基于脑的学习策略优化

【摘 要】基于脑的学习是一种基于人脑结构与功能的教育理论，在探索脑神经科学与基础教育实践的有机结合方面有着十分积极的意义。在基于脑的视域下，学习过程被重新定义，学习策略的优化也不只是依赖传统的说服与指导，而是建立在了解大脑、尊重大脑前提下的转型。舒缓精神压力、培养积极情绪、发掘意义关联、重视睡眠与运动等可以促进学习者学习能力与学习效率的稳步提升。

【关键词】基于脑的学习;学习策略;学习效率

【中图分类号】G442【文献标志码】A【文章编号】1005-6009（2020）01-0024-05

【作者简介】焦晓骏，苏州大学（江苏苏州，215021）教育学院博士研究生，研究方向：教师教育。

一、优化学习策略的传统研究

20世纪80年代以来，国内外教育学者就如何优化学习策略、提高学习效率进行了大量的研究与探索。国外研究者通常认为，影响学习效率的主要因素是课程方法与设置、教学设施与环境、教学策略与艺术、师生关系与活动、学习方式与氛围等。国内不少研究者认为，学习效率主要受教师、学生与学校三个方面的影响。教师方面主要包括教师素质修养、专业知识、教学观念、教学效能感等;学生方面主要包括学生的精力投入、学习主动性、学习策略等;学校方面主要包括学校的硬件环境、办学导向、激励举措等。关于学习效率的评价，学者李学红等提出了6个标准，即（1）指引学生主动、合作、探究学习;（2）师生之间的平等互动;（3）给学生学习资料;（4）使学生了解知识;（5）学生的反思以及反馈;（6）让学生获得学习的快乐。 [1  ]

关于在实践层面指导师生优化学习策略的做法，大致可以总结为三个方向：（1）基于技术，即通过多媒体、网络以及学习与评估终端的不断改良，或是依赖网络技术合理调整学习环节，达到提高学习兴趣、优化学习情境、改善学习效果的目的。如电子白板的广泛使用、翻转课堂的实践、慕课与微课程制作、移动学习与评估应用程序的开发等。（2）基于路径，即变革传统教学模式，摒除灌输意识，改变课程与教学的单一性、单向性、被动性，强化知识与技能的习得。如合作与探究、泛在式学习、先学后教等理念的普及。（3）基于动机，即强化教育学、心理学的实际应用。侧重通过发现意义、发现关联来强化内部动机，或是通过学业与人生规划、竞争与激励机制等来强化外部动机，重视成就动机对学习的积极影响，主张提升学习者的注意力水平。

此外，有效学习的理论研究也在不断深入。对有效学习的定义总体上看有两种倾向，即知识认知型与知识建构型。前者强调教师指导、学生参与、策略运用与效率提升，后者是指在特定情境下学生带着已有经验进行一系列的探究、思考与创新活动。二者的共通之处在于接受有效学习的三重核心要义：主动认知、目标效率和知识生长。其中，主动认知是达成有效学习的基本前提，目标效率是衡量有效学习的基本指标，知识生长是实践有效学习的基本结果。 [2]在教育心理学话语体系中，有效学习发生的前提是精准的教学设计、恰当的教学方法、适当的技术手段、科学的课堂管理以及学习者动机的激发与维持。值得注意的是，有一些研究者提出融洽的师生关系是有效学习的前提，如以马斯洛和罗杰斯为代表的人本主义心理学强调情感的作用，强调建立和谐融洽的师生关系。 [3]

总之，以往学习策略及有效学习的研究偏重于程序与技术因素，有些学习理论也较好地揭示了有意义学习的过程，但对基于学习者生命系统的内在因素则缺少应有的关注。

二、基于脑的学习理论概述

美国学者雷纳特·N·凯恩等经过长期研究与探索，提出了以整个生命系统为中心的基于脑的学习理论，揭示了学习过程中学习者身心各要素的互动关系以及脑认知的过程，完整刻画了学习的本质，实现了脑科学与现代教学的联结。

基于脑的学习主张将脑科学研究成果应用于教育教学实践，是一种汲取了脑科学、认知科学、建构主义教育理论等的综合性教育理论。脑科学是研究大脑结构和功能的科学，狭义的脑科学即神经科学，广义的脑科学则从认知心理学的角度对大脑的高级功能进行研究，寻找人脑的自然学习规律。 [4]基于脑的学习还吸收了建构主义教育理论，它强调学习是学习者根据自己的经验背景对外部信息進行主动选择、加工、处理的过程。教学不是知识的传递，而是知识的处理和转换。教师要引导学习者从原有的知识经验出发，通过探索、交流和质疑，主动积极地建构新的知识经验。

基于脑的学习观认为，学习实质上是在外部情境因素的联合作用下大脑各个部位协同活动的过程。研究表明，虽然人的心理活动存在于大脑皮层的特定部位，但学习是一种复杂的神经活动，是全脑的平等加工过程。任何部分的功能障碍都会对学习活动造成不良影响。 [5]

基于脑的学习观认为，学习是在情绪情感的推动下通过对环境信息意义的理解加工，模式化建构个体认知结构的过程，是认知、情感、人格、生理等诸多要素联合互动的结果。一方面，学习是原有知识结构与新授知识相互作用的过程，是主动建构知识与技能意义的过程;另一方面，情绪情感是学习认知与建构活动的推进器、控制器。

基于脑的学习观还认为，学习内容与学习情境有着密切联系。学习必须以学习者个体的知识水平、心理状态、认知结构为基础，根据目标与内容特点设置教学情境，利用多种学习形式，调动多种心理机能同时参与学习活动，从而有效更新知识结构，提高心理发展水平。

综上所述，基于脑的学习理论从一个更综合、更宏观的维度，对学习的发生做出了新的诠释，即学习的本质是生物学意义上的改变。学习是增强神经元与神经元之间的连接，有效学习的目标就是建立更多、更强大的神经回路。教学过程应当跳出传统授受知识重填压式记忆、重机械式训练的应试教育藩篱，教师应尊重学习者的主体性，在环境创设、内容选择、手段实施等方面激发学习者的热情，调动其积极性，挖掘其神经活动潜能，从而提升学习效率与效果。

三、基于脑的学习策略

大脑是学习的器官，也是开展教育实践活动的基础。基于脑的学习理论让更多的人了解大脑、尊重大脑，相信良好的教育会通过大脑产生实效，教师就是学生大脑的改变者，学校的功能也就是让儿童的大脑更具智慧。正如美国神经科学研究专家、《基于脑的学习》一书的作者埃里克·詹森指出的：如果没有益智效果，学校的存在也就没有太多意义。他强烈反对那种过度关注学生分数的或者学校“无能为力”的虚无观。

埃里克·詹森认为，学校教育与课堂教学应当以益智为驱动力。他在《聪明的秘密：发掘大脑潜能的7个法则》一书中，描述了学校环境下应遵循的有利于大脑发展的7个黄金法则：（1）积极的、全方位的身体运动;（2）新颖、富有挑战性及有意义的学习;（3）连贯的、相对复杂的学习内容（不混乱）;（4）可掌控的压力水平（不压抑也不无聊）;（5）良好的环境支持（家庭、学校与社团）;（6）良好的营养（均衡、健康的补给）;（7）充足的时间（不匆忙的任务、足够的睡眠）。 [6    ]

在《教育与脑神经科学》等著作中，埃里克·詹森与迈克尔·斯卡丹等提出了不少与大脑深度契合、优化学习成效的策略。相对于传统的研究而言，这些策略具有颠覆性意义，可供家长、教师、学习者学习借鉴。现试做综合梳理并简要分析如下。

策略一：舒缓精神压力。

在我国传统文化的语境中，类似“头悬梁锥刺股”等通过刻苦学习来实现人生理想的励志故事属于主流。不少人认为，学生面临学习压力是理所应当的事，所以过高的学业期望、过多的应试训练、过于单一的评价体系给学生带来的精神与生理压力已经司空见惯，“牺牲体力换智力，牺牲今天换明天”是许多家庭甚至学校的教育共识。

爱因斯坦曾指出：“负担过重必然导致肤浅。教育应当使所提供的东西让学生作为一种宝贵的礼物来领受，而不是作为一种艰苦的任务要他去负担。”基于脑的学习研究表明，虽然课堂上的适度压力可能转化为激励性动力，但高压是认知学习的障碍。认知信息只有通过杏仁核才能进入海马体，最后在额叶被加工储存。杏仁核是产生情绪、识别情绪和调节情绪并控制学习和记忆的脑部组织，在压力增大、愉悦消失时，其神经代谢活动会变得异常，去往前额皮层的信息流量会大大减少。这就解释了为什么人们在应对压力时往往是情绪导向而非逻辑导向，为什么人们身处压力之下会举止失常、语无伦次。高压力的消极影响包括对记忆力、发散思维能力、理性判断力的损伤，以及增加机械记忆行为。 [7  ]还有研究指出，精神压力会减少新的神经元的生成，而大脑细胞正是依靠神经元维持活动的。

作为大脑改变者，教师要将“课堂氛围调节”的职责置于“传道授业”之上，要相信努力营造一种温馨、愉快的教学氛围比专业知识传授本身更重要，因为在舒适积极的状态中杏仁核才会受到温和的刺激并加快信息传输。在实际工作中，教师首先要有意识地减轻课外作业负担，减少机械训练。其次，要营造生机勃勃的学习氛围，通过耐心倾听学生解答、组织个性化讨论、允许个性化学习、适当延长任务时间等办法减缓学生的紧张情绪，或者借助思维导图、导入与小结、组织内容概述、提供辅助资源等来帮助学生形成前后贯通的认知模式。此外，教师还可以在课间引导学生主动进行短暂的减压训练，如手指操、呼吸调整、听音乐、轻语聊天等。

策略二：培养积极情绪。

正如上文提及的，情绪对认知活动起着组织的作用，包括对学习活动的促进作用或阻滞作用。消极情绪会损害注意力与记忆力，积极情绪则可以带来有利的影响，它可以拓展认知联结的广度，让人在创造性思维的测量中获得更好成绩;它可以引发创造力、探索性及知识整合能力;它還可以提高全局性思维能力与行动反应能力。[8 ]

青春期是一个生理快速发展、情绪起伏变化、不断面临挑战的时期，拥有良好的生长环境有利于学生产生自信、宽容、快乐的情绪。尽管教师可以通过相关的课程，如主题班会、道德与法治乃至专门的情绪管理课程，来帮助学生了解情绪管理的重要性、可行性及其技术路径，但学校与家庭创设的养育环境才是帮助孩子形成持久、稳定的积极情绪最重要的平台。

学者孙云晓曾说，中国父母普遍对孩子抱有较高的学历期望，存在着重智力轻德育、重知识轻健康、重学历轻能力的社会倾向。这种倾向极易导致孩子情绪障碍，损害其人格发展。父母的悦纳是孩子自信、快乐的源泉，教师要多渠道帮助家长提升情绪管理水平，帮助他们从“千军万马过独木桥”的焦虑心态中跳出来。父母要制订合理的家庭培养规划，懂得将“幸福的普通人”作为孩子的成长目标，帮孩子经营梦想，科学地引导和开发孩子的潜能，发现并激活其优点特长，从而让孩子长成自己喜欢的样子。

在课堂上，教师要在和谐平等的前提下激发学生对校园生活、学习活动、学科知识的热情。在提供公平的、有目标的学习活动及温和的管理策略来维持纪律的同时，还要设计严谨的、尊重个性差异的学习活动，并提供互助辅导与合作的小组工作机会，并营造一种滋养的氛围，让每个学生感觉到温暖、安全、敞亮。学生都是班级和家庭中不可或缺的成员，教师的交流语言应当是积极的，对学生的每一次因努力而获得的进步都应给予肯定。国内教师（特别是中学教师）普遍忽视的一些快捷有趣的“小动作”，如短促的咏唱、手势、击掌、小组拉手、放松运动等，可以作为同伴之间互相祝贺、致谢、鼓劲的仪式。这些仪式能帮助学生建立群体认同感，强化个体归属感，增强班级的凝聚力。

策略三：发掘意义关联。

学习的过程是信息经一个或多个感觉器官进入大脑的过程，学习的目的是增加神经元之间的联系。人脑天生有生存发展的自然需求，学习是达成目的唯一的途径。而简单的条件反射式的刺激不具备益智功能，所以传授的知识必须是新颖的、有意义的。脑神经科学家迈克尔·斯卡丹的实验表明，只有在确认某件事值得学习后，大脑的某一区域才能被激活。被激活的信息传回到海马体与颞叶的临近区域，与新的信息形成关联记忆，然后将新材料纳入原先的图式系统。

如何激活大脑进行有效学习？答案是发掘意义，也就是激发学习动机，让学生意识到知识与生活的联系。教师可以在导入时告诉学生为何要学，可以举例说明此知识点在生活中的作用，可以在户外考察中渗透所学内容，也可以以做中学的方式助力学生理解并巩固知识与技能。此外，帮助学生做好职业和学业规划也有助于增进其对所学知识意义的认识。

如何吸引大脑进行更高效的学习？答案是发掘关联。研究表明，教师不仅要为学生呈现一种整体的学习图式，还要将学习内容建立在已有知识之上。知识不是一系列事实与公式的累加，而是围绕着核心概念形成思维。了解整体结构、了解内容分类、了解类别间的关联有助于学生更有效记忆存储、更深入内化接受、更高效解决问题。以图示意是激发思维和促进学习的有效工具，是温故知新的必要手段，也是综合信息的理解框架，因为大脑记住图形比记住文字更容易，如流程图、演变图、矩阵图、概念图、解题步骤示意图等。

策略四：重视睡眠与运动。

在人们的传统认知中，睡眠、运动与学习属于相对独立的系统，分别承担休息、健身与知识技能增长的功能。也正因为如此，当孩子们牺牲了休息与运动时间挑灯夜战地刷题时，许多父母与教师感受到的是欣慰，而非心痛。

大脑神经科学指出，记忆的存储依赖树突的增长与神经元的连接。充足的睡眠可以促进体内神经递质血清素的分泌，从而刺激树突分支的生长，将最新的记忆变为长期记忆。树突越多，神经元之间的连接越多，大脑识别新旧知识关联度的水平就越高，思维的活跃程度也越高。也就是说，良好的睡眠是将短期记忆转化为长期记忆的重要因素，也是提高认知能力的重要因素。

运动对认知能力的重要性已经得到公认，那就是身体素质与学术表现呈正相关。积极的身体运动有助于增长海马体的脑源性神经营养素水平，有助于增强学习与记忆，同时维护和修复神经回环。运动还会增加血液中的钙含量，促进多巴胺合成，使大脑在认知、解决问题和记忆方面变得更加灵敏。不仅如此，运动在调节情绪、治疗注意力障碍方面也有积极作用。

因此，当教育部门强调保障小学生每天10小时、初中生每天9小时的最少睡眠时间，提倡“每天运动1小时”或组织阳光运动、冬季长跑时，家庭与学校不应无动于衷，而应积极行动。因为睡眠与运动不仅能促进身心健康发展，还能促进学习能力与学习效率的稳步提升。

【参考文献】

[1]何志芳，叶耀辉，卢存垚.有效教学的影响因素及评价标准研究综述[J].课程教育研究，2018（18）：1-2.

[2]畅肇沁，秦娅璐.有效学习的评估标准探究[J].教育理论与实践，2017（34）：57-60.

[3]皮连生.学与教的心理学[M].上海：华东师范大学出版社，1997：271-274.

[4]周加仙.“基于脑的教育”理论述评[J].外国教育研究，2007（2）：1-3.

[5]吳征.基于脑的学习理论对教学的启示[J].安阳师范学院学报，2009（5）：112-115.

[6]ERIC JENSEN.聪明的秘密：发掘大脑潜能的7个法则[M].杜争鸣，钱婷婷，译.上海：华东师范大学出版社，2008：48-57.

[7]DAVID A SOUSA.教育与脑神经科学[M].方彤，黄欢，王东杰，译.上海：华东师范大学出版社，2014：151-152.

[8]玛丽亚·哈迪曼.脑科学与课堂：以脑为导向的教学模式[M].杨志，王培培，译.上海：华东师范大学出版社，2017：40-41.