基于脑科学的小学科学教学策略探究

基于脑科学的小学科学教学策略探究

【摘要】课堂教学是学校施教的主要场所，如何高效、科学地开展小学科学

课堂教学是学者与一线教师关注的重要问题，脑科学作为一门研究大脑结构、功能、心理现象与规律的新学科，或能为科学、高效展开教学提供参考价值。因此，基于脑科学的小学科学课堂教学研究具有一定研究意义。本文通过分析小学科

学课堂教学现状以及存在的一些问题，发现脑科学视角下的小学科学教学存在理

论匮乏，日用而不知、获取渠道狭窄，缺乏正规培训、“神经神话”泛滥，缺乏

辨别能力等困境，进而提出强调科学理论的实践迁移、引导多通道学习、探寻高

阶科学思维等基于脑科学的小学科学课堂教学的对策，以期为小学教师的科学课

堂教学提供一些参考建议。

【关键词】小学科学；课堂教学；脑科学

一、绪论

教育作为一种培养人的活动，其教育理论与实践是为了挖掘学生的大脑

潜能，促进其学习能力，而在学校教育中教师对学生施加的教育影响无疑是最大的。本研究对小学科学教师的意义主要有以下几点：及时关注自身角色的转变；

能够辨别日常教学中违背脑科学理论的现象；能够基于脑科学进行实践教学。

随着社会的转型，在信息化社会中，学生若不具备举一反三能力是无法适应的，因此掌握好的学习方法或是教师帮助学生高效且科学地学习是必由之路。对

学生的意义主要在于以下几点：学生能对大脑有更深入的认识；帮助学生提高学

习效率，提升教育成效。

二、核心概念界定

（一）课堂教学

教学是指由教师的教与学生的学共同组成的双边活动，是一种有目的，有计

划的全面影响活动。课堂教学是学校教育的主要形式之一，从场域上对施教场所

加以限制。从场域视角理解，课堂不仅仅指教室，常指教师施教、学生学习等

具有教育意义的场所。

（二）脑科学

广义的脑科学，是一门高度综合的学科，除了上述研究领域外还包括心理学、行为学等所有与脑或与神经系统相关的研究领域，试图从各个领域中去探寻脑

的奥义以及脑的某些高级功能。因此广义的脑科学是一门融神经生物学、认知神

经科学、语言学、认知科学、人工智能等为一体的跨学科科学。

（三）基于脑科学的课堂教学

基于脑科学的课堂教学是一种将适于人脑学习方式的脑科学研究成果引入课

堂教学，以增强教育成效的教学方式，旨在点明脑是学生展开任何思维活动的中枢。

三、脑科学视角下的小学科学教学困境

（一）理论匮乏，日用而不知

通过对一线在职在编科学教师的深入访谈后，笔者发现当前科学教师对基于脑、适于脑的教学方法或策略处于“日用而不知”的处境，能够在日常教学中运

用相关的理论，但对于其出处或体系化的了解依旧不够深入。

（二）获取渠道狭窄，缺乏正规培训

当下科学教师获取关于脑科学相关的信息多是通过一些新闻、微信、微博等

互联网平台，而学校作为教师正式的施教场所则缺乏对脑科学的关注与正规教师

技能训练，因此，微信、微博等平台推出的一些碎片化脑科学相关信息是不足以

支撑教师理解与实践教学的。

（三）“神经神话”泛滥，缺乏辨别能力

周加仙在其《理解脑—新的学习科学的诞生》一书中指出，神经神话的形成

原因主要包括以下两点：一是脑科学研究本身的不完整性、复杂性，容易导致科

学成果在转化日常语言过程中被错误理解，或是过度推断、过分夸大，进而产生

诸如“人脑仅被开发10%”、“3岁神话”、“左脑人、右脑人”、“男性脑、

女性脑”的神经神话。二是研究成果常受到商业利益的驱动，如媒体人为吸引读

者过分加工脑科学成果，无良商家推出激发智力的商业产品等。

四、基于脑科学的小学科学教学策略

（一）强调科学理论的实践迁移

20世纪60年代贝瑟尔国家培训实验室提出学习金字塔模型，探讨了不同教

学方法下学生的学习保持情况。该模型指出知识得到有效保持的关键不在于输入

而在于提取，文本化的言语信息对学生形成的影响往往是易忽略的无意识记忆，

极易导致提取困难，实践迁移便是一种有效的提取方式。

（二）引导多通道学习

脑科学表明，大脑是一个并行处理器，能够同时处理思想、情感等，并使之

与其他信息加工模式相互作用。就人脑的信息加工模型来看，多通道学习能够使

学习者大脑在短时间收到来自外界各种不同信息，并通过网状系统将无效信息过滤。“马各库效果”表示，个体边看讲话者的双唇边听声音与闭眼听声音有显著

不同效果。因此，积极调动学习者通过五官进行学习，使其能够更好理解并解决

复杂问题。

（三）探寻高阶科学思维

基于教育角度来看，高阶思维一旦形成，其解决问题的能力是远远延伸与课

堂之外。正如Piaget所说：“学校教育的基本目标是培养具有创造性思维、具

有批判性思维，能够发明创造新事物的独立个体，而非仅会单调，无意义重复的

工具人。”正如Marx所说：“科学的教育任务，是教育学生去创新”。因此，

应让学生以自己创新性的方式解释、归纳，提高其在生活中处理实际科学问题与

公共事务的能力，使其在实践语境下展示自己的思维图景，实现科学思维的进阶。

五、结语

基于脑科学的小学科学课堂教学建议从理论与实践层面为教师提供教学参考，对科学教师具有一定可行性与可借鉴性，旨在唤醒其对脑科学的重视程度并尝试

基于脑科学而展开教学。

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