【摘要】脑科学的发展为学生自主思辨能力的培养提供了新思路。在语文课堂教学中，可以充分利用脑科学成果，引导学生在独立思考和讨论交流中主动建构知识、提升思维能力。通过语文课堂教学实践，探讨教学中如何利用脑科学理论引导学生进行自主思辨。文章通过对脑科学视域下学生自主思辨能力发展的内涵分析，结合具体的案例，探究基于脑科学视域下小学自主思辨培养教学策略。

【关键词】脑科学；学生；自主思辨；教学实践

一、明晰传统教学模式下学生思辨能力培养的问题分析

（一）思维固化，缺乏自主性

传统的教学模式下，单向度知识传递，使学生的思维日渐固化、僵化，甚至养成倚重“权威结论”的习惯，让学生遇到具体问题不能自己从文字中探索发现文中蕴含的感情和创作逻辑，只等老师给出答案。

（二）思辨能力不足，缺乏深度

传统教学对课堂教学讲授内容过重的知识传授，造成学生留给思维的空间和时间很短，致使小学语文课堂教学时课堂只关注课堂教学目标达成，把学习任务完成的情况作为判断课堂教学质量的高低，在这样的课堂教学设计下很难让学生思维真正产生。以识字写字、背诵课文为主的语文课堂教学总是让学生一步一步紧跟老师思路。

（三）情境创设单一，缺乏多样性

传统的教学情境创设，大多拘泥于教材文本情境或者简单的生活再现，往往是教学知识“讲解”的“静态背景”而已，如小学语文教学中讲寓言故事就是读故事本意，理解表层之意；学古诗时的情境，多数都是诗人的生平或创作背景等等，没有贴近学生的现实生活体验的丰富多彩性和波澜起伏，缺乏变化和多元性，难以激活学生的探究欲望。

二、探索脑科学视域下学生自主思辨策略的深层含义

（一）脑科学视域下学生自主思辨策略的研究来

1. 科学视角：行为实验与脑电技术的融合

科学的角度上，脑科学研究证明了学生自主思辨策略的可探求性；而行为实验作为其中一种研究范式，则通过对学生的某一项思辨任务行为进行观察和记录，来探究学生思辨时使用了什么思考方式、使用得怎么样等信息，并以此对思辨的过程与结果进行全面地总结，是了解学生的思辨模式的一种有效方法，也为提升学生思辨能力提供了根据。

与此同时，脑电技术的融合对学生思辨过程认识更加深刻，运用脑电实时监测工具对学生思辨时的大脑的脑区激活和脑区间的交互作用情况进行监控，并能揭示出在思辨的过程中的大脑动态变化，根据学生的思辨特点为其制定合理的思辨自主学习策略。

2. 教育视角：学生自主学习过程中的思辨需求

学生自主学习离不开自主思辨，学生的思辨需求驱使他们提问、反问、深思，这也是学生一遍遍地探究的过程，是学生一次次尝试将疑问转化为自己想明白的问题的过程。自主学习的过程就是自我思辨的过程，只有独立思辨才能使问题迎刃而解，才能学会寻找问题的答案。学生的思维活动促使他们发现问题后主动去寻找答案，从而使自身的认知得到发展。从教育角度看，论述学生自主思辨策略的形成与发展，有利于培养学生的自主学习能力与创新能力。

3. 课程视角：教学内容与评价体系的协同重构

从课程角度培养学生自主思辨能力就需要进行教学内容与评价的重组重构，在传统课程中大部分是以传授知识为主要教学任务，文本阅 了解决该学习任务而设立，并没有赋予学生学习的过程性任务，因而难以发展学 文变多文，例如单一文本的扩面至群文的关联整合；设置开放型议题，让学生比较质疑、探究论述，这样有助于不断培育学生自主思辨能力。

（二）脑科学视域下学生自主思辨策略的研究价

1. 揭示思辨机制，促进自主学习动力

基于脑科学研究的学生自主思辨策略价值在于揭示思辨机制、激活自主学习动力。通过对学生的思辨过程及思考方式与方法的学习、挖掘，更好地了解学生如何运用自己的思维开展思考活动的过程。正确认识到学生思辨的重要性并对其思维方式方法加以有效的改良与改进，只有培养好学生思辨能力，才能有效激发学生的自主学习动机，使其更为积极主动地参与到学习中。

2. 深化认知理解，提升思辨能力

基于脑科学视域下开展的学生自主思辨策略研究也有助于进一步认知理解，增强思辨能力。通过观察在思辨时学生脑部相应区域的激活状况及不同脑区间存在的互动与联系，并且对学生的思辨过程进行记录以及对其思辨能力进行评定，从神经角度出发获得更加精确的衡量标准，通过观察脑电波等有关信息来分析学生思辨的过程并从中判断学生思辨能力，针对学生思辨的过程提出改进更加高效科学的思辨策略，充分发挥学生认知资源并正确选择合理有效的思辨策略，加强学生思辨能力建设。

从《王戎不取道旁李》一文来看，可通过脑科学研究的方法考察学生对王戎为何不摘树下李这一故事的理解情况，通过行为实验与脑电相结合的方式观察学生头脑中思考问题的过程与解决方式以及大脑运作的过程与机理，依据测试数据和观察数据得出有关学生思维推理方式结论，这对进一步探究学生思辨机制、并提出适合学生的思辨教学指导策略都具有重要作用。

3. 优化教学实践，推动教育模式革新

立足于脑科学研究视域下学 辨策略的研究，对于促进教育实践创新有着直接性指导意义。通过运用脑科学研究的结果，教师 动特征，创造性地开展有针对性的教学策略。如借助脑电测试 而多子，此必苦李”进行逻辑推理，学生前额叶皮层和 此设置多层次的问题串，从要求对原文复述、对王戎的推理作出判断、创设情境 在道边而多子，此必苦李”的推理论证方式三个梯度带领学生逐级激活与逻辑分析，提高学生的逻辑思维水平。

三、实践脑科学视域下学生自主思辨策略的路径分析——以《王戎不取道旁李》为例

（一）基于行为实验，观察学生思辨行为的动态变

1. 实验设计：设置思辨情境，记录学生行为反应

了解学生的思辨行为是在不断变化的，想做到有针对性地提出教育方法或手段就必须准确把握学生的思辨行为是如何演变的过程。为此设计了一系列行为实验，以便在设置模仿思辨的情境下观察、记录他们的行为，从而找出学生的思辨策略差异。

选取《王戎不取道旁李》为思辨情境材料，创设情境时借助多模态的方式进行表达。让学生四至六人一小组，围绕议题围坐在一起开展讨论，教师作为观察员，用行为观察记录表记录学生在活动 40 分钟内的话语、身体姿态和面部表情等行为表现，并使用两台摄像机分别从不同的角度进行全面录制，便于之后更细致的剖析观察学生的思辨行为。

2. 数据分析：解读行为模式，揭示思辨策略差异

数据的分析阶段采取质性研究方法，解读收集到的行为模式，在此过程中组建 2 名心理教师与 3 名一线教师组成的分析团队，运用三角互证法保证分析正确性。

我们发现，学生的思辨策略各不相同，有些学生习惯于直接给出答案，几乎不考虑思辨的过程；有些学生能提出很多假说并运用推理加以检验，思辨过程比较丰富、全面。这就造成不同学生解答同一道题的答案和灵活度、创造性有所差别。例如：当学生回答“王戎为什么不去摘道旁李”时，一部分学生直接回答：“因为李子是苦的。”通过行为编码可以发现此类学生在回答问题的过程中仅发问 2—3 次，没有提出过质疑，也没有过反驳。还有一些学生会将理由讲得更加全面，并且此类学生的讨论次数较多，在讲解此题时会多说几次自己的观点，提出至少三个以上的假设，能利用同伴对话的方式将自己的逻辑闭环建立完成。这体现了学生的不同思辨水平，也为以后的教学提供了必要的思路。

3. 策略提炼：构建分层引导框架，优化思辨指导方案

基于行为实验数据发现的不同学生思辨策略差异特点，提炼出分层指导框架精准施策，聚焦于“直接给出答案，欠缺思考”类学生的“问题支 即 由老师借助问题梯度链：王戎看到什么→王戎知道哪些现象和李子的关系→王戎有其他方式来判 此李子吗？等问题串联，让学生从浅到深、由表及里地思考推理其中。让学生逐步领略现象分析 J_-> 逻辑推理-> 推理验证的过程。

（二）运用眼动技术，追踪学生思辨过程中的视觉焦

1. 眼动记录：捕捉学生在阅读材料时的视觉轨迹

眼动技术是一种近来发展起来的方法，通过眼动仪可以知道人的视线经过什么地方，由此便能掌握人们关注的位置，便于进一步了解人的注意力或认知过程。为了解决如何测量学生阅读过程中思辨的侧重点和深度的问题，在此次研究中，使用了高精度眼动仪（采样率为120Hz），对一名学生读《王戎不取道旁李》的过程进行了跟踪拍摄。

数据分析主要注意三个方面：一是注视时长，对于重点句子“树在道边而多子”的注视时间超过3 秒并伴有回视则有可能代表其集中精力思考逻辑上的自相矛盾；二是注视顺序，在学生视线下先看到的是故事背景描写还是直接把注意力放在故事所涉及的判断条件上可以用来推断其进行思维活动的信息处理方式；三是 AOI 划分，即将本文划分为人物对话、环境描写、推理结论等多个区域，并统计其在对应区域上的注视比列，可以看出学生在意动上有所偏好，例如一些思辨性较强的学生会更为青睐推理结论区域，其注视占比可高达 45% 且呈现一种“背景 - 矛盾点 - 结论”的先后顺序，但也有不少思维水平较弱的学生出现随机浏览的状态。因此，以这种方式可以将学生对于不同信息的关注情况分析清楚，并可通过搜集和分析这样精确的数据以准确抓住学生的视觉焦点进而进一步解构其视觉轨迹和思辨深度的关系。

2. 焦点分析：探究视觉焦点与思辨深度之间的关系

聚焦分析结果发现，学生的视线焦点集中在故事性的事件上，具体是王戎做了什么、李树处在什么位置和李子是什么样的，这也是学生需要知道的重点信息。同时思考能力强的学生在阅读的过程中会更多的回头重新检查曾经看到的内容，同时也可能借助前后比较来进行相应的判断，最终把最想要的信息判断出来。

（三）结合脑电和近红外光学成像，深入探究思辨的神

1. 脑电监测：分析思辨过程中大脑活动的电位变化

脑电监测可以检测人脑在处理信息的时候神经元的电位变化，这就是人们处理信息的时候的大脑活动方式。《王戎不取道旁李》读思辨的过程，把学生接触故事、理解故事、质疑问难、有理有据说理，得出自己的结论的整个过程采集下来，利用脑电技术来追踪学生不同学习阶段的状态变化情况。

通过脑电数据分析发现，学生的脑电波状态会在思辨的过程当中发生较为明显的变化，当学生初次接触到故事并尝试去理解这个故事的时候，他们大脑的 α 波会得到加强，这也说明此时学生处在一个十分专注和警觉的状态之中；其次，随着故事的发展，当学生开始思考提出问题并展开逻辑推理之后，学生大脑的β 波则会有比较大的提高，说明学生大脑此时正在接受更难的刺激并做出更加复杂的判断；最后，当学生作出总结并进行记忆后，θ 波在他们的脑电图上也会相应出现一定的增长。另外还有研究显示了学生的思辨能力越强，在其脑电活动中也会更能够发现在进行问题提出、逻辑推理等步骤中，能有更多的脑电波活动，这说明他们大脑更易于对复杂的信息进行高效的处理，并能在整体上更加准确地应对问题。

2. 近红外成像：观察思辨时大脑血氧水平变化，揭示思维活动模式

近红外光学成像是通过检测大脑皮层表面血氧水平的变化来反映大脑活动状态的方法。在上节《王戎不取道旁李》思辨课中，采用了近红外成像来记录学生的脑血氧水平变化情况。

通过实验得出，当学生进入思辨过程中完成思考推理与得出结论阶段时，大脑前额叶、顶叶等脑区的血氧水平都有所提高，而这些都是执行脑区的主要所在。它是人进行高级认知活动的重要脑区，所以这也就是说明了学生思考过程中不同思维活动模式带来的脑区激活情况的不同。

四、脑科学视域下学生自主思辨策略的理论建构与实践启示

（一）核心理论发现

1. 具身认知视角下的思辨能力生成机制

基于脑科学研究证据来看，学生自主思辨能力发展是脑与外部世界间的具身认知行为，在《王戎不取道旁李》课堂实践过程中，教师采用质疑对比法指引学生拆分事件逻辑链，在特定学情下触发了学生的前额叶和顶叶之间的协调工作，说明学生的学习是来自于外界环境刺激及与之形成联系的内在脑区间的互动构建的过程；另外，从该事件学理的思辨当中能够发现，学生思辨水平的发展是一种人与社会共存的动态化和过程性的发展结果。2. 基于认知负荷理论的情境创设价值。

2. 认知负荷理论视角下的情境创设价值

挑战性教学情境通过适度提高认知 激活大脑前额叶— —海马体记忆网络，并引发神经元突触可塑性的变化。有研究表明： 是否存在局限性”一类问题时，其大脑中出现了高频 θ 波和 γ 波的强烈震荡，说明在 情境下（即学生的“最近发展区”范围内），学生可以激活更多脑区来进行深度思考。由此证实了双过程理论中前一种模式下的发展路径是可行的。

3. 双过程理论视角下的推理能力发展路径

学生的质疑提问→逻辑推理思辨进阶，其实就是大脑系统 1（ 直觉 ） 向系统 2（ 理性 ） 转变的过程。利用《王戎不取道旁李》一课开展推理训练后，建立“现象观察—假设验证—结论评估”思维范式，激活左侧额下回及后顶叶皮层通路，以固定的路径或路线持续建模建立起稳定的理性思维模式，已知有学者研究发现刻意训练可以提升元认知能力。

（二）教育实践的未来进路

1. 构建脑科学导向的教学理论体系

对于未来研究来说，还可以结合多学科，比如神经教育学、认知心理学等的相关理论进行结合，并在此基础上建立“神经机制—认知过程—教学策略”的三合一的理论框架，促使脑科学的研究成果能够由基于实证数据向教育理论转化，并且用这种新的理论方式去解释自主思辨能力的培养。其次，探究智能技术赋能的教学生态创新。

2. 探索智能化技术赋能的教学创新

借助虚拟现实 （VR）、功能性近红外光谱 （fNIRS） 等技术，建立“脑活动监测—学习分析—实时干预”的智能教学系统。如使用 VR 创设多模态思辨情境，监测学生脑电信号变化的同时动态调整任务难易度，采用“神经数据驱动”的方式进行精准化教学干预；此外还能够建立发展个性化的思辨能力培养模型。

3. 发展个性化思辨能力培养模型

根据学生的脑功能成像数据和行为 表现对其进行聚类划分，构建了差异化的思辨能力发展模型；基于深度学习对学生不同认知类型的分 性化的学 针对冲动型学习者开发逻辑框架辅助工具，针对反思型学习者提供开放式探 任务等，实现 经验 层面向科学化、精准化的因材施教转变。

借脑科学和教育学的跨学科对话探索学生的自主思辨的神经认知机制，发现了教学干预对于大脑可塑性发展的有利作用。今后将会以脑——教协同创新为宗旨，将从神经机制解析到教学模式重构的转化路径不断完善，培养一批新时代会思辨的、有高阶思维能力的学习者。

参考文献

[1] 朱旭东， 乔丹桔， 洛桑扎西. 论“教师作为学习专家”身份构建：内涵、价值与路径[J]. 教育发展究 ，2024，44（18）：1-10.DOI：10.14121/j.cnki.1008-3855.2024.18.008.

[2] 张勇斌 ， 王含娇 ， 付秀丽 ， 等 . 微学习策略：基于脑科学的大数据课程教学改革 [J]. 包装工程 ，2024，45（S2）：79-82.

[3] 杨进中 ， 赵良千 ， 王兴华 ， 等 . 脑科学素养干预对教与学影响研究 [J]. 开放教育研究 ，2024，30（03）：87-97.DOI：10.13966/j.cnki.kfjyyj.2024.03.009.