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脑科学对教育的启示王允庆

摘要| 脑是好奇的,喜欢社交,会选择有意义和快乐的信息。它具有可塑性,.有敏感期,对环境的要求很高,需要友爱的环境、充足的睡眠、适量的运动、均衡的营养。当代脑科学的研究启示教育,要千方百计落实学生的主体地位,高度重视学生的先前经验,创设激励、支持性的学习环境,努力提高学生的内在动机.水平,开展基于问题的学习,推行个别化教学。

关键词  |脑科学"人类脑10年计划" ,“好奇脑",“社交脑”,内在动机;个别化教学

 

1991年,欧盟发起"人类脑10年计划”,把脑科学的研究成果介绍给教育界,帮助教育人对学习本质和学习的脑机制进行研究。目前不少发达国家已自觉应用脑科学研究的成果,井将其作为制定教育政策的重要依据之一。中国教育工作者必须高度关注脑科学研究,并借鉴其研究成果来改善我们的教与学。

一.人类对脑的两小错误认知

与人类研究的其他学科比起来,脑科学还处于"幼儿园"水平,但已有的研究成果应该引起我们足够的重视。这里我首先要澄清我们对脑的两个错误认知。

第一个错误说法是"脑分左脑和右脑"。美国神经心理学家罗杰·斯佩里(Roger WolcottSperry,19l3.8.20-一-1994.4.17)当年因为这个发现获得"诺贝尔生理学及医学桨"。但是,科学家们后来研究发现了脑功能的代偿性,即如果左脑部分脑区的功能受损,人就会用右脑来做部分替代性工作,而不是让这些功能完全丧失。斯佩里本人后来也否认了"脑分左脑和右脑"这种说法。人类的大部分活动一一尤其是创造性的活动一一都是基于全脑进行的。像学习这样的活动,是需要人全身心投人的,而不只是单独地使用左脑或右脑。如果儿童在小时候就经历有创造性的学习活动,那就会大大有益于脑的发展。

第二人言:吴说法是"人类只用了10%的大脑"。这是不可能的,大脑怎么可能让大多数脑细胞不耗氧呢?这只是当时某个展览会的一句广告词,后来以讹传讹,就演变成了"人类只用了10%的的大脑

台湾脑研究所所长洪兰说,如果你不懂大脑就不懂教育,.不懂规律就不懂学习。学习是一种非常复杂的智力活动,我们应该研究基于脑的学习。脑有很多特质,比如:一个人!/3的神经元是注定的,所谓"三分天注定,七分靠教育”。幼儿期间神经网络的生长和复杂化,对儿童未来知识的建构是至关重要的。所以早期教育时,我们要让孩子有多样化的学习经历,给他布置充满挑战的仨务,并让位主动去应对。这样有利于脑的发育。有些家长在孩子很小的时侯就让孩子通过图片认知事物,这是不妥的。我们要尽可能让孩子看到实物,让他有一个整体真实感知事物的过程,帮助他建立真实的体验。如果让孩子感知的事物都是平面的,那么对他感知觉的发育就很不好。我们应该给儿童的大脑更多的自由。

从脑科学的角度来说,在人类所有的感官认知里,最强大的就是视觉认知,视觉的信息记忆效果最好。有人曾做过相关的实验,发现看图的记忆准确率要大大高于看文字的准确率。这说明,图示给人的信息是很强烈的,记忆的效果也更好。另外,要研究儿童"看得见"的学习,即将儿童的"思维可视化”,这对我们认识儿童和开发儿童的大脑有极大的好处。

二.脑的六个持点

笔者学习和关注脑科学研究的成果已20余年,在我看来,脑具有如下几个特点一

1.脑是好奇的

每个人都是天生的学习者。这是人的大脑的天性。为了生存,大脑必须搜索、发现所有有意义的信息,并将其存储下来。大脑里有一种镜像神经元,像镜子一样,能把看到的事物存储下来并记忆。人既然是好奇的,那么他就会去探索,去积极主动地学习。为什么小孩很调皮,这也摸那也碰?其实那是他在探索、学习。大脑讨厌枯燥、单调、重复的东西,如果我们的课堂没有多样化的学习方式,没有探究,没有趣味,那么对脑的开发和发展是很不利的。所以,用一种方法教100个学生和用一种方法讲所有的课,都不符合脑好奇的特点,都不是好的教育。

2.脑是"社交脑"

人只有在交往过程中才能完成意义的建构。脑是一个"社交脑",它需要交流,不喜欢寂寞。脑保存信息的最好方式,就是立即运用这些信息,把它传授给别人。因此,小组讨论、合作学习等活动都有利于脑的学习。学习中的"讨论",是一种非常好的方式,它能帮助我们深度理解并记忆所学知识。但是我们现在的大部分课堂还缺乏"真正的讨论"。

3.脑选择意义与快乐

"脑选择意义”,指的是脑要在它原有的经验中搜寻,如果所学的知识大脑里原来就有相关基础,那么它就认为学习是有意义的,否则就可能排斥。现在,脑科学家认为所有新知识的学习必须依赖于先前的知识。教师不能一上来就把新东西教给孩子,而是要先了解学生的先前知识和经验,看看他们的大脑里有什么,然后将其与新知识建立联系,否则就不会有真正的学习。

4.脑有可塑性

大脑的可塑性是人从生下来一直到老年都存在的,只是随着个体年龄的增长,大脑的可塑性会越来越小。因此,孩子的早期教育非常重要。如今世界上对早期教育有一个定论它是人类最有价值的投资领域。一个富有远见的民族,一定要高度重视早期教育。

5.脑有敏感期

科学家们做了很多研究,认为脑有敏感期。比如:语言的学习是有敏感期的。华盛顿大学著名教授帕特丽夏·库尔做过一个实验:使用各种语言对婴儿说"你多么可爱”,运用功能性核磁共振技术进行检测,发现婴儿的大脑里统计这些音素的图像是一模一样的;六个月以后,再用不同语言对他说话,他的反应就不一样了;过了一周岁,他只对母语的音素特别感兴趣,对其他语言就不那么感兴趣了。无论是语言的发展,还是运动的发展,都是有敏感期的。在敏感期里做这些事情,可能会起到事半功倍的效果。另外,脑活动的规律是律动的、张弛有度的。在课堂上,脑活动也有高效期、低效期。一般前10分钟-15分钟是高效期,此时教师应该讲本节课最重要的内容。此后脑逐渐进入低效期,这时教师最好让学生做练习。临近下课时,教师要归纳演示一下重要的东西,课堂教学就会非常有效。课堂里的40分钟,每10分钟的教学内容最好要有变换,不能总是开展同一种活动。

6.脑对环境的要求很高

第一,环境、情绪不安全,脑就不认知、不学习,因为脑是情绪优先主义者。一旦人有情绪,这种情绪就会控制所有的理性。这时,"理性脑"打不过"情绪脑"。人既然是情绪优先,那么教师会不会识别、管理学生的情绪就显得非常重要。

上课时,教师的任何一个举止、表情,都会直接影响儿童大脑的活动。华盛顿大学的研究人员曾经用小老鼠做实验,发现整天受惊吓的小老国的海马休变小了,脑不发育了。因此,学校的学习环境应该充满关爱,而不要让孩子处于一种恐惧的情绪中。

第二,睡眠很重要。成人睡眠时的脑电波有周期性变化,每个周期大约90分钟,在睡眠的不同阶段有不同的脑电波模式。一个阶段是迪尔塔睡眠,这时脑电波模式慢而有序;一个阶段是去同步睡眠阶段,这时的脑电波很像人觉醒时的模式,这一阶段也叫快速眼动(REM)睡眠阶段。每个周期都有一段REM。随着睡眠一个周期一个周期地进行,迪尔塔睡眠越来越短,REM睡眠越来越长。在REM出现的时候,脑可能会将新经验纳入已有的记忆网络,把瞬间记忆的信息存储到长时记忆里去。如果白天学了很多,睡眠却很少,那么脑海中留下的只是模糊的记忆,并不能变成真正的知识存储下来,所以睡眠对于脑非常重要。

第三,运动对脑很重要。运动能增加血液中的氧含量,所以人越运动,大脑越聪明。当代脑科学主张,学生学习20分钟后最好能走一走,或者站起来伸伸懒腰、做做颈部操等。还有人主张,运动时要想一些重要的事情,因为此时脑的工作效率是很高的。

第四,脑需要均衡的营养。儿童应该多吃深海鱼,深海鱼里有Omege-3(Omege-3是神经元的主要营养成分)。另外,新鲜的矿泉水和新鲜的蔬菜对孩子的脑发育都是非常重要的。

三.脑砰学对教学的六大启示

脑科学的研究成果有助于我们更好地认识学习的本质:其一,学习者必须是积极主动的。其二,学习的本质是社会协商,师生的共同讨论是非常重要的。其三,学习就是问题解决。

这些对学习本质的认识给我们的教学带来了许多启示。

1.要千方百计落实学生的主体地位

教师在教学中是主体,学生在学习中是主体,这才是完整的认识。学习者没有自主性,学习不积极主动,真正的学习就不可能发生。我在德国的一所小学听课时,发现二年级的孩子都是自己从教师布置的十道题里挑两道题做。校长告诉我们,他们这是在训练孩子学会选择,井对自己的选择负责,明白学习是自己的事,而不是老师的事。

2.要高度重视学生的先前经验

如果不能基于学生的先前经验进行教学,那么教学就不可能高效。教师连学生都不了解,连学生有哪些知识储备都不知道,怎么能提供高效的教学呢?美国的学校有一个重要的教学原则,就是基于先前知识学习新知识,学生更容易理解。

3. 创设激励、支持性的成长环境

大脑需要熟悉的环境,熟悉的环境会使大脑感到安全。但如果熟悉的环境里没有挑战性的任务,没有新奇的东西,对大脑的学习也是不利的。所以在课堂中,教师要营造一个充满关爱和支持性的环境,鼓励学生探究,不打击挖苦学生,给他们一些挑战性的任务让他们完成,这对学生的学习特别有利。

4.努力提高学生的内在动机水平

日本教育家池田大作说,教师要尊重儿童的个性,也要激活孩子的内在动机。没有内在动机,就没有创造力。而动机的产生,一靠需求,二靠期望。内在动机和外在动机是有区别的,内在动机水平有五个要点:自信、胜任感、归属惑、兴趣、自尊。教师如果想提高学生的内在动机水豆,就一定要在这五方面下足工夫。

5.开展基于问题的学习

如果一个孩子不爱学习,那么在什么情况下他会有学习的兴趣呢?我认为,教师要给他一项真实的任务,其他什么都不用说,他自己马上就会投入进去,主动积极地学习。有一次,我听了一堂英语单元复习课,师生一起把野生动物的词汇和相关被动语态复习了一遍,课上得很不错。课后我建议教师给学生布置一项任务一一给世界野生动物协会主席写一封信,用任务驱动学生去掌握和应用野生动物词汇。后来,这个教师给我的反馈是:所有学生都非常投人,高质量地完成了这个任务。这样的学习才能最大限度地调动学生参与学习的热情。

6.推行个别化教学

在当前,个别化教学在我国很难实现。我们正在一些学校里实验,通过测试诊断每一个学生,为学校的个别化教学提供依据。

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