腦科學為導向的“三四六”數學教學

楊芳

摘? ?要：數學教學活動是師生積極參與、交往互動，共同發展的過程，“三四六”教學改革充分體現了這一思想。采用“三讓”“四本”“六環節”教學模式，能打破傳統教學模式，使學生成為學習的主體，教師轉變為學習的組織者、引導者與合作者。“三四六”教學改革能夠提高課堂效率，激發學生學習興趣，充分調動學生學習的積極性。腦科學的研究成果也告訴我們，學習的本質就是學習者必須是積極主動的，如果學習者的學習沒有自主性，就不可能有真正的學習。結合實例，就腦科學為導向的“三四六”數學課堂教學提出意見及建議。

關鍵詞：“三四六”教學;腦科學

中圖分類號：G633.6? ?文獻標識碼：A? ?文章編號：1009-010X（2021）20/23-0076-03

義務教育階段的數學具有基礎性、普及性和發展性等特點，重在培養學生的抽象思維、推理能力、創新意識和實踐能力，使學生具備一定的基礎知識和基本技能。然而，數學對數量關系和空間形式的研究，對客觀現象的高度抽象概括，使初中學生倍感困難，不能輕而易舉地習得。這就迫使教育者思考：如何利用好每節課，高效地、巧妙地將學生培養成有一定數學素養的公民。

近年來，腦科學對教育產生了巨大的影響，科學家和教育者們一直致力于研究如何利用大腦的特點，使學習越來越容易被學生接受;如何使學生學習效率越來越高;如何讓教育者更好地利用腦科學的知識指導課堂教學……

課堂是師生交流的主要渠道，傳統課堂上主要采用老師講、學生聽;教師教、學生被教的形式，學生處于被動接受狀態，缺乏學習的主動性和探索的熱情，更不用說創新了。石家莊市第81中學采用“三讓”“四本”“六環節”教學模式，打破了傳統教學。“三讓”，即：讓學生動起來，讓課堂活起來，讓效率高起來。“四本”，即：以學生為本，以人為本，以學為本，以課堂為本。“三讓”和“四本”體現了“以教師為主導，學生為主體”的現代課改理念，它注重課堂的實效性。腦科學的研究成果也告訴我們，學習的本質就是學習者必須是積極主動的。如果學習者的學習沒有自主性，就不可能有真正的學習，所以教師要千方百計地落實學生的主體地位。“三四六”教學，能夠激發學生學習的主動性，實現以學生為主體的教學。

下面具體介紹以腦科學為導向的“六環節”教學。

“六環節”教學，首先要向學生展示“目標導學”。在課堂之初向學生展示本節課的學習目標，包括知識目標、能力目標、情感目標以及本節課的重點和難點。要求三維目標清晰，重點、難點突出。在目標指引下，除了能讓學生有目的地聽講，還能讓學習做到有的放矢，不盲目。當學生們看到課堂目標時，會與之前所學知識產生聯系，但又因有新目的，從而產生探索的欲望。

“自主學習”環節主張明確任務促獨學，質疑自探深思考。腦科學建議教師不能一上來就把新知識教給學生，而是要先了解學生先前已經掌握的知識和經驗。這就要求教師在備課時，不僅要注重課堂知識的準備，更要關注學生已有的知識儲備和學習經驗的最近發展區。而大腦工作時，也會秉承“腦選擇意義”，即大腦要在它原有的經驗中搜索，若所接觸的新知識與大腦里的原有的基礎相關，那么它就以為學習是有意義的，否則就會排斥新知。所以在學生自主學習前，教師的課堂引入既要能激發學生的探知欲，又要顧及學生大腦中原有的知識儲備，只有將大腦里原有的知識與新知識建立起聯系，才能產生真正的自主學習。

腦科學研究表明，腦是“社交腦”，不喜歡寂寞，需要交流，教學中“合作探究”這個環節正符合大腦的社交需求。在各層各類學校的課程改革中，也特別強調了這個環節。只有在小組討論合作學習的過程中，大腦才能完成知識的建構。但是這對教師的課堂問題設置、課堂掌控能力、對學生的了解等都要求極高！在這個環節中不能使討論合作流于形式，只有做到真正的討論，才能激發學生的學習熱情，使學生與學生之間產生思維的碰撞。只有把學生本人學到的信息或知識傳授給別人，才能達到腦保存信息的目的。美國國家訓練實驗室研究證實，不同的學習方式，學習者對知識的吸收率也不同。教師講、學生聽，學生只能記住5%的信息;在老師帶領下，學生念重點知識時，只記得10%;如果利用視聽媒體，學生就能記住20%的信息;在老師示范展示后，學生也只是記住了30%。可見，在這些被動的學習過程中，學生的學習效率是十分低下的。然而，通過小組討論探究后，學生就會記得50%了;當學生親自操作時，對知識的吸收率會上升到75%;如果能讓學生當小老師，把學到的知識教給同學，學生不但能記住90%的知識，而且知識的建構也已基本完成。同時在當小老師的這個過程中，學生更易品嘗到成功的喜悅，為今后的學習奠定積極、自主、上進、快樂的基礎。

在講授“一次函數的實際應用”一節時，小組合作探究讓筆者感觸頗深。

題目內容： “十一”期間，小華約同學一起開車到距家100千米的景點旅游，出發前，汽車油箱內儲油35升，當行駛80千米時，發現油箱余油量為25升（假設行駛過程中汽車的耗油量是均勻的）.

（1）求該車平均每千米的耗油量，并寫出行駛路程x（千米）與剩余油量Q（升）的關系式;

（2）當x=60（千米）時，求剩余油量Q的值;

（3）當油箱中剩余油量低于3升時，汽車將自動報警，如果往返途中不加油，他們能否在汽車報警前回到家？請說明理由.

解：（3）方法一：

∵（35-3）÷0.125=256km>200km

∴能在汽車報警前回到家

方法二：

∵200×0.125= 25L<35L

∴能在汽車報警前回到家

多數學生能利用小學已有知識，通過上述兩種方法比較行駛里程和余油量來判斷，得到能在汽車報警前回到家的結論。

方法三：令x=200時，

∵Q=35-0.125x

Q=35-25=10L>3L

∴能在汽車報警前回到家

方法四：令Q=3時，

∵Q=35-0.125x=3

則x=256km>200km

∴能在汽車報警前回到家

在上述兩種方法中，學生能夠意識到自變量和函數值的意義，并利用它來構建模型做出判斷。這著實令筆者驚訝：經過小組合作探討，學生竟能在初次接觸函數應用時就能利用函數思想。

方法五：令Q≥3時，

∵Q=35-0.125x≥3? ? ?則x≤256km

又∵200<256

∴能在汽車報警前回到家

這種方法除了注意到函數變量的意義，更是將函數與不等式建立了聯系，為下節課“一次函數和方程及不等式的關系”做了鋪墊。由此可見，只要給學生足夠的空間，他們定能“闖出一片天。

在合作探究過程后，課堂力爭做到問題聚焦都亮相，點評與講解者都要面帶微笑，且聲音洪亮。在“展示點評”環節中，因需各抒己見，難免會影響到情緒。但腦科學告訴我們，大腦在環境或情緒不安全時，就會不認知。那么，教師會不會識別和管理自己或者學生的情緒就非常重要了。華盛頓大學的研究人員通過實驗發現，整天受驚嚇的小老鼠的海馬會變小，腦就停止發育。因此，展示點評環節中保持愉悅的氛圍非常必要，要營造一個充滿關愛，不挖苦，支持與被支持的環境，保證同學們的大腦處于認知狀態。同時評價時除了要關注學生學習的成果，更要注重學習的過程，尤其是要重視學生在學習過程中所表現出來的品質、態度、情感。對于這些表現，教師要及時給予鼓勵，肯定或糾偏，幫助學生認識自我。這個過程也是老師自我成長，改進教學及反思的過程。

“達標檢測”是課堂效果的“檢察官”。這個環節力求所設題目有梯度，滿足不同程度的學生，使每位學生都有所收獲。為了調動學生自主性和積極性，教師在設置題目時，不妨給學生留有選擇的空間。比如，老師要求學生可以在不同梯度的問題中分別挑選兩道題來進行測試。這樣，學生們既學會了選擇，也會對自己的選擇負責任，不會盲目地應付，把被動學習變成主動學習，既保留了學生的學習熱情，也達到了老師檢測的目的。

最后一個環節是“總結歸納”。總結歸納不僅是對學生學習成果的檢測手段，更是培養學生總結能力的方法。總結歸納可以幫助學生理清知識的層次結構，準確地抓住知識點的內在本質和外在的完整性，使學生所學知識更系統化。學生對課堂重點、難點、易錯點、技巧和方法進行總結反思，有助于學生強化考查內容、找出致錯根源、明晰解題技巧和方法、提高做題水平。腦科學的研究也表明：“主動從記憶中提取信息，比單純學習更有助于長時記憶的保持。而且，主動地提取練習，甚至能夠比精細加工學習更有效地鞏固學習成果。Karpicke和Blant斷定，提取學習應當被視作學習過程中的關鍵，因為提取行為本身以一種獨特的方式加強了記憶。”“總結歸納”環節，除了應有對知識和方法的反思，還應重視對情感和態度方面的思考。我們可以設置類似下面的問題：1.當? ? ? ? ? ? 時，我發現解決問題更容易。2.當? ? ? ? ? ? ? 時，我對自己感到驚訝。這兩個問題可以引導學生對教學六個環節中的自己進行反思，可以深化學生對本人的認知，并進行肯定或改進，增強成就感，使學生逐步完善自己。

大腦是我們身體上最神秘的器官，利用大腦的工作特點來指引教育者的教學，是一件極具意義的事情。“三四六”教學模式促進了腦科學與教學的統一，提高了學生的學習熱情，提升了老師的教學效果。精心設計“三四六”教學的每個環節，定會使課堂變得高效！