将认知神经科学融入医学课堂设计*

买文丽　刘行海　敬华娥　郑倩　冯志强　刘华△

(1.川北医学院生理教研室，四川 南充　637000；

2.川北医学院机能中心，四川 南充　637000；

3.四川医科大学生理教研室，四川 泸州　646000)



教学与管理

将认知神经科学融入医学课堂设计*

买文丽1,2刘行海1,2敬华娥1郑倩1,2冯志强3刘华1,2△

(1.川北医学院生理教研室，四川 南充637000；

2.川北医学院机能中心，四川 南充637000；

3.四川医科大学生理教研室，四川 泸州646000)

Using cognitive neuroscience guide medicine class design*

Mai Wen-li1,2, Liu Xing-hai1,2, Jing Hua-e1, Zheng Qian1,2, Feng Zhi-qiang3, Liu-hua1,2△

(1.Department of Physiology, North Sichuan Medical College, Sichuan Nanchong 637000;2.Functional Experiment Center, North Sichuan Medical College, Sichuan Nanchong 637000;3.Department of Physiology, Sichuan Medicine University, Sichuan LuZhou 646000)

摘要培养终身学习型的医学生是新时期医学生培养的重点，文章以认知神经科学指导医学课程教学设计，建立“Beauty”课程设计模式，并探讨该教学模式对培养终身学习型医学生的作用和意义。

关键词：认知神经科学；医学；课堂设计

George Miller在20世纪80年代首次提出将认知科学和神经科学结合形成认知神经科学，从大脑神经机制的角度出发，对人的认知过程展开研究[1]。认知神经科学的发展解释了很多学习障碍的生理心理问题，同时也给教学设计带来了新的视野。医学是一门很特殊的学科，既需要记忆又需要逻辑，学生在学习医学知识之初要记住大量抽象、枯燥的知识点，这让许多在初高中阶段以应试教育为目的进行培养的学生感觉难以适应，甚至有学生因为苦于学医而退学。作为医学院校的教师如何利用自己医学背景的优势将认知神经科学和医学课堂设计相结合，让学生喜欢并能最大程度的掌握医学知识，基于这个想法，笔者将认知神经科学引入医学课堂教学，建立了“Beauty”课程设计模式。

1B(Base)

在知识日新月异的今天，世界每分每秒都在更新变化，以不变应万变的法宝就是“牢固的基础”一个好的教学设计基础少不了。对于老师来说这里指的基础不再是基础的知识点而是对整个基础知识体系的把握即重、难点的把握。重点部分是整个知识体系中的主干部分，也是学生必须掌握，且跟今后临床工作息息相关的部分。这部分的设计要做到浓墨重彩：第一“准确”，医学的一大特点就是严谨，绝对不能出现根本性的错误。第二“层次分明”不管怎样的教学模式，最终都要让学生在层层递进的过程中掌握吸收知识。第三“色彩”，课堂教学设计里还有一个重要的部分就是课件的制作，课件设计方面要做到色彩对比恰当。认知神经科学认为大脑喜欢色彩，在婴儿时期我们首先就是通过识别色彩鲜艳的物体来认识世界，色彩会影响大脑的认知和分析能力，刺激大脑的反应，提高注意力。图形色彩的结构秩序越好、视觉的判断就越敏感越准确!头脑中的主观印象和记忆就越深刻!在同一色彩的课件字体中，将关键词点缀上色彩，在第一眼看过去后大脑首先将注意力集中在彩色字体上，有助于学生用最快的时间记住主干[2]。

2E(Enlightenment)

人类的进步不仅仅在于学习前人的经验，更重要的是创新。学生进入大学就等于进入半个社会，素质教育的土壤应该更有针对性，也就是培养学生很强的自学能力和对新进展的学习能力。医学是一门需要创新和终生学习的学科，传统的应试教育培养具有真正自我学习能力的学生不多，因此除讲授内容外，教师还要有意识的启发学生，让学生在大学里培养一种适合自己的自学方法，以适应终生学习。认知神经科学认为借助于情境信息的广泛联系有助于问题创造性解决[3]。因此在这个环节教师可以采用小诗、图画等形式及很重要的一点在课堂上引入与本节内容相关的最新的科技，启发学生创造性的克服难关，牢固掌握知识。对知识掌握后的积极情绪能够促进大脑中多巴胺的释放，从而激发人潜能的发挥，增加认知持久性和意志力，而认知持久性可能产生更多的创意顿悟，促进创造性的解决问题[4]，从而使学生对学习形成自我激励的一个正反馈。

3A(Affection)

思维是以记忆为主的“悟”，学生要有意识的去思考问题，前提还得是对这个知识的掌握记忆。“记忆”是个很奇妙的脑电活动，为什么人一直都记得你的初恋、孩子第一次叫“妈妈”或“爸爸”的情景，但面对同样第一次接触的医学知识，却不能长久记忆，其中有个很重要的原因——感情。因为我们的大脑及其重感情的，带有感情色彩的事件，不单单激活常规的海马和皮质前额叶，同时还会激活管理情绪和记忆的杏仁核、腹侧纹状体[5]等核团，这样的结果使得一个知识点经过多个脑区相互投射形成一个网络式的记忆，有更多的神经递质产生，更多的突触形成，突触是记忆的物质基础，突触越多记忆越牢。因此在教学设计中恰当的引入“情感”可以帮助学生对所学知识建立这种网络式记忆。例如在教师讲述帕金森病时，可在正式讲解之前引入一首富有感情的小诗“我双手颤抖不是因为我恐惧，我步履蹒跚不是因为我醉酒，我面无表情不是因为我冷酷无情，因为病魔帕金森，让我的人生跌入无尽黑暗的深渊”，诗的最后一句表明患者的痛苦，调动学生的情感，激活影响记忆和情感的脑区，前面的三句让学生积极猜想病人的这些表现到底是什么导致的呢？激起其探究知识的欲望，这样在正式讲述内容前，学生的大脑已经动用起来，释放各种有关记忆的神经递质，就像在还没有吃饭前闻到饭香，消化系统的各种酶和消化液已经开始释放，为食物的到来做好充分消化吸收的准备一样，大脑也为即将到来的信息做好了充分消化和吸收的准备，有利于学生的学习和记忆。但是感情的引入要适可而止，它只是帮助主题知识这颗卫星进入轨道的推进力量，切不可喧宾夺主。

4U(Usefulness)

当学生对知识已经掌握，储存在记忆系统中。但是学生在临床中要去实践，那么如何将理论和实践相结合，像左右大脑半球的信息交流需要胼胝体作为媒介一样，理论和实践的结合需要老师为学生建一座桥梁，即教会他们运用知识的能力。大脑是以分类和联系的方式储存信息[6]，教师授课的时候是以分类的方式进行讲述，学生在运用的时候则需要将所有分类知识联系处理，因此因果逆向的思维方式有利于这样的运用模式。因果逆向思维方式就是要求将看到的果逆向分类归纳到相应的因中[7]，这种思维方式很适合医学生将理论联系实际，对于医学生来说他们以后在临床上首先看到的是病人的症状和体征，采用因果逆向思维可以帮助学生建立通过现象追溯原理的思维，在逆向思维的过程中逐渐找出现象背后的原因，从而将理论和临床实践有机的联系在一起。比如学生在回顾血液凝固的知识时，可以让学生从看到的现象出发，逆向回顾血液凝固的两条途径三个过程，在此过程中引导学生分析哪些因素会导致血液凝固异常，如何去解决，通过逆向的由果到因的分析，能够突破常规的束缚，帮助学生建立理论联系实际的能力。

5T(Think)

教师传道授业解惑的最终目标是让学生成为有思想的人。有思想才有能力，有能力才能应对未来的挑战。思想虽然不可以被复制，但是它可以传承，教师的亲身经历、教师的感悟就是一种思想，都应该传承。人类通过直接经验和间接经验两条途径获取知识。学习期间老师介绍自己亲身经历的临床病案，对学生来说不仅仅是在传授知识，更重要的是分析、推理过程中思想的传承。这种间接经验和学生习得的知识之间就是一种神经联系，在临床中重复的检验,从而优化间接经验转化为学生运用中的直接经验，会巩固和强化这种神经联系。

6Y(Yields)

以上基于认知神经科学的课堂设计对于学生的学习是否是有效需要最后一个评价环节来实施。教师可以根据所讲内容设置案例分析或者医疗场景，通过学生的争论或操作流程设计来判断其学习效果。争论或操作流程设计对学生来说是一种应激，认知神经学认为在应激条件下，人们往往对负性情绪注意偏向更加明显、识别更快、记忆成绩更佳、更持久[8]，在争论的过程中，学生仔细倾听别人的意见，动脑分析正误，积极组织自己的思维，评论别人的见解，随时修正偏差，这是一个全脑输入输出的过程。在这个过程中教师通过学生的讨论，了解学生对你所教授的知识掌握的程度、应用的能力，从而判断自己课程设计的质量，反复修正不断改进。

通过对基础(Base)知识的把握，在教学设计中引入启发(Enlightenment)和感情(Affection)元素，让学生掌握知识的同时还要教他们学会运用(Usefulness)，教学的最终目的是让他们成为一个有思想(Think)的人，教师通过对自己课堂设计的评价(Yields)不断改进教学设计，并由认知神经科学来指导整个设计过程最终形成了Beauty教学设计模式，通过这样的教学设计模式在教学中潜移默化的培养学生理论联系实际的能力、终生的自我学习能力和科技创新的能力。

参考文献

1Miller GA. The cognitive revolution: a historical perspective[J]. Trends Cogn Sci, 2003, 7(3): 141-144.

2李歆. 图形色彩的视觉感知与想象[J]. 漳州师范学院学报(哲学社会科学版), 2010,(2): 157-160.

3Ashby FG, Isen AM. A neuropsychological theory of positive affect and its influence on cognition[J]. Psychol Rev, 1999, 106(3): 529-550.

4Friedman RS, FÖrster F. Motivational states 14 activation and measurement of motivational states[A].Handbook of Approach and Avoidance Motivation[C]. Mawah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, 2008, 235-246.

5Ochsner KN, Phelps E. Emerging perspectives on emotion-cognition interactions[J]. Trends Cogn Sci, 2007, 11(8): 317-318.

6李忠仁. 脑科学对教学的启示[J]. 白城师范学院学报, 2006,(4): 18-19.

7刘汉民. 论逆向思维[J]. 重庆工学院学报, 2005, 19(9): 96-100.

8Joels M, Pu Z, Wiegert O, et al. Learning under stress: how does it work[J]. Trends Cogn Sci, 2006, 10(4): 152-158.

(收稿日期：2015-11-13)

作者简介：买文丽，女，副教授，主要从事生理学教学，Email：taipo1031@163.com。△通讯作者：刘华，女，副教授，主要从事生理学教学，Email：liuhua.224@163.com。

*基金项目：川北医学院校级教改重点课题(编号：2013[04]；2013[14])