基于腦科學(xué)的教育教學(xué)實(shí)踐探究

曹燕剛

2020年11月，黨的十九屆五中全會(huì)審議通過了《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》。其中明確提出，瞄準(zhǔn)人工智能、腦科學(xué)等前沿領(lǐng)域，實(shí)施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國家重大科技項(xiàng)目。未來的15年里人工智能和腦科學(xué)兩個(gè)領(lǐng)域必將迎來飛速的發(fā)展，這兩個(gè)領(lǐng)域也勢必會(huì)對未來教育帶來更為深遠(yuǎn)的影響和挑戰(zhàn)。教育也需要利用腦科學(xué)的研究成果，從經(jīng)驗(yàn)判斷走向?qū)嵶C研究。

教育中的許多規(guī)律，比如“因材施教”“循序漸進(jìn)”“把握關(guān)鍵期”“激發(fā)潛能”“學(xué)思結(jié)合”“手腦并用”“合作學(xué)習(xí)”等都能從腦科學(xué)里找到科學(xué)依據(jù)。因此，腦科學(xué)對教育的影響以及教育對腦科學(xué)的期待兩者是融為一體的。教育要遵循腦科學(xué)的規(guī)律，也要遵循其自身的發(fā)展規(guī)律，東城根街小學(xué)以“真教育”為文化核心，內(nèi)涵是遵循規(guī)律，回歸本真，追求解放學(xué)生走向?qū)嵶C的教育，學(xué)校在探索“腦·育”融合的道路上以工具、數(shù)據(jù)為媒介，以改進(jìn)課例研究為載體，以學(xué)科主題研修為“引擎”，在課程建設(shè)和課題深度研究中推動(dòng)腦科學(xué)與教學(xué)的有效融合。

尋覓“腦·育”融合的橋梁

為搭建起腦科學(xué)與教育教學(xué)的橋梁，學(xué)校采取以下做法：

團(tuán)隊(duì)搭建，協(xié)同發(fā)展。腦科學(xué)與教學(xué)的融合沒有經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，因此團(tuán)隊(duì)的搭建與協(xié)同尤為重要。2019年4月，在成都市教科院的組織下，學(xué)校成為了全市首批“腦科學(xué)與未來學(xué)校”試點(diǎn)校之一，同時(shí)在校內(nèi)確定了試點(diǎn)班級和種子教師團(tuán)隊(duì)，涉及學(xué)科包括語文、數(shù)學(xué)、英語、體育等。

專家引領(lǐng)，把脈問診。由于對腦科學(xué)知之甚少，因此，專家的引領(lǐng)是推進(jìn)的保障。在市教科院引領(lǐng)下，通過聆聽專家講座，了解腦科學(xué)的常識和研究成果，從而走近腦科學(xué)。同時(shí)，學(xué)校邀請高校科研院所的專家們走進(jìn)學(xué)校、走進(jìn)課堂，為學(xué)校在“腦·育”融合中的研究路徑、反思實(shí)踐以及切入點(diǎn)的選擇上把脈問診。

摸索“腦·育”融合的切入點(diǎn)

腦科學(xué)與教學(xué)融合的探究中，教育教學(xué)實(shí)踐探究是最重要也是最難的一步。北京師范大學(xué)校長董奇表示，每個(gè)老師都是腦科學(xué)家，每個(gè)教室都是腦科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，老師在用自己的大腦塑造每個(gè)學(xué)生的大腦。因?yàn)椋魏我粋€(gè)知識的獲取、技能的培養(yǎng)、習(xí)慣的養(yǎng)成、行為的變化，道德的形成，其背后都需要對神經(jīng)連接模式進(jìn)行塑造。大腦具有很強(qiáng)的可塑性，在教育教學(xué)中通過哪些途徑和方式來刺激大腦神經(jīng)環(huán)路，從而促進(jìn)對大腦的塑造是非常重要的一部分。學(xué)校基于與實(shí)驗(yàn)室的合作，從以下三個(gè)方面進(jìn)行了融合探索：

靶向改進(jìn)，四線并進(jìn)。工具引入，找準(zhǔn)“靶向”。學(xué)校與實(shí)驗(yàn)室合作，引入了大腦測評工具：包括大腦核心學(xué)習(xí)能力測評（注意力、記憶力、自控力、反應(yīng)力和思維力，統(tǒng)稱“五力”），閱讀能力深度測評（言語理解、語音解碼、閱讀理解）和計(jì)算能力測評。以數(shù)據(jù)為導(dǎo)向，對學(xué)生大腦學(xué)習(xí)能力進(jìn)行數(shù)據(jù)畫像，并分析學(xué)生個(gè)體以及班級整體的大腦學(xué)習(xí)能力的優(yōu)劣勢，以此作為靶向改進(jìn)的基礎(chǔ)。

數(shù)據(jù)分析，找準(zhǔn)“靶心”。通過對數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)背后的“癥結(jié)”并以此作為改進(jìn)的“靶心”。以“五力”測評中記憶力的數(shù)據(jù)為例，通過對班級記憶力整體數(shù)據(jù)、男女生數(shù)據(jù)、班級平均分、中位數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差的對比分析，試點(diǎn)班級以提升記憶力為改進(jìn)的“靶心”。

聚焦“靶心”，專項(xiàng)訓(xùn)練。運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室提供的工具進(jìn)行每周一次20分鐘針對“五力”的某一項(xiàng)的專項(xiàng)訓(xùn)練。

“專業(yè)”助力，課例探究。將《大腦課堂》教材與學(xué)科教學(xué)勾連，從中找到腦科學(xué)與課堂教學(xué)融合的切入點(diǎn)。以課例《閱讀腦的記憶密碼》為例，教學(xué)中通過讀寫結(jié)合、多感官參與、想象、聯(lián)想等方式，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中提升記憶效率。同樣針對思維力、反應(yīng)力等方面在語文、數(shù)學(xué)、體育等學(xué)科教學(xué)中進(jìn)行實(shí)踐探索。

主題研修，全科融合。人腦進(jìn)行信息加工的過程也就是思維的過程，是對原有的知識信息進(jìn)行組合的過程。人腦的大量信息，可以進(jìn)行各種各樣的組合，其中每一種組合可稱為一個(gè)思路，或叫思維過程。教學(xué)過程是思維過程，是信息傳輸過程，也是發(fā)展智力的過程。

學(xué)校將課例探索作為撬動(dòng)腦科學(xué)與教學(xué)融合的一條線，通過學(xué)科主題研修使“腦·育”融合形成一個(gè)面。學(xué)校以“思維四JIAN”（思維可以看見、建構(gòu)、實(shí)踐和借鑒）作為課堂改進(jìn)的主張，以“為思維而教，為未來而學(xué)”作為課堂教學(xué)的目標(biāo)。

基于腦科學(xué)，基于數(shù)據(jù)，學(xué)校提出了六大課堂改進(jìn)策略：一是課堂改進(jìn)的核心基礎(chǔ)——師生關(guān)系的重建;二是課堂改進(jìn)的人本回歸——從課堂走向?qū)W堂;三是課堂改進(jìn)的技術(shù)支撐——學(xué)習(xí)科學(xué)指向未來;四是課堂改進(jìn)的靶向管理——基于的數(shù)據(jù)的綜合評價(jià);五是課堂改進(jìn)的理性升華——從教學(xué)走向教育;六是課堂改進(jìn)的視野開度——小學(xué)校，大場館。

數(shù)學(xué)學(xué)科以結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)，促思維發(fā)展。在校本研修中首先確定“是什么、為什么、怎么做”的問題，并明確了結(jié)構(gòu)化思維在課堂中“明線和暗線”。結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)包括知識內(nèi)容結(jié)構(gòu)化、方法技能結(jié)構(gòu)化和數(shù)學(xué)思想結(jié)構(gòu)化，課堂教學(xué)中教師板書均以“思維導(dǎo)圖”的方式呈現(xiàn)。語文學(xué)科搭建學(xué)習(xí)支架，促思維提升。學(xué)習(xí)支架是根據(jù)學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的需要，為他們提供幫助。英語學(xué)科用“問題”，構(gòu)建有效課堂。在不同的年段根據(jù)學(xué)生大腦的發(fā)育規(guī)律確定了不同的研究方向，同時(shí)將實(shí)施路徑細(xì)化到具體活動(dòng)。以中段為例：“通過問題引導(dǎo)，提升學(xué)生提取信息的能力”，最后學(xué)生通過情景劇、朗誦和歌曲呈現(xiàn)對提取到的信息進(jìn)行理解與運(yùn)用。

雙“課”驅(qū)動(dòng)，立體推進(jìn)。一是將“腦·育”課程納入學(xué)校課程頂層設(shè)計(jì)。學(xué)校課程分為三級課程：國家基礎(chǔ)課程、校本拓展課程和自選定制課程。體驗(yàn)探究式課程包括：項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課程和研學(xué)課程，基于腦科學(xué)的全學(xué)科閱讀和教室課程。其中，大腦的視角注意機(jī)制往往受環(huán)境的強(qiáng)烈影響，因此教室課程關(guān)注兒童的視野，關(guān)注學(xué)生的情緒，讓教室的墻壁與孩子發(fā)生對話。二是以“腦·育”課題，促融合深度生長。目前，學(xué)校的《以腦科學(xué)為導(dǎo)向的小學(xué)生閱讀素養(yǎng)提升的實(shí)踐研究》已經(jīng)立項(xiàng)，隨著課題的研究，腦科學(xué)與教學(xué)的融合也必將走向深度生長。

在腦科學(xué)與教育教學(xué)融合的實(shí)踐探究中，我們以實(shí)驗(yàn)室、試點(diǎn)學(xué)校、試點(diǎn)班級為點(diǎn)，用工具、數(shù)據(jù)、專項(xiàng)訓(xùn)練和課例使之串聯(lián)成線，通過學(xué)科主題研修形成全科融合腦育的面，這些點(diǎn)、線、面實(shí)則是在課題主體框架中，在課題的深度研究中不斷地相互發(fā)生作用。

教育是對人素質(zhì)和能力的提升，學(xué)習(xí)是學(xué)生建立和優(yōu)化高效大腦連接模式的過程，腦科學(xué)的發(fā)展為我們認(rèn)識理解學(xué)習(xí)機(jī)制和過程提供了重要的科學(xué)手段和支撐。在將腦科學(xué)與教育教學(xué)融合的過程中我們也面臨專業(yè)知識、師資隊(duì)伍和實(shí)施路徑等方面的困難，但“想都是問題，做才有答案”，只有在實(shí)踐中不斷摸索才能找到搭建的橋梁和切入點(diǎn)。