运用“脑科学”理论打造优质、高效、快乐课堂

琚颖

“脑科学”是研究脑结构和功能的科学。过去我国小学科学的教学模式较为刻板、枯燥，学生往往是被动地吸收知识，再加上课业压力大等情况，使得小学生在思维发育上提前进入了青春期，脑缘系统发育不足，独立思考、专注力、创造力等方面较为薄弱。为了更好地促进学生健康成长、全面发展、综合提升，当前小学科学教学有必要了解和学习“脑科学”知识，参照“脑科学”相关知识，遵循人脑发展规律，打造更有效、更优质、更合理的小学科学教学模式。本文将分析和探讨“脑科学”背景下小学科学有效教学的实践策略。

一、寓教于乐，打造趣味科学课堂

在开展小学科学教育过程中，教师需结合“脑科学”知识，对原有的教学模式、教学内容、课堂活动进行调整和改进，着力培养学生积极、健康的学习态度，促进学生知识、技能、情感、认知、思维全方位发展。在成长和学习过程中，假如学生面对的压力过大，大脑就会负载，执行系统会“断线”，导致学生无法高效地思考和学习，同时也会使他们产生情绪不稳定、专注力下降等问题。为此，在小学科学课堂上应营造轻松、快乐的学习氛围，以兴趣为引子，抓住学生的注意力，打造有趣的科学课堂，将学习压力调节到合理范围，从而进一步提高学生大脑的发育水平。

举例说明，在教授教科版小学科学三年级上册《观察云》这课的时候，教师可借助绘本阅读、自然活动等形式激活学生对于云的好奇心，进一步探究云是怎样形成的以及如何通过云的形状去预测天气，辨云观天。首先，教师可以通过数字多媒体设备带领学生一同观看绘本《手绘云图》。这是一本专注云的科普读物，用清新细腻的手绘向学生展示了28种常见的云，由中国气象局专家审读推荐，每种云的纹理、在天空中的色彩都极为真实、美丽。在欣赏美丽云朵的同时，学生还可以借助这本书了解每种云的名称。在看完绘本之后，教师激趣导入：“这些云朵是不是很美丽、很特别呢？你们平时留心观察过云的形状吗？大家想知道云是由什么组成的吗？今天，就让我们一起走进云的世界。”其实在日常生活中，学生对于天气现象本就比较好奇，再加上科普绘本的导入，学生对这节课的内容就更感兴趣了。接下来，在教师的引导下，学生系统化地了解气象学家区分积云、层云和卷云的方法。鼓励学生发散思维，在过去几课所学知识的基础上展开联想，教师请学生发表他们对云分类的思考，以正面反馈和表扬的方式营造良好的课堂氛围。即使学生说错也没关系，善于思考，勇于提问，及时反思和总结，既能够培养小学生的科学探究能力、思辨能力、联想能力，还有助于提升他们学习科学的信心，营造轻松愉快的学习氛围，促进学生大脑的活跃。

二、鼓励实践，引导学生参与实验

小学生正处于脑缘系统发育的关键时期，学生如果面对过大的压力、过重的课业负担，他们脑缘系统发育会不充分，那么他们在后续成长过程中会暴露出一系列情绪、能力方面的缺陷，不利于学生综合素质的良性发展。因此，小学科学课需要在教学计划的基础上进行改革与优化，以脑为导向，为学生构建积极良好的学习氛围，设计有趣的实验操作环节，让学生能够在科学课堂上获得快乐、充实、丰富的学习体验，鼓励学生观察、分析和思考，透过现象看本质，懂得如何去拓展和应用知识，并进行综合评估。妥善利用和参考“脑科学”理论，打造优质、高效、快乐的小学科学课堂，让每个学生都能够真正享受到学习的乐趣，收获知识与成长。

以教科版小学科学四年级下册《点亮小灯泡》这一课为例。本节课的教学任务是带领学生探究电，要让学生初步认识到小灯泡的基本构成、电流是如何通过小灯泡内部的，并开展有趣的实验，让学生尝试点亮小灯泡、让小灯泡发光。在“脑科学”背景下，教师需要突出学生在实验环节中的主体地位，开发学生的主动性和创造性，鼓励他们勇敢尝试、大胆探索、善于思考、积极开拓，创设良好、高效的学习环境。首先，教师播放微课程视频，以生活中各种美丽的灯光场景视频进入课题，激发学生的好奇心。接着进行随堂提问：灯泡为什么会发亮？让学生带着问题进入课堂，并引导和启发学生在观察中自己寻找答案。教师剪开小灯泡的金属螺纹，提醒学生观察小灯泡的结构。在实验环节中，要求班级学生以三人分组的形式，仔细观察、动脑思考、互相合作、开展实验，连接电路，点亮灯泡。经过不断的尝试、反思和总结，学生成功点亮了小灯泡，并从中探索和总结出灯泡发亮的原理。教师随机邀请几组学生上台重新演示小灯泡点亮过程，并进行简单的分享、说明。引导学生将实验环节与课本上的原理真正结合到一起，相互验证，根据“脑科学”的理论，听觉脑区太小，单纯讲解很难让学生听进去，而实验与知识结合的方式会让学生拥有视觉感受和亲身体验，对于电相关知识点的记忆会深刻很多。让学生上台重新演示和解说，是借鉴了费曼学习法，对学生大脑各区都进行了充分调动，借此提高小学科学课堂的教学效率。

三、自主学习，巧设科学合作任务

为了提高小学科学课堂的授课质量，让学生全面发展，增强自信，爱上学习，教师可参照“脑科学”的相关理论依据，在课堂上设置丰富多样的自主学习环节，适当留白。鼓励学生以团队合作的方式去思考、分析、探究科学知识，与同伴一起交流、讨论、合作、互助，促进他们大脑各功能区块的平衡发展和协同工作。紧扣科学课各单元的知识点，巧妙设计开放式的自主学习任务，提高学生的专注力、记忆力、想象力、观察能力、推理能力等认知能力，同时促进他们社会性与合作精神等非认知方面能力的发展。

以教科版小学科学四年级上册《制作我的小乐器》这一课为例，本节课安排学生自己动手制作一个简单的乐器。在学习过本单元前7课的基础上，学生了解了声音是如何产生、如何传播的，同时还探究了乐器的发音秘密，掌握了乐器发出高低不同声音的科学原理。在已学知识点的基础上，本节课教师将指导学生发挥创造能力和动手能力，结合之前所学的声音原理，制作属于自己的一件小乐器。为了让学生更加积极、主动地参与制作活动，以小组为单位，合作设计、制作、调整、展示、说明，将掌握的科学知识和原理真正融入实践操作中。每个小组首先需要互相讨论，选择自制乐器的基本类型，例如，吹奏类、敲击类、琴弦类等。选定主题后，学生需要互相讨论，画出乐器设计稿，定下制作材料，然后开始动手制作。学生别出心裁，挥洒创意和想象，提出了许多有趣的设计方案，如，小吉他、自制响板、自制排箫、尤克里里、手风琴等。教师则会与每个小组交流，为学生提供技术上的指导，督促学生不仅要考虑到乐器的外形，同时也要兼顾发声和音色，真正将之前学到的乐器发声的科学原理融入进去。在这节实践操作的科学课堂上，学生的想象能力、创造能力、动手能力、思维能力等都得到了充分锻炼，合作项目给予学生适当、自主的学习机会，不仅使得学生举一反三、知行合一，同时还促进了他们大脑和相应能力的良性发展。在和组员、教师交流的过程中，学生的社交能力、沟通能力、表达能力也得到了相应的增强。轻松愉快的课堂氛围能够影响学生大脑的发育和学习，为他们的全方位发展奠定了良好的基礎。

四、多元评价，挖掘学生自身潜能

科学教师需要从学生的实际情况出发，根据小学生大脑的发展规律，结合全脑教育理念，采取多元化、综合性的教学评价模式。在科学课堂上积极鼓励学生，提高学生的主动性，及时反馈，耐心引导，多加表扬，让学生真正爱上学习，爱上科学，使得每次小学科学教学都能够取得更好的效果。科学施教，科学育人，让“脑科学”知识为小学科学课堂赋能，为学生的全面发展助力。杜绝教师专制、“一言堂”情况的发生，尽可能多地与学生交流，聆听学生的想法和观点，采纳学生的意见，挖掘学生自身的学习潜能。

“教师教学艺术的最高境界，就是唤醒学生对创新表达和学习知识的乐趣。”小学科学课堂可借鉴“脑科学”相关理论，除了传授给学生科学知识与技能之外，还要有意识地开发学生的思维能力、语言表达能力、社交水平等，对学生加以鼓励和表扬。从多维度、多角度去考查学生在科学课堂上的表现，而不是单凭一时的成绩来评判学生，为学生构建良好的学习环境、愉快的教学范围、良好的师生关系，帮助学生树立学习科学的信心，加速脑功能的提升。教师在教授科学知识时，要学会应用“脑科学”，抓住学生学习的“敏感期”和“关键期”，根据大脑发展的“可塑性”特点去设计教学活动，调整教学评价方式。例如，科学教师可为学生量身定制学习目标，为学生提供课内外丰富的自主学习材料和开放式学习任务，鼓励学生拥有继续学习和终身学习的信心，以促使学生的大脑发生可塑性变化，并将学习成果固化下来。假如有个别学生跟不上的情况，例如，混淆知识点、前学后忘等，教师就可以根据学生的实际情况做出调整，降低要求，将科学课的重难点进行细化、简化，帮助學生加强记忆和理解，以鼓励与激励为主，让学生逐渐建立自信，有了自信之后，他们就有了主动学习的热情，学习积极性就更高了，学习效率也会随之提高。在小学科学教学期间，依托“脑科学”，打破常规，尊重学生脑部发育和认知规律，让学生在轻松、自由、愉快的氛围中走进科学世界的大门。教师只有正确认识脑的发育和小学生的认知发展规律，才能够真正理解学生，更高效地引导学生成长和进步，精心设计科学课堂教学策略，让学生具备持续的学习能力和探索热情，学得好，学得快。

总而言之，我们应当尊重“脑科学”和教育学的科学规律，在小学科学教育进程中，创造适宜学生学习的良好环境，适当调整教学内容，设计趣味性强的学习模式，树立多元化的评价观。引领学生更高效地学习、更快乐地成长、更全面地发展，充分感受到科学课的乐趣与魅力，避免学生过度劳累、学习压力过大，根据“脑科学”研究成果，切实提高小学科学课堂的教学水平。