教育与教学评估基础/课堂管理/脑科学研究
脑科学研究如何帮助我理解如何教授学生？
作者： Valerie R. Singleton
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1. 阅读者将能够讨论支持和反对脑科学教育的两个主要论据。
2. 阅读者将能够理解脑科学研究推荐的教育方法及其对学习的影响。
3. 阅读者将获得将脑科学学习研究的经验教训应用于课堂环境的基础知识。
教育领域正在变得越来越复杂。对于新手教师来说，各种各样的教育研究和教学模式往往令人望而生畏。如何才能让新教师确定哪些策略最有效，尤其是在大多数教学策略都经过多年研究的支持时？大多数教育模式看起来都合理且有用，这会令人不知所措。随着毕业率下降、考试成绩不佳、预算紧张以及问责制的压力，教师们很难让课堂教学保持有趣、有意义和有趣。教师们现在比以往任何时候都面临着让学生保持参与的挑战。学生已经转变为积极的学习者，而教师则扮演着引导知识和学习独立性的指导者的角色。（Erlauer, 2003）脑科学研究及其对学习的影响绝对不是一个新的研究领域。过去，已经出现过各种理论，从右脑与左脑学习者、性别研究，以及介于两者之间的许多其他理论。（Willingham, 2006）本文将回顾脑科学教育的核心原则、最佳教学实践的意义以及基于主流研究的 12 个课堂设计原则。
脑科学学习是一种基于以下理念的教学设计模型：学习活动如果在与大脑学习方式相兼容的环境中进行，将会更加有效。脑科学教育围绕着一个原则：如果学习者处于一个自然、充满挑战但又没有威胁的环境中，那么学习将不仅会发生，还会蓬勃发展。学习是人类的自然状态。然而，人类并没有学会在工作中变得更有效率，或者在数字方面比文字方面更出色。人类学会生存。脑科学学习的主要原则在于，如果环境有利于自然学习，那么学习不仅会发生，还会蓬勃发展。
大多数脑科学教育研究人员都会承认，脑科学学习研究的许多发现还处于早期阶段。脑科学学习的两位先驱研究人员，Renate Nummela Caine 和 Geoffrey Caine 已经出版了几本书和文章，探讨了脑科学研究，并让该主题获得了关注。Caines 提出了 12 个基于脑科学研究的原则，概述了其在课堂上的意义。这 12 个原则将在本文后面详细讨论。但首先，重要的是要指出，有些科学家认为，尽管神经科学在揭示大脑的工作原理方面取得了巨大进步，但将这些发现应用于课堂还为时过早。神经科学是一个充满神秘的广阔学科，科学家直到最近 15 年才通过使用 MRI（磁共振成像）和 PET 扫描（正电子发射断层扫描）揭开了一些谜团。（Erlauer, 2003）其他科学家也提醒教育工作者不要被所有研究吸引，因为许多用于支持课堂教学模式的发现根本不是基于脑科学的。大多数研究主要基于现有的认知研究心理学理论。（Bruer, 1999）神经科学和心理学非常相似。主要区别在于，神经科学是大脑及其功能的科学，而心理学是思维和人类行为的科学。（Bruer, 1999）心理学多年来一直被认为是一门软科学。神经科学是一门硬科学。硬科学通常以严格的方法和假设形成为基础。软科学通常没有那么严格，有很大的空间进行推测。John T. Bruer 在《Phi Deltan Kappan》期刊上发表的文章《追寻…脑科学教育》中探讨了这种二分法。Bruer 认为，大多数针对传统教育模式的现有证据都可以得到建构主义和认知发展 30 年研究的支持，而不是脑科学研究。（Bruer, 1999）如前所述，一些科学家同意，脑科学在过去十年中取得了很大进步。著名的认知科学家和教授 Daniel Willingham 提醒教育工作者，在试图将神经科学与有效的课堂实践联系起来时，要注意不同层次的分析。
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有关此方面的更多信息，请花点时间观看《脑科学学习：潮流还是突破》。 http://www.teachertube.com/view_video.php?viewkey=544d689fb96c3fad28ee 。 |
尽管存在怀疑，但许多科学家还是在研究中发现了足够的有效性，以推动改变美国课堂的面貌。Eric Jensen、Renate Nummela Caine、Geoffrey Caine 和 Laura Erlauer 设计了将脑科学研究融入课堂的教育模式。下一部分将调查他们的研究对教育的影响的一些原则和意义。
关于脑科学学习的所有信息，教师如何成功地将最佳教学实践融入课堂？对教师来说，重要的是要知道他们不必重新发明轮子。无论何时试图将新策略实施到课堂中，最好从小处着手。当我第一次开始教学时，我姨妈也是一名教师，她告诉我永远不要停止学习。她建议我定期参加会议，并选择两种好的策略融入我的课堂。我打算谨慎地将我在研究中读到的一些策略融入课堂。Renate Nummela Caine 和 Geoffrey Caine 制定了将脑科学研究融入课堂的 12 个心智/大脑原则。根据 Renate Caine 的说法，“这些原则并非旨在代表学习的最终结论。然而，总的来说，它们确实导致了对学习过程和学习者的一个全新的、综合的看法。它们使我们摆脱了将学习者视为一张白纸的观念，而是转向欣赏身体、大脑和心灵是一个动态统一体的这一事实。”以下是 Caine 和 Caine 定义的 12 个心智/大脑学习原则的完整列表。
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1. 大脑是一个复杂的适应系统。 2. 大脑是一个社会性大脑。 3. 对意义的追求是天生的。 4. 对意义的追求是通过模式化的方式发生的。 5. 情感对模式化至关重要。 6. 每个人脑同时感知和创造部分和整体。 7. 学习涉及集中注意力和周边注意力。 8. 学习总是涉及有意识和无意识的过程。 9. 我们至少有两种组织记忆的方式。 10. 学习是发展的。 11. 挑战可以增强复杂学习，而威胁会抑制复杂学习。 12. 每个人的大脑结构都独一无二。（凯恩和凯恩 1997） |
这些原则中的每一个都对课堂有特定的意义，这些意义在他们出版的《超越可能的教育》一书中得到了充分的阐释。埃里克·詹森基于凯恩的研究，开发了一个教学模型，将教学准备分解成三个不同的阶段。第一个阶段是准备和计划阶段，第二个阶段侧重于学习过程，最后阶段是反思和信息处理。（詹森，2005）如果教师使用詹森的教学模型并整合雷娜特·凯恩在其著作《建立联系》中提到的以下三种互动元素，那么建立一个以大脑为基础的课堂将不再是一个具有挑战性的过程。
• 教师必须让学习者沉浸在复杂、互动式的体验中，这些体验既丰富又真实。一个很好的例子是让学生沉浸在外国文化中，来教授他们第二语言。教育者必须利用大脑平行处理信息的能力。
• 学生必须面临一个具有个人意义的挑战。这样的挑战会激发学生的大脑达到所需的警觉状态。
• 为了让学生对问题有深刻的见解，必须深入分析解决问题的方法，以及关于学习的一般规律。这就是所谓的“对经验的主动加工”。（凯恩，1991）
1. 以下哪一项不是以大脑为基础的教学的特征？
A. 大脑在自然环境中反应更好。
B. 人类学习生存。
C. 气氛对学习没有影响。
D. 环境必须与个人的学习方式相兼容。
2. 大多数科学家都同意以大脑为基础的学习研究
A. 是可以整合到课堂中的可靠而有说服力的研究。
B. 在课堂上没有位置，因为它只是一个潮流。
C. 取得了很多进步，但仍处于发展的早期阶段
D. 是未来的趋势，教师需要学习所有关于它的知识。
3. 最后一段中的三个互动元素与哪个教育模式或理论最相似？
A. 建构主义理论
B. 布鲁姆的教育目标分类学
C. 维果斯基的社会发展理论
D. 皮亚杰的认知发展理论。
4. 以下哪一项是关于大脑/心智原则 #6 的最佳教育意义？
A. 设计需要全脑互动和交流的活动。
B. 将材料（海报、艺术品、公告栏）放置在学习者注意力范围之外，以影响学习。
C. 努力创造一种轻松警觉的氛围，低威胁，高挑战性。
D. 将健康要素融入学习过程。（凯恩，1991）
Bruer, J. T. (1999). In search of . . . brain-based education. Phi Delta Kappan, 80(9), 648.
Caine, R.N. & Caine, G. (1991). Making connections: Teaching and the human brain. Alexandria, Virginia: Association for Supervision and Curriculum Development.
Caine, R.N. & Caine, G. (1997). Education on the edge of possibility. Alexandria, Virginia: Association for Supervision and Curriculum Development.
Erlauer, L. (2003). The brain-compatible classroom: Using what we know about learning to improve teaching. Alexandria, VA: Association for Supervision and Curriculum Development.
Jensen, E. (2005). Teaching with the brain in mind (2nd ed.). Alexandria, VA: Association for Supervision and Curriculum Development.
Willingham, Daniel. (2006). “Brain-based” Learning: More Fiction than Fact. Retrieved February 8, 2009. American Educator. http://www.aft.org/pubs-reports /american_educator/issues/fall2006/cogsci.htm.
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Vrsingmom (讨论) 05:58, 2009 年 2 月 19 日（UTC）