摘要：我們都知道學(xué)習(xí)是由大腦完成的，但大腦在學(xué)習(xí)過(guò)程中有哪些過(guò)程？大腦遵循怎樣的內(nèi)在生理機(jī)制？大腦是如何完成學(xué)習(xí)過(guò)程的？作者多年來(lái)從生理學(xué)、腦神經(jīng)學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、信息加工心理學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域探索研究大腦學(xué)習(xí)的本質(zhì)奧秘，總結(jié)提煉出大腦在認(rèn)知信息時(shí)的一般過(guò)程。

關(guān)鍵詞：認(rèn)知；大腦；學(xué)習(xí)機(jī)制

引言

同樣的知識(shí)為什么有人學(xué)得快，有人學(xué)得慢？為什么有人學(xué)習(xí)好，有人學(xué)習(xí)差？學(xué)習(xí)究竟是怎么回事？在學(xué)習(xí)過(guò)程中，大腦參與了哪些活動(dòng)？大腦又是如何完成學(xué)習(xí)過(guò)程的？本文從大腦信息加工過(guò)程出發(fā)，探索了人類(lèi)學(xué)習(xí)的本質(zhì)過(guò)程。

1 什么是學(xué)習(xí)？

學(xué)習(xí)的概念有很多解釋，古今中外很多權(quán)威專家對(duì)學(xué)習(xí)的概念可謂是仁者見(jiàn)仁智者見(jiàn)智。 從大腦認(rèn)知的角度來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)是大腦獲取外部信息并與大腦內(nèi)部原有信息加工整合而成新的有意義的信息的過(guò)程。盡管這個(gè)整合加工過(guò)程十分復(fù)雜，但是為了方便起見(jiàn)我們可以把這個(gè)復(fù)雜的過(guò)程進(jìn)行分解，這樣一個(gè)相對(duì)完整的學(xué)習(xí)過(guò)程包括如下幾個(gè)環(huán)節(jié)：（1）感覺(jué)器官獲取外部信息；（2）神經(jīng)傳遞系統(tǒng)對(duì)感官獲取到的信息進(jìn)行傳遞；（3）內(nèi)感官對(duì)傳遞進(jìn)來(lái)的信息進(jìn)行過(guò)濾，并形成注意；（4）過(guò)濾后被注意到的信息形成感覺(jué)及瞬間記憶；（5）瞬間記憶的信息經(jīng)過(guò)一定條件的轉(zhuǎn)化形成工作記憶；（6）工作記憶的信息經(jīng)過(guò)深加工形成長(zhǎng)期記憶。

經(jīng)過(guò)以上六個(gè)環(huán)節(jié)使學(xué)習(xí)得以完成。下面將分別針對(duì)這六個(gè)進(jìn)行介紹，需要說(shuō)明的是大腦內(nèi)部的運(yùn)作要比我們的想象復(fù)雜得多，我們只是為了讀者了解的方便來(lái)簡(jiǎn)化敘述的。

2 大腦學(xué)習(xí)的流程及原理

環(huán)節(jié)一，感覺(jué)器官獲取外部信息

我們學(xué)習(xí)的任何知識(shí)都是以信息的形式存在的，這些信息的載體豐富多樣，可能是書(shū)本、錄像、老師的講話、教練的示范動(dòng)作等等，但是歸結(jié)起來(lái)這些信息的基本要素可以分為以下幾類(lèi)：光線、聲音、觸感、味道、氣味。這五類(lèi)信息分別通過(guò)不同的感官來(lái)獲得的，這五類(lèi)感官是：視覺(jué)器官（眼睛）、聽(tīng)覺(jué)器官（耳朵）、觸覺(jué)器官（遍布全身的觸覺(jué)神經(jīng)）、味覺(jué)器官（嘴巴）和嗅覺(jué)器官（鼻子）。

我們對(duì)周?chē)澜绲母兄獊?lái)自于我們的五官對(duì)這個(gè)世界特征性信息的感知，形成了我們隊(duì)世界的認(rèn)知和感受，進(jìn)而形成了我們的體驗(yàn)，大腦對(duì)這些體驗(yàn)的積累和加工提煉形成了我們的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)驗(yàn)構(gòu)成了我們的知識(shí)，經(jīng)驗(yàn)的表達(dá)傳播了我們的知識(shí)。

總之，我們的感官獲取外部信息是人類(lèi)學(xué)習(xí)的第一個(gè)環(huán)節(jié)。

環(huán)節(jié)二，神經(jīng)傳遞系統(tǒng)對(duì)感官獲取到的信息進(jìn)行傳遞

當(dāng)感官獲取到外部信息后，神經(jīng)系統(tǒng)開(kāi)始負(fù)責(zé)對(duì)這些外部信息進(jìn)行傳遞?？茖W(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)：這個(gè)傳遞通道主要由連接感官和大腦皮層的神經(jīng)束組成，集中于腦干、腦丘等部位。

其中腦干負(fù)責(zé)從五官接受信息，并傳遞給丘腦。丘腦負(fù)責(zé)對(duì)信息進(jìn)行分類(lèi)，依據(jù)信息來(lái)源和類(lèi)型的不同，分別將光線信息傳遞給視覺(jué)皮層，將聲音信息傳遞給聽(tīng)覺(jué)皮層，將觸感信息傳遞給觸覺(jué)皮層，將味道信息傳遞給味覺(jué)皮層，將氣味信息傳遞給嗅覺(jué)皮層；此外還將于情緒有關(guān)的信息傳遞給杏仁核。

環(huán)節(jié)三，內(nèi)感官對(duì)傳遞進(jìn)來(lái)的信息進(jìn)行過(guò)濾，并形成注意；

我們常說(shuō)的五官如視覺(jué)器官（眼睛）、聽(tīng)覺(jué)器官（耳朵）、觸覺(jué)器官（遍布全身的觸覺(jué)神經(jīng)）、味覺(jué)器官（嘴巴）和嗅覺(jué)器官（鼻子）等是用來(lái)從外部世界獲取信息的，從學(xué)術(shù)上講被稱作外感官。而大腦內(nèi)部的視覺(jué)皮層、聽(tīng)覺(jué)皮層、觸覺(jué)皮層、味覺(jué)皮層和嗅覺(jué)皮層則被稱作內(nèi)感官。

內(nèi)感官和外感官的主要功能區(qū)別是：外感官負(fù)責(zé)從外部世界獲取信息，內(nèi)感官則主要負(fù)責(zé)對(duì)這些信息進(jìn)行識(shí)別。

在上一個(gè)環(huán)節(jié)中腦丘將外感官獲取到的信息分門(mén)別類(lèi)地傳遞給相應(yīng)的大腦皮層（也就是相應(yīng)的內(nèi)感官）以后，每個(gè)內(nèi)感官開(kāi)始對(duì)這些信息進(jìn)行識(shí)別。這種識(shí)別的過(guò)程原理是基于大腦內(nèi)部?jī)?chǔ)存的原有信息的，大腦首先對(duì)原有儲(chǔ)存的同類(lèi)信息進(jìn)行檢索，試圖找到與新的信息盡可能相匹配的相關(guān)信息，然后與新信息進(jìn)行比較、并賦予意義（賦予新信息意義，就是用大腦中原有的舊信息解釋新信息的過(guò)程），從而完成對(duì)新信息的識(shí)別，形成瞬間注意，并在大腦中建立了新的神經(jīng)鏈接（這種神經(jīng)鏈接在沒(méi)有強(qiáng)化和重復(fù)的情況下很快就會(huì)斷開(kāi)，產(chǎn)生遺忘）。信息和知識(shí)在大腦內(nèi)部是以神經(jīng)鏈接的形式存在的。

需要說(shuō)明的是，在這個(gè)環(huán)節(jié)中，內(nèi)感官只對(duì)一少部分能夠賦予意義的信息獲得注意，大部分沒(méi)能夠被賦予意義的信息被過(guò)濾掉了。

注意力在這個(gè)環(huán)節(jié)中被充分體現(xiàn)，注意力的強(qiáng)弱直接影響到一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

環(huán)節(jié)四，過(guò)濾后被注意到的信息形成感覺(jué)及瞬間記憶

在這個(gè)環(huán)節(jié)中，只有少部分的信息被內(nèi)感官注意到并通過(guò)賦予意義的方式保留下來(lái)，這些被賦予意義的信息形成了各種感覺(jué)和瞬間記憶。

不同類(lèi)型的信息、不同內(nèi)容的信息會(huì)形成不同的感覺(jué)。感覺(jué)的內(nèi)容與程度一方面由個(gè)體所獲取的信息之類(lèi)型與內(nèi)容所決定，另一方面由個(gè)體以往的經(jīng)驗(yàn)所積累在其大腦中原有的神經(jīng)鏈接網(wǎng)絡(luò)鎖決定?？梢哉f(shuō)感覺(jué)是這兩者相互作用的結(jié)果。這樣我們就能夠理解為什么同樣的情境、同樣的經(jīng)歷、面對(duì)同樣的事情，不同的人會(huì)產(chǎn)生不同的感覺(jué)，因?yàn)椴煌娜似浣?jīng)驗(yàn)所積累在大腦中的原有神經(jīng)鏈接網(wǎng)絡(luò)不同。

在這個(gè)環(huán)節(jié)中，信息除了產(chǎn)生感覺(jué)以外，還能形成瞬間記憶，但這只是形成了瞬間記憶。理解這種瞬間記憶最好的例子就是動(dòng)畫(huà)片或者電影，動(dòng)態(tài)的電影就是由一幅幅靜態(tài)圖畫(huà)快速切換而形成的效果。每一幅靜態(tài)圖畫(huà)在大腦中形成瞬間記憶，在這個(gè)瞬間記憶沒(méi)有完全消失之前快速閃現(xiàn)下一幅畫(huà)，這樣兩幅畫(huà)就聯(lián)系在一起，按照特定順序閃現(xiàn)的這些畫(huà)面就形成動(dòng)態(tài)電影。

環(huán)節(jié)五，瞬間記憶的信息經(jīng)過(guò)一定條件的轉(zhuǎn)化形成工作記憶

工作記憶是什么？工作記憶就是大腦的意識(shí)激活狀態(tài)。在大腦中的信息分為兩種狀態(tài)：意識(shí)狀態(tài)和潛意識(shí)狀態(tài)，其中意識(shí)狀態(tài)是活躍的被感知的狀態(tài)，潛意識(shí)狀態(tài)是相對(duì)的靜止?fàn)顟B(tài)，盡管其存在著卻沒(méi)有被感知到。打個(gè)比方來(lái)說(shuō)，工作記憶就是正在工作狀態(tài)下電腦中的內(nèi)存中正在運(yùn)行或處理的信息，長(zhǎng)期記憶就是電腦硬盤(pán)中保存后的信息。一個(gè)正在運(yùn)行中程序結(jié)束了，其工作記憶也就退出了。

瞬間記憶被提取到工作記憶里需要一定的轉(zhuǎn)化條件，這些條件包括：個(gè)體主觀的有意注意和新信息本身的特質(zhì)，例如信息的新異性、信息刺激的強(qiáng)度、信息對(duì)個(gè)體的意義和信息對(duì)個(gè)體情緒上的影響等因素。

對(duì)這些轉(zhuǎn)化條件的研究和利用對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有著重要的意義。

環(huán)節(jié)六，工作記憶的信息經(jīng)過(guò)深加工形成長(zhǎng)期記憶

有效學(xué)習(xí)的最終結(jié)果是長(zhǎng)期記憶，長(zhǎng)期記憶就是大腦將新形成的信息已神經(jīng)鏈接及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的形式存儲(chǔ)在大腦中，供以后應(yīng)用的時(shí)候有效提取。長(zhǎng)期記憶的類(lèi)型包括陳述性記憶（語(yǔ)義、情境等）、程序性記憶（動(dòng)作技能、習(xí)慣流程等）和情感性記憶三種。

長(zhǎng)期記憶是一個(gè)人能力的基礎(chǔ)，它包含了一個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的總和，它是構(gòu)成一個(gè)人個(gè)性和人格的重要要素，也是一個(gè)人人生歷程的記錄。

工作記憶的信息轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)期記憶，是學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)，也是決定學(xué)習(xí)效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。工作記憶轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)期記憶一般需要以下幾種方式：一是不斷重復(fù)、強(qiáng)化；二是知識(shí)的精加工，即對(duì)知識(shí)的分類(lèi)與歸類(lèi)、知識(shí)之間的區(qū)別與聯(lián)系，特別是新舊知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)；三是知識(shí)的遷移與應(yīng)用，這有助于給大腦建立更加豐富的鏈接，便于以后信息的提取。

前面介紹了大腦學(xué)習(xí)知識(shí)的一般過(guò)程，需要說(shuō)明的是大腦在具體實(shí)際學(xué)習(xí)過(guò)程中是十分復(fù)雜、十分精密的。我們只是為了能夠通俗易懂地說(shuō)明問(wèn)題，人為地分解為六個(gè)環(huán)節(jié)，通過(guò)這六個(gè)環(huán)節(jié)的介紹，我們了解了大腦學(xué)習(xí)的奧秘，知道了影響學(xué)生學(xué)習(xí)效果的關(guān)鍵因素，找到了改善學(xué)習(xí)效果的基本途徑和方法。相信這些會(huì)對(duì)廣大教師、家長(zhǎng)和學(xué)生對(duì)于上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)會(huì)有所幫助。

作者簡(jiǎn)介：李靜波（1966-），男，大慶市教師進(jìn)修學(xué)院教科所副所長(zhǎng)，副研究員。研究方向：教育教學(xué)、家庭教育、學(xué)習(xí)方法等領(lǐng)域研究。