生物學(xué)視野下的教學(xué)論研究

姜正川

生物學(xué)是自然科學(xué)的六大基礎(chǔ)學(xué)科之一。生物學(xué)是研究生物（包括植物、動(dòng)物和微生物）的結(jié)構(gòu)、功能、發(fā)生和發(fā)展規(guī)律的科學(xué)。教師的教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)，是人的一種生命運(yùn)動(dòng)。是人大腦外部的知識(shí)信息，通過教學(xué)和學(xué)習(xí)的作用，在人大腦相關(guān)區(qū)域所發(fā)生的生化反應(yīng)。人類的知識(shí)，是人類生命運(yùn)動(dòng)的一種記錄，從仿生學(xué)的角度看，知識(shí)本身，同樣具有生命性和生長(zhǎng)性。綜上兩點(diǎn)，我們認(rèn)識(shí)到，教學(xué)論和生物學(xué)是有著內(nèi)在的密切聯(lián)系的。這種認(rèn)識(shí)的重要意義在于：在生物學(xué)的視野下開展教學(xué)論研究，對(duì)于我們探索學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的內(nèi)部機(jī)制，進(jìn)而開展教育教學(xué)的改革創(chuàng)新，提供了新的研究途徑和思想方法。

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，大腦活動(dòng)的內(nèi)部機(jī)制

學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)，認(rèn)知，思維，心理的活動(dòng)，其生理機(jī)制，都是腦的活動(dòng)。從腦科學(xué)的角度看，學(xué)生的學(xué)習(xí)，有其腦科學(xué)方面的內(nèi)部機(jī)制和活動(dòng)規(guī)律。筆者長(zhǎng)期學(xué)習(xí)和研究腦科學(xué)理論，長(zhǎng)期以現(xiàn)實(shí)的學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的實(shí)踐作為檢驗(yàn)，研究學(xué)生學(xué)習(xí)過程中腦的活動(dòng)機(jī)制?，F(xiàn)將部分探索研究的結(jié)果介紹如下。

知識(shí)的學(xué)習(xí)，是人的大腦一種神經(jīng)聯(lián)系的建立。而人大腦中，一種鞏固的神經(jīng)聯(lián)系的建立，往往需要多次反復(fù)才能完成

人在學(xué)習(xí)活動(dòng)中，大腦神經(jīng)細(xì)胞的信息化和神經(jīng)聯(lián)系的建立，往往需要多次反復(fù)才能完成。人們學(xué)習(xí)一個(gè)知識(shí)，有時(shí)需要反復(fù)閱讀，有時(shí)需要多次練習(xí)，有時(shí)需要多次復(fù)習(xí)。需要經(jīng)過認(rèn)識(shí)、實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐的過程才能完成。人們對(duì)知識(shí)的掌握，常常需要經(jīng)過一定的時(shí)間和必要的過程，才能逐步清晰，才能逐步內(nèi)化，才能達(dá)到深刻的理解和牢固的記憶，才能在后續(xù)的學(xué)習(xí)活動(dòng)需要用到這個(gè)知識(shí)時(shí)，能夠順利地運(yùn)用。

人在學(xué)習(xí)活動(dòng)中，腦的活動(dòng)效率由兩個(gè)要素組成。一是所學(xué)知識(shí)和人認(rèn)知思維的匹配度，二是參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的大腦相關(guān)區(qū)域神經(jīng)元的數(shù)量多少和興奮程度

學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)，歸根到底是大腦的相關(guān)區(qū)域神經(jīng)細(xì)胞群的活動(dòng)，歸根到底是大腦皮層相應(yīng)區(qū)域興奮優(yōu)勢(shì)的形成和神經(jīng)聯(lián)系的建立。人們?cè)趯W(xué)習(xí)活動(dòng)中，腦的神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng)不是一個(gè)細(xì)胞在活動(dòng)，而是腦的相關(guān)區(qū)域的一群神經(jīng)細(xì)胞在活動(dòng)，這群神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng)由二個(gè)要素構(gòu)成。第一是知識(shí)信息與人的認(rèn)知思維的匹配度。第二是參加學(xué)習(xí)活動(dòng)的大腦神經(jīng)細(xì)胞的數(shù)量多少和興奮程度。學(xué)習(xí)活動(dòng)中關(guān)于腦的神經(jīng)細(xì)胞活動(dòng)效率的這種理論，對(duì)教學(xué)研究有十分重要的啟示，例如，反復(fù)閱讀，可以直接而有效地提高教學(xué)的質(zhì)量，這是因?yàn)椋ㄟ^反復(fù)閱讀，可以有效地提高腦的神經(jīng)細(xì)胞之間信息傳遞的質(zhì)量，可以有效地提高腦的神經(jīng)細(xì)胞活動(dòng)的水平，可以有效地喚醒更多的腦的神經(jīng)細(xì)胞參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中來。

人在學(xué)習(xí)過程中，腦的神經(jīng)聯(lián)系的建立，在本質(zhì)上，是新舊知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系的建立。人學(xué)習(xí)新知識(shí)，總是以已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和生活經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的。人在學(xué)習(xí)與已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和生活經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān)且力所能及時(shí)的知識(shí)時(shí)，高效的學(xué)習(xí)活動(dòng)可以自然地發(fā)生

以已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和生活經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)新的知識(shí)，是人類學(xué)習(xí)活動(dòng)的重要本質(zhì)。人們已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，已有的生活經(jīng)驗(yàn)，已有的知識(shí)背景和已有的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，是學(xué)習(xí)新知識(shí)的重要基礎(chǔ)。人們已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，歸根到底是大腦相關(guān)區(qū)域神經(jīng)元已有的功能。如果新知識(shí)的學(xué)習(xí)以大腦神經(jīng)元的已有功能為基礎(chǔ)，并且新知識(shí)的學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)習(xí)者來說是力所能及的，在這種情況下，新知識(shí)的學(xué)習(xí)過程往往可以主動(dòng)而自然地發(fā)生，這種主動(dòng)而自然的學(xué)習(xí)活動(dòng)可以極大地提高人的學(xué)習(xí)效率。在這種情況下，人們的大腦皮層相關(guān)區(qū)域的神經(jīng)細(xì)胞群的直覺、猜想、估計(jì)、推測(cè)、嘗試、好奇心、好勝心、求知欲、信心和興趣等功能所具有的能量往往可以積極而自然地啟動(dòng)。

人在學(xué)習(xí)獲得中，大腦會(huì)根據(jù)學(xué)習(xí)活動(dòng)的順利與否，分泌出性質(zhì)不同的神經(jīng)遞質(zhì)

人在學(xué)習(xí)過程中，大腦會(huì)分泌出不同的神經(jīng)遞質(zhì)。在學(xué)習(xí)順利的時(shí)候，會(huì)分泌出產(chǎn)生愉悅快樂，產(chǎn)生學(xué)習(xí)的信心和興趣，產(chǎn)生驚喜和求知的心理需要等等神經(jīng)遞質(zhì)，直接成為學(xué)習(xí)的可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力。在學(xué)習(xí)不順利的時(shí)候，會(huì)分泌出產(chǎn)生失望、畏懼、焦慮不安、煩惱、抑郁、厭學(xué)等不良的低落情緒等神經(jīng)遞質(zhì)。大腦神經(jīng)遞質(zhì)的分泌理論，對(duì)人的學(xué)習(xí)活動(dòng)有重要意義。正向的神經(jīng)遞質(zhì)的分泌，提高人的情感活動(dòng)水平。而情可生智，在愉悅快樂和信心、興趣的作用下，人會(huì)產(chǎn)生好奇心、好勝心、求知欲，產(chǎn)生直覺、靈感、猜想、頓悟、研究探索的心理沖動(dòng)。情可生德，人在心情好的時(shí)候，表現(xiàn)出來的常常是人性中比較美好的一面，如態(tài)度和藹、樂于助人、積極進(jìn)取、細(xì)心認(rèn)真、勤奮好學(xué)、聽得進(jìn)不同意見、虛心接受批評(píng)等等。

趨優(yōu)發(fā)展是人的大腦最為基本的活動(dòng)規(guī)律

人們總是喜歡做自己能夠獲得成功的事情，人們總是喜歡做自己有信心、有興趣、有優(yōu)勢(shì)的事情，當(dāng)人們做著有信心、有興趣、有優(yōu)勢(shì)的事情時(shí)，往往不會(huì)感覺到辛苦和勞累，時(shí)間會(huì)在快樂中不知不覺中過去。人總是想朝著自己有成功優(yōu)勢(shì)的方向發(fā)展，這就是人的趨優(yōu)發(fā)展的常理。在學(xué)習(xí)過程中，大腦神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng)，遵循著趨優(yōu)發(fā)展的常理，某一方面有優(yōu)勢(shì)，某一方面有過成功的心理體驗(yàn)，就容易朝著某一方面努力，表現(xiàn)為有好奇心和好勝心，表現(xiàn)為有躍躍欲試的主動(dòng)行為，表現(xiàn)在思維方面容易產(chǎn)生直覺、猜想、估計(jì)和研究探索的沖動(dòng)。

知識(shí)如樹，知識(shí)信息具有樹一樣的生命性和生長(zhǎng)性

無論什么文科和理科的知識(shí)，對(duì)于人的大腦來說，都是一種信息，我們稱之為知識(shí)信息。

站在人類發(fā)展歷史的角度看，所有的知識(shí)信息，都是人類進(jìn)化過程中生命運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物，都是人類進(jìn)化和生命運(yùn)動(dòng)的記錄。知識(shí)信息的發(fā)生發(fā)展也是一種生命運(yùn)動(dòng)，知識(shí)如樹，知識(shí)信息具有樹一樣的生命性和生長(zhǎng)性。知識(shí)信息有其自身的生命運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。

知識(shí)信息的發(fā)展動(dòng)力及常理性和自然性

知識(shí)信息的發(fā)展有內(nèi)外兩種動(dòng)力。一是社會(huì)實(shí)踐的需要所產(chǎn)生的外在推動(dòng)力。二是知識(shí)自身的內(nèi)在完善力。知識(shí)信息是人創(chuàng)造的，知識(shí)信息有規(guī)律可循，這種規(guī)律符合人的常理和自然。教學(xué)類知識(shí)信息，其突出的特點(diǎn)是符合人認(rèn)知的常理，學(xué)習(xí)者通過思維活動(dòng)，感覺到所學(xué)的知識(shí)一定是理所當(dāng)然的，這也是人的學(xué)習(xí)活動(dòng)的基本特點(diǎn)。

知識(shí)信息的發(fā)生發(fā)展具有生命性和生長(zhǎng)性

知識(shí)是人類生命運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物，也是人類生命運(yùn)動(dòng)的記錄。我們也可把知識(shí)看作一種生命運(yùn)動(dòng)，知識(shí)的發(fā)生發(fā)展具有生命性和生長(zhǎng)性。知識(shí)如樹，有種子，樹根，樹桿，枝桿，樹葉，花果。知識(shí)樹有其自身的生命運(yùn)動(dòng)規(guī)律，最為典型的如語(yǔ)文知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)，語(yǔ)文的字詞句章，數(shù)學(xué)整數(shù)，小數(shù)，分?jǐn)?shù)，有理數(shù)，方程，函數(shù)等等，每一個(gè)知識(shí)內(nèi)容，都循序漸進(jìn)，具有樹一樣的生命性和生長(zhǎng)性。

知識(shí)信息具有相似性和事件聯(lián)系性

知識(shí)信息不是孤立存在的，不同知識(shí)信息之間，常常存在著許多內(nèi)在的相似聯(lián)系。知識(shí)信息和某些事件，有著對(duì)應(yīng)關(guān)系。一個(gè)知識(shí)信息，常常對(duì)應(yīng)著某些事件。

社會(huì)實(shí)踐，社會(huì)需要，人們的生活和生產(chǎn)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和積累，是知識(shí)信息的生命起源，是知識(shí)信息生長(zhǎng)的土地。知識(shí)是人類生命運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物，也是人類生命運(yùn)動(dòng)的記錄。所以，知識(shí)信息的發(fā)生發(fā)展，符合人的常理而具有自然性，這是知識(shí)信息的核心特征。知識(shí)信息具有生命性和生長(zhǎng)性，知識(shí)信息具有相似性和事件聯(lián)系性。

簡(jiǎn)要的討論

把腦的學(xué)習(xí)活動(dòng)的特點(diǎn)和知識(shí)信息的特點(diǎn)，兩者聯(lián)系起來，結(jié)合我們常用的教學(xué)方法，結(jié)合教學(xué)者教學(xué)的實(shí)際情況，在我們的前面，出現(xiàn)了一種生物學(xué)視野下的教育教學(xué)方法創(chuàng)新。這種教育教學(xué)方法的創(chuàng)新研究，有可能使我們的教育教學(xué)質(zhì)量獲得更大的提高。限于文章篇幅，就此暫停。盼有興趣的同行共同研究。