本书作者朱迪·威利斯博士既是一位脑科学专家，也是一位中小学教师，致力于以脑科学为基础的教学策略的研究与应用。

基于最新的脑科学研究，作者不仅提供了一系列教学策略，帮助教师点燃学生的学习热情，指导学生集中注意力、改善记忆、更主动地参与学习，而且提出了制定教学策略的方法，帮助教师自己形成适合自身教学风格与学生特点的教学策略。由此，助力教师用专业知识武装自己，成为自己领域的专家。

将脑科学运用于中小学课堂的一次精彩呈现

以最新的脑科学研究辨别被误用的教学方法

用与大脑相关的最新发现提炼适合自己的教学策略

还有“脑贴士”小专栏，助力深入了解教学策略背后的脑科学原理

朱迪•威利斯博士（Judy Willis，M.D.），获得认证的神经科学专家，美国加利福尼亚州圣巴巴拉市中学教师，具有扎实的神经科学教育背景和专业的神经影像学研究基础，在教育教学方面有着丰富的实践经验。她是一位出色的脑科学专家，终身致力于以脑科学为基础的教学策略研究。
    

朱迪•威利斯博士是美国优等生联谊会成员，也是威廉姆斯学院首位女毕业生。毕业后进入加利福尼亚大学洛杉矶分校医学院工作，最终成为神经病学总住院医师。她潜心研究15 年，获得加利福尼亚大学教育硕士。她曾任教于中小学、大学，是“国家写作项目组”成员，现任职于美国加利福尼亚州圣巴巴拉中学。朱迪•威利斯博士在各类教育杂志发表过多篇有关神经科学的文章，在许多有影响的教育论坛上发表过专业演讲。现正着手撰写第二本专著，探讨全纳课堂满足特殊学生需求的问题。
    

朱迪•威利斯博士还是两份报刊的葡萄酒文化专栏作家。2005 年《品醇客》曾刊载她的谈论电影《杯酒人生》对加利福尼亚黑皮诺葡萄酒销售影响的文章。读者可发邮件至邮箱jwillisneuro@aol.com 与她联系。

   我们生活中发生的事件在时间上是有一个顺序的，在对我们来说的重要性上，它们也是有一个顺序的……一条螺旋上升的线。
                                                                                 ——美国作家　尤多拉·韦尔蒂

    

教育正迎来一个激动人心的脑中枢时代。神经影像和脑电图技术突破了医学与心理学研究的界限，将视窗（Windows）操作系统植入人脑，感官向大脑传输信息，信息被组织分类成瞬时记忆、关联记忆，最后成为长时记忆—在今天，这个过程做到了可视化。简而言之，就是教师在教和学生在学的时候，师生大脑结构以及脑的活动可以被清楚地看到。脑研究的重大发现对课程与教学产生了巨大影响。教师可据此形成新的教学策略，让学生学得更加有效、更加快乐。为学生寻找最有效的学习方式，这一探索永无止境！
    

那么，大脑如何搜索、连接、储存信息，如何检索已有的资料呢？本书呈现的教学策略均建立在脑科学研究的基础上。通过大脑成像技术获取信息，比如正电子发射型计算机断层显像（PET）、功能性磁共振成像（fMRI）、定量脑电图脑电波监控（qEEG），将为业已丰富的教学艺术增添科技的含量。如果教育专家知晓一些脑发育、脑敏感度、注意力以及记忆存储与检索的知识，从而发现相关的策略，会让教学更加有趣、有效，学生会更乐在其中。
    

我曾在威廉姆斯学院预科班读书，在那儿做过神经科学研究，脑科学对我的启示也始于此。1970年的某个夜晚，我用第一代电子显微镜观察小鸡脑皮层内连接脑细胞的突触，想看看小鸡的脑组织在学习过程中有没有什么明显的变化。想起那个夜晚，我的心至今都怦怦直跳：在科学中心的暗室里，我制作着电子显微图。每当光源移动，小鸡突触里的蛋白质就会大量聚集—这表明小鸡已经形成学习经验。就在此刻，我萌生了一个抽象的概念。
   

 随后的35年，我就职于加州大学洛杉矶分校医学院，做了一名临床实践神经专家，负责以宽频谱治疗小孩和成人的神经功能障碍。这项工作令我痴迷，因为神经影像技术在那些年迅猛发展，从早期的计算机断层扫描（CT）、功能性磁共振成像扫描，到后来的专业脑电图，再到最近的正电子发射型计算机断层显像扫描、功能核磁共振成像扫描，这些技术快速更新，极大地促进了内科医生的专业成长。
通过多功能性磁共振成像技术，我们可以看到在完成独立的认知任务时大脑特定区域的神经活动。这些影像可以让科学家明确脑的不同结构和位置都有什么样的功能。电子计算机断层（CT）扫描使用X光形成脑不同区域的影像，正电子发射型计算机断层显像（PET）扫描是将葡萄糖标记上短寿命的放射性核素注入人体，大脑的某一部分越是活跃，需要的葡萄糖与氧气越多。葡萄糖携带的放射性核素能够发射可测量的射线，进而形成大脑活动区域的影像。这种放射性活动越频繁，说明该区域的脑活动越活跃。定量脑电图（qEEG）提供大脑在参与处理信息活动时各区域脑电波精确定位的脑电图。
    

我女儿上小学的那几年，她的老师总是把课堂组织得精彩纷呈、活力四射，让我钦佩不已。起初我以母亲和外科医生的身份，每周去学校偶尔帮忙带几节课，后来就真的再一次做了学生。我到圣巴巴拉市的加利福尼亚大学格沃茨教育研究生院继续深造，获得了教育硕士学位和教师资格证。几经周折，我又回到了学习研究的领域—不过这次研究的对象不是小鸡，而是学生。
   

 后来，我在中小学做了六年的专职教师，一直利用假期时间坚持做神经学研究。我的专业阅读不再局限于神经系统疾病，而是主要关注学习过程的神经科学研究。进入新的工作领域，我发现：科学家发明的大脑成像技术，到了非科学人士那里，却被曲解甚至滥用。比如，每天都有人声称自己找到了新的方法，通过吃药、服维生素、冥想或者实施催眠来提高学习成绩、改善记忆效果。
    

我把那些自称教育专家的主张与科学研究做了比较，结果发现：缺乏科学背景的教育专家在阐释或推测客观真实数据时，往往存在谬误。他们对研究结论很难做出精确的评价。教育专业人士如何保证策略的有效性？教师怎样依据可靠的大脑研究来获得教学策略？也就是，教学策略是否科学，对这个问题我特别关注。
    

随后，我意识到，神经科学和教育学的双重背景让我可以帮助教师获得神经科学知识，让他们通过大脑研究相应地提出教育主张。之前，我曾为教育期刊撰写过神经科学的文章，在学术会议和研讨会上也做过相关的演讲。同事们希望我能以此为基础编写一本书，遵照他们的要求，我将学习过程中与大脑活动相关的最新发现全部收进了这本书。本书旨在帮助教育工作者提炼出有价值的策略和方法，指导学生更加有效地集中注意力，更加积极主动地学习，同时能够及时地存储、连接、检索学习材料。为此，我专门在每章开辟了名为“脑贴士”的小专栏，感兴趣的读者可从中进一步思考隐藏在教学策略背后的神经学原理。
    

教学策略越扎根于大脑研究，教师就越可能在学校管理、课程设计以及课堂教学的过程中获得快乐、释放热情。因为这意味着教师成为了教育专家，在教学技术领域开辟出了一条新的广阔的道路。本书基于脑科学研究成果，在前面部分介绍了集中注意力、改善记忆的策略；后面部分则针对学习差异、注意力缺乏、学习风格差异、天才儿童和问题学生等提出了具体的应对技巧。读者可以从中为自己目前使用的教学策略寻找支持，重新认识新的教学策略的价值。
    

其他章节会讨论教师在教育发展关键时期的角色—作为有见识的教育者，重塑教育政策。我们正处于教育变革的时代，科学的发现可以让我们提出更多有效的基于脑科学的教学策略。
    

同时，美国政客在立法确定教育要培养什么样的学生方面变得越来越偏激，教育界专业人士有责任把他们对于科学研究的理解与掌握的专业技能和经验整合到一起，从而更好地理解教育的科学和艺术，以便批判性地看待关于教育的各种决策。我们拥有的教育专业知识、对于基于脑科学研究的学习策略的准确理解以及来自神经影像学、脑电图的知识，都会增加我们的专业技能，使我们掌握对于学生来说最好的教学策略。

情景记忆与经验学习
    

记得许多年前，我们刚走进教室，化学老师让一个封闭的容器里缓慢地释放出硫化氢的臭鸡蛋味。几分钟后，我们找座位坐下，他开始讲课。整个教室弥漫着恶臭，我们抱怨着、嬉笑着，把注意力放在寻找臭味的来源上。如果这时候其他人走进教室，一定认为我们注意力不集中，课堂偏离了学习任务。然而，恰恰是教师故意为之的展示，我们才会用鼻子感知弥漫在空气中的味道。那节课，我至少建立起了两三条感官通道，将信息存储进长时记忆。自此以后，一想起臭鸡蛋或者教室里充满恶臭的时候，我自然想起那节课的知识点，出现相应的情绪反应。反应发生后，化学老师展示内容背后的科学原理也自然浮现出来。
   

 事件记忆是指由发生过的特定事件引起情感或生理上的反应而形成的记忆，比如，存储在我脑海里的那节课。大脑很难记住琐碎的小事，但能清晰地记住有意义的事件，它们通过情感预激活边缘系统的神经通道进入存储器。教师行业协会的专业研究也持相同的观点。只要一想起那些产生过重大情绪反应的往事，脑海里就会有意无意地出现与此相关的信息资料。学生找到了与课堂重要事件相关的线索，也就记住了那堂课。
    

对这些事情，或许你至今都铭记在心——朋友、爱人身上的香水味或者关于他（她）的细节特征；听到一首老歌，回想起几年前曾跳过的一支舞；仍清楚记得世贸中心遭到袭击时自己所在的位置并能详细描述那里的环境。经验学习（比如科学课的自主探究）可以刺激多个感觉器官，不仅让学生积极主动地学习，而且信息很容易进入长时记忆。由于各个感官接受的信息都有独立的存储区域，多种感官输入和多地存储增加了恢复记忆的刺激量。采用多感官通道的教学策略，知识在学生的头脑里相互影响，其结果是：快被遗忘的记忆通过多重记忆通道进入存储器，与感觉、活动、情感建立联系，成为新的记忆。记忆通道变宽意味着保存并唤醒更多的记忆。
    

体验学习需要动手实践，也就调动了多种感官参与学习。正电子发射型计算机断层显像扫描显示，感官活动刺激着两条看似独立实际连接的记忆系统，产生强大的交互作用（Andreason et al.，1999）。第一种是语意记忆，例如教师讲授光合作用，教授和传递事实性知识，是课堂学习特定的部分。第二种是情景记忆和事件记忆，比如触摸、观察、测量以及调查植物，引起感觉输入。动手实践活动的目的是激活两个记忆系统，对保持记忆的要求比
较高，对无效的死记硬背的要求则比较低。
   

 教师不能也不应该把课堂变成电子游戏室。我们也不希望学生学习的动力源自那些华而不实的外在表扬和奖励。理想的课堂应该激发学生的自主参与，为学生的主体活动提供更大的挑战，刺激学生的多个感官系统，在增加学生体验的同时增强其动手能力。教学是为了提供经历，学生要有机会采用多种方式加工知识，唤起物理感官和积极情绪，与以往的经历和兴趣建立联系。
    

教师要对教材进行二次开发，让教学内容与学生的经历发生关联，帮助学生增强记忆。新知识与学生的经历和记忆相联系的过程，被称为关联性记忆。