基于三个大脑学习规律，什么样的课堂教学是真正有效的？

2025-06-25 19:07阅读：

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原创思维智汇
大脑作为学习的生理基础，其运作规律藏着高效教学的密码。如何将脑科学原理转化为教学实践？本文基于大脑学习的三大规律，为教师有效教学提供深度启示。
读懂人，是上好课的基础。人之为人的核心在于“人脑”。了解人脑，运用脑科学知识，是让课堂科学起来的重要路径。
中国台湾脑科学专家洪兰指出:“你不懂脑，你就不懂教育，不懂规律，你就不懂学习。”脑科学的研究，要探究的是教育规律、学习规律和课堂规律，因此让我们更懂教育、更懂课堂。
通过研究大脑学习的机制并将其应用于课堂教学，有利于教师根据学生大脑发育、学习、记忆的规律和大脑认知活动的规则进行教学，通过“基于脑、适于脑、促进脑”的教学设计挖掘大脑的学习潜能，使课堂更加贴合学生大脑的发展规律，科学提高教学质量和效率。
本文综合最新脑科学研究成果，从学生学习的维度出发，揭示大脑的三个学习规律，以及其对课堂教学的重要启示。
01

规律一：学习是全脑参与的过程
脑分为左脑和右脑。左脑具有数字、语言、概念、逻辑推理、分析等方面的功能，主要是储存人出生后所获取的信息、知识；右脑则具有直观性的整体把握能力和形象思维能力等。
借助先进的脑成像技术，近期研究发现，大脑皮层不同脑区的功能并不是泾渭分明的，多数学习都是大脑左右半球共同参与的。学习过程中，不只有高级脑区——大脑皮层的参与，也需要边缘系统（杏仁核、海马体、下丘脑等）、小脑等神经区域的协同参与。
大脑是一个统一的整体，教育者不应该鼓励学习者认为自己“左脑发达”或“右脑发达”的想法，因为已有研究告诉我们左右脑需要协同工作。

教学启示：
1、进行“左右脑协同”的教学设计
在课堂教学内容设计中，既要重视学生抽象思维能力的培养，如阅读能力、书写能力和数学运算能力，也要重视学生形象思维能力的培养，如直观想象、联想、空间认知等。人的左右脑总是处于相互合作的状态，如果左脑功能得不到开发，右脑功能的开发也会受到牵连；反之也是如此。
在课堂中，既要重视教学内容（左脑擅长的领域），也要重视情境创设（右脑的特性）。教师务必要设计教学情境，加强与学生生活实践的联系，让学生对所学的内容有直观的感知，训练学生的双侧脑半球，以达到事半功倍的效果。
2、重视对学生直觉思维的培养
在心理学研究中按照一种标准可以将思维分为分析思维和直觉思维两类，分析思维强调逻辑性、严密性、有条理；直觉思维强调整体性、跳跃性。
在教育情境中，直觉思维和分析思维是互补关系，两者都值得重视。有时通过直觉思维可以找到解决问题的答案，通过分析思维缺无法找到，或者会很慢。特别是在陌生情境、需要快速判断时，直觉思维具有不可替代的价值。
在中小学阶段，学生的直觉思维不可避免地会伴随错误的产生。而传统的教育教学往往更加强调直觉思维的潜在风险，重视清晰的系统陈述和通过语言或数字形式重现的能力；评价体系往往过于强调结果、不重视过程，不能宽容错误的产生，这很可能会抑制学生的直觉思维。
因此，在面对学生犯错时，教师需要敏感地将直觉的错误（有趣的跳跃）同愚蠢的或无知的错误区别开来，同时要对能适时地运用直觉思维的学生予以赞同或加以引导。
3、创设安全舒适的教学环境氛围
人类的大脑在进行学习的时候，往往遵循生存第一，情绪优先的原则，这是植根于人类基因中的本能之一。大脑在应激、威胁和习得无助等消极情绪的影响下会出现“功能降低”的现象：感知范围缩小，难以提取已知的信息，辨别环境中细节与线索的能力急剧下降，高层次思维基本停止。
反之，在安全的环境下进行学习，脑释放的化学物质，如氨基酸类(使大脑兴奋)、多巴胺(促进大脑高级信息的加工)和羟色胺(使脑和身体信息传递顺畅)、乙酰胆碱(与记忆相关的神经递质) 肽类中的内啡肽(奖赏使人感到愉悦)等，有益于大脑纳入新的知识和经验。
因此，在课堂教学中教师要重视创设安全积极、愉悦的情感氛围。有如下要点及策略可供参考：
（1）给学生足够的鼓励、信任和尊重，建立良好的师生关系。
（2）注意课堂教学评价的及时性。在课堂上，教师对学生进行及时测试有利于教师掌握学生的学习情况，及时调整和改变教学计划，这种方式可以使学生不至于因困惑而感受到挫败和无助，从而影响思考和学习。
（3）营造支持性的课堂氛围。例如，在课前安排一个晨间短会，学生可以在晨间短会上向别人问好，并分享积极的想法，借助几分钟的时间即可在生生与师生之间创造紧密的联系。在教学过程中，教师还可以为每个教学单元设计一些艺术活动，如设计海报、表演滑稽短剧，或者写一封有特色的信。如果学生拥有足够的自信并能够感受到足够的支持，他们往往会积极地投身于课堂学习活动中。（4）改善学生学习的物理环境条件。一些物理特性，如亮度等，对学生的学习成绩有着重要影响。研究表明，在同一间教室里，与使用冷色调的白色日光灯照明相比，那些在自然光下上课的学生，在学业成绩上能提高18%。
此外，教师还可以通过改变教室的布置，重新设计板报，变化座位的安排，或者展示新颖的材料，以吸引和激励学生。
02
规律二：大脑喜欢结构化的知识
人脑中包含了具体和抽象信息且分布式存储的知识并不是杂乱无章的，而是有结构的。这种结构化的知识也叫“认知地图”，或者“图式”。大脑对信息进行存储时，会将知识拆分成一些基本单元，并按照需求重新组合，从而形成一个层次分明、紧密联系、结构严密的知识体系。
大脑的“认知地图”较为牢固，也容易在陌生情境下迁移。例如，顶尖的足球和篮球运动员可以快速判断球场的形势，并做出最佳的传球，这是形成了比赛的“认知地图”。
语言专家能轻松判断句子的语法是否准确，是由于形成了语言的“认知地图”。科学、医疗、刑侦等各领域的专家形成的某些直觉，也源于他们的“认知地图”。
基于大脑的这一特性，孤立的知识是惰性知识，面对问题情境时不能提取和应用。系统的知识才是灵活的，只有掌握了系统的知识，才有可能举一反三、触类旁通。
教学启示：
1、对学习内容合理拆分，形成组块
研究表明，如果将新知识与已有的时序结构结合起来学习，个体的序列记忆表现将显著提升，这实际上也是记忆术的原理。
因为有机知识体系内部存在一个结构，在这个结构的基础上可以扩展和丰富知识，这也像修建高楼搭建的主体框架一样。没有这个结构，知识就是杂乱无章的，不容易提取。
教师可以让学生根据已有的知识和经验，把复杂的新知识拆分成和旧知识密切相关的小组块，帮助学生建立新知识与旧知识之间的联系。
例如，在英语教学中，教师可以教给学生单词的词根和词缀，这样在学习新单词时，学生便能很自然地把单词分成几个组块，并且找到新单词和已学过的词根、词缀之间的联系，不仅能快速记住单词的拼写，也能理解和学会单词的含义。
2、强化教学内容的整体联系
脑科学研究表明，在关注细节之前，大脑会优先处理一般概念。在课堂教学中，如果教师先教授一些概念性知识，将能促使学生在理解内容时成绩提高 40%。
以单元教学为例，在明确了一个单元的内容标准和学习目的后，教师可通过视觉呈现的方式给予学生所教内容的“宏观概念图”，如类似于思维导图的图表等，让学生建立起知识相互联系的整体性观念。
教师在明确一个单元的内容标准、课程范围和序列性引导目标的同时，还可以建立一个能够支撑单元学习内容的框架，把单元作为一个整体来思考，并构建一个可视的概念网络。
这样，既能够让教师自己弄清楚教什么以及如何教，也可以为学生提供单元学习的宏观概念图，让学生了解接下来的活动是如何与内容相关联的。
3、让学生成为知识的“输出者”
对相同的知识，每个人理解各异。这是因为每个人大脑都有独特的连接模式。虽然教师会尽量考虑学生的知识背景和思维模式，但也难以让学生完全理解自己的思路。而一旦让学生主动成为知识的输出者，学生需要主动发现知识间的关系、组织知识，并构建符合自己知识背景的知识体系。教师可以采用两种代表性的方式：
一是布置综合性作业。像作文、画报、读后感、调查报告、实验报告等综合性作业，需要综合应用到多种知识。在这个过程中，学生可以消化和梳理所学知识，形成持久的、独属于自己的有机知识体系，并且在未来真正运用起来。
二是开展项目式学习。在项目式学习中，学生需要自主确定项目目标、制订计划、收集信息、解决问题、展示成果等，这就锻炼了学生综合运用知识的能力。在这个过程中，学生能及时查漏补缺，将知识体系补充得更完善、更全面。另外，学生能在不同学科知识之间建立新的联系，进一步扩大和整合自己脑中的知识体系，也能更高效地解决实际问题。
03
规律三：大脑喜欢有意义的学习
脑科学研究告诉我们，脑的学习并不是机械的重复劳动，而是学习者主动寻找于创建意义的过程。
一方面，当学习者能够理解学习材料，并且材料对个体具有意义时，学习者更有可能持久地存储这些信息信息，从而为良好的学习效果提供基础。
另一方面，丰富的生活体验对于学习是相当有益的，相比于早早陷入“题海战术”而消磨对学习的兴趣，在中小学阶段多为学生提供参与各种活动的机会，让学习者感受到知识与自己的关联，而不是仅仅从旁观者的角度开展学习，可能更有益于学生长期学习。
教学启示：
1、创设情境，建立知识意义关联
教师需要通过创设生动、贴近学生生活经验的情境，将抽象知识转化为具象体验，帮助学生在情境中主动感知知识意义，建立知识与生活的深度关联。
例如在《电功与与电功率》这一单元教学中，教师可以从如何修好电热水器这个实际的生活问题入手，增强学生在相关问题情境、生活情境中对相关技能和知识的学习兴趣。
2、设计探索式任务，让学生主动发现意义
大脑在动手实践和主动探索过程中，能够激活更多神经元，强化知识的吸收与内化。
教师应设计多样化的探究实践任务，让学生在操作、观察、探究中主动发现问题、解决问题，将知识从理论层面转化为实际应用能力，让学生在亲身体验感受到学习的价值，寻找和探索学习内容与日常生活之间的紧密联系。
例如可组织学生模拟实验、实地考察、针对某一历史或时事事件开展辩论赛、设计实验让学生“发现”规律或知识等。
3、引导学生反思总结
脑科学研究表明，反思可以促进神经回路的巩固和重组。在一堂课结束之后，教师可以需要引导学生本节课所学内容进行反思回顾。
例如“今天这堂课上你学到了什么？”“今天哪个知识点对你最有启发？为什么？”也可以引导学生用“学习日志”记录课堂上的困惑、顿悟时刻。借助这样的方式，进一步让学生深刻理解所学内容的意义与价值。
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