□本报记者 邵焕荣
邀请脑科学领域的专家学者走进校园,为师生开讲“脑科学与未来教育”;举办探索大脑结构的实践创作大赛,让学生在参与中了解大脑、重视脑科学;组织学生亲身体验智能机械手、脑控赛车等脑科学项目,近距离感受脑科学的魅力……10月以来,在杭州市杭州中学的校园内,“脑智启未来”科技月活动正如火如荼地进行着。
这是杭州中学深入推进脑科学进校园的一次有益尝试。“好的教育应尊重人脑的学习和发展规律,并根据学生的认知特点因材施教。”学校党委书记杨昕珠介绍,近年来,为了让脑科学更好地赋能教育,该校积极作为、系统建构,在构建基于脑科学的学习力测评框架、开发特色脑育课程、开展脑科学导向的课堂教学改进等方面进行了一系列探索和实践——
生生有张学习力“数智画像”
在杨昕珠看来,最好的教育就是因材施教,但这必须建立在对学生非常了解的基础之上。2022年,学校和浙江大学智能教育研究中心合作,成立了脑智研究基地。近年来,学校借助专家的高位引领和专业的技术力量,积极开展基于脑科学提升学生学习力的实践研究,围绕动力系统、认知系统等五大领域以及记忆力、自我效能、元认知等15个细化指标,构建了基于脑科学的学习力5R模型,并研发了基于学习力模型的测评框架。
“我们开展基于脑科学提升学生学习力的研究,主要是希望通过构建学习力模型,打造学生学习力‘数智画像’,确认学生的‘优势点’‘潜能点’‘扬长点’,靶向施策,从而更好地挖掘、开发学生的潜能。”杨昕珠告诉记者,每学期期中,该校都会组织全体学生开展测评活动,并将测评结果绘制成个人、班级、年级、全校四级学习力“数智画像”,以供教师针对性地开展个性化指导和教育。
通过班级学习力“数智画像”,班主任关彤彤发现,自己带的班级“自我认知”这项指标低于全年级平均水平。在与学校脑智研究团队商讨后,她制定了相应的辅导计划,包括开展一次主题班会课《认识你自己》,举办一次班级线下家校户外交流会,以及组织学生之间匿名写一封信《我眼中闪亮的你》。“通过这一系列班级集体活动的引导,我班学生的整体面貌有了很大变化,不仅班级氛围更加融洽,学生在学习上也更加积极、自信。”关彤彤说。
开发特色脑育课程
“我们可以用意念控制‘火箭’升空,专注力越高,上升的速度越快。”在《趣味脑科学》课上,学生们正在比拼“火箭”的升空速度。只见他们个个头戴脑环,人手一台平板电脑,随着各自专注度的不断变化,屏幕上的火箭速度各异,脑环上的指示灯也闪烁着不同颜色的光。
“比赛中,有几个同学的‘火箭’停了下来,逗得我们哈哈大笑。神奇的是,虽然我也笑了,但是我的‘火箭’依然在升空。”学生吴冰冰找到了原因所在,“因为我能立刻控制自己的情绪,令自己专注于当下。”据介绍,《趣味脑科学》一课聚焦脑科学原理,针对记忆力、自控力、反应力、思维力和专注力等五大核心能力,设计了趣味赛车、园丁浇水等游戏化训练任务,目的是让学生在不断练习中了解自己大脑的发展水平,启发他们去发现和创造适合自己的训练方式,科学地使用大脑、锻炼大脑。
这样的脑育拓展课,对杭州中学的学生来说早已是校园日常。近年来,在北京师范大学和浙大专家的指导下,该校专门组织教师团队开展了基于脑科学原理的校本课程研发,相继建设了脑科学实验室和“脑智启未来”体验馆,借助信息技术和智能技术,通过教育学的方法、课程和手段,采用有计划的课程和游戏化训练,促进脑力发育,助力学习力提升。
截至目前,杭州中学已开发特色脑育课程8门,并在初一、初二年级实现了全员覆盖。
打造脑科学导向的精准课堂
“同学们,上课前我们先做一个小游戏,左手用拇指和食指比画成‘八’,代表一支枪,右手比画成‘四’,代表四只鸟,然后左右手动作反复交替变换……”以大脑热身小游戏为导入,科学教师蒋春霞的《温室效应——建构低碳行动方案》一课开始了。
“左右脑协调游戏能帮助学生激活大脑的功能,更好地提升听课效率,这是我将脑科学知识应用于课堂教学的一次尝试。”蒋春霞直言,脑科学的研究成果能为教育教学的革新与发展提供坚实的科学依据,让教与学逐步从经验性的分析交流走向基于证据的循证研究,“从经验走向科学”。
脑科学研究表明,情境记忆一旦形成就极易长久保持。基于此,蒋春霞专门在课上创建了“帐篷温室”的真实情境,让学生进入现场的两个“模拟温室”,亲身感知温室效应带来的变化,并提出相应的研究问题。“真实的温室体验、使用传感器进行温室效应原理探究、建构低碳行动模型……温室效应这一课让我完全沉浸其中、印象深刻。”学生小黄说。
在杭州中学,像蒋春霞这样的教师并非个例。脑科学与教育的全面融合就是让每一名教师都成为脑科学专家,让每一间教室都成为脑科学基地,让每一堂课都变成脑科学实践站。为此,该校专门成立了脑智研究工作坊,负责组织各个学科组每月定主题,通过头脑风暴、学术引领、案例研讨、专家讲座等举措,引导广大教师有意识地开展脑科学导向的课堂教学改进,打造精进课堂。
地理教师劳文燕融合脑科学原理,开发了地理项目化学习“绘制世界地图”和“大美中国直播秀”,让学生在体验中学习,于学习中成长;班主任李媛提出要构建基于脑科学的师生关系,创造低威胁、高挑战的学习环境,促进师生积极互动……如今,该校教师分别在学科教学、班级德育、特色课程等方面进行了针对性的教育改革实践和尝试,并取得了积极成效。
杨昕珠表示,下一步,杭州中学还将继续开发更加丰富的特色脑育课程,持续完善脑科学导向的课堂教学,逐步走向基于脑科学的评价和决策,以更好地因材施教,让每一名学生都成为有持续发展后劲的、有意义的学习者。