研究大学中文课程中不同教学方法对认知理解和大脑激活模式的影响,使用便携式fNIRS
Kunpeng Song1, Yamei Liu2, Peng Xu2
1Kaifeng Vocational College of Culture and Arts School of Primary Education Academy, Kaifeng, China.
Brain and behavior
|October 24, 2025
概括
翻转课堂方法显著提高了中国语言的理解,并减少了认知负载相比传统的讲座和小组讨论. 便携式fNIRS传感器有效测量实时大脑活动,验证了这项技术用于教育研究.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 教育心理学教育心理学
- 认知科学 认知科学
背景情况:
- 传统讲座 (TL),小组讨论 (GD) 和翻转课堂 (FC) 是常见的教学方法.
- 了解它们对认知过程和大脑活动的影响对于优化学习至关重要.
- 便携式功能近红外光谱 (fNIRS) 提供了一种非侵入性方法,用于在现实教育环境中测量大脑活动.
研究的目的:
- 为了比较TL,GD和FC对大学生认知理解和前额叶皮层激活的影响.
- 评估使用可穿戴fNIRS传感器在课堂教育研究中的可行性和价值.
- 探索神经活动,认知表现和工作负载之间的关系.
主要方法:
- 30名本科生被随机分配到TL,GD或FC条件.
- 参与者完成了理解评估,语义冲突任务和工作负载评级.
- 穿戴式fNIRS在学习过程中监测血动力学反应 (ΔHbO) 和前额头区域的功能连接.
主要成果:
- 翻转课堂 (FC) 与GD和TL相比,产生了明显更高的理解得分和更低的认知工作负载.
- FC显示前额活化 (左侧DLPFC) 和功能连接性 (L-DLPFC到L-VLPFC) 的增加.
- 更高的L-DLPFC激活与理解正相关;更强的连接性与语义干扰负相关.
结论:
- 便携式fNIRS是研究教学策略对自然环境中的认知和大脑功能影响的宝贵工具.
- 翻转课堂方法在增强语义理解和减少认知负载方面最有效.
- 研究结果支持使用可穿戴的大脑传感技术来优化高等教育中的教学实践.


