近期，在線教育是大中小學校的主要教學活動形式。“學生喜歡怎樣的線上材料？為什么有些線上材料更能吸引學生？教師該怎樣呈現(xiàn)教學材料？”等等。針對這些問題，華東師范大學心理與認知科學學院的胡誼教授及其團隊，采用基于功能性近紅外光譜成像（fNIRS）的大腦超掃描技術(shù)，對教學材料所引發(fā)的學生偏好，教師呈現(xiàn)材料的方法，以及師生之間的大腦同步，進行了深入研究。該團隊兩篇論文同時發(fā)表在最新一期國際著名神經(jīng)影像期刊《Neuroimage》上。論文第一作者分別為華東師大博士生侯瑩瑩和潘亞峰（現(xiàn)為瑞典卡羅琳斯卡研究院博士后）。

在第一篇論文中，研究團隊制作了12段視頻；視頻內(nèi)容是由同一位小提琴手演奏的世界名曲。在演奏過程中，研究者用近紅外儀器，記錄了小提琴手（示范者）的大腦活動，同時進行了錄像；然后，將這些錄好的視頻，播放給學生；學生在觀看這些視頻材料時，研究者也記錄了他們的大腦活動。視頻觀摩之后，研究者評估了學生對這些視頻材料的喜好程度，并計算了學生-示范者之間的腦間同步這一指標。

視頻制作與播放時的大腦活動記錄。華東師大供圖

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對視頻材料的偏愛與學生-示范者之間的左側(cè)顳葉腦間同步有關(guān)；相比前期，這種相關(guān)性在觀看后期更強；腦同步可區(qū)別，甚至預測學生對視頻材料的偏好程度。這些實驗結(jié)果表明：一個視頻材料之所以受學生喜歡，是因為這個材料更容易導致學生-示范者的大腦同步；學生較早感興趣于視頻材料所呈現(xiàn)的內(nèi)容，則可預測接下來的視頻內(nèi)容；一旦預期得到驗證，就給人帶來一種愉悅感。也就是說，好聽、好看的視頻材料，其原因是眾多觀眾與示范者的“不謀而合”與“大腦共鳴”。

在第二篇論文中，研究團隊還原了具有高生態(tài)效度的師生互動教學場景，教師面對面地向?qū)W生教授知識（心理學領(lǐng)域）；設(shè)計了兩類教學方式：一類是教師逐步提供難度漸進的問題，引導學生自己解決問題，這稱為支架式教學；另一類是教師提供一些信息，詮釋重要的術(shù)語、概念和原理，這被稱為解釋性教學。在兩類教學活動中，研究者也采用近紅外腦成像技術(shù)，全程同步采集師生兩個人的大腦活動。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，師生間大腦活動在教學過程中趨向同步；這種師生腦同步依賴于教師使用的教學策略；這就是，當教師采用支架式教學時，其與學生的腦同步，比解釋性教學時更強；這種增強的師生腦同步，可預測學生的學習表現(xiàn)。為了厘清師生腦同步和具體教學行為之間的關(guān)系，研究者用視頻編碼技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了師生腦同步的增強與教師采用的支架行為有關(guān)（如詢問引導性問題，提供暗示等）；但是，當教師執(zhí)行解釋行為（如提供定義或澄清概念等）時，師生腦同步則比較弱。基于這些結(jié)果，研究建議：教師在教學活動中，除了要進行必要的概念解釋外，可以提出一些由易到難的問題，幫助學生思考所學內(nèi)容及其關(guān)系；這些問題因人而異時，效果最好。

教學策略調(diào)節(jié)師生腦同步及腦-行為相關(guān)。華東師大供圖

上述兩篇研究論文是華東師大近紅外超掃描研究團隊，著力“心理學、教育學和腦科學”的交叉學科研究，加強團隊建設(shè)，不斷產(chǎn)出高水平科研成果的一個縮影。該團隊在近紅外超掃描領(lǐng)域，近四年申請到3項國家自然科學基金項目、1項教育部人文社科基金項目、2項上海市社科基金項目；申請2項專利；先后在國際高水平期刊發(fā)表10余篇論文。據(jù)悉，未來五年，該研究團隊將繼續(xù)拓展近紅外超掃描的研究領(lǐng)域（教育、管理、咨詢、健康等），推進國際合作，成為以“腦際認知”為特色、能引領(lǐng)國際學術(shù)前沿的心理學科學研究中心。