人類的學習如欲望般永無止境，他們總在無時無刻地追求知識。而知識的海洋無邊無際，我們j究竟是怎么在這個浩瀚的海洋中暢游的？在此，人類又為什么會稱為高級動物，而其他動物即使再強大也是無法達到人類的高度呢？
具有高度思維意識的大腦，讓我們有別于一般動物，讓人類立于萬物之上。人類的發(fā)展逐漸形成了文化，進而產生了更為細分的學科。廣泛的學科分類讓人類有了一個明確的學習方向。但是，我們究竟是怎么學習的呢？怎樣學習才能更高效，更易于被人所接受呢？學習科學的發(fā)展也許會為我們解答這么一些問題。學習科學（LearningSciences）是在反思認知科學等學科關于學習的研究方法和觀點的基礎上新近興起的一門科學。它借鑒建構主義、認知科學、信息技術、社會文化研究和關于知識工作等相關領城的研究成果，匯集和整合關于腦的研究和內隱學習、非正式學習、正式學習等已有對于學習的研究并通過創(chuàng)新性項目的實踐和基于設計的研究，創(chuàng)設新型學習環(huán)境，革新學習方式。學習科學最初是認知科學的一門學科，學習科學是認知科學家在思考傳統(tǒng)的、以實驗心理學和計算機科學為主要支柱的、統(tǒng)認知科學的局限和困境中，吸收了認識論、社會學、人類學以及腦科學的研究成果和方法所展開的一個新的研究領城?？偟膩碚f，學習科學的目標是更好地理解產生最有效的學習的認知和社會過程，并運用這方面的知識去重新設計課堂和其他的學習環(huán)境，以讓人們更深入、更有效地進行學習。
但是，認知科學又究竟什么呢?
認知科學是研究人類感知、學習、記憶、思維、意識等人腦心智活動過程的科學。是由人工智能、認知心理學、心理語言學、神經心理學、人類學和哲學所組成的交叉科學。在眾多認知科學的學科中，認知心理學、人工智能和認知神經科學普遍被視為認知科學的三大核心學科。由于認知科學涉及的學科非常廣泛，難以用一篇文章來全部述說。故本小組主要研究的是認知科學中的三大方面。
在認知心理學中，對學習的有關問題，我們很容易就聯(lián)想到記憶。記憶在學習中占據(jù)了非常大的位置，記憶對信息的采集和處理有這相當大的作用，那么究竟記憶是什么樣的一個能被我們所理解的模型呢？
聯(lián)想記憶模型是比較典型的人類學習記憶的方式。從研究中我們得知，人并不是以獨立的形式去積累一個一個的知識，而是通過在于其他知識的聯(lián)系中進行記憶的，因此聯(lián)想就成為可能。前蘇聯(lián)心理學家戈洛萬·斯塔林茨所做的實驗表明，任何兩個概念（詞語）都可以經過四五個階段，建立起聯(lián)想的聯(lián)系。例如“天空”和“茶”：
這種不走的數(shù)目可以用來衡量兩個概念之間的“意義距離”。相互之間存在著聯(lián)想聯(lián)系的形象和概念是保存在記憶中的具體形態(tài)。思維正式利用這種預先組織好和整理有序的信息來進行的。聯(lián)想的上述特征，制約并且預先決定了思維過程的進程，同時還使這個過程同正在進行著的知覺相互作用。聯(lián)想記憶又兩個基本性質：聯(lián)想記憶一般是一對多的聯(lián)合關系的記憶，以及根據(jù)關鍵字按事件或按內容進行存取，從多重匹配的項目中選擇一個。
另外一個典型的就是Act模型，美國心理學家J.A.Anderson于1976年提出系統(tǒng)的整合理論與人腦如何進行信息加工活動的理論模型，簡稱act模型，原意為“思維的適應性控制”。他將人類聯(lián)想記憶模型于產生式系統(tǒng)的機構相結合。他所提出的act產生式系統(tǒng)的一般框架有三個記憶部分組成；工作記憶、陳述性記憶和產生式記憶。
這兩個模型是認知心理學中對學習科學一大重要的貢獻，讓人們更為了解記憶的方式，從而更好地學習。
隨著科技的發(fā)展，21世紀是智能革命的世紀，以智能科學技術為核心，生命科學為主導的高科技，將掀起一次新的高科技革命——智能技術革命。
科技改變我們的生活，特別是智能技術、生物技術和納米技術相結合，研制具有生物特征的智能機，將是21世紀高技術革命的突破口。生物智能機的體積可以很小，又與生物體同質，能夠植入人腦，成為人機共生體，真正出現(xiàn)人機共同思考的新時代。
在人工智能中，人們研究的是對認知的模擬，認知模擬的研究主要又以下幾個方面：圖靈機、人工神經網(wǎng)絡、智能計算機、腦機接口、細胞自動機—仿腦機、認知機模型、意識機和環(huán)球心智系統(tǒng)。
而我們最感興趣的大概就是智能計算機。智能計算機是能存儲大量信息和知識,會推理(包括演繹與歸納),具有學習功能,能以自然語言、文字、聲音、圖形、圖像和人交流信息和知識的J·馮·諾依曼(John.VonNeumann)結構的通用高速并行處理計算機。是現(xiàn)代計算技術、通信技術、人工智能和仿生學的有機結合,供知識處理用的一種工具。它的研制是在認知科學的各個學科的基礎，通過了以下幾個方面來獲取研究材料：
①符號處理與知識處理。根據(jù)這一原則，構造智能機系統(tǒng)的關鍵是建立包含大量常識和專門知識的知識庫，其技術難點在于知識的自動獲取和自動維護以及知識共享等。這一途徑的基礎是邏輯理論與認知心理學。
②人工神經網(wǎng)絡。構造智能機的另一途徑根源于神經生理學的研究成果，即用大量相對簡單的處理單元（人工神經元）通過復雜的互連構成神經網(wǎng)絡計算機。
③層次化的智力社會模型。錯綜復雜的人類社會是由許多個人和不同層次的團體組成。
④基于生物進化的智能系統(tǒng)。人類的智能是通過極其漫長的生物進化產生的，進化是智能的源泉。如果把機器智能的提高也當成是一種進化過程，其進化速度將比形成人的智能快得多。生物進化的關鍵是在動態(tài)環(huán)境中的適應能力。這一方法強調自適應控制，主張無需表示無需推理的智能系統(tǒng)。
在最新的科學研究中，同濟大學的王繼成提出了《基于認知模擬的自適應機器學習算法研究》。自適應機器學習算法的提出，是根據(jù)認知科學的理論, 同時,以神經科學、腦科學等學科的最新研究成果為指導,利用計算機科學、數(shù)學及工程科學的方法所提出的。該方法從微觀神經元層次、中間層次、宏觀層次,根據(jù)人腦的學習機理模擬人腦的學習過程和學習方法。這一研究能夠進一步對人類只能、人工智能和認知科學的研究一定的指導意義。
人類夢想著有一天能夠學習得更輕松，更快捷。也許某一天我們腦袋中只要植入一塊芯片就可以讀書破萬卷。
腦科學，又稱神經科學，是二十世紀六十年代末形成的一門邊緣科學。在此，我們不妨將其與認知神經科學聯(lián)系在一起。它融合了神經生理學、生物化學、神經解剖學、信息科學、計算機科學等學科來研究人和動物神經系統(tǒng)的結構和功能。腦科學從分子、細胞、行為水平研究自然智能機理，建立腦模型，揭示人的本質。
人腦神經細胞復雜聯(lián)系構成的整體結構就是大腦皮層。大腦皮層是學習和解決問題的高級部位。大腦皮層的不同部位具有不同的學習機能。
額葉：與思維、判斷、記憶、性格、行為有關。
枕葉：是視覺高級中樞，位于大腦半球后部。
頂葉：與軀體感覺有關，在大腦半球頂部，管理皮膚、肌肉運動、軀體感覺的中樞。
顳葉：是記憶倉庫和聽覺的高級中樞，位于大腦半球外側。
大腦的功能結構和功能的基本單位是腦神經細胞，神經細胞又稱神經元，能夠感受刺激和傳導興奮，具有接受、傳遞、加工、存儲或發(fā)放信息的功能。神經細胞之間通過突觸建立聯(lián)系。發(fā)育成熟的大腦神經元總數(shù)約有1000億個，相互聯(lián)系構成“神經通信網(wǎng)絡”。大腦和人的高級神經系統(tǒng)的主要活動規(guī)律是興奮過程和抑制過程。
興奮過程：人的神經系統(tǒng)活動的開始和加強，表現(xiàn)為人又充沛的精力進行學習和工作。
抑制過程：人的神經系統(tǒng)活佛那個的減弱和停止，表現(xiàn)為人需要休息。
學習規(guī)律：興奮和抑制的過程是有節(jié)奏、有規(guī)律的交替進行的，學習一定時間后必須有適當?shù)男菹ⅲ拍苁勾竽X得到放松，有利于保持興奮水平，提高學習效率。
大腦分為左右兩個大腦，他們的各負責各有的獨特天賦，人的大腦分為兩個獨立的半球體-左腦和右腦，它們各自控制著身體相對應的半邊，由一條粗的神經紐帶相聯(lián)。就人的左腦而言，它是負責管理合理的、有條不紊的和合乎邏輯方法的思維，是人類語言和數(shù)學思想本領的中樞；就人的右腦而言，它是非語言思維的部位，主管人的想象、顏色、音樂、節(jié)奏以及無拘束的"胡思亂想"等，是人類教誨、創(chuàng)造與視覺判斷思想本領的中樞。
當我們了解了大腦的分工后我們會對自己的情況有了一定的了解，但是我們又怎樣在認識自我的基礎上提高自我的學習能力以及效率呢？
針對這種情況，我們總結了相應的方法：
1、 開發(fā)右腦：
進行漢字教學、心腦速算，調節(jié)腦電波、開展各種肢體運動、精神放松等方法都有助于開發(fā)右腦功能，使左右腦協(xié)同工作、協(xié)調發(fā)展。
運用現(xiàn)代教育技術（幻燈、錄音、唱片、電影、電視、錄像、多媒體計算等）開發(fā)左右腦的潛力大有可為。
2、 開發(fā)左腦：
左腦最大的特征在于它具有「語言中樞」，掌管說話、領會、文字、數(shù)字、作文、邏輯、判斷、分析，偏向理性思考，可將復雜事物分析成單純要素，因此被稱為「知性腦」。至于該如何開發(fā)左腦呢？所有的研究文獻均指出「刺激右手」可以直接地開發(fā)左腦，而越是精細的手指動作，開發(fā)的程度越高。當珠算于算盤上運珠時，利用手指撥珠的方式，在短時間、迅速地、大量地、精確地刺激手指末梢神經，可謂開發(fā)左腦潛能之最快速且最直接的一種訓練。
第一、思考問題的時候，列出問題的細節(jié)，一個一個分析，然后把細節(jié)整理，從頭到尾梳理一遍，將問題之間的邏輯關系細節(jié)一個一個梳理清楚，養(yǎng)成分析推理的習慣。（右腦偏向的人多數(shù)情況下憑直覺下結論，缺乏細節(jié)推理分析的過程）。
第二、做事情之前，把任務目標寫出來，且分成總目標和具體階段目標，做成執(zhí)行計劃。在執(zhí)行計劃過程中就必然需要做計算分析，鍛煉條例性，組織性和控制能力。
第三、讀一些思辯性強，推理性強的文章，精細閱讀，提高復雜語言邏輯的分析理解能力。
第四、如果你是在校學生，可以在數(shù)學理科計算分析方面多下功夫。
原則：思維任務需要左右腦的密切配合，腦偏向的人在思維和個性方面表現(xiàn)出一些缺陷，所以有必要左右腦都進行訓練，促進腦平衡。思維的協(xié)調性得到了改善，行為和個性傾向也會出現(xiàn)變化。
當科學技術進步時，人類對外界的認識也越來深入。在羅新玉的《腦科學研究的春天——ERP和fMIR技術的結合》中，強調了認知神經科學研究的突飛猛進，事件相關電位(ERP)和功能性核磁共振(fMIR)等技術的研究受到腦科學界更為廣泛的關注。當前新的發(fā)展趨勢是fMRI將向著與多種技術聯(lián)合的方向發(fā)展，就可以得到更多的腦功能活動信息。隨著該技術的不斷完善，兩種高時間分辨率和高空間分辨率的技術的結合使用必將成為探索人類認知(如學習、記憶)與思維活動等復雜、診治腦部疾病的一種有力工具。
參考資料：
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2、《知識與感知
3、《腦功能開發(fā)的理論與實踐》
主編
4、《人腦：自然科學的最好堡壘》
河北科學技術出版社
編著 崔庚寅
5、《探索腦科學的英才》
上海教育出版社
主編 陳一張
6、《腦科學》
中國科學技術大學出版社
編著 徐耀忠
7、《理解鬧—走向新的學習科學》
高等教育出版社
經濟合作與發(fā)展組織/編
北京師范大學”認知神經科學與學習“
國家重點實驗室腦科學與教育應用研究中心/組織翻譯
8、《探索青少年腦的奧秘—基于腦科學研究的青少年教育方法》
北京師范大學”認知神經科學與學習“
國家重點實驗室腦科學與教育應用研究中心
9、《腦科學導論》
編著
10、《認知神經科學導論》
北京出版社
編著 沈政,方方,楊炯炯
11、《認知科學》
中國科學技術大學出版社
編著 史忠植
12、《認知神經科學》
編著 韓世輝，朱瀅
廣東高等教育出版社
13、《腦與學習》
北京師范大學“認知神經科學與學習”國家重點實驗室腦與教育應用研究中心
14、《腦科學研究的春天——ERP和fMIR技術的結合》
15、《基于認知模擬的自適應機器學習算法研究》
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