《发展认知神经科学的研究进展》读后感

《发展认知神经科学的研究进展》读后感（精选9篇）

《发展认知神经科学的研究进展》读后感 第1篇

《发展认知神经科学的研究进展》读后感

袁上娣 51   《发展认知神经科学的研究进展》读后感  看了这篇文献，我对其中的某些方面也有所了解，但有些地方还是觉得有疑惑。 该文献主要阐述了发展认知神经科学的发展、研究问题和已有的相关脑成像研究及其主要发展。解释了 脑认知发展3种可能的神经机制――成熟观点、交互特异化观点与技能学习观点。其中，成熟观点认为：一个脑区的成熟使得新行为能力出现。交互特异化观点认为：一种新行为能力的启动时由于已分别激活的.脑区之间交互作用方式的变化。技能学习观点认为：新技能的获得过程导致皮层区域激活模式的改变。   这些观点看起来似乎有点相互矛盾，就拿成熟观点与交互特异化观点来说，前者强调的是单一脑区的功能，而后者强调的是多个脑区相互作用的功能；而技能学习观点似乎又与前两个观点相对立。它们之间不同的说法让我觉得有些纠结，到底是哪个观点更符合人在发展中的脑神经机制呢？这些观点是蛮有合理性，就比如说为什么幼婴儿不能同时学会走路与说话？为什么他们每学会一个新行为都是渐进的?这就是这些观点所能解释的现象吧，但究竟是哪个更能解释呢，这个我就不明了。或许就是这三者之间相互补充的，适用在不同的情况吧！这就是人脑的奥秘，你无法把它的全部解读完，但可以不断地去深入研究。   发展认知神经科学的展望中提到“学习与发展的脑机制及其相互关系”是其重要的研究问题，我觉得这个研究挺值得进行的，毕竟对了解我们自己有很多好处，而且也是比较有趣的话题，相信很多人都会关注这些问题的。

《发展认知神经科学的研究进展》读后感 第2篇

论文题目： 发展认知神经科学视野中的学前双语教学

施莹

0201—09 指导教师：卢英俊

随着“双语教学”热潮的不断掀起，出现了各种褒贬不一的声音，对此进行的研究也逐渐从教育课程的人文角度转向了儿童脑发展的生理角度。本文从发展认知神经科学的角度，在科学实验的基础上，利用目前先进的无伤害神经成像技术来反映语言和脑的关系，并基于研究脑的发展认知神经机制，提出当前学前双语教学中存在的问题，并期望能从中获得启示。

【文献综述】

一、言语产生的认知神经机制

言语产生的研究兴起于20世纪60年代后期，研究涉及各个方面。例如，目前主要的研究焦点是词汇产生中词汇通达的过程。关于这一研究存在两种理论：①“两步交互激活模型”（two-step interactive activation theory）（Dell,1986）。即语义和语音这两步在激活过程中存在时间上的重叠，且激活方式是交互的，向两个方向进行扩散。②“独立两阶段理论”（Word-Form Encoding by Activation and VERification ,WEAVER）（Levelt等1999）。即词汇通达过程存在两个分离阶段，没有互相重叠。

在研究中，越来越多的科学技术被使用，人们已经能描述特殊言语功能的神经活动的时间进程。

1、时间进程

认知神经科学中，人们使用脑电测量方法和脑磁图（MEG）方法来研究词汇产生的时间进程，因为这两种方法有较高的时间分辨率，可以分析出在一秒种内人的大脑所产生的约两个词语。

研究者已经对图画命名的反应时（Levelt，1998）包括从视觉加工和词汇概念通达到词条选择，音韵编码及语音和发音过程进行了全程的研究记录，得出图画命名的平均反应时为538ms。

关于语义和音韵的时间进程研究中，通常使用电生理指标：单侧化准备电位（LRP，Lateralized Readiness Potential）和N200，并以此做了大量的有关语言和脑关系的研究。Thorpe等（1996）使用N200监测了图画视觉加工的时间进程。van Turennout等（1997）使用单侧化准备电位（LRP）探索词汇产生过程中语义和音韵编码的时间进程。Schmitt等（2000）第一次同时使用LRP和N200来对语义和音韵编码的时间进程进行研究。两个指标的结果 1 都显示语义信息的加工早于音韵加工。次年，他又用LRP和N200研究关于图画命名中概念和句法编码的时间进程，两个指标再次共同证明概念加工早于句法编码80ms。这样他的两次研究先后支持了言语产生的系列模型和层叠式模型，而否定了平行加工模型。

2、言语产生的脑区定位

在言语研究的神经生物学上，一直有人认为在脑的左半球里分布有三个大脑区域：在前额叶的布洛卡区，具有计划和执行言语的功能；韦尼卡区，具有分析和识别言语的功能；角回，具有在阅读时将拼写转码为语音的功能（Dejerine,1982）。

最近，先进的无伤害神经成像技术已被应用于正常人的脑的语言组织研究中。所使用的技术包括：正电子发射断层扫描（PET，positron emission tomography）、事件相关电位(ERPs,event-related brain potentials)、脑磁图（MEG）、功能磁共振成像（fMRI，functional magnetic resonance imaging）等。不仅可以研究正常的成人的脑的语言组织及正常的儿童的脑的语言组织，还可以用来研究诸如：失语症、无语法症、杂乱型失语症、命名不能症等语言障碍的病例，为正常的言语产生过程的研究从另一角度提供独特的视角和观点。

3、言语的发展

应用现代科技，如：fMRI和高密度的EEG以及ERP等认知神经科学的方法对言语和脑的关系进行研究。在早期语言机制里，有研究表明：婴儿较大程度地依赖于音韵信息。同时，最近在成人的研究中，利用fMRI显示成人对音韵信息的处理主要通过脑的右半球。由这两个实验结果获悉：在早期语言机制中，脑的右半球一度是音韵的输入口。

由于诸多的困扰，如，技术尚不完善；对儿童使用像PET这样的检测仪器存在道德等因素的制约，使认知神经科学曾经只限于成人的研究范围。但一个新的且备具挑战的研究领域——发展认知神经科学，已悄然兴起，并小有成果。

二、第二语言产生的发展认知神经机制

随着对儿童发展的日益重视，研究儿童的领域也逐渐扩展到了生理范围——认知神经科学，并产生了一门新的学科——发展认知神经科学。

对于一门新兴的学科而言，关于儿童言语和脑的关系是一块未被开垦的处女地，具有广大的研究空间。至少可以有三个领域去被研究和发展：

①特殊认知和语言功能及两者之间的相互作用都依赖于脑的发展。因此，成人与儿童之间存在某些能力方面的差异，这些差异可能对儿童语言能力的发展有影响。这就使我们可以对儿童的语言发展的自动化过程给予研究和关注。

②左、右脑半球的转化问题。儿童在幼年期，他们的韵律系统机制和成人的有所差别。研究早期语言发展过程中脑与言语关系的主要焦点是获知早期使用的右半球是何时在何种条件下转移到左半球的，并最终由左半球支配言语功能。

③不同的子系统或平行系统的相关分布也可能在成年期有所变化。最近，对正常成人使 用事件相关电位（ERP）所做的研究中发现：词汇－语义整合过程的脑反应速度会随年龄降低（Gunter,Jackson and Mulder,1995）。由早期句法过程激发的脑反应，即无论那些相关的结构再分析过程或修复，都依赖于年龄，并随着年龄而降低。（Gunter,Vos and Friederici,1999）

由上述的三个领域已有的实验结果可知，人类语言早期的发展和晚期成人阶段的形成有很大的差别，对于科学研究而言，这是一个未知领域。然而，最新的脑成像技术，例如，fMRI，EEG及MEG等诸如此类的神经心理学的研究方法使我们有能力更好地去研究和认识并开发这一领域，同时，为儿童的早期教育提供理论依据。现在已经有不少的研究结果。

1、双语语义表征的脑功能成像

在双语语义表征的脑功能成像研究中，根据语言语音和书写系统的特性，不同语言有不同的形式表征，通过利用PET和fMRI等技术，研究者形成二种不同的意见。第一种，不同语言的语义在双语者头脑中是共同存储在一个语义系统里。Illes等（1999）对熟练的英语-西班牙语双语者做了语义和非语义加工时的fMRI实验。实验结果表明：英语、西班牙语两种语言在双语者大脑中由共同的神经系统控制语义的加工过程。由于实验被试都是在10岁以后才开始学习西班牙语，他们学习一门新的语言不需要增加一个新的语义加工系统，也不需要重塑一个新的脑皮层功能区。

Pu等（2001）用汉-英双语者做被试，用事件相关脑功能成像研究，实施动词产生的实验任务。和Hernandez（2001）用西班牙语-英语熟练双语者做被试，用一种语言或交替用两种语言做图片命名实验，使用fMRI，两者实验的结果说明无论是汉语为母语者的双语者，还是西班牙语-熟练英语双语者的语义加工均具有类似的神经机制，没有明显的差异。

第二种，认为不同语言的语义在双语者头脑中分别存储于不同的语义系统。多数的脑损伤方面的脑成像研究倾向于这一论断。Ku（1996）等人对一名16岁的右利手汉-英双语患者，罹患单纯性疱疹性脑炎，病灶侵犯左脑颞叶并继发失语症，相继恢复汉语书写和英语的读写功能，这一病历于独立表征理论相吻合。

当然，也有来自健康被试的实验研究。Perani等（1996）使用PET对双语者进行测试，发现双语者和单语者在倾听第二语言讲故事时，双语者的左半球一些区域明显被激活，而单语者则没有。

通过脑成像技术，我们对双语者的语义表征有了更多的了解。但在第二语言习得中，尤其是汉-英的双语者而言，由于汉语文字系统的独特性，汉语文字加工和英语加工的不同，使我们需要进一步应用脑成像等技术来揭示不同的加工过程，更好地的指导双语教学。

2、第二语言习得的相关事件电位研究

关于第二语言习得引起的有关听觉方面的变化，研究者通过应用事件相关电位，选取3—6岁以荷兰语为母语的儿童，观察他们在学习法语过程中所引起的听觉变化，用事件相关电位记录。研究结果反映，在开始学习第二语言后的两个月内，幼儿能在自然条件下学会识别非母语的声音。在实验的所有三个阶段中，MMN的反应时逐渐减弱。即在一开始的2个 月里，MMN的反应时有所增强，而之后便不再有明显的提高了。

【研究内容与方法】

一、研究内容：发展认知神经科学研究对双语教学的启示

全球化趋势愈演愈烈，从一个国家到另一个国家不再是一件偶尔为之的事了，甚至足不出户都能碰到外国人。因此，对于现在的人而言，掌握一门外语是最起码的要求。相应的，国内出现了“双语教学”热。从大学到小学，幼儿园也出现了双语教学的课程以跟上时代的步伐。所谓“双语教学”严格来说是指同时使用两种语言的教学，它应贯通在课堂教学、日常生活、师生交往等所有教育活动中。越来越多的英语课程被开发出来，诸如：剑桥少儿英语、快乐英语等。那么他们都适合幼儿吗？发展认知神经科学视野中的双语教学是什么样的呢？

现今学前双语教学存在的问题主要有：

第一，教学时期上。幼儿期（2—6岁）是否适合学习英语呢？他们的脑发展是否能接受两种截然不同的语言呢？幼儿学习第二语言是否和第一语言一样存在关键期呢？„„

第二，教学内容上。幼儿的双语教学是否就是该让幼儿死记硬背单词？或者，就是让幼儿学习英文歌曲或是背诵英文儿歌吗？或者，是让幼儿获得对英语的感知，比如：音韵，语义等诸如次类的体验。

第三，教学方式上。幼儿期的双语教学适合什么样的教学方式？是游戏的形式？是师幼互动的对话形式？是用听觉感知英语的语音、语调？或者，是按照小学生的上课形式，给予背诵记忆要求？

第四，教学环境上。双语教学需要什么样的环境才能让幼儿在学习上获得最大的效率呢？是长时间的英语刺激，即不间断地给予强化吗？还是交互刺激呢，即中—英文按照一定的频率出现，那么这两者的频率又是多少呢？

第五，双语教学会造成幼儿的语言障碍吗？

鉴于上述问题，作者将从发展认知神经科学的角度谈论儿童早期第二语言习得，即所谓的“双语教学”。通过应用目前已有的研究成果，改进当前存在于双语教学中的诸多问题，以期用更适合儿童脑发展的方式进行教学，使儿童能更有效地进行第二语言的习得。

二、研究思路及论文写作大纲 『研究思路』：

本文从发展认知神经科学的角度出发，通过收集利用最新的脑成像技术，如正电子发射断层扫描（PET，positron emission tomography）、事件相关电位(ERPs,event-related brain potentials)、脑磁图（MEG）、功能磁共振成像（fMRI，functional magnetic resonance imaging）等先进手段所得到的研究成果，来分析研究学前儿童的脑发展特点及语言和脑的关系，从而 从脑发展的生理角度启示学前双语教学。

『论文写作大纲』：

1、言语产生的认知神经机制 1.1 儿童语言习得研究的理论

阐述发展理论：后天环境论，先天决定论，相互作用论。1.2儿童语言习得的认知神经科学机制 1.2.1 时间进程

介绍实验研究结果 1.2.2 言语产生的脑区定位

介绍实验研究结果

1.2.3 成人脑损伤并训练之后的神经可塑性

介绍实验研究结果

1.2.4 儿童语言发展可塑性

介绍实验研究结果

2、第二语言习得的认知神经机制 2.1 第二语言习得的理论基础

如 语觉论

2.2 第二语言习得的发展认知神经科学机制 2.2.1 双语者的语义表征的脑功能成像

介绍实验

2.2.2 双语者学习的事件相关电位研究

介绍实验

2.2.3 第二语言学习对双语者第一语言习得的影响

介绍实验

3、发展认知神经科学研究对双语教学的意义 3.1双语学习的意义

从生理、认知发展、能力发展、智力发展等方面阐述。3.2幼儿园第二语言教学现状分析

资料总结和实地走访相结合，使用个案访谈等质的研究方法来进行现在幼儿园第二语言教学的现状粗略调查。

《发展认知神经科学的研究进展》读后感 第3篇

一、发展认知神经科学的兴起与研究视角

发展认知神经科学的概念首先是由美国学者Nelson等在《儿童发展与神经科学》一文中提出的。 1997年, 英国学者Johnson编著了第一部 《发展认知神经科学导论 》 教科书 ; 2003年, Johnson和Haan主编了 《发展的认知神经科学 》, 该书同时在英国、 美国、 加拿大出版发行;2006年 , Nelson 、 Haan与Thomas又主编出版了 《认知发展的神经科学 — ——经验的作用与脑的发展》, 上述工作标志着发展认知神经科学的确立。 Nelson认为, 发展认知神经科学的确立不仅消除了儿童发展与神经科学的割裂, 更重要的是它突破了传统儿童心理学的“黑箱”研究路线, 为儿童研究打开了一扇窗户, 将儿童发展研究引向儿童心智发生、 发展的神经机制探索, 将静态的认知神经科学研究引向发生、发展的认知神经科学研究。

二、发展认知神经科学的三大理论

发展认知神经科学理论力图在整体功能水平上解释智能与意识发生、发展的神经机制, 特别是儿童智能与意识发生、发展的神经机制。 著名学者马克·琼斯认为, 发展认知神经科学日前己形成了三大理论:成熟理论、技能学习理论、交互式特化作用理论。

(一) 成熟理论

成熟理论认为, 大脑皮层区域与认知功能之间存在一一对应关系, 大脑皮层区域的发育成熟决定认知功能的成熟, 区域内细胞基因的表达影响区域内细胞突触的连接, 皮层区域内细胞突触回路的成熟, 皮层区域认知特性的运算就实现了“联机”。 成熟理论认为, 细胞的发育是“镶嵌式发育”, 儿童从出生开始, 不同的大脑皮层区域随着年龄的增长拥有不同的成熟时间表, 同时, 随着年龄的增长, 新的认知功能依照不同的成熟时间表依次出现。

成熟理论不仅对解释儿童认知发展神经机制的顺序性、 阶段性、结构性有效, 而且对神经系统种类进化也具有相当的解释力。 成熟理论的不足之处在于它不能解释神经活动、行为经验与环境的交互作用。

(二) 技能学习理论

技能学习理论认为技能的获得是一个终身的过程, 技能获得的背后需要神经细胞的突触回路从出生一直延续到成年乃至终年, 众多的神经细胞突触回路组成神经网络, 即大脑皮层的网络区域, 在整个发育过程中这些网络区域保持同样的功能, 使习得技能受用终身。

技能学习理论从人发展的神经机制揭示了人类高级学习无年龄界限的多种可能性。 一般认为, 人进入成年后学习效率就会衰减, 进入老年后就不大可能进行真正的学习, 而技能学习理论从神经机制上揭示了成人学习的神经可塑性, 为成人学习的多种可能性提供了理论基础。

(三) 交互式特化作用理论

交互式特化作用理论认为, 大范围大脑皮层区域显示了梯度分化模式的小范围功能区域, 小范围功能区域的特异性又依赖于大范围大脑皮层神经细胞突触连接的神经化学特性;小范围功能区域的特异性也依赖于神经系统外在输入的特性与区域内其他活动交互作用的结果。

交互式特化作用理论从神经机制层面揭示了人类学习中遗传与环境的复杂关系。 当代儿童心理学、行为遗传学认为, 遗传与环境的共同作用影响着儿童的发展, 而交互式特化作用理论不仅认为内在遗传与外在环境刺激影响着神经活动功能, 而且遗传、环境、神经皮层功能之间也存在着相互影响、相互转化的特征。

三、发展认知神经科学对当代教育的启示

(一) 发展认知神经科学的研究在改变着我们的知识观和学习观。

(二) 发展认知神经科学为促进人的全面发展提供了科学基础。

(三) 发展认知神经科学关于神经高级功能的可塑性研究, 为终身教育提供了科学依据。

(四) 发展认知神经科学关于神经发育的研究表明 , 神经生长发育的主要敏感期在童年早期, 应重视早期教育。

(五) 发展认知神经科学对神经发育的环境研究表明 , 应重视适宜的环境刺激。

《发展认知神经科学的研究进展》读后感 第4篇

关键字：发展认知神经科学 幼儿 言语习得

1 前言

发展认知神经科学（developmental cognitive neuroscience）是研究认知发展的神经机制、脑发育与行为能力和认知发展之间关系的科学，它关注知觉、注意、记忆、言语等认知活动在人生不同阶段的特征，以及促使认知发展变化的神经机制。发展认知神经科学已成为发展科学和认知神经科学研究的热门领域。随着脑成像技术的发展，特别是功能磁共振成像、高密度的脑电等技术的运用，使得这一领域取得了丰硕的研究成果。本文将介绍发展认知神经科学的一些研究成果，并在此基础上探讨幼儿言语习得过程中遇到的一些问题和现象

2言语习得关键期的证据

婴儿出生时的大脑就已经拥有一万亿 （1012）个神经元细胞，这也是一个正常成年人所拥有的数量。随着年龄的不断增长和外界刺激的不断增多，各神经元之间的联结越来越紧密，大脑容量也在增加。然而，每一个与言语功能相关的大脑区域的生长速度和达到高峰后逐渐消减的时期是各不相同的。例如，脑成像技术研究表明与视觉输入有关的枕叶在3、4个月大的婴儿时的密度就达到了高峰，在4～12个月之间又降到成人的一倍半，到了2～4岁就降到和成人一样的密度。另外，刚出生两天的婴儿可以区分他经常听到的言语（母语）和外来语；三天的新生儿能区别自己母亲与别人母亲的声音。Moon，Bever和Filfer （1992）的研究也证实婴儿能区别声音的不同强度，不同长度的声音和CVC（子音/母音/子音）音节中不同的子音。婴儿对声音的敏感度持续到十岁左右才逐渐减缓。

不难发现，言语的发展在很大程度上是依赖于大脑神经生理方面的成熟与变化的。婴儿时期的人类大脑已经具备了相当程度的可塑性，这是幼儿言语习得关键期的基础。发展认知神经科学的研究表明，言语习得存在几个敏感期：（1）1岁以内婴儿会辨认口语中的单词和其他较小的言语单位，并对母语的韵律产生敏感；（2）6～9个月的婴儿能对言语输入的特征进行处理；（3）9个月的婴儿能关注音位的顺序；（4）12个月左右的婴儿可以说出最初的词汇；（5）两岁半的时候，儿童已经会造句，并且句型结构已与成年人类似。

3 幼儿学习第二语言的最佳时期

随着年龄增长，幼儿的神经元联结在大脑中迅速形成并且与日俱增（图1）这一时期是大脑神经塑造最旺盛的时期，同时也是幼儿迅速发展言语能力的时期。如果此时能够提供给幼儿丰富的环境，不断的为新突触形成、生长提供刺激，这将非常有利于幼儿的言语习得。但是，从学龄期前后开始，神经联结（突触）的数量会逐渐减少。此时，大脑皮层的可塑性也逐渐下降。左右脑发展的速率不一致，出现偏侧化，这表明言语区的发展也存在偏侧化。

图1 神经元及其突触的发育

研究表明，在关键期内学习第二言语的幼儿可以在母语的言语处理系统的支持下，更省力的学习新语言，而不需要再建立一个言语处理系统。而较晚的第二语言学习者需要在母语的处理系统附近再建立一个全新的言语处理系统，那么他们处理第二语言的系统很可能就是非专门的言语处理功能区。所以当他们应用第二语言的时候要先经过这个语言转换系统的处理，这就增加了学习的难度，使语言学习变得较为繁琐。可见，幼儿第二语言的学习应该在语言发展的关键期内进行。这就会比在关键期以后学习第二语言要容易、高效得多。同时，学习第二语言也会促进幼儿思维的发展并使之在一些认知领域内的发展会比单一语言的孩子进步得快。

4 幼儿言语与思维的关系

多年来研究者们从不同的角度探讨了思维与言语的关系，但这个问题始终是心理学领域中一个重要而又错综复杂的难题之一。它涉及了人类思维和心智的本质。认知神经科学的研究者们借助脑成像技术，从一个全新的角度探讨了这个问题。其逻辑是如果某种特定的思维过程在本质上是“语言”的，那么在进行这种思维活动的时候，大脑中负责语言信息处理的区域就会参与，从脑成像上看就会被激活。

第一项探讨运算的脑机制的研究探讨了言语能力和运算能力的相互分离。研究者认为只有借助研究那些表现出运算障碍但不伴有失语症的病人，才能正确的推知负责运算的大脑中枢。通过研究了305例运算障碍的病人后，他们得出结论，人脑中存在相互独立的文字处理中枢与数字处理中枢。后来的研究更加的注重知识表征，Starkey等人的研究表明：如果在实验中给婴儿看一边含有两个物体而另一边含有三个物体的屏幕，并在屏幕呈现的同时发出两声或者三声节拍，婴儿更倾向于注视其物体数目与节拍数目相同的那一侧。这一研究表明，即使是不会说话的婴儿，也具有一种“数字感”。此外，Wynn等人在幼儿事先知道小舞台上的玩偶数量的情况下，用幕布遮住舞台，然后在幼儿能看见的情况下往被遮住的舞台上添加玩偶，或者从舞台上拿出玩偶，最后，掀开幕布让幼儿观看舞台。 结果发现，当舞台上的玩偶数量与增加或者减少所得的结果不一致的情况下，幼儿注视舞台的时间明显增长。

发展认知神经科学的研究表明，脑成像研究为研究思维的要素和组成提供了直观的脑激活数据，在事先假定各脑区基本功能的前提下，研究者就有可能借助这些数据来推测思维活动过程中言语活动的参与状况和作用。乐观者认为，直观的脑成像为我们研究幼儿乃至人类思维的本质提供了关键性的证据。

5 结语

掌握幼儿言语习得的关键期并加以适当的引导对幼儿的言语发展起着至关重要的作用。语言学习可以促使幼儿思维的活跃与发展，而思维的活跃与发展反过来也会促进幼儿的语言学习。目前，很多家长担心孩子太早接触第二语言会妨碍其母语的学习，但综合上面的论述可见，这种担心是没有必要的。因此，建议父母或者孩子的照顾者应在幼儿时期即言语习得的关键期内尽可能地给幼儿提供不同的语言刺激，以保持幼儿听觉神经细胞和整个言语习得系统的活跃度，这在言语习得过程中起着至关重要的作用。

发展认知神经科学作为一门新兴的学科使人们不仅对语言获得及语言发展的脑机制有了更多了解，而且也为我们提供了探索幼儿言语习得奥秘的一个独特视角。

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《发展认知神经科学的研究进展》读后感 第5篇

一、归纳推理的脑成像研究

首次对于归纳推理进行脑成像研究始于1997年，Goel等人用正电子断层扫描技术(PET)以三段论语句为材料对比了归纳推理与演绎推理的异同，发现归纳推理激活的脑区包括左侧额中回，左侧扣带回，以及左侧额叶上回;与演绎推理相比，在左侧额叶上回激活的区域略有不同。2004年Goel和Dolau又用fMRI技术对于归纳推理与演绎推理进行了研究，发现两种推理任务都激活了左侧前额皮层、双背侧前额、顶部以及枕叶皮层，其中左背外侧额回在归纳推理过程中被更多的激活。

梅杨、梁佩鹏等(2010)采用简单几何图形为研究材料，利用fMRI探讨了图形型归纳推理的认知神经机制。研究发现，归纳推理任务显著的激活了前额区、尾状核、壳核和丘脑，并且发现在图形型归纳推理中“前额皮层—纹状体—丘脑”通路显示出重要的作用，另外，右侧额下回、双侧尾状核头部、壳核等脑区参与了知觉信息的整合。Peipeug Liaug同样采用几何图形为实验材料，根据特征维度的不同划分为两种，一种为共享两个属性的任务，另一种为共享一个属性的任务，以信息、任务作为参照。相对于信息任务来说，归纳任务激活了前额皮层、丘脑等区域，并且这些区域的激活与任务难度有关。实验中同样发现“前额—纹状体—丘脑”通路在归纳推理中的重要作用。

Xinqin Jia et al(2011)关注了数字归纳推理识别和外推的两个认知过程。fMRI研究结果发现左侧顶上小叶(SPL)延伸至楔前叶区以及左侧背外侧前额皮质(DLPFC)参与了数列归纳推理的识别和外推阶段。在识别阶段额顶叶区域得到了激活，而在外推阶段纹状体丘脑区域得到了激活。研究证明许多脑区参与了数字归纳推理的过程，包括前额、顶叶以及皮质下区域。

综合以上研究发现，归纳推理的认知过程激活了大量的脑区，由于研究者采用了不同的研究材料，激活的脑区也有所差异。但是总体来讲，前额叶在归纳推理过程中起到了至关重要的作用。脑成像研究给我们提供了归纳推理参与认知加工的脑区，但是并不能清楚的提供认知加工的过程。因此，对于归纳推理的认知加工过程还需要进一步探讨。

二、归纳推理的事件相关电位研究

事件相关电位技术有高的时间分辨率，能够弥补fMRI技术的缺陷，清楚的记录归纳推理的具体加工过程，以便对其进行探索。Bigman和Pratt首次使用ERP技术对于简单几何图形的类别归纳进行了研究。实验中相继呈现三个图形刺激，被试要在前两个图形出现后迅速提取出它们的共同特征，在第三个图形出现时要判断它是否具有前两个图形的共同特征。研究结果显示在第一个图形出现时，被试就进入了对其进行类别归纳的初步加工。在刺激处理的过程中，被试并不是对于所有刺激的所有特征进行分析，而是基于刺激的共有特征进行分析。

Peipeng Liang以句子为材料对于归纳推理的时间进程进行了研究。实验分为归纳一致任务与归纳不一致任务。归纳一致任务与句子的前提和结论有关，被试需要结合前两个句子的前提、结论和背景知识判断结论的合理性。归纳不一致任务也就是基线条件，与前提和结论无关，被试发现句子的前提和结论的信息不能进行整合，第三个句子与前两句语义不相同，他们就要做出否定的反应。研究结果显示:在350650毫秒的时间窗口内，被试存在一个语义信息整合的过程。归纳一致任务与归纳不一致任务相比，在迎玛频段分析中有显著的上升。研究者推测归纳推理的过程包含三个阶段，分别是知觉分析阶段、语义信息整合阶段和反应阶段。

欧阳含璐采用数列型任务考察了儿童与成人归纳推理过程的异同。研究发现，儿童与成人归纳推理的时间进程是基本一致的。在规则获得阶段，儿童和成人被试都对于数字的出现进行了早期的视觉加工，300-500ms时间窗口出现的P3成分主效应显著，标志着假设的生成，认知加工进入了归纳阶段。儿童与成人脑电结果的不同点在于:儿童在数字3的N2成分上表现出差异，这说明儿童对于数字1与数字2之间规则的不一致产生了更大的冲突。结合地形图可以发现，儿童的差异集中在前额叶，而成人的差异分布在头皮中部和后部。这说明在完成同等难度的归纳任务时，儿童要比成人投入更多的工作记忆与注意资源。

三、小结与展望

认知发展研究趋势的探讨 第6篇

认知发展研究趋势的探讨

该文阐明了认知科学、建构主义和新皮亚杰学派对认知发展研究的`影响,着重论述了新皮亚杰学派对认知发展研究的新趋势及主要观点,并对这些趋势予以了较为详尽的评述,以期为认知发展心理学家重新审视和思考原有认知发展理论假设的合理性、提出新的假设和新的研究方向有所启示.

作 者：方平熊端琴 罗峥 蔡红 Fang Ping Xiong Duanqing Ruo Zheng Cai Hong  作者单位：首都师范大学教育科学学院,北京,100037 刊 名：心理学探新  PKU CSSCI英文刊名：EXPLORATION OF PSYCHOLOGY 年，卷(期)： 20(2) 分类号：B84 关键词：认知发展   认知科学   PDP模型   建构主义   新皮亚杰学派  

《发展认知神经科学的研究进展》读后感 第7篇

该文综述了儿童空间表征研究的主要进展，简要介绍了有关空间表征的认知发展的.两种不同理论观点。以空间表征的对应说为框架对儿童地图表征的认知发展过程方面的研究工作加以评述，指出了儿童空间认知发展研究的新趋势。

作 者：田学红 方格 作者单位：田学红(浙江师范大学 金华 321004)

方格(中国科学院心理研究所 北京 100101)

《发展认知神经科学的研究进展》读后感 第8篇

一、认知神经科学有助于理解数学的非典型发展

数学非典型发展包括数学能力的超常发展和发展障碍两个方面, 认知神经科学对这两种极端的数学学习现象的研究都大有裨益。

(一) 认知神经科学对发展性数学障碍的研究

1. 发展性计算障碍的认知神经机制及其干预

对发展性计算障碍等数学障碍的研究是跨越认知神经科学和数学教育两学科最为活跃的研究领域之一。发展性计算障碍 (developmental dyscalculia, 以下简称DD) , 是一种阻碍儿童算术能力获得的特殊学习障碍。认知神经科学研究可以明确DD的认知过程及其神经基础。现已基本明确了数字加工的神经网络, 数量表征、算术知识提取主要与左脑顶内沟有关, 运算涉及大脑前额皮层和颞顶枕联合皮层的综合作用, 当运算变得更复杂时, 左脑额叶下部出现明显激活, 并总体表现为左脑优势。因此, DD儿童的大脑在这些区域存在某种功能或结构上的损伤。Soltész等进一步确认, DD的认知神经机制与角回等区域所支持的手指活动和手指触觉的缺陷有关。[1]从认知的角度, DD则是由于数字感存在严重缺陷。基于这一认识, 伦敦大学学院教育认知神经科学中心的研究者们提出了相应的干预措施, 他们通过一些训练程序, 比如, “2点轨道”训练程序和“2点数字”训练程序, 将抽象的数量表征与具体的形象联系在一起, 以帮助提高DD患者的数字感, 进而提高他们的数学成绩, 并已经初步取得成效。[2]最近的研究表明一些计算机游戏, 如“数字赛跑”可以提高DD儿童对数字的理解, 而“线性数字板”游戏对来自低收入家庭的儿童也有所帮助。[3~4]这些干预措施提醒家长和老师, 对数学学习困难的儿童, 将抽象的数字与具体的事物联系在一起可以提高数学成绩。

2. 认知神经科学研究还有助于对存在数学障碍风险的儿童进行早期识别

如果数学障碍儿童能够被及时发现, 尤其在接受正规教育之前, 那么就有可能通过及时的干预减少、甚至消除这些障碍, 以防止其高水平数学技能的获得受到干扰。类似的研究已经运用于阅读障碍领域。遗憾的是, 在数学障碍方面还没有类似的研究报告出现, 但已有研究显示, 数字技能方面的障碍可能与一些基因疾病有关, 如特纳综合症和X染色体易脆症等。因此, 相关的医学检查可在儿童入学前使这些障碍得到检测和识别。相关的跟踪研究还可以对数学学习的早期发展过程进行深入探索, 进而找到合适的干预措施。

综上所述, 从认知神经科学的角度对数字学习困难的研究, 可以帮助揭示这些障碍产生的内部机制及神经基础, 这为早期诊断及教育干预提供了非常重要的知识准备。如何利用这些知识开发出有效诊断依据和干预措施, 如果没有教育研究者的帮助, 认知神经科学家是难以做到的。因此, 对发展性计算障碍等数学障碍的研究将是认知神经科学与数学教育能够开展合作的一个非常有前景的研究领域。

(二) 认知神经科学对超常数学能力的研究

除了数学障碍外, 对那些数学能力超常发展的个体予以关注, 更具借鉴意义。认知神经科学在这方面贡献卓著。在认知神经科学出现以前, 研究者们依靠行为研究的反应时和正确率等指标难以考察运算天才的运算策略。当然, 他们也可以依赖被试的内省报告, 但有时被试自己并未意识到, 或者不愿报告。相比之下, 认知神经科学可以通过记录相关的脑活动区域, 倒推出这些脑区所支持的认知过程, 进而揭示被试的心理策略和认知特点。

例如, Pesenti等人的研究报告了一个叫Gamm的心算天才的案例。他在两位数的乘法、正弦、除法的计算方面表现出与众不同的能力, 能很快地准确说出象9539、sin287这样题目的结果, 对某些更复杂题目, 如973487的平方根, 计算结果与正确答案也十分接近。神经成像研究发现, 除了一些常见的激活区域外, Gamm还存在一些独有的激活脑区, 包括右脑颞枕联合区、额叶内侧、旁海马回、前扣带回上部, 以及左脑中央旁小叶。根据以往的研究, 这几个脑区活动基本上都与情景记忆有关, 它们负责情景记忆信息的编码和提取。该个案表明, 心算天才能够将费时费力的, 以短时记忆为中介的加工方式转化为直接、高效的情景记忆。[5]这样看来, 采用情景记忆的编码方式给单调的数字赋予形象的、鲜活的表征有助于培养超常运算能力。同时也说明, 具有超常运算能力的人并没有什么异于常人的特异功能, 而是更加充分、有效地利用了人人都具备的一般认知过程而已, 因此, 从这个意义上讲, 只要方法得当 (主要是记忆方式) , 每个学生都具备获得超常运算能力的潜质。

二、认知神经科学的研究成果可以促进数学学习方面的行为研究

数学认知是认知神经科学的一个重要研究领域, 在过去的几十年间, 关于数字表征, 心算, 以及数字加工与言语的关系等方面都取得了重大进展。这些研究成果可以为数学学习方面的行为研究提供新的选题和研究方向, 增进对数学学习过程的了解, 而不是仅限于数学的非典型发展方面。例如, 有研究显示, 支持算术运算与阅读的神经网络在左侧颞-顶联合皮层出现了一些交叠区域。阅读时, 这些区域的激活用于语音编码;运算时, 这些区域则支持对算术知识的提取。这说明对算术知识的提取过程与阅读过程相似, 都采用语音编码方式。这一结论促使一些研究者进一步探讨语音意识与算式知识提取的关系。在一项对四, 五年级学生的行为实验中, 研究者们发现儿童的语音表征水平影响个体对算术知识的提取, 表征水平越显著, 提取速度越快。[6]这充分说明, 教儿童数数、背数, 背诵乘法表以及加强数学阅读等都将会对他们数学成绩的提高有所帮助。可以预期, 随着认知神经科学与数学教育的关系不断得到重视, 此类得益于认知神经科学研究成果的教育心理学研究会越来越多。

三、认知神经科学可以提供独特的有关数学学习的知识

认知神经科学研究依赖脑成像技术试图揭示认知活动规律及其神经基础, 其测量和分析的方式和水平都不同于行为研究, 所提供的研究成果也是行为研究所不能比拟的, 鉴于篇幅, 不能赘述, 只举例说明。

(一) 几何图形的识别

在学校中, 有一些学生算术成绩不错, 唯独几何学习不好, 这引起了研究者的注意。对几何学习, 行为研究并不擅长, 成像研究却比较方便。例如, Stary和Babai运用脑成像技术研究了几何图形识别中的直觉干扰问题。他们记录了被试在两种不同情况下识别几何图形时的脑激活区域。研究发现, 和识别与直觉推理一致的几何图形相比, 在识别与直觉推理不一致的几何图形时, 被试激活的脑区主要位于前额皮层, 这些区域主要负责抑制控制。这说明, 在图形识别时需要克服直觉的干扰, 这一过程需要抑制控制。因此, 研究认为, 抑制能力缺陷是几何学习困难的原因之一, 并提出了相应干预措施, 在实验条件下已取得成效, 只是尚缺乏经验验证。[7]

(二) 数量表征

数量表征, 是指具体的数字符号的心理表现形式。形成合适的数量表征是儿童数学学习过程中最先需要解决的问题。认知神经科学对成人的数量表征方式进行了大量的研究。随着教育的需要, 对儿童数量表征的研究正在蓬勃发展。Kaufmann等发现儿童被试与成人被试在数量比较任务中的行为表现并不存在区别, 但在神经水平上, 儿童的大脑出现了一些成人没有激活的区域, 如中央后回, 右侧缘上回等负责手指运动的区域, 这表明儿童与成人在数量比较时采用了不同的策略, 儿童主要借助手指来进行数字表征。研究还发现, 儿童对手指的依赖具有年龄相关性, 会随着学校教育的开始、运算熟练程度的增加而逐渐较少。[8]这一结果得到了众多研究的支持, 手指在儿童数学能力发展过程中起着非常重要的桥梁作用, 是儿童获得数量表征的重要媒介。因此, 对教育者来说, 阻止小学生在运算时掰手指是不明智的。相反, 应该鼓励那些成绩不好的学生积极利用这一便利的身体条件, 而不必担心他们对此产生依赖。以此为基础进行的干预研究显示, 提高一年级儿童手指直觉的训练 (包括手指指向, 活动, 绘画等) 可以显著提高他们的数学成绩。[9]

(三) 认知过程

大脑的活动方式十分复杂, 一个看似简单的心理活动往往包含多个认知过程, 依赖脑功能成像技术可以对这些认知过程进行细分, 分别进行研究, 有助于深入了解学习过程。例如, 通过行为实验并不能知道儿童“自动聚焦数字 (Spontaneous Focusing On Numerosity, 简称SFON) ”的个体差异是由知觉和编码的哪一个阶段所致。运用EEG技术却可以较好地解决这一问题。Hanmala等运用EEG技术记录了一到八岁儿童的脑电活动, 发现执行数字再现任务的儿童与没有执行数字再现任务的儿童呈现出了不同的脑电图形。这说明编码阶段的不同加工导致了SFON的个体差异。[10]因此, 通过对不同刺激的编码方式的深入探索无疑有助于了解哪些刺激能够将注意自动集中于数字, 这对提高学生的数学兴趣和学习成绩定将有所帮助。认知神经发展心理学的研究还发现, 在儿童发展过程中, 支持算术能力的脑区会有一个从前额皮层到顶叶皮层的转移过程, 但由于前额皮层的成熟较顶叶晚, 儿童在掌握运算和提取技能之后的一段时间内, 完成较复杂的, 需要进行推理、克服干扰的算术问题时仍会有困难。鉴于此, 在儿童的工作记忆和注意机制尚未发展成熟之前, 教育者应该采取的策略是, 尽可能安排重复的作业, 尽量不教授那些复杂的、认知需求较高的运算方法, 使儿童能够对一些算术知识实现自动化提取, 从而减少前额皮层的认知负荷。[11]因此, 认知神经科学优势之一是可以对认知过程进行细化, 并从动态的角度看待这些过程, 增进对学习过程的了解。这是传统的行为研究难以做到的。

四、结论与展望

综上所述, 认知神经科学对数学的深入研究必将对数字教育产生深远的影响。关注和及时了解认知神经科学在数学学习方面的研究成果, 可以为数学教育提供极具价值的科学依据和知识来源。然而, 进行跨学科合作也面临一些问题, 需要两学科科研工作者的共同努力。第一, 当前大多数认知神经科学研究所描绘的认知过程都集中某一固定的年龄阶段。研究者们所选用的被试多为大学生, 这类个体已基本完成学习阶段, 对数学学习过程而言尤其如此。因此, 将这些研究结果推广至正处于学习阶段的儿童或青少年身上还需慎重。这也是未来的认知神经科学研究需要注意的地方。第二, 目前的认知神经科学研究都完成于严密的实验环境, 与课堂学习缺少联系, 缺少教育实践和教育理论的指导。因此, 认知神经科学要想在数学教育领域大显身手就不能囿于技术, 还需要进一步发展更具生态效度的研究范式和成像技术, 有效整合教育理论和教师经验来探讨认知过程和学习机制。第三, 数学教育者也可以在实践中对认知神经科学领域中的研究成果进行检验和修正, 结合具体的教育背景为其提供新的研究方向或考查变量。

摘要：认知神经科学以独特的研究手段和分析方法探究认知过程及其神经基础, 对数学学习的非典型发展颇具贡献, 提供了独特的有关数学学习的知识, 其研究成果还有助于推进行为研究。本文列举了西方认知神经科学家对数学学习的一些相关研究, 以期促进数学教育者的关注以及跨学科的合作。

关键词：认知神经科学,数学教育,联系

参考文献

[1]Soltész, F., Sz·u·cs, D., Dékány, J., Márkus, A., et al. (2007) .A combined event-related potential and neuropsychological investigation of developmental dyscalculia.Neuroscience Letters, 417:181～186.

[2]Butterworth, B., Laurillard, D. (2010) .Low numeracy and dyscalculia:identi?cation and intervention.Mathematics Education, 42:527～539.

[3]Wilson, A.J., Revkin, S.K., Cohen, D., Cohen, L., &Dehaene, S. (2006) .An open trial assessment of"The Number Race", an adaptive computer game for remediation of dyscalculia.Behavioral and Brain Functions, 2:20.

[4]Ramani, G.B., &Siegler, R.S. (2008) .Promoting broad and stable improvements in low-income children's numerical knowledge through playing number board games.Child Development, 79:375～394.

[5]Pesenti, M., Seron, X., Samson, D., &Duroux, B. (1999) Basic and exceptional calculation abilities in a calculating prodigy:A case study.Mathematical Cognition, 5 (2) :97～148.

[6]De Smedt, B., Grabner, R.H., &Studer, B. (2009) .Oscillatory EEG correlates of arithmetic strategy use in addition and sub-traction.Experimental Brain Research, 195:635～642.

[7]Stavy, R., &Babai, R. (2010) .Overcoming intuitive interference in mathematics:insights from behavioral, brain imaging and intervention studies.Mathematics Education, 42:621～633.

[8]Kaufmann, L., Vogel, S.E., Starke, M., Kremser, C., &Schocke, M. (2009) .Numerical and non-numerical ordinality processing in children with and without developmental dyscalculia:evidence from fMRI.Cognitive Development, 24 (4) :486～494.

[9]Gracia-Bafalluy, M., &Noel, M.-P. (2008) .Does finger training increase numerical performance?Cortex, 44:368～375.

[10]Hannula, M.M., Grabner, R., &Lehtinen, E. (2009) .Neural correlates of Spontaneous Focusing On Numerosity (SFON) in a 9-year-longitudinal study of children'smathematical skills.In Paper presented at the EARLI Advanced Study Colloquiumon Cognitive Neuroscience Meets Mathematics Education Brugge, Belgium, March.

科学学习中学生的认知发展 第9篇

一、认知发展理论概述

认知发展理论的提出者是著名发展心理学家让·皮亚杰。他认为个体从出生后其思维方式和认识解决问题的能力随年龄增长而改变。根据认知结构的差异，认知发展共经历感知运动（2岁之前），前运算（2至7岁），具体运算（7至12岁），形式运算（12岁后）四个阶段。

小学高年级的授课对象基本是12至14岁的学生，按认知发展理论他们正处在从具体运算阶段到形式运算阶段的过渡期。在科学教学中关注各阶段学生的思维特点，能够使学生更快接受更容易理解所学知识，并使思维力得到锻炼。尤其是引导学生实现从具体运算到形式运算的跨越，是打破学生思维瓶颈，从根本上提升学生创新能力的良策。

二、认知发展理论在小学科学教学中的应用

1.在教学中遵循学生认知发展的阶段特征

在具体运算阶段内，孩子的认知以运算图式呈现，其思维具有守恒性、自我中心性和可逆性的特征。比如，三年级的学生能够理解等号的传递性，他们在回答问题时更容易受到“不同声音”的干扰，他们知道水可以由方至圆再由圆回方。

从三年级开始学生的认知大多步入形式运算阶段，在五六年级，形式运算思维得到巩固与强化。在形式运算阶段，孩子具备了抽象逻辑思维能力，其认知特点如下：

一是思维形式与思维内容的分离。这一阶段的孩子能够摆脱现实的影响，对假言命题做出富有逻辑性与创造性的反映。例如，在四年级下册“怎么搭配食物”一节中，我让学生假定自己是厨师，让他们尽情描述出自己能想到的各式各样的菜肴，无论这些菜肴是多么的稀奇古怪都不嗤之以鼻，因为学生可以在这种天马行空的想象中迸发创新的能量。然后再对所有菜肴构思进行综合评价，引导学生从制作成本、制作难度、营养、口味、外观、创新性等诸多角度评价菜肴，锻炼学生的理性思考能力。

二是进行假设——演绎推理。首先提出假设，然后进行演绎，找出答案。例如，在五年级上册中有“解释和建立模型”一章，建模的步骤是“做出假设——建立模型——验证并得出结论”这一过程是对假设——演绎推理的生动体现。因此，我将建模的方法贯穿于整个五年级科学的教学中。例如，在研究昼夜交替问题时，我们用人造光源和地球仪模拟地球在太阳系的位置与状态，从而让学生认识到地球自转产生了昼夜交替。再比如，在学习声音的传播时，我先引导学生根据生活经验做出“声音随着距离的增大而减小”的假设，然后建立模型探究声音传播与距离远近的关系，从而让学生发现声音的扩散规律。我们还根据隔音玻璃的启示做出“介质影响声音传播”的假设，建立模型并得出“声音通过介质传播”的结论并做出“在真空听不到声音”的推论。

2.在教学中引导学生实现认知发展阶段的跨越

与具体运算思维相比，形式运算的本质特征是逻辑性与想象力。因此，要引导学生实现从具体运算到形式运算的跨越，首先要让科学课本身具有逻辑性与想象力。我在授课时，力求每堂课的内容有逻辑性，体现循序渐进。还十分注意因材施教，照顾不同层次学生差异，不搞“满堂灌”“一刀切”。此外，我经常引导学生做知识的比较与联想。每学期的内容也要做到逻辑上的完整严密，注意知识的前后联系，注意整体与部分的关系。此外，我努力在教学语言与课堂形式进行创新，比如，更多地采用实验、游戏的方式传授知识，要将科学知识穿插在生活热点甚至是网络热词中讲解。比如，在研究“国旗是怎样升上去的”时，联系了去年的大阅兵，让学生观看升国旗的实况加深理解与记忆。

另一方面是让学生具有逻辑性与想象力。逻辑性的前提是熟练思考，想象力的前提是自由发散。为此，一定要引导学生多思考，在教学中要多提问，善提问，改变启发——总结式教学，让学生自己自主探究。我在教学中常倾听学生的见解，使学生乐于思考。我还让学生通过写科学周记来培养思考力。学生在写周记时观察周围的世界，发现并记录科学问题，进而解释科学现象或是提出问题解决方案。与口头表达相比，文字表达能让思考者保持心灵的宁静，从而更有助于思路的深化与拓展。

三、结语

小学科学是一门旨在培养学生科学素养的启蒙课。学习科学课的目的不仅是让学生获得周围生活中的科学知识，更是要培养他们对科学的兴趣与创造力、求知欲，引导他们掌握理性思维的方法。科学学习中学生的认知发展让我们看到了社会科学与自然科学的碰撞与交融，见证了理论与实践的观照与互促。我们期待着将更多的科学理论应用到更广泛的教学等社会实践中，让科学之花遍地开放。