脑科学教育系列报告之一脑科学教育研究入门基础.ppt

系统无限多样性、不可预测性和差异性的 根本原因。非线性思维是一种直面事物本 身的复杂性以及事物ห้องสมุดไป่ตู้间相互关系的复杂 性、运用超越直线式的思维去力争更清晰 的理解和把握认识对象的思维方式。
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科学研究发端于线性。经典物理研究 起始于线性模型，如质点、匀速直线运动； 弹性形变、弹性碰撞、单摆、简谐运动等 都是忽略很多因素后的理想模型。物理学 历史表明，正是伽利略、牛顿提出理想模 型思想才开创了辉煌的经典力学时代。但 是经典力学只是真实世界的近似。应用力 学，如航空、航天领域都是非线性的，都 不能用简单模型计算。
• 一堆沙子不会出现涌现性。蛋白质细胞的有序 结构就会涌现出生命现象
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• 3）、突发性是一种特殊的涌现性。 • • ●自然界恶劣的气象现象是突发性； • ●社会生活中突发性事件、瘟疫形成和传播、全
球性金融灾难等就属于复杂社会的突发性； • ●大脑功能开发到一定阶段会出现涌现性。
• 开发大脑，将无序的神经元系统连接成有序的结构就是建 构脑的“涌现性”。突然会说话了，突然掌握了某项技能。
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3、自组织性
• 1）、基本概念： • ●组织是指系统内的有序结构或这种有序结构的
形成过程。 • ●自组织系统是能自行组织、自行创生、自行演
化，能够自主地从无序走向有序，形成有结构的 系统。 • 德国理论物理学家哈肯依据组织的进化形式把“组织”
分为他组织和自组织两类。自组织是相对于他组织而言的， 我们一般把不能自行组织、自行创生、自行演化，不能够 自主地从无序走向有序的组织称为他组织。相反，自组织 是指无需外界特定指令，能够自主地从无序走向有序 。
于区分数学中不同变量之间两种性质不同的关系。
从函数表达说，线性是一次函数 z=ax+by
•
非线性是 z=axn n不等于1
• 从图像说，线性是直线，后者是曲线
•
现实世界本质上是非线性的，但非线性程度
和表现形式千差万别，线性系统不过是在简单情
况下对非线性系统的一种可以接受的近似描述。
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• ●非线性的重要意义 非线性作用是复杂性的主是要根源.是
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• ● 教育的反思之一：中国人为什么缺乏创造性？
• 长期来，我国的基础教育，包括高等教育内容， 基本上是线性理论，回避复杂性思维，课程的主 体特征是线性课程，课程体系是线性理论，轻视 实验动手 、埋头题海（都是线性知识），所以抑 制青少年的创造性 。
•
真实世界是复杂的，应该用复杂性思维去考
虑。有人说“物理学一个实际问题也解决不
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（一）、复杂性系统的基本特性 （只要求了解）
1、 非线性 ——1+1>2 z=(x+y)2 2、不确定性——可塑性 天气，生命过程 3、 自组织性 ——自发进行 4、 涌现性 ——会出现突变，量变到质变 5、初值的敏感性——教育的“关键期”
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1、非线性
• ●基本概念：
•
“非线性”与“线性”是一对数学概念，用
2、上述10个问题就是第一期考核目标，用评价机 制推动脑科学教育理论在雄县全县教育界普及。
3、上面10个问题基本懂得，就可以获得“全脑开 发教育实验”《入门证》，校长通过，学校获准 进入“全脑开发教育实验” ；教师“通过”有资 格进入下一轮培训，三轮培训合格取得《实验教 师上岗证》
4、评价办法，群众性自评与专家评比相结合
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• ●二十世纪60年代以来，现代系统科学中 关于混沌现象的研究，却打破了传统科学 中把“确定性”与“不确定性”截然分割 的思想禁锢，并用大量客观事实和实验表 明，正是由于确定性和不确定性的相互联 系和相互转化，才构成了丰富多彩的现实 世界。
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• 2）.不确定性的重大启示 • ●不确定性是推动科学进步的动力。现代
4、从脑科学看，现有的一切优秀的、成功的 理论、经验都是符合脑科学的， “全脑开发教育” 要求荟萃历史上一切优秀的教育思想和经验，并 在脑科学教育的平台上进行科学的改革、提升和 整合。
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前言二
• 普天下父母，谁不希望自己孩子阳光、 聪明、健康成长！
• 但是， 希望之路，路在何方？ • 为教育者，哪个不希望全体学生，德智
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脑科学教育研究入门基础
• 一、人脑是自然界最复杂的系统 • 二、脑有两种最基本的结构 • 三，脑内存在三个维度的耗散结构 • 四、脑功能四个系统 • 五、心智的五种心理相互作用及统一性 • 六、智能的结构 • 七、人脑与电脑的比较 • 八、专司信息的器官 •
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一、人脑是自然界最复杂的系统
• （一）、了解复杂性系统特性的常识 • （二）大脑是自然界最复杂的系统
体美全面发展，将来成为国家优秀人才！ • 但是，全面成才的教育之路有吗？ •
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• 十年脑科学教育研究给我们重要启示： • 1、 脑科学正在使我们重新认识人类的
潜能，原来我们只是用了大脑的很少一部 分功能。“一个健康人的大脑与科学家之 间并不存在不可逾越越的鸿沟，甚至是可 以超越的。” •
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• 2、 开发大脑前景十分广阔，全脑开发教育有可 能为人类自身的发展创造前所未有的奇迹，人人 都可以成为优秀人才，关键在于开发教育。
•
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第一阶段培训目标：弄清十个问题
1、如何理解脑是自然界最复杂的系统，弄清 这概念对改革教育有什么重要意义？
2、人聪明与否主要决定于什么？ 3、为什么要学习，如何看待不爱学习的孩子？ 4、对脑是一种特殊生命物质系统——两种结
构、两种属性、两种工作方式的智慧生命 物质的理解 5、如何理解教育的“关键期”，“起跑线”
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全脑开发教育第三种模式的计划
• 1、我们强调参加“全脑开发教育实验”首先普及 脑科学知识，获得第一张《入门证》
• 2、进行三个层级的培训： • 1）脑科学教育入门基础 • 2）基于脑科学的学习论、教育论、课程论 • 3）全脑开发教育课程与实验 • 其中1）、2）3）的理论部分有我来讲，3）实
践部分我会请一线各科实验教师和校长们来讲
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• 4）、自组织性是自然界和人类社会演化发展的基 本原因 ●地球上生态的演化发展是一个复杂的自组织过 程。几十亿年的演化形成大约3000万种动物； 2000万种植物。
• ●我们常说抗菌素失效，菌种变异。就是微生物 的自主演化。
• ●神经系统和脑的演化和发展是自组织过程最神 奇的创造。
• ●脑是最复杂的自组织系统。
了！”，这一说法虽然有些极端，但是在解决实
际问题时，往往都不能完全搬用书本中的物理模
型。
•
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•
用线性思维去处理复杂性系统，如在技术、
经济领域就会出大问题。回想中国的“人口问
题”、五八年的大跃进的问题，当代一些工程问
题，本质上都是由于缺乏复杂性思维，给国家和
民族带了灾难性的后果。
• 结论：让我们的孩子从小就要面向实际，基础教 育课程就要拓展非线性内容，强调真实世界的非 线性特性，从而培养学生的创造性
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2、不确定性
• 1）、“不确定性“是复杂性系统的一个基 本特性。
• ●在近代科学发展史上，以牛顿力学为代 表的经典自然科学向人们描绘了一幅确定 性的世界愿景，
• ●20世纪初的量子力学首先打破了“确定 性”图像，提出“海森堡测不准原理”， 但是，习惯于确定性思维的人对“海森堡 测不准原理”始终格格不入。
科学是靠不确定性发展繁荣的 • ●近代科学从确定论起步走到自己的终 点，
现代科学从不确定论开始开创全新的时代， 所以确定论和不确定论反映人类认识的不 同发展阶段
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• 3）. 教育反思之二——中国人为什么缺乏创造性？ • ● 我们的基础教育课程主体是一个确定论课程体
系，确定论是一个严密的逻辑体系，能培养按逻 辑思维处理事情的品质，但是，真实世界并不服 从确定论逻辑。确定是相对的，不确定是绝对的。 • ●不确定性是创新的源泉，我们的基础教育课程 缺少不确定性课程，也是抑制创造力的重要原因。 这就回答了“优秀生工作岗位往往缺乏创造性” 的问题。 • 结论：应该关注“不确定性课程”内容。如，强 化遗传的变异，随机问题等课程内容。
课程论和教学论 • 2、提出并践行“国家课程脑科学校本化”
理念，这项实验已经覆盖了小学1——4年 级语文、数学、英语、音、体、美等学科。
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• 3、填补国家课程能力培养缺失，开创了《超常课 程》系列——《入校教育课程》《假期生活学习 课程》《返校汇报展示交流课程》和《校园文化 课程》，
• 4、分别在邢台和石家庄形成了两种实验模式，实 验表明，全脑教育理论和课程不仅适合中、小城 市小学，而且也能在乡村小学落地生根。（邢台 市五所实验小学都是中小城市学校，石家庄栾城 三所全市农村小学）
• 心理异常，狂躁发怒等
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5、初值的敏感性
• 1）、“蝴蝶效应”是最典型的复杂系统初值敏感性。
• “蝴蝶效应”的形象的比喻：亚马孙河上一只蝴蝶的 翅膀抖动一下就可以在美国的德克萨斯州引起一场风暴。
• 2）、生命演化、物种的多样性
•
回顾生命演化的历史，生命从单细胞开始，为什么几
•
个个有礼貌，行为习惯好，全面发展、有特
长，每人会一样乐器，会多项健身技能。
• 2）栾城梅家村小学，二年级实验班形成了 “两个100%” 常态化高效课堂。区教研室主任听 课后说“这个班没有一个孬的！”
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情况简介
• 十年脑科学教育研究初步成果： • 小学全脑开发教育研究连续进行四年实验，
主要成果： • 1、系统地提出了脑科学学习论、教育论、
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4、涌现性
• 1）、基本概念：把整体还原为各个部分时，整体 所具有的这些属性、特征、行为、功能等便不可
能体现在单个的部分上。复杂性科学把系统整体
具有，而部分或者部分和，所不具有的属性、特 征、行为、功能等特性称为涌现性。