认知建构模式在生物教学中的实验研究

1问题的提出如何使教学过程发挥其掌握知识、开发智力、培养能力、提高素质的有机的整体的功能？是当代课堂教学改革的重大课题。现代认知学习理论认为,学生的学习过程,就是学生运用原有认知结构同化新知识的过程,亦即认知结构的建构、转换、发展和重建的过程。因此,要促进学生有效学习,必须根据学生的原有认知结构进行教学,促进学生认知结构的转换与建构,从而达到完善认知结构、开发学生智力、培养学生能力的目的。为此,我在实践中尝试采用认知结构建构教学模式（简称认知建构模式）,取得了较为显著的效果。2认知建构模式的教学思…     

试论生物学习中认知结构的转换与构建

长期以来,生物教学研究一直侧重于如何教,忽视了学生对生物学习的心理过程的研究。学生对生物学的学习过程就是认知结构的转换与构建过程。所谓认知结构,是指学生头脑中内化的知识体系,是知识体系在头脑中独特的联系方式。皮亚杰认为,认知结构“是一个有组织的、可重复的行为或思维模式。”本文通过对学生学习生物学中认知结构的转换与构建过程的分析,试图建立关于生物学的一种学习模式。现代教学论认为,教与学是一个密不可分的结合体,学离不开教,教亦离不开学。忽视对学生过程的研究,就会导致教与学的脱节,教就成了空中楼阁,从…     

注意机制在嗅球学习过程中的作用

神经生物实验表明, 气味信息在嗅球中是多通道并行处理的, 并且是可学习的, 学习结果依赖于学习时的认知环境. 对于不同类型的突触, 其突触前脉冲作用于突触后的有效时间不同. 按嗅球的生理结构, 构建了一个嗅球模型, 其中神经元间的不同类型的突触连接具有不同的脉冲有效时间. 模拟结果表明这一模型实现了嗅球中信息的多通道处理. 在此基础上, 进一步研究了认知环境对气味学习的影响, 并以不同的反馈频率来表征不同的注意状态. 为满足嗅球中多通道信息编码方式对学习律的要求, 提出了一个兼顾脉冲定时和平均发放速率的反对称的Hebb学习律. 模拟结果表明, 气味在嗅球中的敏感化和习惯化, 可能是在统一的学习律指导下的学习在不同注意状态下产生的结果.     

以爱的清泉滋润学生心田——浅谈学生心理健康问题

一、学生心理的表现 学生的主要任务是学习,健康成长,学生的学习心理表现为学生在学习过程中对知识渴求的动机。学习的过程是一项极为复杂的心理活动,包括认知、感知、记忆、思维等方面,这些构成学习的心理结构,也是学习过程得以实现的前提条件,但是随着社会的发展,在学生心理发展的过程中,要面对各种压力的影响,导致学生表现出另外一种极端的心理状态,     

虎皮鹦鹉的认知表现及关联

许多研究认为,不同个体的认知能力存在差异,同一个体的多种认知表现之间可能存在关联。然而,目前对动物认知表现关联的研究结果存在诸多矛盾和争议。本研究以虎皮鹦鹉（Melopsittacus undulatus）为研究对象,通过自我控制、联想学习和反转学习三项认知实验,探究三项表现的联系。实验结果发现,在虎皮鹦鹉中,联想学习表现越好,反转学习亦表现越好。个体对实验装置的新异恐惧（对新环境或新事物的恐惧）越弱,自我控制表现越好。雌、雄个体在三项认知实验中的表现没有显著差异。综上所述,虎皮鹦鹉的一些认知能力存在关联,这暗示了虎皮鹦鹉中可能存在一般认知能力（“g”）。新异恐惧与自我控制表现的强烈相关,说明了勇敢程度可能会影响认知表现。     

多媒体环境下植物学教学的课堂控制策略

1 多媒体课堂控制的意义 1．1 多媒体课堂的学习游离现象多媒体技术作为一种现代教学媒体,其根本特征是突破了信息表达、传递和使用的时空限制,既便于人们方便地收集、存储和表达信息,又可以自主选择认知方向、控制认知过程, 体会双向交流与回应的乐趣,获得有所发现的体验。     

《自然-神经学》：沉睡时间长短影响记忆力

荷兰研究人员发现,人的记忆力会受到深度睡眠时间长短的影响。如果没有沉睡期或者沉睡期过短,人对此前学习内容的记忆会比正常睡眠时差得多,相关报道发表在《自然一神经学》（Nature Neuroscience）杂志。荷兰神经科学研究所的伊斯布兰德·范德韦夫及同事报告说,这是由于脑内海马体结构的活动过少,而海马体结构承担着强化记忆的功能．即把信息从短期记忆转变成长期记忆．不过。研究人员还无法说明海马体结构为什么会在缺乏沉睡时有这种反应,     

时间结构信息在人类知觉中的作用及其脑机制

外界信息包含了丰富的时间结构,提取这些时间结构信息对于人类适应动态变化的环境具有重要的意义。然而,纵观认知科学领域,目前尚缺乏对这一问题的系统探讨。本文总结了时间结构信息的类型及特性,综述了视觉和听觉过程中,不同类型的时间结构信息广泛参与并调节认知活动的行为证据,及产生这些现象的神经基础。据此,本文提出对时间结构信息的提取和利用是人类认知的基本特点。来自不同通道、源于不同规律的时间结构信息不但可以通过调制神经振荡及诱发预期编码等机制在大脑中得到表达,还可以在此基础上有效调节知觉、注意甚至无意识信息加工等过程。同时,不同的时间结构信息也可能通过各自特异性的加工机制对认知产生影响。上述观点为理解大脑如何利用多样性的时间结构信息优化动态信息处理提供了理论基础,也激发研究者对这些现象背后的脑机制展开更加深入的探索。     

脑内ATF4对学习记忆的调节作用

转录激活因子4(ATF4)属于碱性亮氨酸拉链结构域蛋白中的ATF/CREB转录因子家族,ATF4在脑内广泛表达,在应激、痛觉、突触可塑性和神经退行性变等中发挥重要作用。学习与记忆是脑的高级功能之一,学习是获取新信息的过程,记忆是将信息进行编码、储存及提取的过程,二者被认为是认知活动的基础。突触可塑性是突触在形态、结构和功能上的可变性和可修饰性,与神经系统的发育和学习记忆等脑的高级功能密切相关。突触可塑性的长时程增强和长时程抑制是学习和记忆形成的基础。近年来研究发现, ATF4与突触可塑性和学习记忆密切相关,其在神经退行性变、脑损伤和药物成瘾等疾病中扮演重要角色,有必要深入理解ATF4在学习记忆障碍相关疾病中发挥的作用,为相关疾病的治疗提供新靶点。     

睡眠剥夺对认知功能的影响研究进展

睡眠剥夺(sleep deprivation,SD)是一种由于环境或自身原因无法满足正常睡眠的情况.认知是个体认识和理解事物的心理过程,包括对自己与环境的确定、感知、注意、学习和记忆、思维和语言等.认知功能由多个认知域组成,包括记忆、计算、时空间定向、结构能力、执行能力、语言理解和表达及应用等方面.SD可对认知功能产生一定影响,如清醒度、警觉性及注意力下降;感官知觉能力下降;学习记忆能力下降等.SD可能增加氧自由基产生,改变神经递质动态分布,损伤海马结构,诱导异常基因表达以及抑制长时程增强效应,引起脑内神经结构状态紊乱,导致认知功能障碍.本文从SD所致认知障碍的表现形式,认知障碍的可能机制以及SD与神经变性的关系三个方面探讨SD对认知功能的影响.     

精心设置提问 提高课堂效率——《体液免疫》中的问题创设

一、概述 现代建构主义心理学家认为：学生的认知发展就是观念上的平衡状态不断遭到破坏，并又不断达到新的平衡状态的过程。教学过程就是不断地创设问题、解决问题，最终达到主动建构新知的目的。体液免疫是高二年级生物免疫调节中的重点学习内容，也是学习的难点，是免疫学的基础知识，     

生物学备考中知识性学习目标复习的建议

在进行生物学知识性学习目标复习时,一要帮助学生建构具有良好结构的知识体系;二要为学生提供丰富的生物学基本事实,引导学生学会解释、推断、扩展,学会利用概念图、思维导图、生物图表等方式处理信息,将知识性目标与“实验和探究”复习结合起来,以及让学生学会寻找证据等几方面进一步提高学生对生物学核心知识的理解;三要提高学生应用生物学知识的能力。     

对北京初中学生学习“光合作用与呼吸作用”知识水平的研究

光合作用和呼吸作用是初中生物学中关于植物生命活动的两个核心概念 ,对这两个问题的理解程度可以反映出学生对整个植物生命过程的理解水平。在初中生物学教学大纲中对“植物的光合作用与呼吸作用”这一部分内容教学要求也较高 ,属于掌握层次 (能对知识初步运用、分析和重新组合 )。通过这部分内容的学习 ,一方面应使学生了解相关的基本知识 ,使他们能够综合地运用所学的知识 ,另一方面还要通过教学使学生的思维品质和认知能力得以提高。所以 ,应用知识的能力和思维能力也是该内容学习成果的重要组成部分。本研究就是要了解学生在学习了光合…     

基于深度学习的蛋白质建模与设计

随着蛋白质序列及结构数据的大量累积,在获得了大量描述性信息之后如何有效利用海量数据,从已有数据中高效提取信息并且应用到下游任务当中就成为了研究者亟待解决的问题。蛋白质的设计可使新蛋白的研发不再受限于实验条件,这对药物靶点预测、新药研发和材料设计等领域具有重要意义。深度学习作为一种高效的数据特征提取方法,可以通过它对蛋白质数据进行建模,进而加入先验信息对蛋白质进行设计。故此基于深度学习的蛋白质设计就成为一个具有广阔前景的研究领域。文中主要阐述基于深度学习的蛋白质序列与结构数据的建模和设计方法。详述该方法的策略、原理、适用范围、应用实例。讨论了深度学习方法在本领域的应用前景及局限性,以期为相关研究提供参考。     

研究学生的固着观念,促进生物知识的同化学习

固着观念是指学生认知结构中已有的对某特定新知识起固定作用的观念,它是同化学习的前提与保障。研究学生生物学新知识相关的固着观念,是生物教学的客观要求。本文通过对固着观念的特点及其与新知识的包容关系等研究,提出把握、增强固着观念以促进学生同化学习的一些做法。     

信息技术课堂上自主学习任务设计研究

信息技术课作为一门实践性、趣味性、实用性很强的学科,在开展自主学习方面具有得天独厚的优势,借助于网络和多媒体技术,教师和学生的交互性更强,基于信息技术课程的这一特点,通过引导学生由简到繁、由易到难、循序渐进行完成一系列"任务",从而得到清晰的思路、方法和知识的脉络,在完成"任务"的过程中,逐步培养学生自主性学习的能力。因此,任务设计非常关键,会直接影响教与学的效果,本文主要从这个方面做了研究。     

信息、记忆和神经网络——神经科学进展之二

脑的功能在于信息的接收、加工、贮存和利用。对人和大多数动物来说,视觉信息最为重要。人们已揭示出视网膜象转变为神经电脉冲的分子基础,视皮层的柱状结构和细胞特性,以及大细胞和小细胞两个平行信息加工系统。学习和记忆是脑的可塑性表现,其简单形式是习惯化、敏化和经典条件反射形成,它们均已在分子水平上得到初步说明。长时程增强(LTP)可能是哺乳动物快速学习的突触机制。根据对脑信息加工、学习和记忆的研究,人们提出了神经网络应具有的基本性质,这就为发展神经计算机开辟了广阔前景。     

以学生为中心的支架式教学在微生物学课程中的实践与思考

随着社会对人才质量要求的不断提高,探索新的教学模式、注重学生能力培养、提高人才培养质量成为学校教学工作的基本要求。支架式教学是指教师基于学生已有的知识,为帮助学生理解新知识提供一种概念框架,就像一个搭梯子的过程,确保学生已有的知识成为他们建构新知识的关键。这种教学模式强调学生的学习主动性,注重学生的能力培养,在教师为学生创设的模拟环境中,学生以主动探究、合作学习等方式完成知识建构,提高自身综合能力。我们在微生物学课程的教学中通过搭建支架、创设情境、独立探索、协作学习和效果评价等过程对探究式学习中支架式教学实践进行了研究和探索。     

“生态系统的物质循环”视觉化教学探索

视觉渠道是人类在认知过程中大脑接受外界信息的最主要来源,人类对视觉信息的处理也比对文字信息的处理要快几千倍。在学习中采用视觉化学习可以极大地调动学生的学习积极性和提高学习效率。视觉化学习不仅仅指学习内容、学习结果的可视化呈现,更是学习过程视觉化的开展。以"生态系统的物质循环"为例,阐述了视觉化教学策略的调整。     

美国学习环教学要点、优点和难点

学习环教学主要分为3个阶段：探索、术语介绍及概念应用。它的目标是在教学中开展真正有意义的探究活动．从而提高学生的探究能力和帮助学生建构有意义的概念。这对于目前我国开展的探究教学具有参考和借鉴价值。