脑科学视角下的基础教育课堂教学策略

摘   要：脑科学，作为一门深入探究大脑结构与功能的综合性学科，对优化基础教育阶段的课堂教学方法和提高学习效率具有重要意义。通过背景分析、应用研究与效果评估，明确元认知、注意力调控、记忆力提升、情感激发和创造性思维培养等五种基于脑科学的课堂教学策略以期激发学生的学习兴趣和提升认知效率，进而达到提高教学效果，推动学生自由全面发展的教育目标。

关键词：脑科学；课堂教学；策略；学习效率

中图分类号：G421    文献标识码：A    文章编号：1009-010X（2024）36-0056-04

脑科学，又称神经科学，是一门研究大脑及其功能的综合性学科。它涵盖了神经生物学、心理学、计算机科学等多个领域，旨在揭示大脑的结构、功能以及工作机制。脑科学研究特别关注大脑的认知过程，为我们揭示了人类学习的神经机制，包括记忆、注意、情感等方面的原理。这些原理与课堂教学密切相关，能够为课堂教学提供有力的理论支撑。开展基于脑科学的课堂教学研究与实践，将脑科学理论与基础教育课堂教学有效嫁接，就可以更好地认识脑、开发脑、保护脑、营养脑，使学生的左右脑协调发展、功能互补，实现形象思维与抽象思维的结合、情绪与智能的统一、智力与人格的整体发展。可以说，基于脑科学的课堂教学就是我们孜孜以求的全人教育、素质教育和终身教育，其目标是“整体的人”的发展，即思想品德、智力、情感、态度、价值观及行为习惯的和谐统一。这对于创新和优化课堂教学，落实学生发展核心素养具有重要意义。下面具体论述脑科学理论在课堂教学中的应用策略。

一、元认知策略

（一）元认知策略的定义与特点

元认知策略是指个体在认知过程中，对自己的认知活动进行自主监控、调节和反思的策略。它涉及到学生对学习任务的理解、学习方法的选择、学习过程的监控以及学习结果的评估等方面。它有以下几个特点：首先，它是个体主动调控认知过程的表现，体现了学习者的自主性；其次，它关注学习过程的监控与反思，有助于发现学习中的问题并及时调整学习策略；再次，强调对学习结果的评估与总结，有助于提升学习效果。大量研究表明，元认知策略的运用与学习成效之间存在密切的关系。通过培养学生的元认知能力，可以提高学生的自主学习能力、问题解决能力以及学业成绩。因此，在课堂教学中注重元认知策略的应用具有重要意义。

（二）教师角色在元认知策略中的运用

为了有效应用元认知策略，教师应首先了解元认知策略的基本概念和原理，并学会将其融入教学设计中。要将学生能力发展作为课程基本目标，强化教师主导地位和学生主体地位，要注重学情研究，按照学生的当前能力、文化基础和生活经验进行教学设计，强调学生要用自己的能力去学习。在教学过程中，要引导学生认识自己的学习特点和需求，帮助他们制定适合自己的学习计划。通过设计丰富多样的教学活动，如小组讨论、角色扮演、案例分析等，引导学生积极参与其中，培养学生合作探究和自主解决问题的能力，鼓励他们勇于尝试新的学习方法和策略，从而培养他们的元认知能力。同时，教师要关注学生在活动中的表现，给予及时的反馈和指导，帮助他们更好地掌握元认知策略的运用技巧。

（三）学生发展元认知能力的实践

学生是学习的主体，他们在课堂教学中的积极参与对于元认知策略的应用至关重要。教师要帮助学生学会制定明确的学习目标，合理安排学习时间，并根据自己的学习特点和需求选择合适的学习方法。在学习过程中，学生应时刻保持对学习状态的监控，及时发现并调整学习策略。同时，还应善于反思自己的学习成果，总结经验教训，为今后的学习做好准备。

二、注意力调控策略

（一）脑科学视角下的注意力理解

脑科学理论告诉我们：脑功能存在一个发育和发展的长期过程，脑功能的发育和发展与心理活动紧密联系在一起。心理活动的基本方式可以归结为五种心理相互作用：即心—心，心—脑，心—身，心—物，心—社。

心，即心智。心智是大脑的功能，可理解为已经存在于大脑神经网络中的心理活动的成分，包括知识、技能、情感、意志等各种复杂的心理元素。

心—心相互作用。是存在于大脑中的不同心理成分或信息之间的相互作用。我们平常所说的思考、推理、演绎、闪出念头、做梦等过程都属于心—心相互作用。

心—脑相互作用。脑是物质存在，主要指脑神经网络；脑既能承载心理活动，又能反作用于心理活动。我们可理解为，一方面心理作用会塑造脑，形成、改变神经网络功能结构，这是心理成分对物质的作用；另一方面，大脑作为功能物质可以影响心理活动。

心—身相互作用。一方面是大脑中心理成分通过周围神经系统与身体各部分发生作用；另一方面，身体的各部分活动的信息会通过神经系统作用于脑，塑造脑。技能操作属于心—身相互作用。

心—物相互作用。是通过五官或直接接触客观世界，包括自身以外的各种物体（学习用具、实验器材、生活器具、社会上形形色色的器物），将信息传递给大脑的某种心理成分。

心—社相互作用。是属于社会活动（集体活动、社交活动、学术活动、讨论交流、文化娱乐、商贸旅游）的信息与大脑中的相应心理成分所发生的相互作用。

（二）实施注意力调控的课堂教学策略

注意力调控策略，就是教师运用各种方法把这五种心理相互作用延展到课堂上的策略。需要结合学生特点，制定出能够调动学生学习兴趣、提高学生专注力的教学设计，比如利用多媒体教学手段，通过图像、声音和动画等多种形式呈现教学内容，吸引学生的注意力；通过问题导向式的提问、讨论等方式引导学生积极参与课堂活动，提高学生的注意力水平；还可以根据学生的注意力特点，合理安排教学进度和难度。对于注意力易分散的学生，可以通过设计有趣的教学环节或采用手指操一类游戏化的教学方式来吸引他们的注意力；对于注意力集中的学生，则可以提供更多的挑战和拓展内容，以满足他们的学习需求。

例如，在语文和英语的阅读教学中，教师可以通过注意力调控中的问题导向式教学方法，提出有针对性的问题，同时配合多媒体教学手段，丰富教学内容和形式，引导学生集中注意力，深入思考文章的内容，提高学生的阅读理解能力。实践证明，通过注意力调控，学生在阅读教学中的注意力水平会得到明显提高。在教师问题的引导下，他们必须更加专注地阅读文章，深入理解文章的内容和主旨，无形中也培养了学生的批判性思维和独立思考能力，使他们在阅读中能够更好地发现问题、分析问题和解决问题。

三、记忆力提升策略

（一）记忆机制在教学中的应用

记忆是学习的基石，而脑科学为我们揭示了记忆的深层机制。记忆就像大脑里的存储卡，帮助我们保存经历过的事情。脑科学发现，记忆不是简单地把信息塞进脑子里，而是大脑需要像肌肉一样“锻炼”。当我们专心致志、情绪高涨或者好好休息后，大脑就能更好地记住信息，就像给大脑充电一样。它让我们能回忆起昨天学过的知识，或者很久以前的美好时光。

（二）提升记忆力的教学方法

在课堂教学中，我们可以利用这些机制来优化记忆效果。艾宾浩斯遗忘曲线的规律告诉我们，记忆在初次获得后的短时间内会迅速衰减，因此及时复习至关重要。教师可以安排课堂小测验或课后作业，帮助学生巩固新知识。此外，记忆还分为短期记忆和长期记忆。为了将信息转化为长期记忆，我们需要对其进行深度加工。在课堂教学中，教师可以通过引导学生对知识进行深入分析、讨论和反思，促进学生对知识的理解和内化。

例如，在语文识字教学中，教师可以利用记忆策略中的联想记忆法和重复记忆法，引导学生将生字的音形义与生动的场景或情感联系起来，并配合识字银行、识字画报、快速记忆等手段，多次朗读、背诵和默写等方式来巩固学生的记忆，形成深刻的印象，帮助学生更好地理解并准确长久地记忆生字。在课文诵读教学中，可配合运用思维导图、快速阅读等手段，帮助学生在理解课文脉络层次的基础上准确背诵课文。实践表明，通过应用记忆机制，学生在语文学习中的记忆效果会得到显著提升。他们不仅能够更快地记住，还能够更深入地理解字词、文本内涵和意义，激发学生对语文的兴趣，使他们在学习中更加主动和积极。

四、情感激发策略

情感是学习的动力源泉，而脑科学研究表明，情感与记忆、思维等认知过程密切相关。在课堂教学中，教师可以通过创设特定的教学情境，引导学生深入体验生活情感，利用多媒体手段等方式，激发学生的情感共鸣，使他们产生强烈的学习欲望和表达冲动，从而来增强学习效果。教师可以讲述生动的故事、展示感人的图片或播放动人的音乐等，激发学生的情感共鸣，使他们更加深入地理解课本内容。同时，教师还可以利用情感因素来调节课堂氛围，创造积极的学习环境。在讲解一些具有情感色彩的知识点时，教师可以引导学生表达自己的情感和看法，营造开放、包容的课堂氛围，使学生更加愿意参与课堂讨论和学习活动。

例如，在语文和英语的作文教学中，情感激发极其重要。教师可以通过情感激发来提高学生的写作兴趣和表达能力。一是通过创设富有情感色彩的教学情境，让学生在情境中感受、体验情感；二是引导学生关注生活、观察社会，从生活中汲取情感养分；三是利用多种教学手段，如音乐、影视等，激发学生的情感共鸣，使他们产生强烈的写作冲动。情感激发的应用，能够提高学生的写作兴趣和积极性，使他们更加主动地参与到写作过程中来；能够帮助学生更好地理解生活、感悟人生，从而丰富他们的写作内容；能够促进学生情感表达能力的提升，使他们的作文更加真挚、感人。

五、创造性思维培养策略

（一）创造性思维的重要性

创新是推动社会进步和发展的重要动力，而创造性思维是实现创新的关键。创造性思维是人脑的重要功能，它强调培养学生的想象力、创新精神和解决问题的能力，使学生在面对复杂问题时，能够独立思考、勇于探索并创造性地提出解决方案。

（二）培养创造性思维的教学策略

在教学过程中，教师可以通过培养学生的认知能力和思维品质，促进他们创造性思维的发展。教师需要对传统教学进行革新，可采用多种激发学生创造性思维的教学方法与手段，通过提供多样化的学习资源和环境，促进学生的个体性和主动性发展，激发学生的创造潜能。

在教学方法上，可以采用问题导向式学习，通过设计具有挑战性和开放性的问题，引导学生主动思考和探索；可以利用项目式学习，让学生在团队合作中完成实际任务，培养他们的创新思维和实践能力；还可以尝试使用游戏化学习、反转课堂等新型教学方式，以激发学生的学习兴趣和积极性。在教学内容上，可以结合学科特点和学生的实际需求，对教材进行适当调整和拓展，引入跨学科的知识和案例，让学生在不同的学科领域中寻找灵感和解决方案；还可以关注社会热点和前沿技术，将最新的研究成果和思想引入课堂，激发学生的创新思维。在教学环境的营造上，教师应努力创造一个宽松、自由、开放的学习氛围，鼓励学生大胆发表自己的观点和想法；还要为学生提供丰富的学习资源和工具，如图书、网络、实验室等，以便学生能够随时获取所需的信息和支持；此外，还可以定期组织学术交流和分享活动，让学生在互动中碰撞思想、激发灵感。

例如，在数学课堂教学中，教师可以“一题多解”为抓手，设计开放性问题，引导学生运用创造性思维进行思考和探索。也可以提出一个实际问题，让学生运用所学知识进行建模和求解。在解决问题的过程中，学生可以自由发挥，提出自己的见解和解决方案，从而培养创造性思维。还可以组织学生进行数学游戏、数学竞赛等活动，让学生在轻松愉快的氛围中学习数学，并通过实践来培养创造性思维。

综上所述，脑科学理论在基础教育阶段课堂教学中的应用具有重要的实践意义和价值。通过深入了解脑科学的相关原理和研究成果，并将其与课堂教学紧密结合，按照脑功能的基本特征去设计教育、设计课程，就可以创新教学方式和方法，提高课堂教学的效果和质量。

当然，目前脑科学理论在基础教育阶段课堂教学中的应用还处于初步探索阶段，尚有许多值得深入研究的问题和领域，需要我们进一步拓展其在课堂教学中的应用范围，探索更加科学、有效的教学策略和方法。同时，还需要加强跨学科合作与交流，推动脑科学与课堂教学的深度融合与发展。