基于脑科学理论指导下的小学数学课堂教学改革实践研究

基于脑科学理论指导下的小学数学课堂教学改革实践研究

封毅军

陕西师范大学附属小学   710061

摘要：“大脑”是学习的重要器官，而学习心理则是脑的机能。当下一些教学研究是思辨性的，这种思辨性研究容易走向空洞。“脑科学”是建立在生物学、心理学实验基础上的，具有实证、科学的理论支撑。因此，本文从 “基于脑科学理论指导下的小学数学课堂教学改革实践研究”予以分析。

关键词：脑科学；小学数学；课堂教学

前言：近年来，随着课程教学改革的不断深入，为了提高学生的核心素养，越来越多的研究者开始积极探索“脑科学”在教学中的应用。基于脑科学理论指导下的小学数学课堂教学，利用脑科学的知识性发展发挥学生潜能，利用认知规律提高课堂教学，利用内化性提高学生的学习效率。并在原有教学知识体系基础上，构建新的教育教学知识体系结构，探索积极主动的课堂教学方式。

一、脑科学理论指导下的小学数学课堂教学概述。

“脑科学”研究表明，尽管人的大脑是一个整体，但却存在着明显的分工。一般来说，人脑的左半部分负责逻辑思维，人脑的右半部分负责形象思维。数学学习依赖于左脑的开发，但左脑开发并不是孤立性的，而是需要右脑的支持、支撑和助力，所以教师在教学中要注重学生“左右脑”的协同开发。过去，有教师在教学中通过“繁难”的问题，来刺激学生的大脑活动。通过采取有效教学，合理开发学生思维，来发展左右脑协同工作。在小学数学课堂教学中，脑的活动效率和学生已有知识经验有关。教师要关注学生的“大脑疲劳”，让学生的大脑在工作之后得到休整。教师要把握学生“脑电波”的峰谷规律，采用多种教学策略，让学生能有效地、成功地跨越思维的波谷区。要将教学重点、难点知识内容的自主思考、合作探究、交流展示放置到学生“脑电波”的峰时区[1]。

二、基于脑科学理论指导下的小学数学课堂教学策略。

（一）利用脑科学认知规律提高课堂教学。

在数学教学中，基于脑科学理论指导下教师要了解学生的认知规律和思维特征，采用多样的教学策略，引导学生快速地跨越思维、认知的谷时状态，保持长久的峰时状态，想方设法采用智慧、灵动的教学方式降低学生的谷时时间。比如：可以组织一分钟的课堂竞赛或数学游戏、实验操作等。用这些教学手段、策略，重新唤起学生数学学习激情。在教学中，教师不仅可以采用声情并茂的教学方式，而且可以辅之以相关的肢体语言，充分利用学生的“放松性警觉”，增强学生的注意力，调动学生的学习积极性。“脑科学”表明，人脑不可能总是处于一种高度集中的工作状态，而是大脑有其特殊的工作节奏。因此作为数学教师，教学工作应该充分遵循学生的认知规律和思维变化节奏，疏通引导学生深入学习的“流”。教师可以通过不断改变授课方式和思维节奏，来有效调节对学生大脑的刺激，可以使学生的思维节奏放松而有序，从而大大提高学习效率。教师遵循学生大脑合理思维的基本节奏也就是为引导学生健康、友好、和谐地合理使用大脑[2]。在北师大版小学数学五年级下册《体积与容积》教学中，学生可能因为所学知识比较抽象，对本课知识兴趣不高，为了激发学生的学习积极性，可以拿出大小不同的土豆、红薯，让孩子们分组进行实验感知，从而再一次调动学生的学习积极性。为舒缓学生的思维、认知的心理压力，在学生动手操作实践活动中，教师可以播放益智益脑的背景音乐——“轻音乐”，刺激学生的右脑，从而让学生的学习如同呼吸一样自然，进而提高课堂教学效率。

（二）利用脑科学合理开发学生思维。

传统学习教育理论和科学概念普遍认为，人类神经系统的内部生理学和解剖结构特征完全是基于先天的，人脑的生长发育和成熟过程不受任何外界生理环境的直接制约。如果人本身不能给自己的大脑提供足够的生理营养，大脑也就会根据自己的指令自然生长发育。而在现代神经科学研究中的结果表明，神经元(神经细胞)回路是人类大脑的基本组成单位。人的神经元生理活动回路决定各个神经活动回路的精细结构排列，在学生的心理活动中起着重要的主导作用。相反，人类的外部生理活动也会深刻影响学生的主体神经元生理活动，改变他的神经元活动回路，影响学生的主体认知、情感和心理行为。在数学教学中，教师要从不同的层面，通过课堂激趣、自主探究、猜想推理等不同的方式，去开发学生的大脑。例如：在北师大版小学数学五年级下册《展开与折叠》教学中，学生第一次理解长方体和正方体的特征时，他们会非常感兴趣。当学生开始学习长方体和正方体的展开图时，学生的学习兴趣显明降低，大脑思维也处于一种惰性活动状态。因此，教师需要及时通过让学生自己做一些脑力活动练习，或者利用多媒体进行辅助教学，重新调整一下学生的这种学习状态。当学生学习过程中大脑进入思维的一个低谷期和它的高原期后，他们的大脑皮层也就会再次被重新激活，从而重新处于兴奋活动状态，形成新的学习期望。此时，再进行长方体和正方体展开图的学习，学生们就可以再次展开他们的视觉感官，深刻理解这些数学知识的物理本质

[3]。又比如教学《年、月、日》时，教师需要遵循脑科学的联结、扩展、加深、贯通的原则，用不同的方式引导学生认知。以课堂提问为例，不同的问题能刺激学生大脑的不同部位。如问题“一年有多少个月”“每个月分别有多少天”等仅仅能刺激学生的双侧顶叶，学生获得的仅仅是一种“信息知道”；而问题“为什么一年有十二个月”“为什么会产生大月、小月”“二月为什么只有是28天或29天”等问题，则能刺激学生的额叶。在数学教学中，教师应当为学生设计多层次、多类型的问题，从而能从不同的层面推动学生的思维，让学生能积极主动地架构数学已有知识经验与数学新知的关联，拓展数学新知与已有知识经验的关联通道，从而让学生大脑神经元的联结更加紧密[4]。

总结：综上所述，基于脑科学理论指导下，教师作为学生学习道路的引导者，需不断革新自身的观念与素质，探寻更加有效的教学方法，才能更好的把握课堂，提升学生学习效率。只有充分提升学生在课堂的积极主动性与课堂互动性，才能高效的进行课堂深度化学习。

参考文献：

[1]周恒，郑蓓蕾.基于脑科学的微课教学设计探索[J].科技风，2022(35):75-77.

[2]赵丽红，郑瑞芳.脑科学与“双减”政策融合的实践探究[J].教育实践与研究(C)，2022(10):62-64.

[3]赵建英.“双减”政策下如何运用脑科学促进学生全面发展[J].教育实践与研究(B)，2022(09):55-57.

[4]王华.脑科学理论的应用与双减政策的有效结合[J].教育实践与研究(B)，2022(Z1):104-106.