琚 穎

（江蘇省蘇州市工業(yè)園區(qū)星瀾學校 江蘇蘇州 215000）

一、腦科學概述

腦科學也被稱為神經(jīng)科學，是一門以研究腦認知、意識以及智能本質(zhì)與規(guī)律的科學，也是現(xiàn)階段非常具有研究價值與挑戰(zhàn)性的熱點領(lǐng)域，更是受到社會以及國家層面的重點關(guān)注，尤其是在教育領(lǐng)域更是對教育教學產(chǎn)生直接的影響。著名科學家錢學森曾經(jīng)說過：“教育工作的最終機理在于人腦的思想過程。”而腦科學與教育的相融合，不僅是現(xiàn)階段教育研究的重點趨勢，同時利用腦科學中的腦活動規(guī)律與相關(guān)的腦科學知識實現(xiàn)教育教學的創(chuàng)新，對于當前的教育教學有著非常重要的促進作用。[1]

就目前而言，我國的教育依舊處于前科學階段，而其理論依據(jù)也主要圍繞心理學、哲學以及社會學等為基礎(chǔ)，這也是為什么在每次教育改革后取得效果不顯著的重要因素。腦科學的研究成果一般都會運用于醫(yī)學等領(lǐng)域，而在教育領(lǐng)域中的運用卻少之又少，而21世紀，社會的發(fā)展與科技的創(chuàng)新，對人的腦力也提出更高的要求，在一定程度上也進一步促使了腦科學與教育的相融合。教育的主要目的便是提高學生的整體素質(zhì)與能力，但最重要的一點便是對大腦的塑造，而腦科學在教育領(lǐng)域中的應用，不僅為教育教學提供了有力的科學手段與支撐，而腦科學中的對腦發(fā)育、腦機制、發(fā)育障礙機制干預等的研究，更是能夠使當前的教學方式更加趨于完善，對我國的教育有著非常深遠的影響。

二、腦科學與小學科學課堂教學的關(guān)系

腦科學中的相關(guān)理論與研究成果對于現(xiàn)階段的小學科學課堂教學有著重要的促進作用，而兩者之間也是一種相互促進與推動的關(guān)系。在現(xiàn)階段的小學科學課堂教學中普遍存在學生學習注意力不集中、所學知識鏈斷裂、機械記憶現(xiàn)象嚴重、厭學等問題，而這些與腦科學相違背的一系列現(xiàn)象也進一步對小學科學課堂教學效率產(chǎn)生直接的影響。小學科學高效課堂構(gòu)建的主要體現(xiàn)便是實現(xiàn)教學效率的最大化、最優(yōu)化，而課堂教學的過程便是激發(fā)學生腦部智力的過程，小學階段的學生正處于智力開發(fā)的重要時期，通過利用腦科學中的理論開展小學科學課堂教學，并以此為基礎(chǔ)組織多樣化的教學活動，更加與學生的身心發(fā)展相一致，進一步有利于學生腦部智力的激發(fā)。如，大腦具有可塑特性，尤其是當處于較為豐富的環(huán)境中時，大腦中的腦皮層也會隨之加厚，其神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也會更加錯綜復雜，再加上腦對于新鮮的事物往往會產(chǎn)生較大的興趣，所以，結(jié)合腦科學中的這一教育特性，教師便可以通過多樣化的教學方式或者是通過布置一些具有挑戰(zhàn)性的學習任務來刺激學生大腦的興奮，進而吸引學生的注意，使學生能夠主動地參與到小學科學課堂教學中，實現(xiàn)對自身腦力的開發(fā)。

輕松愉快的教學環(huán)境是小學科學高效課堂構(gòu)建的基礎(chǔ)，而據(jù)腦科學研究得知，杏仁核是腦部中的一個組織，其附著在海馬體的末端，主要功能便是負責編碼情緒信息，被稱之為腦的心理哨兵，在情緒控制方面發(fā)揮著重要的作用，為此，教師便可以通過腦科學的這一特性，利用幽默風趣的語言來為學生創(chuàng)建輕松愉快的教學環(huán)境，促使杏仁核發(fā)揮其作用，使學生在愉快的教學環(huán)境中完成對知識的學習。[2]

三、腦科學構(gòu)建小學科學高效課堂策略

（一）組織學生開展趣味性的教學活動

趣味性的教學設(shè)計不僅能夠調(diào)動學生的情感，同時還可以激發(fā)學生的學習熱情，而在腦科學研究中也表明，腦組織中的嗎啡神經(jīng)肽能夠使人產(chǎn)生愉悅的情緒，而同時愉悅情緒的產(chǎn)生會再次激發(fā)更多的嗎啡神經(jīng)肽，所以，在小學科學課堂教學中教師一定要避免學生出現(xiàn)負面情緒，而是應該通過組織開展趣味性的教學活動來刺激學生大腦中嗎啡神經(jīng)肽，以便產(chǎn)生更多的嗎啡，以此來確保學生學習效率的提升，進而為小學科學高效課堂的構(gòu)建奠定基礎(chǔ)。

例如，“觀察魚”教學活動，教師便可以圍繞教學目標開展關(guān)于“看一看，說一說，畫一畫”的趣味活動，讓學生在一邊觀察一邊畫的活動中來激發(fā)學生的學習積極性，進而產(chǎn)生學習的愉悅情緒，使大腦中的嗎啡得到刺激，進而提高學生的學習效率。首先，教師以猜謎語的方式導入教學內(nèi)容，如“沒有胳膊沒有腿，從來不離水。走路不用腳，搖頭又擺尾”，進而調(diào)動學生的好奇心，使學生產(chǎn)生積極的學習情緒。之后教師讓學生想一想在生活中的哪些地方可以見到魚，并將想象中的魚畫出來；其次，教師將學生分為若干個小組，讓每一組派一名學生領(lǐng)取魚缸與鯽魚一套，讓學生以小組為單位通過觀察與相互交流的方式對魚的外形與特點進行研究，之后讓每組派一名學生說一說在觀察魚的過程中需要注意什么？如何對魚進行觀察等問題，以此來加深學生對魚的認識；最后，引導學生對所觀察的魚畫一畫，并在教師的點撥中對所畫的魚進行不斷完善，并將魚的部位標示在相應的位置，以便讓學生對魚身體的特征進行了解與掌握，并通過開展趣味性活動的方式來促使學生善于表達自己的發(fā)現(xiàn)，進而提高學生的學習效率。

（二）創(chuàng)設(shè)輕松和諧愉快課堂教學環(huán)境

腦科學研究指出，杏仁核能夠調(diào)動人的情緒，使大腦處于興奮狀態(tài)，有利于學生對知識的掌握，所以，教師一定要結(jié)合學科本身的特點，通過多學科角度看問題，讓學生處于輕松、愉快、和諧的教學環(huán)境中，以便讓學生能夠積極動腦，打破傳統(tǒng)的固有教學模式。俗話說：“學起于思，思源于疑。”只有學生主動思考，才可以為學習進步提供助力，在輕松愉快的教學環(huán)境中，教師提問，學生才敢于積極回答，并通過思考來獲得答案，而這一過程也正是學生獲得知識，不斷進步的過程。[3]

例如，“各種各樣的天氣”教學中，教師可以在課堂開始階段，讓學生根據(jù)自己的認知模仿天氣預報報道，為學生創(chuàng)設(shè)輕松和諧的教學環(huán)境，以便學生集中注意力，提高學生的積極性，使學生能夠主動地加入到課堂教學中?！案鞣N各樣的天氣”中涉及數(shù)學方面的知識，因此，教師還可以引導學生從數(shù)學角度思考問題，在學生模仿完成之后，開展“聽一聽，說一說”活動，讓學生圍繞“你聽到了哪些天氣”為主題開展談論，促進學生主動開動腦筋進行思考，之后教師引入課堂教學內(nèi)容，在完成課堂教學之后，讓學生把當天的天氣情況進行分析，并說出該天氣的特征，然后教師向?qū)W生展示晴天、陰天、下雨天、暴雪天等多種天氣圖片，讓學生進行辨別，進而開闊學生思維，在思考的過程中獲得知識與答案。在課后，教師還可以讓學生把自己喜歡的天氣以繪畫、剪紙等方式進行繪制與制作，進而提高學生的動手實踐能力與創(chuàng)新能力。

（三）利用多媒體刺激學生聽覺與視覺

腦科學理論指出，視覺在大腦中有著驚人的記憶能力與識別能力，所以，教師可以利用多媒體通過視頻與圖片展示的方式來實現(xiàn)學生思維的可視化，使學生的視覺在圖片的刺激下發(fā)揮視覺記憶的優(yōu)勢。而聲音則可以實現(xiàn)學生聽覺系統(tǒng)的調(diào)動，視覺與聽覺的相結(jié)合，更加有利于學生對所學知識的掌握。

例如，“觀測風”教學中，風的特征主要表現(xiàn)在風速與風向兩個方面，但是，風卻是一種難以觀測的事物，再加上不同風速，其風的大小也是不一樣的，為此，教師便可以通過多媒體為學生播放不同風速視頻或音頻的方式，進一步刺激學生的視覺能力與聽覺能力。首先，利用多媒體向?qū)W生列舉風吹動塑料袋、樹枝、風旗等相關(guān)的圖片，并讓學生說一說這些風的特點；其次，教師將風力不同的音頻或者視頻播放給學生聽，讓學生辨識不同風的聲音所代表的風力大??；最后，將學生劃分為若干個小組，利用多媒體將小風旗的制作方法與步驟進行展示，并引導學生制作小風旗。在各小組完成對小風旗的制作之后，教師可以組織學生到室外進行風向與風速的觀測，使學生能夠在觀測中切身體會到風的聲音，以此來調(diào)動學生視覺與聽覺的相互結(jié)合，進而促使學生加深對風向與風速的理解。

（四）結(jié)合目標布置挑戰(zhàn)性的學習任務

美國教育家杜威曾經(jīng)說過：“不斷改進教學方法的唯一、直接途徑，便是將學生置于必須思考、促進思考以及考驗思考的情境之中?！蹦X科學研究表明，人大腦對于新鮮的事物往往會產(chǎn)生較大的興趣，進而激發(fā)大腦的興奮度。對于小學科學教學，教師可以以教學目標為基礎(chǔ)，來布置具有挑戰(zhàn)性的學習任務，以此來激發(fā)學生思維，刺激學生思考，讓學生以學習任務為目標主動地參與到課堂學習活動中。[4]

例如，“陽光下物體的影子”教學，影子在學生的生活中是較為常見的一種現(xiàn)象，因此，教師可以在開展教學之前，先讓學生通過影子游戲的方式來吸引學生的注意力，之后，教師為學生講解關(guān)于影子在陽光下的變化規(guī)律，使學生能夠初步建立對影子變化規(guī)律的認識，同時向?qū)W生介紹簡易日晷的制作步驟，并以此為基礎(chǔ)布置學習任務，讓學生通過比賽的方式來進行簡易日晷的制作，進而激發(fā)學生大腦的興奮度，使學生可以主動地參與到任務中。由于簡易日晷的制作需要在室外進行，所以，教師可以讓學生利用周末時間來完成，而學習任務的布置則可以增強學生的參與積極性，實現(xiàn)小學科學高效課堂的構(gòu)建。

四、結(jié)束語

總而言之，高效的小學科學課堂教學，不僅是素質(zhì)教育理念下提出的重點內(nèi)容，同時也是教育教學的主要目的，為此，對于小學科學高效課堂的構(gòu)建不能僅停留在一些舊的理論知識上，而是要面向未來。腦科學與小學科學課堂教育的交叉融合，便為其高效課堂的構(gòu)建與發(fā)展提供了全新的發(fā)展方向與新視域，尤其是對于小學科學未來教育的形態(tài)變革發(fā)揮著重要的促進意義。臺灣腦研究所所長洪蘭曾經(jīng)說過：“如果你不懂大腦，就不懂教育。不懂規(guī)律，就不懂學習?！倍鴮W習是一種復雜的智力活動，通過運用腦科學的相關(guān)理論與研究成果開展小學科學教學，不僅能夠讓學生體驗到多樣化的學習經(jīng)歷，腦科學中關(guān)于腦的好奇性、社交性、選擇性、可塑性以及對環(huán)境的要求等特質(zhì)，還能夠為小學科學教師提供更加針對性的教學手段，讓教師結(jié)合學生大腦中不同組織的功能來開展相對應的科學教學活動，以此來激發(fā)腦組織，進而使學生產(chǎn)生想要學習的興趣，以此來促進小學科學高效課堂的構(gòu)建。