将脑科学与认知科学应用于教育

魏雪峰博士在中国社会科学出版社出版的《问题解决与认知模拟——以数学问题为例》一书是研究多学科视域下学习认知机制的专著。作者综合运用教育学、脑科学、认知科学、信息科学等领域的研究成果,分析学生数学问题解决认知规律,提出了学习认知机制的理论框架,并以数学问题解决为例,分析认知过程,实现认知模拟,并在课堂教学中开展应用。作者尝试在心智、脑科学和教育之间建立桥梁,将理论创新与实践应用相结合。

该书将认知模拟技术应用于小学生数学问题解决过程,揭示认知规律,实现了技术、学习者和学习内容的有效契合,进而推动了人工智能与数学教育的深度融合。问题解决认知模拟不仅有助于揭示学生认知规律,加深对“学习”这一内部过程的客观认识,而且有助于对学习障碍学生进行认知诊断,提供有针对性的辅导。

该书不仅实现了问题解决的认知模拟,而且还实现了大脑激活区域可视化。将脑科学研究成果与数学学习有效结合,揭示问题解决认知机制,为教师设计学习活动与学习环境、诊断干预学习困难学生提供科学依据,能够帮助教师更好地理解学生学习过程,正确把握认知规律,改进现有教育教学方式。(北京化工大学魏长林)