創建“以腦為導向”的課堂

李政濤，中國教育學會副會長，教育部人文社會科學重點研究基地華東師范大學基礎教育改革與發展研究所所長，“生命·實踐”教育學研究院院長，華東師范大學教育學系教授、博士生導師。主持國家重大招標課題“中國特色社會主義教育理論體系研究”等，出版專著《表演：解讀教育活動的新視角》《交互生成： 教育理論與實踐的轉化之力》等，發表論文《中國社會發展的“教育尺度”與教育基礎》等。

通過研究大腦學習的機制并將其應用于課堂教學，有利于教師根據學生大腦發育、學習、記憶的規律和大腦認知活動的規則進行教學，通過“基于腦、適于腦、促進腦”的教學設計，挖掘大腦的學習潛能，使課堂更加貼合學生大腦的發展規律，科學提高教學質量和效率。由此，腦科學成為“讓課堂科學起來”的基本路徑。那么，如何將腦科學研究與課堂變革結合起來，讓課堂成為以腦為基礎、以腦為導向的課堂？

1.將腦科學與學生問題的解決結合起來

學生在學習中出現的很多問題，如注意力不集中、記憶力下降等，都與大腦有關。在一節課里，如何在學生處于注意力集中的高峰期時，使學生掌握課程的精華與要旨？如何在學生注意力下滑時，幫助學生保持學生的學習興趣，繼續投入課程學習？有研究嘗試在課堂上讓教師與學生全部戴上簡易的無線腦電極帽，觀察兩者大腦同步性的變化。結果發現，不管是教育者和被教育者之間的腦電同步性，還是被教育者之間相互討論時的同步性，都可以預測最終學習效果的好壞。借助對大腦的腦電信號的分析，有助于課堂上的教師隨時知曉學生的精神狀況。這樣的腦科學研究成果，為教師如何根據學生大腦注意力的變化調整課堂的教學內容和方式提供了科學依據。

2.將腦科學與教學目標的確定結合起來

激發學習動機：激活大腦的“情感系統”，喚醒情感的認知功能。人腦系統中存在一個“情感控制中心”，當人的情感生成之后，大腦隨之加工處理、領悟、表達，進而使人作出決策，解決問題。情感具有認知功能，能夠促進學習。教師適當的鼓勵或激勵，會引發學生大腦的情感激勵系統分泌相應的化學物質來激勵自身，使大腦感到愉悅，同時在學習新鮮刺激、探索聯結和反饋的過程中，大腦會得到滿足，由此成為積極的信念、豐富的情感及學習的內在動力產生的源泉。

促進深度學習：在腦功能組織與深度學習之間搭起橋梁，讓學習在課堂上深度發生。心理學將智力分為晶體智力和流體智力，前者重視知識的累積，后者重視信息的加工與表征。流體智力與腦科學研究高度重合，腦科學的研究也關注大腦的知識獲取與表征、信息加工、目標指向的執行控制等能力。在課堂轉型過程中，以記憶為主的晶體智力所扮演的角色被弱化，同時不斷強化情緒動機、反思與批判力等流體智力的特點和作用，以此推進深度學習的發生。

培養高階思維：激活大腦的思維發展潛能，提升學生思維能力。深度學習所指向的學習高級目標，其核心是促進學生的思維發展，激發學生的腦潛能。深度學習要求學生主動積極地投入到學習過程之中，發揮分析、反思、統籌、批判、創造等個人能力，深層次地思考和解決問題。

推動終身學習：持續保持大腦的活力，養成終身用腦的習慣。研究發現，在腦發育的過程中，如果神經元沒有在適當的時候得到利用，它們產生聯結的能力就會消失。這個過程被稱為“神經修剪”，它導致人的智慧不斷丟失。在這個意義上，終身學習，就是終身用腦。

3.將腦科學與教學內容的設計結合起來

一旦以腦科學知識為依據，教學內容的選擇與安排就有了新的指向和要求。

一是以促進左右腦的協同整體發展為導向，選擇教學內容。人的大腦分為左腦和右腦，都各自擁有自己的特性，但兩個腦半球一直處于協同工作的狀態。正因如此，人們才只會產生對世界的一種看法而不是兩種。

以往課堂教學內容設計中，存在“重左輕右”的傾向，較為注重學生抽象思維能力的培養，如著重培養學生的閱讀能力、書寫能力和數學運算能力，相對忽視學生形象思維能力的培養，如缺乏必要的教學情境設計，這不利于學生左右腦的協同工作，影響學生創造能力、想象能力的提高和智力的全面發展。因此，在進行教學時，應設計一定的教學情境，加強與學生生活實踐的聯系，訓練學生的雙側腦半球，以達到事半功倍的效果。

二是遵循大腦認知思維過程，強化教學內容的整體聯系。腦科學研究表明，在關注細節之前，大腦會優先處理一般概念。在課堂教學中，如果教師先教授一些概念性知識，將能促使學生在理解內容時成績提高40%。以單元教學為例，在明確了一個單元的內容標準和學習目的后，教師可通過視覺呈現的方式給予學生所教內容的“宏觀概念圖”，如類似于思維導圖的圖表等，讓學生建立起知識相互聯系的整體性觀念。

4.將腦科學與教學環境的創設結合起來

在腦科學看來，學習是一種身體與環境之間的連接，這種連接使得有機體能夠對變化著的環境作出適當的反應。學生與外部環境的不斷互動及其獲得的經驗會影響腦和心理的發展。理想的課堂環境帶給學生安全感、歸屬感、參與感、興奮感和真實感，能夠形成促進學習的積極情緒氛圍。

安全感是所有積極情緒的前提。在安全的環境下進行學習，腦釋放的化學物質，如氨基酸類（使大腦興奮或抑郁）、單胺類中的多巴胺（促進大腦高級信息的加工）等，有益于大腦納入新的知識和經驗。課堂的安全感，來自于教師對學生的鼓勵、信任和尊重。

例如，在單元教學中，對于每一個新的學習單元，教師可以通過日常活動、儀式和積極交流等方式，為學生營造一種支持性的課堂氛圍，確保學生處在恰當情緒水平上投入到所學習的內容中。

5.將腦科學與教學方法的選擇結合起來

腦科學研究發現，人腦是一個情緒化的過程。面對各種信息，大腦會先意識到具有強烈情緒內容的信息。對于學生而言，如果情緒與學習任務相關，這種情緒就能夠有效地促進學習知識的獲得。如何發揮情緒對于教學的促進作用？

一是讓學生積極參與教學的全過程，如參與教學目標的設計，以此調動其學習的積極性和投入的情緒，進而提升學習效果。這種參與感將提升學生的主人翁意識，使隨后的學習變得有意義，也能使他們建立一種與學習內容緊密相關的情緒。

二是在學習內容與學生的生活和興趣之間建立聯系。鼓勵學生盡可能地關注自己的興趣和激情，讓學生知道要學習的內容與日常生活有緊密的聯系，讓學生感覺學到的東西更有意義、更有趣。可組織學生模擬實驗、實地考察、針對某一歷史或時事開展辯論賽等可以充分釋放學生情緒的活動。

三是提出并教會學生解決開放性問題，促進學生情緒參與。例如，針對某一主題，教師可以讓學生完成相關知識的作品集、項目和小組活動。當學生參與解決開放性問題時，學生會在走彎路、犯錯誤和重新找到學習路徑的過程中，體驗到豐富的情感，積累寶貴的情緒記憶，形成一個強大的、多功能的情緒鏈和敏銳的學術直覺。

6.將腦科學與教學評價的改革結合起來

一方面，在進行教學評價改革時，應充分發揮多巴胺獎勵效應。

首先，注意創造機會，讓學生感受到成功的愉悅感與滿足感。課堂教學評價要做到精細化，發揮評價的激勵和改進作用。教師可以使用各種文件夾展示學生的進步和努力，對學生實施增量評價。當學生真切地感受到自己一點一滴的進步和成長時，大腦內就會釋放大量的多巴胺，產生愉快的情感體驗，從而進一步激發學習的動機和欲望。

其次，注意采取多種評價方式，通過對不同層次學生提出針對性要求，制定差異化評價標準。教師的目標是讓所有的學生都參與并投入到活動中去，讓所有學生都能看到自己的成長和進步，使多巴胺獎勵系統在每個學生身上都能發揮作用。

再次，注意課堂教學評價的及時性。形成性評估和糾正反饋是促進長期記憶、發展推理和分析執行功能的有效手段。在課堂上，教師對學生進行及時測試有利于教師掌握學生的學習情況，及時調整和改變教學計劃。這種方式可以使學生不至于因困惑而感受到挫敗，陷入抵抗、逃離或是呆若木雞的狀態。同時，由于測試要求所有的學生都參加，就可以減少他們參與活動的焦慮感。

另一方面，在推動基于深度學習的評價創新時，還應充分利用大腦的情緒控制機制。

情緒對于意義的構建與注意力的集中具有重要作用，而且它能夠形成自己的記憶通路。它對學習者的健康和學習的作用至關重要。因此，教師對學生學習的評價不僅需要將情緒控制納入評價范圍，還應該不斷地進行創新性評價。在信息技術變革的推動與支撐下，今天的課堂可以運用AI技術、可穿戴設備進行實時測評。這些對情緒的評價有利于進一步對大腦化學物質釋放進行評估，同時也有助于為教師診斷自己的教學成效提供及時反饋。

腦科學在課堂上的運用，既彰顯出課堂科學化的一條基本道路，也展現出教師專業發展的新路徑：在課堂中，洞悉腦科學的奧秘，運用腦科學的成果，變成自身的教學新素養和新能力。

編輯 _ 李剛剛" " " "配圖 _ 陳孟宇