智能时代，脑育让学习可见

罗清红

让学习可见：破解课堂教学黑箱

学生经历学习获得心智的成长，这一过程及其机制始终处于隐蔽状态。从蒸汽时代的实验科学、电气时代的理论科学、信息时代的计算科学到智能时代的数据科学，都在努力探索学生学习机制，以提升教育效果。

元分析方法的尝试。2009年，澳大利亚墨尔本大学哈蒂教授（John Hattie）出版了《可见的学习》（Visible Learning），英国《泰晤士报高等教育副刊》称哈蒂发现了教学的“圣杯”。哈蒂应用元分析方法，通过综合800多项关于学业成就的研究，对“课堂教学黑箱”进行解码。因此，哈蒂将其成果命名为“可见的学习”，意谓“看见”了存在于“课堂教学黑箱”中的习得过程及转化机制。

脑科学的探索。脑是学习器官，学习是脑的功能，脑科学为探索“大脑如何进行学习”提供了可能。人工智能时代，通过解码大脑信号、实现脑机交互，我们能控制机械手臂完成喝水等行为;通过揭示并模拟大脑的工作方式，我们让机器和算法拥有智能。脑科学带来了脑机交互和类脑计算的惊人成就，其最关键的应用领域还是在塑造人脑本身，任何知识获取、技能培养、习惯养成和行为变化，其背后都是对神经连接模式的塑造。因此，脑科学将促进学习目标、学习内容、学习方式、学习评价、学习技术的系统变革，有助于逐步打开“课堂教学黑箱”，“看见”学习的习得过程及转化机制。

打开黑箱：成都“脑·育”实践

推进脑科学研究成果在教育实践中得到广泛应用，不仅有利于提高学生的智慧，发展学生的大脑潜能，也将为实施课程改革、促进教师发展和完善教育评价等带来新机遇。“学会学习”作为中国学生发展核心素养之一，涵盖乐学善学、勤于反思、信息意识等内容，对学生学习方式、教师教学方式有重要影响，是评价教学目标和促进学生发展的重要内容。成都“脑科学与未来教育”（以下简称“脑·育”）研究与实践基于智能时代背景，聚焦以脑科学为导向的“学会学习”核心素养培育问题，探索基于脑科学的“课堂教学黑箱”中的习得过程及转化机制。

“脑·育”评价在开展。教育质量提升既依赖于教师“教”的能力，更依赖于学生“学”的能力，特别是学生的基础学习能力，包括注意力、记忆力、自控力，以及语文、数学等学科的基础学科能力。基于脑科学的学生学习能力提升，有助于促进教育质量的内涵式发展，解决学生学习发展后劲不足的问题。

一是测评总体概述。为了解成都地区试点学校和区域整体的学习能力发展的总体情况，为以脑科学为导向“学会学习”核心素养培育研究提供数据支撑，我们和北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室专家团队合作，运用认知测评、问卷调查和脑机设备等技术手段开展专项调研，收集学生的认知能力（注意力、记忆力、思维力、反应力、自控力）等基础学习能力，以及语文和数学等学科基础能力的数据，对成都地区5173名学生（试点校：2396名小学生、674名初中生;对照校：2039名小学生）的学习能力发展现状进行摸底及大数据分析。

二是测评数据分析。学习能力测评总体考察了学生注意力、记忆力、思维力、反应力、自控力等五大学习能力得分的分布情况，以小学为例，注意力平均得分为 99.1，低于全国常模平均分;记忆力平均得分为 100，和全国常模平均分相当;思维力平均得分为100.4，和全国常模平均分相当;反应力平均得分为 101.3，高于全国常模平均分;自控力平均得分为100.1，和全国常模平均分相当。此外，还发现学生综合学习能力发展不均衡，亟待提升、有待改进的比例达60%，因此要采取措施让这部分学生全面提升。

三是测评结果建议。总体发展建议：重视对学生基础学习能力的发展性评价;尊重学生大脑发育与学习规律;完善促进学生学习能力发展的课程体系;强化特殊学生的专项学习能力训练。具体措施建议：加强对全体学生在前额叶成熟方面的针对性干预;加强脑科学课程建设，推动脑科学与教育实践的有机融合;为不同学生提供个性化的教育内容和训练计划;提升教师基于脑科学教学的意识、知识和能力。

“脑·育”行走在课堂。“教育可以塑造大脑”这一结论揭示了教育和学习的重要性，脑科学有助于发现学习者个体之间存在的差异，并在此基础上告诉教师应施以什么样的教学内容。因此，鼓励一线教师利用脑科学研究成果来研究并解决教育教学中的实践问题，开展以脑为导向的课堂教学过程优化，探索“因脑施教”的有效教学策略、模式、方法或途径等，开展了系列“脑·育”研究课研讨活动。

一是“脑·育”先行课研讨活动。2019年12月3日，开展成都市“脑·育”先行课研讨活动，成都市龙江路小学数学教师阳艳霞执教《脑力大比拼——计算24点》;成都市东城根小学语文老师彭秋玥执教《阅读脑里的记忆密码》;成都经开区实验小学英语老师熊婷宇执教的《I can remember 记忆大比拼》;成都市墨池书院小学心理老师邓琳双执教的《情绪特工指挥官》。

二是“脑·育”优秀课例评选。2020年11月，开展“脑·育”优秀课例评选，参评课例包括：认识大脑及大脑五力（注意力、记忆力、思维力、反应力、自控力）的专题训练课、结合具体学科具体学段内容的脑育融合课，17所学校共申报了33节“脑·育”课例，评出一等奖13项、二等奖12项、三等奖8项。

三是编撰《成都市“脑·育”优秀研究课例集》。将脑科学原理和方法运用到教学实践，需要高校、教科研机构、一线学校和教师的紧密配合、大胆实践和及时总结。因此，将典型优秀“脑·育”课例汇编成册，包括脑与思维力、注意力、记忆力、控制力、反应力研究课例，以最终实现让“每一位教师都是脑科学专家，每一个教室都是脑科学基地，每一节课都是脑科学实践”的目标。

“脑·育”变革在行动。脑科学研究为改革教学方法、创新教育方式提供了重要的理论依据。智能时代，基于大脑的结构功能特点和时代需求，学校需要系统变革师资培养、课程建设、课堂变革和学生评价等多方面内容。以成都经济技术开发区实验小学校“因脑施教”的系统变革为案例，探索如何基于脑科学的研究，实现促进整个学校生态的变革，实现“学生学习可见”。

理念转换：从因材施教到因脑施教的科学测评。基于学生大脑基础学习能力测评数据、学科核心学习能力深度筛查数据，聚焦学生思维力培养。

师资培养：从协作型到专业化的跨学科学习共同体。开展课例观摩、课题研究、读书分享、技能训练、培训交流、专家指导等多种活动。

课程升级：从知识连接到融会贯通的脑育课程体系。包括聚焦“头”的开脑洞课程、聚焦“心”的开心课程、聚焦“手”的开创课程。

课堂行动：从环境改造到学力提升的课堂变革。包括基于科学用脑的环境改造行动，基于注意力10分钟法则的长短课规划，基于多感官学习的思维可视化工具运用，基于研究性学习的“小先生制”，基于大脑发育的“一动一静”脑育特色课程。

聚焦思维：从课型设计到实践操作的思维3课模型。包括思维训练课（思维预热—脑育学习—思维训练—展评提升）、学科融合课（思维预熱—合作建构—展示体验—拓展提升）、综合辅助课（思维预热—合作建构—展示体验—拓展提升）。

破解“课堂教学黑箱”，让学习可见，是一代代教育人前赴后继的追求。脑科学研究为解码心智成长秘密提供了切实可行的思路，成都教育人立足课堂实践，做了一些有益的探索，希望有助于脑科学与教学场景的深度融合，实现“让脑科学从实验室走向教室”的梦想。