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人脑是自然神奇而又复杂的造化，一直被教育者视为不可捉摸的“黑箱”。自20世纪80年代以来，随着新技术、新方法的应用，脑科学的研究逐渐繁荣，科学家们开始从不同角度揭示人类认知活动的脑机制。各国教育教学专家根据这些新成果在教育教学领域相继展开实验，为课堂教学实践提供了宝贵的启示。
为了更好地改进教师的教，促进学生科学地学，根据脑科学、教育学和心理学领域的最新进展，我们为教师提出如下12条建议，供教学时参考。
第一，情感帮助记忆。当个体的情感系统处于活跃状态时，学习和记忆的效果最好。作为成人，我记忆中最牢固的部分是童年时那些与积极或消极的情感体验相关的经历。因此，教师在课堂上可以用一些方法激发学生积极的学习情感以增强记忆，如保持教学兴趣；运用变化和运动来激发兴趣；联系学生或自己的生活经验使课程个性化；安排趣味性活动、特别事件或旅行等。
第二，高挑战与低威胁。挑战能促进学习，威胁会妨碍学习。当环境富于挑战，此时鼓舞孩子们勇于探索，脑的学习效果最好。当脑收到“威胁”信号，它会转化为一种原始的求生模式，学习会被抑制。肯定的表扬、奖励和竞争都是制造挑战的方法，且不会对学生造成过度威胁。批评和惩罚也可以制造挑战，且有助于学校制度的建立，但不应过分强调和滥用，如不应以过量的作业作为惩罚手段。
第三，让孩子动一动。运动促进血液循环，并向脑输送更多氧气。当学生坐20分钟以上时，大量血液会在臀部和脚部聚集。这时让学生站起来，就能促进他们的血液循环。一节45分钟的课，学生若有机会站起来，他们脑部的供血量会显著增加。因此教师进行长时间教学时，要通过提问、集体活动等形式，让学生动一动，从而提高脑的学习效率。
第四，笑与学习。幽默能够促进学习。研究表明幽默能够使记忆保持率从15%提高到25%。笑的时候，更多血液输入大脑，同时带来更多氧气。笑还能导致大脑向血液中释放一种化学物质，减轻学习的痛苦感，并使人感到舒服。幽默能够创造积极的情感氛围，并有助于提高学生的注意力。因而，教师要善于运用幽默，慎用讽刺！
第五，图形组织者。图形组织者是大脑组织信息的方式，如大纲、维恩图、网络图、图表等。大脑不是一个信息容器，它更像一个有选择的接受者，可以依照某种图形组织者选择性地接受信息，同时会屏蔽大量其他信息。因此，教师要经常使用一些图形组织者帮助学生组织新知识，并教会学生使用多种图形组织者归类知识。
第六，多感官参与。学习主要依赖的感觉通道有视觉、听觉和运动知觉。学习新内容时，参与学习的感官越多，学生越可能掌握。教师调动多感官参与的方法如使用图画、图表和实物演示等视觉刺激；向学生解释并让他们反过来向你解释；为学生创造身临其境的机会等。总之参与学习的感官越多，学生学习的机会就越多。
第七，保持光亮。当灯光灰暗时，大脑会向松果体分泌一种化学物质——褪黑激素，该物质会诱发睡眠；反之当灯光明亮时，褪黑激素的分泌就会停止。一般教室灯光的亮度只有30-50烛光，而抑制褪黑激素的亮度要求为150烛光。因此，教师要尽可能保持教室明亮，特别是在没有窗户的教室里。
第八，使用比喻。与已有经验相似的内容更易被大脑接受和理解，而比喻则是大脑找出新旧知识共同点的好助手。比喻对低年级儿童的思维发展能起到“拐杖”作用，因为他们更倾向于视觉和空间导向思维，而不善于语言导向思维。明喻、类比、故事、卡通都是促进有效学习的好方法。形象生动的比喻一般能使记忆的保持效率提高40%。
第九，首因和近因效应。在一节课的开始部分，学生学习效果最佳，其次是课的结尾部分。课的中间部分效果最差，我们称之为低谷期。在一节20分钟长的课里，低谷期有3~４分钟。而在一节80分钟的课里，低谷期长达30分钟。年龄大的孩子较年龄小的孩子更能适应长时间的课。因此，教师要利用课的开始强调要点，在课的中间解释细节和练习，末时进行总结和提示要点。
第十，易混淆的新概念。教师不可同时教两个相似的概念。如果概念之间非常相似，比如经度和纬度、高度和长度等，大脑就会建立相同的学习路径，造成概念混淆。这就好比同时用红和黄画画一样，要着另一种颜色之前，必须把画笔洗干净。如若不然，两种颜色会相互混合，产生非你所要的第三种颜色。因此，教师不要在一节课讲两个相似的新概念，而是要分步进行。最好在学生牢固掌握第一个概念后再讲授第二个，并在新概念讲完后重点讲授两个概念的区别。
第十一，有指导性的练习。教授新技能时，教师在放手让学生独立实践之前要进行有指导性的练习活动，以帮助学生正确掌握技能。否则，如果学生错误地习得了某种技能，教师往往要花费大量的时间纠正这些错误。学生的错误技能很难改变，原因是神经树突连接而成的学习通道已经固定化了。神经树突就像木头一样连成一条“路”，这条路用得越多，学生就越不可能克服困难去创造其他“路”，去达到相同的目的地。
向全班学生教授新技能时，教师要先给学生例子或示范，然后让每个学生在自己的座位上练习。此时你必须四周走动，以确保学生理解正确。只有你确定每个学生都正确掌握了新技能，学生才能独立练习。教师要经常检查全班学生的学习或作业，找出错误。找错和纠错的速度越快，学生的学习效果就越好。
第十二，让学生教。众所周知，教师在上课前必须很好地掌握教学内容，这个道理同样适用于学生。学生在教其他学生的时候往往学得最好，实验表明教其他学生可以使记忆的巩固率提高３倍。因此，教师要主动为学生创造各种各样的“教”的机会，如让学生面对全班学生讲、教班级里的其他学生等。
“互教”就是一种很有效的生教生的形式。在一系列内容学完之后，教师让学生两两结合、相对而立，互相讲述自己学到的内容。为了这一活动，学生往往要在课下仔细准备很长时间。当然为了达到有效“互教”，教师最好不要让学生自己选择伙伴，也不要限制活动的时间。“互教”的学生之间最好有一定的差距，如优生和中等生组合，中等生和差生组合，但水平不应相差过大。并且，“互教”应该在一组学习任务完成后进行，而不是在每节课后都要进行。
为了更好地改进教师的教，促进学生科学地学，根据脑科学、教育学和心理学领域的最新进展，我们为教师提出如下12条建议，供教学时参考。
第一，情感帮助记忆。当个体的情感系统处于活跃状态时，学习和记忆的效果最好。作为成人，我记忆中最牢固的部分是童年时那些与积极或消极的情感体验相关的经历。因此，教师在课堂上可以用一些方法激发学生积极的学习情感以增强记忆，如保持教学兴趣；运用变化和运动来激发兴趣；联系学生或自己的生活经验使课程个性化；安排趣味性活动、特别事件或旅行等。
第二，高挑战与低威胁。挑战能促进学习，威胁会妨碍学习。当环境富于挑战，此时鼓舞孩子们勇于探索，脑的学习效果最好。当脑收到“威胁”信号，它会转化为一种原始的求生模式，学习会被抑制。肯定的表扬、奖励和竞争都是制造挑战的方法，且不会对学生造成过度威胁。批评和惩罚也可以制造挑战，且有助于学校制度的建立，但不应过分强调和滥用，如不应以过量的作业作为惩罚手段。
第三，让孩子动一动。运动促进血液循环，并向脑输送更多氧气。当学生坐20分钟以上时，大量血液会在臀部和脚部聚集。这时让学生站起来，就能促进他们的血液循环。一节45分钟的课，学生若有机会站起来，他们脑部的供血量会显著增加。因此教师进行长时间教学时，要通过提问、集体活动等形式，让学生动一动，从而提高脑的学习效率。
第四，笑与学习。幽默能够促进学习。研究表明幽默能够使记忆保持率从15%提高到25%。笑的时候，更多血液输入大脑，同时带来更多氧气。笑还能导致大脑向血液中释放一种化学物质，减轻学习的痛苦感，并使人感到舒服。幽默能够创造积极的情感氛围，并有助于提高学生的注意力。因而，教师要善于运用幽默，慎用讽刺！
第五，图形组织者。图形组织者是大脑组织信息的方式，如大纲、维恩图、网络图、图表等。大脑不是一个信息容器，它更像一个有选择的接受者，可以依照某种图形组织者选择性地接受信息，同时会屏蔽大量其他信息。因此，教师要经常使用一些图形组织者帮助学生组织新知识，并教会学生使用多种图形组织者归类知识。
第六，多感官参与。学习主要依赖的感觉通道有视觉、听觉和运动知觉。学习新内容时，参与学习的感官越多，学生越可能掌握。教师调动多感官参与的方法如使用图画、图表和实物演示等视觉刺激；向学生解释并让他们反过来向你解释；为学生创造身临其境的机会等。总之参与学习的感官越多，学生学习的机会就越多。
第七，保持光亮。当灯光灰暗时，大脑会向松果体分泌一种化学物质——褪黑激素，该物质会诱发睡眠；反之当灯光明亮时，褪黑激素的分泌就会停止。一般教室灯光的亮度只有30-50烛光，而抑制褪黑激素的亮度要求为150烛光。因此，教师要尽可能保持教室明亮，特别是在没有窗户的教室里。
第八，使用比喻。与已有经验相似的内容更易被大脑接受和理解，而比喻则是大脑找出新旧知识共同点的好助手。比喻对低年级儿童的思维发展能起到“拐杖”作用，因为他们更倾向于视觉和空间导向思维，而不善于语言导向思维。明喻、类比、故事、卡通都是促进有效学习的好方法。形象生动的比喻一般能使记忆的保持效率提高40%。
第九，首因和近因效应。在一节课的开始部分，学生学习效果最佳，其次是课的结尾部分。课的中间部分效果最差，我们称之为低谷期。在一节20分钟长的课里，低谷期有3~４分钟。而在一节80分钟的课里，低谷期长达30分钟。年龄大的孩子较年龄小的孩子更能适应长时间的课。因此，教师要利用课的开始强调要点，在课的中间解释细节和练习，末时进行总结和提示要点。
第十，易混淆的新概念。教师不可同时教两个相似的概念。如果概念之间非常相似，比如经度和纬度、高度和长度等，大脑就会建立相同的学习路径，造成概念混淆。这就好比同时用红和黄画画一样，要着另一种颜色之前，必须把画笔洗干净。如若不然，两种颜色会相互混合，产生非你所要的第三种颜色。因此，教师不要在一节课讲两个相似的新概念，而是要分步进行。最好在学生牢固掌握第一个概念后再讲授第二个，并在新概念讲完后重点讲授两个概念的区别。
第十一，有指导性的练习。教授新技能时，教师在放手让学生独立实践之前要进行有指导性的练习活动，以帮助学生正确掌握技能。否则，如果学生错误地习得了某种技能，教师往往要花费大量的时间纠正这些错误。学生的错误技能很难改变，原因是神经树突连接而成的学习通道已经固定化了。神经树突就像木头一样连成一条“路”，这条路用得越多，学生就越不可能克服困难去创造其他“路”，去达到相同的目的地。
向全班学生教授新技能时，教师要先给学生例子或示范，然后让每个学生在自己的座位上练习。此时你必须四周走动，以确保学生理解正确。只有你确定每个学生都正确掌握了新技能，学生才能独立练习。教师要经常检查全班学生的学习或作业，找出错误。找错和纠错的速度越快，学生的学习效果就越好。
第十二，让学生教。众所周知，教师在上课前必须很好地掌握教学内容，这个道理同样适用于学生。学生在教其他学生的时候往往学得最好，实验表明教其他学生可以使记忆的巩固率提高３倍。因此，教师要主动为学生创造各种各样的“教”的机会，如让学生面对全班学生讲、教班级里的其他学生等。
“互教”就是一种很有效的生教生的形式。在一系列内容学完之后，教师让学生两两结合、相对而立，互相讲述自己学到的内容。为了这一活动，学生往往要在课下仔细准备很长时间。当然为了达到有效“互教”，教师最好不要让学生自己选择伙伴，也不要限制活动的时间。“互教”的学生之间最好有一定的差距，如优生和中等生组合，中等生和差生组合，但水平不应相差过大。并且，“互教”应该在一组学习任务完成后进行，而不是在每节课后都要进行。