基于腦科學(xué)的信息技術(shù)教學(xué)策略探究

☆歐露梅

（西南大學(xué)教育學(xué)院，重慶北碚 400715）

隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展和研究手段的不斷進(jìn)步，腦科學(xué)已經(jīng)成為當(dāng)今世界最前沿、最重要、最活躍和科研成果最豐碩的科研領(lǐng)域之一。腦科學(xué)的研究成果不僅豐富、發(fā)展和促進(jìn)了腦科學(xué)自身的理論和實踐，而且正在對人類自身發(fā)展的各個方面產(chǎn)生著巨大而深遠(yuǎn)的影響。本文試圖從腦科學(xué)近四十年的研究成果和動態(tài)趨勢中探討其對于我國中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)的價值和指導(dǎo)意義，并在其研究成果的基礎(chǔ)上分析其與信息技術(shù)教學(xué)之間的密切聯(lián)系，進(jìn)而提出基于腦科學(xué)的信息技術(shù)教學(xué)策略與路徑。

一、腦科學(xué)的概念界定

腦是富有高級智慧和巨大潛力的人類所特有的重要器官，隨著社會的快速進(jìn)步、科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展以及研究手段的不斷進(jìn)步，人們對于腦的認(rèn)識也正上升到一個更深更高的層面，目前世界各國正在對腦的功能進(jìn)行著全面而深入的探討和研究。腦科學(xué)是一門有著雙重性質(zhì)和特色的學(xué)科，它既是一門單一而又專業(yè)性極強的自然生物學(xué)科，又是一門極具豐富內(nèi)涵和性質(zhì)的綜合性學(xué)科。從狹義上來講，腦科學(xué)是一門我們通常所能認(rèn)識到的神經(jīng)學(xué)科，是腦科學(xué)家們?yōu)榱肆私馍窠?jīng)系統(tǒng)內(nèi)分子水平、細(xì)胞水平、細(xì)胞間的變化過程，以及這些過程在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的整合作用而進(jìn)行的科學(xué)研究。[1]從廣義上來講，腦科學(xué)是研究人腦結(jié)構(gòu)與功能的綜合性學(xué)科，以揭示人腦高級意識功能奧秘為宗旨，與教育學(xué)、心理學(xué)、人工智能、認(rèn)知科學(xué)以及創(chuàng)造學(xué)等一些跨學(xué)科領(lǐng)域研究的學(xué)科有著緊密聯(lián)系和交叉滲透。同時，由于腦研究是關(guān)于人的研究，而人又具有強大的生物性和社會性，因此，腦的研究還涉及意識活動的本質(zhì)等根本性問題，還將需要引進(jìn)哲學(xué)、人文社會科學(xué)的一些理論觀點和思維方法，并且需要將其與自然科學(xué)的研究方法和理論緊密結(jié)合起來。由此看來，腦科學(xué)是一種自然科學(xué)與人文社會科學(xué)相互滲透、相互促進(jìn)的跨越多個學(xué)科領(lǐng)域并且綜合性極強的“綜合性學(xué)科”。[2]

二、腦科學(xué)對我國中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)的價值

在腦科學(xué)的早期研究中，人們對大腦的認(rèn)識僅限于醫(yī)療實踐，未能建立起腦科學(xué)與其他學(xué)科的密切聯(lián)系。自二十世紀(jì)五十年代以來，腦科學(xué)專家注重對腦功能物質(zhì)基礎(chǔ)的直接揭露和微觀研究，并建立起腦科學(xué)與包括教育學(xué)在內(nèi)的一些人文社會科學(xué)之間的緊密聯(lián)系。這些研究成果對于我國的教育教學(xué)尤其是中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)產(chǎn)生了重要的影響，具體表現(xiàn)在以下兩個方面。

1.有利于信息技術(shù)的協(xié)同性學(xué)習(xí)

二十世紀(jì)六十年代，美國神經(jīng)生理學(xué)家羅杰·斯佩里（Roger Sperry）進(jìn)行了著名的“裂腦實驗”，并提出著名的大腦兩半球功能分工理論。該理論認(rèn)為：大腦左右半球完全可以以不同的方式進(jìn)行思維活動，左腦側(cè)重于抽象思維，如閱讀、記憶、語言表達(dá)、判斷、邏輯思考、演繹推理等；右腦側(cè)重于形象思維，如空間想象、形象的學(xué)習(xí)和記憶、圖形識別、直覺、情感等。[3]到二十世紀(jì)七十年代后期，美國大腦專家奈特·赫曼（Ned Herrmann） 整合了斯佩里的研究成果，進(jìn)而提出“全腦”概念，并勾勒出“全腦模型”。[4]這些研究對于我國中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)有著一定的價值和意義，信息技術(shù)的學(xué)習(xí)過程原本就是一個協(xié)同性的學(xué)習(xí)過程，需要同時調(diào)動左腦的語言、記憶、邏輯推理等抽象思維和右腦的情感、藝術(shù)、圖形等形象思維，只有充分發(fā)揮大腦兩半球作為一個整體協(xié)同性活動的作用，才能使協(xié)同性學(xué)習(xí)更有意義。

2.促使信息技術(shù)教學(xué)對學(xué)生情緒情感的關(guān)注

二十世紀(jì)九十年代，美國紐約大學(xué)神經(jīng)科學(xué)中心的腦科學(xué)專家約瑟夫·E·勒杜克斯（Joseph E.Ledoux）等人經(jīng)過多年基于“非智力因素”的腦科學(xué)研究，提出著名的“大腦情商說”。[5]他們強調(diào)情緒情感在人的學(xué)習(xí)中具有不可低估的功效，指出在人成功與否的諸多決定性因素中除了智商外還有情商。美國哈佛大學(xué)行為與腦科學(xué)專家丹尼爾·戈爾曼（Daniel Goleman）在《情感智力》一書中指出：大腦可分為理智腦（智能腦）和情感腦兩種，情緒腦和情感腦對于智能腦有著巨大的促進(jìn)作用，也只有與情緒腦共同作用，理智腦才能發(fā)揮其作用。[6]由此可以看出，情緒情感和學(xué)習(xí)認(rèn)知并不是對立的兩個過程，而是并駕齊驅(qū)的兩個過程，它們是大腦神經(jīng)整體功能的主要體現(xiàn)。這給當(dāng)前我國中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)提出了新的要求，促使信息技術(shù)教學(xué)在教授書本的理論知識與技能的基礎(chǔ)上，注重學(xué)生對信息技術(shù)內(nèi)在文化蘊含的情感體驗及其身心和諧發(fā)展與情感目標(biāo)達(dá)成。

三、基于腦科學(xué)的信息技術(shù)教學(xué)策略探究

信息技術(shù)教學(xué)策略的選擇與開發(fā)是現(xiàn)代中小學(xué)信息技術(shù)教育教學(xué)設(shè)計的重要內(nèi)容，適當(dāng)?shù)匾胄碌慕虒W(xué)策略與方法，創(chuàng)新信息技術(shù)課堂教學(xué)，能夠更好地優(yōu)化信息技術(shù)教學(xué)效果和提高教學(xué)質(zhì)量。作為信息技術(shù)教育重要學(xué)科理論基礎(chǔ)的腦科學(xué)，對于信息技術(shù)教學(xué)策略的選擇與開發(fā)有著深遠(yuǎn)的影響和指導(dǎo)意義。下面，筆者將結(jié)合腦科學(xué)的最新研究成果，分析并探討其與我國中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)的密切聯(lián)系，進(jìn)而提出基于腦科學(xué)的信息技術(shù)教學(xué)策略與路徑。

1.實行全腦教學(xué)，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性潛能

“全腦”概念最初是由美國大腦專家奈特·赫曼（Ned Herrmann） 于二十世紀(jì)七十年代末期在其著作《全腦革命》一書中提出來的，他在斯佩里大腦功能分工理論和麥克萊恩大腦三分說的基礎(chǔ)上建構(gòu)了“全腦模型”，并依據(jù)大腦左右半球的相互協(xié)調(diào)功能與作用設(shè)計出“全腦式教學(xué)和學(xué)習(xí)模型”和“全腦式創(chuàng)作和創(chuàng)新模型”。全腦式教學(xué)（全腦教學(xué)）模型是一種以全腦為基礎(chǔ)，發(fā)揮大腦全部優(yōu)勢的高效教學(xué)方式，教師設(shè)計的教學(xué)方法、教學(xué)過程、教學(xué)活動等都必須以全腦為基礎(chǔ)，以便適應(yīng)學(xué)生不同的思維方式和學(xué)習(xí)風(fēng)格，從而確保學(xué)生的全腦得到訓(xùn)練和提高。將全腦教學(xué)引入到我國當(dāng)前的中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)實踐，這是學(xué)校信息技術(shù)教學(xué)變革及課程改革的重要議題和要求。全腦教學(xué)不僅能夠調(diào)動學(xué)生右腦對于信息技術(shù)操作技能學(xué)習(xí)的參與，還能充分發(fā)揮左右半腦的優(yōu)勢，使得邏輯思維與形象思維相互協(xié)調(diào)，從而提高右腦及全腦的發(fā)展，有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。在具體的信息技術(shù)教學(xué)實踐過程中，學(xué)校應(yīng)大力倡導(dǎo)基于腦科學(xué)的雙腦教學(xué)和全腦教學(xué)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育教學(xué)中過于注重學(xué)生左腦智能開發(fā)的理念和現(xiàn)象，轉(zhuǎn)向?qū)W(xué)生右腦創(chuàng)造性潛能的開發(fā)，充分發(fā)揮學(xué)生左右腦的整體作用，讓學(xué)生雙腦并用、手腦合用、多重感官同時進(jìn)行思維活動，以便更快速地培養(yǎng)和提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

2.進(jìn)行情緒性教學(xué)，發(fā)揮情感腦對智能腦的促進(jìn)作用

大腦學(xué)習(xí)不僅是智能腦的理性認(rèn)知過程，還需要有情感腦的非理性因素的參與，因為情緒情感與學(xué)習(xí)認(rèn)知之間存在著非常緊密的聯(lián)系。學(xué)習(xí)實際上是一個智力、創(chuàng)造、情感和生理等多重因素共同參與的認(rèn)知活動過程，因此，我們的現(xiàn)實教學(xué)不應(yīng)僅僅是基于傳統(tǒng)教育理念的單純智力訓(xùn)練，還需要關(guān)注到學(xué)生情緒情感的變化。當(dāng)前我國中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)存在著只注重培養(yǎng)學(xué)生掌握簡單的信息技術(shù)知識與技能，忽視學(xué)生信息技術(shù)內(nèi)在文化素養(yǎng)的提升等問題，培養(yǎng)與提升學(xué)生的信息技術(shù)文化素養(yǎng)是一個文化體驗的內(nèi)化過程，這就需要加強對學(xué)生內(nèi)心真實情緒情感的關(guān)注，鼓勵學(xué)生去主動接觸信息技術(shù)知識，從興趣出發(fā)形成自己的學(xué)習(xí)方式。在具體的情緒性教學(xué)過程中，信息技術(shù)教師要在保持原有有效教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，強化學(xué)生的情感腦，充分發(fā)揮情感腦的潛能，優(yōu)化學(xué)生智能腦與情感腦的協(xié)同合作。例如：在課堂上可以運用一些積極的自我暗示教學(xué)法，鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)，促使他們深切體驗自我學(xué)習(xí)成功后的喜悅情緒；還可以激勵學(xué)生聯(lián)系自己身處的現(xiàn)實生活環(huán)境來學(xué)習(xí)信息技術(shù)，拋開虛幻的信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)世界，回歸到現(xiàn)實的情境中，這樣更能促進(jìn)學(xué)生對信息技術(shù)文化的真實情感體驗，更能提升他們的學(xué)習(xí)興趣。

3.引進(jìn)教育游戲，創(chuàng)設(shè)適于大腦學(xué)習(xí)的情境

學(xué)習(xí)的本質(zhì)內(nèi)容及腦科學(xué)的環(huán)境研究成果共同表明，學(xué)生大腦學(xué)習(xí)受到外部環(huán)境刺激的巨大影響，良好適宜的環(huán)境刺激有利于大腦建立有效的神經(jīng)環(huán)路，有助于學(xué)習(xí)認(rèn)知的有序進(jìn)行。信息技術(shù)教學(xué)不同于一般學(xué)科的課堂教學(xué)，可以很方便地將學(xué)生引入到現(xiàn)實生活情境中去，甚至還可以在絕對輕松而又現(xiàn)實的生活場景中安排教學(xué)內(nèi)容。信息技術(shù)教學(xué)需要借助課堂教學(xué)內(nèi)容來模擬信息技術(shù)環(huán)境，才可讓學(xué)生慢慢進(jìn)入到學(xué)習(xí)的氛圍中，進(jìn)行現(xiàn)場的信息技術(shù)技能操作。然而，在以往的信息技術(shù)教學(xué)尤其是中小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中，課程內(nèi)容和情境的選擇并不是對現(xiàn)實生活的直接反映，而是超脫于日常生活的虛幻世界的再現(xiàn)。在具體的信息技術(shù)教學(xué)中，教師可利用教育游戲來活躍課堂氣氛。教育游戲教學(xué)主要是一種將知識性和游戲性有機融合在一起的交互式教育教學(xué)活動，通過知識性和游戲娛樂性來培養(yǎng)學(xué)生的知識與技能、過程和方法、情感態(tài)度和價值觀，最終達(dá)到教育教學(xué)的目的。[7]教育游戲可以為學(xué)生提供豐富的視覺、聽覺感受和空間立體層次感，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)較好的想象空間。教師可以讓學(xué)生在具體的信息技術(shù)教育教學(xué)游戲中扮演不同的角色，使他們的大腦神經(jīng)經(jīng)受不同環(huán)境下的刺激，以做出不同的反應(yīng)，最終達(dá)到各種不同層面的學(xué)習(xí)和教學(xué)效果，讓學(xué)生在具體而又真實的信息技術(shù)學(xué)習(xí)環(huán)境中得到全面的提升和發(fā)展。

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