逻辑成分而忽视从整体上研究创新思维。从创新思维的心理和脑生理的因素分析是一种对人类高级认知功能的最低级解释，这些结构和功能只是揭示了创新思维自然发生的基础，但不可替代人类的创新思维活动。正如贝多芬的交响乐不仅仅是由一系列音符进行拼凑，徐志摩的诗也不只是一堆汉字的结合体。脑科学的方法与技术只能让我们观测到创新思维脑的生理活动和工作机制，但不能让我们观察到创新思维的本质。用元素分析的方法只是对人创造性的消解、能动性的忽视和本性的远离。此外，大多数研究都侧重于创新思维的某个方面，特别是注重对创新思维非逻辑成分的研究，其结果是不但难以把握创新思维的全貌，甚至会以偏概全地引起对创新思维的误解。造成这一结果的原因主要是有相当多的研究对创新思维本质的理解过于狭隘。狭义的创新思维强调创新思维的随机性、突发性和灵活性，因此，很多研究都侧重于对创新思维酝酿阶段和明朗阶段中的自觉思维、灵感思维、顿悟思维等非逻辑思维形式的研究，而缺乏对创新思维在准备阶段和验证阶段的研究，这两个阶段运用到的思维形式主要是逻辑思维。特别是缺乏对创新思维验证阶段的深入研究甚至是忽视。如在创新思维领域，有很多研究将注意力集中于对精神疾病或心理疾病的研究，这种想法起源于19世纪早期弗洛伊德的精神分析理论。但值得注意的是，由精神疾病或心理疾病产生的情绪表达是不加以约束的和脱离现实世界的，这与作为人类最高级的认知能力———创新思维差距甚远，因为缺乏了对产生的创新思维的验证是不具价值的创新思维。对创新思维本质认识的缺乏，导致了刚刚消除了创新思维“天赋”的优越感，又给创新思维冠上了“异常”的自卑感。因此，我们应该将研究的焦点重新指向于创新思维的验证阶段。然而，在验证阶段对思维成果的重新验证与修订并不仅仅是对创新思维成果的准确性和有效性的验证与修订，还应该将意义和伦理问题引入创新思维的验证阶段。对创新思维的元素分析或非逻辑方面的研究虽然有利于人们深入理解创新思维的本质，但阻碍了人们对创新思维的整体把握。若不将创新思维在整体上加以理解，就会造成很难根据一个创新思维的心理和脑的系统来有效地开展教育实践上的应用研究。

三、西方创新思维观对我国创新思维研究的启示

【摘要】自20世纪90年代以来，新技术、新方法的应用，脑科学的研究逐渐繁荣，科学家们开始从不同角度揭示人类认知活动的脑机制。各国教育教学专家根据这些新成果，在教育教学领域展开试验，为课堂教学实践提供了宝贵的启示。

【关键词】脑科学；外感官刺激；学习记忆

为更好地改进教师的教法，提高学生科学学习效果，根据脑科学研究的最新成果，提供如下实践。

一、多感官参与学习

学习主要依赖各外部感觉器官，如视觉、听觉和运动感觉等，通过脑干神经传入大脑皮层。学习时，参与学习的感官越多越好，学生越可能掌握。教师要想法调动学生的多感官参与。如；使用图画、图表和实物演示等来给视觉刺激；向学生解释，也可让他们反过来向你解释；为学生创设身临其境的情景机会等。让他们参与学习。

二、情感帮助和激趣记忆

摘要近年来随着的蓬勃，如何更有效地建设网络资源日益成为重要而迫切的。本文阐述了网络课件设计中存在的人机工程学问题，目的是我们在设计网络课件时应尽量满足者生理和心理的需要，以使学习者学习更舒适、更高效。

关键词人机工程学Web课件设计

ResearchofErgonomicsinWeb-basedCoursewareDesign

AbstractInthelastyears,wehaveseenaproliferationofnetworkeducation.Howtoconstructtheresourcesofnetworkeducationeffectivelyhasbeenanimportantandimminencyproblem.Inthisarticle,theauthorpresentstheergonomicproblemsinweb-basedcoursewaredesign.Web-basedcoursewaredesignshouldbebasedonlearner’sneedsinphysiologyandpsychologyaspossibleaswecan.

KeyWordsErgonomicsWeb-basedcoursewareDesign

近年来，随着网络教育的蓬勃发展，如何更有效地建设网络资源日益成为重要而迫切的问题，对于网络资源的一个重要组成部分--网络课件的设计，人们进行了大量的和工作，取得了阶段性的成果。但网上运行的课件还存在很多不尽人意的地方，比如形式单一、枯燥、操作不便、界面设计不合理等等，那么Web课件的设计应该遵循怎样的思路和方向才能近可能地满足学习者的生理和心理的需要，以使学习者操作更便捷，学习更高效呢？很显然，在当前形势下研究这个问题具有重要的意义。

五、科学技术

该部分内容包括科学技术与社会、科学常识与科学前沿问题、高新技术及其产业化。

（一）科学技术与社会

1．科学技术及其作用

科学技术现代科学技术的特点和发展趋势科学技术的发展规律科学技术的社会作用信息社会科学技术进步与经济增长知识经济科学技术是先进生产力的集中体现和主要标志

2．科学技术发展的战略、方针和政策

一、引言

人工智能（ArtificialIntelligence，简称AI）近年来成为了人们关注的焦点，最初这个概念是在1956年达特茅斯会议上提出，并被正式确立为一门学科，历经三次高潮三次低谷的发展。1997年，IBM开发的人工智能“深蓝”打败人类的国际象棋冠军。2016年3月，谷歌开发的AlphaGo以4:1的明显优势战胜多次荣获世界冠军的李世石。自此人工智能在学术研究、行业发展和资本市场表现活跃。伴随神经网络、脑科学研究的迅速进步，人工智能在云计算和大数据等相关技术的支持下，迅速被运用到各个领域。以人工智能为核心的新技术与教学融合将成为下一个核心驱动力。在2018年的《人工智能发展白皮书》[1]中，提到教育智能化将会成为教育领域的发展方向，人工智能将会引发教育理念和教育生态的深刻变革。全球主要发达国家当前都在加速教育教学创新，积极开发教育新产品，推进教育教学创新。2018年4月，《高等学校人工智能创新行动计划》[2]提出了未来的人才培养新模式，要增设“人工智能+X”的复合专业培养，众高校也相继成立了人工智能学院和相关专业，如南京大学、中国科学院大学、西安电子科技大学、上海交通大学等，结合近几年教育部“新工科”教育改革的背景，为外语教学与研究带来了新的契机。传统的外语教学中一直存在教学质量和效果不理想的困境，我们要充分利用日趋成熟的人工智能技术开展一场深层次的变革，重塑外语教育的时代性、个性化的新形态。人工智能在神经网络、深度学习和蒙特卡洛数搜索法等技术使用后，逐步形成神经网络“大脑”来进行复杂精准的数据处理，初步有了人类高级智能的“学习能力”。人工智能在教育中所需用到的技术主要包括[3]：①自然语言理解技术，这让计算机与人之间能用自然语言来有效沟通，包括机器理解、机器翻译等。②人机交互技术，包括语音识别、语音合成、情感交互等。③知识图谱技术，指建立语义网络，使用网络中的关系来分析解决问题。④生物特征识别技术，包括指纹识别、语音识别、人脸识别等。

二、人工智能支持下的外语教学改革

我国外语教学的整体效率近年来一直不高，大学生的英语学习效果主要是通过全国大学生四六级考试的成绩来体现，虽然近年来加入了口语考试，但是学生的英语沟通交流水平总体还是令人担忧，应用能力远没有达到熟练实用水平。大学英语的发展方向是要提高质量，增强实效。大学英语的改革目标是要将人文性、实效性、数字化与工具性相结合。随着00后即将成为大学校园的主力军，他们在学习和认知模式、信息技术运用习惯方面有着鲜明的特色，技术、阅图、创新、急切成为了他们的标识，被认为是“数字原住民”[4]，他们更倾向于用智能化方式去获取数字化资源学习。但是面对海量且品种繁多的外语学习资源，如何满足个性化学习需求，提高学习效率，重构有效适切的外语教学新模式成为了外语教师们探索科研的新目标。目前市场上比较普遍的在线教育大多是一对一视频，或者把一些教师的课做成视频放在线上播放，这其实只是教学场所的改变，教育方式并没有发生本质变化，如果学生不自觉，效果有时候还没有线下的实体课程好。人工智能则可以使用语音识别和自然语言处理技术来解决口语语音和文本的词法、语法分析和语义理解，增加多元交互的学习环境，极大提升学习效果[5]。随着人工智能研究的日益成熟，“智慧学习”和“深度学习”被赋予了新的内涵，智慧学习以建构主义、混合学习和现代教学学习理论为理论基础，整合增强现实、云计算、移动通信、大数据等先进信息技术的增强型数字学习[6]。深度学习可以通过神经网络来模拟人脑的学习过程来抽象表达现实世界的大量数据。目前典型的深度学习模型有递归神经网络（RNN,RecurrentNeuralNetworks）、卷积神经网络(CNN,ConvolutionalNeuralNetworks)以及深度信念网络（DBN,DeepBeliefNet-works）等，其中由于RNN多用于处理时间序列，所以其较多应用在口语训练、口语测试等方面[7]。近几年，从市场中已知的人工智能运用于外语教育的产品来看，主要分为几类：英语语音测评、智能批改+习题推荐、教育机器人、智能陪练，其中前三类较多，而分级阅读和智能陪练的较少。比如语音测评类的有科大讯飞、流利说、驰声、朗播网等，智能批改类的有极智批改、批改网、作业盒子、狸米教育等，教育机器人类的有寒武纪智能、UBTECH、LEZHI、好儿优等。1.英语语音评测———AI口语老师和智能口语考试系统。英语口语学习与测评是我国英语教育中的重要组成部分。为了测评学习者的口语语音语调、标准度、流利度以及口头表达能力，通过NLP（自然语言处理）以及语音识别等技术开发，外语教学市场上出现两类“英语语音评测”的产品：AI口语老师和智能口语考试系统。这两类产品可以替代教师对学生的口语陪练、口语考试测评及评分统计等相关工作，通过机器辅助学习，极大提高了教师的工作效率，同时实现了口语自适应学习。人工测评往往伴随着一些主观因素，智能评测可以有效地避免这类问题，更具客观性、稳定性，高效完成自动评分和成绩统计以及学情分析任务。从目前英语语音测评产品的现状来看，优点是分析结果相对准确，覆盖多种口语类型，从发音到对话、朗读涵盖多种口语学习和考试类型，包括音标发音、短文朗读、看图说话、口头作文等。短时间可以做出反馈，快速给出评分，同时给出精细的分析。当然，这类产品也会有一定不足，受口语发音本身的不确定性和语音采集的设备条件等因素的影响，英语语音测评结果会出现一定的偏差，但总体结果相对准确。现阶段此类产品的测试结果是反馈学生发音中的单词读错、遗漏或者语法有误等问题，但是无法检测出学习者的语调和连读等错误。这类产品虽然会根据学生口语情况进行个性化教学和测评，但互动性仍不足，模式化明显，长时间练习只是几种方案方式在循环，多样性和互动性还有待提高。以目前市场上较为知名的英语流利说为例，流利说开发了世界领先的多粒度和多维度的实时语音识别和评估引擎和游戏化教学，让各水平语言爱好者轻松练口语。每日更新地道美语对话提供好玩上瘾的对话闯关游戏，通过硅谷的实时语音分析技术，让用户轻松愉快练口语。目前有超过3000万人使用流利说，积累了中国人2.75亿分钟口语数据。2.智能批改+习题推荐。智能批改如图1所示，可以部分减轻教师批改作业的繁重任务。完整的流程是教师先从线上布置作业，系图1智能批改图统地利用丰富的语料库资源，使用自然语言处理、图像识别以及数据挖掘等人工智能技术把学习者的作业与语料库进行检测对比，进行自动批改，给出个性化的学情分析报告，对拼写、语法、句型和搭配方面能够迅速地标注错误部分和错误原因，在作业量巨大的情况下，会比教师的批改结果更为细致，教师和家长能在学习者的作业提交后马上得到反馈并了解最新的学习进展，并据此来实时调整学习进度和难度并推荐合适的习题。当然，也会有一些美中不足，如学生作业的主题相关性、篇章结构和内在逻辑性、思想的创新性等方面提示还略有欠缺。iWrite2.0英语写作与评阅系统，通过在大型语料库中来挖掘联想词库，运用大数据技术，同时探索基于人工神经网络的深度学习来提高作文评阅的智能程度[8]。科大讯飞开发的产品在2015年某国家级英语考试中在翻译题和作文题的评分准确度比大多数专家教师的评分准确度还要高，同时评卷系统还指出具体语法格式错误和措辞不当等问题。3.分级阅读。英语分级阅读，可以根据学生的不同认知水平来选择阶梯式的读物，匹配适合学生个人的书目，解决了学生阅读太难的书会失去阅读兴趣、阅读难度低的书无法提升阅读能力的问题，使其感受阅读的乐趣。全世界时下有几种热门的阅读分类体系：蓝思分级（Lexile）、AR分级法（AcceleratedReader）、A-Z分级法（GRL/GuidedReadingLevel）。国内目前在分级阅读方面的产品主要有：ReadingPro、新东方旗下的多纳学英语、叽里呱啦、英语总动员、巴布阅读等，各有其产品的优势和不足。在国外，以美国为例，已有70%的美国公办学校使用Newsela，有40万教师和超过400万学生用户，阅读文章数超过5700万。Newsela通过自适应的真实内容分级阅读将新闻聚合并分级，为不同阅读水平的学生提供阅读内容。人工智能的分级阅读相较于传统分级阅读，可更为高效地测定分析，依据不同学生的兴趣爱好和阅读能力的学习数据挖掘行个性化精准阅读，使学生阅读兴趣明显提高，学生阅读习惯大为改进，大大提高了教师的工作效率，把教师从收集和推荐书目，阅读监督学生等大量机械式重复性工作解放出来，同时实现了学生自适应阅读，达到了分级阅读的核心目的。教师和家长也可快捷精准地全方位监测分析学生的学习情况。4.智能学情分析和智能情绪识别。智能学情分析是指在积累了学生学习成绩、学习进度、学习习惯等数据后，对其进行智能分析，并给出分析报告，协助教师对学生学习情况进行管理，设计个性化教学方案，为学生量身定制不同于他人的学习策略和学习方法，让孩子更为有效地学习。做智能学情分析的如极客大数据的“极课EI（EducationIntelligence）”是采用“IPH适应性教学模型”和“集中式动态学业档案管理”两大专利技术，采集作业和考试中动态化的海量数据并进行大数据智能算法分析，基于行为和关系数据的知识图谱来制定学生的具体自适应学习方案[9]。根据官方数据，“极客大数据”的活跃使用学校已超过1800所，收集3200万份学生作业考试数据，180万教师、学生及家长的使用习惯。每个孩子都是与众不同的，有自己独特的天赋特性、偏好和天生优势，也有不同于别人的弱点。解决孩子的学习问题，应当用个性化的方法适应其在学习上的要求。因而这种学习活动对于每个学生而言都是有意义的，因为是由学生自发的兴趣来驱动的。智能情绪识别目前主要由教育培训机构和技术公司合作开发，如好未来、VIPKID,通过人工智能图像识别技术，智能情绪识别可以识别学生课堂表情来判断学生学习的兴趣、困难点和集中度。2018年10月，新东方正式的首款AI类教育产品BlingABC“AI班主任”[10]，可以通过人脸属性分析和检测、语音识别、NLP（NaturalLanguageProcessing）等人工智能技术来发现学生在语言学习中的问题，根据学生上课时的参与度、回答时长、情绪表现和学习结果来进行量化分析。5.教育机器人。教育机器人除了在科学、技术、工程和数学（STEM）教育方面起着重要作用，在外语教学中的应用也越来越普遍。机器人可以根据学生的认知能力来为其定制学习内容，引导互动学习来营造母语式的外语学习环境，在潜移默化中提高外语语言能力。从早期2016年简单的聊天学习机器人如著名语言学习AppDuolingo(多邻国)的永久免费的外语学习chatbox[11]，开始只允许用户打字对话，到拥有智能复杂功能的机器人，如科大讯飞的“阿尔法大蛋”，好未来旗下励步英语联合机器人领域领先的ROOBO公司推出的小布机器人[12]，与此配套的Let’sChat系统，可以进行进行语音识别、口语评测、绘本伴读等功能，能够智能适配学生的学习水平来进行因人施教。通过教育机器人的辅导和在线教育的讲解，可以精准定位学生的薄弱知识点到纳米级别来实现因材施教的“智适应”的理想学习方式[13]。借助自然语言处理和情感机器人，通过陪伴学生的成长来增加其对人的关怀[14]。

三、人工智能在外语教育中的研究热点方向

查阅各种资料发现，人工智能近几年在外语教育中的研究热点方向主要有：①知识表示与教育知识图谱，其研究热点是以知识点及课程为中心的图谱和以教学及资源为中心的图谱。②认知诊断，其研究热点是使用大数据分析技术弥补传统IRT模型的不足。③学习者建模，其研究热点是针对学习主体对象的学习者进行建模，对学习者知识状态的识别和诊断。④教育试题资源表征，其研究热点是使用深度学习模型对多源异构教育资源进行深度表征。⑤机器阅读理解与批阅，其研究热点是基于深度学习的机器阅读理解。⑥智能教育系统，其研究热点是教育机器人、游戏化教学、对话形式的学习，建立动态模型。⑦脑科学与教育的结合，其研究热点是交叉学科研究，教师对“神经神话”的认知，对脑科学的信念，以及教师自身的脑科学素养。人工智能在外语教育中的运用将推动外语学习的精准测评、个性教学和因材施教。配合直播、游戏、VR等技术的教育人工智能可以极大提高学生的兴趣，提高外语的学习效率，有着巨大的应用发展空间。如何融合教育测量、教育理论与人工智能，分析学生的学习效率、能力和水平及目前的知识状态将成为教师学习研究的方向。