教育神经科学作为整合心理、脑与教育的一门新兴学科,研究人脑的运行机制和学生学习机制,对于培养21世纪所需的专业性、创新性和终身学习性人才有着重要作用。当前国内有关教育神经科学的研究过多地聚焦在基础性理论研究上,教育神经科学与具体学科的应用研究还较少,而将教育神经科学用于指导高中信息技术课堂的教学研究还有待完善。本研究旨在探索教育神经科学指导下高中信息技术课堂教学的最优化策略,具体围绕四个方面展开:一是前期教育神经科学的文献和理论研究;二是高中信息技术课堂教与学现状的研究;三是提出基于教育神经科学的高中信息技术课堂教学策略;四是开展相应教育实践以验证所提出教学策略的有效性。本研究以教育神经科学的研究现状作为研究基础,对教育神经科学与高中信息技术课堂教学进行了重点探讨。首先,对本论文的核心概念进行界定;其次,通过脑结构和学习本质两个层面介绍人脑的学习机制;再次,阐述教育神经科学理论,包括神经可塑性理论、情绪脑与认知脑、社会性大脑、自我系统和脑的意义建构;最后,分析出教育神经科学应用于高中信息技术课堂具有一定可行性。结合问卷调查、访谈调查和课堂观察等多种形式开展高中信息技术课堂现状研究。主要以问卷调查形式开展信息技术课堂学生“学”的现状调查,以访谈形式开展教师“教”的现状调查。调查结果发现教师存在缺乏教育神经科学理论知识、被动接受教育神经科学观念、深陷“神经神话”而不自知的三个主要问题;同时,学生的课堂学习也存在认知方式欠佳和意义建构能力薄弱两块“短板”。针对现状调查发现的问题和教育神经科学的相关理论提出了基于教育神经科学的高中信息技术课堂教学策略及其实施原则。实施原则包括了充分保证学生主体地位、重视学生的睡眠与运动和实施分段教学。从学习环境、自我系统、认知方式、社会交互及意义建构五个维度,提出相应的15条教学策略。在学习环境层面,提出了创造安全丰富的课堂环境和建立良好的师生关系的教学策略;在自我系统层面,提出了适当增加有益的压力、合理利用幽默元素和帮助学生塑造积极自我的教学策略;在认知方式层面,提出了引导学生多通道加工、善用图示工具组织信息和全面提升元认知能力的教学策略;在社会交互层面,提出了提高课堂问答深度、开展小组协作、组织有效练习以及采用多样化课堂评价的教学策略;在意义建构层面,提出了创设联通新旧知识的学习情景、建立知识内容与情绪的联结、围绕学科核心概念组织教学内容的教学策略。为了验证这些教学策略,在四川省广安市L中学开展准实验研究,发放并回收现状前、后测问卷,对比分析实验数据。实验前测数据显示,实验班和对照班的学生在整体及学习环境、自我系统、认知方式、社会交互及意义建构五个维度均无显著性差异。实验后测数据显示,实验班和对照班的学生在整体及自我系统、认知方式、社会交互和意义建构维度四个维度均存在显著性差异、而学习环境无显著性差异。实验班前后测数据显示,实验班学生在学习环境、自我系统、认知方式、社会交互及意义建构五个维度的学习表现均有较大进步,其中在社会交互维度达到显著水平,证实了基于教育神经科学的高中信息技术课堂教学策略的有效性。