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依据脑科学原理，优化课堂教学设计近年来脑科学研究成果被应用于各个领域。
课堂教学是教师的主阵地，在新课程改革中，高效与有效教学一直作为研究的重点内容。
在课堂教育教学中如果能充分利用脑科学原理，处理好导入、新授知识、学生互动、讲练结合、巩固复习、课堂小结等各教学环节的关系，便可以让教师教得有法，学生学得轻松。
标签：脑科学；首因效应；近因效应大脑是人体中神秘而又复杂的器官。
近年来人们对大脑工作机制与潜能开发的研究越来越深入，并取得了显著的成果。
脑科学的研究成果已经广泛应用于各领域。
以便我们能够把大脑的功能在学习与工作中更好更合理地发挥出来。
作为一名教师最为关注的是如何把脑科学研究成果合理应用于课堂教学中，从而优化课堂教学设计，提高课堂教学效率，同时也让学生能够学得轻松、有效。
一、抛金砖，引良玉“良好的开端是成功的一半”。
导入是课堂教学的首个环节，这个环节是不可或缺。
虽然大家都知道导入的重要性，但在年复一年、日复一日的常规教学中，此环节往往最易被忽视或者说是教师本身懒得去想出一些有创意、能吸引学生注意力的方法来进行导人。
如果学生的思维在一节课的开始就被激活，将直接影响整节课的学习效果。
因此，导人要讲究方法，同时也要注意导入的用时。
首先，导入方法众多，较好的方式应以多样化的多媒体手段吸引学生的注意，根据教学内容并且最好结合实际或身边实例创设问题，以此激发学生的思维。
其次导人用时不宜过长，两分钟即可。
二、充分利用“首因和近因效应”脑科学研究表明，在四十分钟的教学时间里，开始的二十分钟和结束前的十分钟学生的注意力是最集中的。
这也符合心理学中的“首因和近因效应”，即第一印象与最后的印象会对人产生最主要的影响。
因此，在快速导入后应将本课最重要、最核心的内容设计在前二十分钟内解决。
在关键点的教学中教师有必要做具体而正确的指导，让学生形成正确的理解思路后，再放手进行下一步的训练。
在脑科学研究中发现，大脑中的神经树突连接通道一旦固定，其他的通路就不容易再形成，所以有的学生总是难以改正最初的错误，一犯再犯。
小学脑科学的教案教案标题：小学脑科学的教案教学目标：1. 了解脑科学的基本概念和原理；2. 掌握脑科学对学习和记忆的影响；3. 培养学生对自己大脑的认知和关注。
教学重点：1. 脑科学的基本概念和原理；2. 脑科学对学习和记忆的影响。
教学难点：1. 如何将脑科学的知识与小学课程内容结合；2. 如何培养学生对自己大脑的认知和关注。
教学准备：1. 多媒体设备及相关教学资源；2. 学生学习笔记和绘图工具。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 利用多媒体设备播放一段关于脑科学的视频或图片，引发学生对大脑的兴趣；2. 提问学生对大脑的认知，鼓励他们分享自己的想法和知识。
二、讲解脑科学的基本概念和原理（15分钟）1. 介绍脑科学的定义和研究对象；2. 解释大脑的结构和功能，如大脑皮层、神经元等；3. 介绍脑科学的一些基本原理，如大脑可塑性、左右脑协调等。
三、探讨脑科学对学习和记忆的影响（20分钟）1. 分析脑科学对学习和记忆的重要性，引导学生思考大脑在学习中的作用；2. 通过案例和实例，讲解脑科学对学习和记忆的具体影响，如注意力、思维方式等；3. 引导学生讨论如何利用脑科学的原理来提高学习效果和记忆能力。
四、实践活动（15分钟）1. 将学生分成小组，每个小组选择一个学习任务，如记忆一段课文、解决一个数学问题等；2. 学生根据所学的脑科学知识，制定学习策略和方法，尝试应用到实际学习中；3. 学生分享学习心得和体会，讨论不同策略的有效性。
五、总结与反思（5分钟）1. 学生回顾本节课所学的脑科学知识，总结脑科学对学习和记忆的影响；2. 引导学生反思自己对大脑的认知和关注程度，鼓励他们在学习中更加重视大脑的作用；3. 鼓励学生提出问题和疑惑，解答他们的困惑。
教学延伸：1. 鼓励学生自主学习和研究脑科学的更多知识，提供相关阅读材料和资源；2. 在日常教学中，适时引入脑科学的原理和方法，帮助学生更有效地学习和记忆；3. 定期组织学生分享他们在学习中应用脑科学知识的经验和成果，激发他们的学习兴趣和动力。
课时：2课时年级：八年级教材：《脑科学》教学目标：1. 让学生了解大脑的基本结构和功能。
2. 让学生了解脑科学的研究方法。
3. 培养学生的科学素养和探索精神。
教学重点：1. 大脑的基本结构和功能。
2. 脑科学的研究方法。
教学难点：1. 大脑神经元的结构和功能。
2. 脑科学的研究方法。
教学过程：一、导入1. 教师提问：同学们，你们知道大脑吗？大脑有什么作用？2. 学生回答，教师总结：大脑是人体的中枢神经系统，负责控制人体的各种生理和心理活动。
二、新课讲授1. 大脑的基本结构和功能（1）教师讲解大脑的基本结构，包括大脑皮层、脑干、小脑等。
（2）教师讲解大脑的主要功能，如思维、记忆、感知、运动等。
2. 脑科学的研究方法（1）教师介绍脑科学的研究方法，如脑电图、功能性磁共振成像等。
（2）教师讲解这些研究方法的基本原理和应用。
三、课堂练习1. 教师提问：请同学们举例说明大脑的哪些功能？2. 学生回答，教师点评。
四、课堂小结1. 教师总结本节课的主要内容：大脑的基本结构和功能、脑科学的研究方法。
2. 教师强调：大脑是人类智慧的源泉，我们要关注脑科学的发展。
五、课后作业1. 查阅资料，了解脑科学的研究进展。
2. 思考：脑科学的发展对我们有什么意义？教学反思：1. 本节课通过讲解大脑的基本结构和功能，让学生对大脑有了更深入的了解。
2. 在介绍脑科学的研究方法时，教师结合实际案例，使学生对这些方法有了更直观的认识。
3. 通过课堂练习和课后作业，提高了学生的实践能力和探索精神。
备注：本教案可根据实际情况进行调整和修改。
幼儿园脑科学训练教案一、背景介绍。
随着脑科学研究的不断深入，人们对幼儿教育的认识也在不断更新。
幼儿期是大脑发育的关键时期，因此如何进行科学的脑部训练，对于幼儿的成长至关重要。
本教案旨在通过脑科学的理论指导，结合幼儿园教学实践，为幼儿园教师提供一套科学的脑部训练教案，以促进幼儿的全面发展。
二、脑部发育的特点。
1. 大脑发育的阶段特点。
大脑的发育经历了从出生后的快速发展到儿童期的成熟阶段。
在幼儿期，大脑的发育速度最快，神经元的连接不断增加，形成了大脑的基本结构。
因此，幼儿期是大脑发育的关键时期，也是进行脑部训练的最佳时机。
2. 脑部训练的重要性。
科学的脑部训练可以促进幼儿大脑功能的发育，提高幼儿的认知能力、学习能力和创造力。
通过脑部训练，可以激发幼儿的潜能，培养幼儿的自信心和独立思考能力，为他们未来的学习和生活奠定良好的基础。
三、脑部训练的方法。
1. 视觉训练。
（1）视觉刺激。
通过给幼儿提供丰富多彩的视觉刺激，可以促进幼儿的视觉感知和空间认知能力。
教师可以设计各种视觉游戏和活动，如找颜色、找图形、拼图等，让幼儿在玩中学习，提高他们的观察力和注意力。
（2）视觉记忆。
视觉记忆是幼儿认知能力的重要组成部分，教师可以通过布置各种视觉记忆游戏和任务，让幼儿通过观察和记忆，提高他们的记忆力和思维能力。
2. 听觉训练。
（1）听觉刺激。
音乐是幼儿听觉训练的重要途径，教师可以通过播放音乐、唱歌、故事讲解等方式，给幼儿提供丰富的听觉刺激，促进幼儿听觉感知和语言发展。
（2）听觉记忆。
教师可以设计各种听觉记忆游戏和活动，让幼儿通过听觉刺激和记忆，提高他们的听觉记忆能力和语言表达能力。
3. 运动训练。
（1）大肌肉运动。
大肌肉运动可以促进幼儿的肢体协调能力和空间感知能力，教师可以设计各种大肌肉运动游戏和活动，如跑步、跳跃、爬行等，让幼儿在活动中锻炼身体，促进大脑的发育。
（2）小肌肉运动。
小肌肉运动可以促进幼儿的手眼协调能力和精细动作能力，教师可以设计各种小肌肉运动游戏和活动，如描画、剪纸、拼图等，让幼儿在活动中锻炼手部灵活性，促进小肌肉的发育。
北京市北外附属外国语学校教师专业提升委托培训材料第九期基于脑科学的课堂教学中国教师杂志社2014-10-28从古至今，人们始终对脑投入较大的研究力度，特别是20世纪80年代之后，研究脑成为最富有挑战性的一个研究话题，吸引了众多领域的各位研究者的注意，愈演愈烈，研究成果也不断涌现。
且伴随神经影像技术，尤其是脑成像技术，如正电子断层发射扫描（PET）、脑磁图（MEG）、光学成像（OT）等的进步与应用，再加上人们在脑科学领域的不断研究，人们逐渐地发现脑与教育、教学存在着密切的关系，尽管这一关系如何界定并不是很清晰，但是它也指出了教师的课堂教学活动应关注学生的大脑，要利用学生大脑发展的关键期或敏感期，要重视其具有的可塑性，遵循大脑这一复杂系统自身的生理特点，进行有针对性的教学。
因此，这就需要教师要更好地掌握学生课堂活动的大脑运作情况，自觉地将脑科学运用在课堂教学实践中，为学生提供合适的教学内容与刺激，充分利用学生课堂活动中的大脑关键期，提升教育教学的质量。
一、脑科学脑科学是探究脑与心智现象、规律的一门科学。
大脑就是一个比较复杂的系统，控制人们身体的各项机能，存在学习、记忆、认知、思维、语言等能力，而脑科学研究的主要层面集中在探测、认知、保护、开发与仿造大脑等。
基于脑科学的课堂教学，实际上就是基于大脑的发展规律实施教育活动，也就是基于脑的教育，或者基于脑的学习。
20世纪70年代晚期，基于脑的教育出现，其主要目的是为了在教育活动中应用相关大脑学习的脑科学研究经验。
20世纪80年代早期，列斯力·哈特第一次给出“基于脑的学习”这个词语，将教育分成“与脑兼容的”、“与脑对抗的”两种1。
他指出，学校教学的效果不明显主要是由于学校并不清楚突触和神经递质的化学组成，并未将脑看成学习的器官，让教育和环境切合大脑的结构。
基于脑的教育，主要指的是认可大脑具有进行意义学习的规律性，教师要按照大脑的自然学习规律进行课堂教学，因此，教师要认识大脑的学习规律，研发适合学生大脑发展的课程与教学内容，让学生拥有和脑加工相符的学习时机，开发满足脑的教育条件。
二、大脑发展关键期或者敏感期脑科学和教育之间存在的联系，变成当前教育学界研究的重点问题。
明确大脑的运作机理，研究各种教育与学习形式在大脑结构和功能可塑性上的主要价值，这会给教师教学与学生学习效率的提升、各类学习和认知难题的处理提供有效的方式。
脑科学的研究成果指出，大脑发展阶段，具有一系列的发展关键期或者敏感期，这些都可以叫做学习关键期2。
这一关键阶段的教学对学生各方面能力的培育至为关键，也有脑科学研究将这一学习关键期看作是学生个体发展阶段的“机会之窗”。
20世纪60年代，戴维·休伯尔等依据视觉剥夺实验的结论提出大脑发展关键期这一概念3，研究指出，把才出生一段时间的小猴子或者小猫借助外科手术的方式将眼皮缝上的话，几个月再打开，就会发现它们不能得到视觉信息，虽然这些动物的眼睛在生理层面正常，并且这些最初被剥夺视觉经验的动物的视皮层的机构也和其他的动物不一样。
基于此，休伯尔等指出视觉机能存在发展关键期。
而且，众多的脑科学研究者也开始研究大脑发展的关键期，获得了较大进步，得出比较一致的结果，认为大脑的不同功能的发展存在不同的关键性。
一些能力会在大脑发展的敏感阶段易于得到，例如，人们视觉能力的发展关键期是在幼年，而1雷纳特·N·凯恩,等.创设联结:教学与人脑[M].吕林海,译.上海：华东师范大学出版社,2004.2陈建华,刘丹.当代脑科学视野中的儿童学习关键期研究及其启示[J].外国中小学教育, 2008 (1).3王薇.基于脑科学的小学古诗课堂教学实践研究[D].华东师范大学,2010.对于语言学习而言，幼年则是音韵学习的关键期，约在16岁之前是语法学习的关键期。
而且，这一时期的神经系统存在较大的可塑性，发育速度也比较迅速，这一关键期结束，大脑的可塑性和发育速度都会遭受较大影响。
并且，个体存在一定的差异性，使得大脑的不同功能的发展关键关键期并不一定相符，彼此之间存在一定的差别，在大脑的发育上也存在一定的不均衡性4。
敏感期的概念主要是基于关键期这一概念而出现的，因为关键期概念的出现最早是源于对动物的探究。
最初通过对动物视觉的研究指出，假如将刚出生的动物的眼睛蒙上，这一初期的视觉剥夺会在很大程度上干扰其视觉皮层的神经联结，有时可能在今后的一段时间中不能发挥视觉功能。
基于此，一些学者给出了关键期的概念，认为大脑发展具有关键期，假如没有很好地利用这一关键期，就会对有关的认知发展产生无法弥补的影响。
然而，最近几年的神经科学试验指出，虽然一些关键时期脑对一些刺激较为敏感，但是并非是错过这一阶段，有关的认知功能就不会获得正常运作，仅仅是大脑在这些关键期时会对一些刺激较为敏感，即存在大脑发展的敏感期5。
在敏感期时，大脑对一些类别的刺激较为敏感。
而且，现在的神经科学试验指出，语言学习与运动能力的获取或许都具有敏感期。
假如人们对这些能力的获取处于敏感期中，就会易于得到，而一旦错失这一敏感期，虽然会拥有这些能力，但相对而言难度系数会增加。
大脑发展不管是具有关键期，还是敏感期，其实都在说明某些能力的获取存在最佳时机，如果能够抓住这一最佳时机，进行必要的刺激，就会有事半功倍的效果，反之，错失这一最佳时期，不但可能会事倍功半，还可能会出现认知发展滞后的情况。
这就为当前教师课堂教学提出了新的机遇和挑战。
机遇是：教师可以掌握并利用大脑发育的关键期与敏感期，知道其起始周期、持续期限、表现方式等，在课堂教学活动中利用这一关键期或者敏感期，使得学生的视觉、语言、听觉等能力可以及时地得到发展，开启“机会之窗”，让学生大脑的各项功能得以开发。
挑战是：教学如何在教学过程中把握这一关键期或者敏感期，避免在大脑在敏感期不能被合理地利用，或付出不必要代价。
例如，语言学习的关键期或敏感期主要是在婴幼儿或者儿童阶段，这一时期要给他们较多的言语刺激，对他们进行语言训练。
在进入学校接受教育之前，儿童的学习基本上是在和其父母、伙伴的平常交流与游玩中完成的，所以，早期教育阶段，父母要让孩子有和其他小朋友沟通与交流的机会，实现社会互动，这样促进儿童认知和社会性的发展，促进大脑神经元间联结的出现。
此外，大脑也具有可塑性。
大脑作为一个比较复杂的系统，处于动态发展的状态，由于学习、训练、经验等因素的作用，其皮层会发生结构改变与功能重塑，即为大脑具有了可塑性。
而且，认知神经科学试验指出，幼儿的大脑具有可塑性，其实成年人、老年人的大脑也具有可塑性，这说明大脑可塑性存在于个体的终身，仅仅是在不同时期大脑各个区域的可塑性存在一定的差异而已，对人们终身教育提供了脑科学层面的一个重要依据。
如何将脑科学研究和教育教学实践结合起来，将脑科学的研究成果应用到教育活动中，这是众多在脑科学与教育科学研究领域的专家学者孜孜以求的目标。
美国加利福尼亚州立大学雷纳特·N·凯恩教授及其丈夫杰弗里·凯恩及密西西比州立大学杰夫利·A·拉科雷博士是脑科学研究中教育科学领域的代表性人物，他们整理出了脑学习的12条原则（见表1）6。
这一脑学习的原则较为全面、深刻地阐述了脑的学习本质，基于生命系统这一中心，使得身体、智力与大脑构成一个动态的有机体。
4徐崇文.学习理论与学习潜能开发中小学教师读本[M].上海:上海三联书店,2006.5王亚鹏,董奇.基于脑的教育:神经科学研究对教育的启示[J].教育研究,2010(11).6约翰·D·布兰斯福特,等.人是如何学习的[M].程可拉,等,译.上海:华东师范大学出版社,2002.表1 脑学习的12条原则三、课堂教学研究大脑是一个比较复杂的系统，是脑科学研究的重要对象，也是学生学习的重要生物载体，大脑发展存在一定的关键期或敏感期及可塑性，教师在教学的时候可以充分利用这一大脑生物机能，针对学生大脑处于的不同阶段，有目的性地实施教学活动。
而且，我们也可以说教师课堂教学存在一定的关键期，也就是说将课堂教学时间划分成不同的阶段，根据各个阶段其自己的特色与学生大脑情况特点，遵循大脑发展状态进行教学设计，充分利用这一脑科学知识，将所有的课堂时间给予充分的利用，从而提升学生学习效率。
基于脑科学的课堂教学，主要是基于脑科学和认知科学的理论与知识体系，全面掌握大脑发展和认知活动规律，将较好地推动学生学习和发展当作目标，有效地分配教学内容、教学方法、教学过程与教学评价形式等教学要素，让所有学生不但能够拥有知识、提升能力、获取情感，还要让他们能够学会学习，潜能得以开发。
并且，从20世纪90年代末，神经科学研究领域有了较大进步，人们逐渐重视神经科学和教育、教学活动间的关系，虽然不同的研究对此拥有不同的态度，或乐观，或质疑，但基于目前的研究而言，学界已经出现了神经教育学这门学科，且从单纯理论研究渐渐地发展为具有全新研究面貌的领域，在许多地区，如美国、日本、欧洲设立了有关神经教育学的研究机构或者研究中心。
有学者指出，经过心理学者不断地研究与探索，认为45分钟的课堂教学中，学生生理与心理情况能够划分成5个“时区”，即启动区、兴奋区、调试区、回暖区与终结区，见图1，能够集中学习的“时区”主要是兴奋区、回暖区和终结区7。
因此，教师课堂教学时要尽可能的将兴奋区的时间延长，全面运用这一“时区”进行课堂教学，将课堂主要内容教给学生，较好地让学生了解本节课的学习重点与难点。
并且，回暖区时，教师要侧重课后练习的解答与内容提升或深化，会更好地促进学生掌握学科知识，以便能够很好地运用。
7武小鹏,张怡.基于脑的课堂教学分区研究[J].教育研究与评论·中学教育教学,2014(6).图1 学生生理与心理情况划分的5个“时区”1.课堂启动区（0—5分钟）这一阶段，教师的主要目标是要将学生的注意力从课件转向课堂。
经过课间10分钟的休息，每堂课上课前的5分钟，学生的身心基本上都是一种轻松愉快的，相应的，大脑也处于放松状态，思维游离于课堂之外。
1）呈现课堂教学目标托尔曼的“认知地图”理论认为，基于以往经验在大脑中形成了一些类似现场地图的模型，他将白鼠进行迷津学习的活动当作认知学习，指出白鼠能够发现食物的位置，并不是简单地进行左右转动，并将其联结，而是在走过这些路以后，这些白鼠把迷津道路内的一些特点，如活动方向等看作是符号标识，借助对符号间存在的联系，如工具—目标—联系等进行分辨，得到迷津道路的总体概念，形成认知地图。
因此，教师可以利用这一时期，将本堂课的教学目标展示出来，让学生已有的经验与当前要学习的内容形成一定的认知冲突，对学生给予鼓励，让其认真学习，以期获得更大的收获。
