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[摘要]大脑是思维活动的物质基础。大脑活动效率的高低直接决定了学习活动质量的高低。分析研究大脑的学习规律，可以更好地开发出适合大脑学习的课程和适合大脑加工规律的学习方法。把脑科学的科研成果运用到中小学信息技术课堂教学活动实践中，可以有效改善教与学活动，优化教学情境的创设，培养和提升学生合作能力与创新思维能力，促进学生个性发展。
[关键词]脑科学；信息技术；教学情境
[中图分类号]G623
[文献标识码]A
[文章编号]2095-3712（2013）29-0084-03
[作者简介]徐斌（1981—），男 ，江苏南京人，硕士， 江苏省南京市小学教师培训中心教师，中学一级。
近年来，随着科学技术的迅猛发展，神经科学研究取得了丰硕成果。人们对大脑的语言加工、学习与记忆等工作机制的研究取得很多重大进展。本文试图从脑科学的研究成果和发展趋势入手，探讨其对于我国中小学信息技术教学的价值和指导意义，从而把脑科学研究成果合理应用于中小学信息技术教学中，优化课堂教学设计，提高教学效率。
一、加强思维训练，培养创新能力
基础教育信息技术课程标准（2012版）中明确提出：“初中阶段侧重对信息技术基本特征的总结能力的培养，关注与信息素养相关的认知能力、判断能力、想象能力、批判能力的培养。”因此，中小学信息技术课程的教学目标不仅要让学生了解信息技术基本知识，掌握基本的操作与应用，还应注重学生创新能力的培养与提升。然而，传统的中小学信息技术课堂教学往往偏重基本知识的学习、基本操作技能的训练以及一些常用软件的使用与介绍，却忽视了学生思维能力、创造潜能的开发与培养。
脑科学的研究表明，加强对大脑的思维训练，多用脑可以改变脑部的结构和功能，使大脑的处理过程更有效，大脑也就变得更聪明。因此，我们可以加强对大脑的思维训练，使大脑越用越灵活。信息技术教师在课堂教学中设计问题时要有思维的宽度和深度，还要注意有开放性，要能有效激活学生思维，让学生学会用开放的思维去分析问题，用创新的方法去解决问题。教师所设计的教学任务更要尽可能的有开放性，特别是作品的设计，不能让学生停留在只会单纯的模仿层面，应当要求能达到有所创新的层面。如让学生设计电子杂志作品时，教师还应鼓励学生注重原创，自己设计、制作，禁止全盘复制式的模仿。学生可以使用自己事先搜集好的图片、文字、音乐等素材，也可以使用教师事先为学生准备的素材，还可以让学生直接从互联网上下载素材。这样就能基本保证每个学生所使用的素材各不相同，设计风格各不相同，设计出来的作品才能个性十足，而不是千篇一律，缺少新意和创新。长期开展这样的思维训练，学生大脑就更为灵活，反应更快，还可以让大脑细胞充满活力，提高思维的敏捷性和学习效率。
此外，脑科学的研究还表明，大脑具有可塑性，是创造性思维的发源地，大脑的可塑性为创造潜能的开发提供了可能。教师在信息技术课堂教学中要善于创设良好的外界条件，通过美妙的音乐、有趣的故事、动态图像想象、夸张丰富的动作表情等适宜的刺激来引导人脑的结构和功能朝有利于创新的方向转变，从而使每一个学生的大脑结构都能通过教育和训练得到改善，提高认知能力，激发创造潜能。
二、创设教学情境，激发学习兴趣
脑科学的研究表明，人脑的运行遵循生理规律。外界的威胁、巨大的压力、营养不良等都可能降低大脑的学习效率，而处在愉悦的状态下、感觉有成就感等能够提高学习效率。这说明教学情境对大脑的学习效率是相当重要的。优秀的教师往往善于通过创设高效的教学情境来吸引学生，营造出积极进取的学习氛围，激发学生的学习兴趣和求知欲望，使学生能积极地参与到教学活动过程中。
首先，信息技术教师应当为学生营造一个宽松、民主的教学氛围，使他们能在心情愉悦的状态下进行学习。其次，教师应当充分利用网络机房的软、硬件优势，根据教学内容制作多媒体课件来创设好一堂课的教学情境。多媒体课件对多种感官的刺激会让学生产生惊奇感和新颖感，激发他们的学习兴趣。再次，教师还应在整节课的教学活动中利用语言、动作、表情、活动等手段来调动学生的学习热情，激活学生的思维，激励和支持学生积极主动地参与学习，师生间形成积极有效的互动，让每一个学生的好奇心和求知欲都能得到满足，体验到成功的快乐，教学活动也就取得了圆满的成功。最后，教学情境的创设可以是课的开始，也可以是一个新学习任务的开始，还可以把所有教学环节设计成一个有趣的故事或是一个贴近学生真实生活的虚拟事件，使其贯穿于整节课。
例如，小学信息技术教材中的《设置动画效果》一课，教师就可以利用“狐狸和乌鸦”这一寓言故事开展教学。教师通过播放“狐狸和乌鸦”的动画导入新课，学生的兴趣点一下就被激活，再以故事的几个主要情节画面为背景让学生设置弹出对话框和肉的落下、狐狸的跑动等动画效果。每个环节都有很强的故事感和画面感，使学生整节课都处于兴奋状态。每个学生都热情高涨，积极主动地参与到学习活动中，取得了非常好的教学效果。创设情境教学就是要让学生体会到学习的乐趣，并能享受成功的快乐。
三、合理设计任务，分层设计教学
任务驱动教学模式是当前信息技术课堂教学中常用的现代教学模式之一。设计任务、执行任务、完成任务三个阶段贯穿于整节课的教学过程。师生围绕教师设计好的任务进行互动。学生在老师的帮助下，以个体或小组合作的形式进行主动探索和学习。教师通过设计一个又一个不同的任务来维持学生较长时间的兴趣。学生在解决任务的过程中主动完成知识的建构。
任务驱动教学模式中任务的设计是关键，任务设计不仅要难度适宜，还要符合学生的心智水平和认知特点。研究表明，大脑在学习时会建立一种神经元的连接方式，当学习内容与它过去的经验发生联系时才会保留它，否则将不被保留。大脑获得适当挑战后能以最优的方式学习，但当挑战过大而造成威胁时，脑的反应反而会变得迟钝。教师进行任务设计时，首先要从学生实际出发，仔细分析学生的心智水平和认知特点，找准学生的“最近发展区”水平。其次，教师进行任务设计时，还要做到因材施教，由易到难分层设计任务，根据学生学习水平层次的差异设置难易程度不同或是数量不同的学习任务。只有对学生的学习情况了然于胸，才能在设计任务时做到有的放矢。例如，同样是在教学《设置动画效果》一课，老师对于少部分学习水平较差的学生只要求完成相对容易的简单任务，也就是能模仿教师的操作，为幻灯片设置动画效果。对于大部分中等学生则要求他们不仅要完成简单任务，还要完成提高型任务，即不仅能模仿教师的操作，还能自己对动画效果进行修改，创造出个性化的动画效果；对于少部分接受能力强、学有余力的学生则需要完成简单任务、提高型任务，以及有难度、有创新的拓展任务，即能对教师提供的精品幻灯片作品所运用的复杂动画效果进行分析，并尝试进行创作。 四、教学方式多样，满足个性学习
大脑整合所获得的信息有着固定的模式，同一种信息对于不同的学习者有着不同的加工方式，对某一学习者很有意义的知识可能对另一学习者毫无意义。加德纳在创立多元智能的时候认为，每个人的认知策略和每个人接收信息的方式是不同的，所以他主张教学方法应该多样化。在信息技术课堂教学中，教师在面对不同的教学对象教授同样一个知识时，有的可以用语言去讲，有的可以让学生看书或根据学件自学，有的可以通过教师演示或请学生来演示，有的可以分成小组合作学习，有的可以变成一个表演剧让学生分角色表演来获得。只有多样化的学习和评价方式，才可能体现教育的个性化。教育将来发展的最高目标是教育的个性化，也就是针对每一个孩子的个性特点为他们提供一种精致化的教育服务，这是一种理想的教育境界。
当然，学生的学习方式也可以是多样化的。学习金字塔（如图1）用数字结合图形的方式形象直观地显示了七种不同的学习方式以及学习者在两周以后还能记住的内容。从图中可以看出：听讲、阅读、视听、演示等是我们最熟悉、最常用的被动学习方式，学习效果却是较低的，两周以后学习内容最多只能留下了30%。如果采用让学生参与讨论、积极动手实践、并主动教授他人等主动学习的方式，学习的效果就会非常好，两周以后学习内容能留下50%-90% 。当然，这个数据不是绝对的，只是一个宏观的概率统计，但它所反映的内容和现象却能给我们一些启示：在信息技术的课堂中，要让学生多一些主动学习，少一些被动学习。多让学生参与动手实践，把书本里的知识和学生的生活实际建立起联系，自主完成知识的有意义建构。多让学生进行分组合作学习和交流，既可加强学生之间的交往和认知发展的相互促进功能，又能促进学生对知识的理解与掌握，提高课堂教学效率。特别是可以让更多的学生充当小老师的角色来教授他人，可以是面向全班同学的操作演示，也可以是小组内成员的互助辅导，还可以是同桌之间的交流互动。这些都有助于学生对已学知识的理解和掌握，并形成你争我赶的良性的学习竞赛氛围，有利于良好学习风气的形成和学生良好学习习惯的养成。
图1学习金字塔
综上所述，从脑科学的视角看，信息技术学科的教学效果要达到最大化，最好的方式是让学习适合脑。脑科学对学习的真正意义和价值就在于能够科学地认识大脑的学习规律，为评估已有学习方法的效率并开发新的、以研究证据为基础的学习手段奠定强有力的理论和实证基础，让我们能更深刻地认识和理解学习。
参考文献：
[1]徐英.聪明大脑能“锻炼”出来吗？[J].中国新闻周刊，2011（11）.
[2]王亚鹏， 董奇.脑的可塑性研究及其对教育的启示[J].珠算与珠心算，2012（6）.
[3]王允庆.基于脑的学习规律是什么样的[J].基础教育论坛，2012（5）.
[关键词]脑科学；信息技术；教学情境
[中图分类号]G623
[文献标识码]A
[文章编号]2095-3712（2013）29-0084-03
[作者简介]徐斌（1981—），男 ，江苏南京人，硕士， 江苏省南京市小学教师培训中心教师，中学一级。
近年来，随着科学技术的迅猛发展，神经科学研究取得了丰硕成果。人们对大脑的语言加工、学习与记忆等工作机制的研究取得很多重大进展。本文试图从脑科学的研究成果和发展趋势入手，探讨其对于我国中小学信息技术教学的价值和指导意义，从而把脑科学研究成果合理应用于中小学信息技术教学中，优化课堂教学设计，提高教学效率。
一、加强思维训练，培养创新能力
基础教育信息技术课程标准（2012版）中明确提出：“初中阶段侧重对信息技术基本特征的总结能力的培养，关注与信息素养相关的认知能力、判断能力、想象能力、批判能力的培养。”因此，中小学信息技术课程的教学目标不仅要让学生了解信息技术基本知识，掌握基本的操作与应用，还应注重学生创新能力的培养与提升。然而，传统的中小学信息技术课堂教学往往偏重基本知识的学习、基本操作技能的训练以及一些常用软件的使用与介绍，却忽视了学生思维能力、创造潜能的开发与培养。
脑科学的研究表明，加强对大脑的思维训练，多用脑可以改变脑部的结构和功能，使大脑的处理过程更有效，大脑也就变得更聪明。因此，我们可以加强对大脑的思维训练，使大脑越用越灵活。信息技术教师在课堂教学中设计问题时要有思维的宽度和深度，还要注意有开放性，要能有效激活学生思维，让学生学会用开放的思维去分析问题，用创新的方法去解决问题。教师所设计的教学任务更要尽可能的有开放性，特别是作品的设计，不能让学生停留在只会单纯的模仿层面，应当要求能达到有所创新的层面。如让学生设计电子杂志作品时，教师还应鼓励学生注重原创，自己设计、制作，禁止全盘复制式的模仿。学生可以使用自己事先搜集好的图片、文字、音乐等素材，也可以使用教师事先为学生准备的素材，还可以让学生直接从互联网上下载素材。这样就能基本保证每个学生所使用的素材各不相同，设计风格各不相同，设计出来的作品才能个性十足，而不是千篇一律，缺少新意和创新。长期开展这样的思维训练，学生大脑就更为灵活，反应更快，还可以让大脑细胞充满活力，提高思维的敏捷性和学习效率。
此外，脑科学的研究还表明，大脑具有可塑性，是创造性思维的发源地，大脑的可塑性为创造潜能的开发提供了可能。教师在信息技术课堂教学中要善于创设良好的外界条件，通过美妙的音乐、有趣的故事、动态图像想象、夸张丰富的动作表情等适宜的刺激来引导人脑的结构和功能朝有利于创新的方向转变，从而使每一个学生的大脑结构都能通过教育和训练得到改善，提高认知能力，激发创造潜能。
二、创设教学情境，激发学习兴趣
脑科学的研究表明，人脑的运行遵循生理规律。外界的威胁、巨大的压力、营养不良等都可能降低大脑的学习效率，而处在愉悦的状态下、感觉有成就感等能够提高学习效率。这说明教学情境对大脑的学习效率是相当重要的。优秀的教师往往善于通过创设高效的教学情境来吸引学生，营造出积极进取的学习氛围，激发学生的学习兴趣和求知欲望，使学生能积极地参与到教学活动过程中。
首先，信息技术教师应当为学生营造一个宽松、民主的教学氛围，使他们能在心情愉悦的状态下进行学习。其次，教师应当充分利用网络机房的软、硬件优势，根据教学内容制作多媒体课件来创设好一堂课的教学情境。多媒体课件对多种感官的刺激会让学生产生惊奇感和新颖感，激发他们的学习兴趣。再次，教师还应在整节课的教学活动中利用语言、动作、表情、活动等手段来调动学生的学习热情，激活学生的思维，激励和支持学生积极主动地参与学习，师生间形成积极有效的互动，让每一个学生的好奇心和求知欲都能得到满足，体验到成功的快乐，教学活动也就取得了圆满的成功。最后，教学情境的创设可以是课的开始，也可以是一个新学习任务的开始，还可以把所有教学环节设计成一个有趣的故事或是一个贴近学生真实生活的虚拟事件，使其贯穿于整节课。
例如，小学信息技术教材中的《设置动画效果》一课，教师就可以利用“狐狸和乌鸦”这一寓言故事开展教学。教师通过播放“狐狸和乌鸦”的动画导入新课，学生的兴趣点一下就被激活，再以故事的几个主要情节画面为背景让学生设置弹出对话框和肉的落下、狐狸的跑动等动画效果。每个环节都有很强的故事感和画面感，使学生整节课都处于兴奋状态。每个学生都热情高涨，积极主动地参与到学习活动中，取得了非常好的教学效果。创设情境教学就是要让学生体会到学习的乐趣，并能享受成功的快乐。
三、合理设计任务，分层设计教学
任务驱动教学模式是当前信息技术课堂教学中常用的现代教学模式之一。设计任务、执行任务、完成任务三个阶段贯穿于整节课的教学过程。师生围绕教师设计好的任务进行互动。学生在老师的帮助下，以个体或小组合作的形式进行主动探索和学习。教师通过设计一个又一个不同的任务来维持学生较长时间的兴趣。学生在解决任务的过程中主动完成知识的建构。
任务驱动教学模式中任务的设计是关键，任务设计不仅要难度适宜，还要符合学生的心智水平和认知特点。研究表明，大脑在学习时会建立一种神经元的连接方式，当学习内容与它过去的经验发生联系时才会保留它，否则将不被保留。大脑获得适当挑战后能以最优的方式学习，但当挑战过大而造成威胁时，脑的反应反而会变得迟钝。教师进行任务设计时，首先要从学生实际出发，仔细分析学生的心智水平和认知特点，找准学生的“最近发展区”水平。其次，教师进行任务设计时，还要做到因材施教，由易到难分层设计任务，根据学生学习水平层次的差异设置难易程度不同或是数量不同的学习任务。只有对学生的学习情况了然于胸，才能在设计任务时做到有的放矢。例如，同样是在教学《设置动画效果》一课，老师对于少部分学习水平较差的学生只要求完成相对容易的简单任务，也就是能模仿教师的操作，为幻灯片设置动画效果。对于大部分中等学生则要求他们不仅要完成简单任务，还要完成提高型任务，即不仅能模仿教师的操作，还能自己对动画效果进行修改，创造出个性化的动画效果；对于少部分接受能力强、学有余力的学生则需要完成简单任务、提高型任务，以及有难度、有创新的拓展任务，即能对教师提供的精品幻灯片作品所运用的复杂动画效果进行分析，并尝试进行创作。 四、教学方式多样，满足个性学习
大脑整合所获得的信息有着固定的模式，同一种信息对于不同的学习者有着不同的加工方式，对某一学习者很有意义的知识可能对另一学习者毫无意义。加德纳在创立多元智能的时候认为，每个人的认知策略和每个人接收信息的方式是不同的，所以他主张教学方法应该多样化。在信息技术课堂教学中，教师在面对不同的教学对象教授同样一个知识时，有的可以用语言去讲，有的可以让学生看书或根据学件自学，有的可以通过教师演示或请学生来演示，有的可以分成小组合作学习，有的可以变成一个表演剧让学生分角色表演来获得。只有多样化的学习和评价方式，才可能体现教育的个性化。教育将来发展的最高目标是教育的个性化，也就是针对每一个孩子的个性特点为他们提供一种精致化的教育服务，这是一种理想的教育境界。
当然，学生的学习方式也可以是多样化的。学习金字塔（如图1）用数字结合图形的方式形象直观地显示了七种不同的学习方式以及学习者在两周以后还能记住的内容。从图中可以看出：听讲、阅读、视听、演示等是我们最熟悉、最常用的被动学习方式，学习效果却是较低的，两周以后学习内容最多只能留下了30%。如果采用让学生参与讨论、积极动手实践、并主动教授他人等主动学习的方式，学习的效果就会非常好，两周以后学习内容能留下50%-90% 。当然，这个数据不是绝对的，只是一个宏观的概率统计，但它所反映的内容和现象却能给我们一些启示：在信息技术的课堂中，要让学生多一些主动学习，少一些被动学习。多让学生参与动手实践，把书本里的知识和学生的生活实际建立起联系，自主完成知识的有意义建构。多让学生进行分组合作学习和交流，既可加强学生之间的交往和认知发展的相互促进功能，又能促进学生对知识的理解与掌握，提高课堂教学效率。特别是可以让更多的学生充当小老师的角色来教授他人，可以是面向全班同学的操作演示，也可以是小组内成员的互助辅导，还可以是同桌之间的交流互动。这些都有助于学生对已学知识的理解和掌握，并形成你争我赶的良性的学习竞赛氛围，有利于良好学习风气的形成和学生良好学习习惯的养成。
图1学习金字塔
综上所述，从脑科学的视角看，信息技术学科的教学效果要达到最大化，最好的方式是让学习适合脑。脑科学对学习的真正意义和价值就在于能够科学地认识大脑的学习规律，为评估已有学习方法的效率并开发新的、以研究证据为基础的学习手段奠定强有力的理论和实证基础，让我们能更深刻地认识和理解学习。
参考文献：
[1]徐英.聪明大脑能“锻炼”出来吗？[J].中国新闻周刊，2011（11）.
[2]王亚鹏， 董奇.脑的可塑性研究及其对教育的启示[J].珠算与珠心算，2012（6）.
[3]王允庆.基于脑的学习规律是什么样的[J].基础教育论坛，2012（5）.