教师应该知道的脑科学知识

教师应该知道的脑科学知识

许红梅

合肥市合肥高升学校 230000

摘 要：教育实质上就是在建构人的大脑。作为一线教师，我们应该了解神经与认知科学知识，分辨厘清教育领域内的神经科学的错误观念，学习脑科学知识，尊重人脑的发育发展规律，吸取和利用好脑科学知识，更好地做好教育教学工作。

关键词：脑科学 教育 脑细胞 运动 情绪

引 言：脑科学是研究脑认知、意识和智能的本质与规律的科学，是本世纪最富挑战的重大科学问题和国际生命科学的前沿热点。而教育是对人的素质和能力的提升，本质上主要是对脑的塑造。脑科学的发展为我们认识理解学习机制和过程提供了重要的科学手段和支撑。但是很多教师都没有时间或资源接受训练和阅读新近的研究，从而无法判断自己的教学方式是否是最合适的。随着社会的发展，作为一名中学教师，学习脑科学与教学的相关知识，更新我们对脑科学的认识越来越重要。

一、运用脑科学知识，厘清教育领域内的脑科学的错误观念。

现阶段与学习相关的认知神经科学发现正在以惊人的速度不断增长，也正被了解并被应用到教学过程中去，可是在将脑科学的一些有价值的研究运用到教育领域时，常被过度简化或者错误地解读。下面我们来了解一些广泛误传的脑科学知识。

1.我们只用了10%的脑。爱因斯坦也错误地相信了。即使到现在仍然有不少人认为我们的大脑只被使用了一小部分，但这是个伪命题，根据核磁共振、正电子发射断层显像仪的扫描结果，人的大脑没有完全不活动的区域。事实上我们利用了全部的大脑。即使是散步、聊天也是需要全部大脑来携手合作的。

2.我们的脑细胞，一生都不会改变。脑细胞是构成脑的多种细胞的通称，主要包括神经元和神经胶质细胞。神经元负责处理和储存与脑功能相关的信息。成年人大脑中有接近1千亿神经元。之前大多数的神经科学家们认为大脑不会产生新的细胞。但是研究者发现，在大脑中的海马区中有新细胞生成。而且神经的生成可以通过运动、加强营养、减少压力等方式得到加强。所以人脑拥有发生无数变化的能力，并且其改变的过程会持续终身。

3.我们可以“一心多用”。事实上，大脑不能同时进行两项认知活动。人类大脑的功能，首先是确保生存，为了生存而发展起来的遗传特性，就是大脑同一时刻只能注意一件事，以便确定此事是否威胁到生命，若人同时注意几个事情，必然会削弱注意力，大大降低判断威胁的能力。这点，在我们日常生活中也有体现。如在开车时，前方突然出现变故，正在开车听音乐的司机会第一时间关闭音乐，所以背景音乐即使是轻松的音乐在需要高级认知处理时也会成为一种干扰。著名的教育家蒙台梭利提倡经常性安静时刻，因为她相信，安静能帮助孩子们调节注意、发展抑制性控制和意志。

二、脑科学的发展给中学教育提供科学依据。

1.运动有利于学生的学习。

随着现代技术的发展，人们的运动量越来越少。不运动会造成儿童肥胖症增多，身体素质变差，而且运动根植于我们的生物基础，会强烈影响孩子的认知；运动时血液中还会产生影响学习的蛋白质。可见运动对大脑的影响是多方面的。

（1）运动能帮助小脑发展。小脑不但是运动的重要调节中枢，小脑还是协助认知处理的结构体，能协调和微调人们的思维、情绪、感觉和记忆。因而训练小脑有助于改进青少年的认知加工系统。

（2）运动能触发大脑释放一种对神经系统最有益的化学物质——“脑原性神经营养素”。这是一种蛋白质，它使得幼小的神经元保持健康，使得新生神经元能够顺利成长，尤其是脑部的海马区对此反应最敏锐。

（3）运动能增加脑部及全身的血液流量。脑中血量充足能使形成长时记忆的区域（海马区）有效地发挥功能，而血液不足会影响学生上课的记忆能力和专注程度。如果我们坐下不动20分钟后，血液就淤积在臀部与足部。现在的学生从早到晚基本都被要求坐在教室中，不准乱动。甚至因为防止意外事故，老师们要求小学低年级的学生下课时也坐在座位上。而现在的中学生学业压力大，睡眠时间不足，下课时经常看到班级趴倒一片，这样做并不能有效补足睡眠，同时不利于下节课的脑活动。所以在小学，我们在注意学生运动安全的同时，还要组织学生利用课间时间起来活动。在中学，下课时老师也应该鼓励学生起来活动一下，只要起身走动一下，不消一分钟，超过15%的血液就能回流到脑部。上课时，我们创造各种机会让学生站起来活动一下，如多提问，设置活动让学生站起来，这样做，可以有效提高学习的效果。

而现有的研究已经表明，在学校多开展身体活动可以提高学生的学业成绩。从目前中考一再提高体育测试分数，可以看出国家教育部门通过中考体测来让学校、社会和家庭重视学生的运动情况。

2.情绪在学习过程中起到至关重要的作用。

人类大脑的功能，首先是确保生存，其次是满足情感的需要，再次是认知学习。而大脑中掌管长时记忆的两个结构体——杏仁核和海马——位于人脑中的情绪（边缘）系统。在大脑对信息加工的过程中，尤其是感觉记忆这一阶段，存在一定的优先顺序，即影响情绪的信息会比要学习的信息更优先被大脑关注。因此在学习的过程中，如果遇到负面情绪，会使学生的注意力从学习所必需的高级认知加工中偏离，而积极情绪则能让学生将注意力集中在认知学习上。

1. 负面情绪对学习不利。尽管在特定情境中的轻微压力能够作为激励学生学习的动力，但是压力会减少信息的获取、保持和再认。高压会阻碍学习的进行。根本的原因是高压会减少通向丘脑的信息流量以及流向前额皮质的血量，导致海马和前额叶皮层的损失，会影响记忆和信息加工。在实验室的基础研究中发现，当处于压力情境之下学习新单词，受试者的成绩至少下降30%。

目前在整个社会大环境下，学校、班级、学生之间的竞争，使得学生的压力普遍较大。持续性的压力会让一部分学生为了降低焦虑，不担心或者不在意他们在校的成绩，导致学习成绩很糟糕。

2. 营造积极的学习情绪有利于学习。积极的情绪能影响认知连结的广度，从而让人在创造性思维的测试中获得更好的成绩。一个好的课堂，会让学生感觉到安全，友好，具有可融入性和支持性。教师应该在课堂上设计学习活动，让学生们感到愉快，使用积极的语言，来提高学生的注意力和参与课堂的积极性。在运用积极语言时对努力的积极评价（如在任务时很认真很努力）比对能力（如很聪明）的表扬更有效。同时在班级的日常活动中举行主题班会、有趣的仪式等会对学生的归属感和建立群体凝聚力有很大的帮助。如果所有的学生对班级都有很强的归属感，那么学生能够更专注于学习。

在设定学习的情绪氛围时，另外一个很重要的因素就是学习动机。河北衡水中学的升学率在全国都是名列前茅的，不少地方的学校都在学习他们的模式，认为他们的成绩来自于严格的管理，但我认为严格的管理只是表象，学生从心里认同了严格的管理，每个孩子都有明确的学习动机，才是实质。

未来已来，为变不变。为更好培养未来的人才，提前变革学习是我们唯一的选择。作为一名教师，我初学脑科学知识，所学浅薄，探索符合大脑规律的有效教育措施的道路还很漫长，而且脑科学的规律不是教育要考虑的唯一因素，引用杨雄里院士的话“教育作为塑造人的身心的一种社会活动，它有自己规律，与意识形态和政治有密不可分的联系，必然随着各种外界因素而发生变化。所以，当我们决定教育走向、教育方式、教育资源分配、安排的时候，我们不可能也不应该只遵循脑科学的规律，还必须考虑其他因素。”（杨雄里，中国科学院院士，神经生物学家，复旦大学教授）我将继续在教学的道路上努力探索。

参考文献

1. [美]玛丽亚•哈迪曼著，杨志、王培培等译：《脑科学与课堂》，华东师范大学出版社2018年1月第一版。

2. [美]大卫•苏泽等著，方彤、黄欢、王东杰等译：《教育与脑神经科学》，华东师范大学出版社2014年4月第一版。

[3]薛贵：《脑科学与学习变革》，《教育家》2018年一月刊。