馬 玲 張保柱 路 敏 白 楊 杜意恩

(晉中學(xué)院 化學(xué)化工系,山西 晉中 030619)

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》明確提出“高等教育質(zhì)量的提升”是目前我國(guó)高等教育發(fā)展的核心任務(wù)。大學(xué)生學(xué)習(xí)成果成為高等教育質(zhì)量評(píng)估的一項(xiàng)核心內(nèi)容。大學(xué)生學(xué)習(xí)成果的呈現(xiàn)需要以大學(xué)生課程學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),實(shí)踐教學(xué)為輔助,綜合應(yīng)用為支撐。朱蓮花[1]提出以充分的課堂教學(xué)準(zhǔn)備為出發(fā)點(diǎn)、多樣的課堂教學(xué)支持為切入點(diǎn)、科學(xué)的課堂規(guī)制教學(xué)為結(jié)合點(diǎn)、促進(jìn)學(xué)生投入為落腳點(diǎn)、系統(tǒng)的外部保障為支撐點(diǎn),可提升大學(xué)生學(xué)習(xí)成果。張莉梅、石清湘、高愛萍等分別從化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)理念、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力、利用教學(xué)資源優(yōu)勢(shì)多方面引導(dǎo)等方面對(duì)化工原理實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行改進(jìn)[2-4]。在本論文中,作者提出將“基于腦的學(xué)習(xí)”應(yīng)用于化工原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,并指出如何“基于腦的學(xué)習(xí)”的特點(diǎn),遵從腦的工作原理和特點(diǎn),提高學(xué)習(xí)效率,增強(qiáng)學(xué)習(xí)能力[5]。作者從“學(xué)習(xí)是大腦的工作”的角度探討影響大學(xué)生學(xué)習(xí)的主要影響因素,結(jié)合“化工原理實(shí)驗(yàn)”課程,以教學(xué)參與者的身份,提出更有利于“化工原理實(shí)驗(yàn)”課程的意見,用來(lái)提升教師和學(xué)生的積極性,有利于大學(xué)生學(xué)習(xí)成果的輸出。

1 明確學(xué)習(xí)任務(wù)是誰(shuí)的工作

學(xué)習(xí)是大腦的工作。大腦的學(xué)習(xí)能力是無(wú)窮的,但在實(shí)際學(xué)習(xí)過(guò)程中,總是會(huì)遇到各種各樣的障礙。學(xué)習(xí)變得如此困難是因?yàn)槲覀儧]有掌握好大腦學(xué)習(xí)的方式,沒有認(rèn)清大腦學(xué)習(xí)工作的模式。Caine等[6]認(rèn)為“基于腦的學(xué)習(xí)”是指“承認(rèn)大腦有意義學(xué)習(xí)的規(guī)律,根據(jù)這些規(guī)律來(lái)組織教學(xué)?！币豁?xiàng)具體的教學(xué)程序或方法可以是基于腦的,也可以不是基于腦的。他們認(rèn)為,如果教師在運(yùn)用合作學(xué)習(xí)的方式時(shí),綜合考慮智慧與情緒的因素,要求學(xué)生自然地解決有意義的、在智力上具有挑戰(zhàn)性的問題,那么它就是基于腦的;如果嚴(yán)格地限定與控制學(xué)習(xí)過(guò)程,學(xué)生參與的具體活動(dòng)是為了尋找預(yù)設(shè)的結(jié)果,那么它就不是基于腦的。盡管腦科學(xué)的發(fā)展不斷取得新的突破,但是在實(shí)際應(yīng)用中,人們?nèi)耘f依循固有的舊思想和無(wú)意識(shí)的行為,將知識(shí)的落實(shí)和技能的操作作為目標(biāo)。雖然此過(guò)程中大腦也參與了學(xué)習(xí),但是大腦可能并沒有創(chuàng)建它所尋求的那種自然連接。據(jù)此,教師需要有意識(shí)地更多地將基于腦的教學(xué)理念應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中,引導(dǎo)學(xué)生充分調(diào)動(dòng)自己的腦細(xì)胞,使其處于“基于腦的學(xué)習(xí)”中,才可以領(lǐng)會(huì)其中更深的意義。

2 如何有效地提高學(xué)習(xí)效率

從大腦學(xué)習(xí)的角度來(lái)看,提高學(xué)習(xí)效率就是要從事基于腦的學(xué)習(xí)。我們從以下幾個(gè)角度進(jìn)行討論。

2.1 基于腦的學(xué)習(xí)

基于腦的學(xué)習(xí)是一種基于腦的結(jié)構(gòu)和功能的學(xué)習(xí)理論,旨在向?qū)W生提供適合大腦加工過(guò)程的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)?；谀X的教學(xué)強(qiáng)調(diào)的是真實(shí)世界的情境,學(xué)生在這里能夠不斷地與真實(shí)世界的豐富性與多樣性際遇,課堂不再是缺乏真實(shí)性的乏味場(chǎng)所。這種學(xué)習(xí)常常是快樂的體驗(yàn),學(xué)生具有較高的自我動(dòng)機(jī)。目前的學(xué)習(xí)更多的是將學(xué)習(xí)獨(dú)立于生活之外,把學(xué)習(xí)孤立起來(lái)。這不是基于腦的學(xué)習(xí)的出發(fā)點(diǎn)?；谀X的學(xué)習(xí)承認(rèn)并鼓勵(lì)大腦整合大量信息的能力,將學(xué)生的生活與學(xué)習(xí)緊密連接,使學(xué)習(xí)者全身心投入具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)過(guò)程中,同時(shí)充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者的智力、創(chuàng)造性、情緒和生理方面的作用。

以化工基礎(chǔ)課程教學(xué)為例,“化工原理實(shí)驗(yàn)”課程在時(shí)間上與“化工原理”理論課程同時(shí)進(jìn)行,也就是說(shuō)學(xué)生在沒有相關(guān)的理論知識(shí)的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí),這給實(shí)驗(yàn)課程帶來(lái)了一定的難度,但同時(shí)也帶來(lái)了生機(jī)。我們鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行聯(lián)想,把自己遇到的知識(shí)與自己生活中的事情聯(lián)系起來(lái)。比如雷諾實(shí)驗(yàn),我們不選擇工廠的管道,而以農(nóng)村的灌溉水渠、小橋流水等人們熟悉的生活場(chǎng)景為例,通過(guò)這些事件引領(lǐng)我們進(jìn)入一個(gè)更貼近生活的環(huán)境去認(rèn)識(shí)流體。經(jīng)過(guò)大量的教研組活動(dòng),教師集體備課,多方面取證后,我們確定了“化工原理實(shí)驗(yàn)”課程的實(shí)驗(yàn)方案如下:預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)(提出問題)→實(shí)驗(yàn)講解(熟悉內(nèi)容)→實(shí)驗(yàn)操作(接觸理論)→數(shù)據(jù)處理(分析總結(jié))→思考習(xí)題(查缺補(bǔ)漏,解決問題)→實(shí)驗(yàn)報(bào)告(整理歸一)。

預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)不僅僅要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解實(shí)驗(yàn)操作,知道注意事項(xiàng)等,還要帶著好奇心,浸入式地用基于腦的學(xué)習(xí)方式去探究學(xué)習(xí)內(nèi)容。這是一種內(nèi)心的驅(qū)動(dòng)力,有意識(shí)地帶著這樣的理念去進(jìn)行學(xué)習(xí)。這樣做的過(guò)程本身就是學(xué)習(xí)如何使用“基于腦的學(xué)習(xí)”的過(guò)程,即讓自己的意識(shí)集中于“基于腦的學(xué)習(xí)”的意念,進(jìn)而在一種主動(dòng)的狀態(tài)下進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)處理不是簡(jiǎn)單地將數(shù)據(jù)記錄下來(lái),代入公式計(jì)算得出結(jié)果,畫出圖形,核對(duì)結(jié)果是否與原先的設(shè)想一致。將“基于腦的學(xué)習(xí)”應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理,學(xué)生首先分析數(shù)據(jù)的來(lái)源以及數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,再根據(jù)這些信息,找到結(jié)果。在基于腦的學(xué)習(xí)的驅(qū)動(dòng)下,學(xué)生會(huì)跟著自己的好奇心主動(dòng)地尋找關(guān)系,就像玩游戲一樣,總是帶著好奇心從一關(guān)沖向下一關(guān)。在此,學(xué)生用Origin軟件對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。Origin軟件有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)擬合和立體繪圖功能,部分實(shí)驗(yàn)可以做出立體圖形,這些極大地刺激了學(xué)生的求知欲,讓學(xué)生自發(fā)地進(jìn)入到“基于腦的學(xué)習(xí)”中。學(xué)生們做出圖形后的喜悅,對(duì)各式各樣的結(jié)果的詫異都是他們主動(dòng)浸入式學(xué)習(xí)的結(jié)果。這是一種快樂學(xué)習(xí)的表現(xiàn)。

2.2 腦細(xì)胞間的信息傳遞

基于腦的學(xué)習(xí)是體驗(yàn)豐富的、復(fù)雜的環(huán)境,學(xué)生在真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境中,全身心地體驗(yàn)這種過(guò)程,這種體驗(yàn)同時(shí)刺激著大腦中的神經(jīng)細(xì)胞的連接,當(dāng)大腦積極投入到學(xué)習(xí)中時(shí),學(xué)生獲得的不是知識(shí),而是深層次的理解和意義。更重要的是大腦將這種體驗(yàn)通過(guò)信號(hào)傳導(dǎo),令神經(jīng)細(xì)胞之間發(fā)生了更多的連接,記憶也同樣會(huì)被記錄,反復(fù)多次后,大腦會(huì)自主地進(jìn)入到這種學(xué)習(xí)模式中,形成良性循環(huán)。在復(fù)雜的環(huán)境中,基于腦的學(xué)習(xí)激勵(lì)學(xué)生全身心地投入其中,并刺激著他們勇往直前。

2.3 腦的社會(huì)性

人類的社會(huì)性影響著大腦,使得大腦也具有社會(huì)性,社會(huì)關(guān)系對(duì)大腦學(xué)習(xí)的影響至關(guān)重要。研究表明,基于腦的學(xué)習(xí)注重構(gòu)建學(xué)習(xí)共同體,倡導(dǎo)合作學(xué)習(xí)?；谀X的學(xué)習(xí)環(huán)境還重視向?qū)W生提供適當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)。適度的挑戰(zhàn)有助于形成神經(jīng)細(xì)胞之間的聯(lián)結(jié)。放松的、沒有威脅的學(xué)習(xí)環(huán)境可以消除學(xué)生對(duì)失敗的恐懼,對(duì)自我信心不足的畏懼,可以讓學(xué)生擺脫這些與學(xué)習(xí)本身無(wú)關(guān)的情緒的困擾,促進(jìn)大腦正常工作。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)人跳出了情緒的困擾之后,面對(duì)學(xué)習(xí)本身時(shí),大腦才能發(fā)揮它的巨大作用。

“化工原理實(shí)驗(yàn)”課程是分小組學(xué)習(xí)的課程,在小組成員的協(xié)同下,共同完成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程除了學(xué)生學(xué)習(xí)本身之外,更重要的是交流。通過(guò)交流,提供一個(gè)交換意見的平臺(tái)。交換意見除了知道和表述自己的想法外,還要了解他人的觀點(diǎn)。這個(gè)過(guò)程對(duì)學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn),它可以挑戰(zhàn)自己的認(rèn)知,拓展自己的思維,提高自己的技能。面對(duì)意見相左的情況,學(xué)生怎樣處理,能否利用這個(gè)環(huán)境,促使學(xué)生正向積極地面對(duì)意見相左的境遇,對(duì)教師而言同樣也是一種考驗(yàn)。在教學(xué)中,作者經(jīng)歷過(guò)多種情況,有接受不同意見的,有爭(zhēng)吵過(guò)后達(dá)成一致的,也有完全不能接受彼此提出更換隊(duì)友的,還有各自完成實(shí)驗(yàn)的。出現(xiàn)這些情況,教師當(dāng)時(shí)不予干預(yù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,學(xué)生需要思考反思,在下一次實(shí)驗(yàn)課時(shí)和教師交流。此時(shí)學(xué)生都會(huì)說(shuō)出他們自己的真實(shí)想法和對(duì)這件事情的反思。這樣實(shí)驗(yàn)課程不僅僅是實(shí)驗(yàn)課程本身,更像是學(xué)習(xí)者交流心得的過(guò)程,學(xué)習(xí)在競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境下,如何能更好地表達(dá)自我的過(guò)程。通過(guò)正向表達(dá),可以調(diào)動(dòng)更多的腦細(xì)胞參與神經(jīng)聯(lián)接,激活更多的腦細(xì)胞參與學(xué)習(xí)。

2.4 “言語(yǔ)話”的重要性

書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告是梳理個(gè)人思路、展現(xiàn)自我觀點(diǎn)的過(guò)程。“言語(yǔ)話”過(guò)程是一個(gè)整理的過(guò)程,大腦的思維、語(yǔ)言的邏輯、書寫,是將整個(gè)事件統(tǒng)一化的過(guò)程。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告是一個(gè)整理過(guò)程,同時(shí)也是提出問題、分析問題和解決問題的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是反思和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的機(jī)會(huì),也是把成果分享與他人的機(jī)會(huì),交流的機(jī)會(huì)。采取“平時(shí)考核+實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目+期末閉卷筆試考核”的考核評(píng)價(jià)模型[7],著眼于考查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和靈活運(yùn)用,綜合考查學(xué)生分析和解決工程問題能力和計(jì)算能力。

3 總結(jié)

總之,學(xué)習(xí)是大腦的工作,學(xué)習(xí)也是人的終身工作。在當(dāng)下高等教育評(píng)價(jià)體系中,學(xué)習(xí)成果的評(píng)價(jià)占有很大比重。大學(xué)生的學(xué)習(xí)成果多種多樣,但是評(píng)價(jià)原則的根本是堅(jiān)持以人為本,以培養(yǎng)具有自主學(xué)習(xí)能力、健全人格、身強(qiáng)體魄的新一代大學(xué)生為目標(biāo)。作者以“化工原理實(shí)驗(yàn)”課程為依托,通過(guò)“基于腦的學(xué)習(xí)”,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,利用實(shí)訓(xùn)裝置和模擬仿真試驗(yàn)系統(tǒng),建立了以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)的教學(xué)模式,使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性顯著提高,效果明顯。