中科院心理研究所作业教育心理学课堂作业.docx
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中科院心理研究所作业教育心理学课堂作业
【教育心理学】
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课堂作业
一、分子遗传学对教育的影响
中国民间早就有“龙生龙，猪生猪，秀才儿子啃厚书”的俗话，说明遗传对后代的影响；但同时又有“孟母三迁”的说法，说明家教和环境对教育的重要性。
究竟是遗传重要还是教育环境重要，历史上争论了无数年，直到今天分子遗传学高度发达的时代，才能对这个问题进行比较科学的研究。
那么，分子遗传学对教育有什么影响呢？
1、理解受教育者的行为特征和结果（如认知能力、学习成绩等）
一直以来，社会学家在研究认知发展、教育成就、职业成就等个体特征和行为时，通常假设每个人在出生时是完全相同的，或者将每个人在出生时就具有的各种差异作为“黑箱”。
行为主义心理学家华生形象地说:
“如果我能够在专业环境里抚育12个健康的婴儿，尽管他们在才能、爱好、意向、职业倾向和种族等方面存在着差异，但是我能够把他们随机地培养成任何类型的专家———医生、律师、商人、甚至乞丐和小偷”（Watson，1930）。
但是，已有研究证实基因对认知发展、阅读技能、学习成绩甚至教育成就等都有影响。
比如在研究基因对学习成绩产生的影响时，我们采用的主要方法是双生子法，即把同卵双胞胎的基因组成与异卵双胞胎的进行比较。
但无论是同卵还是异卵，他们的家庭环境和学校环境都是一样的。
世界各地都曾开展过针对双胞胎的研究，包括澳大利亚、美国、英国、欧洲大陆、亚洲、非洲等地，研究内容主要关注儿童的读写能力和计算能力。
2013年，美国西北大学关于一个关于双胞胎的研究发现，基因对教育水平的影响在不同国家和不同的出生队列而言完全不同。
当然，这类研究的目的并不是“基因算命”，通过基因类型来预测人的教育潜力。
在接受《脑科学新闻》（NeurosicenceNews）采访时，Visscher表示，“这些微小的遗传差异可能最终有助于理解为什么有些人比别人更早出现认知能力下降的情况。
”
有些老师不愿意承认基因对学生学习表现的影响，可能是因为他们反对所谓的“生物决定论”，也可能是因为他们有“如果基因很重要的话，老师就不重要了”的这种错误印象。
这就意味着，当人们在分析为什么有些学生成绩较好、有些学生学习较为困难时，会太过强调老师的能力和职业精神。
从双胞胎身上可以明显地看出，教师之间的差异对双胞胎在读写方面的差异的影响并没有那么大。
因此，教师的重要性主要体现在，有些学生在一年中、甚至一天之中学到的知识会比其它学生更多。
但这种差异并不像许多人所想的那么巨大。
2、能够有效地抵御“遗传决定论”的不利影响，明晰后天教育环境对遗传表达的影响。
在借鉴分子遗传学研究成果的同时，教育工作者将为修正“遗传决定论”的不利影响做出重要贡献。
分子遗传学的研究工作发现越来越多的行为特征和结果与遗传因素有关，因此越来越多的人把遗传因素作为理解人类行为的主要原因，误以为人类特征和基因之间存在着一对一的关联，并且将这个因果推论的过程简单化，即“遗传决定论”。
虽然科学界认可了遗传因素对人类特征和行为的重要影响，并且也发现了很多遵循孟德尔遗传规律的等位基因，但是科学家们一致认为将基因作为人类行为特征的惟一决定因素是存在问题的。
环境在基因的作用机制中扮演了绝对重要的角色，它能激活、消减甚至改变基因的作用。
因此教育工作者有必要也有能力将遗传信息引入到传统的研究模型之中，并且关注遗传和环境之间的相互作用，
比如愉快的成长、鼓励学习的环境显得更为重要，研究人员还发现，所有基因的预测能力根据出生时间的不同也不同，对年龄较小的个体更难以预测。
因此，早期给孩子父爱母爱可能比到上学的时候再“孟母三迁”更有助于孩子的发展。
在设计科学、方法得当、教育及时的情况下，合理的干预能够帮助学习困难的学生更接近正常学生的水平。
我们还要避免承认基因的影响所带来的的悲观情绪，这种情绪不仅会影响学生在学术领域的发展，也对被教育者的精神和生理健康无益。
我们应当采取科学的干预措施，在老师的帮助下，加以丰富的教育资源，我们便可以改变那些学习困难的学生的前途。
二、脑科学对教育的影响
脑科学的研究成果揭示了人类复杂的大脑是学习和创造的生理基础。
教育要培养人的创造能力,提高人的智慧,下面我主要从五个方面来阐述脑科学对教育的影响。
1、脑科学与学习目标的变革
脑科学的研究则关注大脑的知识获取与表征、信息加工能力、目标指向的执行控制能力、情绪动机能力，与具体学科相关的基础能力等。
它们对应着不同的脑神经网络基础，也存在不同的发展轨迹。
大量实证研究表明，这些基础能力是预测个体学习表现和社会适应的核心指标。
比如延迟满足能力就是一种重要的情绪动机能力，它是影响个体终生发展的重要动力因素之一。
随着快速的社会发展和知识迭代，晶体智力的相对作用会逐渐减弱，而认知能力和情绪动机能力对个体发展会产生更重要的影响。
现代科技的发展，让大量知识储备可通过辅助设备（如手机、网络）来完成，从而深刻改变我们学习和记忆的方式，并对信息收集、分析和整合能力提出更高要求。
可以看出，心理学和脑科学从更加基础的角度，剖析了与人的学习密切相关的重要能力，为认识个体发展提供了全新的视角。
另外，心理学和脑科学更强调立足实证数据来讨论。
从这个意义上讲，建立个人终生发展的基因-脑-行为-环境大数据库，对于揭示全面影响个体发展的重要能力、遗传及环境等因素的作用，对于我们更科学确定学习目标具有决定性意义。
2、脑科学与学习评价的变革
科学的评价是指导一切学习活动的出发点和落脚点。
对应着学习目标的变革，学习评价也必然产生全面深刻的变革，体现在评价的内容、方式和使用上。
在评价内容上，目前学校还主要是以知识掌握为目标，普遍缺少对学习能力、知识获取过程和效率的系统评价。
在招生环节，虽然能力测试特别是智商测试越来越普遍，但却面临着测式的理论基础落后、题目形式传统、测评对象有限、测评实施困难、常模更新滞后、难以重复施测等局限。
这就迫切需要发展以大脑功能网络和能力模块为基础的测评系统。
以注意力为例，注意力是学习的关键基础能力，包括不同维度，如注意的选择、分配和广度，分别对应人脑前额叶和顶叶的不同区域，测试需设计不同的任务。
语文学习的基础能力，如字符识别、形音联系、加工速度、阅读理解等，也对应不同的脑区域。
阅读困难可能是其中某个或多个系统存在功能缺陷的结果。
因此，只有对基础学科的关键能力进行准确测试，才能找出学习问题背后的真原因。
在评价方式上，应结合新兴技术手段采用基于任务的测评方式。
随着大脑测量科技的发展，一些可穿戴脑设备的快速普及和测量精度的提升，已可实现对个体学习状态、过程、注意力和情绪等的测量。
对于特殊个体，更专业的大脑结构和功能测量、基因测试、基因表达测试等，可以与行为数据一起，实现对个体学习能力的更精准表征，以及对学习困难的更准确诊断。
最后，在评价的实施和使用上，需要把评价深入到学习的每个环节，实现测评的常态化和过程化。
在减小测评误差，提高测评精度同时，也有助于建立个体的成长性档案。
此外应强化测评的诊断功能，强化成长性评价，通过全面诊断找出学习困难背后的真原因，进行有针对性的训练，指导学习力的培养。
3、脑科学与学习内容的变革
当下学校教育还是以知识传授为主，一些教学理念先进，资源相对充足的学校还开展各种丰富的课程，实行选班走班学习。
这些课程开设的重要动机一是为因材施教，二也是为提升学生综合素质。
而这是基于“日常的教学能够有效培养学生的学习能力”这一假设。
虽然核心素养的提出，把提升学习能力作为一个重要的培养目标，但几乎很少有学校开设学习能力的课程。
有针对性的学习能力培养是否可以提升学习力？
以打篮球为例，篮球运动员的训练一般包含球场上的实战对抗和健身房的力量训练。
后一种训练是更基础、更个性化的，却相当关键。
如果肌肉力量不足，技术动作会变形，还容易受伤。
大脑学习也如此，需要针对性的、分解了的基础能力训练，才能保证我们的有效学习。
以阅读障碍为例，如果负责形音联系的脑区功能不足，无论多少阅读量，可能都难以提升该部分的能力，而可能只是强化了前额叶的补偿机制。
基于此原理，很多机构开发专门的形音联系训练任务。
比如基于Fastforword的数据，学校教育能把阅读能力提高6分左右，而专门训练能提高20分。
类似结果在数学学习以及注意力困难干预中也有报道。
还有研究发现，对儿童进行工作记忆等执行功能的训练也能提升学业表现，改善行为问题。
若以脑的学习能力为导向，课程设置或应有较大变化。
如对于学习能力，包括注意力、记忆力、思维力、反应力和自控力的培养；对于学科基础能力，包括数学中的数量加工、空间几何能力等，语文中的形音联系、语音语素意识等的培养；对于积极情绪和动机，包括成长性思维、习惯养成、决策能力、情绪调节能力等的培养。
诸如此类都可以开发专门课程和训练任务来培养。
再如体育锻炼特别是有氧锻炼，不仅有助于身体发育和健康，对大脑的发育、学习和记忆也价值非凡，在课程开发上也很必要。
4、脑科学与学习方式的变革
脑科学同时对基本的学习规律和不同类型学习的特殊规律给出了指导。
第一个要遵循的就是大脑发育规律。
出生后，人脑依次发展的区域分别是感知觉皮层、运动皮层、颞叶，最后是前额叶，其中外侧前额叶发展先于内侧前额叶。
学习的设计就应基于这个脑发育规律，而不应超前或者延迟学习的窗口。
脑科学研究表明脑功能发育过程中存在着关键期，在关键期内，某些脑功能的形成与发展比其他时期更容易、更迅速。
而某种学习更容易发生的阶段称为敏感期，
儿童突触生长高峰期是智力发展最快时期；在学龄早期，脑的学习速度最快。
在这个阶段刺激的新奇和重复（含气味、声音、景象、触摸等）对于脑发展和奠定以后的学习基础极其重要。
因此，儿童的早期学习、早期教育特别值得重视和研究，开发学习潜能应该从零岁开始。
但0~6岁儿童的学习不应是学科化，应是玩中学，游戏、玩耍、活动、摆弄、涂鸦为主要学习形式。
例如语言学习的敏感期。
大脑发育的关键期是由英国学者戴维•林伯尔等人于20世纪60年代根据“视觉剥夺实验”的结果提出的，最近几十年来，脑科学家对脑的关键期进行了大量的研究，得到了较为一致的认识：
脑的不同功能发展有不同的关键期。
例如“视觉系统的早期发育过程中存在一个关键期。
关键期内的视觉经验的有无以及视觉经验的丰富与否对于视觉功能的建立，具有极其重要的意义”
研究表明，语言习得确实存在敏感期。
但语言习得的敏感期出现在哪一个具体时间段，研究者有不同的观点，可有一点是确定的：
在童年期（6~7岁）以后，语言习得的能力加速衰退，青春期以前没有接触正常语言环境者将不能获得正常的语言能力。
对于第二语言学习的敏感期在哪一年龄段尚有争议。
但是第二语言习得肯定受年龄的影响，这种影响既表现在口语水平又表现在语法和写作水平上。
第二要遵循大脑分工规律。
大脑中有多种不同学习系统：
如知识学习系统，又称陈述性记忆，可快速获得，也容易遗忘；又如一种技能性系统，是程序性记忆，习得虽慢但可长期保存。
二者具有不同的大脑神经基础。
不同内容的学习对应不同学习方式，但我们在实践中往往犯错。
比如语法本是技能训练，我们却把它当成一种知识来考察。
结果是语法题都答对了，而一开口说话就犯错。
类似的，能力培养是一个慢过程，但产品为导向的学习（模仿和识记）是一个相对较快的过程。
现在的STEM教育过多以产品为导向，并没有真正培养创新和问题解决能力。
我们的学科教育致力获取正确答案，而忽视了知识产生过程的再现。
实际上，创新性思维能力、问题解决能力、社会适应能力以及领导力等的培养都需基于科学的大脑分工规律。
第三要遵循学习和记忆的基本规律。
人脑记忆有很多重要的，有时甚至违背直觉的规律。
比如，在有效学习中，大脑会呈现一种特定的神经活动模式。
如果你产生了这个模式，学习效果就好；而即使你没在学习，若通过其他手段实现此种模式，也能够实现巩固记忆的效果。
死记硬背、不注意休息和锻炼，实际达不到有效学习的目的。
另据研究显示，分散的学习、以测代练和变化学习等都有助于学习的长期保持和迁移，但我们直觉会认为这样的学习没有效果。
这要求我们在加大对有效学习规律研究的同时，还需加强对学生学习方法的指导。
再比如运算速度。
运算速度是大脑的整体效应。
那么我们怎么训练他们？
心理学研究发现，运算速度可能跟信息的跨时间和空间的整合有关。
对时间的计划更多的是额叶的功能，而空间能力则更与顶叶有关，甚至我们做数学运算都运用到了我们的「空间知觉」。
那么，什么东西可以让训练宝宝时间和空间的整合？
比如，音乐，给宝宝玩乐器，弹钢琴。
如何在玩乐中益智，如何有效的练习，持久的提高，这里面有大学问。
第四、要依据情绪和动机的工作规律，注重持久强大动机的培养。
当下教学过度依赖外在动机，依赖大脑意志力作为学习动力。
但人的意志力是有限的，也是容易消耗的，对于发展阶段的儿童尤其是挑战。
相反，学生对所学内容的内在兴趣才是更强的学习动力，需要挖掘。
同时习惯也是一个非常强大和稳定的动力系统，对其值得强化认识研究，发展科学的习惯养成方式。
第五、重视父母的榜样作用。
9个月的时候，他们就有足够的延时模仿能力。
延时模仿是什么意思呢？
就是说，看到大人做了什么事情，隔了一天以后，他会把这个事情完完整整地做出来。
9个月还没有有意识的记忆，就可以有这样的能力，到19个月大时，他甚至不需要练习，就可以把延迟模仿做出来。
比如，你如果不想要小孩注意力不集中和多动，就不要再他面前总是去看手机，而不是专注的和他打交道。
他会模仿你的注意分散行为。
5、脑科学与学习技术的变革
伴随脑科学的发展，特别是与虚拟现实和人工智能技术等的融合，新兴科技已然开始革新现有学习模式。
比如有公司就通过大数据分析，构建起全面系统的知识空间，并根据个体能力匹配个性化知识路径。
而辅以脑科学，知识空间和路径的建构可以更加精确。
另外，通过扫描大脑，未来可以精准表征个体知识体系，从而发展更符合大脑知识表征规律，更个性化的知识表征体系，制定更优的学习路径，从而提高学习的效率。
另外，一些基于脑的可穿戴测查手段正在不断发展，随着精度的提高，算法的改进，使用方便程度的提升和价格的降低，其用于日常学习的空间越来越大。
比如，可以成为学生学习状态的一个过程性检测手段，包括专注或分心状态、放松或紧张状态、积极或消极情绪状态等。
另外，这些指标还能预测特定学习材料的掌握程度和保持时间，从而可以提早计划后续复习时间；通过神经反馈调节训练，可以进一步提升学生的学习状态，改善学习效果。
把这些功能整合起来，可以发展基于脑的高效学习装置，成为学生的学习管家，在状态好的时间学习，在恰当的时候复习，同时监控并提升学习的状态。
这样的科技具有非常好的前景。
除此以外，还有更多的脑科学手段可以用于学习的提升，包括药物的手段、无损脑刺激手段、侵入式脑机接口和侵入式脑刺激等。
这些技术虽然看似还离我们日常的学习很远，但在一些特殊的场合也存在应用场景，包括学习困难的矫正，特殊人才培养（美国正在发展类似的科学打造超级战士）。
另外，随着这些技术的发展、安全性逐步提高、效果进一步改进和人们观念的改变，这些认知增强技术应用到普通人身上的可能性也会增加。
现在有这么多人为了美容而手术，那让自己成为更高效学习者的诱惑应该更大。
在这些科技逐步变成现实的时候，这里面所带来的很多伦理问题值得深入研究。
最后，人工智能技术的进一步发展，必将创造出新的人机融合的新技术，让机器智能成为人脑的延伸和补充。
这里面有太多的可能，比如，很多技术已经成为了我们感知和记忆能力的扩展，包括GPS导航系统、手机和互联网等。
目前，这种人机交互的方式还不是特别方便，但类似GoogleGlass这样的技术，可以实现人机的自然交互，让你从互联网搜索知识就如同从头脑中提取知识一样自然和方便，我们的学习方式就会发生重要的变化。
另外，超过现有老师的私人学习顾问会出现。
在AlphaGo和李世石比赛的时候，AlphaGo创造出一种人类所不能理解的思维，但李世石在第四局的时候也下出了前所未有的招数。
这就是人机智能相互促进的很好例子。
这样的科技会如何更深刻变革人类未来的学习，让我们拭目以待。
三、人工智能和信息互联网对教育的影响
人工智能和互联网的出现，推动了信息、知识的共享，为人们获取、学习知识提供了便捷的方式，尤其是近几年微课、慕课等很多互联网在线教育、教学方式风靡世界，不用走出家门，我们就可以看到世界上最顶级的专家、教授给大家传经布道。
互联网的出现，对我们个人的学习，传统的教育、教学而言最大的益处在于知识获得更加便捷、成本更低。
1、提高了教学效率和效果
利用人工技术，教育企业可以把教学环节中重复性的、靠记忆、靠反复练习的模块用AI来替代，从而把人的价值集中在情感的交互、个性化的引导、创造性思维的开发上。
即重新定义人和机器的分工，并且发挥人的价值和机器的价值。
2、教学科研更加富于成效
随着信息技术的发展以及信息高速公路的形成，信息技术也使得教学科研更加富于成效。
这表现在以下几个方面：
（1）文献检索更加方便。
教师坐在家里就可向国内外查询与收集到所需要的研究资料，不必再耗费大量的时间和精力。
（2）推广和交流成果效率更高。
不仅可广泛而迅速地推广与交流优秀教师的教学经验和研究成果，而且能科学地对研究项目进行辅助设计与模拟，对研究数据进行统计、计算与整理，准确地研究结果进行判断和分析，从而使研究周期大为缩短，研究成果的科学性大大增强。
3、促进了个性化教育
对于教育行业而言，人工智能或还将实现一个有着两千年多年历史的愿景。
早在2000多年前，孔子曾提出“因材施教”的理念。
他认为每个学习的个体都存在差异性，所以最理想的状态是每个人都能接受个性化教育。
在传统教学模式下，一个老师面对一个班的学生，几乎不可能做到“因材施教”。
课堂上，一个教师要面对多则近百少则几十的学生，有限的课堂时间内教师无法了解每一个学生的学习状况。
课下，主动请教老师问题的学生并不占大多数；教师有自己的科研课题需要思考，或者有研究生需要指导，没有过多的时间。
如今，“互联网+”时代为因材施教提供了可能。
甚至可以说，规模化和“因材施教”第一次完美统一。
每一个学生在网络平台上学习时，学习效率、学习习惯、学习特点将被记录，经过整理分析后，可以根据其学习进展不断调整之后的学习内容。
同时可以根据不同学生在学习过程中不同的表现，给出最适宜的学习模式，提高学习效率。
例如，课堂上教师复习巩固知识点时只能面面俱到，对于学生而言，已经掌握的知识再复习就是浪费时间，而对于某些难点，教师在有限的课堂时间只能讲解一遍或者两遍，但学生仍然可能没有理解。
网络教学中，如果某一知识点被计算机判定为学生已掌握，就不会反复出现相关内容，从而提高学习效率。
对于难点知识，学生可以反复学习，没有时间限定，计算机甚至可以采用多种方式、从不同角度阐述这一知识点，直至学生理解。
对于需要记忆的知识，“互联网+”教学还可以根据每一个学生不同的学习能力、记忆能力，安排恰当的复习内容和复习时间间隔，减少无效学习。
今年3月，好未来集团尝试性的推出了“魔镜系统”。
该系统基于人工智能科技，并借助摄像头来捕捉学生上课时的举手、练习、听课、喜怒哀乐等课堂状态和情绪数据，从而生成专属于每一个学生的学习报告。
老师通过这个报告则能随时掌握课堂动态，并调整授课节奏和方式。
同样的，利用该技术也能分析老师的言语表达、身体肢体等互动，从而发现在教学交互过程中，哪些元素可以被学生高效感知。
在线少儿英语教育平台VIPkid也通过语音识别、人脸识别等技术对外教的讲话速度及节奏、手势的使用频次、是否使用教具等方面的数据进行分析和收集，从而使外教有针对性地优化自己的教学方式。
总之，以往，教育机构和学生之间的诉求是相互矛盾的。
教育机构希望能够标准化、规模化以及高效化的发展，但是，学生希望的是得到个性化的教育。
其不仅会取代教育从业者的重复性劳动，还将摒弃传统的粗放式教育，提供可规模化的、“千人千面”的个性化定制教育。
4、培养学生的信息能力
网络是信息社会最为有效的信息获取工具，开展网络教学，有利于培养学生利用网络进行信息的获取、分析、加工的能力，从而有利于学生信息能力的培养。
5、有效实施全民教育和终身教育
开展网络远距离教育，是信息时代最为有效的全民教育和终身教育方式。
随着信息技术的发展以及信息高速公路的形成，远距离教育将具有双向传输的交互性能。
学习者不仅在课堂看或听远距离传输来的教学内容，而且也可在家里看到课堂的景象，听到教师的讲授，或者看或听自己所需要的任何一门课程的声像材料，并能与教师进行“面对面”的交流。
由于是基于信息高速公路的多媒体教育网络，所有这些都可以在瞬间完成，所需要的教师、专家、资料和信息，都是远在天边，又近在眼前。
世界上的每一个公民，不管其家庭出身、地位、财富如何，都可以享受到这种最高质量的教育，这是真正意义上的全民教育。
6、教师在人工智能时代的作用
基于大数据和深度学习技术的人工智能，拥有了比人类更为丰富的知识储备和更加严谨的逻辑思考能力，能够很好地渗透进一些教学场景环节中。
如目前一些在线教育机构利用人工智能来进行作业批改、背诵功能等。
然而，人工智能替代不了教育的温度和情感。
目前人工智能更多是作为教育的补充辅助工具存在。
因为教育的消费过程与其它行业不同，它不是简单的一方到另一方的知识传输，而是要基于教师与学生之间的深度沟通互动而产生。
因此互联网只是改变了教学的手段和方法，客观上提升了学习知识和传授知识的效率，扩大了影响范围，但还上升不到颠覆教育的层面。
教育的本质在是帮助我们理解如何去思考，让我们如何去看待、改变自我和世界。
“天命之谓性，率性之谓道，修道之谓教”，教育是修道，是学做人。
因此教育包含的内容很多，传授知识、培养情操、提升能力、传递价值、认识自我、认识世界……
大家都知道，最好的教育方式是言传身教，耳濡目染。
互联网虽然能够将大量的信息摆放到我们面前，但无法提升我们独立思考的能力，无法给我们传递正确的价值观，更加没有能力帮助我们认清自我，在教育、教学层面，互联网只是知识、信息的传递工具而已。
相反，教师，活生生的人，在教学、生活中却能够影响、感染其周围的学生，而不仅仅是传授知识。
这就是为什么很多人多年以后虽然不记得老师上课的内容，却能够对很多老师记忆深刻的原因，因为有些东西不是文字能够传达的。
所以教师要适应互联网的教学方式，但却不要改变教育的初心。
当然这是理想，与现实的确有着极大的差距。
当我们每个人都真正认识到教育的真谛的是时候，就会发现活生生的教师真的是必不可少，但不是显示器中的那个人。
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