腦科學視角下的基礎教育課堂教學策略

摘" "要：腦科學，作為一門深入探究大腦結構與功能的綜合性學科，對優化基礎教育階段的課堂教學方法和提高學習效率具有重要意義。通過背景分析、應用研究與效果評估，明確元認知、注意力調控、記憶力提升、情感激發和創造性思維培養等五種基于腦科學的課堂教學策略以期激發學生的學習興趣和提升認知效率，進而達到提高教學效果，推動學生自由全面發展的教育目標。

關鍵詞：腦科學；課堂教學；策略；學習效率

中圖分類號：G421" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1009-010X（2024）36-0056-04

腦科學，又稱神經科學，是一門研究大腦及其功能的綜合性學科。它涵蓋了神經生物學、心理學、計算機科學等多個領域，旨在揭示大腦的結構、功能以及工作機制。腦科學研究特別關注大腦的認知過程，為我們揭示了人類學習的神經機制，包括記憶、注意、情感等方面的原理。這些原理與課堂教學密切相關，能夠為課堂教學提供有力的理論支撐。開展基于腦科學的課堂教學研究與實踐，將腦科學理論與基礎教育課堂教學有效嫁接，就可以更好地認識腦、開發腦、保護腦、營養腦，使學生的左右腦協調發展、功能互補，實現形象思維與抽象思維的結合、情緒與智能的統一、智力與人格的整體發展?？梢哉f，基于腦科學的課堂教學就是我們孜孜以求的全人教育、素質教育和終身教育，其目標是“整體的人”的發展，即思想品德、智力、情感、態度、價值觀及行為習慣的和諧統一。這對于創新和優化課堂教學，落實學生發展核心素養具有重要意義。下面具體論述腦科學理論在課堂教學中的應用策略。

一、元認知策略

（一）元認知策略的定義與特點

元認知策略是指個體在認知過程中，對自己的認知活動進行自主監控、調節和反思的策略。它涉及到學生對學習任務的理解、學習方法的選擇、學習過程的監控以及學習結果的評估等方面。它有以下幾個特點：首先，它是個體主動調控認知過程的表現，體現了學習者的自主性；其次，它關注學習過程的監控與反思，有助于發現學習中的問題并及時調整學習策略；再次，強調對學習結果的評估與總結，有助于提升學習效果。大量研究表明，元認知策略的運用與學習成效之間存在密切的關系。通過培養學生的元認知能力，可以提高學生的自主學習能力、問題解決能力以及學業成績。因此，在課堂教學中注重元認知策略的應用具有重要意義。

（二）教師角色在元認知策略中的運用

為了有效應用元認知策略，教師應首先了解元認知策略的基本概念和原理，并學會將其融入教學設計中。要將學生能力發展作為課程基本目標，強化教師主導地位和學生主體地位，要注重學情研究，按照學生的當前能力、文化基礎和生活經驗進行教學設計，強調學生要用自己的能力去學習。在教學過程中，要引導學生認識自己的學習特點和需求，幫助他們制定適合自己的學習計劃。通過設計豐富多樣的教學活動，如小組討論、角色扮演、案例分析等，引導學生積極參與其中，培養學生合作探究和自主解決問題的能力，鼓勵他們勇于嘗試新的學習方法和策略，從而培養他們的元認知能力。同時，教師要關注學生在活動中的表現，給予及時的反饋和指導，幫助他們更好地掌握元認知策略的運用技巧。

（三）學生發展元認知能力的實踐

學生是學習的主體，他們在課堂教學中的積極參與對于元認知策略的應用至關重要。教師要幫助學生學會制定明確的學習目標，合理安排學習時間，并根據自己的學習特點和需求選擇合適的學習方法。在學習過程中，學生應時刻保持對學習狀態的監控，及時發現并調整學習策略。同時，還應善于反思自己的學習成果，總結經驗教訓，為今后的學習做好準備。

二、注意力調控策略

（一）腦科學視角下的注意力理解

腦科學理論告訴我們：腦功能存在一個發育和發展的長期過程，腦功能的發育和發展與心理活動緊密聯系在一起。心理活動的基本方式可以歸結為五種心理相互作用：即心—心，心—腦，心—身，心—物，心—社。

心，即心智。心智是大腦的功能，可理解為已經存在于大腦神經網絡中的心理活動的成分，包括知識、技能、情感、意志等各種復雜的心理元素。

心—心相互作用。是存在于大腦中的不同心理成分或信息之間的相互作用。我們平常所說的思考、推理、演繹、閃出念頭、做夢等過程都屬于心—心相互作用。

心—腦相互作用。腦是物質存在，主要指腦神經網絡；腦既能承載心理活動，又能反作用于心理活動。我們可理解為，一方面心理作用會塑造腦，形成、改變神經網絡功能結構，這是心理成分對物質的作用；另一方面，大腦作為功能物質可以影響心理活動。

心—身相互作用。一方面是大腦中心理成分通過周圍神經系統與身體各部分發生作用；另一方面，身體的各部分活動的信息會通過神經系統作用于腦，塑造腦。技能操作屬于心—身相互作用。

心—物相互作用。是通過五官或直接接觸客觀世界，包括自身以外的各種物體（學習用具、實驗器材、生活器具、社會上形形色色的器物），將信息傳遞給大腦的某種心理成分。

心—社相互作用。是屬于社會活動（集體活動、社交活動、學術活動、討論交流、文化娛樂、商貿旅游）的信息與大腦中的相應心理成分所發生的相互作用。

（二）實施注意力調控的課堂教學策略

注意力調控策略，就是教師運用各種方法把這五種心理相互作用延展到課堂上的策略。需要結合學生特點，制定出能夠調動學生學習興趣、提高學生專注力的教學設計，比如利用多媒體教學手段，通過圖像、聲音和動畫等多種形式呈現教學內容，吸引學生的注意力；通過問題導向式的提問、討論等方式引導學生積極參與課堂活動，提高學生的注意力水平；還可以根據學生的注意力特點，合理安排教學進度和難度。對于注意力易分散的學生，可以通過設計有趣的教學環節或采用手指操一類游戲化的教學方式來吸引他們的注意力；對于注意力集中的學生，則可以提供更多的挑戰和拓展內容，以滿足他們的學習需求。

例如，在語文和英語的閱讀教學中，教師可以通過注意力調控中的問題導向式教學方法，提出有針對性的問題，同時配合多媒體教學手段，豐富教學內容和形式，引導學生集中注意力，深入思考文章的內容，提高學生的閱讀理解能力。實踐證明，通過注意力調控，學生在閱讀教學中的注意力水平會得到明顯提高。在教師問題的引導下，他們必須更加專注地閱讀文章，深入理解文章的內容和主旨，無形中也培養了學生的批判性思維和獨立思考能力，使他們在閱讀中能夠更好地發現問題、分析問題和解決問題。

三、記憶力提升策略

（一）記憶機制在教學中的應用

記憶是學習的基石，而腦科學為我們揭示了記憶的深層機制。記憶就像大腦里的存儲卡，幫助我們保存經歷過的事情。腦科學發現，記憶不是簡單地把信息塞進腦子里，而是大腦需要像肌肉一樣“鍛煉”。當我們專心致志、情緒高漲或者好好休息后，大腦就能更好地記住信息，就像給大腦充電一樣。它讓我們能回憶起昨天學過的知識，或者很久以前的美好時光。

（二）提升記憶力的教學方法

在課堂教學中，我們可以利用這些機制來優化記憶效果。艾賓浩斯遺忘曲線的規律告訴我們，記憶在初次獲得后的短時間內會迅速衰減，因此及時復習至關重要。教師可以安排課堂小測驗或課后作業，幫助學生鞏固新知識。此外，記憶還分為短期記憶和長期記憶。為了將信息轉化為長期記憶，我們需要對其進行深度加工。在課堂教學中，教師可以通過引導學生對知識進行深入分析、討論和反思，促進學生對知識的理解和內化。

例如，在語文識字教學中，教師可以利用記憶策略中的聯想記憶法和重復記憶法，引導學生將生字的音形義與生動的場景或情感聯系起來，并配合識字銀行、識字畫報、快速記憶等手段，多次朗讀、背誦和默寫等方式來鞏固學生的記憶，形成深刻的印象，幫助學生更好地理解并準確長久地記憶生字。在課文誦讀教學中，可配合運用思維導圖、快速閱讀等手段，幫助學生在理解課文脈絡層次的基礎上準確背誦課文。實踐表明，通過應用記憶機制，學生在語文學習中的記憶效果會得到顯著提升。他們不僅能夠更快地記住，還能夠更深入地理解字詞、文本內涵和意義，激發學生對語文的興趣，使他們在學習中更加主動和積極。

四、情感激發策略

情感是學習的動力源泉，而腦科學研究表明，情感與記憶、思維等認知過程密切相關。在課堂教學中，教師可以通過創設特定的教學情境，引導學生深入體驗生活情感，利用多媒體手段等方式，激發學生的情感共鳴，使他們產生強烈的學習欲望和表達沖動，從而來增強學習效果。教師可以講述生動的故事、展示感人的圖片或播放動人的音樂等，激發學生的情感共鳴，使他們更加深入地理解課本內容。同時，教師還可以利用情感因素來調節課堂氛圍，創造積極的學習環境。在講解一些具有情感色彩的知識點時，教師可以引導學生表達自己的情感和看法，營造開放、包容的課堂氛圍，使學生更加愿意參與課堂討論和學習活動。

例如，在語文和英語的作文教學中，情感激發極其重要。教師可以通過情感激發來提高學生的寫作興趣和表達能力。一是通過創設富有情感色彩的教學情境，讓學生在情境中感受、體驗情感；二是引導學生關注生活、觀察社會，從生活中汲取情感養分；三是利用多種教學手段，如音樂、影視等，激發學生的情感共鳴，使他們產生強烈的寫作沖動。情感激發的應用，能夠提高學生的寫作興趣和積極性，使他們更加主動地參與到寫作過程中來；能夠幫助學生更好地理解生活、感悟人生，從而豐富他們的寫作內容；能夠促進學生情感表達能力的提升，使他們的作文更加真摯、感人。

五、創造性思維培養策略

（一）創造性思維的重要性

創新是推動社會進步和發展的重要動力，而創造性思維是實現創新的關鍵。創造性思維是人腦的重要功能，它強調培養學生的想象力、創新精神和解決問題的能力，使學生在面對復雜問題時，能夠獨立思考、勇于探索并創造性地提出解決方案。

（二）培養創造性思維的教學策略

在教學過程中，教師可以通過培養學生的認知能力和思維品質，促進他們創造性思維的發展。教師需要對傳統教學進行革新，可采用多種激發學生創造性思維的教學方法與手段，通過提供多樣化的學習資源和環境，促進學生的個體性和主動性發展，激發學生的創造潛能。

在教學方法上，可以采用問題導向式學習，通過設計具有挑戰性和開放性的問題，引導學生主動思考和探索；可以利用項目式學習，讓學生在團隊合作中完成實際任務，培養他們的創新思維和實踐能力；還可以嘗試使用游戲化學習、反轉課堂等新型教學方式，以激發學生的學習興趣和積極性。在教學內容上，可以結合學科特點和學生的實際需求，對教材進行適當調整和拓展，引入跨學科的知識和案例，讓學生在不同的學科領域中尋找靈感和解決方案；還可以關注社會熱點和前沿技術，將最新的研究成果和思想引入課堂，激發學生的創新思維。在教學環境的營造上，教師應努力創造一個寬松、自由、開放的學習氛圍，鼓勵學生大膽發表自己的觀點和想法；還要為學生提供豐富的學習資源和工具，如圖書、網絡、實驗室等，以便學生能夠隨時獲取所需的信息和支持；此外，還可以定期組織學術交流和分享活動，讓學生在互動中碰撞思想、激發靈感。

例如，在數學課堂教學中，教師可以“一題多解”為抓手，設計開放性問題，引導學生運用創造性思維進行思考和探索。也可以提出一個實際問題，讓學生運用所學知識進行建模和求解。在解決問題的過程中，學生可以自由發揮，提出自己的見解和解決方案，從而培養創造性思維。還可以組織學生進行數學游戲、數學競賽等活動，讓學生在輕松愉快的氛圍中學習數學，并通過實踐來培養創造性思維。

綜上所述，腦科學理論在基礎教育階段課堂教學中的應用具有重要的實踐意義和價值。通過深入了解腦科學的相關原理和研究成果，并將其與課堂教學緊密結合，按照腦功能的基本特征去設計教育、設計課程，就可以創新教學方式和方法，提高課堂教學的效果和質量。

當然，目前腦科學理論在基礎教育階段課堂教學中的應用還處于初步探索階段，尚有許多值得深入研究的問題和領域，需要我們進一步拓展其在課堂教學中的應用范圍，探索更加科學、有效的教學策略和方法。同時，還需要加強跨學科合作與交流，推動腦科學與課堂教學的深度融合與發展。