【論文關鍵詞】人腦 興奮 教學
【論文摘要】大學物理對提高大學生的科學素質及後續課程的學習起著至關重要的作用。現在很多學生覺得大學物理很難學懂，如何提高物理課的教學效果是人們急需解決的問題。本文從學習和與腦科學的密切聯絡出發，利用人腦活動規律實驗的若干研究成果，提出了通過豐富教學形式，保持學生的興奮度，調動學生情緒，進行探究式和參與式學習的方法，以達到良好的物理課堂教學效果。
0引言
二十一世紀是知識的時代，創新能力是一個國家的核心競爭力。在中，創新人才的培養是我國教育改革和發展的目標，這也是我們從資源大國變為人力資源強國所要求的。當今世界上的許多先進科學技術都是物理原理的應用，物理本身又是一門實驗科學，有利於培養學生的動手能力和創新能力。所以大學物理被列為高等學校的一門必修課，它對提高學生的科學素質及後續課程的學習起著至關重要的作用。然而很多學生覺得大學物理很難學，聽不懂，考不好，不會做實驗。這其中的原因當然是多方面的，一個原因與我們的教學方式有關。我們的學生在中學階段為應對大學聯考而進行大量的重複訓練。這樣的訓練，強化了學生的思維定式而失去了思維的靈活性和開放性，從而使學生考試能力強，而解決實際問題的能力不強。進入大學後，大學物理因課時少，內容多，學生就很難適應。
如何提高物理教學效果是人們急需解決的問題。在一些客觀條件暫時無法改變的情況下，作為物理老師，應採取積極的態度，以不斷提高課堂教學效果來幫助學生。要實現理想的教學效果，不僅要求老師有豐富的專業知識，還要深人研究學生的認知規律，畢竟教和學是互動的兩個方面。近年來人們對人腦智力活動的研究成果對了解學生的認知特點提供了有力的幫助。隨著科學技術的進步，人們已經可以觀察到與精神活動相關的腦的高階機能活動。對神經認知科學與教學的聯絡的研究，使我們可以利用人腦活動規律，提高物理教學效果，培養創新人才。
1腦科學與教育的關係
人腦是最複雜的神經系統，人的智力活動與人腦的興奮狀態有密切的聯絡，揭示和利用人腦的活動規律一直是人們研究的熱點。隨著技術的發展，人們現在已經可以用核磁共振和腦電圖來揭示人腦的活動規律岡。以前學習與教育一直被認為是人文科學的範疇，現在從生物學的觀點來看，人的思考能力、判斷能力、創造能力等是腦的高階機能，任何思維習慣和行為習慣都與腦神經網路有關。學習過程是一個形成腦神經網路的過程，教育是調控構築神經網路的外部刺激的過程陰。不同的學習過程會形成不同的腦神經網路。被動式的、重複式的訓練所形成的腦神經網路結構強化了固定的思考正規化，而主動式的、探究式的學習活動所形成的腦神經網路結構使人善於靈活開放式的思考問題。所以學習和教育與腦科學有著密切的聯絡，開展全腦教育，開發腦的思考能力和創造能力，合理地利用人腦的認知規律將有助於提高課堂教學效果。近年來，將腦科學與教育緊密結合開展應用性研究已成為熱點，許多國家都在積極研究。
2人腦活動規律的實驗研究方法及若干研究成果
2.1人腦活動規律的實驗研究方法
人腦是一個非常複雜的非線性動力學系統，腦電是大量腦神經元電活動的總體表現。人們現在已可以用實驗儀器來探測腦電訊號，得到腦電圖。當人們進行思維作業時，腦電圖也會發生相應改變，因此腦電訊號分析成為人們研究思維活動的重要工具。
不僅生理狀態影響腦電的特性，人的智力活動也會影響腦電變化，並且和大腦區域有著密切的聯絡。對被測試者進行不同的思維作業時做腦電訊號測試，測試結果表明，對腦電訊號進行資料處理後，可以比較有效地識別思維作業的類別。
由於腦電形態的複雜性和多樣性.人們用大量的分析方法來揭示人腦的活動規律。以往的腦電圖分析方法有以分析腦電圖波形幅度、均值等為主的時域分析方法和以分析腦電圖功率譜、相干函式等為主的頻域方法。近年來隨著腦電的非線性特徵發現，應用非線性動力學的理論，用近似嫡和複雜度處理腦電訊號能夠較好地反映人腦的活動。
通過對人腦的高階機能的測定和資訊處理，從生物學的角度來研究人的學習與教育過程，將腦神經科學的知識具體應用到學習和教育的研究中，從而形成科學化、人性化的新的學習和教育體系。這不僅可以改善學生的學習和記憶能力，而且還可提高創新能力。
2.2現有的一些實驗及結論
2.2.1物理因素對腦電的影響
人們對不同的物理因素對腦電的影響進行了實驗研究閣。被測試者分為三個實驗組，在實驗過程中分別不斷接受、磁場和區域性高壓氧干預措施。利用近似嫡和複雜度將腦電訊號進行資料處理和分析。結果顯示在區域性高氧下的組，人腦相對清醒，腦電活動增強，複雜度增高;聽音樂的組的複雜度和近似嫡也較高，說明音樂誘導在一定程度上能促進疲勞恢復。實驗結果說明，不同的物理因素可以影響受試者的狀態，從而影響受試者的腦電波，腦電近似嫡的平均值隨著腦疲勞程度的增加而降低。另外有人做了弱鐳射對神經興奮性影響的實驗陰，結果表明在弱鐳射刺激下會誘導神經興奮。
2.2.2情緒等因素對認知的影響
關於情緒對認知活動的影響，一些研究指出，快樂、興趣、喜悅之類的中等強度的正情緒有助於促進思維，提高創造力和解決問題的靈活性，而悲哀、恐懼、憤怒之類的負性情緒會抑制或干擾認知活動。