喬新虹 楊文偉 李先春 裴新寧

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超掃描技術(shù)在社會性學(xué)習(xí)中的應(yīng)用*

喬新虹1楊文偉2李先春3裴新寧1

（1．華東師范大學(xué) 教師教育學(xué)院，上海 200062；2．杭州電子科技大學(xué) 生命信息與儀器工程學(xué)院，浙江杭州 310018；3．華東師范大學(xué) 心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院，上海 200062）

學(xué)習(xí)具有社會性，在社會性學(xué)習(xí)的研究領(lǐng)域中針對腦科學(xué)尤其是“社會性大腦”的研究很少。為此，文章聚焦于腦科學(xué)領(lǐng)域，首先分析了該領(lǐng)域?qū)W(xué)習(xí)的研究；然后在介紹大腦超掃描技術(shù)及其種類的基礎(chǔ)上，分析了超掃描技術(shù)在社會互動中的應(yīng)用研究，并以使用廣泛的兩種超掃描技術(shù)為例，探討了超掃描技術(shù)在社會性學(xué)習(xí)中的應(yīng)用；最后，展望了超掃描技術(shù)在社會性學(xué)習(xí)領(lǐng)域中的未來發(fā)展方向。社會性學(xué)習(xí)的超掃描研究結(jié)果表明：腦間活動同步性可以成為測量教學(xué)質(zhì)量的一種客觀的神經(jīng)生物學(xué)標(biāo)記；而運(yùn)用超掃描技術(shù)得到的腦活動數(shù)據(jù)，可為學(xué)習(xí)的有效性研究提供有力的科學(xué)依據(jù)。

超掃描技術(shù)；腦科學(xué)；社會性學(xué)習(xí)；腦間活動同步性

學(xué)習(xí)在本質(zhì)上就是社會性對話的過程，即學(xué)習(xí)具有社會性。社會性學(xué)習(xí)理論歷經(jīng)了行為主義學(xué)派、過渡學(xué)派、情境學(xué)派和共同體學(xué)派的發(fā)展過程；早在1941年，Miller等[1]就提出兒童的社會性活動是通過行為的強(qiáng)化而習(xí)得的，這是社會性學(xué)習(xí)理論中行為主義學(xué)派的代表性觀點(diǎn)，主要關(guān)注行為的學(xué)習(xí)；而到了1977年，Bandura[2]提出的社會性學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，人的學(xué)習(xí)——尤其是行為與情感的學(xué)習(xí)是通過人與人之間的觀察、模仿和塑造過程進(jìn)行的，這被認(rèn)為是處于行為主義與認(rèn)知主義之間的過渡學(xué)派的代表性觀點(diǎn)；受Vogotsgy的歷史文化理論影響，情境學(xué)派的Reed等[3]提出社會性學(xué)習(xí)發(fā)生于特定的社會情境中，并受到社會規(guī)范的影響；共同體學(xué)派的代表人物是Wenger，其研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為社會性學(xué)習(xí)就是在實(shí)踐共同體內(nèi)與他人的互動中進(jìn)行的學(xué)習(xí)[4]，共同體學(xué)派強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是作為共同體的成員，在參與實(shí)踐的過程中獲得體驗(yàn)和意義，并建立身份與認(rèn)同。這四種學(xué)派的關(guān)注點(diǎn)不同，產(chǎn)生和發(fā)展的時間也不同，它們之間并沒有高下之分，每一學(xué)派的理論到今天都仍有其適用空間。對學(xué)習(xí)的社會性本質(zhì)的科學(xué)探索，不僅最終導(dǎo)致了學(xué)習(xí)科學(xué)的誕生，還成為了當(dāng)下學(xué)習(xí)科學(xué)跨領(lǐng)域研究的共同核心[5]。當(dāng)前，對社會性學(xué)習(xí)的研究主要集中于四個領(lǐng)域：腦科學(xué)、語言與行為、認(rèn)知心理和信息技術(shù)。其中，與后三個領(lǐng)域相關(guān)的研究成果比較多見，而針對腦科學(xué)尤其是“社會性大腦”的研究很少?；诖?，本研究聚焦于腦科學(xué)領(lǐng)域，介紹了超掃描技術(shù)及其主要種類，并探討了超掃描技術(shù)在社會性學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。

一 腦科學(xué)領(lǐng)域?qū)W(xué)習(xí)的研究

1 腦科學(xué)與學(xué)習(xí)研究

在針對學(xué)習(xí)的腦科學(xué)研究中，對人腦的研究產(chǎn)生了行為主義隱喻“學(xué)習(xí)是反應(yīng)的強(qiáng)化”，對作為人腦模擬物的電腦的研究則支持了認(rèn)知心理學(xué)所提出的“學(xué)習(xí)是知識的獲得”的隱喻——這兩個隱喻在相當(dāng)長的時間里占據(jù)著統(tǒng)治地位。20世紀(jì)末，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，特別是無創(chuàng)性神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，腦科學(xué)摒棄了行為主義、認(rèn)知主義所采用的隱喻式的、間接式的學(xué)習(xí)研究方法，而采用直接的、高技術(shù)介入的方法來研究人腦內(nèi)的學(xué)習(xí)機(jī)理，從而獲得更多更直接的研究結(jié)論[6]。這些腦科學(xué)對學(xué)習(xí)研究的結(jié)果直接印證了“學(xué)習(xí)是知識的建構(gòu)”這個觀點(diǎn)，將學(xué)習(xí)推向了建構(gòu)主義的大潮之中。

近幾十年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和新型研究設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用，大量的腦科學(xué)研究成果為學(xué)習(xí)科學(xué)的理論提供了印證和支持[7]，推動了學(xué)習(xí)科學(xué)的發(fā)展。值得一提的是，由于大腦皮層的神經(jīng)元不斷進(jìn)行著生物電活動，因此大腦皮層經(jīng)常會發(fā)生持續(xù)的節(jié)律性電位改變。通過觀察皮層的電位變化來判斷學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀態(tài)，并據(jù)此直接開展教學(xué)或調(diào)整學(xué)習(xí)者的狀態(tài)后開展教學(xué)，是腦科學(xué)與學(xué)習(xí)科學(xué)結(jié)合的一種新形式。

2 腦科學(xué)與社會性學(xué)習(xí)研究

雖然上述腦科學(xué)的研究方法和研究成果推動了學(xué)習(xí)科學(xué)的長足發(fā)展，但這些研究針對的都是單腦。而學(xué)習(xí)不僅具有個體性，還具有社會性——大量的知識成果都是在與他人、與群體互動的社會化過程中產(chǎn)生的，并且學(xué)習(xí)的社會化本質(zhì)意味著與他人一起學(xué)習(xí)比獨(dú)自學(xué)習(xí)更有效[8]。近年來借助于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和飛速發(fā)展，特別是超掃描技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用，對“社會性大腦”的研究被推到了學(xué)習(xí)科學(xué)的前沿，未來隨著社會互動中腦機(jī)制“黑箱”的逐步揭開，人類對社會性學(xué)習(xí)本質(zhì)的認(rèn)知將有望變得更加清晰、更加準(zhǔn)確。在理解社會性學(xué)習(xí)的生物學(xué)和心理學(xué)機(jī)制的基礎(chǔ)上，研究者應(yīng)將社會性因素與學(xué)習(xí)結(jié)果聯(lián)系起來，使其成為學(xué)習(xí)的“強(qiáng)效活性劑”。

在人類漫長的進(jìn)化過程中，人的社會性學(xué)習(xí)能力不斷得到發(fā)展，但與人腦的其它部位相比，與社會性學(xué)習(xí)相關(guān)的前額葉卻進(jìn)化得很慢。受制于技術(shù)和設(shè)備等因素，人類對與社會性學(xué)習(xí)有關(guān)的大腦活動認(rèn)識很少。直至最近的十幾年，隨著超掃描技術(shù)的出現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)范式的改進(jìn)，腦科學(xué)領(lǐng)域才開始在自然生態(tài)位上研究社會互動過程中的大腦活動。

二 超掃描技術(shù)

超掃描（Hyperscanning）這個概念最早由Montague等[9]提出，他們于2002年同時使用兩臺磁共振儀分別記錄下兩名被試在進(jìn)行欺詐游戲時的腦活動數(shù)據(jù)，這被普遍認(rèn)為是第一項(xiàng)超掃描研究。超掃描的目的是提供兩個或更多被試在特定的驅(qū)動或認(rèn)知任務(wù)中進(jìn)行互動的腦活動的同步記錄[10]，從而揭示社會互動的腦—腦機(jī)制?；跍y量腦活動的設(shè)備[11]，可將超掃描技術(shù)分為：

1 腦電（Electroencephalography，EEG）超掃描技術(shù)

EEG超掃描技術(shù)是采用多臺腦電記錄設(shè)備同時記錄兩個或多個被試的大腦活動。EEG具有較高的靈活性和簡便性，設(shè)備成本也相對較低，是目前應(yīng)用較多的一種超掃描技術(shù)。由于不同儀器的敏感度不同，所以有研究采用便攜式設(shè)備通過局域網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，但是局域網(wǎng)（尤其是無線網(wǎng)或藍(lán)牙）的不穩(wěn)定會對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響，故目前的解決方法是將同一套設(shè)備分配給不同的被試。EEG超掃描技術(shù)的缺點(diǎn)是其空間分辨率較差，較難確定神經(jīng)活動的腦部位。

2 腦磁圖（Magnetoencephalography，MEG）超掃描技術(shù)

MEG超掃描技術(shù)是采用兩臺或多臺腦磁圖儀進(jìn)行同步記錄。MEG測量的是特定腦部位在活動過程中產(chǎn)生的微弱磁信號，表現(xiàn)出較高的空間定位的特點(diǎn)。但是，MEG超掃描儀器高昂的費(fèi)用和局促的空間，使得MEG超掃描技術(shù)的普及受到很大的限制。

3 功能性核磁共振成像（Functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI）超掃描技術(shù)

fMRI超掃描技術(shù)是使用多臺核磁共振儀對多個被試進(jìn)行同步掃描。考慮到將兩臺或多臺核磁共振儀放在同一個實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)效果不佳，并且儀器的微小差異會對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生顯著影響，因此研究者采用了一臺計算機(jī)同時觸發(fā)多臺核磁共振儀的方法來解決同步性問題。但是，由于fMRI超掃描技術(shù)并不能提供社會互動所需的真實(shí)環(huán)境，加上核磁共振儀要求受試者躺臥并保持不動、其噪音常常引起受試者的不適、購買成本昂貴等諸多因素，使得fMRI超掃描技術(shù)在研究上的使用并不廣泛。

4 功能性近紅外光譜（Functional Near Infrared Spectrum，fNIRS）超掃描技術(shù)

fNIRS超掃描技術(shù)是采用多臺或同一臺實(shí)驗(yàn)儀器來同時采集兩個或多個被試的數(shù)據(jù)。其中，多項(xiàng)研究成果已經(jīng)證明：采用將同一臺實(shí)驗(yàn)儀器分配給不同被試的方法，能很好地解決多臺實(shí)驗(yàn)儀器記錄數(shù)據(jù)時由硬件帶來的測量誤差等問題。由于fNIRS超掃描儀器操作方便、不受空間限制、不受眼動活動等的影響，故常被用于生態(tài)效度較高的環(huán)境中進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集。fNIRS超掃描技術(shù)提供了比fMRI超掃描技術(shù)更為真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境、比EEG超掃描技術(shù)更好的空間定位，正成為社會認(rèn)知行為研究中的重要研究工具。

上述四種超掃描技術(shù)各有其優(yōu)勢和不足，本研究從時間分辨率、空間分辨率、生態(tài)效度、測量誤差、成本和應(yīng)用等方面分別對這四種超掃描技術(shù)進(jìn)行了比較，如表1所示。表1顯示，EEG超掃描技術(shù)具有高時間分辨率、高生態(tài)效度和低成本的優(yōu)勢，在當(dāng)前的腦科學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛；而作為新興技術(shù)的fNIRS超掃描技術(shù)具有較高的時間、空間分辨率和高生態(tài)效度，并且測量誤差小，因此其應(yīng)用越來越廣泛，表現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭。

表1 四種超掃描技術(shù)的性能對比

三 超掃描技術(shù)在社會性學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

在腦科學(xué)領(lǐng)域，由于人們對社會互動（Social Interaction）之動態(tài)行為的腦機(jī)制知之甚少，故而這種真實(shí)社會交流中的動態(tài)群體交互研究就成為了腦機(jī)制的“黑箱”。超掃描技術(shù)的興起和發(fā)展，為在真實(shí)情境下考察互動過程中腦與腦之間的相互聯(lián)系和相互作用提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，超掃描數(shù)據(jù)能夠提供社會互動的動態(tài)信息。近年來，超掃描技術(shù)在國內(nèi)腦科學(xué)研究中得到了快速發(fā)展，以北京師范大學(xué)近紅外腦成像研究中心朱朝喆、盧春明研究團(tuán)隊(duì)[12][13]、華東師范大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院胡誼、李先春研究團(tuán)隊(duì)[14][15]為代表的中國研究人員已在國際知名學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表了多篇超掃描研究論文——包括這些研究成果在內(nèi)的大量的國內(nèi)外超掃描研究成果，為我們徐徐揭開了社會互動中腦機(jī)制“黑箱”的一角。

1 超掃描技術(shù)與社會互動研究

在應(yīng)用超掃描技術(shù)探討行為同步和腦活動同步時，研究者發(fā)現(xiàn)不同個體之間完成社會交互合作任務(wù)的成績越好，與高級認(rèn)知活動相關(guān)的前額葉皮層（Prefrontal Cortex，PFC）表現(xiàn)出的腦間活動同步性（Interpersonal Neural Synchronization，INS）就越強(qiáng)[16]。社會互動需要互動雙方通過言語、動作等交流有效地傳遞信息，以共同完成合作或決策等任務(wù)，而互動雙方的有效信息傳遞與合作雙方INS的增強(qiáng)呈現(xiàn)出明顯的相關(guān)性，并且研究者一致發(fā)現(xiàn)腦的前額葉皮層在此類社會認(rèn)知活動中扮演著重要的角色[17]。

因此，借助于各種非侵入性的神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)，可以將社會互動的過程與腦科學(xué)緊密聯(lián)系起來，從腦科學(xué)的角度來理解社會互動的過程。Schilbach等[18]指出，當(dāng)我們與他人交往而不是僅僅觀察他們時，社會認(rèn)知有很大的不同。例如，研究學(xué)習(xí)過程中的人際互動，將有助于更好地理解教育實(shí)踐中與神經(jīng)相關(guān)的各種因素。隨著腦科學(xué)研究技術(shù)中可穿戴設(shè)備、無線腦電和信號分析技術(shù)的進(jìn)步，以及數(shù)據(jù)處理自動化的實(shí)現(xiàn)，神經(jīng)科學(xué)中的研究工具和方法將有可能被教育研究者所使用[19]。

2 超掃描技術(shù)在社會性學(xué)習(xí)研究中的應(yīng)用

社會性學(xué)習(xí)作為社會互動的一種，近年來受到越來越多的腦科學(xué)研究者的關(guān)注，而超掃描技術(shù)在這些社會性學(xué)習(xí)研究中發(fā)揮了越來越重要的支持作用?；谇拔乃龅乃姆N超掃描技術(shù)的性能對比，本研究以應(yīng)用廣泛的EEG超掃描技術(shù)和fNIRS超掃描技術(shù)為例，來探討超掃描技術(shù)在社會性學(xué)習(xí)研究中的應(yīng)用。

（1）EEG超掃描研究

借助于EEG超掃描技術(shù)的低成本和便利性，越來越多的研究已開始接近動態(tài)群體交互這個腦機(jī)制的“黑箱”。如Dikker等[20]采用便攜式EEG超掃描技術(shù)，同時記錄了12位高中生在一個學(xué)期內(nèi)參與正常課堂活動（總計11次課）時的大腦活動。他們發(fā)現(xiàn)，INS可以反映出課堂中采用不同的教學(xué)方式（如講課、討論、觀看視頻等）時學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，采用課堂討論和觀看視頻的教學(xué)方式能誘發(fā)更強(qiáng)的INS。另外，INS還可以預(yù)測學(xué)生在課堂中的參與度，學(xué)生對老師、對其他同學(xué)的喜愛程度，學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力情況和個性特征等。由此可見，INS是一個能反映教育過程中師—生、生—生之動態(tài)型互動情況的神經(jīng)標(biāo)記，可為調(diào)查課堂教學(xué)的有效性提供強(qiáng)有力的腦科學(xué)證據(jù)。

基于上述分析，本研究將影響學(xué)生社會性學(xué)習(xí)效果的因素歸納為：刺激的種類（如不同的教學(xué)方式）、學(xué)生的個體差異（如注意力、參與度和個性特征）和社會動力（如社會親密度、社會互動）等。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的社會性越強(qiáng)，產(chǎn)生的INS越強(qiáng)，學(xué)習(xí)效果就越好。

（2）fNIRS超掃描研究

近年來，國外研究者將fNIRS超掃描技術(shù)應(yīng)用于社會性學(xué)習(xí)研究，通過分析真實(shí)教學(xué)情境中師生互動的腦活動，來預(yù)測真實(shí)情境中的學(xué)習(xí)效果，并期望基于腦科學(xué)的相關(guān)研究成果來改進(jìn)課堂的教與學(xué)。如Holper等[21]使用fNIRS超掃描技術(shù)記錄了17對師生在完成教學(xué)活動時前額葉皮層的活動情況，而這個教學(xué)活動采用了師生互動的一個經(jīng)典模型——蘇格拉底式對話。他們發(fā)現(xiàn)，教學(xué)對話成功組（即學(xué)生能有效地通過對話找到解決問題的方法，并且能遷移到相似問題的解決）學(xué)生的左側(cè)前額葉皮層比教學(xué)對話未成功組（即學(xué)生不能有效地通過對話找到解決問題的方法，并且不能遷移到相似問題的解決）學(xué)生表現(xiàn)出更高的活動水平；但是，兩組教師的前額葉皮層并沒有發(fā)現(xiàn)顯著的差別。更為有趣的是，他們發(fā)現(xiàn)在教學(xué)對話成功組中，老師和學(xué)生的腦活動表現(xiàn)出明顯的正相關(guān)關(guān)系；而在教學(xué)對話未成功組中，老師和學(xué)生的腦活動不存在明顯的相關(guān)關(guān)系。由此可見，成功教育實(shí)踐過程的顯著特點(diǎn)是“師生共舞”，即師生以一致的節(jié)奏進(jìn)行溝通。

Holper等的研究嘗試運(yùn)用腦科學(xué)的研究手段來闡述教學(xué)過程中師生互動的本質(zhì)，雖然還存在著諸多需要改善的地方（如研究中采用的近紅外技術(shù)只涉及左側(cè)前額葉皮層、沒有涉及腦活動與學(xué)生成績之間的關(guān)系等），但卻開創(chuàng)了真實(shí)情境下教育神經(jīng)科學(xué)研究的先例，為接下來更嚴(yán)謹(jǐn)、更具生態(tài)效度的復(fù)雜教育互動中師生、生生互動所涉及的腦—腦網(wǎng)絡(luò)研究奠定了基礎(chǔ)。

綜上所述，教學(xué)過程中師生及生生互動可以伴隨著明顯的INS特點(diǎn)，而且INS可以預(yù)測學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)參與度和知識遷移能力等。基于此，本研究認(rèn)為INS可以作為衡量教學(xué)過程中師生、生生互動情況的指標(biāo)，并可通過分析教學(xué)過程不同階段的INS特點(diǎn)來提供教學(xué)質(zhì)量的動態(tài)評價——也就是說，INS可以成為測量教學(xué)質(zhì)量的一種客觀的神經(jīng)生物學(xué)標(biāo)記。此外，良好的學(xué)習(xí)結(jié)果乃建立在學(xué)習(xí)過程中良好的社會互動基礎(chǔ)之上，而良好的社會互動又可為學(xué)習(xí)者或?qū)W習(xí)共同體成員之間的腦間活動同步現(xiàn)象提供印證和支持，這一良性循環(huán)進(jìn)一步印證了學(xué)習(xí)科學(xué)中“學(xué)習(xí)是知識的社會協(xié)商”和“學(xué)習(xí)是參與實(shí)踐共同體”這兩個隱喻。

四 超掃描技術(shù)的應(yīng)用前景展望

既然學(xué)習(xí)是社會性對話的過程，那么，這個社會性對話的學(xué)習(xí)效果如何？長期以來，學(xué)習(xí)效果的有效性往往通過問卷、訪談和前后測等方式來進(jìn)行評測，但針對問卷和訪談中質(zhì)性數(shù)據(jù)的分析往往帶有一定的主觀性；而針對前后測中量化數(shù)據(jù)的分析雖然比較客觀，卻也需花費(fèi)大量的時間、精力，且不具有即時性。而應(yīng)用超掃描技術(shù)得到的腦科學(xué)數(shù)據(jù)卻具有即時、直觀、動態(tài)、客觀等特點(diǎn)，可為學(xué)習(xí)的有效性研究提供有力的科學(xué)依據(jù)。

基于此，本研究認(rèn)為未來的超掃描技術(shù)應(yīng)用可從以下方面著手：①可采用超掃描技術(shù)收集學(xué)習(xí)共同體中每個學(xué)習(xí)者的腦活動數(shù)據(jù)，通過分析INS等指標(biāo)來對學(xué)習(xí)效果做出客觀的、過程性的預(yù)測或評價；②大腦的可塑性貫穿人的一生，故應(yīng)用超掃描技術(shù)考察不同年齡段中學(xué)習(xí)共同體的行為與腦—腦活動特點(diǎn)，將有助于教育工作者深入理解有效學(xué)習(xí)的本質(zhì)，進(jìn)而采取特異性的方式對大腦進(jìn)行開發(fā)；③應(yīng)用超掃描技術(shù)考察影響學(xué)習(xí)效果的個人因素（如情緒、生活經(jīng)歷等）和社會因素（如家庭或社會環(huán)境、文化差異等），可為學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建和課堂社會動力提供客觀依據(jù)；④應(yīng)用超掃描技術(shù)關(guān)注諸如學(xué)習(xí)困難者、認(rèn)知障礙學(xué)生等特殊人群的學(xué)習(xí)行為與腦活動，基于相關(guān)研究結(jié)果設(shè)計干預(yù)或改善方案，幫助他們有效地學(xué)習(xí)，以更好地適應(yīng)社會。

目前，國內(nèi)越來越多的超掃描研究者已將目光投向了社會性學(xué)習(xí)領(lǐng)域。如2017年9月，華東師范大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院舉辦了“社會腦互動腦健康腦”學(xué)術(shù)研討會，會上多位研究者匯報了他們使用fNIRS超掃描技術(shù)研究社會性學(xué)習(xí)的最新成果。如盧春明研究團(tuán)隊(duì)[22]發(fā)現(xiàn)，在教學(xué)過程中，師生間通過預(yù)測—驗(yàn)證機(jī)制逐步建立腦間活動同步，并與教學(xué)效果密切關(guān)聯(lián)——腦間活動同步越強(qiáng)，教學(xué)效果越好，因此可通過INS來預(yù)測教學(xué)效果；胡誼研究團(tuán)隊(duì)[23]指出，與整體教學(xué)法相比，部分教學(xué)法中師生有顯著的腦間活動同步，與此同時采用部分教學(xué)法的師生之間有更多的互動，學(xué)生有更好的表現(xiàn)，教學(xué)效果更好。

與此同時，研究者也必須認(rèn)識到超掃描技術(shù)本身存在的局限性，如EEG超掃描技術(shù)的空間分辨力低、fMRI超掃描技術(shù)的時間分辨率低、fNIRS超掃描技術(shù)只能探測到顱內(nèi)2～3厘米處皮層表面的活動等。因此，后續(xù)研究可以嘗試將不同的超掃描設(shè)備結(jié)合在一起同步使用，如同步EEG-fMRI[24]或同步fNIRS-fMRI[25]等，將同步使用不同超掃描設(shè)備所得的數(shù)據(jù)予以互相補(bǔ)充、互相印證，將有利于發(fā)揮它們各自的優(yōu)勢，是未來超掃描技術(shù)發(fā)展的重要方向。此外，由于需要在真實(shí)情境下考察教與學(xué)的活動，故需要進(jìn)行便攜式或可穿戴式超掃描設(shè)備的研發(fā)。期待在不遠(yuǎn)的將來，低成本、高功效的無線便攜式超掃描設(shè)備將在學(xué)校教育領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。

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The Application of Hyperscanning Techniques in Social Learning

QIAO Xin-hong1YANG Wen-wei2LI Xian-chun3PEI Xin-ning1

Learning is social, while there is little research on brain science, especially on “social brain”, in the research field of social learning. Therefore, focusing on the field of brain science, this paper firstly analyzed the research of learning in this field. Then, this paper introduced the application of hyperscanning techniques in social interaction based on the introduction of brain hyperscanning techniques and their types, and further discussed the application of hyperscanning techniques in social learning by taking the two widely used hyperscanning techniques as examples. Finally, the future development direction of hyperscanning techniques in the field of social learning was prospected. The results of the hyperscanning research in social learning showed that the interpersonal neural synchronization could be an objective neurobiological marker for measuring the quality of teaching, and the brain activity data obtained by the hyperscanning techniques could provide strong scientific basis for the effectiveness research of learning.

hyperscanning techniques; brain science; social learning;interpersonal neural synchronization

G40-057

A

1009—8097（2018）09—0012—07

10.3969/j.issn.1009-8097.2018.09.002

本文受國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目“聽覺經(jīng)驗(yàn)背景下大鼠mPFC對聲音頻率識別模式的研究”（項(xiàng)目編號：31300939）、浙江省2016年度高等教育課堂教學(xué)改革項(xiàng)目“對分課堂模式下‘人體解剖生理學(xué)’課程的教學(xué)改革研究”（項(xiàng)目編號：kg20160134）資助。

喬新虹，在讀博士，研究方向?yàn)榭茖W(xué)教育、教師教育，郵箱為xinhongqiao@163.com。

2018年3月22日

編輯：小米