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隨著腦科學(xué)研究的不斷興起,越來越多的研究者開始嘗試對教育過程背后的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制進(jìn)行探索,腦科學(xué)的研究成果正在逐漸滲透、指導(dǎo)和改變學(xué)校的課程教學(xué)。這種變化在小學(xué)階段的語文課堂中表現(xiàn)得尤為明顯,因?yàn)榇竽X對語言的習(xí)得和運(yùn)用始終是腦科學(xué)中最為普遍關(guān)注的研究領(lǐng)域。
那么,腦科學(xué)研究對小學(xué)的語文教學(xué)具有怎樣的啟示?在當(dāng)下的語文課堂上,老師們又基于腦科學(xué)形成了哪些教學(xué)策略呢?
今天,小編為您推薦這篇干貨滿滿的文章。本文作者系上海市教育科學(xué)研究院普通教育研究所王楓,本文系上海市教育科學(xué)研究重大項(xiàng)目《“零起點(diǎn)”政策背景下指向終身發(fā)展的兒童學(xué)習(xí)基礎(chǔ)素養(yǎng)的課程與教學(xué)培育研究》(D1504)的研究成果之一,文中案例均來自該項(xiàng)目的教學(xué)轉(zhuǎn)化實(shí)踐。本文原載于《上海教育》雜志2018年4A刊,更多內(nèi)容,請參見雜志。
把握語義學(xué)習(xí)與聯(lián)結(jié)的基本規(guī)律,建構(gòu)大腦中字詞概念的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
在腦科學(xué)看來,學(xué)習(xí)的本質(zhì)是大腦與外部社會(huì)環(huán)境不斷交互形成神經(jīng)聯(lián)結(jié)的過程。語文作為學(xué)生學(xué)習(xí)語言文字運(yùn)用的基礎(chǔ)型學(xué)科,必須以學(xué)習(xí)者在頭腦中建立字詞之間的廣泛神經(jīng)聯(lián)系為基礎(chǔ)。字詞教學(xué)是小學(xué)語文教育的核心內(nèi)容之一,了解字詞概念通過怎樣的形式存儲(chǔ)在我們的大腦中,有利于教師在開展字詞教學(xué)時(shí)制定更加高效的教學(xué)策略。
美國加州大學(xué)伯克利分校的腦科學(xué)研究者Huth 等人(2016)將他們研究985 個(gè)常見英語詞匯所對應(yīng)皮層區(qū)域的“腦典地圖(mapofbraindictionary)”發(fā)表在了《自然》雜志上。研究發(fā)現(xiàn):大腦中的字詞和語義并不是以單點(diǎn)獨(dú)立的方式進(jìn)行存儲(chǔ),而是存在于不同腦區(qū)的多個(gè)語義神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之中。
比如“頂部(top)”這個(gè)詞,既出現(xiàn)在與建筑、方位、數(shù)字有關(guān)的語義集中皮層,也出現(xiàn)在和外表、穿戴等相關(guān)的語義區(qū)。
“腦典地圖”中的字詞存儲(chǔ)
語義相關(guān)的字詞存儲(chǔ)在鄰近的大腦皮層,每個(gè)字詞都對應(yīng)著與之具有意義關(guān)聯(lián)的字詞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),這個(gè)研究結(jié)論為心理學(xué)家Collins 和Loftus(1975)提出的“擴(kuò)散激活模型(spreading-activation model)”提供了支持。他們認(rèn)為:語詞概念之間具有的共同特征越多,概念之間形成的聯(lián)系就越緊密,當(dāng)需要調(diào)用或回憶相關(guān)字詞時(shí),也就更容易相互激活。
“擴(kuò)散激活模型”片段示例
對小學(xué)語文教學(xué)的啟示
“腦典地圖”和“擴(kuò)散激活模型”為小學(xué)語文學(xué)科如何利用語義之間的聯(lián)系開展字詞教學(xué)提供了指引。教師在字詞教學(xué)中,可以將課文中或?qū)W生已經(jīng)學(xué)過的語義相似、相對或具有意義關(guān)聯(lián)的字詞安排在一起學(xué)習(xí),引導(dǎo)孩子不斷建構(gòu)并豐富大腦中的字詞和語義神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
“例如:在一年級語文《比尾巴》一課中,課文對不同動(dòng)物的尾巴形狀使用長、短、彎、扁等形容詞進(jìn)行了描述。教師在教學(xué)中,將動(dòng)物尾巴的形狀作為意義主軸,指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用比較,在長與短、彎與直、扁與圓這些相對的形容詞之間建立起關(guān)于尾巴形狀的語義神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),使學(xué)生對這些詞的理解和掌握更加牢固
又如:許多小學(xué)中高年級語文教師常常會(huì)在課堂上組織學(xué)生制作“思維導(dǎo)圖”,其背后的腦科學(xué)基礎(chǔ)也是大腦對概念神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)與拓展?!?/p>
關(guān)注兒童大腦學(xué)習(xí)的具身性特點(diǎn),激發(fā)語文學(xué)習(xí)情境的全身心投入
發(fā)展心理學(xué)和腦科學(xué)研究表明:小學(xué)階段兒童的認(rèn)知發(fā)展具有鮮明的年齡特征,其最大的特點(diǎn)就是學(xué)習(xí)對具體情境、具體形象和身體動(dòng)作具有依賴性。
在上海市教委委托上海市教科院普教所承擔(dān)的“學(xué)習(xí)基礎(chǔ)素養(yǎng)”研究項(xiàng)目中,項(xiàng)目組研究者(2017)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了在課堂教學(xué)的實(shí)踐轉(zhuǎn)化中,對兒童學(xué)習(xí)具身認(rèn)知(embodiedcognition)的關(guān)注。
在腦科學(xué)研究領(lǐng)域,Varela,Thompson 和Rosch 等研究者(1991)出版的《具身心智:認(rèn)知科學(xué)和人類經(jīng)驗(yàn)》一書中指出:“學(xué)習(xí)者的認(rèn)知依賴體驗(yàn)的種類,這些體驗(yàn)來自于具有各種感知運(yùn)動(dòng)的身體。個(gè)體的感知運(yùn)動(dòng)能力內(nèi)嵌在更為廣泛的情境中,感知與運(yùn)動(dòng)過程、知覺與行為本質(zhì)上在認(rèn)知中是不可分離的”。Hauk,Johnsrude 和Pulvermiller等研究者(2004)使用功能性核磁共振成像(fMRI)技術(shù),記錄了學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)與身體運(yùn)動(dòng)相關(guān)的動(dòng)詞時(shí)的大腦活動(dòng)狀態(tài)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):當(dāng)人體接收到與身體運(yùn)動(dòng)相關(guān)的動(dòng)詞刺激時(shí),與動(dòng)作相對應(yīng)的大腦皮層運(yùn)動(dòng)區(qū)域會(huì)產(chǎn)生比其他區(qū)域更強(qiáng)的激活。
具身認(rèn)知的腦科學(xué)研究結(jié)果進(jìn)一步揭示了兒童的學(xué)習(xí)和認(rèn)知需要寓于真實(shí)的生活情境和已有的身心經(jīng)驗(yàn)之中,在身心同時(shí)投入到與外部環(huán)境和自身經(jīng)驗(yàn)的整合過程中形成對客觀事物的認(rèn)識(shí)與學(xué)習(xí)。這一規(guī)律在人類的語言學(xué)習(xí)中同樣適用,并且在兒童對與身體相關(guān)的動(dòng)詞的學(xué)習(xí)中尤其重要。
對小學(xué)語文教學(xué)的啟示
小學(xué)語文的課堂教學(xué)要盡量創(chuàng)設(shè)與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)相接近的學(xué)習(xí)情境,教師要帶領(lǐng)孩子全身心地投入到學(xué)習(xí)情境中,用適應(yīng)小學(xué)階段兒童的形象化、具身性認(rèn)知方式,啟動(dòng)孩子的感知和身體運(yùn)動(dòng),使他們的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛟趯W(xué)習(xí)中得到不斷的整合與發(fā)展。
“例如:四年級語文《擁抱大樹》一課中,徐匯區(qū)高安路一小的馬驥老師將課文主人公“擁抱大樹”的情境與學(xué)生實(shí)際生活中的“擁抱”經(jīng)歷聯(lián)系起來,使學(xué)生自然對“為什么要擁抱大樹”產(chǎn)生了疑問,驅(qū)動(dòng)了他們學(xué)習(xí)課文的興趣和主動(dòng)性。
又如:二年級語文《小指甲變了》一課中,課文中出現(xiàn)了搗、摘、纏、捻、包、貼等大量表示動(dòng)作的詞。金山區(qū)亭林小學(xué)的蔣劍老師在教學(xué)中,除了運(yùn)用語義聯(lián)系引導(dǎo)學(xué)生建立大腦中的字詞網(wǎng)絡(luò)之外,還邀請學(xué)生到講臺(tái)上實(shí)際運(yùn)用自己的身體做出這些動(dòng)作,將這些字詞的學(xué)習(xí)與軀體感知、運(yùn)動(dòng)及其潛在的神經(jīng)活動(dòng)結(jié)合到一起,并進(jìn)一步將文中形容動(dòng)作狀態(tài)的“慢條斯理”“小心翼翼”等詞語,一并融入到學(xué)生的具身性認(rèn)知過程當(dāng)中,不僅使他們對字詞本身的意義形成了更準(zhǔn)確的理解,也通過身體參與,使課堂教學(xué)變得更加靈動(dòng)和具有活力?!?/p>
語言學(xué)習(xí)不僅要依靠大腦左半球,豐富的想象和情感體驗(yàn)同樣重要
在神經(jīng)科學(xué)的研究歷史上,大腦左半球語言運(yùn)動(dòng)中樞(布洛卡區(qū))和語音辨別中樞(威爾尼克區(qū))等的相繼發(fā)現(xiàn)及Sperry 和Gazzaniga 等人(1969)對切斷大腦左右半球連接的“裂腦人”開展的研究,使“語言主要是大腦左半球功能”的觀點(diǎn)得到了普及。
腦科學(xué)研究證實(shí),人類的語言功能的確主要定位在大腦左半球,但語言的學(xué)習(xí)絕不僅僅依靠大腦左半球。語言文字作為表達(dá)人類思想情感的符號系統(tǒng),能夠激發(fā)人們的想象和情緒情感,也是我們的思維依賴的基本載體。大腦皮層右半球的空間、想象、藝術(shù)加工等功能同樣對語言學(xué)習(xí)具有重要的支持作用。與此同時(shí),大腦前額葉和邊緣系統(tǒng)的情緒喚醒對語言學(xué)習(xí)同樣具有積極的促進(jìn)意義。
Hamann 等人(2001)研究發(fā)現(xiàn):正向的情感體驗(yàn)?zāi)苁箤W(xué)習(xí)者產(chǎn)生情緒記憶增強(qiáng)效應(yīng)(enhancementeffectof emotional memory);伍海燕等(2012)在關(guān)于腦、認(rèn)知、情緒及其教育意義的研究綜述中,梳理了大量通過激活情緒促進(jìn)學(xué)習(xí)的實(shí)證研究成果。
應(yīng)當(dāng)看到:促進(jìn)大腦各功能區(qū)域共同支撐同一學(xué)習(xí)過程,能同時(shí)激活學(xué)生語文學(xué)習(xí)中的思維、想象、情感等心理因素,這種“全腦學(xué)習(xí)”更有利于大腦學(xué)習(xí)機(jī)能的統(tǒng)整發(fā)揮,從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)效率、拓展大腦潛能。
對小學(xué)語文教學(xué)的啟示
兒童的語文教學(xué)既要關(guān)注到語言學(xué)習(xí)本身,發(fā)揮好大腦左半球本身的語言功能優(yōu)勢,也要同時(shí)通過教師的教學(xué)引導(dǎo),激發(fā)學(xué)生對于文本的思考、想象和情感體驗(yàn),運(yùn)用整個(gè)大腦不同功能區(qū)在語言學(xué)習(xí)活動(dòng)中的同步激活,促進(jìn)語文的深度學(xué)習(xí)和“情感態(tài)度價(jià)值觀”的目標(biāo)達(dá)成。
“例如:在四年級語文《火燒云》和老舍先生的《林?!返日n文的教學(xué)中,教師通過引導(dǎo)學(xué)生邊讀邊引發(fā)對文本的合理想象。對“火燒云變化極多,一會(huì)兒紅彤彤的,一會(huì)兒金燦燦的,一會(huì)兒半紫半黃,一會(huì)兒半灰半百合色”這樣的描寫,學(xué)生通過基于文字的視覺想象,能夠更加深刻地理解作者是如何運(yùn)用各種表示色彩的詞語來描寫出火燒云的“變化極多”的;對“青松的邊沿閃動(dòng)著白樺的銀裙,不像海邊上的浪花嗎”這樣的語句,也唯有通過啟動(dòng)孩子們的想象,才能真正激發(fā)他們在思維中把握“青松”和“白樺”間的布局關(guān)系,理解修辭手法的運(yùn)用技巧,并產(chǎn)生對大興安嶺壯美景色的情感共鳴。這種語文課堂教學(xué)中同時(shí)激活大腦語言、思維、想象、情感活動(dòng)的學(xué)習(xí)方式,將為兒童未來自己在寫作中描寫景物提供從想象、感知再回到文本的經(jīng)驗(yàn)支持。”
洞悉機(jī)械學(xué)習(xí)與策略學(xué)習(xí)的差異,讓大腦形成語文策略的自我指導(dǎo)
長期以來,教育領(lǐng)域的腦科學(xué)研究者一直致力于探尋不同學(xué)習(xí)方式背后的神經(jīng)機(jī)制差異。Delazer 等人(2005)使用fMRI 方法,對學(xué)生采用機(jī)械學(xué)習(xí)和策略學(xué)習(xí)兩種學(xué)習(xí)方式下的大腦活動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn):不同的學(xué)習(xí)方式對應(yīng)著不同的大腦皮層激活模式。采用機(jī)械訓(xùn)練的學(xué)生,皮層內(nèi)側(cè)頂葉至左半球角回(angular gyrus)區(qū)域的激活更強(qiáng);采用策略學(xué)習(xí)的學(xué)生,則在頂葉的楔前葉(precuneus)區(qū)域表現(xiàn)出更強(qiáng)的活動(dòng),兩者在額葉和枕葉皮層的激活模式上也存在明顯差異。
機(jī)械學(xué)習(xí)與策略學(xué)習(xí)的大腦激活模式比較
不同學(xué)習(xí)方式下的大腦激活模式差異反映了學(xué)生在采用策略學(xué)習(xí)時(shí),大腦會(huì)比在機(jī)械學(xué)習(xí)時(shí)調(diào)用更多負(fù)責(zé)情境記憶和視覺想象調(diào)控的皮層資源(楔前葉的主要功能)。這種基于策略的學(xué)習(xí)方式在對學(xué)習(xí)效果的檢測中,也表現(xiàn)出比機(jī)械學(xué)習(xí)更好的記憶保持和遷移水平,預(yù)示著對未來學(xué)習(xí)的可持續(xù)意義。
因此,即使是小學(xué)階段的語文教學(xué),也不應(yīng)當(dāng)僅僅局限在大腦對語言知識(shí)和語言符號的簡單習(xí)得上,更要關(guān)注語言學(xué)習(xí)及運(yùn)用的“過程與方法”,從小讓兒童對自己大腦的語言加工風(fēng)格和表達(dá)習(xí)慣保持敏感,不斷強(qiáng)化策略式學(xué)習(xí)的大腦皮層功能區(qū)域,通過元認(rèn)知知識(shí)的持續(xù)積累和元認(rèn)知調(diào)控的反復(fù)實(shí)踐,使大腦逐步找到適應(yīng)終身學(xué)習(xí)與發(fā)展的自我指導(dǎo)方略。
對小學(xué)語文教學(xué)的啟示
每個(gè)孩子都可以找到適合自己的識(shí)字、閱讀、表達(dá)等語言習(xí)得和語言運(yùn)用的策略。在語文課堂上,教師要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生嘗試不同的語文學(xué)習(xí)方法,找到適合自己的學(xué)習(xí)策略。這些方法策略的運(yùn)用,意味著兒童大腦中策略學(xué)習(xí)的皮層區(qū)域不斷被強(qiáng)化,是實(shí)現(xiàn)學(xué)生語文學(xué)習(xí)可持續(xù)發(fā)展的重要前提。
“例如:在小學(xué)兒童的語文學(xué)習(xí)中,有一小部分孩子會(huì)在閱讀時(shí)遇到特殊的困難,這些孩子的問題被稱為“閱讀困難(dyslexia)”。閱讀困難是兒童智力和其他領(lǐng)域發(fā)育均正常,但在閱讀上顯著落后于同齡人水平的一種發(fā)展性學(xué)習(xí)障礙。
研究表明:閱讀困難兒童的閱讀過程具有與一般孩子不同的腦神經(jīng)機(jī)制(Nicolsonet.al, 2008)。這些學(xué)生的閱讀問題,可以通過教師或者專業(yè)人員的針對性干預(yù),來強(qiáng)化閱讀過程中的語音意識(shí)和文字識(shí)別策略,從而使學(xué)生掌握適合自身閱讀特點(diǎn)的閱讀方法,提高他們的閱讀能力(王楓,2015)。這種策略學(xué)習(xí)的腦機(jī)制形成,無論對閱讀困難兒童還是一般學(xué)生的語文學(xué)習(xí)而言都具有重要而深遠(yuǎn)的意義?!?/p>
理解分項(xiàng)等第評價(jià)背后的腦科學(xué),發(fā)現(xiàn)大腦語文學(xué)習(xí)的優(yōu)勢與短板
2013 年起,上海市教委在全市小學(xué)一、二年級推行“基于課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)與評價(jià)”(“零起點(diǎn)”“等第制”),并將等第制評價(jià)逐步擴(kuò)展到整個(gè)小學(xué)階段。在具體實(shí)施上,主要采用分項(xiàng)等第制形式,從學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)業(yè)成果三個(gè)方面圍繞學(xué)科學(xué)習(xí)的不同子領(lǐng)域開展評價(jià)。
小學(xué)語文教學(xué)從聽、說、讀、寫四個(gè)方面開展的分項(xiàng)等第制評價(jià),其背后對應(yīng)著兒童不同語言實(shí)踐方式的特定腦機(jī)制。
在語文學(xué)習(xí)中,學(xué)生的“聽”主要依靠大腦顳葉聽覺皮層和語音辨別皮層區(qū)域(威爾尼克區(qū))對語音進(jìn)行分辨和理解;“說”涉及語言運(yùn)動(dòng)中樞(布洛卡區(qū))的口頭語言產(chǎn)出功能;“讀”則對應(yīng)著大腦從枕葉視覺皮層、顳葉聽覺皮層、視聽聯(lián)合的角回(angular gyrus)區(qū)域到語言運(yùn)動(dòng)皮層的廣泛神經(jīng)回路;“寫”還需要大腦負(fù)責(zé)手部精細(xì)動(dòng)作的軀體動(dòng)作皮層共同參與,來實(shí)現(xiàn)各部分活動(dòng)的相互協(xié)調(diào)。
大腦聽、說、讀、寫對應(yīng)的腦機(jī)制
兒童的大腦在語言實(shí)踐的不同領(lǐng)域具有各不相同的發(fā)展速率,因此,從腦科學(xué)角度看,對小學(xué)兒童的語文學(xué)習(xí)采用分項(xiàng)等第制評價(jià)能夠更有利于科學(xué)地反映學(xué)生不同語言中樞的發(fā)展?fàn)顩r。
對小學(xué)語文教學(xué)的啟示
采用聽、說、讀、寫的語文分項(xiàng)等第制評價(jià),既能為學(xué)生不同腦機(jī)制支持下的各個(gè)語文學(xué)習(xí)領(lǐng)域提供診斷和反饋,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)大腦語文學(xué)習(xí)的優(yōu)勢與短板;同時(shí),也能夠?yàn)閷W(xué)生的語文學(xué)習(xí)帶來更加穩(wěn)定的情緒狀態(tài),克服“分分計(jì)較”可能引起大腦產(chǎn)生的負(fù)面情緒阻礙,保護(hù)好學(xué)生語文學(xué)習(xí)的興趣。
隨著科技的進(jìn)步和研究手段的革新,人類在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)能用自己的大腦研究大腦的基礎(chǔ)上,正在朝著更高層次的神經(jīng)機(jī)制研究邁進(jìn)。然而,從整體上看,當(dāng)代腦科學(xué)的發(fā)展仍處在朝氣蓬勃的成長階段,腦科學(xué)的研究成果對學(xué)校教育的影響、對課程教學(xué)的指導(dǎo)和對學(xué)生發(fā)展的促進(jìn)都還只是剛剛起步,需要大量的實(shí)證研究來為兒童的語文學(xué)習(xí)提供科學(xué)依據(jù)和啟迪,也必須與廣大從事語文教學(xué)的老師們密切合作,不斷將課堂實(shí)踐中的困惑轉(zhuǎn)化為腦科學(xué)問題,并通過研究進(jìn)一步深化認(rèn)識(shí),從而更科學(xué)地指導(dǎo)小學(xué)的語文教學(xué)實(shí)踐,為每一個(gè)孩子掌握和運(yùn)用中華民族的語言文字和優(yōu)秀文化奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。
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