余美華

思維型教學(xué)包含了五大原理，即動機(jī)激發(fā)、認(rèn)知沖突、自主建構(gòu)、自我監(jiān)控和應(yīng)用遷移（林崇德、胡衛(wèi)平，2010）。隨著20世紀(jì)70年代神經(jīng)成像技術(shù)的出現(xiàn)，研究人員幾十年來一直在研究大腦如何處理不同類型的信息，對學(xué)習(xí)和記憶的研究產(chǎn)生了極大的興趣。研究表明人類大腦中空間位置不同的皮質(zhì)區(qū)域可通過結(jié)構(gòu)或功能聯(lián)系整合起來，以形成不同的網(wǎng)絡(luò)模式，與學(xué)習(xí)相關(guān)的一些腦網(wǎng)絡(luò)包括了突顯網(wǎng)絡(luò)、默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)和執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)。突顯網(wǎng)絡(luò)對周遭信息進(jìn)行評估，找到最相關(guān)、切題的刺激進(jìn)行反應(yīng)。默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)是指人腦在無任務(wù)的靜息狀態(tài)下，仍持續(xù)進(jìn)行著某些功能活動的腦區(qū)所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)涉及內(nèi)部聚焦、自我參照認(rèn)知和思維游移。執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)是工作記憶和執(zhí)行功能的重要基礎(chǔ)，參與了多個高級認(rèn)知任務(wù)。因此，我們可以借助學(xué)習(xí)的神經(jīng)科學(xué)研究來理解為什么思維型教學(xué)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力。

一、思維型教學(xué)激活大腦網(wǎng)絡(luò)及其動態(tài)轉(zhuǎn)換

認(rèn)知心理學(xué)的研究證據(jù)表明了激發(fā)動機(jī)可以增強(qiáng)學(xué)生的注意力和反應(yīng)速度，并且增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)活力（Lim et al.， 2016）。神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究進(jìn)一步揭示了動機(jī)激發(fā)時個體內(nèi)的大腦活動。當(dāng)動機(jī)被激發(fā)時，多個腦網(wǎng)絡(luò)被激活，并且腦網(wǎng)絡(luò)之間出現(xiàn)動態(tài)轉(zhuǎn)換。例如，內(nèi)在動機(jī)在抑制默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的同時，又激活了突顯網(wǎng)絡(luò)和中央執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)（Hidi，2016）。

思維型教學(xué)涉及了認(rèn)知沖突的構(gòu)建，認(rèn)知沖突指學(xué)生學(xué)習(xí)過程中原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)與現(xiàn)實(shí)情境不相符時在心理上所產(chǎn)生的矛盾或沖突，它是促進(jìn)學(xué)生積極思維和主動學(xué)習(xí)的“引發(fā)器”。認(rèn)知心理學(xué)領(lǐng)域中的特征整合理論認(rèn)為，在面對沖突時，整個大腦是一個自組織系統(tǒng)，主要通過當(dāng)前信息之間或者與過去知識的聯(lián)系進(jìn)行連接學(xué)習(xí)來解決認(rèn)知沖突，前扣帶回負(fù)責(zé)學(xué)習(xí)效果的評價?？傊?，思維型教學(xué)中的動機(jī)激發(fā)與認(rèn)知沖突原理可以激發(fā)大腦網(wǎng)絡(luò)的活動，增強(qiáng)大腦網(wǎng)絡(luò)之間的動態(tài)轉(zhuǎn)換。

二、思維型教學(xué)誘發(fā)廣泛的大腦區(qū)域活動

思維型教學(xué)下，教師如何激發(fā)學(xué)生的動機(jī)？研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)學(xué)生需要猜測兩個事物之間的聯(lián)系時，學(xué)習(xí)效果會更好，學(xué)生的學(xué)習(xí)和記憶新信息的能力更強(qiáng)（Gruber etal.， 2014）。根據(jù)Kang等人（2009）的研究，好奇心會激活大腦的尾狀核區(qū)域，這是大腦中與預(yù)期獎賞、多巴胺釋放相關(guān)的區(qū)域。在思維型教學(xué)過程中，教師常使用一些學(xué)習(xí)策略來幫助學(xué)生增加好奇心。

神經(jīng)科學(xué)研究表明，當(dāng)沖突出現(xiàn)，刺激的信號會發(fā)送至背外側(cè)前額葉，并由背外側(cè)前額葉負(fù)責(zé)控制其他的腦區(qū)，加強(qiáng)大腦活動，以更好的解決沖突任務(wù)（Botvinick et al.， 2001 ）。一項(xiàng)腦電神經(jīng)研究結(jié)果表明，當(dāng)刺激呈現(xiàn)時，個體的腦電波的一個成分——N200會出現(xiàn)，在沖突任務(wù)中，沖突條件與非沖突條件相比，誘發(fā)顯著更負(fù)的N200成分，說明了認(rèn)知沖突刺激大腦皮層會出現(xiàn)更強(qiáng)的腦電波活動。

思維型教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)是學(xué)生的自我監(jiān)控，影響學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)展。心理學(xué)領(lǐng)域提及了元認(rèn)知的概念，元認(rèn)知即所謂的思考過程，是指個體的思維意識和自我調(diào)節(jié)行為（Keith & Frese，2005）。神經(jīng)科學(xué)大量證據(jù)表明，自我監(jiān)控或元認(rèn)知過程，涉及了認(rèn)知和注意力的調(diào)節(jié)，它們與廣泛的大腦區(qū)域有關(guān)，譬如海馬體、杏仁核等 （Bresciani Ludvik et al.， 2016）。思維型教學(xué)中的動機(jī)激發(fā)、認(rèn)知沖突、自我監(jiān)控均能誘發(fā)廣泛的腦區(qū)活動，特別是高級認(rèn)知活動，體現(xiàn)著創(chuàng)造力思維以及邏輯性思維。

三、思維型教學(xué)促進(jìn)神經(jīng)通路的構(gòu)建與加強(qiáng)

思維型教學(xué)注重學(xué)生的自主建構(gòu)，而傳統(tǒng)的教學(xué)方式通常是學(xué)生被動地學(xué)習(xí)課堂材料。神經(jīng)科學(xué)的研究也提供了有力的證據(jù)，表明自主建構(gòu)對于大腦的激活作用。在自主建構(gòu)的情境下，學(xué)生參與自發(fā)探索性學(xué)習(xí)過程，與傳統(tǒng)的教學(xué)相比，大腦的運(yùn)動控制區(qū)以及感覺通路的活性更高。在大腦邊緣區(qū)，包括海馬結(jié)構(gòu)、杏仁核，也發(fā)現(xiàn)了更強(qiáng)的腦區(qū)活動。此外，認(rèn)知心理學(xué)的圖式構(gòu)念提示了自主建構(gòu)的重要性。圖式指大腦中儲存一般信息的記憶結(jié)構(gòu)（Rumelhart，1980），是經(jīng)驗(yàn)和知識積累的結(jié)果。每個人的圖式都是獨(dú)特的，因?yàn)閭€體都有不同的經(jīng)歷。學(xué)習(xí)者的圖式不同，人們學(xué)習(xí)和解釋信息的方式也不同。因此，為學(xué)生創(chuàng)造自主建構(gòu)的課堂，有利于學(xué)生運(yùn)用各自獨(dú)特的圖式，運(yùn)用特定的大腦經(jīng)驗(yàn)和知識積累，去理解、解釋新的信息刺激，形成獨(dú)特的、牢固的知識鏈接。

在思維型教學(xué)中，教師注重學(xué)生的應(yīng)用與遷移，這有助于建立長期記憶（Merriamet al.，2007），并建立和加強(qiáng)快速有效地存儲和檢索信息的神經(jīng)通路。Collins（2016）認(rèn)為構(gòu)建新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就像與人建立新的關(guān)系。起初，兩個神經(jīng)元從來沒有見過面，他們相遇幾次就更加了解對方。神經(jīng)元通過突觸之間的連接，神經(jīng)遞質(zhì)被交換來發(fā)送和接收電信號。信號最初是微弱而緩慢的，隨著神經(jīng)元反復(fù)交換信號，髓鞘就像網(wǎng)絡(luò)的電纜一樣變得更厚，連接變得更快更有效。類似地，神經(jīng)科學(xué)學(xué)者認(rèn)為，神經(jīng)具有可塑性，個體能發(fā)展出新的神經(jīng)連接。這種新連接的發(fā)展是由于各種外部刺激造成的，包括環(huán)境、人際關(guān)系等。這也說明了大腦是可以被改變的，即使成年以后，大腦依然可以被塑造。學(xué)生在應(yīng)用過程中，觸覺、視覺等參與了處理的過程（Mueller & Oppenheimer，2014），這增加了參與大腦執(zhí)行功能的前額葉區(qū)域的激活。因此，應(yīng)用遷移有利于綜合學(xué)生的多個感官，激活大腦的認(rèn)知功能，幫助學(xué)生構(gòu)建新的神經(jīng)連接，形成知識的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，塑造發(fā)展個體的大腦。

四、結(jié)論

綜上所述，我們可以借助學(xué)習(xí)的神經(jīng)科學(xué)研究來理解為什么思維型教學(xué)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力。思維型教學(xué)能夠協(xié)同地激活大腦網(wǎng)絡(luò)及其動態(tài)轉(zhuǎn)換，誘發(fā)廣泛的大腦區(qū)域活動，促進(jìn)和加強(qiáng)神經(jīng)通路（連接）的構(gòu)建，這樣的教學(xué)過程所誘發(fā)的神經(jīng)活動反映了創(chuàng)造性和邏輯性思維的出現(xiàn)。簡單地說，我們越能以不同的方式激活學(xué)生的大腦，他們就學(xué)得越多。