腦科學時代，小學課程建設的深度變革

崔效鋒

21世紀被公認是生命科學的世紀，腦科學是其中最重要的領域和范疇之一。腦科學是研究腦認知、意識與智能的本質與規(guī)律的科學。伴隨腦成像、生物傳感、人機交互等新技術不斷涌現，腦科學正成為多學科交叉的重要前沿科學領域，也是眾多國家的科技戰(zhàn)略重點。腦科學的迅猛發(fā)展，勢必對教育產生深遠影響。在腦科學視野下，任何一個知識的獲取、技能的培養(yǎng)、習慣的養(yǎng)成、行為的變化、道德的形成，其背后都是對神經連接模式的塑造。人腦有將近860億的神經元，每個神經元約有1000個連接。學習，本質上是大腦神經元之間“創(chuàng)建”新連接和“修剪”舊連接的復雜過程。換言之，學習既是發(fā)揮利用大腦功能的結果，同時又是改善重塑大腦功能的契機。在這樣的背景下，腦科學勢必帶來基礎教育的全面變革。

全面推動腦科學與教育的結合，勢必帶來基礎教育中教學目標、教學方式、評價手段、教師培訓等的系統(tǒng)變化。在其中，課程是教育的載體，是教育實施的工具和媒介，在教育體系中處于中心地位，是教與學的核心。基于腦科學的有效學習發(fā)生及常態(tài)化，需要靠科學且體系化的課程建設加以貫徹和完成。構建腦科學背景下的課程體系，是深化學習變革，實現新時代教育立德樹人根本任務的迫切需要。從2018年起，我校開展了腦科學與教育的一些初步實踐。本文將結合我們學校在過去幾年的實踐和經驗，從基礎性課程、融合性課程、輔助性課程三個方面談談筆者對基于腦科學的小學課程建設的一些思考。

專門性“腦育”課程是推動基于腦科學的小學教育的基礎工程

腦科學是一個龐大的知識體系，有很多對學生大腦發(fā)育和開發(fā)有益的知識需要普及。在腦科學理論的指導下，兒童的學習能力是可以通過針對性訓練得以提升的。這種腦科學知識的普及，針對性學習和訓練，需要開設專門的基礎“腦育”課程得以實施。

首先，大腦是宇宙最為復雜的器官，人們對大腦的認識還相對膚淺。特別是教育工作者、學生與家長對大腦的基本知識和結構知之甚少，甚至還受到錯誤知識的誤導，比如“大腦左右半球有完全不同的功能”“全腦開發(fā)”等。對大腦基本的構成，工作原理，發(fā)展階段和過程等基礎知識的了解，是學生和家長科學使用腦、保護腦、開發(fā)腦的基礎，也是老師進行基于腦科學教學的理論基礎。

其次，影響孩子學習效率和學業(yè)成就的學習能力，主要包括注意力、記憶力、思維力、反應力和自控力，而這些核心能力的培養(yǎng)，可以通過針對性學習和訓練課程具體實施。同時，大腦學習還需要針對性、分層式基礎能力訓練，以促進有效學習的發(fā)生。有研究表明，人類發(fā)展的生命全程，中樞神經系統(tǒng)都具有一定的可塑性。以特殊語音學習為例，對于日本成人而言，往往在區(qū)分英語的r和i時存在困難。基于此，丹尼爾 （Daniel）對9位日本成人被試進行了為期一個月的反饋式的r、i語音辨別訓練，并對其訓練前后大腦在進行語音辨別時的激活模式進行了評估。結果發(fā)現，訓練結束后被試在區(qū)分r、i時不僅其聽覺語音皮層出現了重組，而且以前與聽覺語音加工無關的雙側腦區(qū)以及一些皮下組織也出現了激活。再比如，有閱讀障礙的兒童不能很好地控制自己的視覺注意，但他們可以通過有針對性的訓練來改善這一能力。在練習中，讓閱讀障礙兒童僅用眼睛來跟蹤設備小屏幕上一個快速改變方向的符號，當符號消失后，受試者要用鍵盤上的箭頭鍵來指出符號最后所指的方向。顯然，符號在屏幕上變向的速度決定著任務的難度。隨著難度升高，受試者的技能水平也在相應提升，經過3到6個星期的練習，受試者控制掃視的能力有了顯著提高。尤其是受過訓練之后，孩子們在閱讀時所犯的錯誤只有原來的一半。諸如此類的研究還有很多，這些研究都從側面證明了，針對性的學習和訓練可以有效改善和提升大腦的學習能力。

筆者所在學校正在推進的“基于腦科學的核心能力培養(yǎng)”課題研究中，就專門開設了這樣的校本課程，我們選用了北京師范大學薛貴教授主編的《大腦課堂》作為課堂教學的教材，每周開設1節(jié)腦育課程，組織學校的心理教師、班主任及骨干教師進行培訓、教研和實際教學。豐富多彩的活動設計，增強了孩子對自己五種核心能力的了解;同時，與教材配套的指向明晰趣味十足的訓練，明顯強化與提升了孩子的核心學習能力。以注意力為例，通過課程學習，孩子從認知上初步了解了注意的過程、特點以及注意增強的方法等;通過課程訓練，孩子注意的穩(wěn)定性、專注度、分配性與廣度等都有了較為明顯的提高。在上課的同時，老師們通過教研、備課和講授，也豐富和鞏固了自己的腦科學知識和基于腦科學的課堂實踐能力，有助于他們進一步把腦科學理論和方法融入日常課堂教學。

腦科學與語數外教學結合的融合性課程是基于腦科學的小學教育的核心任務

基于腦科學的學習能力提升，與現有國家課程有機融合，才能在小學教育中產生強大的生命力和持久潛在的影響力。這種融合，可以從兩個維度展開嘗試。其一是核心學習能力即注意力、記憶力、思維力、反應力和自控力等在課程教學中的有意識強化;其二是準確把握學科基礎能力，在課程教學中與特定能力和知識點培養(yǎng)建立連接，從而達到潛移默化訓練和提升的效果。前者容易理解，融合過程不刻意、不造作是最大難度，融合無痕，才不會干擾和阻斷學科特有的學習內容和學習方式;后者則首先需要教師了解與熟悉學科基礎學習能力，繼而結合教學目標重難點等展開設計，在教學過程中實現學生學科基礎能力的訓練和提升。

學生五種核心能力在國家課程中的融合，關鍵點在于自然與平順，而不是自以為是或者過度發(fā)揮。在有必要、有融合點的情況下，適度融合，從這個角度看，教師主動融合的意識和能力至關重要。比如，學科教學中可以根據教學目標及文本材料的實際需要，創(chuàng)設生動且生活化的情境，吸引孩子參與學習的過程，在學生疲憊和容易走神的時候設置活動或者游戲環(huán)節(jié)，就是不斷強化與訓練孩子注意力和自控力的最好融合方式。再比如，在學科教學中，可以靈活運用想象、聯想、意義、直觀、諧音等諸多方法，有意識地強化對教學內容的記憶，并講授其中的原理，實現知識、方法策略與能力的同步提升等。

在課程目標上，結合學科知識的目標，強化大腦基礎學習能力和學科能力的培養(yǎng)。北京師范大學資深教授林崇德認為，學生學科能力有三個含義，一是學生掌握某學科的一般能力，二是學生在學習某學科時的智力活動，三是學生學習某學科的學習策略和方法。在腦科學視域下，學科基礎能力，即指第一種掌握某學科必須具備和培養(yǎng)的一般能力。比如數學學習中的數量加工、空間幾何能力、數感、工作記憶等能力，以及比較、分類、概括、類比、歸納演繹、分析綜合等思維能力等。基于此，語文學習中，形音聯系、語音語素意識以及更高一層的讀寫和理解能力等都是語文需要重點培養(yǎng)的能力。語言學習的基礎能力是閱讀，而閱讀是基于文字的視覺分析進行的一種大腦功能。我們知道，漢字是表意文字，在字形結構、形音對應關系、語音在語義提取中的作用等方面不同于英語。研究也證明，漢語和英語的閱讀加工既存在相似與共同的神經機制，也存在明顯的差異，而且大腦右半球在漢字加工中發(fā)揮了更多的作用。這些研究成果，為我們提供了一種思路，在語文和英語學科基礎能力提升中，采用的融合策略也會出現相應的差異。

基于腦科學的融合性課程建設水平，與教師知識儲備及融合能動性息息相關，直接決定著課程融合的效度與深度。前面說到，老師在開展“腦育”課程中，可以得到一些基礎知識的普及。但除此之外，學校應加大專業(yè)化指導和培訓力度，讓教師關注腦科學理論發(fā)展的最新成果，提升與豐富核心學習能力在常規(guī)教育教學中有機滲透的專業(yè)素養(yǎng)和多元策略。

腦科學指導下的音體美等輔助課程是基于腦科學的小學教育的有效補充

所謂輔助性課程，就是在腦科學理論指導下，能夠有效輔助學生學習能力提升的特色活動或主題性活動。筆者所在的學校，就嘗試著構建了以下三個系列的輔助性課程。

特色運動課程。越來越多的腦科學研究證明，運動對大腦結構和功能發(fā)育都有積極的影響，沒有“天花板效應”。采用側翼任務法評價五年級兒童的執(zhí)行功能，采用心理測量技術和功能磁共振成像技術比較中等強度30分鐘有氧運動和腦激活。結果表明，短時間中等強度有氧運動能使兒童大腦活動模式發(fā)生積極的變化。基于此，在認真落實體育課以及大課間活動的基礎上，為了強化孩子的運動時間和運動興趣，我們設置了一年一度的體育節(jié)，以各種項目的班級比賽，促進孩子參與日常運動;充分利用體育場地和場館，開設了游泳、籃球、羽毛球、足球等特色體育社團，每天有近三分之一的學生在指導與比賽狀態(tài)下參與規(guī)范性運動;學校體育科組結合體能提升需要，安排跳繩、俯臥撐、仰臥起坐以及慢跑等組合性家庭作業(yè)，確保孩子保持一定水平的運動強度和時間，間接正向塑造孩子的大腦，提升學習能力。

豐富藝術課程。腦科學以及心理學研究對藝術教育價值給予了充分的肯定。通過藝術學習，可以生成創(chuàng)造力、想象力、精密性和審美反應等思維技巧，還可生成運用多視角觀察與模仿能力，這些能力能夠對跨學科的學習產生更深遠的影響。基于這一觀點，除了有效落實音樂、美術等國家課程，學校還開設了一年一度的藝術節(jié)，長達一個多月的時間里，從班級到年級再到全校，舞臺一個接著一個，孩子參與體驗藝術活動，展示藝術才能;與體育社團類似，我們創(chuàng)建了豐富多彩的藝術社團，特別是大眾參與的舞蹈、啦啦操、合唱、功夫扇、語言藝術等;每周國旗下講話后，都有藝術節(jié)目展演，營造了藝術教育的氛圍，側面提升著孩子的學習能力。

學科活動課程。與語數英等國家課程不同，活動課程更具靈活性、針對性與趣味性。比如數學活動節(jié)，學校組織“二十四點”、魔術方塊等專項比賽，針對性地培養(yǎng)孩子思維力、專注力;“跳蚤市場”，通過組織與參與交易，孩子的計算、表達、合作、宣傳策劃等各種綜合能力得以展示和提高。此外，語文活動節(jié)、英語活動節(jié)等，均通過生動活潑形式多樣的活動，對孩子核心學習能力及學科基礎學習能力進行有目的的訓練和強化。

不難發(fā)現，融合性課程與輔助性課程，在某種程度上，同時又為孩子積極學習情緒和動機培養(yǎng)提供了支撐。教師學科課堂教學更傾向于啟發(fā)、互動與探究，孩子課堂學習更趨于主動、體驗與合作，校園學習與生活更加開放多元繽紛多彩，都有助于孩子對學習維持積極情緒和動機。

總之，腦科學時代，小學課程建設必將迎來深度變革，適應乃至推動這場變革，對教師提出了更高的要求。在腦科學視域下，教育者唯有更新觀念，深度學習，熟悉規(guī)律，積極行動，總結反思，才能立足課程，成為孩子學習能力提升的組織者與推動者。