脑科学应用于思政课教学的必要性及局限性

缪文思

摘要：基于实证研究的脑科学，可以为思政教育提供客观、可重复的生理数据，推动学科的科学化发展。将脑科学成果应用于教学实践的必要性在于，它既可以完善思政教学内容，又有助于改善教学环境，还有益于改进教学方法。但当前，脑科学应用于思政教学实践还存在一些局限：一方面，脑科学自身发展不充分;另一方面，思政领域缺乏具备脑科学知识素养的思政教育人才队伍，跨学科研究不足。这正启示了学科未来的发展方向。

关键词：脑科学 思政教学 必要性 局限性

中图分类号：G711  文献标识码：A  文章编号：1009-5349（2020）18-0027-03

伴随研究技术的突破，人类对大脑活动的认知进入了新阶段，大量脑科学成果涌现。广义的脑科学是指研究大脑结构与功能的科学;它与心理学、语言学、认知神经科学、人工智能等学科密切联系，是一门综合性极强的学科。

著名的凝聚态物理学家安德森曾指出，不同学科存在着层级差的特点，例如社会科学受制于心理学，心理学受制于生理学等。以脑科学的视角分析作为社会科学的思政教育，实际是从一个更基础的角度剖析思政教学过程。脑科学立足于实证研究，可以为思政教育提供客观的、可重复的生理数据，提供全新的研究视角。因此，本文尝试将脑科学与思政教育相结合，探讨脑科学应用于思政教学的重要性和遭遇的困难，为提升教育质量和效率助力。

一、脑科学应用于思政课教学的必要性

将脑科学应用于思政教学，以跨学科的视角，更好地构建思政教学的教育内容、教育方法和教育环境，切实提高思政教学的质量和效率。

（一）有助于设置更合理的教学内容

脑科学的理论成果不仅可以为思政教学内容的改进提供证据支持，其本身也应作为思政课堂的教学内容，完善教学内容体系。

1.运用脑科学成果完善思政课程设计

思政教学主要目的在于对学生正确的世界观、人生观、价值观的引导，诸如理想信念、政治信仰、道德等。传统思政课程一大问题在于将课本的价值观体系内容当成学科知识讲授，枯燥乏味。来自脑科学的研究成果为此提供了新思路。

以道德为例，根据现有研究，人们进行道德判断时，情绪加工的相关脑区会在道德判断中被不同程度地激活。在常见的道德两难困境判断中，那些引发真实效果的道德判断会比一般简单假设的道德判断引起更多的情绪体验。

这些研究无疑说明，在涉及道德等价值观教育时，教学的重点应放在激发道德情感，而不是提高道德认知方面。因此，在实际教学中，应当减少对道德理论的灌输，更多地运用案例、情景模拟等方式，激发学生同理心，引发情感共鸣，最终实现教学目的。这对修正思政教学内容有积极意义。

2.把脑科学成果直接作为思政教学内容

脑科学的研究成果不仅可以支持思政教学改革，更应该被引入课堂，以提高学生的综合素质。

越来越多的神经科学研究证据支持“双加工理论”：大脑运作可分为两种不同的认知过程。类型一的认知加工模式又称为自动化加工，这种加工计算负担小，执行迅速，不干扰其他任务;类型二加工又称为控制加工，加工速度慢，占用资源多。对比二者，类型一加工模式赋予人类更好的适应性，因此它是人类信息加工的默认方式，也使我们的大脑有了“认知吝啬鬼”之称。

大脑的这种认知偏好，使人们在现代化生活中显得“不智”。假新闻利用大脑喜欢直觉判断的特点，只需对信息的陈述方式稍加修改或者添加一些可信度高的图片，就可以使这些信息看起来“熟悉”且流畅，让不善于深入思考分析的人轻易接受。这样的认知陷阱，很多高智商者也难以避免。

因此，在课堂上有必要将这些大脑认知原理、认知机制等成果直接向学生展示，提醒学生在现代信息社会，要尽量避免直觉、本能的类型一加工，更多地运用分析性、反思性思維，即类型二加工。提高信息甄别能力，提升信息素养，这是当代思政教学的重要内容。

（二）有助于创建更科学的教学环境

教学环境是教育过程中依赖的自然与社会环境，它既包括硬性的物理环境，也包括软性的精神环境，即课堂氛围。

1.运用脑科学成果改善教学环境

教室的光线是影响学生学习的重要因素。根据神经科学的研究，光线越黑暗，松果体越容易分泌褪黑激素，会促进睡眠的发生。因此，课堂上必须保证充足的光线照射。

有条件的情况下，应该多采用天然光。根据研究，户外的自然光比室内光照数量多40—200倍。在阳光照射的教室里，学生成绩比在全人工光线照射教室的学生的成绩高出5—14%。

此外，脑科学的研究成果表明，大脑的注意机制易受环境新异性的影响。在单调的、静止的环境中，人很难保持注意;因此，可以通过适当改变学生的座位、调整教室的陈设等，引起学生的注意。

2.运用脑科学成果改善课堂氛围

在有关情绪与注意的研究中我们发现，注意对情绪性内容有加工偏向，即情绪性的信息往往比一般信息能获得更多的注意，占据信息知觉的优势地位。另外，有关情绪与记忆的研究也证实了，情绪性刺激比一般刺激更具有记忆优势。这无疑在提醒思政工作者，课堂应时刻保持积极的情绪氛围。

首先，课前或课间播放相关音乐或视频，调动学生情绪。有研究发现，视频诱发情绪的成功概率竟达到100%。音乐在启动情绪方面持续的时间长，音乐与情绪高度一致，实验效果好。因此，在课前播放有相关的视频或音乐，容易唤醒学生的积极情绪，为课程内容做铺垫。

其次，课堂上运用语言的艺术，维持轻松愉快的教学氛围。鼓励学生参与课堂，对学生的发言做更有针对性的正面评价，刺激大脑多巴胺的分泌，提高教学效果。

（三）有助于提出更有效的教学方法

脑科学有关感知觉、记忆等方面的研究，为思政教学找寻更有效的教学方法提供了实证依据。

1.提供多感觉系统刺激的教学活动

多感觉信息整合理论是当前神经科学研究的热点。它指人将来自不同感觉通道的信息整合为统一的、连贯的、稳定的单一多感觉事件。多感觉信息整合具有反比效应，每个感觉通道刺激越微弱，信息整合的效果反而越好。此外，多感觉整合对刺激的空间耦合性和时间同步性特点，意味着不同感官刺激只有在空间相近或时间趋于同步时，信息整合才能取得最好效果。

这些研究成果表明，思政教学设计时，必须尽可能同时提供多感觉通道的刺激，这才能有效提升教学效果。

首先，在教学资源的选择上，调动多感官刺激。多运用图表、图片、视频、实物演示等，丰富视觉、听觉、触觉等感官刺激。

其次，在教学方法上，采用互动式教学，鼓励学生深度参与课堂。游戏互动式教学，效果突出。笔者曾在讲授“人类命运共同体”“合作共赢”理念时，设置了红黑博弈的游戏环节，通过游戏互动使学生切身体会“合作”带来的“共赢”。

2.建构以问题为导向的教学过程

记忆过程涉及记忆的编码、储存、保持和提取的过程。每个环节对思政教学都有重要意义。

以记忆的存储为例，弗瑞斯1975年的研究揭示了，不论是提出问题还是解答问题，带着问题学习均有助于记忆。罗斯考夫的研究则说明，通过问题复习刚阅读完的文章比带着问题学习更有效。这启示教师应在设计教学时突出问题导向。

再如，神经科学已经证实了，纽厄尔和罗森布鲁姆提出的学习幂定律的理论，即当记忆得到锻炼时，它的强度会以幂指数形式增加。这启示教师教学重点问题时，应让学生反复练习，增强记忆强度。首先，新内容开始前，以问答形式回顾上一节课内容。在学生回顾时注意引导，使学生回忆更多细节，提升记忆效果。其次，开始新课时，以相关问题导入。设置与学生实际生活联系密切的情境，提出有价值的问题，要求学生回答。这样，一方面可以了解学生的知识准备情况，另一方面可以为最后课堂小结铺垫。最后，课程结束时，测验学习效果。对照课前提问，再次梳理内容。以小测的方式帮助学生巩固记忆。

二、脑科学应用于思政课教学的局限性

（一）来自脑科学理论研究的局限

當前脑科学发展虽有巨大突破，但在研究方法、研究技术等方面仍有自身局限性，这为其在思政领域的应用带来挑战。

首先，从研究方法看，脑科学主要采用的是实验室研究，通过操纵研究变量，严格控制其他变量，进而取得研究成果。现实的教育环境复杂多变，变量难以控制。另外，实验室研究依赖专业的设备，受试者数量也极为有限，有时甚至需要将受试者固定在仪器中完成测试。这些与实际的教学过程相去甚远。

其次，从现有的研究技术看，主要依靠脑电图（EEG）、脑磁图（MEG）、正电子发射断层扫描（PET）、功能性磁共振成像（fMRI）和经颅磁刺激（TMS）等，每种技术在空间和时间分辨率上各有局限，且难以作因果判断。而教学活动需要对学生的心理和行为做因果解释，这样才能促进学生转变与发展。

最后，从现有的研究成果看，大多数的认知神经科学研究主要着眼于相对简单的认知任务，涉及复杂认知的研究成果较欠缺。

正因如此，一些神经科学家并不看好脑科学在教育领域的应用。这些源于学科自身的瓶颈，严重制约着脑科学在思政领域的理论研究与实践应用。

（二）来自思政教学实践的障碍

尽管学界在2016年便有学者提出，将认知神经科学与思想政治教育相结合，以推进“人们在人生观、世界观和价值观领域相关问题的脑机制研究，探究其形成的认知规律”。总体来说，当前理论界关于脑科学与思政教育的跨学科研究处于初始探索阶段，未形成完整体系，脑科学在思政教学的应用也较保守。

一方面，可能源自“学科鸿沟”过大。作为自然科学的脑科学与作为社会科学的思政教育学科差异明显，脑科学“昂贵”的研究方法，限制了其在思政教学的“大范围”应用。脑科学的成果无法直接服务于思政课教学。

另一方面，缺少具有脑科学知识素养的思政教师队伍。脑科学是一门新兴科学，鲜少有思政教师接受过专门的脑科学的教育或培训，理论知识欠缺，实践应用更无从谈起了。推动思政教学改革，迫切需要在为思政教师队伍普及脑科学知识，提高科学素养。

三、脑科学应用于思政课教学的未来展望

大脑是人类学习思考的生理基础。从这一角度看，教育是建构大脑的活动。脑科学的发展对思政教学改革的作用如同新科技对工业革命的影响。尽管脑科学的应用对思政教育有巨大价值，但当前仍有众多局限与不足，这正启示了学科未来的发展方向。

首先，学科融合发展的前提是各学科自身的长足发展。因此，应寄希望于脑科学以新的研究视角、研究方法等推动自身的发展，进一步拓展学科边界，挖掘理论深度。

其次，“实验室”与“教室”场景巨大的差异性，说明脑科学的成果无法直接转化为教学行为。这不是对跨学科研究的否定，而是证明其中需要“转化过程”，即将脑科学的成果吸收后，转化为教师的“教学理念”，为教学设计策略提供依据。

再次，强调脑科学在思政教学的应用，并不是将研究范式、研究方法等照搬到思政领域。思政教育仍应借鉴脑科学的研究方法技术等，它提供了微观化的视角。但同时，由于教育的特殊性，仍不能放弃对学生的心理和行为的宏观层面的研究。运用微观、宏观等不同层面的研究结果交叉验证，才能弥合“学科鸿沟”，真正促进教育的科学化。

最后，重视跨学科建设，须加强人才队伍建设，使这支队伍既具备脑科学的高理论素养，又具备丰富的一线教学经验。应注意的是，在普及脑科学知识时，一定要深入研究、系统学习脑科学的理论体系。在脑科学发展的早期，一些脑科学成果被过分解读而形成“神经神话”，如“大脑只开发了10%”“左脑人”和“右脑人”等，至今仍在传播，危害极大。

因此，思政教师在学习脑科学理论时，一定要细心考察研究本身是否有缺陷，研究结论的推导是否合理等问题，避免一知半解、以偏概全，带来教学应用的反效果。唯有如此，才能真正贯通脑科学和思政教育，推动教育科学化发展，最终实现教育目标。

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责任编辑：赵世鹏