汉语阅读教育对神经网络的作用及其机制

The goal of reading education is to develop the ability to read in the readers. Reading ability can be formed in normal school education and acquired through learning by oneself, but previous research tend to confused the difference between reading ability and school education. Our project separates them and explore the role of reading ability and schooling to the neural network and its mechanism. Currently, some studies attend the ventral rout of visual area, however, it is not clear what the mechanism of Chinese reading education affect the early visual cortex and striated cortex, white matter. In the preliminary stage of the work, we find that Chinese reading education affect significantly the functional localization, the perceptive field of early visual area, functional connection. In this project, we will explore further how the Chinese reading education affects the early visual cortex and striated cortex, white matter structure and the functional connections between visual word form area and the network of spoken language and semantic in order to provide the evidence for reading educational policy-making and practice.

阅读教育的目的是让学习者形成阅读能力。阅读能力既可以在正规的学校教育下形成，也可以通过自学的方式而获得，但是以往的研究常常混淆了阅读能力和学校教育之间的区别。我们的研究将这两者区分开来，通过比较汉语识字被试、前文盲被试和文盲被试的神经网络，来分别探索阅读能力、学校教育对神经网络的影响及其作用的机制。目前，已有一些研究关注了汉字识别的腹侧视觉通路，但是汉语教育对人脑的初级视觉皮质和纹外皮质、白质纤维结构等的作用机制还不清楚。在前期的研究中，我们发现汉语阅读教育会对人脑的功能定位、初级视觉皮质的感受野以及功能联结产生显著的影响。在本研究中，我们将进一步沿着这个方向，探索汉语阅读教育对初级视觉皮层和纹外皮层的影响，同时探索阅读教育对白质纤维结构以及视觉词形区与语音和语义网络的功能联结的影响，以期为阅读教育的政策与实践提供科学的依据。

本研究从创新性的教育神经科学交叉学科的视角，采用实践驱动的基础研究这种独特的研究范式，将神经科学、心理学与教育学结合起来，为教育实践提供科学、严谨、可靠的证据。研究共分为二个部分：第一，采用神经影像的方法研究了汉语阅读教育对神经网络的影响（实验室研究），具体包括：运用脑电技术，探索了字母空间呈现顺序对神经网络的影响；运用功能性磁共振研究技术研究了汉语阅读教育对大脑白质纤维的影响；运用群感受野的分析技术探索了汉语母语学习对初级视觉皮层的影响；运用静息态的分析技术研究了汉语文字学习对阅读网络功能联结的影响；并结合我们的研究提出，汉语阅读教育是对神经网络的再利用假设。第二，从转化应用的视角（课堂研究），探索了利用智能终端、信息技术以及互动视频为载体的阅读对神经网络的影响，指出智能终端知觉刺激贫乏不利于儿童感知运动的发展。基于这些分析，我们针对性地提出了汉语阅读教育对神经网络的影响以及汉语阅读教育教学课例的设计，具体包括初中阶段的古诗文阅读等。我们还结合疫情期间互动视频阅读教学的现状，探索了双向互动阅读视频教学对神经网络的影响，提出了基于沉浸感、临场感的神经机制与规律进行互动阅读教学设计的策略。