教育科技对课堂有效果吗
1、丰富了学习资源、改善了学习环境、变革了学生的学习方式。通过直观、形象的信息技术教育,再现了学生已备知识来认识新知,通过比较来认识新事物,把握其特征。
2、创设了生活情境、激发了学生的学习情感 、培养了学生的学习兴趣。通过信息技术教育再现了学生的活动,在活动中学习,兴趣浓厚,大大的活跃了学生的学习心理因素,培养了学生良好的学习动机,提高了学生的学习效率。
3、拓宽了知识面,活跃了学生的思维 。如:教师将计算机与显微镜相连、教师利用模拟实验软件模拟平抛物体运用。展现了实验过程、结果,让学生形象的观察实验现象。这种由静变动的教学手段直观、形象、清楚,易于控制进度、重点的地方可以反复演示方法,极大的刺激了学生的感官,使之全神贯注地投入学习之中,完全调动了学生的观察力、想象力和创造力。
心智、脑与教育以及教育神经科学旨在将生物科学、认知科学和发展科学联系起来,为教育奠定坚实的研究基础(Fischer, 2007,2009; Rodriguez, 2012)。要达到这一目标,就必须在教育实践者和科学研究者之间建立合作关系,共同设计出与教育实践和政策有关的研究。传统的认知科学研究模式中,研究者在学校搜集数据、分析数据并撰写研究报告,这种研究模式忽视了教师和学生的作用,因此,无法适应学科整合发展的新要求。目前亟需一种让研究者和教师合作起来的研究方式,探索对教育产生影响的知识。教育实践者能够提出有用的研究问题,形成有用的研究方案,产生有用的研究证据,从而提高学校的教育质量,提升其他教育环境中的教育实践。
科学研究与实践的结合有助于我们发现研究的问题,并产生可用的知识(usable knowledge)。以医学为例,临床医务工作者,如外科医生和护士等,与教学医院及其他实践部门的生物学研究者合作,将研究工作与临床疾病与健康问题结合起来,在当代医学领域的研究和实践中,如干预和治疗方面取得了重大进展。研究与实践的结合在许多领域都已经常规化了(Hinton & Fischer, 2008)。在气象学领域,科学与实践相结合,分析气候,预测天气(如美国国家大气研究中心,http://www.ncar.ucar.edu/research/meteorology/)。雅芳和露华浓这类化妆品公司斥数亿资金研究皮肤护理、化妆和保健等问题,他们根据研究证据,并结合实践知识,生产了数以千计的产品。汽车制造业、食品加工业、农业、化学、建筑业等主要现代行业都建立在坚实的研究基础之上,而这些研究都是以实践问题为导向的,比如研究成果如何发挥作用,以及如何适用于不同情境。芝麻街将研究与实践联结起来,提出了新的研究模型,从一开始就不断地检测项目的有效性(Lesser,1974)。
但是教育领域却没有多少实践性的研究。没有研究的支撑,教育在某种程度上来说已经落后了。早在1896年,教育哲学家杜威就提出建立实验学校的构想,为教学研究提供坚实的基础。但是他的远见卓识并没有受到大家的重视。教育中没有常规的基层组织来研究与评估学习和教学的有效性。露华浓和丰田公司都可以花费数亿资金研究如何提高化妆品和汽车的质量,学校怎么就能够简单地采用所谓的“最佳教育实践”而不搜集证据,弄清楚究竟什么样的教育是真正有效的呢?
由于缺乏研究基础,世界上许多政府正在建立像PISA(国际学生评估项目;经合组织,2007a)这样的标准化测试来评估学校的学习。这些评估在确定学与教的有效性方面存在着严重的问题,一部分原因在于它们将教师和学生的意见排除在外,另一部分原因在于它们只评估了狭窄领域的技能。本田汽车公司能用竞赛的成绩来评估汽车的性能,而不管日常驾驶的速度吗?化妆品公司能每年只对大厅里的人进行测试吗?在学校和其他学习环境中,教育必须对学生在学校的真实表现作出评估。而这些评估应由教师、研究者和学生共同设计,用以测试哪些内容得到了有效地学习,哪些内容学生还没有掌握。Daniel和Poole(2009)把这类研究称为 教育生态学(pedagogical ecology)。
一、 心智、脑与教育
20世纪90年代后期,心智、脑与教育运动同时在世界上的许多地方兴起。巴黎、东京、布宜诺斯艾利斯、马萨诸塞州的剑桥市以及世界上的其他许多地方同时开展这类运动。这场运动旨在将生物学、认知科学与教育联结起来,进而加深我们对教与学的理解。经济合作与发展组织的Bruno della Chiesa等人在巴黎发起了“学习科学与脑科学研究”项目,联合科学家与教育者开展教育研究。他们出版了2本关于学习科学与脑科学的书(OECD, 2002, 2007b):《理解脑:走向新的学习科学》、《理解脑:新的学习科学的诞生》。Hideaki Koizumi及其同事在东京开启了系列性的纵向研究,把生物学和教育联系起来,最终创办了儿童学协会,并开始对日本儿童的发展和学习进行纵向研究(Koizumi, 2004)。阿根廷的Antonio Battro在布宜诺斯艾利斯出版了《半个脑足矣》一书,叙述了只有半个脑但发育大体正常的男孩Nico的案例。同时Battro和他的同事还在学校与医疗机构之间开展合作研究。美国哈佛大学的Kurt Fischer,Howard Gardner等人启动了国际上第一个“心智、脑与教育”研究生培养专业,将生物学尤其是认知神经科学纳入教育。这个专业项目是在哈佛大学“心智—脑—行为”项目的基础上设立的,但是研究侧重于学校的教与学活动(Blake & Gardner, 2007; Fischer, 2004, 2007)。与之同时,美国的Kenneth Kosik, Anne Rosenfeld和Kelly Williams主办了学习与脑的全国性会议,该会议旨在帮助教师了解神经科学和遗传学中与教育有关的知识(http://www.edupr.com/)。仿佛就在瞬间,将生物学与教育结合起来的活动如雨后春笋般在世界的许多地方涌现出来!
来自世界各地的研究团队表现出浓厚的合作兴趣。2004年“国际心智、脑与教育学会”(International Mind, Brain, and Education,IMBES)成立,2007年学会的官方学术期刊《心智、脑与教育》(Mind, Brain, and Education)创刊。在历史上拥有40多位诺贝尔奖获得者的罗马梵蒂冈科学院也积极推动这一新兴领域的发展。2003年,梵蒂冈科学院在其诞辰400周年的庆典活动中,邀请哈佛大学主持“心智、脑与教育”专业项目的负责人Kurt Fischer教授、阿根廷的Antonio Battro等国际学者,召开了有关心智、脑与教育的研讨会。此次会议还出版了一本专辑《受教育的脑:神经教育学的诞生》。国际大型研究项目、面向脑科学研究者和教育者的会议、专业书籍以及各种各样的新兴活动,使得这个全新的研究领域充满了勃勃生机。目前世界上开设了许多专业培养项目,例如,美国达特茅斯大学(Coch, Michlovitz, Ansari, &Baird, 2009)、南加州大学(Immordino-Yang, 2007)、德克萨斯大学阿灵顿分校(Schwartz &Gerlach, 2011)、英国剑桥大学 (Goswami, 2006)、中国上海华东师范大学(2010)、美国哈佛大学(Hinton & Fischer, 2008)等国际知名大学率先启动了“心智、脑与教育”专业培养项目,这些专业培养项目的培训者、研究者和教育者将生物学和教育学联系起来。此外,法国的巴黎和日本的东京也正在酝酿进一步的行动计划。
把实践、研究和政策联系起来的努力已经成为有关脑科学、遗传学和教育学学术期刊的热点问题。但是,必须指出的是,由于脑科学的应用可以增加产品的销售量,一些以营利为目的的人打着脑科学的旗号,向学校教育者和家长推销所谓的“基于脑”的商业产品,这是不负责任的行为(McCabe & Castel, 2008)。这种局面不仅令人感到遗憾,而且还造成了与脑科学和遗传机制有关的神经神话大行其道(Fischer, Immordino-Yang, & Waber, 2007; Goswami, 2006; Hinton, Miyamoto, & dellaChiesa, 2008; Katzir & Paré-Blagoev, 2006)。目前,大多数有关脑和身体的知识往往是错误的(OECD, 2007b),市场上已经出版的有关“基于脑的教育”的许多书籍都建立在不正确的神经神话的基础之上。一些所谓的“基于脑的教育”的基础是,学生有脑。他们提供的所谓脑功能的“知识”是不科学的,他们并没有把真正科学的脑功能知识作为基础。例如,人们并不是运用半个脑(左半脑或者右半脑),而是左右脑全用。同样,男孩和女孩的脑之间也不存在巨大的性别差异。基于脑的教育所产生的“神经神话”与生物科学领域有关DNA等的研究以及脑科学的研究进展产生了鲜明的对照(Goldhaber, 2012)。研究揭示,过去所形成的有关遗传如何塑造身体和脑的观点存在着根本性的错误,当前,科学家才刚刚开始破解DNA和RNA塑造人的身体和脑的奥秘。科学家对人类遗传的理解又返回到小学一年级的水平。
由于教育神经科学和心智、脑与教育中存在的这一情况,教育神经科学的培训必须让接受培训的人形成批判性思维,能够质疑基于脑的教育主张是否具有科学性。教育者和研究者首先要问的问题是:“证据说明了什么?”总之,研究者和教育者必须合作,把生物学和认知科学的知识运用到教育中,为教育奠定科学的基础。研究者和教育者之间建立起这种合作,才能够充分地运用神经影像技术与工具来分析学习,从而打开学习的黑匣子,阐明教与学是如何发挥作用的(Hinton & Fischer, 2008; Rodriguez, 2012)。
二、 认知模型与改善教育的可能性
在语言与交往的过程中,人们常常运用模型来理解和分析周围所发生的一切。这些模型便构成了我们思维和感知模式的基础。几十年来,人类学家和认知科学家已经就我们如何运用这些模型的问题进行了分析(Benedict, 1934; Levi-Strauss, 1966)。最近,认知科学的研究说明了这些模型如何影响人类的思维,如何形成脑与学习的神经神话。其中最直接的分析来自Lakoff和Johnson(1980)的一个框架,该框架说明人们是如何使用无意识范畴的模型来理解我们自己和他人的,其中包括20世纪形成的所有脑模型(Vidal,2007)。
(一) 脑格和知识传递
目前,人类的心智模型把脑看作学习和意识的核心,Vidal称之为脑格的塑造。脑是自我和人格的核心。从最极端的角度来讲,人等同于自己的脑,就像小说里所描述的,人就像是桶里装的脑,一个人最核心的部分似乎就是他/她的脑。根据这个观点,人的身体、人际关系甚至人类文化都只是脑格这个核心的背景。我们所有人都被囊括在这个模型中,就好像是说,学习仅仅发生在脑中,而忽视了身体对学习的影响以及个人所处环境对他/她是谁以及做什么的影响。在这个模型里,学习包括在脑中存储知识的过程,知识存储在脑中,等候我们去使用,脑就好像是一个类似于图书馆或者计算机存储器的存储空间。一幅漫画或许能够更清晰地解释这个模型:我在早晨醒来时去下载今天要用到的所有信息,然后根据我的工作要求去加工这一信息。难道我们每个人仅仅只是一台完成工作的信息处理器吗?
我们再思考一下学校中所发生的教与学活动。这种神话或者模型与人类文化中普遍流行的模型相结合,即知识是信息的传递(Lakoff & Johnson, 1980; Reddy, 1979)。人们的学习就是获得某个对象,如一个想法、一个概念、一种思维或是一个事实,然后拥有这个对象,并对它进行控制。如果要把这个对象教给另外一个人,则通过简单地传递即可,就好像通过一根导管来传递一样:他们以这种方式把信息灌输给某人,然后这个人就拥有了这些信息。人们也可以将知识置于其他地方,例如,书本、网站或者他人。
人们常常会运用灌输这个比喻来谈论学与教的活动,因为在这些常见的例子中,人们常常无意识地运用这个比喻,有时则是为了幽默。“Jon和Howard互相讲故事。”“Laura把这个想法告诉了Herman,但是他弄混了。”“Laura在网上发现了一种解释。”“Bennett窃取了Megan的假设。” “我告诉你答案了,你为什么还不明白?你是笨蛋吗?”人们可以操纵概念、观点以及想法,也可以在心智中运作。“Herkimer无法摆脱这种想法,他沉迷于其中。” “你心里在想什么?”
根据这种知识传递的模型,教师通过与学生分享知识对象来教学,然后学生就拥有了这些对象。至少学生应该拥有这些知识对象。如果学生不能熟练地运用这些工具,人们就认为他很愚笨或是懒惰。有时人们也将这归罪于教师,因为教师没有有效地传递信息。从广义上说,人们把知识看成是学生必须接受和运用的信息。当然,许多老师和学生也意识到教与学并不是按照这个模型进行的,然而灌输的比喻充斥在人类的语言和文化中,很难摆脱。
(二) 知识通过活动来建构
学习真是这么简单吗?如果这样的话,要掌握某项技能或主题只需要学习一些事实,例如,在明尼苏达州的哪个地方可以找到一片好的土地,种植某种庄稼的时间,种子要埋多深,需要雨水还是灌溉,诸如此类的事情。能把这些事实集中起来的农民就能学会如何在明尼苏达州种庄稼吗?但是学习并不是这样的!把地种好远比知道一些事实复杂得多。农民首先要运用知识把几个月内的一系列活动协调整合起来:计划、播种、生长和收获,同时还要继续学习如何改善生长条件,防止害虫等等更多内容。
认知科学的研究有力地说明,知识是基于活动的(Piaget, 1952)。为了能够在我们所生存的世界做得更好,就必须根据这个世界的要求来塑造我们的行为。脑科学告诉我们,要学会在明尼苏达州种庄稼,必须实实在在地改变我们脑(和身体)的生理结构和机能:改变神经元、突触,改变脑的激活模式,所有这些都有助于在明尼苏达州的耕作工作(Hubel & Wiesel, 1970; Singer, 1995)。仅仅接触信息和事件,而不去作用于这些对象,则不能塑造我们的脑和身体,也无法为耕种或者环境中的其他任何活动做好准备。
学校学习也同样从活动开始。如果学习简单到只是获得一些知识,那么学生们就不需要接受那么多年的教育,就可以成为21世纪的劳动者。熟练阅读的能力需要多年的学习,与之类似,解释战争的起因,写一则花香的故事或分析从一座塔上抛下一个小球的落地运动也是如此。知识的代际传递需要每一代人来重新建立,它并不是简单地给予或者传递(Vygotsky, 1978)。在这个知识和技术发展日新月异的历史时期,仅仅记住事实远远不够!
令人高兴的是,认知科学研究者和脑科学研究者已经进行了一个多世纪的研究,分析人类如何创造和使用知识。学生要有效地学习,就必须通过自身积极的活动来塑造他们的脑(Baldwin, 1894; Bartlett, 1932; Piaget, 1952; Singer,1995)。如果是学习片段性知识,灌输比喻可以描述学习发生的特征,但如果是要运用知识而不仅仅是复述信息片段,那么,认知科学研究者和神经科学研究者都证明,需要用积极的建构模型来取代灌输比喻。人类通过运用知识实现目标而创造出知识。皮亚杰(1952)关于学习的基本模型是用心智把握概念,并在心理和物理上操纵这些概念。他非常喜欢的一个例子就是数学,数学里的基本运算包括运用加减乘除运算,对物体进行组合与分类,以产生数字。我们人类把隐喻作为模型来解释我们的思维和活动,由此创造了思维的工具。
三、架起创建学习通路的桥梁
一个有力地证明模型和隐喻在儿童发展中具有强大作用的例子是,儿童直观地建立起数轴模型的方法。Case and Griffin (1990,Griffin & Case, 1997)首先说明了这一点。他们通过教儿童运用数轴来帮助儿童理解数字,这是一种非常有效的教育干预措施,数轴模型为算术奠定了基础。明确地教儿童运用数轴,可以促进儿童将数量有效地类推到一系列数字任务中并产生有效的迁移。这一干预非常有效,它解释了数量问题中50%的变化。
图0.1 数轴的概念结构
在Case 和 Griffin工作的基础上, Susan Carey和她同事的研究揭示了儿童每次使用一个数字建立起心理数轴的过程(Carey,2009; Dehaene, 1997; LeCorre et al., 2006)。他们首先用1表示一个真实的数字,然后用更大的数字(2、3、4)表示“多”。儿童要学好几个月才开始用2表示真实的数。接着用3和4表示“多”。然后,他们把数字3放到数轴上作为一个真实的数。在儿童学到3或者4时,他们概括出规则,建立起心理数轴模型,在数轴的一端加一个数字便向前移动1的位置。这个例子很好地说明了儿童是如何运用活动来建立思维模型的。儿童在加工过程中,实实在在地构建出数轴的心理模型。
四、 为教育创建研究的基础
教育研究应该是日常教育活动的一部分,一个用来指导教育政策和实践的常规组成部分。心智、脑与教育运动的目标是通过将人类发展、生物学、认知科学与教育联系起来,为教育研究奠定坚实的基础,科学地提高学习与教学的质量。我们有很好的工具来创建这个基础,但是基层组织和传统积淀都很薄弱。John Dewey (1896)很久以前就呼吁进行教育研究和发展,来阐明学习和教学的基础,但是到目前为止,只有芝麻街 (Lesser, 1974)和几个研究团队响应了这个号召。
其他的许多行业都广泛地开展了实践研究来巩固他们的实践,例如,农业、化学、气象学、甚至化妆品行业。改善教育研究的基础需要创建一个更为稳固的基层组织用于教育研究。这种研究必须是坚实的、有用的、有科学证据支持的,它还必须与教学以及教育环境中的学习联系起来,这些教育环境包括学校、运动场、电视、互联网……我们提出以下三个建议来创建一个有用的、有意义的教育研究基础。
(一) 创设研究型学校
这些建议的背后是一个简单的事实:我们必须创建一个机构来支持教师和研究者的有益合作,促进研究的双方提出对学习和教学有用的问题。幸运的是,我们有一个模型可供借鉴:教学医院。在这些医院里,研究者和实践者一起参与设计、修改有用的程序和治疗方案,产生有实效的联结研究和实践的方法,培养医学研究者和实践者。同样,在农业中,研究者和农民共同努力,通过现场测试来改进农业产品和设备,并尝试不同的种植方法。但是,教育缺乏这种基层组织来创建科学的学习和教学的基础,尽管教育中已经做了如下探索:教师有目的地设计干预工具来促进学生的学习和教学。但目前我们应该做的是直接测试这些干预措施的效果,看看哪些是有效的,哪些是无效的。
实验研究首先创设一种条件或干预,然后评估其结果。在医学中,干预可以是一项治疗措施,如药物、手术、疫苗接种,或治疗方案,然后对功能或健康进行测试。在学校,教师努力教学(一个干预),接着要么通过直接测试,要么通过观察学生随后的活动来评估学生的理解或技能水平。
尽管这是大家共同的美好愿望,但是医学和教育在评估联结研究和实践的方式上存在很大差异。在世界各地,每个高质量医学院至少与一所教学医院建立密切的关系,这是研究和实践相结合地方。然而在教育领域,全世界几乎没有研究型学校,即专门从事学与教的研究学校,其目的是为教育实践提供科学基础。
教育需要一个像教学医院一样的机构,也就是我们所说的研究型学校,通过研究型学校来建立教育实践者和研究者之间的对话,并确立针对教育实践的研究问题和方法(Hinton and Fischer, 2008)。研究型学校应该是真实的学校(包括公立学校和私立学校),它们应该与大学(通常与教育学院)结盟。在研究型学校,教师和研究者应该协作创建联系实践的研究并培养未来的研究者和实践者。就像教学医院,研究型学校必须关注实际问题,关注教育机构中(包括中小学、幼儿园和高等教育机构)哪些做法是可行的,哪些是不可行的。
《心智、脑与教育》杂志已经发表了教育者的很多文章,他们强调在学校做研究时要注意的实际问题 ( 例如, Coch, Michlovitz, Ansari, & Baird, 2009; della Chiesa, Christoph, & Hinton, 2009; Kuriloff, Richert, Stoudt, & Ravitch, 2009; Kuriloff, Andrus, & Ravitch, 2011)。研究型学校建立在杜威(1896)的观点之上,他在一个世纪以前就建议教育工作者创办实验学校,当时他是打算作为教育研究中心来运行的。杜威(1900) 在芝加哥大学建立了实验学校,其目的是为了检验基于认知科学和心理学的教育实践,以测试它们在现场实践中是如何运行的。
不幸的是,现在几乎没有真正的实验学校了。今天,大多数被称为“实验学校”的学校不做研究,而是服务于大学教员的孩子。因此,杜威界定的问题依然存在:尽管芝麻街的极好例子证明了教育研究相当有效,但是全世界都忽视了科学的教育研究。现在是建立真正的研究型学校,为教育政策和实践提供研究基础的时候了。
(二) 建立学习和发展数据库
为教育研究奠定基础的另一种关键方式是建立关于学习和发展的大型数据库。有一个很好的例子可以说明这种数据库的重要作用。“死亡率分析报告系统“(Fatality Analysis Reporting System)是美国交通事故和安全数据库(Hemenway, 2001)。这个数据库创建于1966年,收集交通事故的系统数据,尤其是死亡率。该系统为高速公路工程、汽车设计等方面的分析提供了有效数据。从某种程度来说,这个数据库的建立,使得过去50年的交通事故、伤亡率大幅下降。
在美国教育方面,公共服务机构和联邦政府已经开始建立数据库,包括美国国家教育进展评估(http://nces.ed.gov/NationsReportCard/),国际儿童语料库,主要集中在语言发展上(MacWhinney,1996), 美国儿童健康与人类发展研究所的儿童保健项目(NICHD Early Child Care Research Network,1994,2006) ,这些数据库都是根据《不让一个孩子掉队法案》建立的。但是,这些数据库并不关注课堂中的学习和教学方法,也不关注其他学习环境。理想的数据库应当是现实环境下的学习和教学数据库,类似芝麻街为儿童电视学习所做的先驱性工作。仅录入标准化测试还不够,因为这并不代表学校的正常学习。我们需要关注学校中的真实学习,包括对课堂实践的评估。我们需要超越意识形态和一般性评价或观点,实现真正的循证实践和政策。
(三) 培养教育工程师
此外,我们需要培养一种新型的教育者,专门负责创建实践和研究之间的有用联结。他们将会在短期内把教育变成一项基于研究的事业,这正是哈佛大学心智、脑与教育专业课程和国际心智、脑与教育学会的中心目标。这些教育工作者可以把神经科学、认知科学和课堂学习结合起来,创建教育活动,以提高多元化教育背景中的学习,包括学习软件或儿童电视的设计。在经典科学中,这种转化联结的作用非常重要,如化学、生物学和物理学的研究成果, 同样在处理实际问题时也很有效,这些知识可以用于建设桥梁,生产新型的肥皂,或阻止水道中物种的入侵。在物理专业中,这种专业人士称为工程师。政府和商业部门都需要工程师来将科学知识转化为实践。
这样的专家将对教育具有重要的作用,我们可以把他们称为神经教育学家或教育工程师(Gardner, 2008)。研究型学校可以为这种专家提供培训。在当前许多机构中,已经有专业人士在实践和研究之间建立联系。芝麻街使用实际的评估,包括形成性的评估,以决定其教育计划(Lesser, 1974)。许多非营利组织和公司在教育中专门雇佣具有这种实践技能的人。例如,美国特殊技术应用中心(www.cast.org)运用教育软件来促进学习朝着多种轨迹发展(Rose & Meyer, 2002)。
教育神经科学具有巨大的潜力,但我们不能仅仅停留于希望和潜力,而应该去创建机构,以创造连接实践与研究的有用知识。我们必须培养能够在新的世界中做研究的学生,这个新世界把心智和脑科学的研究直接与教育政策和实践联结起来,为教育奠定科学的基础。
在各国政府与国际组织的积极支持下,心智、脑与教育的整合研究以及新兴学科教育神经科学在全球范围内得到了蓬勃的发展,迄今为止,已有40多个专业研究机构、专业学术组织以及专业人才培养机构诞生(周加仙,2013)。心智、脑与教育的跨学科整合研究对于中国实现从人才大国迈向人才强国的国策具有重要的借鉴与参考意义。鉴于此,我们根据中国教育神经科学的发展以及教育政策与实践的需要,精心选择了这个领域中最权威、最重要的书籍,推荐给读者。入选本套丛书的书籍,有的是重要国际组织的前沿研讨成果,有的是国际教育神经科学的研究专家根据自己长期的科研成果撰写而成,有的系统而全面地勾勒了该领域的研究成果,这些书籍在不同的领域都具有重要的开拓意义。我们相信,这套丛书将对中国心智、脑与教育的整合研究以及新兴学科教育神经科学的发展发挥重要的推动作用。这套译丛的主编周加仙老师接受了教育神经科学的系统培训,具有教育学、认知神经科学与心理学的跨学科知识。她发表了60多篇论文,并撰写、翻译与合作出版了20多本有关教育神经科学的著作,主编四套丛书。这种知识背景非常适合本套丛书的翻译工作。我们期待这套丛书能够让中国致力于教育神经科学的研究者、教育政策制定者、教育实践者更好地把握国际教育神经科学的发展趋势与热点问题,为中国教育神经科学的发展作出积极的贡献。
在本套丛书出版之际,我们由衷地感谢中国国家教育部社会科学司、中国国家教育部留学基金委员会、中国博士后科学基金会、上海市教育委员会、上海市人力资源和社会保障局、北京市教育委员会对新兴学科的大力支持。感谢韦钰院士、沈晓明副市长、董奇校长、俞立中校长、任友群副校长、唐孝威院士、陈霖院士、钟启泉教授、李其维教授、周永迪教授、桑标教授、杜祖贻教授、黄红教授、金星明教授对中国教育神经科学的发展所作出的努力。感谢国际教育神经科学领域的专家为我们推荐了这些优秀书籍,他们是法国科学院、美国科学院、美国工程与艺术学院、梵蒂冈科学院院士Stanislas Dehaene 教授,美国哈佛大学Kurt Fischer教授,阿根廷教育科学院、梵蒂冈科学院院士Antonia Battro教授,日本工程院院士、中国工程院外籍院士小泉英明教授。 衷心感谢华东师范大学出版社教育心理分社的彭呈军社长对本套译丛的大力支持,感谢孙娟编辑对每一本译著的认真审读。感谢各位参与翻译工作的教师与研究生,他们认真负责,反复推敲每一个词句,尽自己最大的努力,力图再现原作者的思想精华。我们期待着中国有更多的研究者、实践者投身于教育神经科学领域,为实现人才强国的中国梦而共同努力。
b. 信息技术有助于丰富学习资源、改善学习环境、变革学生的学习方式
c. 信息技术是重要的教学资源和工具,应当争取在每节课的教学中使用
d. 信息技术的功能强大,将代替黑板、图片、实物、演示实验仪器等传统媒体
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当前,信息化技术正以排山倒海之势席卷我国的中小学教育的各个领域,以日新月异的速度改变着人们传统的教育、教学思想,及教学方法和教学模式。因此作为当今的教育工作者,只有积极投身到这一变革中去,改革自己旧的教学观念和旧的教学模式,了解新的思想观念、掌握新的技术,使自己迅速具备和确立信息时代的文化价值观念,并能把它们熟练合理的运用于教学实践活动当中。计算机辅助教学是信息技术应用于教育的核心内容和技术手段,随着小学计算机教育在我国的不断发展,它必将是走向教育现代化的必由之路。而在小学语文学科教学中运用计算机辅助教学已经成为一种时尚,它的探索与发展,也就成为了语文教学改革中的一个重要组成部分。在这里我就信息技术在语文教学中的作用谈一谈我的感受。
一、 直观教学,易于理解。
在语文教学中,有些比较难理解的知道或是学生很少见到的事物,只用语言进行描述学生很难理解,如果学生观看形象生动的动画,就能很容易的明白。可以变静态为动态、变抽象为形象、变虚为实。例如在教学《詹天佑》一课时,詹天佑开凿居庸关和八达岭两条隧道时采用的不同方法,如果只通过读课文,画示意图学生很难理解,如果学生观看了用动画制作的开凿的过程示例,学生会更能詹天佑这种方法的妙处。还依然借助“人”字形线路图,看看火车的走法,更能帮助学生理解这种“人”字走法的好处,更能体会詹天佑有着超人的智慧和接触的才能,学习他的创新精神。
二、 拓宽知识面,活跃思维
小学生天真活泼、好奇、顽皮好动,但他们形象思维能力强。如果仅仅凭口头上讲授语文知识,显得比较枯燥,学生会没有兴趣,课堂效果肯定不理想,必须要采取用特殊的方法才能较好地解决这一问题。在教学《鸟的天堂》一课时,学生通过读课文知道大榕树那的景色很美,却不能体会那里的静态美和动态美。我在电视上播放了大榕树清晨的实景录象,让学生亲眼看一看大榕树的静态美,然后又播放了众鸟纷飞的景象,学生又体会到了动态的美。又对一只鸟的形态和声音的观看,可以想象到很多鸟的姿态,这种由静变动的教学手段直观、形象、清楚,易于控制进度、重点的地方可以反复演示方法,极大的刺激了学生的感官,使之全神贯注地投入学习之中,完全调动了学生的观察力、想象力和创造力,进一步让学生体会大自然的美。即使学生没有亲自去看那棵大榕树,也知道了那里有很多天然的美,拓宽了学生的知识面。
三、 创设情境,激发情感
多媒体辅助教学有利于培养学生的学习兴趣。众所周知,学习兴趣的形成是学习积极性的根本所在,是最现实,最活跃的心理因素。对学生而言,兴趣是最好的老师,是学习动力之一。例如在教学《桂林山水》一文时,先播放桂林的美景,让学生和作者一起荡舟漓江,欣赏桂林的山光水色。创设游漓江的情境,让学生对这样的美景产生兴趣,激发热爱祖国大好河山的情感,才能更有兴趣的学习这篇课文。能够更深刻的体会到漓江水的静、清、绿的特点和桂林山的奇、秀、险。
四、提高教学效率,培养现代科学兴趣
人们常称当今的时代为信息时代,信息时代的特征是信息流通量大,信息波及面广,每一个人都必须面对与日巨增的信息,人类积累的知识擦一会越来越多。在教学中用云信息技术会提高教学效率,还可以培养学生对现代科学的兴趣。在教学《宇宙生命之谜》时,对于火星、水星、木星等很多地理知识都不理解,这时候我借助多媒体就向学生展示了这些星球的图片和文字资料,让他们结合图片和文字介绍来了解其他星球是什么样的,使他们更快的理解了为什么我们不能迁移到别的星球上去生活。他们在明白这些道理的同时,对科学也产生了浓厚的兴趣。学生在校学习已经决定学生学到的知识是有限的,学生具有较强的信息意识,进一步了解信息技术的发展及其对社会的影响,并掌握基本的信息技术。学生的信息技术与自学能力、创新能力也会得到提高。
积极探索和研究计算机辅助教学与学科教学的最佳结合点,并与学科教学进行有效地整合,合理的结合到自己的教学工作中去。把信息技术自然而然地渗透到教学过程之中,要充分利用计算机辅助教学的优越特性着重培养学生的创新意识和自主学习、探索的能力,培养学生独立分析问题、解决问题的能力,培养学生获取信息、交流信息和处理信息的能力,以提高学生综合素质的培养和自身成才。
当今社会,信息革命几乎冲击了所有领域.现在正步入信息社会,如何利用信息技术提高学生的科学文化素质,提高学校的教学质量,已成为人们普遍关注的问题,更是我们教育工作者的当务之急.课程教学改革以来,广大实验教师已融入了课改的洪流之中.有相当一部分教师已走到了课改前沿,他们大胆实践,尝试着信息技术与语文学科的整合,使得信息技术在语文教学中越来越得到普及.广大语文教师在语文教学中或精心设计多媒体课件,或引导学生上网查阅资料,或进行网络教学,为语文课堂注入了新的活力,老师乐教,学生爱学,增强了教学效果,提高了教学效率.我作为其中一员,勤奋学习,大胆尝试,获益匪浅,并从中体会到信息技术带来了语文课堂教学的多种变化.下面我粗浅的谈以下几点:
一、教学方式的改变
在传统的教学过程中,一切都由老师主宰,从教学内容、教学策略、教学方法到教学步骤,学生只能被动地参与这个过程,而信息技术与语文学科的整合,彻底打破了这一局面.在多媒体计算机这样交互式的学习环境中,学生可以共享人类的学习资源,可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择学习内容、方法策略和发展目标,学生在这种开放式的学习空间有了主动参与的可能,有了自己学习的天地.学生在教师的指导下,通过自主参与、自主探究与交互资源的过程,不仅能眼见其形、耳闻其声,而且能手脑并用,调动多种感官共同参与认知活动,使学生在同一单位时间内增加了所接受的信息量,增强了记忆的效果,加快了对所学知识的理解、消化速度,从而在较短的时间内,更快、更好地学到更多的知识,提高了学习效率.
另外,由于信息技术所提供的信息和技术资源的最大特点是具有共享性,计算机的使用和资源的网络化等技术环境,不但有益于语文教学任务的完成,也孕育和发展着学生之间合作学习的方式,为学生之间的交流提供了机会,因此我们的教育教学活动应努力创设合作式学习环境,更多运用合作式学习的策略,切实为学生养成合作意识与发展协作能力搭建舞台.信息技术介入课堂教学,构建了“自主、合作、探究”的新型学习方式,充分显示了信息交流的多向性、丰富性和快捷性.它可以通过师生互动、生生互动、师机互动、师机生互动、生机互动、生机生互动的多种友好合作方式,为学生提供立体式的多向交流的机会,有利于培养学生的合作精神,从而改变传统语文教学的教师单一传授的方式.
二、教师角色的转换
信息技术融入到语文课堂教学中,使教师的角色发生了多角度的转换.随着网络技术的发展,知识更新速度加快,学习者通过网络就可便捷快速地获得所需要的各方面的知识,个体的发展水平将越来越取决于不断利用信息、培养自我学习和自我教育的能力.信息化时代学生从被动地接受知识转变为主动地获得知识,教师不再是文化知识传播的中介,而是学生学习方法的指导者.通过调动学生的学习主动性和积极性,提高他们获取信息的能力,以及充分利用信息资源快速高效地解决问题的能力.传统教学中,国家统一编写教材规范教师对学生的知识传授.网络时代教师是课程开发和教学研究的主体,运用现代化手段为学生创设学习情境,开拓多媒体教学空间;编制教学软件,促进课程向地方化、校本化、个性化、综合化方面发展,实现课程教学综合化和知识的融会贯通;主动投身课程教学思想和教学方法的理论研究与实践探索,提高网络时代课程教学理论的研究水平. 因此教师就由教材执行者转变为课程教学的研究者.
另外,网络时代学生的学习活动成为生活的一个组成部分,网络化学习丰富了学生品德发展的内涵,开阔了品德培养的视野.教师要成为学生未来生活的设计者,建构具有前瞻性的道德价值观体系.通过网络渗透现代道德理念,积极引导学生的内在道德价值取向,培植学生道德理想和信念,提高学生的社会适应能力和道德行为能力.与此同时,信息技术也打破了人与人之间的时空界限,拓宽了人际沟通的渠道,有利于师生之间平等民主关系的建立,师生交往趋于多样化、平等性.教师作为人际关系艺术家,应更多地理解、信任、同情学生,爱护学生的自尊心;教师应提高自身的道德品质修养和情感素养,形成宽容、尊重的良好个性和人格魅力,开展平等对话,提高师生间的协作水平,创建和谐融洽的师生关系.
三、课堂信息量的变化
人类社会已经进入信息化时空,因特网是世界上最大的知识库、资源库,它拥有最丰富的信息资源,internet上发布的信息包罗万象、充满时代气息,几乎囊括各领域、各学科的最新内容和成果.在教育网站上还存储了大量的学习信息、习题讲解、疑难解答和优秀教案等内容.因此,信息技术的有效运用能极大地增加课堂的信息容量.语文学习如果仅仅依靠教科书、教者、参考资料等信息,是远远不能满足学生的学习需求的.信息技术则体现了最强的网络优势,搜集更多的语文信息资源,增大教学的信息量,充分地开发了语文资源.师生双方实现了用计算机在教学活动中进行互动,实现资源的共享.在一系列的操作活动中,大量信息刺激着学习主体,学习的容量增加了,信息量加大了.同时信息和知识点紧密地联系在一起,由于使学生能获取大量的知识信息,这样就可以更好的使学生掌握更多的知识,也有利于知识的保存.
四、学生思维过程的变化
语文作为一门基础学科,其最根本的教学目的就是训练学习者的理解能力和表达能力,而思维的培养又起着举足轻重的作用.学生的认知过程是一个逐步提高的过程.在整个教学过程中如何由浅入深、由易到难,使学生的思维活动由现象到本质、由形象思维到抽象思维,这都是教育工作者必须探求的问题.在传统的以掌握学科知识为主的课堂教学中,学生的思维过程侧重于对语文知识和结论的简单记忆;而在使用现代教育技术的课堂中,学生的思维过程更侧重于调动各种认知策略去解决阅读和写作中的实际问题,而对概念性知识本身的记忆过程则相对减少.而且,由于教育技术具有将学生的思考过程外化的功能,所以学生能够时刻监测自己的思维过程,从而学会“如何学习”,“如何思考”.
五、对教师要求的提高
信息技术与语文学科的整合绝不是一件简单的事,而是一项长期而艰巨的教学改革任务.教师必须首先转变传统教育思想、教学观念,打破以教师为中心的教学模式,在先进的教育科学理论指导下,充分发挥计算机、多媒体和网络等现代化教育技术手段的认知工具作用,从零开始,经过5年、10年甚至20年的试验、探索、总结、提高,才能逐步完成.而在这个过程中,各方面的压力是很大的,遇到的困难是很多的,决不是一句一言难尽就可以概括了的.信息化时代的语文教师必须有更高的素质,对教材、教法、学生的把握是传统教学模式所一贯强调的,这一基本功在信息时代显得更加重要,同时也被赋予了新的内容,如教材的处理、学生的新特性、教法的变革等.
另外,教师是课程改革的主体,提高教师的信息素质是培养学生信息素养的关键.信息技术的发展使得学生和老师的信息资源对等,在现阶段进行学科整合的过程中间,很多问题都是陌生的,都是需要自己亲自动手来解决的.因为无论多么优秀的教育专家和特级教师根据科学的学习理论和丰富的教学经验设计开发的课件,也只能适用于某一特定的教学情境,无法适应千变万化的教学情况.所以作为信息化时代的语文教师必须首先强化自身的信息素养,具备创新意识和创新能力,才能更好地指导学生,提高学生的信息素养,全面实施和推动素质教育.
总之,信息技术的飞速发展,给语文教学带来了深刻的变化,信息技术教育与语文教学的整合成了教育教学改革中人们关注的热点,也是当今教育界研究的重要课题.作为教育、培养未来社会人才的教师,应走在时代的前沿,必须改变传统的教学方式、思维方式,提高自身素质,运用多媒体技术,优化课堂教学,与时俱进,跟上时代的步伐,为社会培养出优秀的可持续发展的人才.
人工智能在教育领域的应用主要有哪些
不用多解释,这样的经历一定比老师在课堂上苦口婆心说几个小时的效果要好得多。前景:人工智能在教育科技领域的应用都还处于早期探索的阶段,但是潜力都是巨大的。相信通过创业者们的努力和教育工作者的支持,人工智能一定会为教育带来一轮变革,让我们的教育更智慧,帮助我们的孩子做好迎接未来的准备。
《名师会》如何帮助提升教师的教学水平并惠及学生?
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如何开展青少年科技活动求答案
实验研究、总结成果等到过程中表现出来的各种能力。当然,开展小学科技活动远远不止这些方法,还有待于在今后的实践中去继续探索、学习、归纳。需要注意的是开展小学科技活动要面向全体学生,只有面向全体学生,才能提高每一个学生的素质,才能使之成为国家建设的有用之材,这是素质教育的明显特征。
如何提高课堂教学效益?
对于抽象的概念、原理,不仅可以用文字、语音协同描述,还可以用三维实景虚拟现实过程;对于不可视的变化,无法触摸的物体或有危险的场所,甚至自然界或现实生活中不可能存在的事件,也可以通过虚拟现实技术去展现,而且,同一教学内容还用多种信息形式来表现,这有利于克服书本文字单一和难以协同表现的弊端,...
“人工智能+教育”已进入课堂了吗?
在科技的进步与社会需求的共同促进下,从小学课堂到百年高等学府,人工智能教育已遍地开花。日前南京大学成立了国内大学第一家人工智能学院,该学院由南京大学计算机科学与技术系牵头组建,今年底预计对外招生,培育人工智能领域高等教育人才。一场人工智能的社会科技热潮方兴未艾。中国教育科学研究院副研究员郭元...
如何恰当运用电教手段优化生物课堂教学
中的双子叶植物纲时,教师先用投影出示十字花科的白菜、萝卜,豆科的大豆、槐树、菊科的向日葵、蒲公英等植物,让学生对比区别并总结各科的主要特征。总之,在科技高速发展的当今社会,运用电教手段优化课堂教学势在必行。因而要致力于电化教学的探究,为学生汲取知识的营养,创造更为有利的条件。
如何提高课堂教学效率的策略与方法
我们不难发现,教师善用多媒体教学,学生就能被深深地吸引,效率就会大大提高,所以,作为新时期教育科技迅速发展的今天,我们一定要掌握它、应用它。一是要提倡教师适当做课件。二是要积极使用空中同步课堂做到学以致用,三是根据学科教学的实际需要,主动搜集与教学内容相联系的丰富资源,及时展示给学生,并且做必要的点拨和...
智慧课堂的缺点
智慧课堂的缺点如下:一、传统课堂 随着现在科技技术的不断进步与发展,国家对传统教学的改革已经提上日程《教育信息化2.0》的文件描述了,在新的教育形势下我们需要输出更加全面的信息技术、教学活动、教学方法、教师运用产品的能力,教学和数据管理等,技术“拥抱”教育,将信息技术与教育教学融合的整体...
小学科技课都有哪些内容?
其元素包括:在自然条件下,通过化学反应生成的具有生存能力和繁殖能力的有生命的物体以及由它(或它们)通过繁殖产生的有生命的后代,能对外界的刺激做出相应反应,能与外界的环境相互依赖、相互促进。并且,能够排出体内无用的物质,具有遗传与变异的特性。4、观察植物 植物是生命的主要形态之一,包含了如...
余律潘多: 教育技术可以具体到很多细节,比如说光线是否正好,一个黑板擦,一个黑板都可能是教育技术研究的范围,他可以使课堂教学达到最优化,是学习更效率更好.
元坝区15122462953: 现代教育技术对课堂教学的影响 - ?
余律潘多: 我个人感觉现代教育技术对不同人有不同的影响, 最好学生很有力的, 因为可以在较短的时间内获取更多的知识, 多方位多角度展示相关知识. 但是对于不爱学习的同学, 开小灶的机会更多了.
元坝区15122462953: 信息技术在教学中发挥作用,需要什么条件 - ?
余律潘多: 随着科学的发展,越来越多的高科技手段走进课堂.信息技术辅助课堂教学已经被很多教师所采用,它对克服教学难点、提高教学质量确实发挥了很大的作用,但我们也发现不少教师在把信息技术应用于课堂教学时,存在这样或那样的问题,甚...
元坝区15122462953: 多媒体信息技术在课堂中有什么作用? - ?
余律潘多:[答案] 一、运用多媒体信息技术,激发学生学习数学的兴趣,提高学生的学习积极性\x0d“兴趣是最好的老师”,有良好的兴趣就... 只有这样,我们的教学才能事半功倍,达到最好的效果.\x0d四、运用多媒体信息技术融于教学课堂,有助于提高教师的业务...
元坝区15122462953: 在上述的例子中,技术在课堂教学中可以起到哪些作用? - ?
余律潘多: 1、丰富了学习资源、改善了学习环境、变革了学生的学习方式.通过直观、形象的信息技术教 育,再现了学生已备知识来认识新知,通过比较来认识新事物,把握其特征. 2、创设了生活情境、激发了学生的学习情感 、培养了学生的学习兴趣...
元坝区15122462953: 现代教育技术在学前教育中有哪些帮助 - ?
余律潘多: 信息技术与学前教育的应用 学前教育是人终身教育的起始阶段,社会对学前教育重要性的认识不断提高,学前教育的定位已从过去的“学校教育的预备阶段”提升为“基础教育的重要组成部分,是我国学校教育和终身教育的奠基阶段”.实现信...
元坝区15122462953: 信息技术对课堂教学的发展带来了哪些变化 - ?
余律潘多: 浅谈信息技术给小学数学教学带来的几点变化 随着经济的发展,科技的进步,信息技术也日益走进了我们平常的课堂教学,它如一缕春风,给我们的日常教学带来了清新的气息,让我们原本沉闷的课堂教学充满了生机和活力——让我们贪玩儿的...
元坝区15122462953: 多媒体对学生上课有什么好处作文 - ?
余律潘多: 多媒体应用于语文教学中可激发学生的学习兴趣,启发学生的想象力,扩大课堂教学 的信息量,满足各层次学生的需求,弥补教师自身的不足,完善课堂结构.多媒体投影仪等硬件设备为平台,运用多媒体教学软件(课件)开展课堂教学的一种...
元坝区15122462953: 教育技术能做什么 - ?
余律潘多: 是教师专业化发展的必然结果.教育技术应用能力已经成为每一位教师必备的能力.教育技术是运用教育理论及各种技术,通过对教与学过程和资源的设计、开发、利用、管理和评价,实现教学优化的理论和实践.它在教育和教学实践中有着重...
元坝区15122462953: 科技使教育变得更美好了吗 - ?
余律潘多: 科技是思想能够自由传播,到达纸质读本不能够到达的偏远地区,同时其所承载的知识的先进程度远远高于纸质读本 同时,科技化让课堂越来越“课件化”,增加了教师的惰性 同哲学学习的深入可能会让你“走火入魔”一样,科技在教育方面的渗透,会让我们了解更对反对观点和事实真相 科技,作为一个中性产物,其本身没有好坏优劣.只是在于我们如何看待和利用它,而不是“因噎废食”