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基于脑科学的有效教学BrainBasedLearningandTeaching黎加厚上海师范大学序言如果有人问:你最关心的有效教学是什么？你的答案可能是成绩考试就业工资健康晋升职称钱身体幸福未来而很少有人会回答：这个人类与生俱来的珍贵资源，却被忽略！决定你的一切！人脑的进化婴儿大脑重现人脑2500万年进化史人生道路漫漫你如何学习？人类用脑思考科学研究发现：但是…我们用“脑”学习与思考却从未学过如何用脑……脑科学研究人脑结构与功能脑科学指导我们如何学习—国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）教育工作的根本要求•关心每个学生，促进每个学生主动地、生动活泼地发展；•尊重教育规律和学生身心发展规律，为每个学生提供适合的教育。学习是人类适应环境变化所采用的一种生存机制，在大脑这个微环境里细胞与细胞之间形成新的连接，以便接力传送信息。——达尔文让我们了解和掌握基于脑科学的学习脑科学研究的发展趋势：（1）细胞和分子水平；（2）从整合观点来研究神经系统的功能；（3）功能性磁共振（fNMR）的脑成像技术和正电子发射断层扫描(PET)技术的发展和运用；（4）研究基于脑科学的学习、记忆、思维、情感、创造等。脑功能定位技术研究maintenanceofitemsinspatialworkingmemory(green)selectionofanitemfromworkingmemory(red)JamesB.Roweetal.Sciencepaper2001脑工作记忆研究美国教育学会(NationalEducationAssociation）提出：基于脑的学习12条原则基于脑的学习12条原则（美国教育学会，NationalEducationAssociation）1.大脑是一个并行处理器；2.学习涉及整个生理学；3.意义的搜寻是与生具有的；4.通过形成范型认识世界；5.情感对范型形成是关键；6.脑同时感知和创造部分与整体；Source:NationalEducationAssociation.Doubts&Certainties,January/February1994.MaterialadaptedfromRenateNummelaCaineandGeoffreyCaine,MakingConnections:TeachingandtheHumanBrain,ASCD,1991;AddisonWesley,1994.基于脑的12条学习原则(续)7.学习包括集中注意和边缘性感知；8.学习包括有意识与无意识的过程；9.我们至少有2套记忆系统，一套空间记忆系统和一套机械记忆系统；10.当事实与技能镶嵌在丰富的空间记忆中时,脑的理解与记忆最佳；11.学习因挑战而增强,因威胁而抑制；12.每一个脑都是独特的。高文Source:NationalEducationAssociation.Doubts&Certainties,January/February1994.MaterialadaptedfromRenateNummelaCaineandGeoffreyCaine,MakingConnections:TeachingandtheHumanBrain,ASCD,1991;AddisonWesley,1994.21世纪后…约翰·梅迪纳•研究人脑发展基因以及精神病遗传学问题的发展分子生物学家•华盛顿大学医学院和西雅图太平洋大学教授•西雅图太平洋大学应用学习研究脑中心主任约翰·梅迪纳(JohnMedina)•美国国家教育委员会顾问，经常针对神经病学与教育的关系发表评论•《BrainRules》中译《让大脑自由》科学用脑法BrainRules运动增加大脑活力科学用脑法exerciseRule#1:Exerciseboostsbrainpower.运动能增加大脑氧气供应，提高思考效率。越运动，大脑越聪明。锻炼不仅有益健康，实际上也促进学习。氧气增加大脑活力科学用脑法教学建议：1、运用大脑思考的时候，包括工作、学习等，在氧气充足的地方进行；2、运动的时候思考问题，尤其是难题；3、学习时候多动动，多开窗；4、坚持课间操；5、中午的时间可以到外头走走20分钟，再回办公室；6、晚自习中途到室外活动和深呼吸；7、不要长时间静坐（看电视或计算机）；8、根据脑科学设计学习环境。环境增加大脑活力科学用脑法但是…看一看你身边的教学环境…想一想你是如何学习和工作的…让大脑更有活力颜色.空间与学习环境设计学校环境国外教室水：脑细胞的组成科学饮水促进脑的发育警惕10个喝水坏习惯1.饮水机从来不洗；2.自来水一烧开就喝；3.爱喝瓶装水；4.千滚水（电水壶、饮水机等反复烧水）5.不渴不喝水；6.每天喝不够6杯水（1200毫升）；7.喝饮料代水；8.早起不喝水，到老都后悔；9.吃咸了不马上补充水；10.睡觉前不喝水。睡眠是大脑在恢复生命力睡眠有助于思考睡眠不足会伤害注意力、执行力、记忆力、心情和思考能力。我国中小学生的睡眠普遍不足教学建议：•每天午睡，半小时为宜。•保证晚上11点前入睡。•疲倦时要先睡眠，然后再学习。压力损伤大脑压力影响大脑工作•长期的压力会影响大脑工作和身心健康，导致心脏病，并影响学习能力。•处于压力之下的个体罹患普通感冒的风险是常人的3倍。中国孩子的自杀率位居世界第一——《生命时报》，2011年3月29日第16版报道•考试和分数压力•家长没有重视和理解•缺乏社会帮助教学建议：•专注当前的工作，不为下一次的任务过度焦虑。•工作学习做好规划。•今日事争取今日毕。•放弃一些事情，退后一步自然宽，减轻压力。培养学生的创造力从脑做起环境锻炼氧气睡眠……减轻学业压力饮水热身活动：颈椎操大脑不关注枯燥的事物科学用脑法单调、乏味、枯燥、无趣、厌烦、影响情绪情绪影响大脑单调、乏味、枯燥、无趣、厌烦…兴趣和情绪影响教学效果注意力集中的时间10分钟注意力10分钟法则课堂教学时间（分）注意力梅迪纳博士的建议•课堂教学每10分钟需要改变：–讲有关的故事–演示有关的视频–开展有关的活动–进行互动作业–组织有关的游戏–……丰富教学策略启发-活跃-拓宽思维教学策略卡片“假如”（If……）教学法的创新魅力•从假如开始，人的思维的方向发生了转变，一切以前认为不可能发生的事情都变成可能发生了。•假如，是创意灵感的起点，是培养学生创意思维的“支架”•————————————————————————•假如地心引力每天停止一秒钟，会发生什么现象?•假如动物比人类聪明呢?•假如世界没有摩擦力?•假如……••去网上搜索一下，看看女作家谌容（chénróng）的短篇小说《减去十岁》，体会一下“假如”激发学生想象力的魅力。——引自中山大学王竹立教授创新课程设计谌容chénróng：《减去十岁》•故事梗概：根据“上级指示”，全国人民一律需在档案中减去文革“1966-1976”这10年，于是中国人民一下子都年轻了10岁。于是，那些浪费青春、出卖良心，甚至为事业整天当牛做马的人，开始重新规划十年光景。小说以黑色幽默的笔法，揭示了文革对人性的摧残，在中国文坛引起极大反响。假如•希拉里减去十岁……•邓小平减去十岁……•自己减去十岁……假如：人类的手不是五指，而是七指，世界将会怎么样？•我们的键盘会不会改变？•钢琴的琴键会不会有所不同？•一切与手有关系的工具的形状会是什么样子？•甚至我们数学的十进位制会不会变为十四进位制？•……中日两国“甲午战争”历史考题•日本老师：•假如21世纪日本跟中国开战，你认为大概是什么时候？可能的远因和近因在哪里？•如果日本赢了，是赢在什么地方？输了是输在什么地方？•中国老师：•甲午战争是哪一年爆发的？•签了什么条约？割了多少地？赔了多少银两？•在下面的选项中画勾：–A.1917年–B.1817年–C.1894年–D.清光绪二十年——引自《中国青年报》，徐国智，中日两国历史考题的比较，2007•中国老师的高中历史课考题–成吉思汗的继承人窝阔台最远打到哪里？–他死于那一年？•美国老师的高中世界史课考题–假如成吉思汗的继承人窝阔台不是早死，对欧洲会产生什么变化？–试从经济、政治、社会三方面分析。——引自，祝智庭，破解教育技术密码，2010.中美两国“成吉思汗”历史考题一个美国学生的回答：假如这位蒙古领导人当初没有死，那么可怕的黑死病就不会被带到欧洲去，后来才知道那是老鼠身上的跳蚤引起的鼠疫。但是六百多年前，黑死病在欧洲猖獗的时候，谁知道这叫鼠疫。假如没有黑死病，神父跟修女就不会死亡。假如神父和修女没有死亡,就不会怀疑上帝的存在。假如不曾怀疑上帝的存在，就不会有意大利佛罗伦萨的文艺复兴。假如没有文艺复兴，西班牙、南欧就不会强大，西班牙无敌舰队就不可能建立。假如西班牙不够强大，意大利不够强大，盎格鲁-撒克逊，会提早200年强大，日耳曼会控制中欧，奥匈帝国就不可能存在。……中美两国“成吉思汗”历史考题（续）教师设计教案也在设计着民族的未来更多的教学策略示例图像回顾本次培训活动10分钟基于脑科学的有效教学教学建议：•平时注意收集各种成功教学方法；•同行交流；•不同学科交流；•学习国外先进教学方法；•丰富教学活动：-基于游戏的学习-体验式培训-拓展训练-……多感官学习能够更好地记忆科学用脑法多感官知觉•多种感官的知觉强化大脑对一件事情的感知。•多维度刺激，如视觉加上听觉可以使我们学的更好。亿万年的生物进化使视觉成为最强大的感官视觉胜过其他感觉大脑对视觉的记忆和识别力令人惊讶学习和记忆的最高效方法是通过视觉讲述视觉视觉+讲述学习效果—梅迪纳探索是人的天性人探索过程的四步骤：观察、假设、实验，结论。教学建议：•充分利用视觉学习–信息的搜索–思维可视化•视觉与其它符号结合–文字–声音•鼓励学生探索式学习–探究性学习–基于项目的学习•阅读《让大脑自由》•开展基于脑科学的有效教学研究回家作业：TheEnd黎加厚上海师范大学教育技术系上海市桂林路100号邮编：200234E-Mail：Jiahou@126.comBlog：