腦科學與學習內容的變革
當下學校教育還是以知識傳授爲主，一些教學理念先進，資源相對充足的學校還開展各種豐富的課程，實行選班走班學習。這些課程開設的重要動機一是爲因材施教，二也是爲提升學生綜合素質。而這是基於“日常的教學能夠有效培養學生的學習能力”這一假設。
雖然核心素養的提出，把提升學習能力作爲一個重要的培養目標，但幾乎很少有學校開設學習能力的課程。有針對性的學習能力培養是否可以提升學習力？以打籃球爲例，籃球運動員的訓練一般包含球場上的實戰對抗和健身房的力量訓練。後一種訓練是更基礎、更個性化的，卻相當關鍵。如果肌肉力量不足，技術動作會變形，還容易受傷。
大腦學習也如此，需要針對性的、分解了的基礎能力訓練，才能保證我們的有效學習。以閱讀障礙爲例，如果負責形音聯繫的腦區功能不足，無論多少閱讀量，可能都難以提升該部分的能力，而可能只是強化了前額葉的補償機制。基於此原理，很多機構開發專門的形音聯繫訓練任務。比如基於Fastforword的數據，學校教育能把閱讀能力提高6分左右，而專門訓練能提高20分。類似結果在數學學習以及注意力困難干預中也有報道。還有研究發現，對兒童進行工作記憶等執行功能的訓練也能提升學業表現，改善行爲問題。
若以腦的學習能力爲導向，課程設置或應有較大變化。
對於學習能力，包括注意力、 記憶力、思維力、反應力和自控力的培養；
對於學科基礎能力，包括數學中的數量加工、空間幾何能力等，語文中的形音聯繫、語音語素意識等的培養；
對於積極情緒和動機，包括成長性思維、習慣養成、決策能力、情緒調節能力等的培養。
諸如此類都可以開發專門課程和訓練任務來培養。再如體育鍛煉特別是有氧鍛鍊，不僅有助於身體發育和健康，對大腦的發育、學習和記憶也價值非凡，在課程開發上也很必要。
此外，更需要將腦科學的理念方法融入到學科教育的方方面面，在充分的教育實踐基礎上指導課程設置和教學方式。最後，這樣的課程一定是個性化的，因人而異，因材施教。從這個意義上講，建立個體學習過程和能力發展大數據，對教學的科學決策至關重要。
腦科學與學習方式的變革
腦科學同時對基本的學習規律和不同類型學習的特殊規律給出了指導。
第一個要遵循的就是大腦發育規律。
出生後，人腦依次發展的區域分別是感知覺皮層、運動皮層、顳葉，最後是前額葉，其中外側前額葉發展先於內側前額葉。學習的設計就應基於這個腦發育規律，而不應超前或者延遲學習的窗口。比如，0-3歲是早期語言爆發期，此時是聽覺感知能力發展的關鍵時機，但提前識字、背外語單詞等都沒有遵遁這一規律。小學階段是基礎認知能力發展的重要時期，但有些家長只想着如何超前或額外學習。中學階段（青春期）則是情緒動機和決策能力發展的關鍵期，可這一點卻沒有得到充分科學地關注。
第二要遵循大腦分工規律。
大腦中有多種不同學習系統：如知識學習系統，又稱陳述性記憶，可快速獲得，也容易遺忘 ；又如一種技能性系統，是程序性記憶，習得雖慢但可長期保存。二者具有不同的大腦神經基礎。
不同內容的學習對應不同學習方式，但我們在實踐中往往犯錯。比如語法本是技能訓練，我們卻把它當成一種知識來考察。結果是語法題都答對了，而一開口說話就犯錯。類似的，能力培養是一個慢過程，但產品爲導向的學習（模仿和識記）是一個相對較快的過程。現在的STEM教育過多以產品爲導向，並沒有真正培養創新和問題解決能力。我們的學科教育致力獲取正確答案，而忽視了知識產生過程的再現。實際上，創新性思維能力、問題解決能力、社會適應能力以及領導力等的培養都需基於科學的大腦分工規律。
第三要遵循學習和記憶的基本規律。
人腦記憶有很多重要的，有時甚至違背直覺的規律。比如，在有效學習中，大腦會呈現一種特定的神經活動模式。如果你產生了這個模式，學習效果就好；而即使你沒在學習，若通過其他手段實現此種模式，也能夠實現鞏固記憶的效果。死記硬背、不注意休息和鍛鍊，實際達不到有效學習的目的。
另據研究顯示，分散的學習、以測代練和變化學習等都有助於學習的長期保持和遷移，但我們直覺會認爲這樣的學習沒有效果。這要求我們在加大對有效學習規律研究的同時，還需加強對學生學習方法的指導。
第四要依據情緒和動機的工作規律，注重持久強大動機的培養。
當下教學過度依賴外在動機，依賴大腦意志力作爲學習動力。但人的意志力是有限的，也是容易消耗的，對於發展階段的兒童尤其是挑戰。相反，學生對所學內容的內在興趣纔是更強的學習動力，需要挖掘。同時習慣也是一個非常強大和穩定的動力系統，對其值得強化認識研究，發展科學的習慣養成方式 。
（文章內容節選於薛貴——教育新經：腦科學將如何顛覆學習領域）
薛貴：北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、985首席科學家；長江學者特聘教授，腦與學習科學研究中心主任， 博士生導師；中國教育學會腦科學與教育分會副理事長。