以脑科学为导向的课堂教学

曹璇 李宜芯

“以脑科学为导向的课堂教学”的分论坛本着“智能时代，‘脑·育’让学习可见”的主旨，吸引了来自全国各地的专家和教师在线上线下同时参与会议，就脑科学与一线教育教学方面的热点问题进行探讨。论坛由成都市教育科学研究院院长、成都未来教育家联盟理事长罗清红主持，汇集了以北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室教授薛贵，四川大学华西临床医学院/华西医院党委书记、主任医师张伟，成都市东城根街小学教育集团书记、校长赖晗梅为代表的业内专家和一线教师。本论坛讨论的议题和内容不仅聚焦学术前沿，且在各地着手推进“双减”政策之际具有极强的现实意义。

以脑科学为导向的课堂教学效果提升

从脑科学的角度看，教育的实质是建构人的大脑。与传统课堂教学相比，以脑科学为导向的课堂教学更加注重学生学习目的的主体性、学习过程的动态性、学习方式的多样性等，从而实现高效而可持续的课堂教学效果。本论坛现场呈现了两堂真实且以脑科学为导向特征鲜明的小学教学课堂，一堂聚焦大脑基础认知能力的训练，一堂体现学科教学中的融合。两位老师的授课风采与同学们踊跃的课堂参与交相辉映，受到了与会专家与老师们的一致好评。

成都墨池书院小学心理教师邓琳双分析，注意力作为一种基本认知能力，众多研究发现，其对儿童学业能力、其他认知能力、甚至社会情绪发展均具有重要影响。然而，现代社会高速发展，物质环境愈加丰富，大量电子媒体、海量信息涌入学习场景，儿童大脑功能、认知能力尚未发育完善，容易受到外界的干扰，无论是被动还是主动的注意过程中，分心现象都较为普遍，从而导致思维不连贯、学习效率低、作业拖沓等后果。在《捕捉萤火虫——脑科学视域下小学生集中注意力训练课例》中，邓琳双以注意分散的两种不同加工脑机制（自上而下和自下而上）为理论基础，综合使用游戏、讨论、阅读、训练等教学方法，以寻找萤火虫—锁定萤火虫—捕捉萤火虫三个教学环节为明线，以自动注意—主动注意—控制注意为暗线，将注意相关的脑科学知识和积极的大脑塑造观贯穿课堂始终，从而引导学生了解注意分散的普遍性及集中注意的脑机制，帮助学生探索、训练和掌握增强注意力的基本方法，激发学生主动提升大脑能力的积极性。在“脑·育”课堂的探索和打磨中，邓琳双认为有两个难点，从教学设计上讲，在脑科学相关研究众多且持续更新的背景下，如何保证课堂脑科学知识的科学性和表述的严谨性;从执教过程上讲，需要教师储备充足的相关脑科学知识以澄清、反馈、补充，甚至纠偏学生的已有认知。

成都市龙江路小学教师阳艳霞对基于学生思维力培养的脑科学与学科融合的课程有独特的见解。作为一名专家型数学教师，阳艳霞认为，数学思维是以数学物象为对象，以数学语言符号为载体，并以认识和揭示数学规律为目的的一种思维。在《脑力大比拼——脑科学视域下小学生数学思维力培养课例》展示中，阳艳霞选取数学课堂中的经典游戏“算24点”为教学载体，巩固学生四则运算能力的同时，在游戏中探索思维过程，启发学生利用树形图将解决問题的主要思维过程显性化，促进顺向思维和逆向思维的发展，提高分析解决问题的能力。继而，在思维过程中融入脑科学知识。引导学生了解与数学学习相关的大脑科普知识，帮助学生树立主动关注自身大脑发展的积极意识。阳艳霞指出，大脑的发展与教育无处不在，在课堂教学中做到学科与脑科学的无痕结合，是未来学科“脑·育”课程的前进方向。

以脑科学为导向的学生学习环境的优化

脑科学的研究者从关注课堂呈现到课程建构，再到“脑·育”成为一种浸润学生身心健康发展的校园文化、学习环境，这种从细微处层层递进是研究者实践探索的例证。赖晗梅校长从中观的学校管理视角向大家交流了东城根街小学在经过三年“脑·育”实践后的课程设计与学习实践的成果凝练。在以脑为导向的课程设计中，东城根街小学以形成“阅读脑”为抓手，构建了以提升“脑五力”为主的基础课程、以培育“阅读脑”为特色的辅助课程和干预“特质生”所开设的定制课程三个方面组成的“脑·育”学力课程体系。这种课程设计也有效印证了薛贵教授基于科学使用测评结果的学校课程设计（脑育专题训练课）、学科成绩分析（学科融合）、特殊学生的干预训练这三种途径的学理框架。在以脑为导向的学习设计方面，东城根街小学基于脑科学的PBL——《蓝色海豚岛》全学科整本书阅读实现了基于课程目标、跨越学科边界、培育阅读大脑等设计意图。例如在项目式学习“海豚岛的音乐梦”，是以音乐为主导学科，语文和美术为参与学科，将“音乐不仅仅是关于创意和想象力，还是关于大脑整体思维的建构”作为脑科学的支撑观点，同学们在三位老师的引导下达到了创编四幕歌舞剧的学习成果。

对于教育者而言，正确认识脑的发展规律，才能知道如何正确地“因脑施教”。张伟教授从医学、心理学的视角，论证了如何在家庭、学校、社区、社会中关注学生的心理健康与心理调节，从而给青少年创设减负增效的学习环境。他从“WHO—儿童青少年心理健康的标准”出发，以脑的神经发展与发育机制为理论根基论述了“睡眠管理与记忆、睡眠运动与情绪、智能和成就的关键组成”。发展心理学教授阿黛尔·戴蒙德（Adele Diamond）认为，学业失败的祸根在于儿童不能控制自己的快速情绪和认知冲动放慢，因此，智能和成就的关键组成在于“慢下来”，从而使得包括集中注意力、忽视干扰、记住并使用新的信息、规划行动、修改计划、抑制冲动想法等执行功能开始发挥作用。进一步，张伟教授提出了良好睡眠、友善学校环境、亲密亲子关系与儿童身心健康成长的正相关性。

以脑科学为导向的教育教学路径改革

“双减”政策明确提出：课堂是教育教学的主阵地，要向“45分钟”要质量、要效率。“脑科学与教育”在当前“双减”政策的导向下，对于我们反思传统教育，探索更加完善的教育方法，全面推进五育融合，具有重要的指导意义。薛贵认为，脑科学赋能教育的要义在于为未来培养人才、增强学习能力和提高学习效率。基于脑科学的学习力结构由强大认知能力、有机知识体系和持久学习动力组成。在此基础之上，脑科学与教育的深度融合目前有四种已验证的路径。

一是通过评价诊断发展基于脑科学的学生学习能力画像。斯坦福大学的德里（Ian J. Deary）做了一个实验，如果花几分钟告知孩子的大脑是可通过训练提升的，将会促进他们的成长性思维的增长，他们学业成绩会有显著的改善。薛贵教授进一步指出，我们的学习过多关注于人之外、甚至几亿光年之外的事，反而忽视了对自身和自我情绪的关注。我们的大脑是高度特殊的，每一次自主学习活动都会使它更加强大。

二是借助课程建设来建设脑与教育全面融合的新课程体系。薛贵教授表示，我们要审视课程是不是符合孩子大脑发育的规律，是不是有助于培养学生有机的知识体系，是不是有助于训练提升学习者的认知，是不是让他的学习动机得到了提升。项目学习的优点在于能让孩子们跟真实世界相融合，因为在人脑里面，知识的存储是没有学科界限的。从创新思维的培养来讲，创新首先来源于有机的知识体系，其次创新需要打破常规，需要学习者把知识进行整合从而产出新的洞察，在这背后是学习者创新动力的支撑——因为创新意味着风险和不确定性，所以需要培养学生对创新动机的持续。

三是打造脑科学的普及和应用的物理空间。目前的脑科学物理空间主要有脑育课程教室、测评训练中心、发展指导中心以及大脑科普基地，在学习空间里，我们可以开展放置基于脑的高效学习装置、基于脑科学的VR训练系统以及大脑云平台等，使脑科学在学校生根落地。

四是促进教师脑科学素养发展的培训体系。一方面通过对教师进行脑科学专项知识培训，让他们更好地指导日常的教学。另一方面培养教师基于积极探索的科研品质。