基于腦的學習策略優(yōu)化

【摘 要】基于腦的學習是一種基于人腦結(jié)構(gòu)與功能的教育理論，在探索腦神經(jīng)科學與基礎(chǔ)教育實踐的有機結(jié)合方面有著十分積極的意義。在基于腦的視域下，學習過程被重新定義，學習策略的優(yōu)化也不只是依賴傳統(tǒng)的說服與指導(dǎo)，而是建立在了解大腦、尊重大腦前提下的轉(zhuǎn)型。舒緩精神壓力、培養(yǎng)積極情緒、發(fā)掘意義關(guān)聯(lián)、重視睡眠與運動等可以促進學習者學習能力與學習效率的穩(wěn)步提升。

【關(guān)鍵詞】基于腦的學習;學習策略;學習效率

【中圖分類號】G442【文獻標志碼】A【文章編號】1005-6009（2020）01-0024-05

【作者簡介】焦曉駿，蘇州大學（江蘇蘇州，215021）教育學院博士研究生，研究方向：教師教育。

一、優(yōu)化學習策略的傳統(tǒng)研究

20世紀80年代以來，國內(nèi)外教育學者就如何優(yōu)化學習策略、提高學習效率進行了大量的研究與探索。國外研究者通常認為，影響學習效率的主要因素是課程方法與設(shè)置、教學設(shè)施與環(huán)境、教學策略與藝術(shù)、師生關(guān)系與活動、學習方式與氛圍等。國內(nèi)不少研究者認為，學習效率主要受教師、學生與學校三個方面的影響。教師方面主要包括教師素質(zhì)修養(yǎng)、專業(yè)知識、教學觀念、教學效能感等;學生方面主要包括學生的精力投入、學習主動性、學習策略等;學校方面主要包括學校的硬件環(huán)境、辦學導(dǎo)向、激勵舉措等。關(guān)于學習效率的評價，學者李學紅等提出了6個標準，即（1）指引學生主動、合作、探究學習;（2）師生之間的平等互動;（3）給學生學習資料;（4）使學生了解知識;（5）學生的反思以及反饋;（6）讓學生獲得學習的快樂。 [1? ]

關(guān)于在實踐層面指導(dǎo)師生優(yōu)化學習策略的做法，大致可以總結(jié)為三個方向：（1）基于技術(shù)，即通過多媒體、網(wǎng)絡(luò)以及學習與評估終端的不斷改良，或是依賴網(wǎng)絡(luò)技術(shù)合理調(diào)整學習環(huán)節(jié)，達到提高學習興趣、優(yōu)化學習情境、改善學習效果的目的。如電子白板的廣泛使用、翻轉(zhuǎn)課堂的實踐、慕課與微課程制作、移動學習與評估應(yīng)用程序的開發(fā)等。（2）基于路徑，即變革傳統(tǒng)教學模式，摒除灌輸意識，改變課程與教學的單一性、單向性、被動性，強化知識與技能的習得。如合作與探究、泛在式學習、先學后教等理念的普及。（3）基于動機，即強化教育學、心理學的實際應(yīng)用。側(cè)重通過發(fā)現(xiàn)意義、發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)來強化內(nèi)部動機，或是通過學業(yè)與人生規(guī)劃、競爭與激勵機制等來強化外部動機，重視成就動機對學習的積極影響，主張?zhí)嵘龑W習者的注意力水平。

此外，有效學習的理論研究也在不斷深入。對有效學習的定義總體上看有兩種傾向，即知識認知型與知識建構(gòu)型。前者強調(diào)教師指導(dǎo)、學生參與、策略運用與效率提升，后者是指在特定情境下學生帶著已有經(jīng)驗進行一系列的探究、思考與創(chuàng)新活動。二者的共通之處在于接受有效學習的三重核心要義：主動認知、目標效率和知識生長。其中，主動認知是達成有效學習的基本前提，目標效率是衡量有效學習的基本指標，知識生長是實踐有效學習的基本結(jié)果。 [2]在教育心理學話語體系中，有效學習發(fā)生的前提是精準的教學設(shè)計、恰當?shù)慕虒W方法、適當?shù)募夹g(shù)手段、科學的課堂管理以及學習者動機的激發(fā)與維持。值得注意的是，有一些研究者提出融洽的師生關(guān)系是有效學習的前提，如以馬斯洛和羅杰斯為代表的人本主義心理學強調(diào)情感的作用，強調(diào)建立和諧融洽的師生關(guān)系。 [3]

總之，以往學習策略及有效學習的研究偏重于程序與技術(shù)因素，有些學習理論也較好地揭示了有意義學習的過程，但對基于學習者生命系統(tǒng)的內(nèi)在因素則缺少應(yīng)有的關(guān)注。

二、基于腦的學習理論概述

美國學者雷納特·N·凱恩等經(jīng)過長期研究與探索，提出了以整個生命系統(tǒng)為中心的基于腦的學習理論，揭示了學習過程中學習者身心各要素的互動關(guān)系以及腦認知的過程，完整刻畫了學習的本質(zhì)，實現(xiàn)了腦科學與現(xiàn)代教學的聯(lián)結(jié)。

基于腦的學習主張將腦科學研究成果應(yīng)用于教育教學實踐，是一種汲取了腦科學、認知科學、建構(gòu)主義教育理論等的綜合性教育理論。腦科學是研究大腦結(jié)構(gòu)和功能的科學，狹義的腦科學即神經(jīng)科學，廣義的腦科學則從認知心理學的角度對大腦的高級功能進行研究，尋找人腦的自然學習規(guī)律。 [4]基于腦的學習還吸收了建構(gòu)主義教育理論，它強調(diào)學習是學習者根據(jù)自己的經(jīng)驗背景對外部信息進行主動選擇、加工、處理的過程。教學不是知識的傳遞，而是知識的處理和轉(zhuǎn)換。教師要引導(dǎo)學習者從原有的知識經(jīng)驗出發(fā)，通過探索、交流和質(zhì)疑，主動積極地建構(gòu)新的知識經(jīng)驗。

基于腦的學習觀認為，學習實質(zhì)上是在外部情境因素的聯(lián)合作用下大腦各個部位協(xié)同活動的過程。研究表明，雖然人的心理活動存在于大腦皮層的特定部位，但學習是一種復(fù)雜的神經(jīng)活動，是全腦的平等加工過程。任何部分的功能障礙都會對學習活動造成不良影響。 [5]

基于腦的學習觀認為，學習是在情緒情感的推動下通過對環(huán)境信息意義的理解加工，模式化建構(gòu)個體認知結(jié)構(gòu)的過程，是認知、情感、人格、生理等諸多要素聯(lián)合互動的結(jié)果。一方面，學習是原有知識結(jié)構(gòu)與新授知識相互作用的過程，是主動建構(gòu)知識與技能意義的過程;另一方面，情緒情感是學習認知與建構(gòu)活動的推進器、控制器。

基于腦的學習觀還認為，學習內(nèi)容與學習情境有著密切聯(lián)系。學習必須以學習者個體的知識水平、心理狀態(tài)、認知結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，根據(jù)目標與內(nèi)容特點設(shè)置教學情境，利用多種學習形式，調(diào)動多種心理機能同時參與學習活動，從而有效更新知識結(jié)構(gòu)，提高心理發(fā)展水平。

綜上所述，基于腦的學習理論從一個更綜合、更宏觀的維度，對學習的發(fā)生做出了新的詮釋，即學習的本質(zhì)是生物學意義上的改變。學習是增強神經(jīng)元與神經(jīng)元之間的連接，有效學習的目標就是建立更多、更強大的神經(jīng)回路。教學過程應(yīng)當跳出傳統(tǒng)授受知識重填壓式記憶、重機械式訓練的應(yīng)試教育藩籬，教師應(yīng)尊重學習者的主體性，在環(huán)境創(chuàng)設(shè)、內(nèi)容選擇、手段實施等方面激發(fā)學習者的熱情，調(diào)動其積極性，挖掘其神經(jīng)活動潛能，從而提升學習效率與效果。

三、基于腦的學習策略

大腦是學習的器官，也是開展教育實踐活動的基礎(chǔ)?；谀X的學習理論讓更多的人了解大腦、尊重大腦，相信良好的教育會通過大腦產(chǎn)生實效，教師就是學生大腦的改變者，學校的功能也就是讓兒童的大腦更具智慧。正如美國神經(jīng)科學研究專家、《基于腦的學習》一書的作者埃里克·詹森指出的：如果沒有益智效果，學校的存在也就沒有太多意義。他強烈反對那種過度關(guān)注學生分數(shù)的或者學?！盁o能為力”的虛無觀。

埃里克·詹森認為，學校教育與課堂教學應(yīng)當以益智為驅(qū)動力。他在《聰明的秘密：發(fā)掘大腦潛能的7個法則》一書中，描述了學校環(huán)境下應(yīng)遵循的有利于大腦發(fā)展的7個黃金法則：（1）積極的、全方位的身體運動;（2）新穎、富有挑戰(zhàn)性及有意義的學習;（3）連貫的、相對復(fù)雜的學習內(nèi)容（不混亂）;（4）可掌控的壓力水平（不壓抑也不無聊）;（5）良好的環(huán)境支持（家庭、學校與社團）;（6）良好的營養(yǎng)（均衡、健康的補給）;（7）充足的時間（不匆忙的任務(wù)、足夠的睡眠）。 [6 ? ?]

在《教育與腦神經(jīng)科學》等著作中，埃里克·詹森與邁克爾·斯卡丹等提出了不少與大腦深度契合、優(yōu)化學習成效的策略。相對于傳統(tǒng)的研究而言，這些策略具有顛覆性意義，可供家長、教師、學習者學習借鑒?，F(xiàn)試做綜合梳理并簡要分析如下。

策略一：舒緩精神壓力。

在我國傳統(tǒng)文化的語境中，類似“頭懸梁錐刺股”等通過刻苦學習來實現(xiàn)人生理想的勵志故事屬于主流。不少人認為，學生面臨學習壓力是理所應(yīng)當?shù)氖拢赃^高的學業(yè)期望、過多的應(yīng)試訓練、過于單一的評價體系給學生帶來的精神與生理壓力已經(jīng)司空見慣，“犧牲體力換智力，犧牲今天換明天”是許多家庭甚至學校的教育共識。

愛因斯坦曾指出：“負擔過重必然導(dǎo)致膚淺。教育應(yīng)當使所提供的東西讓學生作為一種寶貴的禮物來領(lǐng)受，而不是作為一種艱苦的任務(wù)要他去負擔?！被谀X的學習研究表明，雖然課堂上的適度壓力可能轉(zhuǎn)化為激勵性動力，但高壓是認知學習的障礙。認知信息只有通過杏仁核才能進入海馬體，最后在額葉被加工儲存。杏仁核是產(chǎn)生情緒、識別情緒和調(diào)節(jié)情緒并控制學習和記憶的腦部組織，在壓力增大、愉悅消失時，其神經(jīng)代謝活動會變得異常，去往前額皮層的信息流量會大大減少。這就解釋了為什么人們在應(yīng)對壓力時往往是情緒導(dǎo)向而非邏輯導(dǎo)向，為什么人們身處壓力之下會舉止失常、語無倫次。高壓力的消極影響包括對記憶力、發(fā)散思維能力、理性判斷力的損傷，以及增加機械記憶行為。 [7? ]還有研究指出，精神壓力會減少新的神經(jīng)元的生成，而大腦細胞正是依靠神經(jīng)元維持活動的。

作為大腦改變者，教師要將“課堂氛圍調(diào)節(jié)”的職責置于“傳道授業(yè)”之上，要相信努力營造一種溫馨、愉快的教學氛圍比專業(yè)知識傳授本身更重要，因為在舒適積極的狀態(tài)中杏仁核才會受到溫和的刺激并加快信息傳輸。在實際工作中，教師首先要有意識地減輕課外作業(yè)負擔，減少機械訓練。其次，要營造生機勃勃的學習氛圍，通過耐心傾聽學生解答、組織個性化討論、允許個性化學習、適當延長任務(wù)時間等辦法減緩學生的緊張情緒，或者借助思維導(dǎo)圖、導(dǎo)入與小結(jié)、組織內(nèi)容概述、提供輔助資源等來幫助學生形成前后貫通的認知模式。此外，教師還可以在課間引導(dǎo)學生主動進行短暫的減壓訓練，如手指操、呼吸調(diào)整、聽音樂、輕語聊天等。

策略二：培養(yǎng)積極情緒。

正如上文提及的，情緒對認知活動起著組織的作用，包括對學習活動的促進作用或阻滯作用。消極情緒會損害注意力與記憶力，積極情緒則可以帶來有利的影響，它可以拓展認知聯(lián)結(jié)的廣度，讓人在創(chuàng)造性思維的測量中獲得更好成績;它可以引發(fā)創(chuàng)造力、探索性及知識整合能力;它還可以提高全局性思維能力與行動反應(yīng)能力。[8 ]

青春期是一個生理快速發(fā)展、情緒起伏變化、不斷面臨挑戰(zhàn)的時期，擁有良好的生長環(huán)境有利于學生產(chǎn)生自信、寬容、快樂的情緒。盡管教師可以通過相關(guān)的課程，如主題班會、道德與法治乃至專門的情緒管理課程，來幫助學生了解情緒管理的重要性、可行性及其技術(shù)路徑，但學校與家庭創(chuàng)設(shè)的養(yǎng)育環(huán)境才是幫助孩子形成持久、穩(wěn)定的積極情緒最重要的平臺。

學者孫云曉曾說，中國父母普遍對孩子抱有較高的學歷期望，存在著重智力輕德育、重知識輕健康、重學歷輕能力的社會傾向。這種傾向極易導(dǎo)致孩子情緒障礙，損害其人格發(fā)展。父母的悅納是孩子自信、快樂的源泉，教師要多渠道幫助家長提升情緒管理水平，幫助他們從“千軍萬馬過獨木橋”的焦慮心態(tài)中跳出來。父母要制訂合理的家庭培養(yǎng)規(guī)劃，懂得將“幸福的普通人”作為孩子的成長目標，幫孩子經(jīng)營夢想，科學地引導(dǎo)和開發(fā)孩子的潛能，發(fā)現(xiàn)并激活其優(yōu)點特長，從而讓孩子長成自己喜歡的樣子。

在課堂上，教師要在和諧平等的前提下激發(fā)學生對校園生活、學習活動、學科知識的熱情。在提供公平的、有目標的學習活動及溫和的管理策略來維持紀律的同時，還要設(shè)計嚴謹?shù)摹⒆鹬貍€性差異的學習活動，并提供互助輔導(dǎo)與合作的小組工作機會，并營造一種滋養(yǎng)的氛圍，讓每個學生感覺到溫暖、安全、敞亮。學生都是班級和家庭中不可或缺的成員，教師的交流語言應(yīng)當是積極的，對學生的每一次因努力而獲得的進步都應(yīng)給予肯定。國內(nèi)教師（特別是中學教師）普遍忽視的一些快捷有趣的“小動作”，如短促的詠唱、手勢、擊掌、小組拉手、放松運動等，可以作為同伴之間互相祝賀、致謝、鼓勁的儀式。這些儀式能幫助學生建立群體認同感，強化個體歸屬感，增強班級的凝聚力。

策略三：發(fā)掘意義關(guān)聯(lián)。

學習的過程是信息經(jīng)一個或多個感覺器官進入大腦的過程，學習的目的是增加神經(jīng)元之間的聯(lián)系。人腦天生有生存發(fā)展的自然需求，學習是達成目的唯一的途徑。而簡單的條件反射式的刺激不具備益智功能，所以傳授的知識必須是新穎的、有意義的。腦神經(jīng)科學家邁克爾·斯卡丹的實驗表明，只有在確認某件事值得學習后，大腦的某一區(qū)域才能被激活。被激活的信息傳回到海馬體與顳葉的臨近區(qū)域，與新的信息形成關(guān)聯(lián)記憶，然后將新材料納入原先的圖式系統(tǒng)。

如何激活大腦進行有效學習？答案是發(fā)掘意義，也就是激發(fā)學習動機，讓學生意識到知識與生活的聯(lián)系。教師可以在導(dǎo)入時告訴學生為何要學，可以舉例說明此知識點在生活中的作用，可以在戶外考察中滲透所學內(nèi)容，也可以以做中學的方式助力學生理解并鞏固知識與技能。此外，幫助學生做好職業(yè)和學業(yè)規(guī)劃也有助于增進其對所學知識意義的認識。

如何吸引大腦進行更高效的學習？答案是發(fā)掘關(guān)聯(lián)。研究表明，教師不僅要為學生呈現(xiàn)一種整體的學習圖式，還要將學習內(nèi)容建立在已有知識之上。知識不是一系列事實與公式的累加，而是圍繞著核心概念形成思維。了解整體結(jié)構(gòu)、了解內(nèi)容分類、了解類別間的關(guān)聯(lián)有助于學生更有效記憶存儲、更深入內(nèi)化接受、更高效解決問題。以圖示意是激發(fā)思維和促進學習的有效工具，是溫故知新的必要手段，也是綜合信息的理解框架，因為大腦記住圖形比記住文字更容易，如流程圖、演變圖、矩陣圖、概念圖、解題步驟示意圖等。

策略四：重視睡眠與運動。

在人們的傳統(tǒng)認知中，睡眠、運動與學習屬于相對獨立的系統(tǒng)，分別承擔休息、健身與知識技能增長的功能。也正因為如此，當孩子們犧牲了休息與運動時間挑燈夜戰(zhàn)地刷題時，許多父母與教師感受到的是欣慰，而非心痛。

大腦神經(jīng)科學指出，記憶的存儲依賴樹突的增長與神經(jīng)元的連接。充足的睡眠可以促進體內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)血清素的分泌，從而刺激樹突分支的生長，將最新的記憶變?yōu)殚L期記憶。樹突越多，神經(jīng)元之間的連接越多，大腦識別新舊知識關(guān)聯(lián)度的水平就越高，思維的活躍程度也越高。也就是說，良好的睡眠是將短期記憶轉(zhuǎn)化為長期記憶的重要因素，也是提高認知能力的重要因素。

運動對認知能力的重要性已經(jīng)得到公認，那就是身體素質(zhì)與學術(shù)表現(xiàn)呈正相關(guān)。積極的身體運動有助于增長海馬體的腦源性神經(jīng)營養(yǎng)素水平，有助于增強學習與記憶，同時維護和修復(fù)神經(jīng)回環(huán)。運動還會增加血液中的鈣含量，促進多巴胺合成，使大腦在認知、解決問題和記憶方面變得更加靈敏。不僅如此，運動在調(diào)節(jié)情緒、治療注意力障礙方面也有積極作用。

因此，當教育部門強調(diào)保障小學生每天10小時、初中生每天9小時的最少睡眠時間，提倡“每天運動1小時”或組織陽光運動、冬季長跑時，家庭與學校不應(yīng)無動于衷，而應(yīng)積極行動。因為睡眠與運動不僅能促進身心健康發(fā)展，還能促進學習能力與學習效率的穩(wěn)步提升。

【參考文獻】

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