对科学教育的认识

对科学教育的认识

谈到对科学教育专业的认识，就不得不先说说学习科学研究中心。学习科学研究中心是由韦钰院士在80年代初创立的从事“学习科学—神经信息工程”研究和教学机构。中心依托东南大学信息科学和生物医学工程学科，结合神经生物学、认知心理学和科学教育及技术等学科，基础研究和应用实践并举、微观探索和宏观研究结合，开展理、工、文、医多学科交叉的前沿研究。中心拥有一批国际先进的实验条件和研究装备，具有一支多学科交叉的、高层次的年轻科研队伍，大部分研究人员具有国外研究经历，拥有博士后研究人员近10名、博士和硕士研究生近百名。承担了985、211、863、国家自然科学基金等一批国家级的科研项目和国际合作项目，在国内外学术刊物上发表了一批有影响的论文，获得了多项国家发明专利。汉博科学教育培训中心还是教育部小学科学教育教师国家级培训基地。中心现有科研和教学场地4200平方米，拥有良好的学习和工作环境。中心的研究特色主要集中在神经信息工程、教育信息技术、心理和情感检测、儿童发展研究、科学教育标准和评估技术等方面。（摘自—《科学教育本科培养计划》）作为全国唯一一家从事该

方面研究和教学的机构，我们设有儿童发展和学习科学教育部重点建设实验室。

儿童发展和学习科学教育部重点建设实验室将现代计算机信息技术、生物测量技术、情感计算方法等运用于儿童发展的行为学研究；将生物信息学和生物芯片技术运用于儿童正常、异常发育相关的遗传学研究；将计算机图像分析、可视化算法等技术，运用于儿童发展脑机制的研究；将互联网技术、虚拟现实技术等现代信息技术，运用于儿童科学的教育研究和培训。

实验室拥有国际先进的研究条件和装备，建立了基因与生化实验室、生物信息研究、网络与信息技术、应用系统开发室、儿童情感研究室、脑图像研究室、虚拟现实研究室、情感信息处理研究室、认知行为研究室、EEG/ERP研究室、儿童发展研究室。其中各类学习科学相关的大型科研仪器和设备共20多台，包括自主开发的学习科学相关的专用研究设备10台（套）。

实验室积极开展国际交流和国际合作研究。主办了多次“学习科学研究论坛”、“中法科学教育高层论坛”和“国际儿童情绪能力发展学术论坛”。实验室与法国国民教育部、法兰西科学院、国际学院间联盟、微软亚洲研究院等国内外知名研究机构建立并保持着紧密的合作研究关系，与美国纽约大学、哈佛大学、佛罗里达大学等开展了多项合作研究计

划。（摘自学习科学研究中心网站—中心介绍）

拥有这么多特点的学习科学研究中心是一个独特的院系，它不同于其他所有院系。我们研究的是独特的前沿学科，而且在国内无人能及，专业的培养目标也不同于其他院系。国际上几乎所有的一流研究性大学都开展了科学教育的专业研究及其技术的实践活动。研究中心的创立正是东南大学适应世界科学教育改革和发展的表现。这些都注定我们的专业会不太一样。

科学教育作为学习科学研究中心的本科专业，旨在培养一批理工基础扎实、精通心理和教育科学、文理综合发展的从事科学教育研究和实践的创新人才。虽然名字上和一些师范类的专业一样，但教学内容和培养计划完全不同。希望某天能改一个名字，以修正本专业在大众心目中定位，提升专业的形象。专业的知识涵盖了三个主要方面的知识，分别是信息技术、生命科学和科学教育。

生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律，以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。就本专业而言，我们主要涉及的是有关脑神经和基因遗传的知识，也就是认知神经科学和认知行为遗传学。

八、九十年代，心理学研究者无不关注这两个蓬勃发展的认知神经科学边沿交叉学科的研究。这两个学科吸收了认知科学和行为发展科学的理论与神经科学和遗传学的新技

术，共同向智能的本质和意识的起源这一基本的重大理论问题发起冲击，将心理学的研究推向了一个新的发展水平，已经并且势必继续对心理学的研究产生重大影响。

认知神经科学的研究旨在阐明认知活动的脑机制,即人类大脑如何调用其各层次上的组件,包括分子、细胞、脑组织区和全脑去实现各种认知活动。传统神经科学的某些分支,例如神经心理学、心理生理学、生理心理学、神经生物学和行为药理学等,吸收了认知科学的理论和神经科学的新技术,逐渐形成了认知神经心理学、认知心理生理学、认知生理心理学、认知神经生物学和计算神经科学等认知神经科学的各个分支。自八十年代后期发端以来,认知神经科学的研究在短短时间内取得了令人注目的进展,对传统认知心理学和发展心理学的理论建构和各内容领域的研究有着巨大影响。认知神经科学包括两大类互补的研究方法：一类是无创性脑功能（认知）成像技术，另一类清醒动物认知生理心理学研究方法。前一类方法中又分为脑代谢功能成像和生理功能成像两种；后一类方法中包括单细胞记录、多细胞记录、多维（阵列）电极记录法和其他生理心理学方法（手术法、冷却法、药物法等）。尽管这些方法为人类科学增添了许多光彩，但远未满足认知神经科学研究的要求。例如，脑认知成像技术可以为我们对认知过程的脑功能形成直观的图像，然而这种图像仅可提供结构或区域性功能关系，对于细胞水平的机制

显得过分粗糙。（摘自百度百科）

信息技术方面主要是有关生物信息学的研究和利用信息技术对人的各种生理指标进行定量处理和测量，还包括利用计算机对数据卓越的处理能力，帮助我们进行有关研究数据的处理。

生物信息学是在生命科学的研究中，以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析的科学。它是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一，同时也将是21世纪自然科学的核心领域之一。其研究重点主要体现在基因组学和蛋白质组学两方面，具体说就是从核酸和蛋白质序列出发，分析序列中表达的结构功能的生物信息。（摘自百度百科）现在进行的主要研究是在基因方面。各种生物的基因汇聚在一起是一个庞大的数据库，这些数据库中的一部分基因是有关神经的发展和认知的。由于儿童的遗传性对认知活动有很大的影响，所以我们要对这些有关数据进行研究。

随着科学技术的发展，我们发明了各种仪器对人体进行测量，其中不乏对人体数据的测量。例如眼动议，眼动仪是利用眼动技术探索人在各种不同条件下的视觉信息加工机制的仪器，我们可以利用它观察眼动与心理活动直接或间接奇妙而有趣的关系。眼动技术就是通过对眼动轨迹的记录从中提取诸如注视点，注视时间和次数，眼跳距离，瞳孔大小等数据，从而研究个体的内在认知过程。像这样仪器的发明