智能時代，腦育讓學習可見

羅清紅

讓學習可見：破解課堂教學黑箱

學生經歷學習獲得心智的成長，這一過程及其機制始終處于隱蔽狀態。從蒸汽時代的實驗科學、電氣時代的理論科學、信息時代的計算科學到智能時代的數據科學，都在努力探索學生學習機制，以提升教育效果。

元分析方法的嘗試。2009年，澳大利亞墨爾本大學哈蒂教授（John Hattie）出版了《可見的學習》（Visible Learning），英國《泰晤士報高等教育副刊》稱哈蒂發現了教學的“圣杯”。哈蒂應用元分析方法，通過綜合800多項關于學業成就的研究，對“課堂教學黑箱”進行解碼。因此，哈蒂將其成果命名為“可見的學習”，意謂“看見”了存在于“課堂教學黑箱”中的習得過程及轉化機制。

腦科學的探索。腦是學習器官，學習是腦的功能，腦科學為探索“大腦如何進行學習”提供了可能。人工智能時代，通過解碼大腦信號、實現腦機交互，我們能控制機械手臂完成喝水等行為;通過揭示并模擬大腦的工作方式，我們讓機器和算法擁有智能。腦科學帶來了腦機交互和類腦計算的驚人成就，其最關鍵的應用領域還是在塑造人腦本身，任何知識獲取、技能培養、習慣養成和行為變化，其背后都是對神經連接模式的塑造。因此，腦科學將促進學習目標、學習內容、學習方式、學習評價、學習技術的系統變革，有助于逐步打開“課堂教學黑箱”，“看見”學習的習得過程及轉化機制。

打開黑箱：成都“腦·育”實踐

推進腦科學研究成果在教育實踐中得到廣泛應用，不僅有利于提高學生的智慧，發展學生的大腦潛能，也將為實施課程改革、促進教師發展和完善教育評價等帶來新機遇。“學會學習”作為中國學生發展核心素養之一，涵蓋樂學善學、勤于反思、信息意識等內容，對學生學習方式、教師教學方式有重要影響，是評價教學目標和促進學生發展的重要內容。成都“腦科學與未來教育”（以下簡稱“腦·育”）研究與實踐基于智能時代背景，聚焦以腦科學為導向的“學會學習”核心素養培育問題，探索基于腦科學的“課堂教學黑箱”中的習得過程及轉化機制。

“腦·育”評價在開展。教育質量提升既依賴于教師“教”的能力，更依賴于學生“學”的能力，特別是學生的基礎學習能力，包括注意力、記憶力、自控力，以及語文、數學等學科的基礎學科能力。基于腦科學的學生學習能力提升，有助于促進教育質量的內涵式發展，解決學生學習發展后勁不足的問題。

一是測評總體概述。為了解成都地區試點學校和區域整體的學習能力發展的總體情況，為以腦科學為導向“學會學習”核心素養培育研究提供數據支撐，我們和北京師范大學認知神經科學與學習國家重點實驗室專家團隊合作，運用認知測評、問卷調查和腦機設備等技術手段開展專項調研，收集學生的認知能力（注意力、記憶力、思維力、反應力、自控力）等基礎學習能力，以及語文和數學等學科基礎能力的數據，對成都地區5173名學生（試點校：2396名小學生、674名初中生;對照校：2039名小學生）的學習能力發展現狀進行摸底及大數據分析。

二是測評數據分析。學習能力測評總體考察了學生注意力、記憶力、思維力、反應力、自控力等五大學習能力得分的分布情況，以小學為例，注意力平均得分為 99.1，低于全國常模平均分;記憶力平均得分為 100，和全國常模平均分相當;思維力平均得分為100.4，和全國常模平均分相當;反應力平均得分為 101.3，高于全國常模平均分;自控力平均得分為100.1，和全國常模平均分相當。此外，還發現學生綜合學習能力發展不均衡，亟待提升、有待改進的比例達60%，因此要采取措施讓這部分學生全面提升。

三是測評結果建議。總體發展建議：重視對學生基礎學習能力的發展性評價;尊重學生大腦發育與學習規律;完善促進學生學習能力發展的課程體系;強化特殊學生的專項學習能力訓練。具體措施建議：加強對全體學生在前額葉成熟方面的針對性干預;加強腦科學課程建設，推動腦科學與教育實踐的有機融合;為不同學生提供個性化的教育內容和訓練計劃;提升教師基于腦科學教學的意識、知識和能力。

“腦·育”行走在課堂。“教育可以塑造大腦”這一結論揭示了教育和學習的重要性，腦科學有助于發現學習者個體之間存在的差異，并在此基礎上告訴教師應施以什么樣的教學內容。因此，鼓勵一線教師利用腦科學研究成果來研究并解決教育教學中的實踐問題，開展以腦為導向的課堂教學過程優化，探索“因腦施教”的有效教學策略、模式、方法或途徑等，開展了系列“腦·育”研究課研討活動。

一是“腦·育”先行課研討活動。2019年12月3日，開展成都市“腦·育”先行課研討活動，成都市龍江路小學數學教師陽艷霞執教《腦力大比拼——計算24點》;成都市東城根小學語文老師彭秋玥執教《閱讀腦里的記憶密碼》;成都經開區實驗小學英語老師熊婷宇執教的《I can remember 記憶大比拼》;成都市墨池書院小學心理老師鄧琳雙執教的《情緒特工指揮官》。

二是“腦·育”優秀課例評選。2020年11月，開展“腦·育”優秀課例評選，參評課例包括：認識大腦及大腦五力（注意力、記憶力、思維力、反應力、自控力）的專題訓練課、結合具體學科具體學段內容的腦育融合課，17所學校共申報了33節“腦·育”課例，評出一等獎13項、二等獎12項、三等獎8項。

三是編撰《成都市“腦·育”優秀研究課例集》。將腦科學原理和方法運用到教學實踐，需要高校、教科研機構、一線學校和教師的緊密配合、大膽實踐和及時總結。因此，將典型優秀“腦·育”課例匯編成冊，包括腦與思維力、注意力、記憶力、控制力、反應力研究課例，以最終實現讓“每一位教師都是腦科學專家，每一個教室都是腦科學基地，每一節課都是腦科學實踐”的目標。

“腦·育”變革在行動。腦科學研究為改革教學方法、創新教育方式提供了重要的理論依據。智能時代，基于大腦的結構功能特點和時代需求，學校需要系統變革師資培養、課程建設、課堂變革和學生評價等多方面內容。以成都經濟技術開發區實驗小學校“因腦施教”的系統變革為案例，探索如何基于腦科學的研究，實現促進整個學校生態的變革，實現“學生學習可見”。

理念轉換：從因材施教到因腦施教的科學測評。基于學生大腦基礎學習能力測評數據、學科核心學習能力深度篩查數據，聚焦學生思維力培養。

師資培養：從協作型到專業化的跨學科學習共同體。開展課例觀摩、課題研究、讀書分享、技能訓練、培訓交流、專家指導等多種活動。

課程升級：從知識連接到融會貫通的腦育課程體系。包括聚焦“頭”的開腦洞課程、聚焦“心”的開心課程、聚焦“手”的開創課程。

課堂行動：從環境改造到學力提升的課堂變革。包括基于科學用腦的環境改造行動，基于注意力10分鐘法則的長短課規劃，基于多感官學習的思維可視化工具運用，基于研究性學習的“小先生制”，基于大腦發育的“一動一靜”腦育特色課程。

聚焦思維：從課型設計到實踐操作的思維3課模型。包括思維訓練課（思維預熱—腦育學習—思維訓練—展評提升）、學科融合課（思維預熱—合作建構—展示體驗—拓展提升）、綜合輔助課（思維預熱—合作建構—展示體驗—拓展提升）。

破解“課堂教學黑箱”，讓學習可見，是一代代教育人前赴后繼的追求。腦科學研究為解碼心智成長秘密提供了切實可行的思路，成都教育人立足課堂實踐，做了一些有益的探索，希望有助于腦科學與教學場景的深度融合，實現“讓腦科學從實驗室走向教室”的夢想。