脑科学时代，小学课程建设的深度变革

崔效锋

21世纪被公认是生命科学的世纪，脑科学是其中最重要的领域和范畴之一。脑科学是研究脑认知、意识与智能的本质与规律的科学。伴随脑成像、生物传感、人机交互等新技术不断涌现，脑科学正成为多学科交叉的重要前沿科学领域，也是众多国家的科技战略重点。脑科学的迅猛发展，势必对教育产生深远影响。在脑科学视野下，任何一个知识的获取、技能的培养、习惯的养成、行为的变化、道德的形成，其背后都是对神经连接模式的塑造。人脑有将近860亿的神经元，每个神经元约有1000个连接。学习，本质上是大脑神经元之间“创建”新连接和“修剪”旧连接的复杂过程。换言之，学习既是发挥利用大脑功能的结果，同时又是改善重塑大脑功能的契机。在这样的背景下，脑科学势必带来基础教育的全面变革。

全面推动脑科学与教育的结合，势必带来基础教育中教学目标、教学方式、评价手段、教师培训等的系统变化。在其中，课程是教育的载体，是教育实施的工具和媒介，在教育体系中处于中心地位，是教与学的核心。基于脑科学的有效学习发生及常态化，需要靠科学且体系化的课程建设加以贯彻和完成。构建脑科学背景下的课程体系，是深化学习变革，实现新时代教育立德树人根本任务的迫切需要。从2018年起，我校开展了脑科学与教育的一些初步实践。本文将结合我们学校在过去几年的实践和经验，从基础性课程、融合性课程、辅助性课程三个方面谈谈笔者对基于脑科学的小学课程建设的一些思考。

专门性“脑育”课程是推动基于脑科学的小学教育的基础工程

脑科学是一个庞大的知识体系，有很多对学生大脑发育和开发有益的知识需要普及。在脑科学理论的指导下，儿童的学习能力是可以通过针对性训练得以提升的。这种脑科学知识的普及，针对性学习和训练，需要开设专门的基础“脑育”课程得以实施。

首先，大脑是宇宙最为复杂的器官，人们对大脑的认识还相对肤浅。特别是教育工作者、学生与家长对大脑的基本知识和结构知之甚少，甚至还受到错误知识的误导，比如“大脑左右半球有完全不同的功能”“全脑开发”等。对大脑基本的构成，工作原理，发展阶段和过程等基础知识的了解，是学生和家长科学使用脑、保护脑、开发脑的基础，也是老师进行基于脑科学教学的理论基础。

其次，影响孩子学习效率和学业成就的学习能力，主要包括注意力、记忆力、思维力、反应力和自控力，而这些核心能力的培养，可以通过针对性学习和训练课程具体实施。同时，大脑学习还需要针对性、分层式基础能力训练，以促进有效学习的发生。有研究表明，人类发展的生命全程，中枢神经系统都具有一定的可塑性。以特殊语音学习为例，对于日本成人而言，往往在区分英语的r和i时存在困难。基于此，丹尼尔 （Daniel）对9位日本成人被试进行了为期一个月的反馈式的r、i语音辨别训练，并对其训练前后大脑在进行语音辨别时的激活模式进行了评估。结果发现，训练结束后被试在区分r、i时不仅其听觉语音皮层出现了重组，而且以前与听觉语音加工无关的双侧脑区以及一些皮下组织也出现了激活。再比如，有阅读障碍的儿童不能很好地控制自己的视觉注意，但他们可以通过有针对性的训练来改善这一能力。在练习中，让阅读障碍儿童仅用眼睛来跟踪设备小屏幕上一个快速改变方向的符号，当符号消失后，受试者要用键盘上的箭头键来指出符号最后所指的方向。显然，符号在屏幕上变向的速度决定着任务的难度。随着难度升高，受试者的技能水平也在相应提升，经过3到6个星期的练习，受试者控制扫视的能力有了显著提高。尤其是受过训练之后，孩子们在阅读时所犯的错误只有原来的一半。诸如此类的研究还有很多，这些研究都从侧面证明了，针对性的学习和训练可以有效改善和提升大脑的学习能力。

笔者所在学校正在推进的“基于脑科学的核心能力培养”课题研究中，就专门开设了这样的校本课程，我们选用了北京师范大学薛贵教授主编的《大脑课堂》作为课堂教学的教材，每周开设1节脑育课程，组织学校的心理教师、班主任及骨干教师进行培训、教研和实际教学。丰富多彩的活动设计，增强了孩子对自己五种核心能力的了解;同时，与教材配套的指向明晰趣味十足的训练，明显强化与提升了孩子的核心学习能力。以注意力为例，通过课程学习，孩子从认知上初步了解了注意的过程、特点以及注意增强的方法等;通过课程训练，孩子注意的稳定性、专注度、分配性与广度等都有了较为明显的提高。在上课的同时，老师们通过教研、备课和讲授，也丰富和巩固了自己的脑科学知识和基于脑科学的课堂实践能力，有助于他们进一步把脑科学理论和方法融入日常课堂教学。

脑科学与语数外教学结合的融合性课程是基于脑科学的小学教育的核心任务

基于脑科学的学习能力提升，与现有国家课程有机融合，才能在小学教育中产生强大的生命力和持久潜在的影响力。这种融合，可以从两个维度展开尝试。其一是核心学习能力即注意力、记忆力、思维力、反应力和自控力等在课程教学中的有意识强化;其二是准确把握学科基础能力，在课程教学中与特定能力和知识点培养建立连接，从而达到潜移默化训练和提升的效果。前者容易理解，融合过程不刻意、不造作是最大难度，融合无痕，才不会干扰和阻断学科特有的学习内容和学习方式;后者则首先需要教师了解与熟悉学科基础学习能力，继而结合教学目标重难点等展开设计，在教学过程中实现学生学科基础能力的训练和提升。

学生五种核心能力在国家课程中的融合，关键点在于自然与平顺，而不是自以为是或者过度发挥。在有必要、有融合点的情况下，适度融合，从这个角度看，教师主动融合的意识和能力至关重要。比如，学科教学中可以根据教学目标及文本材料的实际需要，创设生动且生活化的情境，吸引孩子参与学习的过程，在学生疲惫和容易走神的时候设置活動或者游戏环节，就是不断强化与训练孩子注意力和自控力的最好融合方式。再比如，在学科教学中，可以灵活运用想象、联想、意义、直观、谐音等诸多方法，有意识地强化对教学内容的记忆，并讲授其中的原理，实现知识、方法策略与能力的同步提升等。

在课程目标上，结合学科知识的目标，强化大脑基础学习能力和学科能力的培养。北京师范大学资深教授林崇德认为，学生学科能力有三个含义，一是学生掌握某学科的一般能力，二是学生在学习某学科时的智力活动，三是学生学习某学科的学习策略和方法。在脑科学视域下，学科基础能力，即指第一种掌握某学科必须具备和培养的一般能力。比如数学学习中的数量加工、空间几何能力、数感、工作记忆等能力，以及比较、分类、概括、类比、归纳演绎、分析综合等思维能力等。基于此，语文学习中，形音联系、语音语素意识以及更高一层的读写和理解能力等都是语文需要重点培养的能力。语言学习的基础能力是阅读，而阅读是基于文字的视觉分析进行的一种大脑功能。我们知道，汉字是表意文字，在字形结构、形音对应关系、语音在语义提取中的作用等方面不同于英语。研究也证明，汉语和英语的阅读加工既存在相似与共同的神经机制，也存在明显的差异，而且大脑右半球在汉字加工中发挥了更多的作用。这些研究成果，为我们提供了一种思路，在语文和英语学科基础能力提升中，采用的融合策略也会出现相应的差异。

基于脑科学的融合性课程建设水平，与教师知识储备及融合能动性息息相关，直接决定着课程融合的效度与深度。前面说到，老师在开展“脑育”课程中，可以得到一些基础知识的普及。但除此之外，学校应加大专业化指导和培训力度，让教师关注脑科学理論发展的最新成果，提升与丰富核心学习能力在常规教育教学中有机渗透的专业素养和多元策略。

脑科学指导下的音体美等辅助课程是基于脑科学的小学教育的有效补充

所谓辅助性课程，就是在脑科学理论指导下，能够有效辅助学生学习能力提升的特色活动或主题性活动。笔者所在的学校，就尝试着构建了以下三个系列的辅助性课程。

特色运动课程。越来越多的脑科学研究证明，运动对大脑结构和功能发育都有积极的影响，没有“天花板效应”。采用侧翼任务法评价五年级儿童的执行功能，采用心理测量技术和功能磁共振成像技术比较中等强度30分钟有氧运动和脑激活。结果表明，短时间中等强度有氧运动能使儿童大脑活动模式发生积极的变化。基于此，在认真落实体育课以及大课间活动的基础上，为了强化孩子的运动时间和运动兴趣，我们设置了一年一度的体育节，以各种项目的班级比赛，促进孩子参与日常运动;充分利用体育场地和场馆，开设了游泳、篮球、羽毛球、足球等特色体育社团，每天有近三分之一的学生在指导与比赛状态下参与规范性运动;学校体育科组结合体能提升需要，安排跳绳、俯卧撑、仰卧起坐以及慢跑等组合性家庭作业，确保孩子保持一定水平的运动强度和时间，间接正向塑造孩子的大脑，提升学习能力。

丰富艺术课程。脑科学以及心理学研究对艺术教育价值给予了充分的肯定。通过艺术学习，可以生成创造力、想象力、精密性和审美反应等思维技巧，还可生成运用多视角观察与模仿能力，这些能力能够对跨学科的学习产生更深远的影响。基于这一观点，除了有效落实音乐、美术等国家课程，学校还开设了一年一度的艺术节，长达一个多月的时间里，从班级到年级再到全校，舞台一个接着一个，孩子参与体验艺术活动，展示艺术才能;与体育社团类似，我们创建了丰富多彩的艺术社团，特别是大众参与的舞蹈、啦啦操、合唱、功夫扇、语言艺术等;每周国旗下讲话后，都有艺术节目展演，营造了艺术教育的氛围，侧面提升着孩子的学习能力。

学科活动课程。与语数英等国家课程不同，活动课程更具灵活性、针对性与趣味性。比如数学活动节，学校组织“二十四点”、魔术方块等专项比赛，针对性地培养孩子思维力、专注力;“跳蚤市场”，通过组织与参与交易，孩子的计算、表达、合作、宣传策划等各种综合能力得以展示和提高。此外，语文活动节、英语活动节等，均通过生动活泼形式多样的活动，对孩子核心学习能力及学科基础学习能力进行有目的的训练和强化。

不难发现，融合性课程与辅助性课程，在某种程度上，同时又为孩子积极学习情绪和动机培养提供了支撑。教师学科课堂教学更倾向于启发、互动与探究，孩子课堂学习更趋于主动、体验与合作，校园学习与生活更加开放多元缤纷多彩，都有助于孩子对学习维持积极情绪和动机。

总之，脑科学时代，小学课程建设必将迎来深度变革，适应乃至推动这场变革，对教师提出了更高的要求。在脑科学视域下，教育者唯有更新观念，深度学习，熟悉规律，积极行动，总结反思，才能立足课程，成为孩子学习能力提升的组织者与推动者。