脑学习理论及其对有效教学的启示，本文主要内容关键词为：启示论文,学习理论论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
[中图分类号]G442 [文献标识码]A [文章编号]1002-4808(2011)08-0049-04
随着基础教育课程改革的不断深化，有效教学成为课堂教学的焦点问题。“有效教学的研究意味着教学视点的变革与研究方法的转型。就是说，意味着冲破旧的教学法研究的束缚，立足于新的教学研究的视点展开。”[1]随着现代脑科学研究成果在教育实践领域的不断应用，脑学习理论日益受到人们的关注，其有助于教育工作者进一步理解学生有效学习的认知过程，从而优化自己的课堂教学实践，达到有效教学的新境界。
一、脑研究与脑学习理论的进展
脑科学研究以脑和神经系统为研究对象，探讨人脑的功能，试图揭示大脑的工作原理。脑研究探究人脑如何工作与学习的问题，诸如感知、意识、无意识、注意、态度、行为、记忆以及情感等如何影响学习。[2]脑研究最初是探索治愈脑外伤的方法，后逐步转移到分析脑智力的过程。随着脑研究技术和方法的发展，脑研究逐步形成了以下几种理论：自然哲学理论、机能定位理论、经典神经生理学理论、细胞神经生理学理论、脑化学通路学说以及神经科学理论等。20世纪中叶，人们将大脑比作“城市中枢”。20世纪70年代脑研究表明，脑分为左脑和右脑两个半球，并提出“脑功能定位说”。20世纪70-80年代脑研究流行保罗·麦克莱恩(P.D.MacLean)的“三位一体脑理论”，将脑分成原始脑、感性脑和理性脑三个特定的区域。20世纪80年代以后，认知科学将认知心理学与神经科学有机融合起来，探寻智力问题，认知理论开始直接研究脑及其功能。
1990年，美国开始兴起“脑的十年”计划，掀起人们关注脑健康与疾病的热潮，脑学习问题开始进入研究者的视野。1986年，日本制定《人类前沿科学计划》，突出脑研究的重要地位。1996年，日本推出为期20年的“脑科学时代”计划纲要，从“认识脑”“保护脑”和“创造脑”三个方面推进脑科学研究。进入21世纪，欧洲经济合作组织(OECD)也掀起脑与学习科学的研究高潮，如2000年出版《理解脑——迈向新的学习科学》，2007年出版《理解脑——学习科学的新生》，经济合作组织所属的教育研究与创新中心开发了“学习科学与脑研究项目(1999-2007)”。这些都积极推动了神经科学在教育领域中的应用。
脑学习理论是一种借助神经科学对脑工作原理的探究，以更好地把握学生学习与发展的学习理论。[2]许多研究者探讨脑与学习的关系，如唐纳德·郝伯(D.O.Hebb)的神经学习理论、安东·劳森(A.E.Lawson)的编码理论、莱斯利·哈特(L.Hart)的成就理论、霍华德·加德纳(H.Gardner)的多元智力理论。他们的研究表明，教学只要适应脑的天性，让全体学生学会学习是完全可能的。脑学习理论主张教育工作者要为学习者提供丰富的学习机会，通过体验增进有意义的学习，其为创建有效教学提供了一种生理学的动力机制。教学实践领域也进行了不懈的探索和改革，如掌握学习、学习风格、多元智力、合作学习、实践模拟、体验学习、问题本位学习和活动教育等。从脑学习理论出发，教师要实现有效教学，就必须联系学生真实的生活世界和情感世界，乃至个人生活史，使学生成为有效的学习者。
二、脑学习的发生原理与有效条件
脑研究表明，脑是学习的器官，学习是脑的功能，脑具有无穷的学习潜能，这种潜能与人的年龄、性别、种族和文化背景等完全无关。脑研究还发现，脑的生理变化是人不断体验的结果；IQ并非与生不变；脑的某些能力极容易在关键期获得；情感强烈影响着学习；环境影响着脑的生长和学习。[3]尽管脑具有这些特征，但一直以来，教学仅关注如何发展人的学习能力。研究者认为，这是因为教育者没有认识到或者无法理解脑学习的复杂性和完美性，特别是尚未意识到脑发挥学习能力的最佳时机。
(一)脑学习的教学意蕴
长期以来，工厂式的学校教育不断受到批评，尤其在课堂教学中，教师机械讲授、学生死记硬背的教学方法备受责难。脑学习理论吸引了教育改革者的强烈兴趣。学习科学的最新研究主张：学习并理解深层的概念比记忆表层的事实与步骤更为重要；学习连接性与连贯性的知识比掌握分科性与分散性知识更为重要；学习在真实情境中的知识运用比单纯做课堂练习更为重要；合作性学习比独自性学习更为重要。[4]传统的学校教育并没有遵循这些研究发现，落后于知识经济时代，因而，学习科学家要求变革今日的学校。教师如何理解脑学习理论，并有针对性地将其运用于课堂教学实践，这至关重要。正如布鲁尔(J.T.Bruer)所主张的那样：教师应该能够区分短期记忆和长期记忆，首因效应与近因效应，陈述记忆、程序记忆和情境记忆；教师应该了解先验知识如何影响学生当前学习的能力。[5]事实上，教师如果了解神经系统科学的研究成果与有效教学之间的关联，他们会倍感欣慰。虽然脑学习理论本身没有向教师介绍新的教学策略，但是它为教师改变教学风格、采取有效教学策略提供了坚实的理论基石。
(二)脑学习的发生原理
20世纪90年代以来，教育家和心理学者发起脑学习运动，将神经科学应用于教育教学实践，提出了一系列原理。这些原理源于跨学科的实验，被视为教学方法论的基本框架。其具体包括以下内容。
脑是一个复杂的适应系统。脑是一个并行的处理器，同时处理包括思维和感觉在内的许多任务。
脑是一个社会脑。学习能牵动人的全部身心，脑和身体都投入到学习之中。
寻求意义是人与生俱来的本能。“寻求意义是个性化的，个性化的程度越高，我们有意义学习的经验越深。”[6]96
脑通过范式寻求意义。“脑会主动感知和产生范式，但是反对强加的无意义的范式。”[6]88
情感是形成范式的关键。人的情感是脑的基础，在决策中扮演重要的角色。
脑同时对整体与部分进行加工处理。脑的左半球和右半球具有不同的功能，但是它们协同工作。学习活动聚焦中心的和外围的信息。人们一般对环境进行综合感知，对不同部分加以选择性注意。
学习是一个有意识和无意识并行的过程。在学习过程中，人的有意识和无意识相互影响。
脑至少具有两种不同的记忆类型：空间(自传)记忆和机械(分类)记忆。“机械(分类)记忆源于反复的实践和练习，空间(自传)记忆则由事实、事件和经验所建构。”[6]69
脑的学习是不断发展的。
脑在面临挑战和威胁时会强化或抑制学习。
每一个人的大脑都是独一无二的组织。
(三)脑学习的有效条件
脑学习存在最佳期，其发生应具备相应的条件。一是浸入。神经网状树突体系连接着脑的不同区域，丰富的环境养分能提高脑细胞质量、增加树突分支与强化神经反应。学习过程中，文本呈现方式应多样化，切合生活世界。二是示范。脑每天会生成新的树突，在已有经验基础上获得新的信息。学习者能够依据原型来学习。教育者要调动学习者全部的感官，进行示范性教学。三是合作。学习存在着最佳时机。脑具有可塑性，能在特定的时候吸收和处理大量信息。参与、谈话、讨论和分享是学习发展的重要因素。四是期待。脑的情感中心与学习能力紧密联系。情感、学习和记忆相互联系。积极的情感推动记忆，反过来，学习和记忆也会影响情感。[3]教育者的期待对于学习者的学习兴趣和学习成功至关重要。五是责任。学习者具有承担学习选择和学习承诺的能力。学习者在必须对学习进行选择与决策时，会增强自己学习的责任感和效能感。六是体验。当学习者进行体验学习时，脑的许多领域同时激活。在学习过程中，学习者要有时间和机会去体验。七是接近。脑具有认知和发生的模型，具有及时加工和多重加工的能力。学习者在学习新概念、新知识和新技能时，将会努力去接近学习目标。八是响应。“我们所思考的任何观点，我们所做的每一次行动，我们所说的每一句话，都是基于神经细胞之间电子和化学的反应。”[3]
三、脑学习理论对有效教学的启示
(一)有效教学指向有效学习
有效学习是相对于无效学习和低效学习而言的，是指学生在教师的指导下，应用恰当的学习策略对学习内容进行主动加工，在一定时间内完成学习任务、达成学习目标、获得自身发展的过程。[7]有效教学的出发点和归宿是促进学生的学习和发展，这也是教学有效性的本质和核心，因此，教师的有效教学应指向学生的有效学习。
正当的有效教学应当以学生为目的，而不是把学生看作实现某种外在目的的手段。[8]有效教学旨在成功地引发、促进和维持学生的有效学习。首先，有效教学要实现学生的高品质学习，如学生能够运用所学知识解决问题，能够与他人分享知识，能够认识到已有知识与新知识之间的联系，能够较长时期保持新获得的知识，能够发现和创造新知识，能够对学习抱有高期望。其次，有效教学要实现学生的高水平学习。例如，意义学习将先前知识与现实需要结合起来；深层学习通过理论或者实验行动获得知识；转换学习是知识与技术的重建与超越，并用于解决现实问题；元认知学习则倡导监控和促进自我学习。最后，有效教学要实现学生的全面性学习。例如，学生能胜任学习，具备学习的能力，学会学习；学生能进行创造性学习，形成创造与批判的想象力；学生能进行意义学习，将每次人生体验视为学习与成长的机会；学生能进行合作学习，发展人际与文化方面的关系；学生能建构学习，学习既是学习者个人的建构活动，同时也是学生学习共同体的合作建构过程。
(二)课堂环境激发有效学习
教师要让课堂环境发挥有效性，必须关注脑学习的情境、过程与结果，力求从以下几方面努力。第一，营造良好的物理环境与心理环境。良好的物理环境包括动态和静态的设施、空间安排，其有利于学生理解自身的学习状态。良好的心理环境可以为学生从事合作学习奠定坚实的外部基础。第二，营造低威胁的情境与高挑战的情境。课堂教学氛围的低威胁会让学生具有充分的安全感，形成积极的情感体验，发展脑学习的动力机制。高挑战的情境有利于激发学生的好奇心，使其乐于对问题进行解释和决策，主动尝试建立已知与未知的联系，从而形成个人的实践性知识。从脑学习原理出发，给予学生适当的挑战，促使其建构意义是有效教学的精髓。第三，营造真实性的环境与虚拟性的环境。相比真实环境来说，虚拟环境对课堂教学的意义在于能够激发学生的学习动机，突破课堂时空限制，提供更为广泛的学习机会。更为重要的是，教师要建构一种积极的课堂学习文化，让学生开动大脑，这是其有效学习的关键。
(三)教学行为服务有效学习
理想的教师不仅拥有所教学科的精深知识和使教学生动有趣的娴熟能力，而且善于表达对学生的尊重，对学生谈论和思考内容的兴趣以及对学生职业前途的关心和关怀。[9]教师的教学行为要具体落实在学生的学习上，体现在学生的进步和发展上。
教师要反思自己的教学风格，识别有效教学的策略，思考如何进行教学创新，从而改进教学以适应学生的学习风格，服务学生的有效学习。第一，从教师角色来看，有效教学要求教师在课堂教学中表现出良好的个人素养，如知识渊博，善于沟通，敢于承诺，富有同情心、好奇心及耐心，乐于支持、分享与合作，具有创新力和乐观主义精神。第二，从教学技能来看，有效教学要求教师具有足够的胜任力，如课堂教学的导入技能、讲授技能、观察与倾听的技能、提问的技能、板书的技能、演示的技能、巩固与强化的技能、结课与作业设计的技能、组织教学的技能。第三，从教学特征来看，有效教学能够通过教师的教学过程体现出来，如教学目标明确、准备充分、组织严密、讲解清晰、教学热情饱满、师生关系融洽。第四，从教学策略来看，有效教学主张教师采用全面多样的教育方式，如讨论、合作学习、问题解决、迁移与重复、角色扮演、评价与反馈。第五，从教学规律来看，有效教学意味着教师要遵循教学活动过程的基本规律，如“先学后教”，以学定教；“先教后学”，以教导学；[10]“温故知新”。
(四)教育技术支持有效学习
技术作为教育的支持工具由来已久，其功能表现在学校管理、课堂教学与环境营造等方面。教育技术作为一种工具，为教学和学习提供支持。因此，教师必须让技术成为一种支持学生学习的智力工具。
教师要实现教学模式和学习技术的改变，诸如支架式教学、锚式情境教学、随机进入教学。有效学习的技术支持着眼于开发每个学生的潜能。一方面，技术可作为一种适应学生个性化学习的工具；另一方面，技术也能够成为课程与教学创新的平台。通过技术支持，教师可在课堂教学中展示真实生活世界的问题，让学生去分析解决。学生可以围绕学习内容或问题，积极从事自主学习、合作学习和探究学习，对课程资源进行开发与利用，对信息进行加工和处理，从而提高知识与技能的水平，进一步发展学习的能力。通过技术支持，学生可以从事个人研究与合作研究，包括利用数据库、电子数据表、语音网络、多媒体或超媒体软件、计算机会议、计算机程序语言等，从而提高学习的效能。
(五)学习评价促进有效学习
脑学习研究表明，学生的学习动机、学习信念、学习能力、学习方法、学习策略与学习效果密切相关，而且这些因素本身也是有效学习的重要组成部分。教师如能寻求学习评价方式的变革，将“对学习的评价”转变为“促进学习的评价”，让学生理解自己的学习类型，作出个性化的学习选择，监控自己的学习过程，则会获得预期的教学效果。
有效教学的理念在于关注学生学习活动的成功，关注学生发展的过程，关注学生身心的成长。有效教学要求教学要有效果、有效率、有效益，重点考察学生层面的有效学习。有效学习的评价活动“并不停留于教育活动的成果或学生能力的测定、判断与价值分析上，而是囊括了从量化到质性全方位把握学生在课堂教学中的状态，并相应地调整教师的实践。学习评价的目的在于改进教育实践，而这种实践是旨在支持学习的”[11]。这种学习评价变革旨在实现教学与评价一体化。教师对于有效学习的思考应该关注学习的元问题，例如：关于学习，学生已经了解到什么？学生如何获得信息？学生掌握了多少？学生的知识是如何迁移的？学生的学习评价应该评价什么？学习的正式评价与非正式评价之间有什么关系？脑学习寻求新的学习评价模式，诸如真实性评价、表现性评价、档案袋评价。学习评价的研究表明，评价不仅可以测试学生的能力，而且能测量出学生的个性特征、学习性向与社会发展程度，还能让学生评价并改进自己的学习过程，使其努力达到或超越评价标准，以实现学习最优化。
标签：学习理论论文; 有效教学论文; 教学技能论文; 认知主义学习理论论文; 教学理论论文; 教师评价论文; 教学过程论文; 教师技能论文; 教学评价论文; 课堂教学论文;