16 生物学教学2023年（第48）第2题 结合脑科学的生物学学科核心素养培养策略 杨聆禹娜 李增娇21华东师范大学教师教育学院上海20002：2华东师范大学生命科学学院上海200241) 摘要自21世纪以来，脑科学的重要性与日俱增，其与教有结合促使学习过程可视化，利于解决落实生物学学科核心素养培养 面临的诸多闲境。据此，本文箭选出了对核心素养培养有指导意义的箭科学知识，对进一步落实核心素养提出针对性教学建议。 旨在梳理有助于解决困境的研究成果，为教师教学提供一定指导意见，促进学生生物学学科核心素养的培养。 关糖词就科学教学现状教学策略生物学学科核心素养 陆是理性的器官，数有物学中重占培养的思维、记 多脑区参与共同合作以促进高效学习，更持久地保存 忆等都届于大脑的功能，因此仅研究思维等“表面”规 知识固。②每今转变抑制理论：概今转变抽制理论指 律，而忽视对其“本质”的研究，会导致研究结果简单 出突触一经形成就难以去除，即前概念 一旦生成，就难 化、现象化，故而有学者指出素质教有可操作性不强的 以从脑海中移除，且当呈现的概念与学生原有观念不 原因在于其理论基础仍扎根于学生思维的发展特点而 ·致时，学生对新的概念易产生认知抑制，难以启动大 没有结合当代脑科学研究“。脑科学不仅能为素质教 脑神经的学习动作网。大量针对专家和新手的对比 有的落实提供理论依据，还能为教有改革提供新 视角 实验表明，专家之所以能得出科学结论，不是因为其头 脑中没有前 念的存在，而是因为前额叶的激活抑 故本文依据现有的与数有相关的脑科学知识，目 了错误概念0 。而前额叶的发展较为缓慢，直到青春 在给予教师相应的教学建议，帮助教师对课程、教学行 期大逐步成熟，这说明初高中阶段品讲行物制加练的 为等讲行反思，从而为生物学学科核心素养的落实提 黄金时期， 供一定的参考。 13 结合脑科学的救学策略 在学生记忆负担过重 生命观念 容易遗忘方面，教师在教学的过程中需要关注学生的 1.1教学现状研究表明，数师教学目标不够明确， 学习情绪，选择先易后难的教学内容，循序渐进地进行 教学侧重点落在知识讲解和记忆层面，对生命观念的 学，在学生东分理翠的其出上施下 步教学计划 关注磨环不够。日在老试重压之下，学生面临较 避免因难度过大而使得学生过度焦虑。焦虑等消极情 压力，需要记忆的知识点过多 死记硬背的方式使得 绪不仅会让学生记忆容量下降，还可能会导致记忆错 生不能很好理解知识，也就难以将知识内化为观念， 。因此教师要注重轻松氛围的营造，讲解枯操知 而日学生存在较多前概今，经讨课堂教学后 一些错误 识内容时铺以趣味树子。同时为了减轻学生记忆负 概念仍然存在，具有顾固性和反复性的特征0 担，教师需思考如何将新知识与学生已有知识建立联 12相关的脑科学知识 ①注重神经容量，重视情编 系，并可采取将信息 同呈现且保证学习材料尽可 和经验容量有限性理论”和“米勒法则”都体现出 直观的方式 神经工作的有限性日，让学生一次性接受过量的内容 在针对前概念的数学方面，数师首先要查阅相关 不利于学生的吸收，因此有必要探讨影响信息加工顺 资料，了解学生会存在哪些前概念，在初次教学中要制 序的因素，从而帮助学生优先吸收最有价值的内容 造认知冲突，让学生理解前概念为何不正确，从而让学 已有研究表明，与记忆有关的结构位 于人脑情绪区 生有概念转变的意向。随后，敦师要让学生明确前 情绪会通过影响神经递质的释放强化记忆突触 念是可能被再次激活的，对可能产生前概念的问题情 而影响记忆的编码，产生情绪记忆增强效应阅，因此情 墙进行训练和分析折，让学生对前概念有一定敏感性，增 性内容加工存在优先性。故而在学习重点内容 强他们的抑制能力，同时也训练学生对概念的推理能 时，教师要调动学生的积极情绪。脑扫描研究发现，当 新学习材料可理解且与过去经验相联系时，可微活更 主要参考文献 [3]池准清.基于高中生物学教材内容的模型建构教字 以“细 [1]中华人民共和国教有部.普通高中生物学课程标准(2017年版 胞膜的结构和功能”一节为例0.生物学教学，2022,47(2) 2020年修00.北京：人民教有出版社，2020：4- 27-2 [2]胡兴昌基于新误标的高中生物学教学与评价设计.上海 【4】林建春生物学教学中概根型的主动构建策略及其应用D 上海科技教有出版社.2020： (C)1994-2023 China Academic lournal Electronic Publishing House all rights reserved.http:/ww enki net
结合脑科学的生物学学科核心素养培养策略 杨 聆1 禹 娜1，* 李增娇2 ( 1 华东师范大学教师教育学院 上海 200062; 2 华东师范大学生命科学学院 上海 200241) 摘 要 自 21 世纪以来，脑科学的重要性与日俱增，其与教育结合促使学习过程可视化，利于解决落实生物学学科核心素养培养 面临的诸多困境。据此，本文筛选出了对核心素养培养有指导意义的脑科学知识，对进一步落实核心素养提出针对性教学建议。 旨在梳理有助于解决困境的研究成果，为教师教学提供一定指导意见，促进学生生物学学科核心素养的培养。 关键词 脑科学 教学现状 教学策略 生物学学科核心素养 脑是理性的器官，教育教学中重点培养的思维、记 忆等都属于大脑的功能，因此仅研究思维等“表面”规 律，而忽视对其“本质”的研究，会导致研究结果简单 化、现象化，故而有学者指出素质教育可操作性不强的 原因在于其理论基础仍扎根于学生思维的发展特点而 没有结合当代脑科学研究［1］。脑科学不仅能为素质教 育的落 实 提 供 理 论 依 据，还 能 为 教 育 改 革 提 供 新 视角［2］。 故本文依据现有的与教育相关的脑科学知识，旨 在给予教师相应的教学建议，帮助教师对课程、教学行 为等进行反思，从而为生物学学科核心素养的落实提 供一定的参考。 1 生命观念 1．1 教学现状 研究表明，教师教学目标不够明确， 教学侧重点落在知识讲解和记忆层面，对生命观念的 关注度还不够［3］。且在考试重压之下，学生面临较大 压力，需要记忆的知识点过多，死记硬背的方式使得学 生不能很好理解知识，也就难以将知识内化为观念。 而且学生存在较多前概念，经过课堂教学后一些错误 概念仍然存在，具有顽固性和反复性的特征［4］。 1．2 相关的脑科学知识 ①注重神经容量，重视情绪 和经验: “容量有限性理论”和“米勒法则”都体现出了 神经工作的有限性［5］，让学生一次性接受过量的内容 不利于学生的吸收，因此有必要探讨影响信息加工顺 序的因素，从而帮助学生优先吸收最有价值的内容。 已有研究表明，与记忆有关的结构位于人脑情绪区［6］， 情绪会通过影响神经递质的释放强化记忆突触［7］，从 而影响记忆的编码，产生情绪记忆增强效应［8］，因此情 绪性内容加工存在优先性［6］。故而在学习重点内容 时，教师要调动学生的积极情绪。脑扫描研究发现，当 新学习材料可理解且与过去经验相联系时，可激活更 多脑区参与共同合作以促进高效学习，更持久地保存 知识［9］。②概念转变抑制理论: 概念转变抑制理论指 出突触一经形成就难以去除，即前概念一旦生成，就难 以从脑海中移除，且当呈现的概念与学生原有观念不 一致时，学生对新的概念易产生认知抑制，难以启动大 脑神经的学习动作［10］。大量针对专家和新手的对比 实验表明，专家之所以能得出科学结论，不是因为其头 脑中没有前概念的存在，而是因为前额叶的激活抑制 了错误概念［11］。而前额叶的发展较为缓慢，直到青春 期才逐步成熟，这说明初高中阶段是进行抑制训练的 黄金时期。 1．3 结合脑科学的教学策略 在学生记忆负担过重、 容易遗忘方面，教师在教学的过程中需要关注学生的 学习情绪，选择先易后难的教学内容，循序渐进地进行 教学，在学生充分理解的基础上实施下一步教学计划， 避免因难度过大而使得学生过度焦虑。焦虑等消极情 绪不仅会让学生记忆容量下降，还可能会导致记忆错 误［12］。因此教师要注重轻松氛围的营造，讲解枯燥知 识内容时辅以趣味例子。同时为了减轻学生记忆负 担，教师需思考如何将新知识与学生已有知识建立联 系，并可采取将信息一同呈现且保证学习材料尽可能 直观的方式。 在针对前概念的教学方面，教师首先要查阅相关 资料，了解学生会存在哪些前概念，在初次教学中要制 造认知冲突，让学生理解前概念为何不正确，从而让学 生有概念转变的意向。随后，教师要让学生明确前概 念是可能被再次激活的，对可能产生前概念的问题情 境进行训练和分析，让学生对前概念有一定敏感性，增 强他们的抑制能力，同时也训练学生对概念的推理能 力，改善 学 生 直 觉 化 推 理 过 程，锻炼学生的批判性 思维［13］。 ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ 主要参考文献 ［1］ 中华人民共和国教育部．普通高中生物学课程标准( 2017 年版 2020 年修订) ［M］．北京: 人民教育出版社，2020: 4－6． ［2］ 胡兴昌．基于新课标的高中生物学教学与评价设计［M］．上海: 上海科技教育出版社，2020: 60－139． ［3］ 池淮清．基于高中生物学教材内容的模型建构教学———以“细 胞膜的结构和功能”一节为例［J］．生物学教学，2022，47( 2) : 27－28． ［4］ 林建春．生物学教学中概念模型的主动构建策略及其应用［J］． 生物学教学，2022，47( 6) : 25－26．■ ·16· 生物学教学 2023 年( 第 48 卷) 第 12 期
生物学教学2023年（第48卷）第12圈 17 2科学思维与探究能力 特性，从而更好地开发大脑的潜能。 2.1数学现扶在思维培养方而，有文献指出教师对 23结合脑科学的教学策略在思维培养方而，教师 科学史等思维素材的拉据不够，并且受到考试压力和 要一步步地加强学生的神经联结，促讲思维习惯的养 传统教学模式的影响，课时紧张，难以真正实施探究活 成，并避免不正确神经网络引发不良的思维习惯。 动。虽然教师展开了对学生思维的培养，但学生学习) 师还应当关注学生的情绪，让学生处于积极的学习状 法和途径比较单调，大多数学生推理能力、创造思维薄 态，并给学生提供良好的物理、文化和信息环境，促进 弱，科学思难现状并不乐观，培养的力度还有待加强， 相关基因的表达，从而促进创造性思维的培养 在探究能力培养方面，对培养科学探究具有重要 在提高学生探究能力方面，教师需要重视实验教 作用的实验教学常被讲授法替代，或是为了节省课堂 学，尽可能计 学生动手参与。基于Hb定律，教 时间，采用演示取代学生实验。总体而言，高中生物学 在教学的过程中应考虑到学生已掌握的科学探究能 实验完成率较低。在这种教学背景之下，学生理论知识 力，循序渐进地对学生新的能力进行培养，使得不熟缚 丰富但探究能力、实践能力和创造性思维有待提升。部 的能力在熟练能力的带动下逐步被学生掌提。教师还 分学生欠缺自主探究的意识和动手操作能力 不喜欢 需要考虑科学背景的分绍和相应知识的回顾，从而 已设计探究方案，比较依赖教师的指导和提示回 进神经的有效联结，要指导学生进行适量练习，强化 2.2相关的脑科学知识①培养创造性思维的脑科 大储中建立的神经联结的同时，也能避免给学生过名 学知识研究表明，创造力与产生名巴胺和五一轻色 的压力和负担，为了更好地担提训练和重复的量，国 等 质的基因有关，但基因的表达会受到环境因素的 外有学者开发出了“间隔重复算法”，依据计算好的时 影响 ,因此重视后天因素有利于创造力的培养。有 间表进行复习，使得学习更有效 研究还指出我们脑中不同脑区共同工作，使得各种不 考虑到学生的差异性，勒师要把分层理今参透进 同认知功能同时发挥作用，能促进创造性维的形成， 教学设计中，让不同能力水平的学生都有洗择和发展 因为创造性思维是 一种复杂的认知加工过程。 同时还 的空同：在尊重差异的同时分层设计学习目标、教学内 有研究指出积极情绪可通过影响前扣带回促进创造性 容和评价：还可以通过 组合作的方式，增强学生参与 思维的培养0。②2)培荐探究能力的病料学知识 度的同时发挥各自所长的， 1996年意大利科学家Giacomo发现脑中存在“镜像神 社会责任 经元”，故而人类能进行模仿，但是这种神经细胞有轧 在教学的过程中，教师有时不能有效 高特异性 ,因此当教师只采用演示法进行实验敦 地联系知识与实际生活，因此部分学生认为生物学 时，镜像神经元很难被激活，学生也就难以提升实验技 程的学习对于解决现实同题没有多少帮勘。部分学生 能和探究能力。销的学习能力受神经元数量和神经联 虽形成一定的社会责任意识，但还不能有效付诸实践 结强度的影响，而大脑具有高度的可塑性，因此可 并且学生对伪科学的辨别能力也不够强，对新闻热点 通过学习改变大脑结构。有研究表明进行适度训 的关注度较低国】 这些都影响了对学生社会责任的 后，大脑特定区域的神经联结重牢固，更易产生相应反 培养」 应，甚至成为一种习惯，并且习惯又能通过表观遗传作 3.2相关的脑科乎知识在运用脑科学知识促进道 用调节大脑神经联结，因此教师要重视学生良好习惯 德培养的研究中，研究人员发现当呈现的道德故事与 的培养，促成正确神经联结的形成 但训练的量 被试者息息相关时，更能激活被试者的学习动机，促过 要适度。适度训练能产生“行为启动”的效果，即能使 道德活动的开展，即与自身相关的脑区和道德相关膜 激与相关反应准确对应，但过度的训练会降低皮质 风之阳存在明显的联系电. 的激活，产生抑制效果， 在道德情感方面，研究人员发现可爱知觉，即感受 在促进联结产生的同时，还可以利用已形成的联 事物可爱的能力，有利于促进个体 生同情等道德情 结。Hbb定律指出，当弱刺激与强刺激同时出现，并 感 ,且与情感有关的脑区在青春期仍会得到继续 建立一定联系的时侯，弱刺激会在强刺激的作用下得 发展凶，因此教师有必要重视学生道德情感的培养与 到强化四。这体现了人脑心，理认知层面的协固性9 发展 人脑心理认知层面的特性除了协同性还有等势性 研究还表明，如果学生的学习始终围绕着消极的 和差异性，等势性体现在大黄皮层的各部分在学习方 情绪，则学生不会将学到的陈述性知识加以运用，不会 面具有同等游力。差异性体现在左右脑、性别以及个 改弯学生的行为决莆可。 体之间存在差异日。因此教学过程中教师要了解这些 33结合脑科学的教学策略在展现生物学知识的 C)1994-2023 China Academic Joural Ele All rights reserved h
2 科学思维与探究能力 2．1 教学现状 在思维培养方面，有文献指出教师对 科学史等思维素材的挖掘不够，并且受到考试压力和 传统教学模式的影响，课时紧张，难以真正实施探究活 动。虽然教师展开了对学生思维的培养，但学生学习方 法和途径比较单调，大多数学生推理能力、创造思维薄 弱，科学思维现状并不乐观，培养的力度还有待加强［14］。 在探究能力培养方面，对培养科学探究具有重要 作用的实验教学常被讲授法替代，或是为了节省课堂 时间，采用演示取代学生实验。总体而言，高中生物学 实验完成率较低。在这种教学背景之下，学生理论知识 丰富但探究能力、实践能力和创造性思维有待提升。部 分学生欠缺自主探究的意识和动手操作能力，不喜欢自 己设计探究方案，比较依赖教师的指导和提示［15］。 2．2 相关的脑科学知识 ①培养创造性思维的脑科 学知识 研究表明，创造力与产生多巴胺和五－羟色胺 等物质的基因有关，但基因的表达会受到环境因素的 影响［16］，因此重视后天因素有利于创造力的培养。有 研究还指出我们脑中不同脑区共同工作，使得各种不 同认知功能同时发挥作用，能促进创造性思维的形成， 因为创造性思维是一种复杂的认知加工过程。同时还 有研究指出积极情绪可通过影响前扣带回促进创造性 思维的 培 养［17］。②培养探究能力的脑科学知 识 1996 年意大利科学家 Giacomo 发现脑中存在“镜像神 经元”，故而人类能进行模仿，但是这种神经细胞有较 高特异性［18］，因此当教师只采用演示法进行实验教学 时，镜像神经元很难被激活，学生也就难以提升实验技 能和探究能力。脑的学习能力受神经元数量和神经联 结强度的影响［18］，而大脑具有高度的可塑性，因此可 通过学习改变大脑结构。有研究表明进行适度训练 后，大脑特定区域的神经联结更牢固，更易产生相应反 应，甚至成为一种习惯，并且习惯又能通过表观遗传作 用调节大脑神经联结，因此教师要重视学生良好习惯 的培养，促成正确神经联结的形成［19］。但训练的量需 要适度。适度训练能产生“行为启动”的效果，即能使 刺激与相关反应准确对应，但过度的训练会降低皮质 的激活，产生抑制效果［20］。 在促进联结产生的同时，还可以利用已形成的联 结。Hebb 定律指出，当弱刺激与强刺激同时出现，并 建立一定联系的时候，弱刺激会在强刺激的作用下得 到强化［21］。这体现了人脑心理认知层面的协同性［5］。 人脑心理认知层面的特性除了协同性还有等势性 和差异性，等势性体现在大脑皮层的各部分在学习方 面具有同等潜力。差异性体现在左右脑、性别以及个 体之间存在差异［5］。因此教学过程中教师要了解这些 特性，从而更好地开发大脑的潜能。 2．3 结合脑科学的教学策略 在思维培养方面，教师 要一步步地加强学生的神经联结，促进思维习惯的养 成，并避免不正确神经网络引发不良的思维习惯。教 师还应当关注学生的情绪，让学生处于积极的学习状 态，并给学生提供良好的物理、文化和信息环境，促进 相关基因的表达，从而促进创造性思维的培养。 在提高学生探究能力方面，教师需要重视实验教 学，尽可能让学生动手参与［18］。基于 Hebb 定律，教师 在教学的过程中应考虑到学生已掌握的科学探究能 力，循序渐进地对学生新的能力进行培养，使得不熟练 的能力在熟练能力的带动下逐步被学生掌握。教师还 需要考虑科学背景的介绍和相应知识的回顾，从而促 进神经的有效联结。要指导学生进行适量练习，强化 大脑中建立的神经联结的同时，也能避免给学生过多 的压力和负担。为了更好地把握训练和重复的量，国 外有学者开发出了“间隔重复算法”，依据计算好的时 间表进行复习，使得学习更有效［22］。 考虑到学生的差异性，教师要把分层理念渗透进 教学设计中，让不同能力水平的学生都有选择和发展 的空间; 在尊重差异的同时分层设计学习目标、教学内 容和评价; 还可以通过小组合作的方式，增强学生参与 度的同时发挥各自所长［5］。 3 社会责任 3．1 教学现状 在教学的过程中，教师有时不能有效 地联系知识与实际生活，因此部分学生认为生物学课 程的学习对于解决现实问题没有多少帮助。部分学生 虽形成一定的社会责任意识，但还不能有效付诸实践， 并且学生对伪科学的辨别能力也不够强，对新闻热点 的关注度较低［30］。这些都影响了对学生社会责任的 培养。 3．2 相关的脑科学知识 在运用脑科学知识促进道 德培养的研究中，研究人员发现当呈现的道德故事与 被试者息息相关时，更能激活被试者的学习动机，促进 道德活动的开展，即与自身相关的脑区和道德相关脑 区之间存在明显的联系［24］。 在道德情感方面，研究人员发现可爱知觉，即感受 事物可爱的能力，有利于促进个体产生同情等道德情 感［25］。且与情感有关的脑区在青春期仍会得到继续 发展［26］，因此教师有必要重视学生道德情感的培养与 发展。 研究还表明，如果学生的学习始终围绕着消极的 情绪，则学生不会将学到的陈述性知识加以运用，不会 改变学生的行为决策［27］。 3．3 结合脑科学的教学策略 在展现生物学知识的 生物学教学 2023 年( 第 48 卷) 第 12 期 ·17·
18 生物学教学2023年（第48卷）第12期 价值方面，首先，教师上课时所列举的例子要尽可能围 师范大学，2008 绕学生及其生活，让学生能切实体会到学习内容能够 0周教有神经科学视角的知识创造与知识判断标D)教 影响到自己的生活，从而提高学习动机。其次，在数学 有发展究.2018.38(24：48-53.72. 过程中要灵活采用多种教学方式和活动，并选择对学 [11]VAUCHN AR,BROWN RD.JOHNSON MI 生而言更有感染力、更能藏活可爱知觉的材料进行 neurecience].Mind.Brain,and Education,2020(14) 学，而不只是单纯教教材中的文字。 g2-03. 在提高知识运用能力方面，教师在教学的过程中 [12]BRUCE DH,JAN LP,CHARLES R,et al.Improving high scbool 要注意调动学生的情绪，通过积极的情绪，让学生将知 students'eecutive functions throgh digital gme play] 识与行动联结，有意识地运用知识，而不是将所学知议 Came&Education,2018(117）:50-58 束之高阁。 山】朱艳梅，陈沙沙.基于脑科学的概念转变抑制理论及其对科学 教有的启示团.东南大学学报（哲学杜会科学版），2020,22 4总结 (S2:126-130 近年来，脑科学产生了众多对教育教学有指导意 义的研究成果。 例如，当大 对所学内容产生期待时 岳淑婷高中生物学教学中批判性思维培养现状及策略研究 D.曲阜：曲早师范大学，2021 就会提高注意力和学习效率 :还有研究表明，奖励 徐越越高中生物科学探究教学现状及培养策略的初步研究 尤其是社会性的奖励，会通过促使多巴胺的分泌提高 学生的注音力，保使海马体将信息转化为持久记忆从 e] 而减轻学生记忆负担。这些研究都能为教师促进教 26 9-21 学提供理论基础。受限于篇幅，本文未能一一阐述对 ，网加仙教有神经科学视角下发展心理学的教学设计 ，9 2 落实生物学学科核心素养有参考意义的脑科学知识， .教育生物学 20 081 的子 科学的诞生0.周加 故而教师应意识到脑科学应用于教学的价值，主动吸 收掌握脑科学知识，反思和提升教学理念，使教学更加 [91 科学有效，最终促成学科核心素养的落实 [基金项目：上海市教有委员会“立德树人'人文 nd leaming D].Mind. B.Ei03.161.13-3 社会科学重点研究基地（生命科学）”项目，N0.2023基 [20]KORZENIEWSKA A.WANG Y.BENZ HL.l Chani 1-13:*通信作者] ion nn Prom in.2020.189:101788 主要参考文就 2)孙可平，冯兰脑科学视野下理科教有中科学探究教学有效 [1]严启英，欧阳常青西方酵科学研究的进展及其对教有的启示 性的议m.全球教直展细，2013,42(10)：119-128 口.广西梧州师范高等专科学校学报，2001,17(1)：54- TABIBIAN B.UPADHYAY U.DE A.et al.From the Enhancine human l ing via spaced repetition optir zation l [2]李刚，吕立杰，杨曼教育神经科学在深化教有改苹中的 Proceedings of the National Aeademy of Se s of the United 应用 -以阅读素养提升为例0).中国教有学刊，2020(6) States of America,2019,116(10):3988-3993 83-8器. 23] 刘红云.高中生物教学中对学生社会责任培养现状问题及对 [3】李华，杨晓杰，李思蒙，等中学生物教学中生鱼观教有的 策研究0).重庆：西南大学，2021 现状及对策分析口.教书育人，2021(19)：29-3引 HAN H,THOM. SJ,SOYLU F,et al.How to Mak 【4]程贵金新课标下高中生物学前概念探查及转变的研究) Study to Policy Making 济南：山东师范大学，20 [Cg/201 ,2017 [s] 程 :琳，等基于脑科学的教学设计原则可 ZHANG Z.ZHOU J. and neum cal mecha [61 究们.现代教育技才 202131632 伍海恭 绪与教有 48 [26] LAMBLIN M.MURAW [7】萨尔马，学习的本质.吕红丽，译北京：国际文化出版公 .2017(80)：57-68 司.2022：70-10%6 27]IMMORDINO-YANG M H.DAMASIO A.We feel, [8 HAMANN S.Com memory Trends in Cognitive Sciences,2001.5():394 ,2011.500:115-131. 400 D】索耶，徐晓东剑桥学习科学手册北京：教有科学出版 [9]卢冰洪慕于赣科学的中学生物学习策略研究)，武汉：华中 .20100 (C)1994-2023 China Academic Joural Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net
价值方面，首先，教师上课时所列举的例子要尽可能围 绕学生及其生活，让学生能切实体会到学习内容能够 影响到自己的生活，从而提高学习动机。其次，在教学 过程中要灵活采用多种教学方式和活动，并选择对学 生而言更有感染力、更能激活可爱知觉的材料进行教 学，而不只是单纯教教材中的文字。 在提高知识运用能力方面，教师在教学的过程中 要注意调动学生的情绪，通过积极的情绪，让学生将知 识与行动联结，有意识地运用知识，而不是将所学知识 束之高阁。 4 总结 近年来，脑科学产生了众多对教育教学有指导意 义的研究成果。例如，当大脑对所学内容产生期待时， 就会提高注意力和学习效率［28］; 还有研究表明，奖励 尤其是社会性的奖励，会通过促使多巴胺的分泌提高 学生的注意力，促使海马体将信息转化为持久记忆从 而减轻学生记忆负担［7］。这些研究都能为教师促进教 学提供理论基础。受限于篇幅，本文未能一一阐述对 落实生物学学科核心素养有参考意义的脑科学知识， 故而教师应意识到脑科学应用于教学的价值，主动吸 收掌握脑科学知识，反思和提升教学理念，使教学更加 科学有效，最终促成学科核心素养的落实。 ［基金项目: 上海市教育委员会“‘立德树人’人文 社会科学重点研究基地( 生命科学) ”项目，No．2023 基 1－13; * 通信作者］ 主要参考文献 ［1］ 严启英，欧阳常青．西方脑科学研究的进展及其对教育的启示 ［J］．广西梧州师范高等专科学校学报，2001，17 ( 1) : 54 － 58． ［2］ 李 刚，吕立杰，杨 曼．教育神经科学在深化教育改革中的 应用———以阅读素养提升为例［J］．中国教育学刊，2020( 6) : 83－88． ［3］ 李 华，杨晓杰，李思蒙，等．中学生物教学中生命观教育的 现状及对策分析［J］．教书育人，2021( 19) : 29－31． ［4］ 程贵金．新课标下高中生物学前概念探查及转变的研究［D］． 济南: 山东师范大学，2020． ［5］ 程 岭，马 翠，程 琳，等．基于脑科学的教学设计原则研 究［J］．现代教育技术，2021，31( 6) : 32－40． ［6］ 伍海燕，王乃弋，罗跃嘉．脑、认知、情绪与教育———情绪的神 经科学研究进展及其教育意义［J］．教育学报，2012( 4) : 48－ 54． ［7］ 萨尔马．学习的本质［M］．吕红丽，译．北京: 国际文化出版公 司，2022: 70－106． ［8 ］ HAMANN S． Cognitive and neural mechanisms of emotional memory ［J］． Trends in Cognitive Sciences，2001，5( 9) : 394 － 400． ［9］ 卢冰洪．基于脑科学的中学生物学习策略研究［D］．武汉: 华中 师范大学，2008． ［10］ 周加仙．教育神经科学视角的知识创造与知识判断标准［J］．教 育发展研究，2018，38( 24) : 48－53，72． ［11］ VAUGHN AＲ，BＲOWN ＲD，JOHNSON ML． Understanding conceptual change and science learning through educational neuroscience ［J］． Mind，Brain，and Education，2020 ( 14 ) : 82－93． ［12］ BＲUCE DH，JAN LP，CHAＲLES Ｒ，et al． Improving high school students’ executive functions through digital game play ［J］． Computers ＆ Education，2018( 117) : 50－58． ［13］ 朱艳梅，陈沙沙．基于脑科学的概念转变抑制理论及其对科学 教育的启示［J］．东南大学学报( 哲学社会科学版) ，2020，22 ( S2) : 126－130． ［14］ 岳淑婷．高中生物学教学中批判性思维培养现状及策略研究 ［D］．曲阜: 曲阜师范大学，2021． ［15］ 徐越越．高中生物科学探究教学现状及培养策略的初步研究 ［D］．石河子: 石河子大学，2019． ［16］ 文一舟．脑科学视野下学生创新能力培养策略研究［J］．才智， 2021( 16) : 119－121． ［17］ 贺 琴，周加仙．教育神经科学视角下发展心理学的教学设计 ［J］．教育生物学杂志，2021，9( 3) : 239－243． ［18］ 经济合作与发展组织．理解脑: 新的学习科学的诞生［M］．周加 仙，译．北京: 教育科学出版社，2010: 29，178－179． ［19］ EKMAN Ｒ，FLETCHEＲ A，GIOTA J，et al． A flourishing brain in the 21st century: A scoping review of the impact of developing good habits for mind，brain，well-being，and learning［J］． Mind， Brain，and Education，2022，16( 1) : 13－23． ［20］ KOＲZENIEWSKA A，WANG Y，BENZ HL，et al． Changes in human brain dynamics during behavioral priming and repetition suppression ［J］． Progress in Neurobiology，2020，189: 101788． ［21］ 孙可平，冯 兰．脑科学视野下理科教育中科学探究教学有效 性的辩议［J］．全球教育展望，2013，42( 10) : 119－128． ［22］ TABIBIAN B，UPADHYAY U，DE A，et al． From the cover: Enhancing human learning via spaced repetition optimization ［J］． Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2019，116( 10) : 3988－3993． ［23］ 刘红云． 高中生物教学中对学生社会责任培养现状、问题及对 策研究［D］．重庆: 西南大学，2021． ［24］ HAN H，THOMA SJ，SOYLU F，et al． How to Make Moral Education More Effective? From a Brain Study to Policy Making ［C］/ / 2017 AEＲA Annual Meeting，2017． ［25］ ZHANG Z，ZHOU J． Cognitive and neurological mechanisms of cuteness perception: A new perspective on moral education ［J］． Mind Brain and Education，2020，14( 4) : 209－219． ［26］ LAMBLIN M， MUＲAWSKI C， WHITTLE S， et al． Social connectedness，mental health and the adolescent brain ［J］． Neuroscience ＆ Biobehavioral Ｒeviews，2017( 80) : 57－68． ［27］ IMMOＲDINO-YANG M H，DAMASIO A． We feel，therefore we learn: The relevance of affective and social neuroscience to education ［J］． LEAＲNing Landscapes，2011，5( 1) : 115－131． ［28］ 索 耶，徐晓东．剑桥学习科学手册［M］．北京: 教育科学出版 社，2010．■ ·18· 生物学教学 2023 年( 第 48 卷) 第 12 期