学生学习的机理是怎样的？教师应如何基于这种机理，开展高效教学？有没有一种理论，可以让教师在教学过程中知其然，还能知其所以然？基于此，6月18日下午，西南交大党委教师工作部（教师发展中心）邀请学习科学专家王珏研究员在犀浦校区综合楼430，为第五届教师教学能力提升研修班学员分享了主题为“学习科学：提高教学能力的实用方法”的讲座。这是本届研修班的第五期活动。
王珏首先和前来聆听讲座的老师们亲切交流，请他们分享在教学中遇到的问题。随后，针对老师们提出的学生不爱听、听不懂、不会用等问题，进行了答疑解惑，进而导出了本次讲座的主题——“学习科学”。学习科学就是运用各种最先进的专业知识，来聚焦研究“人是如何学习的”。过去人类有很多教育理论，但都是在研究学习的成果，而学习的过程一直是个黑箱。随着科学进步和技术创新不断进入教育领域，现在有了学习科学这把钥匙，人类正在逐渐打开学习过程这个黑箱。
王珏先以科学知识为导论，介绍了人脑的基本工作原理，以脑科学和心理学的理论点明了学习的本质即是联接。而教师的教学过程，也就是在学生的思维和记忆里创建联接的过程。王珏认为，当学生脑内产生联接时，学习就发生了。而脑要实现对概念的理解，需要与脑内的表象和经验建立联接。若无现成经验，可利用语言、视觉、故事、体验式、案例等方法进行情境的创建。针对学生记忆负荷有限的难题，王珏给老师们提供了两大法宝：“语义情境化”和“知识可视化”。根据“双重编码理论”，知识本身是“单通道编码”，不能够帮助大脑理解语义信息；而如果能向大脑同时出示语义信息和相关联的表象信息，促进学习者的感知和想象，就能够帮助大脑“理解”这个语义信息。语义情境化能引发大脑直觉的信息，其典型代表即是视觉化材料。而在人脑感知到的所有信息中，视觉通道获取的信息量最大，视觉对图片的敏感度和记忆效率比文字高很多倍，因而能大幅提升学生的学习效率。王珏说，知识之间的关系，是理解知识的关键，因此重点解析了运用关系可视化、场景可视化及过程可视化实现对词语、句子和段落的理解以及知识的应用。“可视化能够把学生的注意力指向关键和实质的信息。”王珏说道。
接下来，王珏针对人思维的三大特点，讲解了三大理论。首先是认知负荷理论，认知负荷理论认为：外在认知负荷是由信息的组织方式和呈现方式带来的，不恰当的组织方式和呈现方式会增加学习者大脑的负荷。其中，“组织方式”就是教师们经常研究的某个知识的教学流程、先后顺序等；而“呈现方式”是指信息本身以何种方式、何种媒介进行呈现，也就是“知识如何进行表达”。王珏指出，要想有效提高学生的学习效果，就要增加传授知识过程中的相关认知负荷。他提出了信息打包、信息关联、样例教学三大方法，来实现有认知负荷理论所指导下的高效教学。教是如何影响学生思维的？在王珏看来，教的关键是促进图式生成，随后，王珏进一步对图式理论进行了介绍，并归类讲解了人长时记忆中的信息类型和组织方式，他强调，促进学生头脑中图式的生成，可以帮助学生思维的结构化、组块化、自动化，这是高效教与学的内在机理，图式使得学生在课堂上获取的碎片化信息形成结构，从而可以进入长时记忆。在此基础上，王珏为大家了带来了输出式学习理论。学生将所学内容转化成自己的东西以后再表达出来，也就是学以致用，只有学习的内容变成了自己的东西，才是真正学到了。让学生进行有意义的重复输出，藉由此使隐性思维显性化、显性思维结构化，王珏多次强调：“输出式学习是最有效的学习方式”，课堂中运用高参与率、高输出率的教学方式，对学生益处无穷。而提取练习策略相比于重复学习、过度学习那样传统的学习策略，能够产生更长时间的记忆保持。最后，王珏阐述了认知意义化相关理论，解释了爬虫脑、哺乳脑、新皮层三个不同层面的意义感。他强调，情感是脑衡量外部信息价值的标尺。“无情感，不认知”。社会认同、成长导向、情绪感染、生存价值都是激发积极情绪的重要方法。王珏鼓励老师们在教学中练就激发学生情感的教学艺术。
本次讲座，王珏为研修班的教师们带来了高效教学的大一统理论，他的讲解条理清晰，理论充足，事例生动，并和现场的老师们多次互动交流教学过程中的实际经验与问题，深入浅出地分析了教学能力的多种提高方法，令现场参加研修的学员们获益匪浅。
此外，6月18日上午，王珏还为我校第十八期首开课教师做了题为“学习科学：理解学习的本质，掌握合理教法”的讲座，这也是第十八期首开课教师的最后一场培训活动。
