第五章人类的大脑
《基于脑的学习》
建立“基于脑、适于脑、促进脑的教育”, 根据脑发育与活动规律,根据脑认知功能、情 感功能和自我意识等高级功能的前提下建立适 应儿童认知能力发展特点的教育教学方法和教 学组织策略、教育评价方式方法等,真正奠定 教育的科学基础,做到科学地教与学,努力提 高教与学的质量和效率,已成为世界各发达国 家教育科学研究和改革的重点之一。
神经元之间的联系
• 神经元之间不是相互接触一起,而是以一种电 化学方式通过一个极细微的空隙相互联系。这 种特殊的联系方式叫突触。
• 一个神经元可以接受多达成千个突触的输入, 这些输入到达神经细胞的部位在树突、胞体和 轴突的分布各不相同,从而产生的作用也复杂 多变,这正是人类脑功能活动多样性的基础。
神经细胞
(神经元)
10%
130-1000亿 负责信息处理
树突 数多个小 负责信息接收 轴突源自独个粗大 负责信息输出胶质细胞 为神经细胞提供营养与支持,像黏合剂 一样,将神经细胞固定。 90%
胶质细胞 是脑内最 常见的细 胞,它与 神经元的 数量比例 约为10:1
胶质细胞的一般类型
脑细胞 (神经元)
董奇《脑科学与教育译丛·序》
如果说我们没必须了解脑就可以进行教学, 就如同医生没必须了解身体就可以去治疗病人 一样。过去,人们认为脑是一个难以认识的神 秘“黑箱子”,我们可以观察到进入大脑和从 大脑反映出来的东西,但是对于内部的动作操 作过程我们却一无所知。现在,我们能够通过 研究去揭开这个神秘的“黑箱子”,我们就不 能轻率地忽视对其研究,更不能轻率地断定关 于脑的研究对教学没有任何意义。实际上,我 们对脑的了解越丰富,就越能够更多地应用它 进行教育教学。
(美)沃尔夫《脑的功能——将研究结果应用于课堂实践》
• 一、了解认识我们的大脑 • 二、大脑发展的关键期 • 三、多元智能与男女差异 • 四、脑与学习 • 五、脑科学研究给我们的启示
一、了解认识我们的大脑 1、人类与其它动物脑细胞比较
1000亿以上 100亿以上 500万以上 10万以上
2.脑细胞的分类与功能
科学研究中发现DNA的结构一样取得突破性的 进展?( Damasio,1994)
• 作为思维发源地的大脑既要处理微观和 宏观组织水平的数十亿的神经元细胞的 活动,本身也要接受局部和整体对其活 动的影响。
• 思维与大脑并不是只有一个答案,而是 由多种可能性,因此,需要开发能够检测 到人脑结构和功能的多水平的各项技术。
学习在突触产生
• 通过“轴 突—突 触—树突” 的通路, 电信号转 变为化学 信号,再 转变为电 信号。
神经元是如何形成联结的
3.大脑结构之一:三位一体的大脑
根据美国科学家卡尔萨根的研究,人的大脑分为三个部分, 一、新皮质。二、边缘系统。三、爬虫复合体。 人脑最古老部分都在爬虫复合体(由神经解剖学家称为的 嗅觉沟回、层状体和苍白球等三部分组成),人和爬行类、 哺乳类都有,很可能是从几亿年前进化来的。 围绕着爬虫复合体的是边缘系统,之所以这样命名是日为 它毗邻在大脑皮层下,边缘系统是我们同哺乳动物共有的, 也是我们同爬虫类共有的,但不那么完善精细,这大约进 化了一亿多年或五千万年以上。 最后就是覆盖在脑的其余部分上的显然是最新进化的堆积 物——新皮质,同高级动物和灵长目动物一样,人的新皮 质相当大。越发达的哺乳动物其新皮质增长越大,新皮质 进化得最出色的是人(还有海豚、鲸鱼),这大概已有几 千万年的进化史了。
压、消化、脑的觉醒
边缘系统:
丘脑:所有感觉信息(除嗅觉外)首先进 入丘脑,然后传入其它部位进一步加工。
海马:(开关像海马得名)巩固学习和记忆 中起重要作用
进行信息的转化,来自工作记忆的学
习通过电信号传导方式转入长期储存区, 此过程需几天或数月。
杏仁核:在情绪中具有重要作用
大脑皮质:约占脑重80%以上
第五章 人类的大脑
主讲:王会霞
关于人脑研究的意义
• 其一,国际会议决议将20世纪90年代确 定为大脑研究的十年;
• 其二,将二十世纪七十年代和80年代的 神经生物学研究成果推广到90年代的教 育政策中;
• 其三,脑神经成像技术越来越多地应用 到认知作业的研究中。
问题:人们在大脑的研究上能否像在基因
▲血脑屏障
大脑对血液需求很大,脑重占体重1/50,血的供应量却占1/5。 脑活动时依赖稳定而丰富的血液供应。 其它组织细胞
比 内皮细胞构成的毛细血管上有张开的小孔
吸收排放
较 皮内细胞与内皮细胞连接处有缝隙
脑与脊髓细胞 毛细血管上的内皮细胞的小孔是闭合的
3.大脑结构之一:三位一体的大脑
古脑(爬行脑)——脑干:负责非随意性行为 如心跳、呼吸
旧脑(哺乳脑)——边缘系统:掌管吃喝、繁 殖、情感
新脑(新皮层)——皮质 古皮质:嗅觉性:调节内脏活动,鱼类已有 新皮质:爬行类——哺乳类——人类占96%
三位一体的大脑模型
大脑结构:脑干及边缘系统
脑切面图
脑干:生命中枢、监控呼吸、体温、血
潜在的问题:新的发现可能会掩盖人们 清晰思考的能力。( Damasio,1994)
简而言之,围绕脑的自然学习的最佳方式 创设或变革组织,可能是最简单的最为关键的 教育改革。事实上,在所有的改革中,发展基 于脑的学习取向会获得对于所投入的时间、精 力和金钱的最佳回报。
(美)詹森《基于脑的学习》
学校必须解放思想,让科学来为我们解答这些 简单而又基本的问题:“脑怎样才能学得更 好?”和“我们怎样才能成功地创拟适合脑的 学习型组织?”
表面灰白色、多皱褶,并刻有被称为沟
回的裂纹。最大的裂纹从前向后,将脑分 为两半,左右两个半球通过1个由2.5亿条 神经纤维组成称为胼胝体的厚纤维来相连。
大脑半球由一层很薄但非常紧密的皮层 覆盖。
小脑:大脑尾部的下端,协调并控制多
种身体运动。
▲大脑皮层
覆盖大脑的全部表面,神经细胞最密集 的地方。
平均厚度2.5毫米,总重量约600克,占大脑总 重的40% 上面有很多褶皱,使面积增大,铺平可达2200 平方厘米。1/3露在表面,2/3位于褶皱里面。 褶皱形成深浅不等的沟,隆起部分称为脑回, 沟回的多少与智能高低相关密切。