脑科学研究的进展对学校教育产生了深远影响。不过这种影响或许有些过度,因为经验丰富的教师会发现,早在“脑科学”成为指导理念之前,他们就已经在实践其中一些教学方法了。
尽管如此,英国教育标准局(Ofsted)如今要求所有教师、助教及导师都需掌握一定的认知科学知识。以下简要介绍两个关键概念:
1.元认知(Metacognition)
元认知指的是引导学生反思自身的学习过程,即“学习者在计划、监测和评估自己的学习过程以提升效果时所涉及的认知活动”。对于8岁及以上的小学生来说,这可能只是简单地自我评估哪些作业完成得好、哪些还有不足;而对中学生而言,则需要评估不同学习方法的效果,比如抄写笔记、自我测试、间隔学习、使用思维导图等。
我曾有过这样的经历:在8年密集的的法语学习后,我在O level考试中失利了。两年后,我收到了牛津大学的录取通知,但条件是必须通过法语O level考试。当时已是12月,而下一次考试在1月,我独自刻苦学习了一个月,最终通过了考试(笔试成绩优异,口试稍显不足)。
是什么带来了改变?关键在于我在高中阶段开始思考“如何学习”,也就是如何将知识存入长期记忆。我发现,只要下定决心,每天强迫自己记住30个新单词是可以做到的,再通过每日自测,逐步积累到了数百个词汇。这种对有效学习方法的觉察,正是元认知的体现。
详见https://cambridge-community.org.uk/professional-development/gswmeta/index.html
2.认知负荷理论(Cognitive Load Theory)
该理论指出,我们的工作记忆(短期记忆)容量是有限的。教师面临的挑战在于,既要避免工作记忆超载(否则只会造成混乱),又要将有用的知识转移到容量无限的长期记忆中。
认知负荷理论在数学、科学等学科中尤为重要。
因此,教学时切勿一次性灌输过多内容,应从简单概念入手,逐步过渡到复杂知识;要将困难任务分解成若干部分,避免注意力分散或偏离重点;在很多情况下,显性指导比让学生自主发现更有效。
澳大利亚新南威尔士州还提出了其他一些“教师应采纳”的建议,包括:
- 根据学生已有的知识和技能因材施教;
- 采用范例教学,尤其在数学领域;
- 逐步增加学生独立解决问题的比重,因为对于已掌握基础知识的学生来说,过多的教师指导反而可能适得其反;
- 讲授概念时剔除无关的冗余信息;
- 对复杂信息采用口头与视觉双渠道呈现(既讲解又展示);
- 鼓励学生将概念可视化(即在脑海中重现概念)。
这些建议均基于采用实验组与对照组的科学研究,具有扎实的理论依据。
详见https://www.mindtools.com/pages/article/cognitive-load-theory.htm
巴纳比·勒农教授
白金汉大学教育学院院长