大脑为神经系统最高级部分，由左、右两个大脑半球组成，两半球间有横行的神经纤维相联系。每个半球包括：大脑皮层（大脑皮质）：是表面的一层灰质（神经细胞的细胞体集中部分）。人的大脑表面有很多往下凹的沟（裂），沟（裂）之间有隆起的回，因而大大增加了大脑皮层的面积。人的大脑皮层最为发达，是思维的器官，主导机体内一切活动过程，并调节机体与周围环境的平衡，所以大脑皮层是高级神经活动的物质基础。大脑里的神经线纵横交错，有管运动的，有管嗅觉的、有管味觉的......那么它是怎么思考的呢？思考的成功取决于四个方面：环境中的信息，长期记忆中的事实，长期记忆中的步骤，以及工作记忆中的空间大小，缺少任何一个方面，思考都可能失败。
我们看到一只四条腿的猫，你的大脑里马上会调出猫的信息，四条腿、浑身毛绒绒的，有尾巴，这就是根据你的长期记忆，调取你大脑里原有的信息来分辨猫的特征。如果你看到了一只狗，狗的外形也符合大脑的认知结构，当你认为这也是猫时，这只猫却发出了“汪汪”的叫声，于是你发现眼前的这个动物它不是猫，这时你就需要调整原来的认知，噢，不是四条腿、有尾巴，毛绒绒的都是猫，大脑的图式发生了新的增长，原来还要判断它的叫声，发出“喵喵”声音的是猫，发出“汪汪”声音的是狗。通过新的外来的认知信息，你工作记忆对猫的信息进行了有效地思考、分析，这样就产生了新的图式。
在课堂教学中，我们要让学生进行思维挑战，让他们的知识活起来，老师就需要提出有效的，能激发学生思维的问题，这个问题要在学生的最近发展区内，因为学生的认知能力是有限制的，超出学生的认知界限，他回答问题就会产生困难。如果老师把知识灌输给孩子，孩子的大脑里装入了过量的知识，他的工作记忆空间就超载了，他记不住，思考就会有困难。
如何让问题变得有趣？通常的办法就是让所学内容与学生“相关”，学生具备这方面的背景知识，学起来肯定既有趣又轻松啊！如果学生不具备某方面的背景知识，那么老师提出来的问题只会昙花一现。如老师做了一个杯底朝天水不流的试验，在做实验的过程中，学生观察得很仔细，也很有兴趣，学生上台来操作时也体验到了这个实验的神奇。做完实验后，当老师问学生：你从这个实验中得到了一个什么道理？为什么一张纸可以托起一杯水的重量？如果 你不具备物理方面的知识，又没有学过大气压强，你可能想不到这一层，因为你的长期记忆中没有这方面的知识，老师一味地问，学生可能会沉默，这样就冷场了，老师提出的问题就无效了。
这时我们可以从以下四方面来改进我们的做法。一是重新考虑何时提出问题。在学生掌握了相关的背景知识后，提出相关的问题，学生就会兴趣盎然。二是接受并应对学生间的差异。我们在布置作业时可以选择分层作业，现在“双减”就是提倡减负提质，作业变成基础作业和选做作业，这样各个层次的学生都吃得饱。三是改变速度。课堂上要懂得“换档”。当学生被外界事物所吸引时，我们不妨改变一下教法，换一种方式进入课堂，让学生的注意力重新牵引回来。四是坚持记日记。解决问题 能给人带来快乐，但问题的难度要恰到好处。根据学生的差异进行合理控制。
总而言之，要想让人的大脑轻松、高效地思考，一定要具备四个条件：环境中的信息，长期记忆中的事实，长期记忆中的步骤，以及工作记忆中的空间大小，这四方面让学生的思维活起来，思维会像琴弦一样拨动起来。
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