课堂最佳学习状态的探讨

doi:10.3969/j.issn.1005-2232.2014.03.013

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文章导读 脑是学习的器官，人的智力活动与人脑的兴奋状态有密切的联系。只有遵循脑的活动规律。才能有效促进学习效率的提高及脑机能的进一步发展。近年来，人们运用脑电和核磁共振等技术对脑的记忆、思维、学习、情绪等高级功能进行了深入的研究和探索，取得了突破性进展，这就证实了学习和教育与脑科学有着密切的联系，并对教育实践具有重要的指导价值。所以，合理地利用人脑的认知规律将有助于提高课堂教学效果。将脑科学与教育紧密结合开展应用性研究已成为热点，许多国家都在积极研究。本文将从脑认知的角度探讨放松性警觉这一学习的最佳状态，以及在课堂教学中如何采用有效手段使学生达到放松性警觉状态。大学工科课程对数学基础要求高，理论概念抽象，学生普遍感到学习和理解有困难。从脑认知的角度探讨如何达到高质量的课堂教学效果，让学生在最佳状态中学习，是教师面临的任务，对于提高这门课程的教学质量也是一项具有重要意义的工作。对脑认知科学与教学的联系的研究，使我们可以利用人脑活动规律，提高教学效果。 2 课堂学习的最佳状态——放松性警觉根据脑科学、教育心理学的研究，高效、最佳的学习状态是放松性警觉(relaxed alertness)状态[1]。人脑是一个非常复杂的非线性动力学系统。脑电是脑神经网络中相当数量的神经元(主要是椎体细胞)进行同步放电时，在头皮上测量得到的微弱电位差。人们现在已可以用实验仪器来探测脑电信号，得到脑电图（electroencephalogram , EEG）。当人的意识和状态不同时，脑电波的频率也不同。根据不同的频率，脑电波按频率由低到高可以分为δ波、θ波、α波、 β波、γ波等。当脑电波为8~13Hz时，称为α波, 大脑在这样的波段上工作是处于放松性警觉状态[2]。脑波处于α波占主导时, 人体进入“放松性警觉”状态，主观感觉舒适、放松和注意力集中，身心沉浸在想像力翅膀飞翔的幻想、沉思气氛之中，可以取得非凡的记忆力，高度的专注和不同寻常的创造力。尤其高振幅的α波在沉思中能导致高效学习成果，是创意思维活动从酝酿到领悟的过渡过程。当在紧张状态下，大脑产生的是β波；当感到睡意朦胧时，脑电波就变成θ波；进入深睡时，变成δ波；当身体放松，大脑活跃，灵感不断的时候，就导出了α脑电波。课堂上学生的脑电波调整到α波段时，他的情绪稳定、愉快，注意力就会非常地集中，记忆力也处在最佳状态。思维也会非常敏捷，反应非常地迅速，并且经常有灵感出现。脑电波的活动规律研究表明：它以放松和沉思为特征，能加快对资料的收集，增强想象力和记忆力，促进灵感的产生。学习的最佳状态是一种把构成内在动机的中高度挑战与低威胁结合起来的良好的心理状态和感觉。放松性警觉——这种放松的心态是学生每次开始课堂学习时必须具备的。

摘要脑科学研究的飞速发展正不断地为教学手段的改革注入新的活力。本文从脑认知的角度探讨了放松性警觉，指出这是一种中高度挑战与低威胁相结合的良好的心理状态，是学生在课堂学习中的最佳状态。本文重点讨论了教师所应采取的教学改革手段，包括：使用巴洛克音乐快速激发α脑电波，设计有效的课程导入方式，激发学生的积极情绪；转换教学形式作为新异刺激，使学生跃过思维波谷，提高警觉度。相关的实验验证了这些方法的有效性。这些都为学习效率和教学质量的提高提供了有效途径。

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	顾榕

关键词 ：放松性警觉, 脑认知, 脑电, 新异刺激

Abstract：The rapid development of brain science is constantly injecting new vitality into the reform of teaching methods. This paper explores the optimum state for classroom learning— the relaxed alertness, from the perspective of brain cognition. It focuses on the teaching reform measures to be taken, including: the use of Baroque music to inspire α brain waves, the design of effective method to stimulate students’ positive emotions; converting teaching form as novel stimulus. So that students can tide over thinking trough and improve alertness. By the results of experiments, these methods are proved to provide an effective way to improve learning efficiency and teaching quality.

Key words： relaxed alertness brain cognition EEG novel stimuli

收稿日期: 2013-08-06

基金资助:

国家自然科学青年基金项目“多模式融合的脑机接口的机理与方法研究”（项目批准号：61105122）；国家自然科学基金面上项目“面向位置服务的动态阻滞网络流模型及算法研究”（项目批准号：61373106）。

通讯作者: 顾榕 E-mail: gurong2001@163.com

作者简介: 顾榕，同济大学电子科学与技术系讲师

引用本文:

顾榕. 课堂最佳学习状态的探讨[J]. 基础教育, 2014, 11(3): 91-97. GU Rong. Research on the Optimum State for Classroom Learning. JSS, 2014, 11(3): 91-97.

链接本文:

https://jss.ecnu.edu.cn/CN/10.3969/j.issn.1005-2232.2014.03.013 或 https://jss.ecnu.edu.cn/CN/Y2014/V11/I3/91