学习的神经科学:41项每个老师都应该知道
通过朱迪·威利斯医学博士,作为radteach.comRae Nishi,博士学位
随着教育的不断发展,添加的新趋势,技术标准,21世纪的思维习惯有一个常数,不会改变。
人类的大脑。
但是神经科学并不是完全访问大多数教育工作者,很少发表,当它是什么,它通常是充满了奇怪的措辞和吓人的术语。更糟糕的是,似乎有一种干神经科学之间的脱节,以及教师对相关工具、资源和策略在教室里。关于脱节,我们将继续努力创造内容专家和访问简单的事我做促进幼童学习课堂
情感过滤
情感过滤的孩子们紧张的情绪状态中不响应处理,学习,和存储新信息。这种情感(情绪)过滤器在杏仁核,这成为高应力的活跃时期。过度刺激在这个状态,新信息不通过杏仁核达到更高的大脑思考的中心。
杏仁核
颞叶的边缘系统的一部分。第一次认为杏仁核函数作为一个大脑反应中心只有焦虑和恐惧。杏仁核的感官的威胁时,就会激活(高代谢活动被大大增加放射性葡萄糖在正电子发射跟踪(PET)和氧气在功能性磁共振成像(fMRI)使用。这些神经成像的研究表明,当孩子们感到无助和焦虑,杏仁核的激活;因此,新的信息通过感官摄入的大脑区域不能通过杏仁核的情感过滤进入记忆回路。
轴突
这是联神经元连接胞体的扩展到其他靶细胞(神经元、肌肉、腺体)。
大脑映射
使用脑电图(EEG)或功能核磁共振成像,大脑映射代表测量脑电活动沿着神经通路的激活。这些技术让科学家追踪大脑的哪个部分是活跃在不同阶段当一个人处理信息的信息摄入量,模式、存储和检索。激活在大脑特定区域的水平与信息处理的强度有关。
中枢神经系统
这是部分的神经系统由脊髓和大脑。
小脑
这是一个大cauliflower-looking结构的大脑皮层下的脑干。这个结构是非常重要的在汽车运动和motor-vestibular记忆和学习。
大脑皮层
这是最外层的脑半球的大脑。大脑皮层调节所有有意识的活动,包括计划、解决问题、语言,和演讲。它也参与感觉、图像处理和自愿运动活动。
认知
这指的是精神世界的过程中,我们意识到,利用这些信息来解决问题和世界的理解。有点过于简单化,但认知指的是思维和所有的心理过程与思维有关。
树突
支原浆扩展发芽从神经元的细胞体。树突接收来自其他神经元的连接和协调向下轴突的电活动。单个神经元可能拥有许多树突。在大脑皮层神经元树突增长的规模和数量,以应对学习技能,经验,和信息存储。从经常激活神经元树突成长为新设立的分支机构。蛋白质被称为生长因子刺激树突增长。
多巴胺
相关神经递质最关注,决策、执行功能,reward-stimulated学习。从中脑多巴胺释放被发现增加奖励和积极的体验。扫描显示更大的激活多巴胺领域虽然主题是玩,笑,锻炼,和接收确认(例如,称赞)的成就。
执行功能
认知过程的信息发生在脑额叶前部皮层,锻炼有意识的控制自己的情绪和想法。这个控制允许用于组织的有图案的信息,分析、整理、连接、规划、优先,测序,自我监控,自我修正,评估、抽象、解决问题、注意力集中和链接信息来适当的操作。
脑成像(神经影像)
非侵入性成像技术有助于我们知识的结构、功能、或生化状态的大脑。结构成像,如磁共振成像(MRI)和计算机断层扫描(CT)扫描揭示大脑的整体结构。功能性磁共振成像(fMRI)提供了可视化处理的大脑神经活动的主题是有意识的和执行任务。这个处理是直接可视化的大脑区域“照亮”的血流量增加,氧化。正电子发射断层扫描(PET)提供信息的数量等重要化学物质在大脑中神经递质,这是与其他神经元和神经元交流所使用的物质器官。
神经胶质
这些特殊细胞滋养、支持和补充大脑神经元的活动。星形胶质细胞是最常见的和扮演重要角色在调节激活的大脑区域的血流量,调节神经递质在神经突触的数量过剩的神经递质,并提供重要的生长因子调节神经元的功能。少突胶质细胞包轴突髓鞘,作为绝缘体,因此神经活动可以从大脑的地区迅速传播。小胶质细胞是大脑的“巨噬细胞和调节大脑的炎症。
图形的组织者
图,是为了配合大脑的风格模式。为了让感官信息进行编码(最初从感官输入的信息的加工),合并,并存储,信息必须有图案的brain-compatible形式。图形的组织者可以促进这个模式时大脑的孩子参与创建相关连接现有的记忆电路。
灰质
灰色是指大脑皮层和皮层下结构的深点的颜色相对于轴突束的白质。轴突束出现强烈的白色,因为周围的髓鞘轴突。髓磷脂含有很高浓度的脂肪和胆固醇,引起“白色”油腻的外观。与白质,灰质包含神经元,树突突触,许多星形胶质细胞。在灰质神经信号综合和分析。
海马体
海马体是一个折叠结构的地板上的腹侧角侧脑室的大脑主要由灰质在记忆过程中有重要作用。海马体需要感觉输入和整合与关系或联想的模式从先前存在的记忆,从而绑定新的感官输入存储模式的信息关系的记忆。这叫做记忆的巩固。海马体在空间识别也起着重要的作用。
大脑边缘系统
这是一群大脑功能与结构(形成海马、杏仁核、隔核、扣带皮层、内嗅皮层,边缘皮层、海马旁皮质)。边缘系统参与调节情绪,内存和处理复杂socio-emotional通信。
长期记忆
长期记忆是短期记忆时创建通过审查和加强与现有模式和先验知识的有意义的关联。这个加强的结果在一个物理变化在神经元电路的结构。
后设认知
了解自己的信息处理和战略影响一个人的学习,可以优化未来的学习。一课或评估后,当孩子们提示识别成功的学习策略使用反射可以加强有效的策略。
髓鞘
覆盖和保护神经的脂肪物质。髓鞘是一个分层组织的轴突(神经纤维)。这周围鞘突就像绝缘体在电子系统中,确保发送的消息通过轴突不会丢失,因为他们前往下一个神经元。因此,髓鞘神经冲动的速度增加。
髓鞘形成
围绕神经纤维髓鞘的形成。
神经元电路
神经元相互通信发送加密信息以及电化学连接称为突触。当有重复刺激之间的特定模式的活动相同组的神经元,突触变化,沟通的效率变得更强。这就是实践(重复刺激分组神经元连接的神经元电路)导致召回更成功。
神经元
特殊细胞在大脑和神经系统,控制信息的存储和处理,,并在大脑、脊髓和神经。神经元的胞体是由原子核,单个输出电信号的主要轴突,和不同数量的树突接收来自其他神经元的突触。
神经可塑性
这是指大脑的能力显著改变其分子,microarchitectural,功能性组织为了应对伤害或经验。树突的形成和破坏(修剪)改变大脑神经元和突触的数量允许改造和重组网络的连接响应增加或减少使用这些途径。
神经递质
分子发布的电脉冲的一侧突触(轴突末端),然后浮跨突触间隙里携带的信息刺激神经末梢(树突)路径中的下一个单元。一旦在树突神经递质与受体蛋白,电动脉冲生成。
大脑中神经传递素包括谷氨酸、gamma-amino丁酸(GABA)、5 -羟色胺、乙酰胆碱、多巴胺,去甲肾上腺素和许多其他人。
计算能力
原因与数字和其他数学概念的能力。儿童数量和数量的概念发展与大脑成熟和经验。
枕叶(视觉处理区域)
这些大脑处理信息的后叶从眼睛所以我们认清对象,这些对象连接到词,意义,和行动。
少突胶质细胞
少突胶质细胞是大脑和脊髓神经胶质,专门在许多轴突形成髓鞘。
顶叶
顶叶两侧大脑的处理躯体感觉信息(触觉、疼痛、肢体运动,和知识的身体部位在空间)和集成内存和其他功能。
模式
模式的过程是大脑感知感觉有关的新信息和生成模式的数据与之前学习材料或材料分割成模式系统已经使用过。教育就是增加儿童可以使用的模式,识别和沟通。能够看到和使用模式扩张,行政功能增强。每当新材料提出了这样一种方式,孩子们看到的关系,他们可以产生更大的大脑细胞活动(新的神经连接的形成)和取得更大成功的模式长期记忆存储和检索。
正电子发射断层扫描(PET扫描)
放射性同位素注入血液葡萄糖分子。作为大脑更活跃的一部分,其葡萄糖和氧气需求增加。的同位素葡萄糖释放可衡量的用于生产排放的大脑活动区域的地图。放射性计数越高,越活动发生在大脑的一部分。
PET扫描可以显示血流、氧和葡萄糖代谢在大脑的组织工作,以反映这些区域的大脑活动在大脑处理感觉输入(信息)。PET扫描的最大的缺点是由于放射性衰减迅速,它仅限于监控短期任务。功能磁共振成像技术没有同样的时间限制,已成为首选的功能成像技术在学习研究。
预测
预测是什么大脑信息的模式。预测发生在大脑的内存有足够的信息类别,它可以找到类似的模式在新信息和预测模式的意思。例如,如果你看到序列数3,6,9日12……你预测下一个数字是15,因为你认识到的计算模式。
通过仔细观察,大脑学习越来越多的关于我们的世界和能够使越来越多的准确预测接下来将发生什么。预测通常是衡量智力测试。这种预测能力是成功的基础阅读、计算、测试,目标设定,和适当的社会互动行为。成功的预测是大脑有一个最好的解决问题的策略。
前额叶皮层(额叶皮层底层)
前额叶皮层(PFC)是一个与摄入和输出神经网络的中心,几乎所有其他的大脑区域。PFC关系,工作记忆可以精神操纵,成为长期记忆和情感可以有意识地评估。
执行功能由PFC网络响应输入通过认知的最高水平。这些功能包括信息评估、预测、有意识的决策、情感感知和响应,组织、分析、整理、连接、规划、优先,测序,自我监控,自我修正,评估、抽象、演绎、归纳、解决问题、注意力集中和链接信息来规划和指导行动。
修剪神经连接修剪(摧毁)当他们不习惯。一个婴儿的大脑过度生产细胞(神经元),胎儿中消除。剩下的神经元使大量的脑细胞之间的连接(突触),然后修剪3岁左右。突触形成的第二波发生在青春期前修剪的,紧随其后的是另一个阶段。修剪下顶叶使大脑能够巩固学习通过移除效率低下或冷僻的突触,在加强剩余的突触。并行,髓鞘形成速度的神经处理包装更多的白质(髓鞘)在经常使用的轴突。
RAD学习
有三个主要的大脑系统(网状激活系统,杏仁核,多巴胺(RAD))键来构建更好的大脑。这三个系统也可以被称为达到和发现。
网状激活系统(RAS)
这低后的一部分大脑过滤所有传入的刺激,使“决定”什么感觉输入参加或忽略。RAS的注意焦点的主要类别包括新颖性(环境)的变化,令人惊讶的是,危险,和运动。
死记硬背
这种类型的记忆是记忆任务所需的最常见的儿童学校。这种类型的学习涉及到“记忆”,事实往往是小主利益或情感价值的孩子,比如一大堆单词。事实被反复排练他们记住了,没有明显的或引人入胜的模式或连接,机械记忆。
没有给信息上下文或关系到孩子们的生活,这些事实都存储在大脑区域定位和检索更困难,因为有更少的神经通路导致这些远程存储系统。
5 -羟色胺
一种神经递质用于神经元之间传递消息。太少的5 -羟色胺可能抑郁和注意力不集中的原因。树突分支是由大脑5 -羟色胺分泌的主要增强六至八小时的睡眠(非快速眼动)。
短期记忆(工作记忆)
这种记忆可以保存和操作信息在不久的将来使用。信息只有在工作记忆约一分钟。成熟的大脑的工作记忆广度(儿童)大约是7 - 9块的数据。你可以阅读更多关于教学的方式通过短期和长期记忆在这里工作认知负荷理论。
突触
突触是神经元之间的功能连接,通常一个神经元的轴突终末(突触前细胞)接触的树突,另一个(突触后细胞)。神经递质在轴突终末释放的神经突触前细胞的激活和穿越突触与突触后细胞的树突上的受体结合。一旦绑定到其神经递质受体,引起膜电位的改变,影响突触后神经元的活动。
维恩图解
一种图形组织者用于比较和对比信息。重叠的区域表示相似,不重叠的区域表示差异。