基于脑科学课堂教学培训材料11Word文档下载推荐.docx
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他指出，学校教学的效果不明显主要是由于学校并不清楚突触和神经递质的化学组成，并未将脑看成学习的器官，让教育和环境切合大脑的结构。
基于脑的教育，主要指的是认可大脑具有进行意义学习的规律性，教师要按照大脑的自然学习规律进行课堂教学，因此，教师要认识大脑的学习规律，研发适合学生大脑发展的课程与教学内容，让学生拥有和脑加工相符的学习时机，开发满足脑的教育条件。
二、大脑发展关键期或者敏感期
脑科学和教育之间存在的联系，变成当前教育学界研究的重点问题。
明确大脑的运作机理，研究各种教育与学习形式在大脑结构和功能可塑性上的主要价值，这会给教师教学与学生学习效率的提升、各类学习和认知难题的处理提供有效的方式。
脑科学的研究成果指出，大脑发展阶段，具有一系列的发展关键期或者敏感期，这些都可以叫做学习关键期。
这一关键阶段的教学对学生各方面能力的培育至为关键，也有脑科学研究将这一学习关键期看作是学生个体发展阶段的“机会之窗”。
20世纪60年代，戴维·
休伯尔等依据视觉剥夺实验的结论提出大脑发展关键期这一概念，研究指出，把才出生一段时间的小猴子或者小猫借助外科手术的方式将眼皮缝上的话，几个月再打开，就会发现它们不能得到视觉信息，虽然这些动物的眼睛在生理层面正常，并且这些最初被剥夺视觉经验的动物的视皮层的机构也和其他的动物不一样。
基于此，休伯尔等指出视觉机能存在发展关键期。
而且，众多的脑科学研究者也开始研究大脑发展的关键期，获得了较大进步，得出比较一致的结果，认为大脑的不同功能的发展存在不同的关键性。
一些能力会在大脑发展的敏感阶段易于得到，例如，人们视觉能力的发展关键期是在幼年，而对于语言学习而言，幼年则是音韵学习的关键期，约在16岁之前是语法学习的关键期。
而且，这一时期的神经系统存在较大的可塑性，发育速度也比较迅速，这一关键期结束，大脑的可塑性和发育速度都会遭受较大影响。
并且，个体存在一定的差异性，使得大脑的不同功能的发展关键关键期并不一定相符，彼此之间存在一定的差别，在大脑的发育上也存在一定的不均衡性。
敏感期的概念主要是基于关键期这一概念而出现的，因为关键期概念的出现最早是源于对动物的探究。
最初通过对动物视觉的研究指出，假如将刚出生的动物的眼睛蒙上，这一初期的视觉剥夺会在很大程度上干扰其视觉皮层的神经联结，有时可能在今后的一段时间中不能发挥视觉功能。
基于此，一些学者给出了关键期的概念，认为大脑发展具有关键期，假如没有很好地利用这一关键期，就会对有关的认知发展产生无法弥补的影响。
然而，最近几年的神经科学试验指出，虽然一些关键时期脑对一些刺激较为敏感，但是并非是错过这一阶段，有关的认知功能就不会获得正常运作，仅仅是大脑在这些关键期时会对一些刺激较为敏感，即存在大脑发展的敏感期。
在敏感期时，大脑对一些类别的刺激较为敏感。
而且，现在的神经科学试验指出，语言学习与运动能力的获取或许都具有敏感期。
假如人们对这些能力的获取处于敏感期中，就会易于得到，而一旦错失这一敏感期，虽然会拥有这些能力，但相对而言难度系数会增加。
大脑发展不管是具有关键期，还是敏感期，其实都在说明某些能力的获取存在最佳时机，如果能够抓住这一最佳时机，进行必要的刺激，就会有事半功倍的效果，反之，错失这一最佳时期，不但可能会事倍功半，还可能会出现认知发展滞后的情况。
这就为当前教师课堂教学提出了新的机遇和挑战。
机遇是：
教师可以掌握并利用大脑发育的关键期与敏感期，知道其起始周期、持续期限、表现方式等，在课堂教学活动中利用这一关键期或者敏感期，使得学生的视觉、语言、听觉等能力可以及时地得到发展，开启“机会之窗”，让学生大脑的各项功能得以开发。
挑战是：
教学如何在教学过程中把握这一关键期或者敏感期，避免在大脑在敏感期不能被合理地利用，或付出不必要代价。
例如，语言学习的关键期或敏感期主要是在婴幼儿或者儿童阶段，这一时期要给他们较多的言语刺激，对他们进行语言训练。
在进入学校接受教育之前，儿童的学习基本上是在和其父母、伙伴的平常交流与游玩中完成的，所以，早期教育阶段，父母要让孩子有和其他小朋友沟通与交流的机会，实现社会互动，这样促进儿童认知和社会性的发展，促进大脑神经元间联结的出现。
此外，大脑也具有可塑性。
大脑作为一个比较复杂的系统，处于动态发展的状态，由于学习、训练、经验等因素的作用，其皮层会发生结构改变与功能重塑，即为大脑具有了可塑性。
而且，认知神经科学试验指出，幼儿的大脑具有可塑性，其实成年人、老年人的大脑也具有可塑性，这说明大脑可塑性存在于个体的终身，仅仅是在不同时期大脑各个区域的可塑性存在一定的差异而已，对人们终身教育提供了脑科学层面的一个重要依据。
如何将脑科学研究和教育教学实践结合起来，将脑科学的研究成果应用到教育活动中，这是众多在脑科学与教育科学研究领域的专家学者孜孜以求的目标。
美国加利福尼亚州立大学雷纳特·
N·
凯恩教授及其丈夫杰弗里·
凯恩及密西西比州立大学杰夫利·
A·
拉科雷博士是脑科学研究中教育科学领域的代表性人物，他们整理出了脑学习的12条原则（见表1）。
这一脑学习的原则较为全面、深刻地阐述了脑的学习本质，基于生命系统这一中心，使得身体、智力与大脑构成一个动态的有机体。
表1脑学习的12条原则
生命系统
原则
1.脑是一个生命系统：
身体、智力和大脑是一个动态的整体
2.脑是具有社会性的
3.对意义的探寻是与生俱来的
4.对意义的探寻通过模式化而发生
5.信感对于模式化非常重要
6.脑同时对部分和整体进行加工处理
7.学习既包括集中注意，又包括边缘性感知
8.学习总是包括有意识过程的无意识过程
9.我们至少有两套不同类型的记忆：
一套空间记忆系统和一套进行机械学习的系统
10.当事实和技能镶嵌在自然的空间记忆中时，我们就能最佳地理解和记忆
11.学习因挑战而增强，因威胁而抑制
12.每一个大脑都是独一无二的
三、课堂教学研究
大脑是一个比较复杂的系统，是脑科学研究的重要对象，也是学生学习的重要生物载体，大脑发展存在一定的关键期或敏感期及可塑性，教师在教学的时候可以充分利用这一大脑生物机能，针对学生大脑处于的不同阶段，有目的性地实施教学活动。
而且，我们也可以说教师课堂教学存在一定的关键期，也就是说将课堂教学时间划分成不同的阶段，根据各个阶段其自己的特色与学生大脑情况特点，遵循大脑发展状态进行教学设计，充分利用这一脑科学知识，将所有的课堂时间给予充分的利用，从而提升学生学习效率。
基于脑科学的课堂教学，主要是基于脑科学和认知科学的理论与知识体系，全面掌握大脑发展和认知活动规律，将较好地推动学生学习和发展当作目标，有效地分配教学内容、教学方法、教学过程与教学评价形式等教学要素，让所有学生不但能够拥有知识、提升能力、获取情感，还要让他们能够学会学习，潜能得以开发。
并且，从20世纪90年代末，神经科学研究领域有了较大进步，人们逐渐重视神经科学和教育、教学活动间的关系，虽然不同的研究对此拥有不同的态度，或乐观，或质疑，但基于目前的研究而言，学界已经出现了神经教育学这门学科，且从单纯理论研究渐渐地发展为具有全新研究面貌的领域，在许多地区，如美国、日本、欧洲设立了有关神经教育学的研究机构或者研究中心。
有学者指出，经过心理学者不断地研究与探索，认为45分钟的课堂教学中，学生生理与心理情况能够划分成5个“时区”，即启动区、兴奋区、调试区、回暖区与终结区，见图1，能够集中学习的“时区”主要是兴奋区、回暖区和终结区。
因此，教师课堂教学时要尽可能的将兴奋区的时间延长，全面运用这一“时区”进行课堂教学，将课堂主要内容教给学生，较好地让学生了解本节课的学习重点与难点。
并且，回暖区时，教师要侧重课后练习的解答与内容提升或深化，会更好地促进学生掌握学科知识，以便能够很好地运用。
图1学生生理与心理情况划分的5个“时区”
1.课堂启动区（0—5分钟）
这一阶段，教师的主要目标是要将学生的注意力从课件转向课堂。
经过课间10分钟的休息，每堂课上课前的5分钟，学生的身心基本上都是一种轻松愉快的，相应的，大脑也处于放松状态，思维游离于课堂之外。
1）呈现课堂教学目标
托尔曼的“认知地图”理论认为，基于以往经验在大脑中形成了一些类似现场地图的模型，他将白鼠进行迷津学习的活动当作认知学习，指出白鼠能够发现食物的位置，并不是简单地进行左右转动，并将其联结，而是在走过这些路以后，这些白鼠把迷津道路内的一些特点，如活动方向等看作是符号标识，借助对符号间存在的联系，如工具—目标—联系等进行分辨，得到迷津道路的总体概念，形成认知地图。
因此，教师可以利用这一时期，将本堂课的教学目标展示出来，让学生已有的经验与当前要学习的内容形成一定的认知冲突，对学生给予鼓励，让其认真学习，以期获得更大的收获。
正像托尔曼指出的，一旦个体的认知地图和周边条件出现矛盾的时候，个体会尽可能地调整，以期能够满足周边条件的变化要求。
这也适合学生学习情况。
一旦学生已有的认知和当前要学习的认知存在矛盾的时候，他们会自主地寻找一定的方式，处理这些矛盾，从而和新的环境相适应。
例如，教师在讲授《牛津初中英语》7AUnit3Let’scelebrate!
一课时，就可以采用先给出本堂课教学目标的方式，即了解西方传统节日——万圣节的庆祝形式。
由于中西文化的差异，很多学生可能并不熟悉西方万圣节是个什么样的节日，该如何庆祝，这和中国的传统节日有何异同？
这就会在学生头脑中存在一定的冲突与矛盾，带着这个疑问与好奇，就容易将学生的注意力转向课堂，从而认真地教师讲解。
2）组织复习
按照识记和维持时间的长短，能够将记忆划分成瞬时记忆、短时记忆与长时记忆。
瞬时记忆指的是实验活动内将材料在极短时间中出现在被试者眼前形成的记忆，存在较为显著的感觉形象性。
短时记忆的保持时间要长于瞬时记忆，但也比较短，通常用秒来计算，很难超过1分钟，其保持方式是复述。
长时记忆指的是某些材料进行识记之后会在之后的很长时间可以背诵的能力，其形成的重要条件就是复习。
长时记忆是组织与构建的活动，其拥有的知识也是有次序、有组织的有机整体，依靠原有知识，在记忆的时候会将现在记忆的内容与之前的知识进行关联操作，使得回忆变得更为便捷。
而且，脑科学试验指出，大脑仅仅储存有意义的内容，因此组织复习比较重要。
有意义的内容，从神经机制的视角进行分析，隶属脑的初期，和周边条件交互，构建一个神经元的连接形式，碰到某一信息的时候，神经元就会对其进行辨别操作。
假如发现这一信息有价值，就会将其在大脑中储存，假如认为与以往经验关联度不大，或者没有关联，就会舍弃。
本质来说，这是大脑寻找意义的阶段，基于脑科学的学习，就要和其以往的知识与经验有所关联。
因此，教师可以在课堂启动区的5分钟内进行复习，构建新知与旧知之间的联系，奠定学生进行新知学习的基础。
例如，高中地理知识的逻辑性较强，知识点之间的关联性较为密切。
在讲授新的学科知识的时候，教师假如可以较好地运用旧知与新知存在的关联，在课堂前5分钟进行知识复习，采用复习的方式导入新知，不但能够让学生巩固旧知，还能够激发他们发现新知的好奇心，时他们能够较好地了解与掌握新学的知识。
比如，在教授“海水运动对地理环境的影响”这一课的时候，教师可以采用复习旧知学习新知的方式，给出一些问题，如洋流的类型有几种，其会对某一区域的气温与降水产生作用吗？
或者是假如洋流会对某一区域的气温与降水产生作用，那其是否会对某一区域的地理环境也发挥作用？
这样就能够将洋流、海水运动与地理环境的有关知识相互联系起来，让学生在旧知的基础上学习新知，从简到难，逐渐地掌握新知，学会学习，这一方式不但加强了学生旧知的长时记忆，也有助于他们学习与掌握新知识。
因此，尽管这一时期，学生的大脑并未准备好要上课与学习，然而，这一情况对学生学习也是有帮助的，这就需要教师可以在这个“时区”运用一定的技巧将其和课堂兴奋区进行很好的衔接，在很大程度上加强学生的课堂反应与情绪，较好地达成教学目标。
2.课堂兴奋区（第6—20分钟）
这一阶段学生的思维进入最佳状态，通常会全神贯注地听课，处于专注情境中。
教师要做的事情就是将学生的注意力集中在教学内容上。
1）设置问题情境
由于这一阶段学生的思维处于最佳状态，他们能够在能动性的参加活动的过程中，不但将所学内容进行外化建构，还能够得到一定的回馈，进行自我思索，在今后的活动中再次进行主动操作。
具体的、真实的经历是出现稳固、长久神经联结的最佳方式。
这主要是由于真实发生的经历会涉及较多的感觉器官的加入，会让感觉器官获得的外部刺激增加。
而大脑会运用这些繁杂的通路进行信息储存，进而进行记忆与回忆。
因此，这一时期教师可以设置一些具体的问题情境，将学生的关注点移向处理具体问题的方向上来，基于具体问题开展课堂教学，这会让本课的教学目标更为清晰。
例如，教师在讲授数学“绝对值”的知识内容时，可以在上课前准备一些道具，如各个动物卡、一个单位长度比较大的数轴。
教师可以在课堂启动区的后面几分钟，在通过复习旧知引入新知的时候放一段有关本堂课内容的教学视频，进而提出本节课的教学问题，即这个小动物距离原点的距离是多少，进而引出绝对值的学习。
此外，教师还可以让学生“做一做”，将自身看作是卡片中的动物开始表演，各个学生间彼此设置问题，对所学知识进行巩固。
通过有趣味性的问题情境的设置，可以很好地吸引学生的注意力，将趣味性与知识性有机结合，调动课堂气氛。
2）自主探索和合作学习结合
以脑科学为基础的学习具有建构性，认为学生会借助模式化而形成，主要是探寻某种意义，具有社会性。
从本质来说，这不但包括个体自身的建构，如信息整合、模式建构、连接创立，还指出人们的学习会和周边环境、社会条件发生互动关系，进而不断地发展与进步。
尽管自我们呱呱坠地时起，大脑就有探寻意义的本性，然而如何将探寻的这种意义从浅层发展至深层，完成高效的建构，要有外界社会条件的帮助与推动，尤其是与时俱进、持续丰富的社会环境。
基于此，教师在教学过程中要将教学内容和学生的实际生活联系起来，让学生们能够进行自主探索与合作学习，在亲自动手操作的过程中感悟，在与小伙伴合作的过程中体会知识的真谛与学习的乐趣。
例如，在讲授语文“过年”这一单元时，因为这一单元涉及的是中国过年时的一些风俗习惯，教师可以让学生自行收集一些过年习俗，如吃团圆饭、贴春联、逛庙会等，并将其整理汇报。
或者是询问自己的爷爷奶奶、爸爸妈妈，或者是通过阅读有关书籍搜集资料，还可以是上网进行检索，这会锻炼学生信息搜集的能力，在此基础上会培养他们信息整理的能力。
由于各个学生搜集的都是自己能力范围之内，或者说生活区域的过年习俗，其实全国各地的过年习俗存在较大的差异，这时教师可以让学生自行组成几个小组，各有分工，查找其他省市与地区的过年习俗，并和自己生活区域的习俗进行比较，比如将北京过年习俗和东北地区的习俗对比，发现有哪些差异，在小组合作学习的过程中，这些学生不但理解了过年习俗的有关知识，发挥学生的主动性，而且还能够增加学生之间的理解与沟通，加深彼此之间的友谊，在积极合作的同时，汇集集体的智慧，更好地处理问题，取长补短，提升合作学生技能，形成良性循环。
3）小组交流学习
个体具有展示自身能力的心愿，这一动力是自生的，是一种本能，是存在于人们身上的一种原始冲动。
因此，假如这一原始冲动可以得到较好的利用，就会在很大水平上激发大脑对某一问题的关注水平。
基于脑科学的学习具有社会性，这也是一种社会学习的形式，所以我们应该把具体问题放在个体沟通与交流的过程，在集体行为中全面挖掘大脑的潜力，开发大脑资源。
因此，教师可以在学生自主探索与合作学习的基础上，进行小组交流学习，在与他人的沟通与交流中，对所搜集的材料进行精细化处理，而且也会在自我展现与研讨活动中，感悟成功与喜悦。
例如，在上述课例中，教师已经在学生通过自主探索的方式将本地区的过年习俗资料给予整理，又通过合作学习的方式，自行分组，发现全国其他地区的过年习俗，指出其中的差异。
在此基础上，教师可以将这些学生重新分成几个小组，让他们先在小组间进行交流，并将小组间的结论整理好，在课上对全班同学进行汇报。
这样不但锻炼了学生的语言表达能力，而且能够锻炼他们的信息整理能力，将相同内容进行综合，更重要的是能够集中全班学生的智慧，较为全面地了解全国大多数地区的过年习俗，知道彼此之间存在的差异，还在某种程度上是对学生学习活动与成果的一种肯定，对他们有很大的推动力量，会促使他们在今后的学习中更加努力。
3.课堂调试区（第21—25分钟）
通过20分钟的学习，这一时期学生的精力处于疲惫状况，注意力易于出现分散现象，这时教师要及时变换课堂教学方式，适时调整教学模式，让课堂能够更好地过渡到回暖区。
心理学上指出，注意是心理活动对一定对象的指向和集中，具有指向性与集中性的特征。
那么，注意力指的是个体心理活动的指向与集中于某一事物的能力。
而且，心理学者通过一定的观察和试验指出，大约5—6岁的儿童，其注意力集中的时间大概是10到15分钟；
7—10岁的儿童的注意力集中时间大概是15到20分钟，10—12岁的儿童的注意力持续时间会在25到30分钟，而12岁以上的儿童的注意力会多于30分钟。
但由于学习任务通常情况下会缺少一定的趣味性，这在很大程度上会使得学生对其的注意力发生转移，尤其是小学生。
所以，通常而言，大脑在一个对象上的注意力集中持续时间大约为15分钟，超过这个时间，易于出现疲惫、注意力转移的情况。
所以教师要根据学生注意力持续时间的特征适时地变换其教学模式，使大脑再次位于兴奋区，及时将“溜号”学生的注意力再次集中到课堂教学内容中来。
例如，在学生中流传着这样一句话，“一怕文言文，二怕周作人，三怕写作文”。
因此，教师在讲授有关鲁迅的课本内容时，有些会比较晦涩难懂，学生听起来也存在一定的困难，注意力很容易发生转移，这时教师可以让学生自己说出一个或者几个有关鲁迅先生的趣闻轶事，暂时将学生的注意力从课本内容转移到鲁迅本人身上，抑或是借助多媒体播放有关鲁迅先生的视频与文章写作背景内容，适时地变换教学方式，或者让学生休息1—2分钟，让学生的注意力有一定的调整，而且休息会降低大脑疲惫度，削弱人们的学习压力，推动他们加工和巩固知识，完成认知架构的构建和重组。
4．课堂回暖区（第26—40分钟）
经过中途的课堂调试，教师转换教学模式，将学生的注意力再次集中到学习内容上来，进入课堂回暖区，开始集中注意力进行学习。
相对课堂兴趣区而言，此时处于本节课的后半部分，这时该节课的主要讲述内容，或者说教学目标已经基本达成或者相差不多，因此，教师要对前半堂课的内容进行补充与总结，将内容进一步升华，让学生对本堂课的教学目标有个清晰的认识，能够很好地理解与掌握。
1）通过练习巩固新知
知识的学习在于巩固，而练习是一个比较简单的提取式学习，和单一的接受式学习相比，其学习效果比较好，这是因为有了记忆，才能更好地将信息提取出来，完成学习任务。
练习阶段，人们的大脑会提取较多的信息，推动知识出现正向迁移。
因此，在课堂回暖区，教师可以先教授本堂课学生应该掌握的次要知识与技能，再给出一定的练习题让学生能够更好地巩固新学知识，采用变式的方式增加学生对新知的理解。
每个单元结束或者每个课时结束，教材中都会有一些练习题让学生自己来做，教师可以利用这一教材资源，让学生在课堂上来做，在学生做好之后，教师可以给予讲解，针对学生普遍不懂的地方再次讲授。
或者教师也可以针对本堂课的教学内容，将所讲内容变换一定的方式呈现，考察学生对一些知识点的掌握程度，复习旧知，巩固新知，加深学生对知识的认识与理解。
比如，教师在讲授《做一个最好的你》时，该堂课的教学目标之一是学会本课的生字新词，积累好词佳句。
因此，教师在做课堂练习的时候，可以给出一些句子，让学生将括号内合适的词语勾画出来，组成句子。
如，“不过，情况不会更糟糕，因为你马上提出一个（转变、转化、扭转）局面的问题——怎样才能变得自信？
”“做河里一条最（活泼、活跃、跳跃）的小鱼，做林中一棵最（笔直、挺直、竖直）的小树……”通过这样的练习，不但能够让学生了解这些词语的意思，而且知道他们的用法，也积累了句子表达。
2）提炼与总结方法、技能
按照心理学家特瑞克勒的说法，假如个体不存在生理疾病与心理障碍，其所有感官可以得到知识的比例是：
83%的知识是通过视觉学习得到的，11%的知识是通过听觉学习获取的，10%的知识是通过味觉学习得到的，3.5%的知识是通过嗅觉获得的，而1.5%的知识是通过触觉学习得到的。
因此得知，在知识学习中占有关键位置的感觉器官是视觉与听觉。
并且，医学心理学的试验指出，由听觉方式得到的知识被记忆的比例是15%，由视觉方式得到的知识被记忆的比例是25%，但通过听觉与视觉两种方式来获得知识的时候，可以被记忆的知识比例达65%，所以，教师在进行教学设计的时候，要尽可能的将视觉方式与听觉方式结合起来，也就是课堂内容既有图像信息，又有声音信息，借助大脑的新异性特征，让两种方式共同发挥作用，实现“双通道”的价值。
因此，教师在课堂回暖区进行教学时，可以借助多媒体的方式，营造多种感官同时发挥作用的教学情境，采用体验式教学方式，激发学生多种感官参加到学生过程中。
此外，教师还可以运用思维导图的方式，搭建多感官参与学习的平台。
例如，物理教师在教授有关弹力概念的问题时，可以给出如下的思维导图，见图2，从物理核心概念或者中心主题出发，实施知识整理与总结，帮助学生整理学习阶段出现的较为零散的知识，构建一些思维导图，可以让知识结构性更强，学生也能够更好地理解，教学效果也会有明显的提升。
这主要是因为思维导图是一个能够让大脑实施全面思考活动的图形，能够较为具体且详细地说明知识学习中学生会如何让各个概念间形成一定的关系。
图2弹力概念思维导图
因此，教师借助声音与图像的方式，将学生的注意力集中到课堂内容上，会让学生拥有较多的有意义学习的机会，推动其更深层次地了解何谓有意义学习，要如何学习，从而提高学习效率。
5.课堂终结区（第40—45分钟）
这一阶段要加快语速，进行强化与总结。
通过前40分钟的学习，一些知识会储存于学生的大脑中，也有些知识对学生来说还比较模糊，脑科学研究发现，由于存在近因效应，课堂快结束时提供的信息会得到学生很高的注意度，所以教师要充分利用这最后的5分钟时间，进行
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