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从知识传递者转型为学习环境设计师

发布时间：2025-04-28

文/小学部 闫晨曦

寒假中我阅读了教师发展中心推荐的《教育脑科学：从心理学实验室走向教育实践》这本书，北京师范大学曾琦教授以她生动风趣的语言和丰富的案例让脑科学研究不再高深复杂。

进入21世纪，脑科学的研究突飞猛进，如何将脑科学研究与真实的教育联结起来一直是中外研究者孜孜以求的重点。作为一本系统介绍脑科学研究成果及教育启示的专著，曾琦教授以生动风趣的语言和教育案例让高深复杂的脑科学研究变得亲切、易懂，助力我们每个人，超越简单经验，科学地认识学习与教育，进而科学地学习与教育。曾琦教授在这场揭秘大脑“黑箱”的探索之旅中，首先，我们会探究人类的“最高司令部”——脑的结构与功能，从而以新的视角理解大脑如何学习；其次，我们会了解在进化和成长的洪流中，如何塑造自己的阅读脑以及发展阅读能力为何不能一劳永逸；依据脑科学研究，深刻理解数学学习的不易以及语言在数学学习中的特殊价值；以及如何避免用学习汉语的惯性模式学成“哑巴英语”；最后，还能结合自己的经验理解未来的教育基于脑、适于脑、促进脑的发展趋势，力争在学习、教育中实现真正的“友善用脑”。 

阅读后，我也反思了很多，最后总结出一个主题式观点“教师需要从知识传递者转型为学习环境设计师”。作为一名小学科学教师，我曾习惯于将“知识传递”视为课堂的核心任务：精心准备实验步骤，反复强调概念定义，甚至要求学生背诵科学结论。然而，读完这书后，我的教学观念被彻底颠覆。这本书如同一把钥匙，打开了科学教育的全新视角——教师不再是单向输出的“知识搬运工”，而应成为“学习环境的设计师”，通过脑科学规律构建让学生主动探索、深度思考的课堂生态。以下结合书中理论与我的教学实践，谈谈这一角色转型的思考。

一、打破“填鸭式”课堂：用脑科学重构教学设计

书中反复强调，传统教学的最大误区在于“忽视人脑的学习规律”。例如，小学生前额叶皮层发育不成熟，注意力集中时间仅10-15分钟，而许多教师（包括过去的我）却要求学生一节课端坐40分钟听讲。这种违背生理机制的设计，无异于让一辆燃油车靠人力推动前行。 

案例1：分段式教学激活课堂参与度

在教授三年级《水的三态变化》一课时，我尝试将40分钟拆解为三个“认知循环”：微实验（10分钟）：学生用冰块、温水和酒精灯观察融化与蒸发现象；小组讨论（8分钟）：围绕“为什么锅盖上有水珠”展开辩论；思维可视化（7分钟）：用彩色箭头在白板上绘制水循环路径。每段活动结束后插入1分钟“脑休息”（如模仿水分子运动的肢体游戏）。结果发现，学生注意力流失率从原来的60%降至20%，且课后一周的随机抽测中，85%的学生能完整复述水循环过程。这印证了书中观点：分段学习匹配了大脑的注意力周期，而多模态切换（动手→讨论→视觉化）能激活不同脑区协同记忆。

二、从“黑板抽象”到“具身认知”：让科学概念可触可感

书中指出，儿童对抽象概念的理解高度依赖感官体验。例如，前额叶皮层在12岁前难以有效处理纯符号信息（如公式、定义），但通过触觉、运动觉的介入，海马体与顶叶皮层会加速信息编码。这一理论让我意识到，科学课的本质不是“解释现象”，而是“创造体验”。 

案例2：用“身体”学习浮力原理

四年级《浮与沉》一课，我摒弃了直接讲解“阿基米德原理”的方式，设计了以下环节：触觉实验：学生闭眼用手按压水中不同物体（木块、橡皮、空瓶），描述“阻力感”差异；角色扮演：一组学生扮演“水分子”，用推挤动作模拟对物体的向上托力；矛盾冲突：提问“为什么万吨巨轮能浮起，而小铁钉会下沉？”引发认知冲突后，提供黏土让小组尝试制作“能浮起的船”。一名平时沉默寡言的学生在课堂中分享她的感受：“当我捏扁黏土时它沉了，但做成船形后，感觉水在下面“顶”着它。”这种具身化的表达，远比复述“浮力=液体密度×排开体积”更有价值——因为触觉与运动觉的参与，让抽象原理转化为身体记忆。

三、情绪：被忽视的学习“加速器”

书中关于“杏仁核-海马体轴”的论述令我震撼：当学生处于焦虑或无聊状态时，杏仁核会抑制海马体的记忆功能；反之，好奇心、成就感等积极情绪能显著提升学习效率。这让我反思，自己过去是否在无意中制造了“情绪高压锅”——例如用限时实验、排名奖惩等方式加剧学生焦虑。 

案例3：用“科学家的失败”重建安全感 

在四年级《简单电路》实验中，我刻意增加了“故障排查”环节：教师示范“翻车”：故意将电池装反导致灯泡不亮，并模仿科学家口吻：“太棒了！这个错误告诉我电流方向的重要性！”；颁发“最佳故障奖”：鼓励学生展示错误电路，全班共同分析原因；设计“安全信号”：允许实验卡顿时举黄牌求助，而非直接扣分。令人惊喜的是，这种“容错设计”非但没有降低实验效率，反而让学生的尝试意愿提升了3倍。一名学生说：“原来科学家也会犯错，我的短路实验其实发现了导线的秘密！”这印证了书中的核心观点：安全的情感环境是深度学习的先决条件。

四、差异化教学：尊重每一颗大脑的“生长节奏” 

书中关于“神经可塑性”的章节让我意识到，学生之间的学习差异并非源于“努力程度”，而是大脑神经网络的独特联结方式。例如，有些学生对视觉信息敏感（如实验现象观察），有些则依赖动觉学习（如模型搭建）。 

案例4：分层任务卡实现“因脑施教”

在六年级《生态系统》单元中，我设计了三种任务卡供学生自选：基础卡：用现成材料（树叶、昆虫模型）组装食物链；进阶卡：设计一个“如果某种生物灭绝”的连锁反应图；挑战卡：录制3分钟辩论视频“人类是否属于生态系统的一部分”。 一名 ADHD 倾向的男孩选择了挑战卡，并在辩论中提出：“人类像病毒一样破坏生态平衡，但也能像白细胞一样修复它！”这种个性化的表达空间，让“差异化”不再是简单的难度分级，而是基于脑科学规律的多元智能激发。

五、跨学科整合：让大脑“网络”越联越强 

书中提到，大脑在解决复杂问题时需要调动额叶（逻辑）、顶叶（空间）、颞叶（语言）等多个脑区协同工作。这启发我打破学科壁垒，让科学课成为联结知识的“枢纽站”。 

案例5：当科学遇上艺术与文学 

在学习《岩石与矿物》时，我尝试了以下跨学科活动：科学+艺术：用彩色黏土制作地层剖面模型，标注不同岩层年代；科学+语文：以“一块花岗岩的自述”为题创作科幻故事；科学+数学：统计校园中的岩石种类并制作扇形统计图。一名学生写道：“花岗岩中的石英像勇敢的士兵，长石是它们的盾牌……”这种充满想象力的表达，正是多脑区协同激活的产物——科学理性与艺术感性在神经网络中碰撞出火花。

《教育脑科学》带给我的不仅是教学策略的升级，更是一场教育观的重塑。它让我深刻认识到：教师的核心价值不在于传授了多少知识，而在于是否创造了“让大脑自然学习”的环境；科学教育的终极目标，不是培养记忆容器的“移动硬盘”，而是孕育具有好奇心、批判思维与解决问题能力的“探索者”。 

未来，我计划进一步将书中理论转化为实践：建立“认知工具箱”（如情绪调节卡片、多感官实验包），开发“脑科学观察量表”跟踪学生认知发展，甚至尝试与神经科学家合作设计课堂实验。正如书中所言：“教育不是雕刻石头，而是唤醒种子。”当我们以脑科学为蓝图设计学习生态时，每一颗年轻的大脑都将找到属于自己的生长路径。

 

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