快速提升教学能力的金钥匙——学习科学
老师每天都在从事“教学”工作。然而，你能说清楚，人究竟是怎样学习的吗？
或者说，在学习的过程中发生了什么？有哪些可以促进学习的开展、哪些会抑制？
如果我们自己都很难说得清楚的话，那么，又该如何开展有效教学呢？或者说，只有理解了“学”的规律，我们才能更好地开展教学工作！
要想深入理解学习的本质，就需要借助“学习科学”这一新兴的交叉性学科。
“学习科学”是将脑科学、神经科学、认知心理学、人工智能学等学科中关于“学习”的研究汇聚起来，并共同指向“人是如何学习的”这一主题。
为了便于大家集中学习、理解学习科学的基本规律，以及更重要的主题：如何将其运用在具体的教学中，王珏老师新近推出了《基于学习科学的高效教与学方法》网络课程。
现摘取部分有关于“如何理解学习”的内容，与大家分享：
一、学习与感知，是非常复杂的神经机制
大脑进行感知、以及认知加工的主要功能区是大脑“皮层”。大脑皮层分为各个脑区，分工处理不同的信息与事件（如下图）：
由于不同的人的大脑部位发育的特点不同，导致有的人颞叶格外发达、有的人顶叶格外发达、有的人视觉格外敏感。
看了上图，你会得出什么有用的教学指导原则呢？
——主要以“语言讲述”作为教学方法，只适合于约1/5的听觉偏好者！
——触动觉偏好者，就是只要大脑开始工作，就爱动啊动的那些学生，这个不是学习者的主观意志能控制的，因此需要加强包容性，并且最好设计一些“动作”促进他们来学习“？
——视觉偏好者，是多数。这也是王珏老师一直在提倡的“知识可视化”的脑科学基础！（相关文章请见：《基于学习科学的高效教与学方法》(1)：知识可视化）
各个感官通道的信息汇聚到以上各脑区后，最终会由“前额叶”负责汇总、分析、决策、处理。
所以，前额叶是大脑的“高级思维中枢”——我们所说的“思考”，主要是由这个部分完成的。
因此，对于老师来说，如何调动学生的优势脑工作、如何激发前额叶，就是我们教学中非常重要的考量！
其实，学习的规律还远不止“大脑皮层”这么简单（虽然已经很复杂了）——虽然“前额叶”是认知加工的主要功能区，但在短时记忆向长时记忆转化的过程中，其关键的部位却位于大脑深处的“边缘系统”中的“海马体”（如下图）：
海马体，是不可能通过主观意志来激活的！那么，作为老师，我们又该如何促进海马体开展工作呢？
进一步考察学习的神经机制，学习的本质就是大脑中的神经元细胞被激活、放电、传导、最终形成稳定的神经通路的过程。
那么，神经元细胞之间建立连接容易吗？哪些行为容易促进这一过程？哪些又会抑制？王珏老师总结出几条推论：
以上问题，都是由脑科学所揭示的、对教学产生重大影响的问题！如果能够了解这些原理、并有意识地运用到教学中，就会使得教学的“科学性”向前迈进一大步！
二、你知道吗？——概念学习是依赖于情境的！
根据认知心理学，人类大脑是不能直接操作概念的（其实任何语言文字，本质上都是概念），而要借助于“表象”——就是大脑中对事物留下的直观的印象。
比如：对于H2O来说，如果在学习者的大脑中，没有对该符号建立直观的感知，就只能先死记硬背下来——按照心理学的观点，实际上此时并未“理解”，只是给未来留下深入“理解”的机会而已。
由于学科性质的语言文字难以唤起学习者大脑表象系统工作，大脑就会感觉到枯燥、难学。此时，“直观”的作用就非常巨大了！比如用下面这幅图作为H2O的直观形象：
我们可以看到：直观形象的图中，蕴含着比简单的符号多得多的信息，人类大脑瞬间就可以解析出来，并建立深刻的“表象”——H2O符号在表象的作用下，就变得可以在心理层面开展“操作”了。
在认知心理学中，有一个著名的双重编码理论，说的也是类似的意思：
双重编码理论告诉我们：对语义（概念）的理解，是依赖于“情境”的——王珏老师称之为“语义情境化”。而视觉化，正是创建情境最直接、快速、有效的方法！
正因为如此，所以老师讲解概念的最主要工作，就是“如何创建情境”！那么，又有几种最典型的情境创设方法呢？
王珏老师给大家总结出五大情境创设方法：
每一种情境创设方法是什么意思？有哪些注意事项？都有什么可供借鉴的案例？具体请学习王珏老师《基于学习科学的高效教与学方法》网络课程中的详解！
三、认知心理学的三大重磅理论，每个都应烂熟于胸
认知心理学也是学习科学的组成部分。但大多数心理学理论都比较难以理解，更难以实践运用。
不过，王珏老师经过研究，发现有三大重磅理论，可以直接指导教学，而且具有立杆见影的作用！
由于篇幅有限，下面将王珏老师潜心研究的有关图表展示出来，大家可以简单了解一下理论脉络！
（一）双重编码理论
这个前面已经说过了，此不赘述！
（二）认知负荷理论
根据认知负荷理论，除了学习内容本身会给大脑带来负荷外（内在认知负荷），老师不恰当的信息组织、信息呈现，都会增大认知负荷（外在认知负荷），这显然是需要予以改进的！
此外，真正优秀的老师，会通过引入“相关认知负荷”的方法，来帮助学习者理解难懂的知识。吃透认知负荷理论，并把它在教学实践中用足，是每个优秀老师绕不开的坎！——知道理论、和不知道理论，就在于一个是往指路明灯的方向走，一个是在黑暗中摸索，成长速度当然不同！
具体什么样的行为会增大认知负荷？又有什么样的方法能降低认知负荷？请学习王珏老师《基于学习科学的高效教与学方法》网络课程中的详解！会有一整套可行、实用的方法等着大家！马上提升教学能力与效果！
（三）图式理论
图式理论是最为复杂、深奥、让人费解的理论！然而，真正弄懂图式理论，就真正弄懂了思维的过程与特点！
在课程中，除了有皮亚杰老先生现身说法（理论总是枯燥难懂的），更有王珏老师独一无二、很接地气的解读：
为了帮大家理解，王珏老师也是拼了，把“房价认知模型”也拿来，生生地讲了10分钟！哪怕学学房价是怎么加事，也真的很好;-)
那么，“图式”有什么用呢？喛，我自己的孩子写作文是用下面这种“图式”的，很有效哦！（咦？这是只什么动物？）
经过大量案例说明，最终总结出了下图，说明了图式的组织方式、尤其是它的特点：
当然，还有这张最最经典的“思维的信息加工模型”图，王珏老师亲手用PPT画出来的：
如果你理解了“图式理论”，理解了认知负荷理论，理解了知识可视化、语义情境化，“高效教与学”的方法体系也就出来了：
当然上面这张所展示的，还不是最终的理论体系——这个体系还将更加庞大、丰富、实用。王珏老师在《基于学习科学的高效教与学方法》网络课程中，可是整整讲了2个小时哦（别担心，不会枯燥的，还很有趣）！
四、除了“讲+练”，还有更高效的方法吗？
理解了脑、理解以上“三大重磅理论”，就是更深刻的理解“学”的本质！提升教学水平，那是分分钟的事！（看看后面的学员反馈吧）
课程中还特别介绍了“最有效”的教与学方法，一个是教法，一个是学法。
最有效的教法是“变易（变式）教学法”：
简单说来，变易教学法，就是以关系构建、图式构建为中心的教法，其核心是：在变与不变中，让知识之间的关系可以在学习者的大脑中被感知、被操作！
因为，只有理解了知识之间的关系，才能真正理解和掌握知识的本质！所以，变易教学法对于以概念关系、逻辑推理为主的学科内容，都是非常有效的！
最有效的“学法”，是“输出式学习方法”。课程中用最雄辩的研究数据、论文、案例，让您深刻地感受到：“输出式学习是最有效的学习方式”。
比如说，在大家比较熟悉的“学习金字塔”中，最高效的学习方式是哪一种呢？
一个新兴的研究成果（Science论文）是“提取-练习效应”，这个也许你没听过？
“提取式学习”、“输出式学习”的有效性，已经被最严谨的科研论文期刊所认可，可不是王珏老师吹的！
那么，输出式学习的内在机理是什么呢？下面这张图，那可就是王珏老师所独创的了，世上只此一张：
既然输出式学习是最有效的学习方式，那么，日常教学的不足也就显而易见了吧？！
在上图中可见，课堂教学中的“结构化的输出方法匮乏”，所以，王珏老师在课程中，必须得提供一个解决之道！这就是“图形组织者”教学策略：
哎呀，好多图呀！都是什么意思呢？有什么作用呢？感兴趣的话，可以见这篇文章：《“一文打尽”各种知识图表：锚图、思考图、思维导图、关系型图表》
那么，学生会喜欢吗？学生会画吗？在教学中应该采用哪种图呢？请大家进一步学习《基于学习科学的高效教与学方法》网络课程中的详解！王珏老师会用丰富到让你吃惊的学生作品，打开你的脑洞，让你豁然开朗！
下面摘一些前期已经开展课程学习的老师的反馈。老实说，老师们对于这门课的热烈反馈，着实令我感到吃惊！
学习心得
新疆喀什地区巴楚县阿纳库勒乡中学 余兰枝 发表于 10月22日 23:02
王老师，你好。昨晚听了你的课，有种茅塞顿开的喜悦感。人是如何学习的这一问题在您这里得到了比较系统而又科学的解释，我很开心。
理解“学习“的金钥匙
泰州学院 阚玉峰 发表于 10月31日 17:53
感谢王老师提供这个机会让我继续深入了解学习科学的相关内容，之前认真拜读过您的微课四化的论文，也把一些理论应用到自己的微课制作中取得了一些成效。通过导论的学习对学习科学有了初步的认识和感悟：
……
2.对脑区各功能有了新的认识
其中感触最深的是家中有位小侄子，一直好动、学习时不能静下心来，以前我们教育方式是一直要求、督促、看管他做作业时不要乱动，要安心，但没有根本性改观；通过学习知道了对顶叶充分发达的小孩不能强制他不动，而是要根据他的行为进行规定可以选择一种动的方式，与他协商好可以这样动，而不能那样动。
3.对教与学的理念有了新的认识
感触最深的就是以前一直有王老师在视频中给出的烦恼，很认真备课了，自我感觉讲的也比较细了，但学生的总体学习效果就是不如意，很大程度上还是对学生的学，如何学等理解认识不到位，要在对学的理解中提升教的精准性。
幸好遇见你
大兴一职 周丽娟 发表于 11月3日 12:12
已经不是第一次在网络上学习王珏老师的课了，上个学期的PPT学习已让我获益匪浅。
理智告诉我，就算再忙，王珏老师的课都值得去学习，所谓走过路过决不能错过。果然，每天晚上挤出来半个小时的网络学习都让我收获多多，引发很多新的思考。
虽然才只是一个单元的学习，却如醍醐灌顶，让我重新思考自己的教学。作为一名职业学校的数学教师，最困扰的就是学生对数学的恐惧与反感。每当孩子们无比真诚却又无比委屈地对我说：“老师，不是我不想学，但我真的学不会”时，我是真的心疼。这些孩子都是应试教育的失败者，但他们绝不应该是人生路上的失败者。
从多感官原则来看，他们都不是听觉优先的学习者，但很多孩子的动手能力却非常强，在专业课的学习中表现出了明显的优势。
幸好遇见你！可以让我和学生们又开始一段新的旅程，领略前路不一样的风景！
视觉型学习者的感受
湖北警官学院 王宁 发表于 10月29日 00:09
来听王老师的课就是来涨知识的，这次的课才听第一节就感觉干货满满呀。
理解了我班上的学生在学习我的课程时，为何每次都是部分同学能在一个学期里坚持学习下去。我一直认为，在我足够认真，足够耐心，对待讲授的知识点也分析的相当透彻的情况下，还是不能够吸引的那部分学生，是因为理工科的基础不够扎实，我的课不是考研科目，再或者是我本人的魅力不够吧......
然而，王珏老师告诉了我，能跟紧我的进度的孩子是听觉型的，感谢这部分孩子，让我知道我在教学上的努力不是没有效果的；而更多的人是视觉型的，我自己也是，换位思考下，他们该是用多么大的毅力在强迫自己的听觉。……
我觉得自己解释得很清楚了，有时还会想少量还是不懂的学生是不是上课神游去了。但听课后才发现，我还有挺大的提升空间呀。 我应该充分的利用视觉化优先的感官原则，下学期的课，我要重新整理我的课件了。
第一单元同伴互评作业
Eeyore
第一章节的学习很快就结束了，对于这一章中的内容我印象最深刻的有以下几点：第一，学习不是一蹴而就的，需要提供继续支持；第二，语言、文字带来的是告知式、碎片化的信息；第三，多感官（视觉优先）原则适合大多数学习者。
第一个令我印象深刻的观点使我认识到自己思维的局限性，学习活动不仅仅需要受教育者坚持不懈的努力，还需要教育者给予可以使他们“能够”继续下去的力量，例如：激发学生学习兴趣的丰富多彩的教学活动、可以反复观看的线上课程资源、教师及家长的引导与鼓励等等。第二个令我印象深刻的观点使我开始全面反思我的教学活动，作为语文教师，讲授（包括讲述、讲读、讲解）法是我最常用的教学方法，并且在此之前我认为这是理所当然的，然而无论是语文还是其他的任何科目，学习本不该这么无聊。第三个令我印象深刻的观点使我有了具体的改进教学活动的方法，或者说原理，运用多感官（视觉优先）原则毫无疑问的可以提升学生学习的积极性，更好更高效的促进学习行为的产生与持续。
在最近的教学活动中，我开始尝试着将这一章节中学到的理论运用到课堂实践中来。课上，运用ppt、动画视频、音乐来激发学习兴趣；课下，我给学生留的作业不再是背诵课文、查资料、写练习，而是让她们利用晚自习及课余时间画课文结构图来完成预习，理解文章脉络。此外还通过小组讨论编写故事来学习课文中的修辞、写作手法，听加了背景音乐的诗歌朗诵来理解文章思想感情等等。
效果是显而易见的，我第一次觉得原来语文也可以生动有趣，不必非要照本宣科、读读背背，也能学生自己动手做些东西来增强能力，而不是非要通过提问等强制性方式逼他们思考。这些就是我学习第一章节最大的收获。
“基于学习科学的高效教与学的方法”学习心得
深圳市龙岗区布吉贤义外国语学校 林丹丹
第三，重要关系的可视化方法，图表化。我们可以通过理解知识之间的关系，通过图表的方式，将知识可视化。比如布置思维导图，饼状图等等。
以下是最近我布置的一项个性化作业：在学习完家庭成员单词之后，如果按照以往的常规作业，我可能只会布置学生回家将单词每个抄一行，加上中文。
可是，我灵机一动，家庭成员father和mother，me和cousin，sister和brother之间的关系，不如布置他们回去周末画一幅family tree的结构图吧。
周一收上来的作业，着实让人欣喜！下面附上几张学生的作品：
通过上面对《基于学习科学的高效教与学方法》的脉络性的介绍，相信您一定会认同本文的标题：学习科学，是快速提升教学能力的金钥匙！
为了能够与一线教师共同开展更为深入的研究，本课程征集自愿参加课程学习的老师，提供免费学习机会，但要求参与者按时完成所有作业（每周大约投入3-4小时）！
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