教育神經科學與國民素質提升係列叢書：教育神經科學視野中的數學教育創新 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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周新林 著，周加仙，[美] 庫爾特·W.費希爾 編

圖書標籤:

• 教育神經科學
• 數學教育
• 教育創新
• 國民素質
• K12教育
• 認知科學
• 學習科學
• 腦科學
• 教學方法
• 教育心理學

齣版社： 教育科學齣版社

ISBN：9787519109547

版次：1

商品編碼：12130749

品牌：教育科學齣版社（ESPH）

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2016-06-01

用紙：膠版紙

編輯推薦

基礎教育階段的數學教學是我國基礎教育的強項，然而，針對其的討論卻從未停歇：我們還麵臨哪些問題？如何解決這些問題？腦和認知方麵的知識不一定能夠完全解決這些問題，但是能夠給廣大一綫數學教師及教育管理者提供一個新的視野。教育神經科學提供的視野是全新的，提供的證據是非常有力量的，甚至已經對我國的教育教學改革産生瞭實際的作用。不論是對學習睏難的探討，還是對數學應用與創新的思考，相信所有關注數學教育的讀者都能從本書中得到大量有用的信息，收獲新的啓迪。

內容簡介

我國在基礎教育階段的數學教學中取得瞭很好的成績，學生的數學基礎在國際比較中名列前茅，但基礎教育階段的數學教學仍有許多問題需要解決。教育神經科學是解決這些問題的一個新視角。本書的作者都是在數學認知領域有過比較係統研究的國內學者。本書收錄的研究主要關注數學腦的基本特徵、不同層次的數學加工過程及其認知和腦機製。這些研究雖然不能解決數學教育教學中的所有問題，但它們為如何促進學生科學有效地學習、如何進行課堂教育教學改革、如何培養學生的數學創新和應用能力帶來瞭啓示。

作者簡介

叢書主編：

周加仙，華東師範大學教育神經科學研究中心副主任，《教育生物學雜誌》執行主編、《心理學進展》編委。2011年被遴選為國際心智、腦與教育學會執行理事、中國教育學會腦科學與教育分會理事；同年，入選上海市浦江人纔計劃。

庫爾特·費希爾（Kurt W. Fischer）教授，哈佛大學教育研究院心智、腦與教育專業負責人，教育與發展專業教授。他是國際心智、腦與教育學會的創始人與首任會長，是學術期刊《心智、腦與教育》（Mind，Brain and Education）的創刊人與首任主編，2011年被聘為華東師範大學教育神經科學研究中心名譽教授。

目錄

第一部分 數學腦總論
第一章 數量加工的腦機製（崔佳歆 周新林） / 003
第二章 數學認知的頂葉“形狀加工假設”（周新林） / 023
第三章 數學學習的腦機製及其對數學教育的啓示（李小溪） / 041
第四章 經驗塑造的中國人算術腦特徵（周新林 衛薇 陳傳升 董奇） / 049

第二部分 數感、心理數軸與早期數學訓練
第五章 近似數量係統在數學加工中作用的認知與腦機製（張譯允 申超然 周新林） / 073
第六章 兒童數字綫估計能力的發展與促進研究（許曉暉 潘茂明 呂雪嬌 王瀾 白璐 閆穎 扆茜） / 089
第七章 數感和心理數軸的集體訓練對幼兒早期數學能力的促進研究（秦霽柯 周新林） / 103

第三部分 精算、估算與數學教學策略
第八章 算術估計策略運用個體差異研究的迴顧與展望（司繼偉 李紅霞 黃碧娟） / 131
第九章 估算與精算相結閤的教學策略（吳增生） / 153

第四部分 心算、工作記憶與教學啓示
第十章 珠心算研究的概述（陳飛燕） / 175
第十一章 珠心算訓練對兒童數學、認知轉換能力及其關係的影響（王春傑 耿鳳基 姚遠 翁健 鬍玉正 陳飛燕） / 191
第十二章 心算與工作記憶的關係及其對教學的啓示（王佳 劉儒德 代曼 徐樂） / 217

第五部分 小數、分數的加工及其對教學的啓示
第十三章 分數和小數加工的差異：一項 ERP 研究（張麗 王琦 周新林） / 231
第十四章 兒童對分數概念的理解（辛自強 夏慶 劉春暉 陳英和） / 253
第十五章 學生分數加工模式及其對教學的啓示（劉穎 劉儒德 高婷 徐樂） / 279

第六部分 數學推理的認知神經機製及其對數學教育的啓示
第十六章 歸納推理認知成分的功能定位和成分分離（賈秀琴 梁佩鵬） / 291
第十七章 數字歸納推理的認知神經機製及其啓示（梁佩鵬 賈秀琴） / 311
第十八章 小學一年級學生算術應用題解決的相關因素分析（曾捷英） / 323
第十九章 數學應用題解決的認知與腦機製（劉航 李雷年 周新林） / 333

第七部分 語言與數學計算
第二十章 聽覺通道條件下的數字計算：語言轉換的影響（張明亮 楊佃霞 賈國敬 司繼偉） / 349
第二十一章 言語化數學的腦機製（劉潔 張晗 陳傳升 周新林） / 369

第八部分 數學能力的個體差異與教育
第二十二章 兒童計算能力的性彆差異（衛薇 陳傳升 袁莉 周新林） / 381
第二十三章 數學能力性彆差異的腦機製（衛薇 王璽 萬斯睿） / 417
第二十四章 數學成績差異的認知因素與腦機製（張靜遠 周新林） / 427
第二十五章 超常計算能力者的認知行為與神經機製研究綜述（劉潔 周新林） / 445

第九部分 數學學習的認知機製與策略
第二十六章 高等數學的相關認知因素研究（衛薇 陳艷 袁洪波 陳傳升 周新林） / 457
第二十七章 “解釋法”“解釋 - 標記法”樣例設計及“分步呈現”對小學生代數運算規則樣例學習的促進（杜雪嬌 張奇） / 493
第二十八章 數學運算規則樣例學習的研究與教學實踐（張奇 杜雪嬌） / 513

第十部分 計算障礙與數學學習睏難
第二十九章 發展性計算障礙的認知機製：領域一般性認知還是領域特異性認知？ （程大誌 周新林） / 537
第三十章 發展性計算障礙的視知覺加工機製研究（程大誌 周新林） / 565
第三十一章 發展性計算障礙的子類型（楊佳欣） / 581
第三十二章 發展性計算障礙的認知神經機製研究進展（張麗 李相南 謝芳） / 599
第三十三章 通過測驗建構知識體係促進數學學睏生數學學習（張譯允 王利 周新林） / 613

教育神經科學與國民素質提升係列叢書：教育神經科學視野中的數學教育創新 圖書簡介 本書深入探索教育神經科學的最新研究成果，並將其巧妙地融入數學教育的創新實踐之中。在日益強調個體差異、終身學習和創新能力培養的今天，理解大腦的學習機製，已成為推動教育變革的關鍵。本書旨在為廣大教育工作者、研究者、政策製定者以及對數學教育充滿熱情的讀者，提供一個全新的、基於科學的視角，以期重塑數學教學的理念與方法，最終服務於國民整體素質的提升。 第一章：教育神經科學：理解學習的大腦 在這一章中，我們首先將帶領讀者走進教育神經科學的奇妙世界。什麼是教育神經科學？它如何連接大腦科學與教育實踐？我們將簡要迴顧其發展曆程，重點闡釋其核心概念，例如： 神經可塑性（Neuroplasticity）： 大腦並非一成不變，而是在學習和經驗中不斷重塑自身結構和功能。這意味著無論學習者的年齡、背景如何，都有巨大的發展潛力。我們將探討這種可塑性如何為個性化學習和因材施教提供瞭理論基礎。 認知功能（Cognitive Functions）： 學習涉及一係列復雜的認知過程，包括注意力、記憶、執行功能（如計劃、抑製、工作記憶）、問題解決和元認知。我們將深入解析這些功能在大腦中的神經基礎，以及它們在數學學習中的具體作用。例如，工作記憶對於理解和操作多步數學問題至關重要，而注意力缺陷可能會嚴重阻礙學習的進程。 情緒與動機（Emotion and Motivation）： 長期以來，情緒在教育中的作用被低估。研究錶明，積極的情緒（如好奇心、興趣、成就感）能夠顯著提升學習效率，而負麵情緒（如焦慮、恐懼、挫敗感）則可能阻礙學習。我們將探討大腦中處理情緒的區域（如杏仁核、前額葉皮層）如何影響學習者的參與度和毅力，並提齣如何創設積極的學習環境以激發內在動機。 感覺運動整閤（Sensorimotor Integration）： 學習並非純粹的抽象思維過程。我們的身體和感官在認知發展中扮演著不可或缺的角色。觸覺、視覺、聽覺以及身體運動之間的協調，能夠幫助大腦更好地理解和處理信息。我們將探討如何利用多感官學習和具身認知（Embodied Cognition）的原理，讓數學學習變得更加生動和深刻。 學習風格與個體差異（Learning Styles and Individual Differences）： 雖然“學習風格”的概念存在爭議，但教育神經科學強調大腦在接收、處理和儲存信息方麵的個體差異。這些差異可能源於遺傳、環境和早期經驗。我們將討論如何識彆和尊重這些差異，並根據大腦的工作模式設計更具適應性的教學策略。 第二章：數學學習的大腦機製 數學學習並非單一的學習過程，它涉及大腦多個區域的協同工作，以及多種認知功能的整閤。本章將聚焦數學學習特有的神經基礎： 數字錶徵（Numerical Representation）： 大腦如何理解和處理數字？我們將介紹“數字綫”（Mental Number Line）模型，以及大腦中負責處理數量、大小和順序的區域（如頂葉皮層）。我們將探討不同類型的數字錶徵（如符號性錶徵、數量性錶徵）之間的聯係，以及如何幫助學習者建立紮實的數感。 計算（Calculation）： 從簡單的加減到復雜的乘除，計算過程涉及工作記憶、長時記憶（存儲運算規則和事實知識）以及執行功能（如選擇閤適的運算策略）。我們將剖析大腦在執行不同類型計算時的激活模式，並探討如何通過有效的練習和策略指導來提升計算能力。 空間推理與幾何（Spatial Reasoning and Geometry）： 數學，尤其是幾何，與空間感知和推理能力緊密相關。我們將探討視覺空間皮層、頂葉腦區等在理解形狀、位置、方嚮以及進行空間操作中的作用。我們將闡述如何利用可視化工具、動手操作以及空間解謎遊戲來激活和發展學習者在這方麵的能力。 抽象思維與符號理解（Abstract Thinking and Symbol Understanding）： 數學的高度抽象性是其挑戰性所在。學習者需要理解數字符號、運算符號、代數錶達式等抽象概念。我們將探討前額葉皮層等區域在抽象思維、邏輯推理和符號操作中的作用，並討論如何通過類比、模型和可視化來逐步引導學習者走嚮抽象。 數學焦慮與恐懼（Math Anxiety and Phobia）： 許多學習者對數學感到恐懼，這種焦慮會對認知功能産生負麵影響，如乾擾工作記憶、降低注意力。我們將深入分析數學焦慮的大腦機製，包括杏仁核的過度激活和前額葉皮層的抑製作用。在此基礎上，我們將提齣基於神經科學的策略，幫助學習者剋服數學焦慮，重拾學習信心。 第三章：教育神經科學驅動的數學教學創新 基於前兩章的理論基礎，本章將進入實踐層麵，探討如何運用教育神經科學的原理設計和實施創新的數學教學： 個性化與差異化教學（Personalized and Differentiated Instruction）： 認識到大腦學習機製的個體差異，我們將提供如何根據學習者的認知特點、現有知識水平和學習進度，設計個性化學習路徑和差異化教學活動的具體方法。這包括： 基於診斷性評估（Diagnostic Assessment）： 利用神經科學的洞見，設計更精準的評估工具，識彆學習中的具體障礙，而非僅僅關注結果。 多路徑學習（Multiple Pathways to Learning）： 提供不同的學習材料（文本、視頻、音頻、模型）、不同的活動形式（獨立練習、小組閤作、項目式學習）以及不同的反饋方式，以滿足不同學習者的需求。 靈活分組（Flexible Grouping）： 根據學習目標和學生當前掌握情況，動態調整學習小組，促進互助學習。 具身學習與多感官教學（Embodied Learning and Multisensory Teaching）： 強調身體與學習的聯係，我們將介紹如何將具身認知和多感官體驗融入數學課堂： 動手操作與模型構建（Hands-on Manipulation and Model Building）： 利用積木、計數器、操作卡片等實體教具，讓抽象的數學概念具象化。例如，使用糖果或積木來理解分數、百分比或代數錶達式。 運動與遊戲化（Movement and Gamification）： 將數學練習融入體育活動或設計數學遊戲，利用運動促進大腦活力，增強記憶。例如，通過設計數學尋寶遊戲來練習幾何概念。 視覺化與圖形化（Visualization and Graphic Representation）： 鼓勵學習者使用圖錶、圖形、思維導圖等工具來錶達數學思想，幫助他們建立概念之間的聯係，並促進抽象思維的發展。 激活情緒與動機的教學策略（Strategies for Activating Emotion and Motivation）： 建立安全和支持性的學習環境（Creating a Safe and Supportive Learning Environment）： 降低學習者的焦慮感，鼓勵提問和犯錯，培養成長型思維。 激發好奇心與探究精神（Fostering Curiosity and Inquiry）： 提齣開放性問題，引導學生主動探索數學中的奧秘，鼓勵他們提齣自己的猜想和解決方案。 提供有意義的挑戰和即時反饋（Providing Meaningful Challenges and Immediate Feedback）： 設計既具挑戰性又不至於令人生畏的任務，並及時給予具體、建設性的反饋，幫助學習者瞭解自己的進步和需要改進的地方。 連接數學與現實生活（Connecting Math to Real-Life Applications）： 展示數學在日常生活、科學技術、藝術設計等領域的應用，讓學習者看到數學的價值和意義。 優化執行功能與元認知能力（Optimizing Executive Functions and Metacognitive Skills）： 教授問題解決策略（Teaching Problem-Solving Strategies）： 係統地教授學生如何理解問題、製定計劃、執行策略、評估結果等問題解決的通用步驟。 培養計劃與組織能力（Developing Planning and Organizational Skills）： 引導學生分解復雜任務，設定短期目標，管理學習時間，整理學習資料。 發展自我監控與反思能力（Fostering Self-Monitoring and Reflection）： 鼓勵學生在學習過程中思考“我正在做什麼？我為什麼這麼做？我的方法有效嗎？我還能做得更好嗎？”，從而提升其學習效率和獨立性。 利用技術促進學習（Leveraging Technology to Enhance Learning）： 探討如何利用教育技術，如交互式白闆、教育應用程序、虛擬現實（VR）、增強現實（AR）等，來提供個性化學習體驗，豐富學習材料，可視化抽象概念，並提供即時反饋。但同時強調技術是工具，核心在於其背後所蘊含的教育神經科學原理。 第四章：國民素質提升與數學教育的未來 本章將視角拉升至宏觀層麵，探討教育神經科學視野下的數學教育創新如何為國民素質的整體提升貢獻力量： 培養批判性思維與解決復雜問題的能力（Cultivating Critical Thinking and Complex Problem-Solving Skills）： 在一個信息爆炸、變化迅速的時代，具備獨立思考、分析判斷、解決復雜問題的能力至關重要。數學教育，通過其嚴謹的邏輯性和對抽象概念的掌握，是培養這些能力的重要載體。教育神經科學的介入，將幫助我們更有效地激發學習者的認知潛能，讓他們在麵對未知時，能夠運用所學知識和思維方式，找到有效的解決方案。 塑造科學素養與創新精神（Shaping Scientific Literacy and Innovative Spirit）： 數學是科學的語言，紮實的數學基礎是理解和探索科學世界的重要前提。通過創新的數學教學，我們可以幫助學習者建立科學探究的思維模式，理解科學原理，並在此基礎上激發他們的好奇心和創造力，為未來的科學發展和技術創新儲備人纔。 促進終身學習與適應能力（Promoting Lifelong Learning and Adaptability）： 學習能力本身已經成為一項關鍵的“元能力”。教育神經科學的研究錶明，大腦的可塑性為終身學習提供瞭可能。通過教授學習者如何學習、如何有效地解決問題、如何管理自己的學習過程，我們能夠幫助他們成為積極主動的終身學習者，更好地適應快速變化的社會和職業環境。 推動教育公平與包容性發展（Advancing Educational Equity and Inclusive Development）： 教育神經科學的研究成果，能夠幫助我們更深刻地理解學習的差異性，從而設計齣更具包容性的教學方法，彌閤學習差距。通過關注每個學習者的獨特需求和發展潛力，我們可以努力實現教育的公平，讓更多人有機會獲得高質量的數學教育，從而提升整個國民的綜閤素質。 麵嚮未來的數學教育願景（A Vision for Future Mathematics Education）： 最後，我們將展望未來數學教育的發展方嚮。在教育神經科學的指引下，未來的數學課堂將更加人性化、個性化、智能化。它將不再是枯燥的公式和定理的堆砌，而是激發學習者內在興趣、培養其高階思維、塑造其健全人格的生動實踐。我們將共同努力，為構建一個更具創新力、更可持續發展的社會，奠定堅實的教育基礎。 本書的每一個章節都力求理論與實踐相結閤，提供具體的教學案例、活動設計和評估建議，旨在為讀者提供一套可操作、可藉鑒的教育神經科學視角下的數學教育創新指南。我們相信，通過深入理解大腦的學習機製，並將其智慧地應用於數學教學，我們能夠為培養具有高素質、強能力的下一代，貢獻齣我們的力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的體量和其內容的厚重感，注定瞭它是一部需要時間來“消化的作品”。它沒有給齣任何“一招鮮吃遍天”的簡單配方，相反，它提供的是一套工具箱和一套分析世界的底層邏輯。我最欣賞的是它所展現齣的跨學科的整閤能力，作者如同一個高明的建築師，將心理學、神經生物學和教育哲學熔於一爐。每次閤上書本，我都會有一種“世界觀被刷新瞭”的體驗。它讓我意識到，教育的未來絕不會是孤立的學科競爭，而一定是建立在對人類心智運作的精確理解之上。對於任何希望在教育領域有所建樹或僅僅是想成為更明智的傢長和學習者的人來說，這本書絕對是值得反復閱讀、值得在書架上占據重要位置的裏程碑式的著作。

評分☆☆☆☆☆

這本厚厚的書，封麵設計得沉穩大氣，一看就知道是下瞭大工夫的。我雖然不是教育領域的專業人士，但對教育改革的關注度一直很高，特彆是那種強調科學基礎、試圖打通學科壁壘的探索。書裏對傳統教學模式的反思非常深刻，它沒有停留在空泛的口號上，而是努力去探究學習行為背下的生物學機製。比如，它提到瞭不同年齡段大腦發育的特點如何影響知識的接受和鞏固，這對我這個喜歡思考“為什麼孩子學不好”的普通讀者來說，簡直是醍醐灌頂。我尤其欣賞作者在批判現有體係時所展現齣的那種建設性的態度，不是一味地指責，而是提供瞭一個基於對人類認知係統更深理解的全新視角。讀完引言部分，我就感覺仿佛被帶進瞭一個全新的知識領域，那種對知識邊界被拓寬的興奮感是很難言喻的。這本書顯然不是那種讀完可以束之高閣的速成手冊，它更像是一份長期的智力投資，需要反復咀嚼纔能真正消化其中蘊含的深意。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和用詞風格，給我一種非常嚴謹、甚至略帶學術傲慢的感覺，但這恰恰是它價值的體現。它不是那種追求“爆款”的通俗讀物，它要求讀者必須投入心力去追隨作者的邏輯鏈條。我發現自己經常需要停下來，在腦海中構建那些被描述的認知模型，甚至會查閱一些附帶的術語。但隻要堅持下去，那種豁然開朗的感覺是無可替代的。尤其是在探討“專注力”和“執行功能”的部分，作者結閤瞭大量的實驗數據，而非僅僅是經驗之談，這使得論證的力量倍增。它挑戰瞭我們對“天賦”的傳統認知，暗示瞭許多被認為是固定不變的能力，實際上可以通過針對性的、基於科學原理的乾預得到顯著改善。對於希望提升自身認知效能的成年人，這本書的價值也同樣不容小覷，它揭示瞭我們自身學習模式中的盲區。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，更像是一場思維的“重塑工程”，而非簡單的知識填充。我發現自己開始用一種非常係統化的方式去分析各種教育新聞和教學改革方案。過去那些模棱兩可的教育理念，現在似乎都能在這個框架下找到一個可檢驗的支撐點。書中對於“情感在認知過程中的中介作用”的討論，尤其觸動瞭我。它強有力地論證瞭，一個充滿壓力、焦慮的環境，是如何直接阻礙瞭高級認知功能的發揮，無論教學內容設計得多麼精妙。這迫使我反思自己過去對“刻苦”和“高效”的理解，似乎真正的效率來自於一個安全、積極的心理環境，而不是無休止的題海戰術。這種從宏觀理論到微觀情緒影響的貫穿性分析，是許多隻談論方法論的書籍所無法比擬的深度所在。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，初次翻開這本書時，我對於如何將“神經科學”這樣高深的學科語言與日常的“教育實踐”有效對接，是抱持著一絲懷疑的。畢竟，很多理論性的著作往往在落地時顯得蒼白無力，或者說，它們提齣的洞見過於抽象，以至於一綫教師根本無從下手。然而，這本書的厲害之處就在於它似乎找到瞭那個平衡點。它沒有迴避復雜的科學概念，但每一次引入新的神經學原理時，都會立刻將其錨定在一個具體的教學場景或學習難題上。我特彆留意瞭其中關於“錯誤處理機製”的那一章，書中解釋瞭大腦如何通過負反饋來強化連接，這讓我開始重新審視過去對“犯錯”的看法——它不再是學習的絆腳石，而更像是一種必要的、高效的神經重塑過程。這種視角上的轉變，極大地緩解瞭我對孩子學習進度的焦慮。它提供給讀者的，是一種看待教育問題的全新“顯微鏡”，清晰且富有洞察力。