生物学视野下的教学论研究

姜正川

生物学是自然科学的六大基础学科之一。生物学是研究生物（包括植物、动物和微生物）的结构、功能、发生和发展规律的科学。教师的教学，学生的学习，是人的一种生命运动。是人大脑外部的知识信息，通过教学和学习的作用，在人大脑相关区域所发生的生化反应。人类的知识，是人类生命运动的一种记录，从仿生学的角度看，知识本身，同样具有生命性和生长性。综上两点，我们认识到，教学论和生物学是有着内在的密切联系的。这种认识的重要意义在于：在生物学的视野下开展教学论研究，对于我们探索学生学习知识的内部机制，进而开展教育教学的改革创新，提供了新的研究途径和思想方法。

学生在学习过程中，大脑活动的内部机制

学生的学习活动，认知，思维，心理的活动，其生理机制，都是脑的活动。从脑科学的角度看，学生的学习，有其脑科学方面的内部机制和活动规律。笔者长期学习和研究脑科学理论，长期以现实的学生学习活动的实践作为检验，研究学生学习过程中脑的活动机制。现将部分探索研究的结果介绍如下。

知识的学习，是人的大脑一种神经联系的建立。而人大脑中，一种巩固的神经联系的建立，往往需要多次反复才能完成

人在學习活动中，大脑神经细胞的信息化和神经联系的建立，往往需要多次反复才能完成。人们学习一个知识，有时需要反复阅读，有时需要多次练习，有时需要多次复习。需要经过认识、实践、再认识、再实践的过程才能完成。人们对知识的掌握，常常需要经过一定的时间和必要的过程，才能逐步清晰，才能逐步内化，才能达到深刻的理解和牢固的记忆，才能在后续的学习活动需要用到这个知识时，能够顺利地运用。

人在学习活动中，脑的活动效率由两个要素组成。一是所学知识和人认知思维的匹配度，二是参与学习活动的大脑相关区域神经元的数量多少和兴奋程度

学生的学习活动，归根到底是大脑的相关区域神经细胞群的活动，归根到底是大脑皮层相应区域兴奋优势的形成和神经联系的建立。人们在学习活动中，脑的神经细胞的活动不是一个细胞在活动，而是脑的相关区域的一群神经细胞在活动，这群神经细胞的活动由二个要素构成。第一是知识信息与人的认知思维的匹配度。第二是参加学习活动的大脑神经细胞的数量多少和兴奋程度。学习活动中关于脑的神经细胞活动效率的这种理论，对教学研究有十分重要的启示，例如，反复阅读，可以直接而有效地提高教学的质量，这是因为，通过反复阅读，可以有效地提高脑的神经细胞之间信息传递的质量，可以有效地提高脑的神经细胞活动的水平，可以有效地唤醒更多的脑的神经细胞参与到学习活动中来。

人在学习过程中，脑的神经联系的建立，在本质上，是新旧知识之间的内在联系的建立。人学习新知识，总是以已有知识经验和生活经验为基础的。人在学习与已有的知识经验和生活经验密切相关且力所能及时的知识时，高效的学习活动可以自然地发生

以已有的知识经验和生活经验学习新的知识，是人类学习活动的重要本质。人们已有的知识经验，已有的生活经验，已有的知识背景和已有的学习经历，是学习新知识的重要基础。人们已有的知识经验，归根到底是大脑相关区域神经元已有的功能。如果新知识的学习以大脑神经元的已有功能为基础，并且新知识的学习对学习者来说是力所能及的，在这种情况下，新知识的学习过程往往可以主动而自然地发生，这种主动而自然的学习活动可以极大地提高人的学习效率。在这种情况下，人们的大脑皮层相关区域的神经细胞群的直觉、猜想、估计、推测、尝试、好奇心、好胜心、求知欲、信心和兴趣等功能所具有的能量往往可以积极而自然地启动。

人在学习获得中，大脑会根据学习活动的顺利与否，分泌出性质不同的神经递质

人在学习过程中，大脑会分泌出不同的神经递质。在学习顺利的时候，会分泌出产生愉悦快乐，产生学习的信心和兴趣，产生惊喜和求知的心理需要等等神经递质，直接成为学习的可持续发展的动力。在学习不顺利的时候，会分泌出产生失望、畏惧、焦虑不安、烦恼、抑郁、厌学等不良的低落情绪等神经递质。大脑神经递质的分泌理论，对人的学习活动有重要意义。正向的神经递质的分泌，提高人的情感活动水平。而情可生智，在愉悦快乐和信心、兴趣的作用下，人会产生好奇心、好胜心、求知欲，产生直觉、灵感、猜想、顿悟、研究探索的心理冲动。情可生德，人在心情好的时候，表现出来的常常是人性中比较美好的一面，如态度和蔼、乐于助人、积极进取、细心认真、勤奋好学、听得进不同意见、虚心接受批评等等。

趋优发展是人的大脑最为基本的活动规律

人们总是喜欢做自己能够获得成功的事情，人们总是喜欢做自己有信心、有兴趣、有优势的事情，当人们做着有信心、有兴趣、有优势的事情时，往往不会感觉到辛苦和劳累，时间会在快乐中不知不觉中过去。人总是想朝着自己有成功优势的方向发展，这就是人的趋优发展的常理。在学习过程中，大脑神经细胞的活动，遵循着趋优发展的常理，某一方面有优势，某一方面有过成功的心理体验，就容易朝着某一方面努力，表现为有好奇心和好胜心，表现为有跃跃欲试的主动行为，表现在思维方面容易产生直觉、猜想、估计和研究探索的冲动。

知识如树，知识信息具有树一样的生命性和生长性

无论什么文科和理科的知识，对于人的大脑来说，都是一种信息，我们称之为知识信息。

站在人类发展历史的角度看，所有的知识信息，都是人类进化过程中生命运动的产物，都是人类进化和生命运动的记录。知识信息的发生发展也是一种生命运动，知识如树，知识信息具有树一样的生命性和生长性。知识信息有其自身的生命运动特点。

知识信息的发展动力及常理性和自然性

知识信息的发展有内外两种动力。一是社会实践的需要所产生的外在推动力。二是知识自身的内在完善力。知识信息是人创造的，知识信息有规律可循，这种规律符合人的常理和自然。教学类知识信息，其突出的特点是符合人认知的常理，学习者通过思维活动，感觉到所学的知识一定是理所当然的，这也是人的学习活动的基本特点。

知识信息的发生发展具有生命性和生长性

知识是人类生命运动的产物，也是人类生命运动的记录。我们也可把知识看作一种生命运动，知识的发生发展具有生命性和生长性。知识如树，有种子，树根，树杆，枝杆，树叶，花果。知识树有其自身的生命运动规律，最为典型的如语文知识和数学知识，语文的字词句章，数学整数，小数，分数，有理数，方程，函数等等，每一个知识内容，都循序渐进，具有树一样的生命性和生长性。

知识信息具有相似性和事件联系性

知识信息不是孤立存在的，不同知识信息之间，常常存在着许多内在的相似联系。知识信息和某些事件，有着对应关系。一个知识信息，常常对应着某些事件。

社会实践，社会需要，人们的生活和生产，科学技术的发展和积累，是知识信息的生命起源，是知识信息生长的土地。知识是人类生命运动的产物，也是人类生命运动的记录。所以，知识信息的发生发展，符合人的常理而具有自然性，这是知识信息的核心特征。知识信息具有生命性和生长性，知识信息具有相似性和事件联系性。

简要的讨论

把脑的学习活动的特点和知识信息的特点，两者联系起来，结合我们常用的教学方法，结合教学者教学的实际情况，在我们的前面，出现了一种生物学视野下的教育教学方法创新。这种教育教学方法的创新研究，有可能使我们的教育教学质量获得更大的提高。限于文章篇幅，就此暂停。盼有兴趣的同行共同研究。