基于脑科学的教育教学实践探究

曹燕刚

2020年11月，党的十九届五中全会审议通过了《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》。其中明确提出，瞄准人工智能、脑科学等前沿领域，实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目。未来的15年里人工智能和脑科学两个领域必将迎来飞速的发展，这两个领域也势必会对未来教育带来更为深远的影响和挑战。教育也需要利用脑科学的研究成果，从经验判断走向实证研究。

教育中的许多规律，比如“因材施教”“循序渐进”“把握关键期”“激发潜能”“学思结合”“手脑并用”“合作学习”等都能从脑科学里找到科学依据。因此，脑科学对教育的影响以及教育对脑科学的期待两者是融为一体的。教育要遵循脑科学的规律，也要遵循其自身的发展规律，东城根街小学以“真教育”为文化核心，内涵是遵循规律，回归本真，追求解放学生走向实证的教育，学校在探索“脑·育”融合的道路上以工具、数据为媒介，以改进课例研究为载体，以学科主题研修为“引擎”，在课程建设和课题深度研究中推动脑科学与教学的有效融合。

寻觅“脑·育”融合的桥梁

为搭建起脑科学与教育教学的桥梁，学校采取以下做法：

团队搭建，协同发展。脑科学与教学的融合没有经验可以借鉴，因此团队的搭建与协同尤为重要。2019年4月，在成都市教科院的组织下，学校成为了全市首批“脑科学与未来学校”试点校之一，同时在校内确定了试点班级和种子教师团队，涉及学科包括语文、数学、英语、体育等。

专家引领，把脉问诊。由于对脑科学知之甚少，因此，专家的引领是推进的保障。在市教科院引领下，通过聆听专家讲座，了解脑科学的常识和研究成果，从而走近脑科学。同时，学校邀请高校科研院所的专家们走进学校、走进课堂，为学校在“脑·育”融合中的研究路径、反思实践以及切入点的选择上把脉问诊。

摸索“脑·育”融合的切入点

腦科学与教学融合的探究中，教育教学实践探究是最重要也是最难的一步。北京师范大学校长董奇表示，每个老师都是脑科学家，每个教室都是脑科学实验室，老师在用自己的大脑塑造每个学生的大脑。因为，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，其背后都需要对神经连接模式进行塑造。大脑具有很强的可塑性，在教育教学中通过哪些途径和方式来刺激大脑神经环路，从而促进对大脑的塑造是非常重要的一部分。学校基于与实验室的合作，从以下三个方面进行了融合探索：

靶向改进，四线并进。工具引入，找准“靶向”。学校与实验室合作，引入了大脑测评工具：包括大脑核心学习能力测评（注意力、记忆力、自控力、反应力和思维力，统称“五力”），阅读能力深度测评（言语理解、语音解码、阅读理解）和计算能力测评。以数据为导向，对学生大脑学习能力进行数据画像，并分析学生个体以及班级整体的大脑学习能力的优劣势，以此作为靶向改进的基础。

数据分析，找准“靶心”。通过对数据的分析，发现数据背后的“症结”并以此作为改进的“靶心”。以“五力”测评中记忆力的数据为例，通过对班级记忆力整体数据、男女生数据、班级平均分、中位数和标准差的对比分析，试点班级以提升记忆力为改进的“靶心”。

聚焦“靶心”，专项训练。运用实验室提供的工具进行每周一次20分钟针对“五力”的某一项的专项训练。

“专业”助力，课例探究。将《大脑课堂》教材与学科教学勾连，从中找到脑科学与课堂教学融合的切入点。以课例《阅读脑的记忆密码》为例，教学中通过读写结合、多感官参与、想象、联想等方式，学生在学习过程中提升记忆效率。同样针对思维力、反应力等方面在语文、数学、体育等学科教学中进行实践探索。

主题研修，全科融合。人脑进行信息加工的过程也就是思维的过程，是对原有的知识信息进行组合的过程。人脑的大量信息，可以进行各种各样的组合，其中每一种组合可称为一个思路，或叫思维过程。教学过程是思维过程，是信息传输过程，也是发展智力的过程。

学校将课例探索作为撬动脑科学与教学融合的一条线，通过学科主题研修使“脑·育”融合形成一个面。学校以“思维四JIAN”（思维可以看见、建构、实践和借鉴）作为课堂改进的主张，以“为思维而教，为未来而学”作为课堂教学的目标。

基于脑科学，基于数据，学校提出了六大课堂改进策略：一是课堂改进的核心基础——师生关系的重建;二是课堂改进的人本回归——从课堂走向学堂;三是课堂改进的技术支撑——学习科学指向未来;四是课堂改进的靶向管理——基于的数据的综合评价;五是课堂改进的理性升华——从教学走向教育;六是课堂改进的视野开度——小学校，大场馆。

数学学科以结构化学习，促思维发展。在校本研修中首先确定“是什么、为什么、怎么做”的问题，并明确了结构化思维在课堂中“明线和暗线”。结构化学习包括知识内容结构化、方法技能结构化和数学思想结构化，课堂教学中教师板书均以“思维导图”的方式呈现。语文学科搭建学习支架，促思维提升。学习支架是根据学生最近发展区的需要，为他们提供帮助。英语学科用“问题”，构建有效课堂。在不同的年段根据学生大脑的发育规律确定了不同的研究方向，同时将实施路径细化到具体活动。以中段为例：“通过问题引导，提升学生提取信息的能力”，最后学生通过情景剧、朗诵和歌曲呈现对提取到的信息进行理解与运用。

双“课”驱动，立体推进。一是将“脑·育”课程纳入学校课程顶层设计。学校课程分为三级课程：国家基础课程、校本拓展课程和自选定制课程。体验探究式课程包括：项目式学习课程和研学课程，基于脑科学的全学科阅读和教室课程。其中，大脑的视角注意机制往往受环境的强烈影响，因此教室课程关注儿童的视野，关注学生的情绪，让教室的墙壁与孩子发生对话。二是以“脑·育”课题，促融合深度生长。目前，学校的《以脑科学为导向的小学生阅读素养提升的实践研究》已经立项，随着课题的研究，脑科学与教学的融合也必将走向深度生长。

在脑科学与教育教学融合的实践探究中，我们以实验室、试点学校、试点班级为点，用工具、数据、专项训练和课例使之串联成线，通过学科主题研修形成全科融合脑育的面，这些点、线、面实则是在课题主体框架中，在课题的深度研究中不断地相互发生作用。

教育是对人素质和能力的提升，学习是学生建立和优化高效大脑连接模式的过程，脑科学的发展为我们认识理解学习机制和过程提供了重要的科学手段和支撑。在将脑科学与教育教学融合的过程中我们也面临专业知识、师资队伍和实施路径等方面的困难，但“想都是问题，做才有答案”，只有在实践中不断摸索才能找到搭建的桥梁和切入点。