作者:黄辛 戴琪 来源:中国科学报 发布时间:2020/3/17 16:45:10
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在线教育脑科学研究获进展

 

近日,在线教育是大中小学校的主要教学活动形式。“学生喜欢怎样的线上材料?为什么有些线上材料更能吸引学生?教师该怎样呈现教学材料?”针对这些问题,华东师范大学心理与认知科学学院教授胡谊团队,采用基于功能性近红外光谱成像的大脑超扫描技术,对教学材料所引发的学生偏好、教师呈现材料的方法,以及师生之间的大脑同步,进行了深入研究,获得新进展。相关两篇论文成果同时发表于《神经影像》。

在第一篇论文中,研究人员制作了12段视频;视频内容是由同一位小提琴手演奏的世界名曲。在演奏过程中,研究人员用近红外仪器,记录了小提琴手(示范者)的大脑活动,同时进行了录像;然后,将这些录好的视频,播放给学生;学生在观看这些视频材料时,研究人员也记录了他们的大脑活动。视频观摩之后,研究者评估了学生对这些视频材料的喜好程度,并计算了学生—示范者之间的脑间同步这一指标。

结果发现,对视频材料的偏爱与学生—示范者之间的左侧颞叶脑间同步有关;相比前期,这种相关性在观看后期更强;脑同步可区别,甚至预测学生对视频材料的偏好程度。这些实验结果表明:一个视频材料之所以受学生喜欢,是因为这个材料更容易导致学生-示范者的大脑同步;学生较早感兴趣于视频材料所呈现的内容,则可预测接下来的视频内容;一旦预期得到验证,就给人带来一种愉悦感。也就是说,好听、好看的视频材料,其原因是众多观众与示范者的“不谋而合”与“大脑共鸣”。

而在第二篇论文中,研究人员还原了具有高生态效度的师生互动教学场景,并采用近红外脑成像技术,全程同步采集师生之间的大脑活动。

结果发现,师生间大脑活动在教学过程中趋向同步;这种师生脑同步依赖于教师使用的教学策略;这就是,当教师采用支架式教学时,其与学生的脑同步,比解释性教学时更强;这种增强的师生脑同步,可预测学生的学习表现。为了厘清师生脑同步和具体教学行为之间的关系,研究人员用视频编码技术,发现了师生脑同步的增强与教师采用的支架行为有关(如询问引导性问题,提供暗示等);但是,当教师执行解释行为(如提供定义或澄清概念等)时,师生脑同步则比较弱。

为此,研究人员建议:教师在教学活动中,除了要进行必要的概念解释外,可以提出一些由易到难的问题,帮助学生思考所学内容及其关系;这些问题因人而异时,效果最好。

据悉,华东师大近红外超扫描研究团队,着力“心理学、教育学和脑科学”的交叉学科研究,经过5年建设,科学研究已走到了国际此领域的前列。在2019年末,华东师范大学在美国斯坦福大学的最新数据统计中,为该领域论文发表机构“第一位”。

相关论文信息:https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1053811920301440

https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1053811920301427

 
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