運用“腦科學”理論打造優質、高效、快樂課堂

琚穎

“腦科學”是研究腦結構和功能的科學。過去我國小學科學的教學模式較為刻板、枯燥，學生往往是被動地吸收知識，再加上課業壓力大等情況，使得小學生在思維發育上提前進入了青春期，腦緣系統發育不足，獨立思考、專注力、創造力等方面較為薄弱。為了更好地促進學生健康成長、全面發展、綜合提升，當前小學科學教學有必要了解和學習“腦科學”知識，參照“腦科學”相關知識，遵循人腦發展規律，打造更有效、更優質、更合理的小學科學教學模式。本文將分析和探討“腦科學”背景下小學科學有效教學的實踐策略。

一、寓教于樂，打造趣味科學課堂

在開展小學科學教育過程中，教師需結合“腦科學”知識，對原有的教學模式、教學內容、課堂活動進行調整和改進，著力培養學生積極、健康的學習態度，促進學生知識、技能、情感、認知、思維全方位發展。在成長和學習過程中，假如學生面對的壓力過大，大腦就會負載，執行系統會“斷線”，導致學生無法高效地思考和學習，同時也會使他們產生情緒不穩定、專注力下降等問題。為此，在小學科學課堂上應營造輕松、快樂的學習氛圍，以興趣為引子，抓住學生的注意力，打造有趣的科學課堂，將學習壓力調節到合理范圍，從而進一步提高學生大腦的發育水平。

舉例說明，在教授教科版小學科學三年級上冊《觀察云》這課的時候，教師可借助繪本閱讀、自然活動等形式激活學生對于云的好奇心，進一步探究云是怎樣形成的以及如何通過云的形狀去預測天氣，辨云觀天。首先，教師可以通過數字多媒體設備帶領學生一同觀看繪本《手繪云圖》。這是一本專注云的科普讀物，用清新細膩的手繪向學生展示了28種常見的云，由中國氣象局專家審讀推薦，每種云的紋理、在天空中的色彩都極為真實、美麗。在欣賞美麗云朵的同時，學生還可以借助這本書了解每種云的名稱。在看完繪本之后，教師激趣導入：“這些云朵是不是很美麗、很特別呢？你們平時留心觀察過云的形狀嗎？大家想知道云是由什么組成的嗎？今天，就讓我們一起走進云的世界。”其實在日常生活中，學生對于天氣現象本就比較好奇，再加上科普繪本的導入，學生對這節課的內容就更感興趣了。接下來，在教師的引導下，學生系統化地了解氣象學家區分積云、層云和卷云的方法。鼓勵學生發散思維，在過去幾課所學知識的基礎上展開聯想，教師請學生發表他們對云分類的思考，以正面反饋和表揚的方式營造良好的課堂氛圍。即使學生說錯也沒關系，善于思考，勇于提問，及時反思和總結，既能夠培養小學生的科學探究能力、思辨能力、聯想能力，還有助于提升他們學習科學的信心，營造輕松愉快的學習氛圍，促進學生大腦的活躍。

二、鼓勵實踐，引導學生參與實驗

小學生正處于腦緣系統發育的關鍵時期，學生如果面對過大的壓力、過重的課業負擔，他們腦緣系統發育會不充分，那么他們在后續成長過程中會暴露出一系列情緒、能力方面的缺陷，不利于學生綜合素質的良性發展。因此，小學科學課需要在教學計劃的基礎上進行改革與優化，以腦為導向，為學生構建積極良好的學習氛圍，設計有趣的實驗操作環節，讓學生能夠在科學課堂上獲得快樂、充實、豐富的學習體驗，鼓勵學生觀察、分析和思考，透過現象看本質，懂得如何去拓展和應用知識，并進行綜合評估。妥善利用和參考“腦科學”理論，打造優質、高效、快樂的小學科學課堂，讓每個學生都能夠真正享受到學習的樂趣，收獲知識與成長。

以教科版小學科學四年級下冊《點亮小燈泡》這一課為例。本節課的教學任務是帶領學生探究電，要讓學生初步認識到小燈泡的基本構成、電流是如何通過小燈泡內部的，并開展有趣的實驗，讓學生嘗試點亮小燈泡、讓小燈泡發光。在“腦科學”背景下，教師需要突出學生在實驗環節中的主體地位，開發學生的主動性和創造性，鼓勵他們勇敢嘗試、大膽探索、善于思考、積極開拓，創設良好、高效的學習環境。首先，教師播放微課程視頻，以生活中各種美麗的燈光場景視頻進入課題，激發學生的好奇心。接著進行隨堂提問：燈泡為什么會發亮？讓學生帶著問題進入課堂，并引導和啟發學生在觀察中自己尋找答案。教師剪開小燈泡的金屬螺紋，提醒學生觀察小燈泡的結構。在實驗環節中，要求班級學生以三人分組的形式，仔細觀察、動腦思考、互相合作、開展實驗，連接電路，點亮燈泡。經過不斷的嘗試、反思和總結，學生成功點亮了小燈泡，并從中探索和總結出燈泡發亮的原理。教師隨機邀請幾組學生上臺重新演示小燈泡點亮過程，并進行簡單的分享、說明。引導學生將實驗環節與課本上的原理真正結合到一起，相互驗證，根據“腦科學”的理論，聽覺腦區太小，單純講解很難讓學生聽進去，而實驗與知識結合的方式會讓學生擁有視覺感受和親身體驗，對于電相關知識點的記憶會深刻很多。讓學生上臺重新演示和解說，是借鑒了費曼學習法，對學生大腦各區都進行了充分調動，借此提高小學科學課堂的教學效率。

三、自主學習，巧設科學合作任務

為了提高小學科學課堂的授課質量，讓學生全面發展，增強自信，愛上學習，教師可參照“腦科學”的相關理論依據，在課堂上設置豐富多樣的自主學習環節，適當留白。鼓勵學生以團隊合作的方式去思考、分析、探究科學知識，與同伴一起交流、討論、合作、互助，促進他們大腦各功能區塊的平衡發展和協同工作。緊扣科學課各單元的知識點，巧妙設計開放式的自主學習任務，提高學生的專注力、記憶力、想象力、觀察能力、推理能力等認知能力，同時促進他們社會性與合作精神等非認知方面能力的發展。

以教科版小學科學四年級上冊《制作我的小樂器》這一課為例，本節課安排學生自己動手制作一個簡單的樂器。在學習過本單元前7課的基礎上，學生了解了聲音是如何產生、如何傳播的，同時還探究了樂器的發音秘密，掌握了樂器發出高低不同聲音的科學原理。在已學知識點的基礎上，本節課教師將指導學生發揮創造能力和動手能力，結合之前所學的聲音原理，制作屬于自己的一件小樂器。為了讓學生更加積極、主動地參與制作活動，以小組為單位，合作設計、制作、調整、展示、說明，將掌握的科學知識和原理真正融入實踐操作中。每個小組首先需要互相討論，選擇自制樂器的基本類型，例如，吹奏類、敲擊類、琴弦類等。選定主題后，學生需要互相討論，畫出樂器設計稿，定下制作材料，然后開始動手制作。學生別出心裁，揮灑創意和想象，提出了許多有趣的設計方案，如，小吉他、自制響板、自制排簫、尤克里里、手風琴等。教師則會與每個小組交流，為學生提供技術上的指導，督促學生不僅要考慮到樂器的外形，同時也要兼顧發聲和音色，真正將之前學到的樂器發聲的科學原理融入進去。在這節實踐操作的科學課堂上，學生的想象能力、創造能力、動手能力、思維能力等都得到了充分鍛煉，合作項目給予學生適當、自主的學習機會，不僅使得學生舉一反三、知行合一，同時還促進了他們大腦和相應能力的良性發展。在和組員、教師交流的過程中，學生的社交能力、溝通能力、表達能力也得到了相應的增強。輕松愉快的課堂氛圍能夠影響學生大腦的發育和學習，為他們的全方位發展奠定了良好的基礎。

四、多元評價，挖掘學生自身潛能

科學教師需要從學生的實際情況出發，根據小學生大腦的發展規律，結合全腦教育理念，采取多元化、綜合性的教學評價模式。在科學課堂上積極鼓勵學生，提高學生的主動性，及時反饋，耐心引導，多加表揚，讓學生真正愛上學習，愛上科學，使得每次小學科學教學都能夠取得更好的效果。科學施教，科學育人，讓“腦科學”知識為小學科學課堂賦能，為學生的全面發展助力。杜絕教師專制、“一言堂”情況的發生，盡可能多地與學生交流，聆聽學生的想法和觀點，采納學生的意見，挖掘學生自身的學習潛能。

“教師教學藝術的最高境界，就是喚醒學生對創新表達和學習知識的樂趣。”小學科學課堂可借鑒“腦科學”相關理論，除了傳授給學生科學知識與技能之外，還要有意識地開發學生的思維能力、語言表達能力、社交水平等，對學生加以鼓勵和表揚。從多維度、多角度去考查學生在科學課堂上的表現，而不是單憑一時的成績來評判學生，為學生構建良好的學習環境、愉快的教學范圍、良好的師生關系，幫助學生樹立學習科學的信心，加速腦功能的提升。教師在教授科學知識時，要學會應用“腦科學”，抓住學生學習的“敏感期”和“關鍵期”，根據大腦發展的“可塑性”特點去設計教學活動，調整教學評價方式。例如，科學教師可為學生量身定制學習目標，為學生提供課內外豐富的自主學習材料和開放式學習任務，鼓勵學生擁有繼續學習和終身學習的信心，以促使學生的大腦發生可塑性變化，并將學習成果固化下來。假如有個別學生跟不上的情況，例如，混淆知識點、前學后忘等，教師就可以根據學生的實際情況做出調整，降低要求，將科學課的重難點進行細化、簡化，幫助學生加強記憶和理解，以鼓勵與激勵為主，讓學生逐漸建立自信，有了自信之后，他們就有了主動學習的熱情，學習積極性就更高了，學習效率也會隨之提高。在小學科學教學期間，依托“腦科學”，打破常規，尊重學生腦部發育和認知規律，讓學生在輕松、自由、愉快的氛圍中走進科學世界的大門。教師只有正確認識腦的發育和小學生的認知發展規律，才能夠真正理解學生，更高效地引導學生成長和進步，精心設計科學課堂教學策略，讓學生具備持續的學習能力和探索熱情，學得好，學得快。

總而言之，我們應當尊重“腦科學”和教育學的科學規律，在小學科學教育進程中，創造適宜學生學習的良好環境，適當調整教學內容，設計趣味性強的學習模式，樹立多元化的評價觀。引領學生更高效地學習、更快樂地成長、更全面地發展，充分感受到科學課的樂趣與魅力，避免學生過度勞累、學習壓力過大，根據“腦科學”研究成果，切實提高小學科學課堂的教學水平。