國(guó)外教育神經(jīng)科學(xué)促進(jìn)教師教學(xué)變革的研究與啟示：從觀念到技術(shù)

李 剛

(東北師范大學(xué)教育學(xué)部，吉林長(zhǎng)春 130024)

21世紀(jì)，世界教育改革領(lǐng)域持續(xù)關(guān)注教師教學(xué)能力發(fā)展這一提升教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵性話題。《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》強(qiáng)調(diào)要深化課程改革，推行多種教學(xué)方式及教學(xué)組織模式，創(chuàng)新發(fā)展素質(zhì)教育的有效途徑。當(dāng)前，教師教學(xué)相關(guān)研究已經(jīng)越發(fā)系統(tǒng)和完善，研究邊界越發(fā)清晰和明確，諸多問題已經(jīng)不能僅僅依靠其本身來得到有效解決，而是需要借助其他領(lǐng)域的研究成果進(jìn)而得到突破。近年來，國(guó)外新興的教育神經(jīng)科學(xué)得到了該領(lǐng)域研究者的普遍認(rèn)同與大力支持。我們可以從認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)角度認(rèn)識(shí)教學(xué)現(xiàn)象、解讀教學(xué)規(guī)律，進(jìn)一步改善教師的教育實(shí)踐成效，為我國(guó)教師教學(xué)改革提供助力。

一、教育神經(jīng)科學(xué)與教師教學(xué)

隨著生物科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、發(fā)展科學(xué)等領(lǐng)域的相關(guān)研究成果不斷地滲透到教育理論與教育實(shí)踐等教育科學(xué)領(lǐng)域中并產(chǎn)生巨大影響，整合心智、腦與教育的，旨在研究人類教育現(xiàn)象的，文理交叉的新興科學(xué)領(lǐng)域——教育神經(jīng)科學(xué)(Educational Neuroscience)應(yīng)運(yùn)而生。教育神經(jīng)科學(xué)不僅僅專注于教育政策等宏大圖景的描繪，還著眼于課堂教學(xué)等教育微觀樣態(tài)的闡釋，為推動(dòng)我國(guó)教育改革與發(fā)展注入了新的活力。

(一)理解教育神經(jīng)科學(xué)

1978年，Chall和Mirsky在其合著《教育與腦》一書中提到，“在21世紀(jì)，將會(huì)有把教育與神經(jīng)科學(xué)這兩個(gè)完全不同領(lǐng)域整合起來的新興專業(yè)——教育神經(jīng)科學(xué)”，[1]教育神經(jīng)科學(xué)的概念被首次提出。隨后，各國(guó)及相關(guān)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)高度重視教育神經(jīng)科學(xué)的研究與發(fā)展，紛紛成立專業(yè)研究機(jī)構(gòu)，如美國(guó)哈佛大學(xué)教育研究院的教育神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、英國(guó)劍橋大學(xué)的教育神經(jīng)科學(xué)研究中心、中國(guó)華東師范大學(xué)的教育神經(jīng)科學(xué)研究中心等。經(jīng)過多年的積累與發(fā)展，21世紀(jì)的教育神經(jīng)科學(xué)研究展現(xiàn)出勃勃生機(jī)。Campbell將教育神經(jīng)科學(xué)視為一個(gè)新的教育研究領(lǐng)域，而不僅僅是將認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)應(yīng)用于教育背景；其強(qiáng)調(diào)教育神經(jīng)科學(xué)的重點(diǎn)是活著的人，而不僅僅是生理基礎(chǔ)，不僅僅關(guān)注大腦的學(xué)習(xí)方式，還關(guān)注學(xué)習(xí)者與環(huán)境各個(gè)方面之間的相互作用。[2]一般認(rèn)為，教育神經(jīng)科學(xué)是綜合心理學(xué)、腦科學(xué)以及教育學(xué)等不同學(xué)科不同情境中對(duì)于課堂學(xué)習(xí)行為中腦與認(rèn)知各類現(xiàn)象的研究，從突觸、神經(jīng)元等微觀現(xiàn)象到教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)等中觀現(xiàn)象再到課程目標(biāo)規(guī)劃、教育政策制定等宏觀現(xiàn)象等，都在教育神經(jīng)科學(xué)的研究范圍之內(nèi)。[3]教育神經(jīng)科學(xué)凝聚了多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的共同智慧，是理論驅(qū)動(dòng)的研究，而非技術(shù)驅(qū)動(dòng)的研究。我們可以借助神經(jīng)科學(xué)中的技術(shù)手段測(cè)量腦部結(jié)構(gòu)特征及其在認(rèn)知過程中的腦部活動(dòng)變化，在基于證據(jù)的基礎(chǔ)上，最終促進(jìn)當(dāng)前教育理論與實(shí)踐發(fā)生根本性的變化，指導(dǎo)教學(xué)過程，提高學(xué)習(xí)效率。教育神經(jīng)科學(xué)進(jìn)一步拓展了傳統(tǒng)的教育研究范疇，使我們不僅僅重視對(duì)于教育規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，還重視教育問題的解決。

(二)教育神經(jīng)科學(xué)對(duì)教師教學(xué)的作用機(jī)理

神經(jīng)科學(xué)是描述性的，其必要性研究發(fā)生在實(shí)驗(yàn)室，受到設(shè)備調(diào)節(jié)與限制；教師教學(xué)則是規(guī)范性的，通常發(fā)生在實(shí)際的學(xué)習(xí)環(huán)境中而不是模擬實(shí)驗(yàn)。神經(jīng)科學(xué)所產(chǎn)生的描述性數(shù)據(jù)可以為規(guī)范性決策提供信息，但其本身并不能構(gòu)成規(guī)范性決策。那么，從實(shí)驗(yàn)室到課堂的鴻溝無法跨越嗎？并不是，只是沒有將神經(jīng)科學(xué)應(yīng)用于教育的直接途徑。事實(shí)上，神經(jīng)科學(xué)在教育領(lǐng)域中發(fā)揮作用是不可否認(rèn)的，但是任何一項(xiàng)神經(jīng)科學(xué)研究成果都不能直接應(yīng)用于課堂教學(xué)，其與具體課堂實(shí)踐之間存在著長(zhǎng)遠(yuǎn)距離與復(fù)雜關(guān)系。托梅爾達(dá)爾·喬迪(Tommerdahl Jodi)提出了一個(gè)從神經(jīng)科學(xué)到課堂實(shí)踐的有序遞歸的作用機(jī)制，該機(jī)制包括五個(gè)階段，即神經(jīng)科學(xué)階段、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)階段、心理機(jī)制階段、教育理論階段與課堂階段，如圖1所示。[4]

圖1 教育神經(jīng)科學(xué)對(duì)教師教學(xué)的作用機(jī)制

神經(jīng)科學(xué)專注于大腦細(xì)胞水平的研究，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)更加專注于大腦的結(jié)構(gòu)和功能，也就是說神經(jīng)科學(xué)關(guān)注細(xì)胞內(nèi)部和細(xì)胞之間的信息傳遞機(jī)制，而認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)關(guān)注細(xì)胞如何協(xié)同工作從而形成負(fù)責(zé)精確活動(dòng)的機(jī)制感知、檢索或記憶。神經(jīng)元的特定結(jié)構(gòu)是認(rèn)知的神經(jīng)機(jī)制，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)將神經(jīng)活動(dòng)的結(jié)構(gòu)直接作為認(rèn)知的基礎(chǔ)，如聽覺、視覺等。心理機(jī)制是可以被視為從認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)中抽取出來的物理實(shí)體而非功能實(shí)體，進(jìn)而明晰心理機(jī)制與認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)之間的界限。心理機(jī)制代表著神經(jīng)群體所產(chǎn)生的物理表現(xiàn)，這些神經(jīng)群體包括注意力、記憶類型、學(xué)習(xí)類型，以及歸納能力、演繹能力等機(jī)制。在教育理論階段，教育工作者將上述發(fā)現(xiàn)結(jié)合到新的教育實(shí)踐中去，形成新的教學(xué)理論或教學(xué)方法，并判斷其是否對(duì)原有方法進(jìn)行了改進(jìn)。最后階段是實(shí)施新的教學(xué)方法的課堂，檢測(cè)實(shí)施效果。

二、教育神經(jīng)科學(xué)視野下教師教學(xué)的觀念變革

教育神經(jīng)科學(xué)為教育改革帶來了不一樣的視角，教育工作者與科研工作者正在共同努力促成其研究成果在教育領(lǐng)域中的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，尤其是帶給教師教學(xué)領(lǐng)域中教師對(duì)于教學(xué)設(shè)計(jì)以及教學(xué)評(píng)估等多種教育元素的深刻理解和進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。

(一)著力于教學(xué)設(shè)計(jì)改進(jìn)

教育神經(jīng)科學(xué)研究指出，教學(xué)雖然在特定學(xué)科領(lǐng)域、特定時(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)行，但是其指向的是讓學(xué)習(xí)者獲得應(yīng)該能夠在任何適當(dāng)?shù)默F(xiàn)實(shí)生活中可以使用的永久保留的記憶或聯(lián)系并能夠隨時(shí)召回。教學(xué)本身不是目的，介紹新的內(nèi)容也不是目的，重要的是學(xué)習(xí)者在教學(xué)過程中接觸到更多知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)時(shí)可以建立更多知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和相互聯(lián)系。[5]根據(jù)教育神經(jīng)科學(xué)的發(fā)現(xiàn)，高級(jí)概念或者說更廣義的知識(shí)往往被保留為持久的語義記憶，而不是情景記憶。鑒于有限的教學(xué)時(shí)間，教育工作者在教學(xué)過程中應(yīng)涵蓋重要的高級(jí)概念或概括性概念，因?yàn)槠湓谂c現(xiàn)有的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)建立連接時(shí)更好也更有效，同時(shí)減少對(duì)于具體細(xì)節(jié)或狹義知識(shí)的過度關(guān)注，讓學(xué)習(xí)者留下積極的回憶而不是否定性回憶，以免學(xué)生在未來的學(xué)習(xí)中形成永久性障礙，如對(duì)于學(xué)科核心概念、學(xué)科大概念的深入挖掘和探討。[6]詳細(xì)的描述有助于學(xué)生理解，但無法幫助學(xué)生以語義記憶的形式產(chǎn)生意義或者持久的記憶，因?yàn)閭€(gè)體的記憶能力有限，當(dāng)其充滿了細(xì)節(jié)內(nèi)容時(shí)，便很難與之前的知識(shí)建立聯(lián)系。基于此，教育工作者在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該使用上下文完整的句子而不是孤立的片段來突出高級(jí)概念，以便學(xué)習(xí)者在連續(xù)統(tǒng)一體中獲得意義。

(二)著力于教學(xué)評(píng)估更新

在教育神經(jīng)科學(xué)研究看來，在理想情況下，教學(xué)評(píng)估應(yīng)該說明學(xué)習(xí)者是否已經(jīng)形成了持久的記憶或者知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，評(píng)估過程應(yīng)該讓學(xué)習(xí)者能夠使用連接多個(gè)大腦區(qū)域的額葉提供評(píng)估問題的答案。[7]教育神經(jīng)科學(xué)視野下新時(shí)代的學(xué)習(xí)評(píng)估應(yīng)特別考慮以下兩個(gè)方面。首先，學(xué)習(xí)評(píng)估應(yīng)考慮展示學(xué)習(xí)者的內(nèi)隱學(xué)習(xí)，人類所學(xué)知識(shí)的大部分都是內(nèi)隱的，內(nèi)隱學(xué)習(xí)可以幫助學(xué)生創(chuàng)造新的知識(shí)、個(gè)性化的知識(shí)，[8]教育工作者在評(píng)估中應(yīng)當(dāng)展示學(xué)習(xí)者內(nèi)隱學(xué)習(xí)的有效性，讓學(xué)習(xí)者提供他們的主觀回應(yīng)，避免回顧事實(shí)和確切信息的聯(lián)想召回型問題，評(píng)估學(xué)習(xí)者使用新穎的、開放式的概念性問題，能夠更好地引導(dǎo)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)和生活。其次，學(xué)習(xí)評(píng)估應(yīng)考慮提升學(xué)習(xí)者智慧。大腦由很多不同的功能區(qū)組成，教育神經(jīng)科學(xué)研究指出，學(xué)習(xí)者應(yīng)使用多個(gè)大腦區(qū)域或者功能區(qū)域來解決問題，盡可能多地聯(lián)結(jié)相關(guān)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，從而精細(xì)地使用額葉皮層資源，避免自動(dòng)化現(xiàn)象的產(chǎn)生。[9]當(dāng)學(xué)習(xí)者能夠?qū)⒍囝I(lǐng)域的知識(shí)以及可能領(lǐng)域的知識(shí)結(jié)合起來做出推論時(shí)，學(xué)習(xí)者的智慧得到大幅提升。因而在評(píng)估中，教育工作者重要的是創(chuàng)建復(fù)雜的問題，而非高難度的問題。

三、促進(jìn)教師教學(xué)變革的技術(shù)工具——“教育神經(jīng)科學(xué)+學(xué)習(xí)研究”

發(fā)展教育神經(jīng)科學(xué)與教師教學(xué)的理論與實(shí)踐連貫性，支持教師教學(xué)實(shí)踐的理論理解已經(jīng)成為當(dāng)前教育神經(jīng)科學(xué)研究回歸實(shí)踐，彌合教育神經(jīng)科學(xué)與教育學(xué)鴻溝的關(guān)鍵落點(diǎn)。2019年，Amiel與Tan在其研究中指出，學(xué)習(xí)研究可以成為幫助教師發(fā)展教育神經(jīng)科學(xué)素養(yǎng)，并將教育神經(jīng)科學(xué)研究應(yīng)用于教學(xué)環(huán)境以評(píng)估其對(duì)于改善學(xué)生學(xué)習(xí)有效性且發(fā)展教師應(yīng)用教育神經(jīng)科學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)工具，提出了教育神經(jīng)科學(xué)視野下的學(xué)習(xí)研究分析框架與實(shí)踐框架，助力教師教學(xué)能力的發(fā)展，并且在實(shí)踐中大獲成功。[10]

(一)分析框架

Tan基于神經(jīng)可塑性理念提出了對(duì)于教師教學(xué)的教育神經(jīng)科學(xué)分析框架，我們將其歸納為注意和意識(shí)分析(信息識(shí)別)、記憶和學(xué)習(xí)分析(信息增強(qiáng))、聯(lián)結(jié)和重建分析(信息召回)三個(gè)維度進(jìn)行解釋。

注意和意識(shí)分析(Attention and Awareness，A-A Analysis)：信息能否進(jìn)入學(xué)習(xí)者的大腦在很大程度上取決于注意，注意是一個(gè)非常重要的教學(xué)主題，受到個(gè)人期望、對(duì)于信息的興趣，以及是否以合適的方式呈現(xiàn)信息等。同樣的，意識(shí)對(duì)于學(xué)習(xí)有很大的影響，大腦中的邊緣系統(tǒng)是情感和認(rèn)知的連接橋梁，杏仁核用于喚起焦慮、恐懼以及喜悅等意識(shí)情感信號(hào)。[11]注意會(huì)導(dǎo)致大腦中的神經(jīng)遞質(zhì)釋放，這些神經(jīng)遞質(zhì)在突觸之間傳遞信號(hào)，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)，如多巴胺在獎(jiǎng)賞情況下釋放，乙酰膽堿在新穎的情況下釋放。[12]De Kloet指出，學(xué)生參與同伴討論任務(wù)能夠增強(qiáng)學(xué)生的自信情緒，阻止抑制學(xué)習(xí)的神經(jīng)遞質(zhì)釋放，從而間接促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)，如在高壓力學(xué)習(xí)狀態(tài)下釋放的高水平的應(yīng)激激素皮質(zhì)醇能夠抑制記憶編碼和恢復(fù)。[13]該維度可以幫助教師建立有助于學(xué)習(xí)的環(huán)境，消除阻礙學(xué)習(xí)的因素，如教師根據(jù)學(xué)生興趣定制示例、問題以及教學(xué)活動(dòng)，創(chuàng)建經(jīng)常性、和諧的思想交流氛圍增加學(xué)生歸屬感。

記憶和學(xué)習(xí)分析(Memory and Learning，M-L Analysis)：在理論上，一個(gè)廣泛分布的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包含著對(duì)于某一個(gè)物體或者概念的心理表征，Caroni指出對(duì)于物體或概念進(jìn)行反復(fù)接觸和認(rèn)知或不斷感覺到外界刺激能夠加強(qiáng)神經(jīng)之間的聯(lián)系，而如果長(zhǎng)時(shí)間處于非活動(dòng)狀態(tài)，這種聯(lián)系會(huì)減弱，對(duì)于物體或概念的信息就很難檢索。[14]比如，僅僅看到玫瑰花的圖片并不能獲得與真正的玫瑰花進(jìn)行互動(dòng)那樣強(qiáng)大的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。[15]神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這種建立、強(qiáng)化以及消除聯(lián)系的能力是學(xué)生記憶和學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，Hebb將這個(gè)過程稱為突觸可塑性。[16]該維度可以用來幫助教師理解學(xué)生的記憶和學(xué)習(xí)過程，并且認(rèn)識(shí)到重新審視學(xué)習(xí)對(duì)象(反思)、重視情感意義(情境)、喚起更多感官(體驗(yàn))有助于加強(qiáng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系，提高學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)對(duì)象的信息存儲(chǔ)和提取能力，塑造學(xué)習(xí)者看待世界的方式。

聯(lián)結(jié)和重組分析(Network and Review，N-R Analysis)：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)結(jié)越強(qiáng)，學(xué)生回憶學(xué)習(xí)對(duì)象的能力就越強(qiáng)。該維度指出，學(xué)習(xí)對(duì)象的心理表征是由較小的信息單元組成的，這些信息單元被存儲(chǔ)在大腦的不同區(qū)域，當(dāng)學(xué)習(xí)者試圖回憶一個(gè)學(xué)習(xí)對(duì)象時(shí)，分布在不同區(qū)域的信息單元被重新組合。比如，玫瑰的心理表征包括形狀、大小、顏色、氣味等多個(gè)感官信息，這些感官信息都被獨(dú)立地存儲(chǔ)在大腦的不同部位，當(dāng)學(xué)習(xí)者試圖重建玫瑰概念時(shí)，大腦會(huì)將這些信息匯集在一起。相較于一種回憶形式而言，學(xué)習(xí)者對(duì)于學(xué)習(xí)對(duì)象的多重熟悉感會(huì)加深學(xué)習(xí)者的印象，增強(qiáng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系。該維度可以用來幫助教師調(diào)整教學(xué)策略，使用多重概念回顧形式強(qiáng)化學(xué)生神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)結(jié)。

表1 教育神經(jīng)科學(xué)視野下的學(xué)習(xí)研究分析框架

(二)實(shí)踐框架

教育神經(jīng)科學(xué)與教師教學(xué)的目的不是讓教師成為教育神經(jīng)科學(xué)家，而是為他們提供一定程度上的幫助，使他們能夠準(zhǔn)確地理解相關(guān)內(nèi)容并解釋相關(guān)現(xiàn)象，進(jìn)而評(píng)估教育神經(jīng)科學(xué)是否可以改善學(xué)生學(xué)習(xí)及其對(duì)教育工作者的有效性程度。學(xué)習(xí)研究為教育神經(jīng)科學(xué)在具體教學(xué)情境中的引入、檢驗(yàn)和應(yīng)用提供了一條途徑。教育神經(jīng)科學(xué)框架下的學(xué)習(xí)研究(Educational Neuroscience-framed Learning Study，EN-LS)是教育神經(jīng)科學(xué)指導(dǎo)的、教師驅(qū)動(dòng)的教學(xué)行動(dòng)研究，旨在解決教學(xué)活動(dòng)中的具體問題，提升教師對(duì)于教學(xué)實(shí)踐的理解。在這個(gè)框架中，教師將教育神經(jīng)科學(xué)視為一組規(guī)定性的固定原則，需要根據(jù)教育神經(jīng)科學(xué)的知識(shí)和對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的不斷認(rèn)識(shí)來動(dòng)態(tài)調(diào)整自己的教學(xué)活動(dòng)。這個(gè)過程使教師能夠認(rèn)識(shí)到哪些教育神經(jīng)科學(xué)知識(shí)是有實(shí)踐價(jià)值的，提高教師理解和應(yīng)用教育神經(jīng)科學(xué)的能力，發(fā)展其對(duì)于教與學(xué)在理論上的連貫性。該框架在學(xué)習(xí)研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，共包含六個(gè)階段，分別是確定目標(biāo)、理論學(xué)習(xí)、教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂教學(xué)、課后反思以及經(jīng)驗(yàn)分享。

表2 教育神經(jīng)科學(xué)視野下的學(xué)習(xí)研究實(shí)踐框架

圖2 教育神經(jīng)科學(xué)視野下的學(xué)習(xí)研究實(shí)踐流程圖

教育神經(jīng)科學(xué)框架下的學(xué)習(xí)研究實(shí)踐框架能夠有效充當(dāng)教育神經(jīng)科學(xué)家與教師之間的“翻譯器”，從而可以大幅度改善課堂教學(xué)效果。Tan與Amiel在學(xué)習(xí)研究的實(shí)踐探索中發(fā)現(xiàn)，有的教師根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中有關(guān)記憶和學(xué)習(xí)的神經(jīng)科學(xué)機(jī)制，在教學(xué)過程中添加使用視頻、iPad等更多方法以及有意義的重復(fù)來加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于目標(biāo)概念的聯(lián)系； 有的教師基于神經(jīng)科學(xué)中的關(guān)鍵特征思想，思考目標(biāo)對(duì)象中哪些關(guān)鍵特征對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)對(duì)象至關(guān)重要，并依據(jù)這些關(guān)鍵特征進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，提高學(xué)生對(duì)目標(biāo)對(duì)象的心理表征；有的教師指出教育神經(jīng)科學(xué)賦予了教學(xué)設(shè)計(jì)過程中有意義聯(lián)系的價(jià)值，并強(qiáng)化了這樣的認(rèn)識(shí)。

四、教育神經(jīng)科學(xué)促進(jìn)教師教學(xué)變革的保障措施

教育神經(jīng)科學(xué)研究是對(duì)教育現(xiàn)象的再考察，是對(duì)教育問題的再探索，必須要與課程、教學(xué)、教師、家庭、學(xué)校等真實(shí)教育環(huán)境元素產(chǎn)生互通聯(lián)系，進(jìn)而發(fā)揮作用與價(jià)值，其研究?jī)?yōu)勢(shì)才能得以體現(xiàn)。因此，我們要在教育領(lǐng)域中創(chuàng)建推動(dòng)教育神經(jīng)科學(xué)深入發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施。

(一)創(chuàng)建研究型學(xué)校

教育改革的最終推動(dòng)者是教育工作者，因而創(chuàng)建將教育工作者與研究人員聚集在一起的基礎(chǔ)設(shè)施是非常必要的。這讓我們既可以將實(shí)驗(yàn)室的研究成果轉(zhuǎn)化到學(xué)校的具體實(shí)踐，又可以將學(xué)校實(shí)踐中遇到的具體問題帶到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究。Fish等人一直致力于推動(dòng)類似教育與醫(yī)學(xué)共享的“教學(xué)醫(yī)院”模式，建立連接神經(jīng)科學(xué)與教育實(shí)踐的研究型學(xué)校。[17]所謂教學(xué)醫(yī)院是指將醫(yī)學(xué)研究與臨床實(shí)踐進(jìn)行整合的機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)藥物研究與醫(yī)生培養(yǎng)的雙重使命。Fisher指出，研究型學(xué)校有兩類基本的運(yùn)作模式：其一是使用神經(jīng)科學(xué)研究成果設(shè)計(jì)整套教學(xué)方案并對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)進(jìn)行干預(yù)，再根據(jù)學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)估方案，進(jìn)行方案的修正與完善；其二是根據(jù)教育實(shí)踐中所遇到的教育問題，形成基于神經(jīng)科學(xué)研究的設(shè)計(jì)范例，然后應(yīng)用到實(shí)踐中。[18]

(二)打造學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫

除了研究型學(xué)校以外，為學(xué)習(xí)和教學(xué)提供強(qiáng)有力的科學(xué)基礎(chǔ)的基礎(chǔ)設(shè)施還包括建立關(guān)于學(xué)習(xí)和發(fā)展的大型數(shù)據(jù)庫，包括腦、遺傳以及行為等方面的數(shù)據(jù)等。對(duì)于教育神經(jīng)科學(xué)數(shù)據(jù)庫而言，其關(guān)鍵是將和學(xué)習(xí)相關(guān)的生物學(xué)特征與現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的學(xué)習(xí)和教學(xué)證據(jù)相結(jié)合，而不僅僅是標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試中的表現(xiàn)。為了建立功能更加強(qiáng)大的教育神經(jīng)科學(xué)數(shù)據(jù)庫，研究人員需要進(jìn)行跨站點(diǎn)協(xié)調(diào)研究，即多站點(diǎn)研究。原因有三：其一，研究需要對(duì)不同的學(xué)習(xí)者進(jìn)行抽樣以代表學(xué)習(xí)途徑及學(xué)習(xí)環(huán)境的整體情況；其二，對(duì)于人群中典型發(fā)展的縱向研究需要大量數(shù)據(jù)，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了任何一個(gè)研究中心的研究能力；其三，多站點(diǎn)研究能夠極大地促進(jìn)對(duì)于研究結(jié)果的解釋，提高了數(shù)據(jù)庫質(zhì)量。[19]

(三)納入教師教育課程

教師不需要成為專業(yè)的教育神經(jīng)科學(xué)研究者，但需要增進(jìn)教師對(duì)于教學(xué)與學(xué)生的認(rèn)識(shí)，祛除錯(cuò)誤的教學(xué)信念等。比如，從教育神經(jīng)科學(xué)的角度來看，教學(xué)優(yōu)化可以被描述為尋找開發(fā)大腦領(lǐng)域的最佳方式，學(xué)生在學(xué)習(xí)中應(yīng)該利用自己的智慧而不僅僅是記憶的能力，教師在課堂教學(xué)中不一定要與現(xiàn)實(shí)生活中的問題相聯(lián)系，重要的是讓學(xué)生清楚地理解問題設(shè)置的原因以及解決方案的含義。教師可以通過口頭表揚(yáng)或者小禮物進(jìn)一步激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行深入調(diào)查，這個(gè)過程是將學(xué)習(xí)領(lǐng)域與學(xué)生大腦快感中心聯(lián)系起來的最佳選擇。再比如，我們一直認(rèn)為學(xué)生以自己喜歡的學(xué)習(xí)方式(如視覺、聽覺等)學(xué)習(xí)時(shí)效果更好，但事實(shí)上大腦處理不同感官的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不是孤立的，而是即時(shí)交互的，教育神經(jīng)科學(xué)的這項(xiàng)證據(jù)并不支持首選學(xué)習(xí)方式與教學(xué)方式的匹配。[20]