脑靶向教学访谈录

 者按：随着教育神经科学的发展，有许多国家的教育工作者将其研究成果应用在教学中，为学生的个性化学习提供了宝贵经验。特别是近年来，科学家对有效教学会导致大脑的生物化学变化、不同教学方法对人脑结构及功能改变的研究，更为提高教与学的效率和学生学习的精准度，提供了许多科学而具体的指导，也为脑靶向教学提供了有力的支持。 
　　黑龙江教育杂志社副总编魏永生特邀哈尔滨市教育研究院副院长孙波就此问题进行访谈，希望以此为契机，为广大教师了解脑学习机制，抓住脑学习关键问题，提供参考与帮助。 
　　魏永生：多年来，各种媒体陆续介绍了许多有影响力的中小学教师的教学方式方法和教学策略。教师们在长期的实践中注意到：每名学生学习受个体特定的遗传和后天环境因素的共同影响，形成了种种不同的独特性。那么，从教育神经科学的角度，我们如何理解“中国式脑靶向教学”的教学策略，脑是如何学习的，脑学习的特点又是什么？ 
　　孙 波：好的，我来具体理解一下。脑科学家用脑功能成像技术观察证实：当一个神经元向另一个神经元传递信息时，“学习”就发生了。也就是说，脑学习发生在神经元产生联结的时候，学习是形成信息加工网络和信息储存的过程。神经元建立的联结越多，学习就越多。脑的学习能力不仅受神经元数量的影响，也受神经元联结强度的影响。“脑学习，是脑神经元的一个关键而重要的功能，它需要成组的神经元来一起完成，相互连接，一起激活”。人的大脑变得聪明的关键在于增长细胞之间的更多突触联结，并且不要丢失已经存在的联结。同时科学家还指出，学习会使脑内结构改变，也就是说当脑进行新的学习时，神经元就会长出像树枝一样的分支结构――树突。脑学习的本质是神经元之间建立了更多的联结，形成了更多的神经网络和回路。“虽然脑的学习不增加脑细胞的数量，但学习可以使其树突更加茂盛，提高形成更复杂的神经网络的能力”。脑有新的学习就有新的神经链接。“脑是一个因信息刺激而旺盛的复杂器官”，这是脑学习的一个重要“原理”。从这一“原理”出发，可以梳理出脑学习的四大显著特征。 
　　首先，新奇性与社会性。脑喜欢新异、有趣味的信息，会自动拦截、过滤、忽略不那么新或者不那么让人兴奋的信息；脑喜欢探究，不喜欢单调、乏味的信息。大脑喜欢社交，需要同伴和与其他人交流，积极主动地参与可以促进脑的学习。经验能促进大脑学习，但只有经验而不能积极主动参与，也不能有好的学习。讨论与合作会使脑的学习效果更好，并能促进脑神经网络的发育生长。人的学习更具有策略性，在有效的策略学习中，广泛建立知识间、知识与现实生活的联系是帮助大脑学习的重要方式。大脑喜欢保留有价值的信息，喜欢寻找快乐和意义。探讨有意义的话题可以促进脑的学习。 
　　其次，敏感性与可塑性。脑最佳学习时期称作“敏感期”。在敏感期内大脑的学习效率最高，过了这个时期仍然可以学习，但学习的效率可能不会太高。脑适应环境要求的能力称为可塑性，脑的可塑性为“终身学习”提供了有力的神经科学论据。 
　　再次，情绪性与差异性。“情绪是学习的一个关键的信息来源”。情绪可以引发注意、构建意义；可以引发学习，也可以使学习停止。极端情绪还会影响大脑的思维状态。每个人脑基本结构都是相同的，但其�Y构大小，脑细胞联结的方式及强度却不相同。虽然每个人的学习过程是相同的，但经验不同导致神经网络不相同，所以大脑对外界信息刺激反应的程度也是不一样的，也就是说脑的学习是有差别的。 
　　最后，环境性与周期性。脑学习会受环境的影响，丰富的环境能让神经元的联结增多、增强。环境丰富的程度影响着脑学习。一个人能积极参与社会交往，善于同伙伴合作学习，脑就会更好地学习，也会有更好的发展。“积极的社会交往、家人或同伴的照料、挑战性环境和丰富的学习活动对脑神经细胞的增长、神经网络的增强都非常重要。无论身在何处，这些因素都会影响脑的学习。”同时脑持续学习的时间是有限制的，特别是不同年龄段的人保持学习的时间也不相同。脑学习进入低谷时，学习效果就不好。 
　　从脑学习的特点可以看出，脑学习的过程就是接受信息刺激形成神经连接的过程，大脑必须经过反复的强烈的信息刺激，才能永久连接。所以，对一个新知识的学习，学生必须反复练习。 
　　魏永生：我们知道在平常的生活中，每个人对信息刺激的反应是有差别的。通过您的阐述，我们了解了脑在细胞水平上的学习倾向。那么在教室环境中，影响脑学习的因素就要增加许多，学习过程也复杂了许多。从教育神经科学的视角来看，我国中小学优秀教师的教学都有哪些共性之处，有哪些适合于脑学习特点的教学策略呢？ 
　　孙 波：这个问题也是我们一直以来关注与研究的问题，我们知道每个人的特质不同，所以教师有必要为不同学生提供不同的教学策略，允许学生用自己最擅长的方式来学习知识、表达思想、参与活动。所以教学策略显得格外重要，特别是依据脑学习机制设计教学策略，促进脑的学习更为迫切。对“脑的学习机制理解得越充分，就能设计出更好的教学策略来实现脑学习的最优化”。基于此，我们总结出适合于脑学习特点的六大教学策略。 
　　第一，反馈策略。在教学中通过增加反馈的数量和质量来促进脑的学习。脑成像证实：“增加反馈是提高神经元树突数量的最好途径。”脑是一个因信息的刺激而旺盛的复杂器官，不断修正有利于其改善脑的学习。实施该策略的关键是如何在恰当的时间为每一名学生进行反馈，所以掌握多种反馈形式和方法是重点。例如，许多优秀教师都采取更多并富有变化的教学工具为学生提供反馈，包括录音、录像、镜子、合作观察；创设活泼的反馈仪式和学生相互之间接受同伴评价的机会；当堂测验当堂评分、成绩标记、写学生变化日记、学习任务检查、设定学习目标，等等，都是在课堂上为学生提供即时反馈、自我修正的方法。 
　　第二，控制情绪策略。让学习者在一种积极的情绪状态下学习。情绪的投入能引发注意和学习动机，如果学习能更多地与强烈的情绪相联系，它将更容易被记住。如果学生对所学的内容有非常好的情绪感受，那么他们将更容易在以后回忆起这些内容，并渴望就此学得更多，与学习材料和内容建立情绪联系是构建学习意义的重要途径。例如：通过表演、讲故事、听音乐、辩论等来激发学生的情绪反应；适当和有益的压力可以激发学生做好克服困难的准备，并唤醒他们最充分的情感状态；目标和口号激励等办法都能很好地体现此策略的意图。 　　第三，丰富环境策略。用充满新奇，具有挑战性，且没有威胁并能激发情绪反应的信息反馈来引导学习的策略。这里的丰富是指，保证学习是具备挑战性的，具有新的信息或经验，学生能够从互动反馈中习得经验。例如许多教师用解决问题法，它能形成新的树突联结。可以通过建模、类推、讨论等来解决问题。解决问题的路径多，脑形成的神经回路就越多。当学生感觉自己解决问题的能力提高时，学生的想法就会改变身体的化学成份。专家指出：所有经典的迷宫游戏、文字游戏、虚拟问题和真实世界的问题都对大脑很有好处。 
　　第四，构建意义策略。利用学习者已有的学习经验来促进学习的策略。这里的意义就是指脑在学习时要在原有的学习经验中检索，如果原来的经验能促进新的学习，脑就认为是有意义的，如果没有，脑可能就会排斥新的学习。想让学生持续的学习，教师就应想办法帮助学生建立学习意义。研究证实：“当新的学习材料确实可领悟，且与过去经验相联系时，相应的脑区就会有更多的激活，对学习材料的保持也显著提高，有意义的信息更有可能被储存。”在教学中教师要及时准确了解学习者先前的知识和经验做到心中有数，要更智慧地激励意义的产生。例如许多教师常用学生事例解释新的学习内容的举例法；学生开始理解学习内容以及赋予学习内容以意义的总结法；争辩讨论法；目标激励法等，都是非常有效的办法。 
　　第五，复述策略。就是按照脑学习的倾向，帮助脑记忆的方法。脑学习的唯一证据就是记忆，记忆建立在学习基础之上，而学习依赖记忆才能形成，影响学习的因素同样影响记忆。复述包含对新学习的领悟的过程和寻找意义的过程，是信息由短时记忆转入长时记忆的关键环节，分为机械复述和精细复述。机械复述是指有些信息只有按照呈现时的状态精确地记忆才有价值。例如字母顺序、拼写、诗歌、口决等。精细复述是指当学习者无须完全按原样来存储所学信息，在新学习内容与以前学习内容之间建立起非常重要的联系时，常采用精细复述的方法。如教师常用的口述法、预测法、提问法，都是调动学生深层认知，澄清概念，预测意义和联系的好方法。 
　　第六，多感官参与策略。就是用多种感官接受和处理信息的策略。要把眼、耳、鼻、舌、口和双手全部调动起来，加大对脑皮层区域的刺激。多感官参与教学，就是把信息变成动作、形象、活动，运用身体的所有部分来接受信息，最大限度地激活大脑。教师实践中要注意，课前准备要充分、细致、系统。如角色模拟法，让学生扮演课文中的角色，模拟真实情境，把学生的直接经验与新学习的知识联系起来；读写画法，让学生多读、多写、多画、多算，边听音乐边学习；音乐表演法，音乐可以激活并增强脑的活跃程度，提升智力水平，等等。 
　　魏永生：作为一名教育者，我们知道在新知教学时，学生已经掌握了知识内在关联，可是并没有建立起知识间的联系，大多时候，都是教师直接告诉学生知识间的联系是什么，但这样的教学效果并不好。孙院长，能不能举一些我们耳熟能详的例子，来帮助大家进一步理解呢？ 
　　孙 波：好的。通过研究表明，好的教学方法能让学生的脑形成更多的神经联结，越学越聪明，这需要掌握科学的教学方法。我举一些大家比较熟悉的名师名家的范例。 
　　首先我们要说的是基于反馈策略的教学方法。蔡林森老师总结出“先学后教，当堂训练”教学法。此方法有三个重要环节，每个环节都体现了脑的学习倾向：先学。学生不独立主动学习，对脑来说等于没有学习。因为教师的教不等于学生的学，学习必须是学生用自己的脑来完成。如果自己不学或没学进去，脑神经就没形成联结，也就没发生学习。后教，是一种反馈式合作的后教。这时的教是学生的渴望，是好奇，是不断的修正。反馈式后教能让神经元的树突增加，增强神经的联结。在先学的前提下再教是一种有质量的反馈。当堂训练。这个环节其实还有反馈。这种及时的反馈让学生及时修正自己的学习行为。 
　　还有邱学华老师的尝试教学法：这个方法的要点就是“先试后导、先练后讲”。让学生在尝试中学习，再展开教学。让学生在原有知识基础上，自学课本和相互讨论，依靠自己的思考，去试着解决问题。这些积极的尝试就是一种高质量的反馈，而那些失败的尝试经历更能激励学生在类似的情形中学得更好。这样可以充分反映出学生的知识掌握情况，调动他们学习的积极性，体现了“脑是非常好奇的特点”。尝�后就产生了积极主动的学习情绪。 
　　再有就是基于控制情绪策略的情景教学法。如李吉林老师的情景教学法，就是有目的地引入或创设一定情绪色彩，以形象为生动具体的场景，引起学生一定的态度体验，从而帮助学生理解教材并使学生的脑细胞兴奋的教学方法。根据教材和学生的情况在课堂上可创设生活展现、实物演示、音乐渲染、表演体会等情境。该方法的核心就是激发学生的积极情绪和好奇心，体现了教师管理情绪的能力和用百种方法教知识的思想。 
　　脑科学证实：人脑有两条平行的视觉加工系统，一条是你看到的是什么（内容），另一条是你在哪儿看到（情景）。如，你在一本园艺书中读到花卉种植，你学到的仅仅是内容，如果你到花园里，在园艺师的指导下种下花籽，就是通过情景进行学习。两种方式相比较，情景学习会让学生印象更深刻。从教育神经科学角度来看，这也为情境教学提供了更多的支持。 
　　还有基于丰富环境策略的游戏教学法。在小学阶段，如果教师能够根据课堂要求合理安排教学活动，用游戏等方式，将枯燥的讲解转变为学生乐于接受的游戏，那么就可以为学生创造和谐有趣、丰富的课堂情境，使学生在玩中学、学中玩。该教学法把课堂游戏作为教学内容和活动的一个组成部分，有极大的趣味性，为学生创造了一种良好的学习情境。集中了学生的注意力，使其克服了紧张感与拘谨感，性格向开朗、活泼、主动、热情的方向发展。脑科学家也指出：“游戏对脑发育和人类功能的发展有着良好的促进作用，缺乏游戏可能带来异常的行为表现。游戏是儿童身心发展的脚手架。”游戏教学中有反馈、有挑战、有交流，实际上是丰富了学习者的学习环境，促进了脑神经元的联结。 
　　另外就是基于构建意义策略的阅读导读教学法。靳家彦老师把阅读导读教学法分为四步：①诱导预读，它属于认识性阅读阶段，也是为构建意义做准备。②引导细读，它属于理解性阅读阶段，也是寻找意义阶段。因为这个阶段要求学生由总到分，由浅入深地理解语句的含义，把握课文的思路。③指导议读，它属于评价性阅读建立意义的阶段。④辅导练习，它属于创造性阅读巩固意义的阶段。这个阶段的主要任务是练读、学写，促进阅读的深化与吸收，培养学生良好的读书习惯，使阅读和写作相结合。靳家彦老师在教学中本着“潜心会文本”“遵路识斯真”“词语悟其神”的初衷，深刻挖掘课文中蕴涵的育人内容，精心设计，把功夫下在指导学生读懂文本上，引导学生“循文求义”，提高他们自觉吸收思想品德营养的能力，使学知识与思想品德的塑造浑然一体。 
　　最后就是基于复述策略的思维导图（心智图）教学法。该方法是运用图文并重的技巧，把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来，把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接，将思维和知识结构图像化，用文字将想法（思维）“画出来”，也是将大脑的高级思维放射性思考具体化。教师指导学生运用思维导图快速高效地做课堂笔记、读书笔记、整理错题，词汇记忆、快速阅读等，锻炼了学生的精细思维，减少了机械重复，帮助学生对更复杂的信息进行加工，促进思维的有效性。 
　　通过总结以上我国许多优秀教师的教学实践经验，我们认识到教学要关注每名学生脑的特质，要注意到创设学习情境和学习资源的多样性，为学生搭建具有多种支持性的课堂教学环境，设计出能够引导学生主动探索的学习资源，让学生的大脑产生对某项学习内容最适合的神经定向，并在学习中主动发现问题，提升大脑的“认知控制”。 
　　魏永生：我们可以这样认为，脑靶向教学就是根据脑的学习方式来设计学生最喜欢的学习方式。任何能控制学生情绪，吸引学习注意力的教学策略和方法，在教学中都能促进脑的学习。所以，多样化并有新意的教学策略和方法，在抓住学生注意力和为后面的课堂教学创造良好的氛围方面非常管用。教师在课堂上抓住了学生的注意力，再加上那些能够帮助学生获得新知识的经验，只要学生积极参与，教学就会有成效。我国许多的优秀教师最大的愿望是他讲的能被学生很好的理解、记住。而这一愿望能在这些教师的教学中实现，很大程度上取决于这些教师对这些教学策略的通透理解。感谢孙院长对脑靶教学详尽的阐释，愿脑靶向教学能让更多学生的学习生活更精彩。