將認知神經科學融入醫學課堂設計*

買文麗　劉行海　敬華娥　鄭倩　馮志強　劉華△

(1.川北醫學院生理教研室，四川 南充　637000；

2.川北醫學院機能中心，四川 南充　637000；

3.四川醫科大學生理教研室，四川 瀘州　646000)

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教學與管理

將認知神經科學融入醫學課堂設計*

買文麗1,2劉行海1,2敬華娥1鄭倩1,2馮志強3劉華1,2△

(1.川北醫學院生理教研室，四川 南充637000；

2.川北醫學院機能中心，四川 南充637000；

3.四川醫科大學生理教研室，四川 瀘州646000)

Using cognitive neuroscience guide medicine class design*

Mai Wen-li1,2, Liu Xing-hai1,2, Jing Hua-e1, Zheng Qian1,2, Feng Zhi-qiang3, Liu-hua1,2△

(1.Department of Physiology, North Sichuan Medical College, Sichuan Nanchong 637000;2.Functional Experiment Center, North Sichuan Medical College, Sichuan Nanchong 637000;3.Department of Physiology, Sichuan Medicine University, Sichuan LuZhou 646000)

摘要培養終身學習型的醫學生是新時期醫學生培養的重點，文章以認知神經科學指導醫學課程教學設計，建立“Beauty”課程設計模式，并探討該教學模式對培養終身學習型醫學生的作用和意義。

關鍵詞：認知神經科學；醫學；課堂設計

George Miller在20世紀80年代首次提出將認知科學和神經科學結合形成認知神經科學，從大腦神經機制的角度出發，對人的認知過程展開研究[1]。認知神經科學的發展解釋了很多學習障礙的生理心理問題，同時也給教學設計帶來了新的視野。醫學是一門很特殊的學科，既需要記憶又需要邏輯，學生在學習醫學知識之初要記住大量抽象、枯燥的知識點，這讓許多在初高中階段以應試教育為目的進行培養的學生感覺難以適應，甚至有學生因為苦于學醫而退學。作為醫學院校的教師如何利用自己醫學背景的優勢將認知神經科學和醫學課堂設計相結合，讓學生喜歡并能最大程度的掌握醫學知識，基于這個想法，筆者將認知神經科學引入醫學課堂教學，建立了“Beauty”課程設計模式。

1B(Base)

在知識日新月異的今天，世界每分每秒都在更新變化，以不變應萬變的法寶就是“牢固的基礎”一個好的教學設計基礎少不了。對于老師來說這里指的基礎不再是基礎的知識點而是對整個基礎知識體系的把握即重、難點的把握。重點部分是整個知識體系中的主干部分，也是學生必須掌握，且跟今后臨床工作息息相關的部分。這部分的設計要做到濃墨重彩：第一“準確”，醫學的一大特點就是嚴謹，絕對不能出現根本性的錯誤。第二“層次分明”不管怎樣的教學模式，最終都要讓學生在層層遞進的過程中掌握吸收知識。第三“色彩”，課堂教學設計里還有一個重要的部分就是課件的制作，課件設計方面要做到色彩對比恰當。認知神經科學認為大腦喜歡色彩，在嬰兒時期我們首先就是通過識別色彩鮮艷的物體來認識世界，色彩會影響大腦的認知和分析能力，刺激大腦的反應，提高注意力。圖形色彩的結構秩序越好、視覺的判斷就越敏感越準確!頭腦中的主觀印象和記憶就越深刻!在同一色彩的課件字體中，將關鍵詞點綴上色彩，在第一眼看過去后大腦首先將注意力集中在彩色字體上，有助于學生用最快的時間記住主干[2]。

2E(Enlightenment)

人類的進步不僅僅在于學習前人的經驗，更重要的是創新。學生進入大學就等于進入半個社會，素質教育的土壤應該更有針對性，也就是培養學生很強的自學能力和對新進展的學習能力。醫學是一門需要創新和終生學習的學科，傳統的應試教育培養具有真正自我學習能力的學生不多，因此除講授內容外，教師還要有意識的啟發學生，讓學生在大學里培養一種適合自己的自學方法，以適應終生學習。認知神經科學認為借助于情境信息的廣泛聯系有助于問題創造性解決[3]。因此在這個環節教師可以采用小詩、圖畫等形式及很重要的一點在課堂上引入與本節內容相關的最新的科技，啟發學生創造性的克服難關，牢固掌握知識。對知識掌握后的積極情緒能夠促進大腦中多巴胺的釋放，從而激發人潛能的發揮，增加認知持久性和意志力，而認知持久性可能產生更多的創意頓悟，促進創造性的解決問題[4]，從而使學生對學習形成自我激勵的一個正反饋。

3A(Affection)

思維是以記憶為主的“悟”，學生要有意識的去思考問題，前提還得是對這個知識的掌握記憶。“記憶”是個很奇妙的腦電活動，為什么人一直都記得你的初戀、孩子第一次叫“媽媽”或“爸爸”的情景，但面對同樣第一次接觸的醫學知識，卻不能長久記憶，其中有個很重要的原因——感情。因為我們的大腦及其重感情的，帶有感情色彩的事件，不單單激活常規的海馬和皮質前額葉，同時還會激活管理情緒和記憶的杏仁核、腹側紋狀體[5]等核團，這樣的結果使得一個知識點經過多個腦區相互投射形成一個網絡式的記憶，有更多的神經遞質產生，更多的突觸形成，突觸是記憶的物質基礎，突觸越多記憶越牢。因此在教學設計中恰當的引入“情感”可以幫助學生對所學知識建立這種網絡式記憶。例如在教師講述帕金森病時，可在正式講解之前引入一首富有感情的小詩“我雙手顫抖不是因為我恐懼，我步履蹣跚不是因為我醉酒，我面無表情不是因為我冷酷無情，因為病魔帕金森，讓我的人生跌入無盡黑暗的深淵”，詩的最后一句表明患者的痛苦，調動學生的情感，激活影響記憶和情感的腦區，前面的三句讓學生積極猜想病人的這些表現到底是什么導致的呢？激起其探究知識的欲望，這樣在正式講述內容前，學生的大腦已經動用起來，釋放各種有關記憶的神經遞質，就像在還沒有吃飯前聞到飯香，消化系統的各種酶和消化液已經開始釋放，為食物的到來做好充分消化吸收的準備一樣，大腦也為即將到來的信息做好了充分消化和吸收的準備，有利于學生的學習和記憶。但是感情的引入要適可而止，它只是幫助主題知識這顆衛星進入軌道的推進力量，切不可喧賓奪主。

4U(Usefulness)

當學生對知識已經掌握，儲存在記憶系統中。但是學生在臨床中要去實踐，那么如何將理論和實踐相結合，像左右大腦半球的信息交流需要胼胝體作為媒介一樣，理論和實踐的結合需要老師為學生建一座橋梁，即教會他們運用知識的能力。大腦是以分類和聯系的方式儲存信息[6]，教師授課的時候是以分類的方式進行講述，學生在運用的時候則需要將所有分類知識聯系處理，因此因果逆向的思維方式有利于這樣的運用模式。因果逆向思維方式就是要求將看到的果逆向分類歸納到相應的因中[7]，這種思維方式很適合醫學生將理論聯系實際，對于醫學生來說他們以后在臨床上首先看到的是病人的癥狀和體征，采用因果逆向思維可以幫助學生建立通過現象追溯原理的思維，在逆向思維的過程中逐漸找出現象背后的原因，從而將理論和臨床實踐有機的聯系在一起。比如學生在回顧血液凝固的知識時，可以讓學生從看到的現象出發，逆向回顧血液凝固的兩條途徑三個過程，在此過程中引導學生分析哪些因素會導致血液凝固異常，如何去解決，通過逆向的由果到因的分析，能夠突破常規的束縛，幫助學生建立理論聯系實際的能力。

5T(Think)

教師傳道授業解惑的最終目標是讓學生成為有思想的人。有思想才有能力，有能力才能應對未來的挑戰。思想雖然不可以被復制，但是它可以傳承，教師的親身經歷、教師的感悟就是一種思想，都應該傳承。人類通過直接經驗和間接經驗兩條途徑獲取知識。學習期間老師介紹自己親身經歷的臨床病案，對學生來說不僅僅是在傳授知識，更重要的是分析、推理過程中思想的傳承。這種間接經驗和學生習得的知識之間就是一種神經聯系，在臨床中重復的檢驗,從而優化間接經驗轉化為學生運用中的直接經驗，會鞏固和強化這種神經聯系。

6Y(Yields)

以上基于認知神經科學的課堂設計對于學生的學習是否是有效需要最后一個評價環節來實施。教師可以根據所講內容設置案例分析或者醫療場景，通過學生的爭論或操作流程設計來判斷其學習效果。爭論或操作流程設計對學生來說是一種應激，認知神經學認為在應激條件下，人們往往對負性情緒注意偏向更加明顯、識別更快、記憶成績更佳、更持久[8]，在爭論的過程中，學生仔細傾聽別人的意見，動腦分析正誤，積極組織自己的思維，評論別人的見解，隨時修正偏差，這是一個全腦輸入輸出的過程。在這個過程中教師通過學生的討論，了解學生對你所教授的知識掌握的程度、應用的能力，從而判斷自己課程設計的質量，反復修正不斷改進。

通過對基礎(Base)知識的把握，在教學設計中引入啟發(Enlightenment)和感情(Affection)元素，讓學生掌握知識的同時還要教他們學會運用(Usefulness)，教學的最終目的是讓他們成為一個有思想(Think)的人，教師通過對自己課堂設計的評價(Yields)不斷改進教學設計，并由認知神經科學來指導整個設計過程最終形成了Beauty教學設計模式，通過這樣的教學設計模式在教學中潛移默化的培養學生理論聯系實際的能力、終生的自我學習能力和科技創新的能力。

參考文獻

1Miller GA. The cognitive revolution: a historical perspective[J]. Trends Cogn Sci, 2003, 7(3): 141-144.

2李歆. 圖形色彩的視覺感知與想象[J]. 漳州師范學院學報(哲學社會科學版), 2010,(2): 157-160.

3Ashby FG, Isen AM. A neuropsychological theory of positive affect and its influence on cognition[J]. Psychol Rev, 1999, 106(3): 529-550.

4Friedman RS, F?rster F. Motivational states 14 activation and measurement of motivational states[A].Handbook of Approach and Avoidance Motivation[C]. Mawah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, 2008, 235-246.

5Ochsner KN, Phelps E. Emerging perspectives on emotion-cognition interactions[J]. Trends Cogn Sci, 2007, 11(8): 317-318.

6李忠仁. 腦科學對教學的啟示[J]. 白城師范學院學報, 2006,(4): 18-19.

7劉漢民. 論逆向思維[J]. 重慶工學院學報, 2005, 19(9): 96-100.

8Joels M, Pu Z, Wiegert O, et al. Learning under stress: how does it work[J]. Trends Cogn Sci, 2006, 10(4): 152-158.

(收稿日期：2015-11-13)

作者簡介：買文麗，女，副教授，主要從事生理學教學，Email：taipo1031@163.com。△通訊作者：劉華，女，副教授，主要從事生理學教學，Email：liuhua.224@163.com。

*基金項目：川北醫學院校級教改重點課題(編號：2013[04]；2013[14])