以腦科學為導向的課堂教學

曹璇 李宜芯

“以腦科學為導向的課堂教學”的分論壇本著“智能時代，‘腦·育’讓學習可見”的主旨，吸引了來自全國各地的專家和教師在線上線下同時參與會議，就腦科學與一線教育教學方面的熱點問題進行探討。論壇由成都市教育科學研究院院長、成都未來教育家聯盟理事長羅清紅主持，匯集了以北京師范大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授薛貴，四川大學華西臨床醫學院/華西醫院黨委書記、主任醫師張偉，成都市東城根街小學教育集團書記、校長賴晗梅為代表的業內專家和一線教師。本論壇討論的議題和內容不僅聚焦學術前沿，且在各地著手推進“雙減”政策之際具有極強的現實意義。

以腦科學為導向的課堂教學效果提升

從腦科學的角度看，教育的實質是建構人的大腦。與傳統課堂教學相比，以腦科學為導向的課堂教學更加注重學生學習目的的主體性、學習過程的動態性、學習方式的多樣性等，從而實現高效而可持續的課堂教學效果。本論壇現場呈現了兩堂真實且以腦科學為導向特征鮮明的小學教學課堂，一堂聚焦大腦基礎認知能力的訓練，一堂體現學科教學中的融合。兩位老師的授課風采與同學們踴躍的課堂參與交相輝映，受到了與會專家與老師們的一致好評。

成都墨池書院小學心理教師鄧琳雙分析，注意力作為一種基本認知能力，眾多研究發現，其對兒童學業能力、其他認知能力、甚至社會情緒發展均具有重要影響。然而，現代社會高速發展，物質環境愈加豐富，大量電子媒體、海量信息涌入學習場景，兒童大腦功能、認知能力尚未發育完善，容易受到外界的干擾，無論是被動還是主動的注意過程中，分心現象都較為普遍，從而導致思維不連貫、學習效率低、作業拖沓等后果。在《捕捉螢火蟲——腦科學視域下小學生集中注意力訓練課例》中，鄧琳雙以注意分散的兩種不同加工腦機制（自上而下和自下而上）為理論基礎，綜合使用游戲、討論、閱讀、訓練等教學方法，以尋找螢火蟲—鎖定螢火蟲—捕捉螢火蟲三個教學環節為明線，以自動注意—主動注意—控制注意為暗線，將注意相關的腦科學知識和積極的大腦塑造觀貫穿課堂始終，從而引導學生了解注意分散的普遍性及集中注意的腦機制，幫助學生探索、訓練和掌握增強注意力的基本方法，激發學生主動提升大腦能力的積極性。在“腦·育”課堂的探索和打磨中，鄧琳雙認為有兩個難點，從教學設計上講，在腦科學相關研究眾多且持續更新的背景下，如何保證課堂腦科學知識的科學性和表述的嚴謹性;從執教過程上講，需要教師儲備充足的相關腦科學知識以澄清、反饋、補充，甚至糾偏學生的已有認知。

成都市龍江路小學教師陽艷霞對基于學生思維力培養的腦科學與學科融合的課程有獨特的見解。作為一名專家型數學教師，陽艷霞認為，數學思維是以數學物象為對象，以數學語言符號為載體，并以認識和揭示數學規律為目的的一種思維。在《腦力大比拼——腦科學視域下小學生數學思維力培養課例》展示中，陽艷霞選取數學課堂中的經典游戲“算24點”為教學載體，鞏固學生四則運算能力的同時，在游戲中探索思維過程，啟發學生利用樹形圖將解決問題的主要思維過程顯性化，促進順向思維和逆向思維的發展，提高分析解決問題的能力。繼而，在思維過程中融入腦科學知識。引導學生了解與數學學習相關的大腦科普知識，幫助學生樹立主動關注自身大腦發展的積極意識。陽艷霞指出，大腦的發展與教育無處不在，在課堂教學中做到學科與腦科學的無痕結合，是未來學科“腦·育”課程的前進方向。

以腦科學為導向的學生學習環境的優化

腦科學的研究者從關注課堂呈現到課程建構，再到“腦·育”成為一種浸潤學生身心健康發展的校園文化、學習環境，這種從細微處層層遞進是研究者實踐探索的例證。賴晗梅校長從中觀的學校管理視角向大家交流了東城根街小學在經過三年“腦·育”實踐后的課程設計與學習實踐的成果凝練。在以腦為導向的課程設計中，東城根街小學以形成“閱讀腦”為抓手，構建了以提升“腦五力”為主的基礎課程、以培育“閱讀腦”為特色的輔助課程和干預“特質生”所開設的定制課程三個方面組成的“腦·育”學力課程體系。這種課程設計也有效印證了薛貴教授基于科學使用測評結果的學校課程設計（腦育專題訓練課）、學科成績分析（學科融合）、特殊學生的干預訓練這三種途徑的學理框架。在以腦為導向的學習設計方面，東城根街小學基于腦科學的PBL——《藍色海豚島》全學科整本書閱讀實現了基于課程目標、跨越學科邊界、培育閱讀大腦等設計意圖。例如在項目式學習“海豚島的音樂夢”，是以音樂為主導學科，語文和美術為參與學科，將“音樂不僅僅是關于創意和想象力，還是關于大腦整體思維的建構”作為腦科學的支撐觀點，同學們在三位老師的引導下達到了創編四幕歌舞劇的學習成果。

對于教育者而言，正確認識腦的發展規律，才能知道如何正確地“因腦施教”。張偉教授從醫學、心理學的視角，論證了如何在家庭、學校、社區、社會中關注學生的心理健康與心理調節，從而給青少年創設減負增效的學習環境。他從“WHO—兒童青少年心理健康的標準”出發，以腦的神經發展與發育機制為理論根基論述了“睡眠管理與記憶、睡眠運動與情緒、智能和成就的關鍵組成”。發展心理學教授阿黛爾·戴蒙德（Adele Diamond）認為，學業失敗的禍根在于兒童不能控制自己的快速情緒和認知沖動放慢，因此，智能和成就的關鍵組成在于“慢下來”，從而使得包括集中注意力、忽視干擾、記住并使用新的信息、規劃行動、修改計劃、抑制沖動想法等執行功能開始發揮作用。進一步，張偉教授提出了良好睡眠、友善學校環境、親密親子關系與兒童身心健康成長的正相關性。

以腦科學為導向的教育教學路徑改革

“雙減”政策明確提出：課堂是教育教學的主陣地，要向“45分鐘”要質量、要效率。“腦科學與教育”在當前“雙減”政策的導向下，對于我們反思傳統教育，探索更加完善的教育方法，全面推進五育融合，具有重要的指導意義。薛貴認為，腦科學賦能教育的要義在于為未來培養人才、增強學習能力和提高學習效率。基于腦科學的學習力結構由強大認知能力、有機知識體系和持久學習動力組成。在此基礎之上，腦科學與教育的深度融合目前有四種已驗證的路徑。

一是通過評價診斷發展基于腦科學的學生學習能力畫像。斯坦福大學的德里（Ian J. Deary）做了一個實驗，如果花幾分鐘告知孩子的大腦是可通過訓練提升的，將會促進他們的成長性思維的增長，他們學業成績會有顯著的改善。薛貴教授進一步指出，我們的學習過多關注于人之外、甚至幾億光年之外的事，反而忽視了對自身和自我情緒的關注。我們的大腦是高度特殊的，每一次自主學習活動都會使它更加強大。

二是借助課程建設來建設腦與教育全面融合的新課程體系。薛貴教授表示，我們要審視課程是不是符合孩子大腦發育的規律，是不是有助于培養學生有機的知識體系，是不是有助于訓練提升學習者的認知，是不是讓他的學習動機得到了提升。項目學習的優點在于能讓孩子們跟真實世界相融合，因為在人腦里面，知識的存儲是沒有學科界限的。從創新思維的培養來講，創新首先來源于有機的知識體系，其次創新需要打破常規，需要學習者把知識進行整合從而產出新的洞察，在這背后是學習者創新動力的支撐——因為創新意味著風險和不確定性，所以需要培養學生對創新動機的持續。

三是打造腦科學的普及和應用的物理空間。目前的腦科學物理空間主要有腦育課程教室、測評訓練中心、發展指導中心以及大腦科普基地，在學習空間里，我們可以開展放置基于腦的高效學習裝置、基于腦科學的VR訓練系統以及大腦云平臺等，使腦科學在學校生根落地。

四是促進教師腦科學素養發展的培訓體系。一方面通過對教師進行腦科學專項知識培訓，讓他們更好地指導日常的教學。另一方面培養教師基于積極探索的科研品質。