讓你的教學與腦科學保持一致的15個技巧

讓你的教學與腦科學保持一致的15個技巧

從注意力到元認知和記憶，這里有15條建議，可以將認知科學的最新見解應用到學生的學習中。

經過 寺田友樹

2025年10月24日

1

一堂完美的課只需要幾秒鐘就可以結束。

“在一個理想的世界里，所有的課程都是完美的，你的授課也是無可挑剔的，所有的學生每天都會掌握這些內容，”她寫道一年級教師安妮·吉利德。然而，在真實的課堂上，學習時斷時續——不徹底——注意力、記憶和情緒的潛在動力不斷變化。

教授運動定律或有機化學會向學生介紹密集、陌生的材料，而學生們同時也在努力處理日常事務，比如繁忙的課后安排、持續的手機短信通知，或者與朋友爭吵后的事情。因此，為了有效地教學，教育者需要意識到輸入和輸出——他們試圖傳達的材料的難度，以及控制注意力的認知系統，驅動或抑制動機的情感因素，以及支持或破壞學習的環境線索。

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這項研究是...超級有幫助！

尤其是當它被翻譯成每月一次在教室里使用時。同意這項研究發表在獲得學習科學最新的獨家見解。

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在一個2022研究研究人員發現，基于神經科學的職業發展計劃不僅提高了教師對注意力、記憶力、認知負荷和情緒等關鍵大腦功能的理解，還導致課堂教學發生了有意義的變化，導致學生的閱讀能力、數學能力和同理心“顯著提高”。研究人員解釋說，了解學生大腦如何工作并不能提供“確切的規則來告訴教師在每種情況下該怎么做”。相反，它可以幫助教師理解塑造學習的潛在機制，并為如何微調教學以滿足所有學習者的需求提供見解。

這里有15條建議，可以讓你的教學與學生大腦如何工作的科學相結合。

1.練習你的開襠褲

上課的前幾分鐘為接下來的課程定下了基調。學生的大腦正在從在走廊上與朋友聊天轉移到處理信息和保持注意力。

突然的轉變會暫時加重學生的調節系統的負擔，這就是為什么穩定的、可預測的開場程序可以控制認知負荷，并幫助他們重新集中注意力。A2018年研究例如，我發現在門口迎接學生——一種既友好又正式的姿態——增加了20%的學術參與度，減少了9%的干擾，加起來相當于在一個學校的一天中“增加了一個小時的參與度”。

“如果學生進來時知道他們將被要求在課程開始時寫作、閱讀或分享，他們進入教室時就已經預料到會有立即的期望，”麗貝卡·阿爾伯寫道他是加州大學洛杉磯分校教育與信息研究研究生院的講師。你可以從一個簡短的、引人入勝的活動開始上課玫瑰與荊棘入住, 數學腦筋急轉彎，或一個猜測其中的聯系謎語-確保學生重新開始，回顧以前的學習，并將他們的注意力引向課程的主題。建議:簡明扼要，緊扣主題音樂老師比爾·曼徹斯特，足以確保學生在開始上課時換檔時有一個“更平穩的開始”。

2.收集定期反饋

你所解釋的和學生所理解的并不總是一樣的:注意力可能會減弱，混亂可能會出現，一節長課積累的碎片可能會慢慢地使工作記憶超載。

研究人員在一份研究報告中解釋說，這就是為什么高水平的教師將診斷性反饋作為課堂活動的常規部分，不僅是為了檢查學生的理解，也是為了發現他們自己的教學是否達到目標2019年研究。這種反饋傾向于揭示認知瓶頸—混亂的方向、不明確的期望或信息超載破壞學生學習的地方。

使用簡短的匿名調查收集反饋。將有針對性的提示和開放式的問題結合起來，比如“任務清楚嗎？”，“我能做些什么來改善我們的教室？”，或者“有沒有我們應該花更多時間討論的話題？”—快速發現哪些工作正常，哪些需要改進。

3.與學生一起練習規劃

學生在課堂上表現良好的最大障礙之一不是他們對材料的理解程度，而是他們的執行功能技能——根據哈佛兒童發展中心.

執行功能技能差的學生經常低估任務需要多長時間，錯過截止日期，或者根本沒有預先計劃。根據一項研究，明確地教他們如何計劃他們的工作量可以加強這些技能，提高他們在知識測試中表現良好的機會2017年研究該研究發現，在即將到來的考試之前，當學生被提示思考他們的學習計劃時，他們的字母分數會高出三分之一。

您可以通過以下方式將規劃融入到課程中一起設定目標然后要求學生通過簡短的書面反思或使用任務列表和其他時間管理日志讓規劃的概念更加有形。八年級教師凱瑟琳·保羅定期要求她的學生作為一個班級工作在白板上列出關鍵期限的“優先級列表”這是一項模擬有效計劃并明確未來幾天工作的活動，“因為他們已經為自己清楚地說明了這一點。”

4.重新示教高亮顯示

看似有效的活動——使用彩色熒光筆標記文本部分——實際上對提高學習效果沒什么幫助。事實上，一2020研究得出的結論是“學生經常不知道如何突出重點”，所以這個活動變成了一個膚淺的“在文本中跟蹤位置的機制”只有當突出強調與其他策略相結合時——當學生用自己的話總結突出強調的信息，或將突出強調翻譯成卡片來測驗自己——信息才變得更加深入。

根據一項研究，一兩個小時的教師教學對“從課文中學習有相當大的影響”，這是幫助沒有經驗的學生避免無效方法的關鍵一步2022元分析。當教師明確地模擬如何識別主要觀點，將重點放在必要的細節上，并將這些筆記與后續策略聯系起來時，學生就從被動地標記文本轉變為主動地處理和重組文本，從而提高理解能力和長期記憶。

5.審核你的材料的清晰度

糟糕的設計會破壞有效的演示。混亂的布局、分散注意力的圖像和裝飾，或者幻燈片上過多的文字會使工作記憶超負荷，吸走學生應該花在材料上的認知資源。

在一個2023研究研究人員發現，在關于當地生態系統的短文中添加粗體副標題會使讀者的保留率翻倍，這可能是因為額外的信息會促使他們“在閱讀時更多地考慮內容”同時，一個2020研究我發現，在課程材料中添加“視覺支架”——例如，文本標簽、箭頭、下劃線或交叉影線，以引起對關鍵細節的注意——可以提高36%的回憶率。

定期檢查你的材料，以確保你對信息進行了周密的排序，將復雜的指令簡化為簡單的英語，使用易于閱讀的顏色和字體，并保持視覺一致性，這樣學生“就不必尋找下一條信息了”，建議英語老師本·波爾泰尼。當有疑問時，分發匿名調查，問學生一些問題，如“你讀課文或聽我的聲音有困難嗎？”或者“怎樣才能讓你更清楚地理解這一課？”

6.經常進行低風險的測驗

當三年級學生學習關于太陽的一課時，那些讀了一段然后回答了低風險練習題的學生在后續測試中得了87分2015年研究發現——比僅僅重讀材料的同齡人高出34分。“數百項研究表明，測試(測驗)是促進課堂學習的有效策略，”研究人員在一份報告中總結道2023研究.

為了達到最佳效果，保持你的測驗簡短、不評分、頻繁，這是一個“高效”的方法，已經“在一系列令人印象深刻的實踐中得到證明——測試形式、材料種類、學習者年齡、結果測量和保持時間間隔”,根據里程碑2013研究。你不必拘泥于傳統的測驗形式。除了選擇題、填空題和簡答題，所有這些都很有效，你可以用它們來打斷課程一個問題的測驗, 團隊測驗，以及問答游戲在加固材料的同時保持低風險。

7.整合常規檢索實踐

在大范圍內2022年回顧研究人員解釋說，“單次檢索練習可以產生持續9個月的記憶改善，多次檢索的積極效果可以持續至少8年。”就像旨在加強他們對材料的記憶的“健身程序”一樣，檢索練習應該是日常的課堂活動，在全年的關鍵時刻重溫基礎材料。

在介紹了一個新概念之后，高中英語老師Cathleen Beachboard之后立即騰出時間進行“頭腦風暴”，要求學生寫下他們記得的一切，如定義、例子和與以前課程的聯系。不要讓孩子走捷徑。這是一種費力的、“精神上困難的”在沒有筆記或教科書的情況下從記憶中回憶信息的練習，這減緩了大腦的自然遺忘過程認知科學家丹尼爾·威靈漢姆.

A來自過去的爆炸Leah McGinnity四年級班級的活動——學生花五分鐘解決之前課程中的兩個數學問題，然后全班討論——確保他們在轉向更新的相關材料時檢索舊信息。 其他老師有點狡猾，在測驗或家庭作業中不提及過去的學習，以確保關鍵材料在一年中不斷出現。

8.打斷講座

學生的注意力有明確的界限。隨著涵蓋新的、密集的或抽象的主題的講座持續下去，隨著工作記憶達到極限，注意力開始轉移，學生的注意力逐漸消失。“一旦達到認知能力，保持注意力和處理新信息的能力就會受到阻礙，”研究人員在一份研究報告中解釋說2021研究。為了讓學生集中注意力，將教學分成更短的部分，定期暫停，并整合強化活動，這樣學生就可以在繼續學習之前處理新信息。

例如，根據一項研究，在課間休息時，快速的暫停和搭檔練習可以給學生提供時間來趕上進度，比較筆記，并反思他們錯過的任何信息2016年研究研究人員在一份研究報告中解釋說，雖然一個或兩個問題的低風險測驗可以“激勵學生更密切地關注課堂上討論的內容”2023研究。非學術休息，如劇場游戲前小學教師希瑟·桑德勒爾寫道，當“學生們似乎昏昏欲睡，需要叫醒他們”時，猜字謎或者只是即興散步會特別有用。

9.畫畫來學習

繪畫要求學生將概念轉化為視覺形式，揭示他們知識中的差距，同時協調大腦視覺、運動和語義網絡的豐富活動。許多種類的繪圖是有益的:在2018年研究研究人員發現，具象繪畫——例如，當學習西班牙語單詞“biblioteca”時，一朵花的草圖或一個圖書館的插圖——幾乎使事實回憶增加了一倍。A2022研究與此同時，他得出結論，用相互關聯的部分繪制系統——如水循環或循環系統——能使高階思維提高23%。

花時間畫畫的學生和寫下他們正在學習的東西，例如，通過素描和注釋月亮的相位或花朵的生長，往往會放慢速度，觀察他們可能會忽略的細節，提高他們的觀察和分析技能。“畫一些東西需要學生花比他們習慣的時間更長的時間來觀察他們的主題，”寫道高中科學老師塞利姆·特利里。"寫下他們所看到的迫使他們有意識地承認它."

10.多模態

正如繪畫幫助學生將想法轉化為視覺形式一樣，當多種形式——視覺、聽覺、口語、觸覺和移動——共同作用以更深入地錨定新概念時，理解會加深。

在一個2020研究神經科學家發現，當8歲的學生學習一門新語言時，他們用手和身體模仿目標單詞時，記憶力提高了73%，例如，在學習德語單詞“flugzeug”時，假裝是一架飛機。多模態學習是一種靈活的方法，也可以幫助學生利用籃球場學習分數或者強化科學概念伴隨著舞蹈和歌唱研究表明。

在俄亥俄州的吉爾斯威特小學，幼兒園老師凱里·拉夫林在語音課上，定期要求她的學生敲擊、拉伸和表演字母音。藝術、舞蹈和歌唱融入了妮可·戈珀的高中外語課，以及歷史人物栩栩如生在艾琳·富西利的中學社會研究課上。

11.散步(腦殘)

神經科學家在一份研究報告中斷言，我們經常低估遠離學術工作的時間的力量2021研究他發現，在停工期間，大腦會快速回放學習新技能的步驟。短暫的休息可以讓大腦鞏固信息，加強神經連接，最終“在學習新技能的過程中起到與實踐同樣重要的作用，”研究人員頗具啟發性地總結道。

三年級教師溫迪·特納使用了各種適合不同需求的大腦休息法—充滿活力、創造性、撫慰和建立關系的休息—幫助滿足學生“一天中不同時間和不同情況下的需求”對于初中和高中的學生來說，有趣的活動如提問“你愿意”問題，扔雪球，還是拼圖游戲可以防止學生經歷認知超載，并提供反思和充電的空間。

12.腳手架筆記

在一個2023研究研究人員發現，學生的筆記“通常質量不高且不完整”，只抓住了一節課中46%的主要觀點和支持細節。好的筆記不僅僅是抄寫，而且可以被認為是一個更長過程的第一步。最終，為了從筆記中學習，學生需要在重新組織、重新措辭和綜合他們的想法之前評估他們筆記的完整性和有用性，以“捕捉課程的本質”并建立有意義的聯系。

識字指導教練約書亞·拉弗勒爾腳手架筆記讓學生組成小組，在圖表紙或白板上共同創作筆記。“他們將討論、繪制和書寫關鍵概念，從膚淺的理解走向深刻的理解，”他解釋道。“當學生寫筆記時，我們設計了積極思考材料的機會，而不是讓課程簡單地淹沒它們。”

為了促使學生做更好的筆記，高中教師本杰明·巴伯采用了測試平均法:學生首先參加沒有筆記的考試，以激勵良好的學習，然后參加有筆記的考試，以激勵良好的筆記。兩個分數平均后得出最終成績。

13.實踐元認知

由管理前額葉皮層元認知指的是學生提前計劃，發現他們思維中的概念差距，并選擇有效的學習策略的能力。在一個2021研究研究人員發現，發展了元認知意識的學生比沒有發展元認知意識的學生表現更好，因為他們能夠更好地認識到什么時候一種方法不起作用，并以促進學習的方式進行調整。

元認知問題有助于學生“認識到通過復習、修改或重新學習取得的成功，而不是滿足于僅僅‘完成任務’”，解釋道神經病學家和教育家朱迪·威利斯.

完成任務后，通過以下方式鼓勵學生暫停并反思他們的學習:

發現并寫下最渾濁點;

請求總結性問題比如“如果你有更多的時間，在這節課上你會做什么不同的事情？”；

監控他們自己的學術成長通過每周延伸目標和其他追蹤器；

問自己元認知問題當他們遇到新的知識時，比如，“我覺得什么最突出？”、“哪些部分或術語對我來說是新的，我認識哪些部分？”“我能向我的朋友解釋清楚嗎？”，以及“我有哪些后續問題？”(獎金:在房間里掛一張這些問題的海報。)

14.將學習與激情聯系起來

情感對于學習來說并不重要；這是引導注意力、鞏固記憶、給學生一種目標感和與課程的個人聯系的關鍵因素。

在一個2024研究神經科學家瑪麗·海倫·伊莫迪諾-楊和她的團隊發現，青少年參與的活動越多卓越的思維—超越一個情境的直接事實到其更廣泛的含義——管理集中思考的執行控制網絡和管理內部思考的默認模式網絡之間的協調越多。

激情和目標等情感充當了這些大腦網絡之間的橋梁，確保學生學到的東西在課堂之外產生共鳴。

以這樣的問題開始課程:“你如何利用你現在學習的技能去做將來重要的事情？”表示注意到心理學教授大衛·耶格爾。學生將利用反思來構建他們自己關于目標的心理敘事，幫助他們即使在事情變得艱難或無聊時也能保持參與。你也可以調查學生在年初發現未來課程的切入點；建立一個教室站，讓學生可以探索未來的職業通過像BLS這樣的網站職業探索頁面還有大學董事會的職業道路工具；或者定期讓學生以他們選擇的形式(如播客、視頻或歌曲)展示知識。

15.練習你的閉門器

強有力的結尾活動是一種簡短的即時檢索形式:它迅速將學生帶回課程的中心思想，并強化必要的內容，同時最大限度地減少混亂或零散的理解。

為經濟學老師Sarrah Saasa在每節課結束時，通過反思活動“結束循環”可以確保學生在轉變之前理解概念。“我們不希望孩子們突然進入下一個班級，”Saasa說。“我們想知道他們是否理解了這些概念，所以我們用反思來結束這個循環。”

Saasa以詢問學生的關鍵要點開始，以反思問題結束，如“什么對你最有意義？”或者“今天我們班怎么樣？”其他關閉器，如創建快速思維導圖(直觀地將所學的概念聯系起來，幫助學生組織思路)或寫一篇兩美元摘要(學生用20個詞總結他們學到的東西)提供了簡短但有力的機會來“糾正、澄清和慶祝”，寫道教育學教授托德·芬利