1、學(xué)習(xí)活動的特點及對教育的啟示基于腦科學(xué)的學(xué)與教北京師范大學(xué)教育學(xué)部曾琦教授高效課堂教無定法，重在得法以學(xué)定教Page 2眾說紛紜話“學(xué)習(xí)”學(xué)習(xí)就是腦力勞動學(xué)習(xí)是立竿見影的學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者被動地接受學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)勻速前進學(xué)習(xí)需要統(tǒng)一步調(diào)、齊頭并進學(xué)習(xí)使人進步學(xué)習(xí)成效取決于學(xué)習(xí)者個人學(xué)習(xí)活動的特點：綜合性動態(tài)性創(chuàng)建性系統(tǒng)性節(jié)律性多樣性社會性學(xué)習(xí)活動的特點1. 綜合性學(xué)習(xí)不只是單純的智力活動，而是綜合的心理活動。不僅涉及認(rèn)知加工過程，還有情緒體驗、意志努力等非認(rèn)知過程的參與。（木偶人機器人真實、豐滿的人）不只需要大腦左半球，也需要大腦右半球。不只需要高級腦區(qū)大腦皮層參與，還需要邊緣系統(tǒng)、小腦等神經(jīng)區(qū)域的協(xié)同參

2、與拓展1：腦的結(jié)構(gòu)和功能腦的結(jié)構(gòu)和功能：既相對獨立，又整體發(fā)揮作用斯佩里(L. G. Sperry)對“裂腦人”的研究，發(fā)現(xiàn)了大腦左、右半球的功能差異隨著先進的腦成像技術(shù)的發(fā)展，最近的研究發(fā)現(xiàn)，大腦皮層不同腦區(qū)的功能并不是截然分開的，多數(shù)學(xué)習(xí)都是大腦左右半球共同參與的（例如，正電子發(fā)射斷層掃描技術(shù)PET證實，人在解決問題時，并非只有左側(cè)的額葉激活，腦的其他區(qū)域也參與了學(xué)習(xí)）活動：右腦or 左腦？左腦的功能：語言、概念、數(shù)字、分析、邏輯推理等右腦的功能：音樂、繪畫、空間幾何、想像、綜合等這是一個關(guān)于你經(jīng)常用右腦還是左腦的測試，如果你有興趣，請你一直看這幅圖。你看到了什么？順時針旋轉(zhuǎn) ？人；逆時針

3、旋轉(zhuǎn) ？人。耶魯大學(xué)耗時5年的研究成果：如果你看見這個舞女是順時針旋轉(zhuǎn)，說明你常用的是右腦；如果是逆時針旋轉(zhuǎn)，說明你常用的是左腦。大多數(shù)人通常看到這個舞女是逆時針旋轉(zhuǎn)，你也可以強迫自己認(rèn)為她是順時針旋轉(zhuǎn)，試試看你可不可以？據(jù)說，14%的美國人可以兩個方向都能看見。對教育的啟示：重視培養(yǎng)直覺思維大腦是一個統(tǒng)一的整體，教育者不應(yīng)該鼓勵學(xué)習(xí)者認(rèn)為自己“左腦發(fā)達”或“右腦發(fā)達”的想法，而應(yīng)該幫助學(xué)習(xí)者全面鍛煉各種能力。直覺思維與分析思維都值得重視，二者是互補關(guān)系。有時通過直覺思維可以找到解決問題的答案，通過分析思維卻無法找到，或者會很慢。比較好的流程是，通過直覺思維找到答案，再通過分析思維進行驗證。特

4、別是在面對陌生情境、需要快速判斷的時候下，良好的直覺思維具有突出的價值。重視培養(yǎng)直覺思維很可能某些情境需要猜測，而且猜測可以在合理的程度上促進直覺思維的發(fā)展。我們應(yīng)該教給學(xué)習(xí)者：什么時候如果不去猜測的話成本過高，什么時候猜測本身的代價會太高。我們后者比前者做得好。學(xué)校的教學(xué)和學(xué)生測試非常重視清晰的系統(tǒng)陳述和學(xué)生語言或數(shù)字形式重現(xiàn)的能力。由于缺乏研究，我們尚不清楚著重強調(diào)這些方面是否會妨礙將來直覺理解的健全發(fā)展。Page 11重視培養(yǎng)直覺思維當(dāng)學(xué)習(xí)者看到出錯的后果很嚴(yán)重，成功的幾率很渺茫時，他們就會抱住分析程序不放，盡管這種方式不一定合適。所以，過分強調(diào)結(jié)果、不重視過程，以及不能寬容錯誤的學(xué)校獎

5、懲體系很可能會抑制學(xué)生直覺思維的傾向。直覺的方式通常會產(chǎn)生錯誤的答案，這就需要一位敏感的教師將直覺的錯誤有趣的跳躍同愚蠢的或無知的錯誤區(qū)別開來，同時要求教師能適時地運用直覺思維的學(xué)生予以贊同或加以糾正。重視培養(yǎng)直覺思維一個直覺敏感的人或許天生就有些特別，但是他的直覺的可靠性是以堅實的學(xué)科知識為基礎(chǔ)的，即直覺憑借對學(xué)科知識的熟悉起作用。對結(jié)構(gòu)的理解可以提高學(xué)生直覺處理問題的效率。通過培養(yǎng)學(xué)生的自信心和勇氣來培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維還是十分可能的。因為努力運用直覺思維解決問題的過程中要具有甘愿犯真正錯誤的精神。那些沒有安全感，缺乏自信的人也許就不愿冒這樣的風(fēng)險。Page 13拓展2：腦的學(xué)習(xí)，生存第一麥

6、克林（ MacLean,1978）的“三位一體”腦結(jié)構(gòu)模型：腦干（爬行動物腦）、邊緣腦（哺乳動物腦）和新皮層。Page 14拓展2：腦的學(xué)習(xí)，生存第一麥克林（ MacLean,1978）的“三位一體”腦結(jié)構(gòu)模型：腦干（爬行動物腦）、邊緣腦（哺乳動物腦）和新皮層。新皮層（主要是大腦皮層）又稱智能腦，負責(zé)高級思維功能。邊緣腦又稱情感腦，處理人的情感，并總是尋求動態(tài)的平衡，只有達到了這種狀態(tài)，它才會允許外部信息進入高層次的腦區(qū)，進行邏輯推理。它與大腦中處理記憶存儲的部分連接得很緊，是學(xué)習(xí)活動的興奮和抑制中心，起催化和抑制劑作用。非智力因素的主要成分，如需要、興趣、動機、情緒、情感等與情感腦密不可分。

7、離開了情感腦參與的學(xué)習(xí)活動，會變得枯燥乏味，效率低下，容易疲勞，記憶不牢。腦干與爬行動物的腦十分相似，不是一個思維腦，卻執(zhí)行生存功能，所有信息在進入執(zhí)行高級思維功能的腦區(qū)之前，都必須經(jīng)過腦干。Page 15拓展2：情緒優(yōu)先理性與情感對大腦的控制存在明顯的傾斜：情緒越強烈，情感大腦的主宰越是蠻橫，理性越是無能為力。大腦在應(yīng)激、威脅和習(xí)得無助等消極情緒影響下會出現(xiàn)“大腦功能降低”：感知范圍縮小，難以提取已知的信息，辨別環(huán)境中細節(jié)與線索的能力急劇下降，高層次思維基本停止。（ Yerkes-Dodson Law ）Page 16避免學(xué)習(xí)動機過強的負面影響Yerkes-Dodson Law：動機水平與學(xué)

8、習(xí)效率的關(guān)系效率水平低動機高一般任務(wù)困難任務(wù)容易任務(wù)對教育的啟示：重視創(chuàng)建安全的學(xué)習(xí)環(huán)境和氛圍學(xué)生必須在感到身體安全和情緒安定的情況下，才能將注意集中在認(rèn)知學(xué)習(xí)方面。與學(xué)習(xí)材料和內(nèi)容建立情緒聯(lián)系是建構(gòu)學(xué)習(xí)意義的首要途徑。Page 18拓展3：充分開發(fā)小腦的潛能大腦（有人泛稱大腦皮層）是人所具有的智能中心。研究發(fā)現(xiàn)，大腦是用映像、概念或觀念之類的東西進行認(rèn)識、思考的中樞，其最大特點是具有智能性和創(chuàng)造性。小腦是本能腦，是用身體進行記憶的中樞，其最大特點是具有適應(yīng)性。學(xué)習(xí)時“由生到熟”再到“熟能生巧”，是由大腦功能向小腦功能的過渡。Page 19拓展3：充分開發(fā)小腦的潛能小腦通過大腦小腦連接回路與大

9、腦皮層聯(lián)系在一起。小腦具有精細計算能力，能夠促進腦的各項能力，無論是運動能力還是心理能力（如思維能力）。大腦與小腦的發(fā)育是相互關(guān)聯(lián)的。如果一側(cè)大腦受損，對側(cè)小腦就無法長到正常大??；如果一側(cè)小腦受損，對側(cè)大腦也將小于正常大小。地球上的星星片段: 數(shù)學(xué)抽考地球上的星星片段:伊翔課堂閱讀Page 26學(xué)習(xí)障礙兒童的成因近年來的科學(xué)研究顯示，學(xué)習(xí)障礙可能是由于小腦發(fā)展遲緩造成的，小腦功能若無法有效發(fā)揮，將導(dǎo)致各類的學(xué)習(xí)障礙。由于小腦是學(xué)習(xí)過程中重要的訊息處理中心，能將我們的能力“自動化”。有了自動化功能，日常生活中的許多技能，一旦學(xué)會后，我們不假思索就可以直接做出來。如果小腦無法有效自動化運作，每做一

10、件事都要重新學(xué)習(xí)，那就很可能讓閱讀書寫、動作協(xié)調(diào)、人際關(guān)系等這些一般人都輕易可學(xué)會的基本技能變成困擾，甚至變成災(zāi)難與惡夢，不論怎樣奮斗掙扎，卻總是陷在一籌莫展的困境。對教育的啟示：運動對認(rèn)知有益放棄“四肢發(fā)達頭腦簡單”的錯誤觀念，“心靈”則“手巧”，反之，“手巧”也能促進“心靈”在活動中學(xué)習(xí)是適于腦的學(xué)習(xí)方式，運動可以促進腦部的血液和氧氣流通，改善認(rèn)知功能；還可以刺激腦內(nèi)啡與去甲腎上腺素分泌，降低壓力、改善情緒；還可以促進神經(jīng)細胞生長，加強突觸功能，使大腦更聰明?！竞伞啃梁眨ˋmika Singh）的研究團隊（2012）發(fā)現(xiàn)“強力的證據(jù)”證明，兒童運動愈多，學(xué)業(yè)愈好。對成人的研究證明越不愛運動

11、的個體認(rèn)知能力也較差。Page 282.動態(tài)性學(xué)習(xí)過程是波動的，不勻速、會反復(fù)、有停頓練習(xí)曲線對教育的啟示：個人的學(xué)習(xí)過程是波動的，教師要忍得（容忍波動反復(fù)，寬容錯誤）、等得（高原期）、舍得（為了后快寧可先慢）從群體角度而言，學(xué)習(xí)是互動過程，就課堂學(xué)習(xí)而言，學(xué)習(xí)是師生、生生相互影響的過程，要從有設(shè)計的課堂發(fā)展到有生成的課堂。3. 創(chuàng)建性腦的學(xué)習(xí)是一個主動尋找與創(chuàng)建意義的過程意義并不是內(nèi)容本身所固有的，而是學(xué)生將之與過去的學(xué)習(xí)和經(jīng)驗聯(lián)系在一起的結(jié)果。在課堂情境中，當(dāng)學(xué)習(xí)材料可以被理解并對個體有意義時，學(xué)習(xí)者才更有可能持久地儲存這些信息。對個人有意義是指學(xué)習(xí)的內(nèi)容與學(xué)習(xí)者有關(guān)。學(xué)習(xí)的意義是非常個性

12、化的。大腦創(chuàng)建意義的過程，可能是有意識的，也可能是無意識的（外顯學(xué)習(xí)與內(nèi)隱學(xué)習(xí)）。對教育的啟示學(xué)生是一張白紙嗎？（內(nèi)隱學(xué)習(xí)、個性化意義，對教學(xué)的啟示）課堂上，比安靜更重要的是什么？“認(rèn)真聽講”“認(rèn)真思考”（接受、服從，判斷、質(zhì)疑）學(xué)習(xí)可以引導(dǎo)，但是無法替代（ 主動創(chuàng)建的啟示）言傳身教一致（班杜拉的實驗）Page 32班杜拉的經(jīng)典實驗：滾木球被試：小學(xué)三、四、五年級學(xué)生 第一階段：都做滾木球游戲，得到兌換券作為獎勵第二階段：被試分為四組 1組：與一個自私自利的榜樣一起玩2組：與一個好心腸的榜樣一起玩3組：與一個言行不一的榜樣（助人的）一起玩4組：也與一個言行不一的榜樣（自私的）一起玩啟示 ：勸說

13、只能影響兒童的口頭行為，對實際行為無影響； （眼見為實，耳聽為虛）榜樣的行為示范對兒童的外部行為有非常顯著的影響。（言傳身教）4. 系統(tǒng)性學(xué)習(xí)就是建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的過程。學(xué)習(xí)不會增加神經(jīng)元的數(shù)量，但是，可以改變神經(jīng)元的大小，使其突觸更加茂盛，形成更復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。簡單網(wǎng)狀構(gòu)造復(fù)雜網(wǎng)狀構(gòu)造4. 系統(tǒng)性知識之間是普遍聯(lián)系的，新舊知識之間、不同學(xué)科知識之間、課內(nèi)知識與課外知識之間是相互聯(lián)系的。學(xué)習(xí)是會遷移的，有正遷移也有負遷移，有特殊遷移也有廣泛的非特殊遷移。對教育的啟示：注重知識的系統(tǒng)性，關(guān)注結(jié)構(gòu)孤立的知識是死板的惰性知識，系統(tǒng)的知識是靈活的，才可以舉一反三、觸類旁通 Page 37補充資料：惰性知識

14、、惰性知識是學(xué)生已經(jīng)習(xí)得但是在實際中不能正確提取和用于解決實際問題的知識。知其然，但不知其所以然！、惰性知識的成因知識沒有網(wǎng)絡(luò)化（建立普遍聯(lián)系）知識沒有程序化（重視變式練習(xí)）知識沒有條件化（明確適用的條件，正例與反例）38知識的網(wǎng)絡(luò)化例1：北美五大湖是世界上最大的淡水湖群，位于美國和加拿大交界處，世界上最大的瀑布尼亞加拉瀑布就位于五大湖區(qū)域。大家還記得北美五大湖的名稱嗎？如何在最短的時間內(nèi)記住這五大湖的英文名稱？39 Huron（休倫湖） Ontario（安大略湖） Michigan（密執(zhí)安湖） Erie（伊利湖） Superior（蘇必利爾湖）想好了嗎？可以想象為湖面浮著幾幢房子HOMES。

15、因為北美五大湖包括Huron（休倫湖）/Ontario（安大略湖）/Michigan（密執(zhí)安湖）/Erie（伊利湖）/Superior（蘇必利爾湖）/，取其第一個字母即可組合為HOMES。 40 生物體在新陳代謝的過程中，從外界環(huán)境攝取營養(yǎng)物質(zhì)，合成自身的組成物質(zhì)、貯存能量；同時，生物體分解自身組成物質(zhì)、釋放能量，將代謝終產(chǎn)物排出體外、散失能量。其中，“合成自身的組成物質(zhì)、貯存能量”，屬于同化作用，謂之“新”；“分解自身組成物質(zhì)、釋放能量”，屬于異化作用，謂之“陳”。生物體就是在新陳代謝的過程中，不斷進行著物質(zhì)代謝和能量代謝。對于這個過程，老師在教學(xué)中可以使用下面這個概念圖來講解概念之間的關(guān)系

16、。4142新陳代謝同化作用原生質(zhì)的合成能量的貯存異化作用能量的釋放原生質(zhì)的分解能量代謝物質(zhì)代謝結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)，簡言之，就是要學(xué)習(xí)事物是如何關(guān)聯(lián)的。任何學(xué)科的內(nèi)核是其結(jié)構(gòu)，而不是具體的技術(shù)細節(jié)。盡管結(jié)構(gòu)的本質(zhì)是簡單的，但其存在形態(tài)卻可以是復(fù)雜的。遷移這一經(jīng)典問題的核心，是結(jié)構(gòu)的教授與學(xué)習(xí)，而不是單純的對事實和技巧的掌握。遷移分為兩種：一種是將學(xué)到的知識運用到與我們以前學(xué)著去完成的工作高度相似的工作中，這種現(xiàn)象叫做“訓(xùn)練的具體遷移”；第二種遷移方式，即理論的遷移，學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的概念越基本，這種概念的應(yīng)用范圍就越廣泛。拓展1：認(rèn)知學(xué)派關(guān)于遷移的概括化理論（generalization theory） 水

17、中打靶實驗（Judd 1908 ）對原理了解概括得越好，對新情境中學(xué)習(xí)的遷移越好44關(guān)于教授學(xué)科基本結(jié)構(gòu)的看法第一，懂得基本原理有利于理解整個學(xué)科。不僅物理學(xué)和數(shù)學(xué)如此，對于社會學(xué)科和文學(xué)學(xué)習(xí)也同樣適用。第二，與人類記憶有關(guān)。細節(jié)的東西，除非放進結(jié)構(gòu)良好的模式當(dāng)中，否則很快就會被忘記。高明的理論不僅是我們現(xiàn)在理解某個現(xiàn)象的工具，而且也是明天用以回憶那個現(xiàn)象的工具。關(guān)于教授學(xué)科基本結(jié)構(gòu)的看法第三，對基本原理和思想的理解，是我們實現(xiàn)“訓(xùn)練的遷移”的主要途徑。把某個事件作為普遍事件的特例去理解和理解一個更基本的原理或結(jié)構(gòu)的意義一樣就是不僅學(xué)習(xí)具體的事件，還要去學(xué)習(xí)一個模式，這個模式會幫助你理解你可能

18、碰見的諸如此類的事件。第四，在教學(xué)中強調(diào)結(jié)構(gòu)和基本原理，可以縮小“高級”知識和“基礎(chǔ)”知識之間的差距5. 節(jié)律性學(xué)習(xí)時有心理能量的投入，人的心理能量水平不是一層不變。人不僅有生理的節(jié)律，也有心理的節(jié)律。比如注意水平、記憶水平受眾多因素的影響形成特定的波動周期。大腦有自己的運行節(jié)律，如果人類的學(xué)習(xí)活動符合這個節(jié)律，就會事半功倍；反之，可能事倍功半甚至毫無效果。大腦的節(jié)律可以體現(xiàn)在一生之中（敏感期）、一天之中（睡眠與清醒，不同時段的加工能力）、一節(jié)課之中（雙峰曲線）。對教育的啟示：幾個重要時間為什么一節(jié)課不是15-30分鐘，高效期以外的時間有價值么？停工時間也有重要的認(rèn)知價值。學(xué)習(xí)內(nèi)容越復(fù)雜，需要

19、的停工時間越長。“停工”時間是學(xué)習(xí)者進行內(nèi)部加工和意義創(chuàng)造的重要機會（安置與沉淀）。Page 48對教育的啟示：幾個重要時間腦的神經(jīng)聯(lián)結(jié)在形成之后需要時間進行鞏固和安置，大腦需要“安置時間”。安置時間的長短與學(xué)習(xí)材料的新穎性、復(fù)雜性成正比，與學(xué)習(xí)者背景知識的多寡成反比。大腦在短時間內(nèi)根本無法組織、整理和存儲太多的新材料，在學(xué)習(xí)了新材料后，必須有休息時間來沉淀。我們給學(xué)生少量信息、足夠的加工時間以及從任務(wù)中脫離的休息時間（沉淀時間），這就使得神經(jīng)元能夠更牢固地聯(lián)結(jié)在一起，從而形成長時記憶?；仡檿r間回顧時間：為了對抗遺忘，大腦需要重復(fù)學(xué)習(xí)?；仡櫨褪墙o學(xué)生機會和時間，對所學(xué)內(nèi)容進行練習(xí)與心智加工，賦

20、予學(xué)習(xí)新的意義。根據(jù)遺忘曲線，巴洛格（Balogh）對回顧時間提出了一個“20-2-20”原則Page 50等待時間等待時間是指教師提出問題，要求第一個同學(xué)作答之前的一段沉默時間，或者同學(xué)被叫到暫時沒有回答出來前，教師給學(xué)生思考的時間。羅（Mary Rowe）等人的研究：高中教師的平均等待時間1秒多，小學(xué)教師為3秒。對于提取慢的同學(xué)，等待這點時間是不夠的。如果等待時間延長到5秒及以上，就會發(fā)生：學(xué)生回答得長度和質(zhì)量增加學(xué)習(xí)慢的同學(xué)更多的參與學(xué)生使用更多的證據(jù)支持推斷學(xué)生更多的高級思維反應(yīng)Page 516. 多樣性個體差異與因材施教學(xué)習(xí)有共同的規(guī)律，但每個學(xué)習(xí)者都有自己的學(xué)習(xí)風(fēng)格；尺有短寸有長，揚長促短 雷諾等人（