“分类:教育系统科学中心第三次活动纪要”的版本间的差异

来自Big Physics
第24行: 第24行:
  
 
=吴俊杰,理解型学习的认知神经机制研究=
 
=吴俊杰,理解型学习的认知神经机制研究=
[[文件:研究框架-理解型学习的认知神经机制.PNG]800px]
+
[[文件:研究框架-理解型学习的认知神经机制.PNG|800px]]
 
# 介绍了理解型学习的认知神经机制研究的框架。该项目或许可以从这三个方面来实施:有意义地建立知识表征、维持知识表征、使用知识表征解决(新异)问题。
 
# 介绍了理解型学习的认知神经机制研究的框架。该项目或许可以从这三个方面来实施:有意义地建立知识表征、维持知识表征、使用知识表征解决(新异)问题。
 
## 为了比较理解型学习和机械学习过程,研究一考察,相比于通过机械记忆,人们通过建构意义的方式建立知识表征过程的大脑活动有何不同。
 
## 为了比较理解型学习和机械学习过程,研究一考察,相比于通过机械记忆,人们通过建构意义的方式建立知识表征过程的大脑活动有何不同。

2020年12月19日 (六) 17:34的版本


本次活动主要目的是讨论研究计划。

主持人:吴金闪

时间:2020年12月16日(周三)晚上7-9点。

地点:科技楼B604,ZOOM(588 856 8886)

吴金闪,中心建设进展

报告了知识型研究型企业建设项目的进展

吴金闪,从汉字网络和学习研究到理解型学习

  1. 从经典力学的发展历史看什么是科学:给现实世界构建数学模型,要求算出来的结果在误差范围内和实验测量结果相符
  2. 从汉字网络和汉字学习看什么是系统科学:从孤立到有联系,从直接到间接联系,从个体到整体,从整体看个体,从具体中来,成为一般概念和方法,到具体中去
    1. 从孤立地学习汉字,到局部地运用汉字之间的字形的联系(以及字形联系带来的含义和读音联系)来学习汉字
    2. 整体问题一:汉字学习顺序
    3. 整体问题二:汉字检测算法
    4. 检测算法和学习顺序的结合——个性化学习方案
  3. 从汉字网络和学习研究到更一般的知识的理解型学习
    1. 一般的知识,在构建出来概念网络之后,和汉字学习类似
    2. 最近新提出的概念——知识的层次(高层知识生成器)、理解型学习就是上下左右贯通

吴俊杰,理解型学习的认知神经机制研究

研究框架-理解型学习的认知神经机制.PNG

  1. 介绍了理解型学习的认知神经机制研究的框架。该项目或许可以从这三个方面来实施:有意义地建立知识表征、维持知识表征、使用知识表征解决(新异)问题。
    1. 为了比较理解型学习和机械学习过程,研究一考察,相比于通过机械记忆,人们通过建构意义的方式建立知识表征过程的大脑活动有何不同。
    2. 为了检验知识在头脑中是否以概念地图形式表征的,研究二采用概念距离矩阵、概念的神经表征相似性矩阵和测试成绩之间进行相关分析,考察哪些脑区表征了概念间的关系。
    3. 为了考察人们在使用知识表征进行问题解决时的大脑如果,研究三将教授多组被试不同层次的知识(生成器),让他们用于解决不同层次的条件推理任务,考察该过程中知识表征脑区和其他相关脑区如何协同合作。
  2. 讨论了研究一(词汇学习)的实验设计
    1. 实验设计的介绍。招募一批被试,随机分配进实验组和控制组。第一步,在核磁扫描间外,给实验组讲授学习词汇的词根/部件,给控制组讲授无关内容。第二步,把每个被试推到核磁扫描间,给他们呈现人造的词汇和相应的含义(如,xxx-,某含义),要求他们学习词汇和含义的对应(编制的材料要尽量做到,让实验组能在第二步根据词根/部件有意义地学习词汇的含义,而控制组却不能)。第三步,仍然在核磁扫描间,给每个被试呈现测试词汇,要求他们在两个选项中选择出正确的含义(其中测试词汇中,有部分是被试在第二步中学习过的旧词,另一部分是被试根据词根和第二步中暗含的构词规律可以推导出正确意思的新词)。数据分析可以从两方面进行:分析第二步学习单词阶段,两组被试的脑活动差异;分析第三步测试单词阶段,两组被试在提取旧词、提取新词时的差异。
    2. 实验设计的讨论。
      1. 实验组中理解型学习的操纵是否有效。陈路遥老师提到,实验组相当于是机械性地记住了词根/部件,并在第二步中不断运用它们。李克强老师进一步指出,目前的实验设计实验组和控制组,是否反过来更合适。目前的实验组机械性地记忆词根/部件,这可能并不能算是理解型学习,反倒是控制组的被试有机会通过理解型学习自己总结出实验组中所学词根/部件的含义,这更像是理解型学习。吴金闪老师认为这取决于我们的目标是要让被试学会什么东西,如果目标是学会词汇,那么也算理解型学习,如果目标是词根/部件或者构词规律,那么这不能算是理解型学习。吴金闪老师进一步总结道:“第n层知识完全通过记忆这个知识来学习,第n层知识还可以通过对第(n-1)层的总结提炼来学习,第n层知识通过用第(n+1)层知识来生成而学习,第n层知识通过联系到其他第n层知识的来学习。只有后三种称为理解型学习,第一种不能算作理解型学习。”这些观点我认为是有道理的,在此基础上,我想再做一个补充的思考:如果学生的学习过程是否为理解型学习,取决于(研究者制定的)学习目标(即,第n层的词根/部件/构词规律,还是第n-1层的具体词汇),那这未免有太过主观的嫌疑,有没有更好的思考角度或者表述方式来避免这个问题?让我们退一步来看,当教师在授课时,先讲授了学科级别的知识(第n层的知识,暂且类比于本实验中的词根/部件/构词规律),学生缺乏具体的n-1层的知识,暂且先记在脑子里,这很可能是机械式的记住,但这确实会帮助学生更高效地(相比于没有先学学科级别知识的学生)学习一个又一个n-1层的知识(类比于本研究中的具体词汇,以此为目的的情况下,我们认同它是理解型学习),另一方面,这批学生在接触到一个又一个第n-1层的知识时,是否也会联系起头脑中机械性记住的第n层知识,进而对此进行优化(类比于本研究中的词根/部件/构词规律)。从这个角度来说, 就算我们制定的学习目标是词根/部件/构词规律,这可能也算是理解型学习。也就是说,不管学习目标是第n层的知识,还是第n-1层的知识,只要让学生能在二者间建立联系,应该也算是理解型学习。我这里描述的情况,可能接近与吴金闪老师前面所说的四种情况中的“第n-1层的知识是通过第n层生成而来学习”,但还有所区别,因为并没有学生并没有生成的过程,有的只是做联系的过程。这就是我要补充的一点。
      2. 理解是绝对的,还是相对的(讨论中我试图在说,没说出来的点)。在上一步的基础上,或许可以更进一步地说,我们所说的“理解型学习”可能并不是或全或无、非黑即白的,更可能是相对的、有各种梯度的“似懂非懂”的状态。对这个状态的评估,可以采用吴金闪老师反复讲到的“联系”。不过,我理解的,吴金闪老师更认可的联系是事物之间的内在联系,而且这个联系是有第n层之间的、第n层与第n-1层、第n-1层内等,非事物间的表面的、肤浅的联系。在这里我想做的另一个补充是,事物之间的关系是内在联系还是表面联系的辨别依赖专家的主观经验,或许对于学习者的学习过程来说,两者并没有本质却别(当然,学习内容不一样,比较两种学习过程的脑活动可能会不一样;而且,在运用学会的知识指导实践时,会有明显的区别)。经过记忆术训练的人可以将π联想成年份、生日等,这样的联系虽然很肤浅,但相比于任何联系都不使用人的来说,他们或许也是理解型学习;但相比于知道π是圆的周长与直径之比的人来说,他们又是机械性学习;相比于那些真正通过割圆术等方法计算π的人来说,只是知道π是圆的周长与直径之比的人是机械性学习(因为这一点也是小学时候被告知、记下来的,我们绝大多数人也从来不知道怎么计算π)。后面的几种情况,该算作是理解和不理解(机械)的区分呢,还是第n层和第n-1层的区别呢?在理论上说,知道去计算圆的周长和直径之比、知道割圆术、知道π=3.1415626...,分别是第n、n-1、n-2层,前者可以生成后者,但实际的学习中,我们更多是把它们联系在了一起(忽略/忘记了很多细节以至于要去生成还特别困难)。如果这一点成立(即,理解型学习的目的是可以做生成,但学习过程的本质却通常是只联系[我们希望是内在联系]),这和使用记忆术的联系或许没有本质区别(当然也可能有),使用记忆术与生记(愣生生地记)的对比,也是有联系和没联系的对比,或许也是理解与机械的对比,只是这个对比比较low。也就是说,理解可能是相对的,这不仅是在知识生成器的层级上来说的,而是从联系多少的角度上来说(包含内在联系和表面联系)。当然,我说的这个也不一定对,只是一个探讨的思路,或许可以推进“理解”内涵的理解,而不满足于答题正确与否的操作性定义。欢迎进一步讨论。
      3. 如何更好地比较两组人在第二步的学习过程,是的它是理解与机械的对比。陈路遥老师指出,在目前的方案中,在第一阶段学习词根/部件,或许被试在第二阶段忘了,没有办法联系起来。我认为这种情况是值得考虑的,这对实验材料的编制提出更高的要求。冯丽萍老师提到,控制组中的被试可能自发地学会规律,那么把学习过程记录下来,分阶段,并比较两组人初期的学习活动,或许可以能反映理解和机械的对比。吴金闪老师问到,为什么不把第一步和第二步合在一起,把词汇和词汇的理据(部件和构字依据)放在一起让被试学,一组有理据,另一组学没有理据,两组对比就是理解和机械的区别。这里我有的担心是,使得两组人的差异仅来源于理解和不理解,那么要避免差异来源于刺激本身,目前的设计做到了刺激相同,如果换成一个有理据,另一个没理据,在刺激上有差异。在陈路遥老师的讨论中,我们想到一个解决方案是,在一个核磁的block中,把理据和词汇打乱,这使得被试在该block中接受到刺激是一样的,不过一个是理据和词汇匹配,能获得意义;另一个不匹配,不能获得意义。目前看来,这既回避了陈路遥老师开始提出的第一步和第二步可能联系不起来的顾虑,也可以保持被试在学习阶段所接收到的刺激在一个block内是一样的。
      4. 下一步的工作计划。目前已经召集了两个本科生开始编制实验材料。

本分类目前不含有任何页面或媒体文件。