作者：David A. Sousa
通過回顧腦科學(xué)研究，我們可以了解神經(jīng)影像技術(shù)的進(jìn)步如何永久地改變了認(rèn)知心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)，并理解這些相互沖突的觀點(diǎn)形成的原因。
一、科學(xué)的發(fā)展
心理學(xué)研究者對人腦進(jìn)行了一個(gè)多世紀(jì)的研究。行為心理學(xué)研究者通過觀察人們對特定刺激的反應(yīng)而對腦功能進(jìn)行推論；認(rèn)知心理學(xué)研究者通過觀察兒童如何以及何時(shí)獲得特定技能而得到腦發(fā)育和發(fā)展的相關(guān)結(jié)論；而神經(jīng)科學(xué)研究者則必須通過觀察由于某些腦損傷而發(fā)生行為變化的患者個(gè)案來推斷腦功能。
20世紀(jì)70年代早期，英國、美國各自獨(dú)立研發(fā)了一種新的技術(shù)：計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)。（即CAT或CT掃描），這一技術(shù)使人們可以用低強(qiáng)度X射線來探測身體軟組織的變化。這樣終于有一種設(shè)備可以解釋活體腦的結(jié)構(gòu)了。幾年之后，另一項(xiàng)觀察人體組織的技術(shù)由紐約大學(xué)石溪分校研發(fā)出來，被稱為磁共振成像技術(shù)（MRI）。
CAT和MRI是診斷腦損傷的重要工具，但這些設(shè)備只能顯示腦結(jié)構(gòu)，而神經(jīng)科學(xué)家需要一種能夠觀察腦功能的技術(shù)。第一種可以觀察腦功能的技術(shù)是正電子發(fā)射斷層掃描（PET），PET可以揭示腦的某個(gè)部位在任何特定的時(shí)刻激活的程度。然而這一技術(shù)并不能運(yùn)用于觀察正常個(gè)體的腦活動，因?yàn)樗枰⑸浞派湫晕镔|(zhì)。
教育者著手探索這些研究是否會對他們在學(xué)校和課堂的工作產(chǎn)生影響只是個(gè)時(shí)間問題。
二、教育者陷入爭執(zhí)
（一）20世紀(jì)80年代的專業(yè)發(fā)展
Madeline Hunter的觀點(diǎn)非常令人興奮，她提倡將科學(xué)和教育結(jié)合起來。她建議我從認(rèn)知心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域?qū)ふ已芯砍晒?，并將這些成果與學(xué)校教師分享，將其作為我們專業(yè)發(fā)展項(xiàng)目中一部分。她堅(jiān)信，一旦教師理解了研究，他們就會找到將其應(yīng)用與教學(xué)實(shí)踐的途徑。她認(rèn)為，我們可以繼續(xù)探索人腦的奧秘以及它是如何加工和學(xué)習(xí)的，現(xiàn)在我們能夠讓教師運(yùn)用這一知識去加速學(xué)習(xí)過程，她最喜歡的一句話是“教學(xué)不再是一個(gè)只靠雙手的活了”，這將會成為一個(gè)專業(yè)，將科學(xué)與藝術(shù)結(jié)合起來，去創(chuàng)造一個(gè)讓所有孩子都能更有效地學(xué)習(xí)的優(yōu)質(zhì)課堂。
（二）不斷增長的腦科學(xué)知識
Leslie Hart 在1983年出版了《人腦與人類學(xué)習(xí)》，在這部影響深遠(yuǎn)的著作中Hart指出，沒有意識到腦如何學(xué)習(xí)的教學(xué)，就像設(shè)計(jì)手套卻不知手是什么樣子。
同年哈佛大學(xué)的Howard Gardner出版了《心智模型：多元智力理論》，他提出人類至少擁有七種發(fā)展程度各不相同的智力（現(xiàn)在為九種）。隨后耶魯大學(xué)的R·S提出了智力的三元理論，區(qū)分了三種類型的智力，他們認(rèn)為，人可以在很多不同方面顯示出聰明才智，因此撼動了長久以來的智力一元論觀點(diǎn)。
三、腦科學(xué)研究揭示了什么？
1.運(yùn)動能提高學(xué)習(xí)和記憶。
研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)者在運(yùn)動時(shí)腦更加活躍，這極大地挑戰(zhàn)了“讓學(xué)生坐著聽課”的傳統(tǒng)課堂設(shè)置。運(yùn)動向腦輸送了帶有額外能量的血液，并使得腦能夠激活更多長時(shí)記憶的區(qū)域（一個(gè)古老的生存法則），從而幫助學(xué)生在以往的學(xué)習(xí)與新的學(xué)習(xí)之間建立更多的聯(lián)系。
研究證實(shí)，鍛煉與腦容量的增加、細(xì)胞增殖、認(rèn)知加工以及情緒調(diào)節(jié)有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)。
2.情緒對學(xué)習(xí)有著巨大的影響。
Daniel Goleman的《情緒智力》，描述了情緒的影響和力量，并指出讓個(gè)體盡早學(xué)習(xí)其感受與行為之間聯(lián)系的重要性。這本書的暢銷促使教育者開始關(guān)注情緒對課堂教學(xué)，尤其是對中學(xué)課堂教學(xué)的影響。
教師必須理解情緒的生物學(xué)特征，特別是壓力的生物學(xué)特征，并且能夠明白只有當(dāng)學(xué)生生理上和情感上都感到安全時(shí)，他們才能將注意力集中課程上。
3.腦發(fā)育的不同步現(xiàn)象解釋了兒童語青少年的行為。
一項(xiàng)使用神經(jīng)影像技術(shù)、具有里程碑意義的研究對腦發(fā)育進(jìn)行了縱向研究，結(jié)果表明，與情緒有關(guān)的腦區(qū)在10到12歲時(shí)得到充分的發(fā)展，但與理性思維和情緒控制有關(guān)的腦區(qū)的成熟則發(fā)生在22至24歲。這一發(fā)現(xiàn)并不是為兒童和青少年的不當(dāng)行為找借口，而是解釋了這種不端行為，并表明還有比說“你應(yīng)該更懂事點(diǎn)”更合適、更高效的敢于措施。
4.學(xué)校的社會和文化氛圍影響學(xué)習(xí)。
人類是社會動物，因此學(xué)生、同伴和教師間會產(chǎn)生相互影響。學(xué)生們能在多大程度上感受到自己受到同伴和教師的歡迎與尊重？他們在多大程度上會屈從同伴的壓力？
社會認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的研究綜合了社會心理學(xué)與認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)知識，旨在運(yùn)用神經(jīng)影像技術(shù)和其他相似技術(shù)的數(shù)據(jù)來描述行為。
學(xué)校的文化特征部分體現(xiàn)為交流的開放性、期望的水平、對努力的認(rèn)識與賞識程度、參與決策以及關(guān)愛的程度，所有這些都影響著個(gè)體的自尊。教育者需要更多地關(guān)注學(xué)校積極的社會和文化氛圍的營造。遺憾的是，我們已經(jīng)看到，當(dāng)學(xué)生感到自己受到學(xué)校排斥時(shí)，他們會采取各種暴力行為。
5.腦能夠生長出新的神經(jīng)元。
長期以來，科學(xué)家們都認(rèn)為神經(jīng)元是唯一不會再生的細(xì)胞。但在20世紀(jì)90年代，研究者發(fā)現(xiàn)，腦確實(shí)能夠生長出新的神經(jīng)元，至少負(fù)責(zé)編碼長時(shí)記憶的海馬中的神經(jīng)元能再生。隨后研究表明，這種再生（也被稱為神經(jīng)發(fā)生）與情緒、記憶和學(xué)習(xí)有著密切的關(guān)系。另外，良好的營養(yǎng)和有規(guī)律的練習(xí)以及保持低壓力水平，能夠增強(qiáng)神經(jīng)元的再生能力。根據(jù)這一研究結(jié)果，教師們可以幫助學(xué)生理解他們的腦是如何發(fā)展的，并解釋可以促進(jìn)神經(jīng)元持續(xù)生長以及腦健康的行為。
6.腦可以自我重塑。
之前的研究者的觀點(diǎn)是，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的變化非常緩慢，而且步入中年后，會變得更慢。新的研究結(jié)果表明：由于環(huán)境刺激的輸入，腦可以自我重塑（這個(gè)過程稱之為神經(jīng)可塑性），而且其速度比原來所認(rèn)為的更快。這是多么令人驚異的發(fā)現(xiàn)和教育學(xué)應(yīng)用啊，另外，給成人帶來的好消息是：神經(jīng)可塑性可以持續(xù)終身。
7.短時(shí)記憶并非如此短暫。
對記憶系統(tǒng)的廣泛研究，尤其是其中的兩個(gè)發(fā)現(xiàn)幫助我們解釋了為什么學(xué)生會遺忘這么多他們學(xué)過的內(nèi)容？
首先，短時(shí)記憶似乎由兩個(gè)部分組成：一個(gè)部分是在幾秒鐘內(nèi)對輸入的信息進(jìn)行初步加工的腦區(qū)，現(xiàn)在我們稱之為瞬時(shí)記憶；另一個(gè)部分是有意識地信息進(jìn)行更長時(shí)間加工的的腦區(qū)，稱之為工作記憶。傳統(tǒng)上認(rèn)為工作記憶能保持大約幾分鐘至一天，然后這些信息從記憶系統(tǒng)中消失。但學(xué)生的工作記憶似乎能保持幾個(gè)星期的信息，如果沒有其他目的，學(xué)生們才會遺忘這些信息。換句話說，在學(xué)生考完試后，他們就遺忘了之前的記憶信息。這就解釋了為什么學(xué)生常常不能回憶起老師幾個(gè)月前教授的內(nèi)容。
其次，在傳統(tǒng)的課堂中，學(xué)生的腦以知識的合理性和意義為主要標(biāo)準(zhǔn)來決定將什么信息編碼到長時(shí)記憶。教師們努力使授課內(nèi)容均由合理性，但他們往往不能使學(xué)習(xí)具有足夠的意義或者與學(xué)生的生活相關(guān)聯(lián)。
這兩個(gè)發(fā)現(xiàn)表明，我們必須重視能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)保持的策略，重視學(xué)生眼中與他們的生活相關(guān)的課程。
8.睡眠對記憶非常重要。
父母總是教導(dǎo)孩子充足的睡眠非常重要。這一建議主要針對身體（包括腦）對睡眠的需求。高效睡眠可以讓一個(gè)人醒來后精神煥發(fā)地去處理新的一天的事務(wù)。
研究者發(fā)現(xiàn)：腦在睡眠時(shí)非?；钴S，仍然在進(jìn)行著加工，以幫助腦進(jìn)行學(xué)習(xí)、建立聯(lián)結(jié)、記憶以及清除混亂。睡眠剝奪會使人腦難以獲得任何形式的記憶。
研究表明：睡眠被剝奪的學(xué)生比睡眠時(shí)間長的學(xué)生成績差也更有可能抑郁。
教師了解了睡眠研究的結(jié)果，就可以向?qū)W生強(qiáng)調(diào)保證充足睡眠的重要性。大多數(shù)青少年大約需要九個(gè)小時(shí)的睡眠。高效的睡眠可以讓學(xué)生更好地記住當(dāng)天在學(xué)校學(xué)到的有價(jià)值的信息和技能。
四、我們開始宣傳
20世紀(jì)90年代，神經(jīng)科學(xué)家努力地尋找腦是如何運(yùn)作的新依據(jù)，但他們并沒有認(rèn)真考慮過教育應(yīng)用的問題。
五、批評者的抨擊
健康的懷疑往往能促進(jìn)科學(xué)思想的發(fā)展。
已有充分的證據(jù)表明，在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與鞏固時(shí)期，兒童的腦存在著敏感期和關(guān)鍵期。
神經(jīng)學(xué)家、認(rèn)知心理學(xué)家和教育家都開始慢慢意識到這三個(gè)領(lǐng)域之間存在的共同點(diǎn)，他們可以在這基礎(chǔ)之上認(rèn)真討論神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展在當(dāng)前和未來可能會對教育學(xué)產(chǎn)生的影響。
六、塵埃落定
自2000年以來，我們已經(jīng)走過了很長的路，未來充滿希望?，F(xiàn)在越來越多的教師考試關(guān)注這一領(lǐng)域。畢竟教師是最終的“人腦改變者”，他們每天都在從事改變?nèi)四X的專業(yè)工作。因此，隨著神經(jīng)科學(xué)家繼續(xù)探索腦的內(nèi)部運(yùn)作機(jī)制，認(rèn)知心理學(xué)家繼續(xù)找尋對學(xué)習(xí)行為的解釋，教育者則繼續(xù)應(yīng)用研究結(jié)果來提升他們的教學(xué)，這一新領(lǐng)域不僅將獲得獨(dú)立的地位，而且最重要的是，它將為我們的孩子提供更高質(zhì)量、更有效的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。
20140921摘自《心智、腦與教育》P7-17。
分享：
