范立　呂紅日

【摘 要】大腦是教育實踐活動的基礎，從腦功能和腦學習的機制出發(fā)，對“不讓孩子輸在起跑線上”“學習壓力和負擔”“睡眠”“有意觀察”“快樂教學”“有效教學”等教育教學常識可以做出科學的解釋和判斷，為辨析教育現(xiàn)象提供新的方法和證據(jù)。

【關鍵詞】教育教學常識；大腦；腦科學

【中圖分類號】G420 【文獻標志碼】B 【文章編號】1005-6009（2018）10-0020-03

【作者簡介】1.范立，江蘇省無錫市開放大學（江蘇無錫，214011）講師，碩士；2.呂紅日，江蘇省無錫市教育科學研究院（江蘇無錫，214001）科研員，南京師范大學教育學博士后。

大腦是學習的器官，任何學習都離不開大腦的直接參與。大腦還是開展教育實踐活動的基礎，理解與“腦活動”相關的教育觀念，設計與“腦活動”相適宜的教育環(huán)境，實施與“腦活動”相適宜的教學行為，首先應了解大腦的功能，學習掌握腦學習的一般機理。缺少腦科學的支持，教育實踐難以建立在科學的基礎上，對一些司空見慣的說法或做法很難做出準確的判斷。腦科學的加盟為觀察教育現(xiàn)象提供了新的視角，對辨析教育教學常識，提供了新的方法和證據(jù)。

一、偽命題：不讓孩子輸在起跑線上

當前家庭教育“知識化、技能化、正規(guī)化”的趨向愈發(fā)嚴重?！皩W習知識和技能越早越好，學習內容和種類越多越好”成為家長們的共識。教育機構瞅準應試教育商機，打出各種招牌競相逐利。其中最具感召力的口號莫過于“不讓孩子輸在起跑線上”。受此鼓動，不少家長即便不清楚兒童學習的目標和內容，也還要迫使孩子在學業(yè)任務之外報名參加各種補習，似乎補習越早越好，越多越好。

“不讓孩子輸在起跑線上”是個站不住腳的偽命題。從腦學習的角度分析，即便兒童到了成人時期，腦細胞數(shù)量仍繼續(xù)增長，相互連接，形成樹突，樹突的生長伴隨人的一生。大腦內部突觸、神經(jīng)元之間的連接會由于學習和經(jīng)驗建立新的連接，影響個體的行為。然而就像樹木需要定期修剪，大腦也會主動選擇清除一些不活躍的細胞體。隨著練習停止，原本掌握的技能和知識會出現(xiàn)衰退。頻繁使用的大腦回路保持暢通，不用的部分則被修剪或徹底清除，這個現(xiàn)象就是大腦的修剪?！耙醋?，要么留”，修剪是大腦為了應對新的學習而主動弱化其他方面的正常反應。

二、違反規(guī)律：壓力大、負擔重

學習壓力大很大程度源于應試頻繁和學習評價失真。在應試教育背景下，多數(shù)學校的師生拼時間、拼體力，過早透支孩子的青春。有的學?！芭懿俸痛蝻垥r間用來做題”“只要學不死，就往死里學”也絕非個案；“家長主動要求周末寒暑假補課”等現(xiàn)象層出不窮。但如果從腦科學角度判斷，“壓力大、負擔重、時間長”違反教育規(guī)律的本質立刻昭然若揭。

正電子發(fā)射計算機斷層顯像掃描顯示，來自大腦感受器區(qū)域的信息只有通過杏仁核才能進入海馬體，然后通過海馬體進入額葉，信息在這里被加工并儲存進入長時記憶。掃描還證明，如果杏仁核受到壓力，過度刺激會引起過量的代謝反應，通往存儲記憶的通路將會堵塞，負責推理和長時記憶的代謝活動將受影響。換言之，如果邊緣系統(tǒng)尤其是杏仁核受到過度刺激，產(chǎn)生壓力，神經(jīng)代謝活動就會出現(xiàn)異常，新記憶不能通過杏仁核進入記憶存儲和推理中樞。只有當處于愉悅舒適、充滿動力的狀態(tài)時，杏仁核才會受到溫和的內在的刺激和提醒，引起適度反應，進入警覺狀態(tài)，加快信息處理和傳輸，如果學生不能對信息進行加工和存儲，說明學生的情緒正處于壓力狀態(tài)。這些證據(jù)說明，在高壓狀態(tài)下，學習內容不能進入腦中樞的信息處理中心。因此，課堂要盡量避免過度刺激杏仁核，保持適中的學習難度和挑戰(zhàn)，重視激發(fā)學生的好奇心和參與度，把杏仁核調適到理想的活動狀態(tài)。此外，大腦需要周期性休息。如果學習時間過長，課程難度過大，突觸神經(jīng)遞質處于耗竭狀態(tài)，學生會煩躁不安、精神渙散。所以在大腦神經(jīng)遞質耗竭、杏仁核產(chǎn)生壓力之前，要及時讓大腦休息，避免攝入新的信息。

三、幫助記憶的睡眠

隨著樹突的增長和相互連接，記憶得到存儲。神經(jīng)元之間的連接在此時也在萌發(fā)，不過它的成長需要時間。大腦需要休息，也需要睡眠，在睡眠過程中，大腦再次聚集大量的神經(jīng)化學物質，刺激樹突分支的生長。信息存儲到大腦后，只有長時間連續(xù)的睡眠才能保證記憶的有效性。在這個過程中，深度睡眠幫助大腦建立和延伸樹突分支，把最新的記憶變?yōu)殚L時記憶，把當天學習的知識從“硬連接”轉變?yōu)殚L久記憶。樹突越多，與細胞的連接越多，大腦識別新經(jīng)驗與以往經(jīng)驗關聯(lián)程度的能力就越強。

睡眠期間的生長激素異?；钴S，此時新的樹突分支激活了神經(jīng)營養(yǎng)因子。當睡眠時間在第六至第八個小時的時候，體內分泌的神經(jīng)遞質血清素加速樹突分支的進程。睡眠有助于大腦將新的知識“黏合”進記憶。睡眠的相關研究證明：在清醒狀態(tài)下復習知識比臨睡前復習效果好。因此，學生應該認真復習，在睡意來臨前即入睡，這樣記憶的效果比困乏時仍繼續(xù)學習的效果要好很多。

如果剝奪了睡眠時間，即便彌補，新的學習表現(xiàn)仍差強人意。有研究表明：學業(yè)成績落后學生的睡眠時間普遍比優(yōu)等生少25分鐘，上床睡覺的時間平均推遲40分鐘。睡眠少于7小時的青少年即使延長白天的睡眠時間，也會伴隨情緒低落以及其他的行為問題。

四、培養(yǎng)有意觀察

對觀察記錄做出合理的解釋需要調動大腦額葉的執(zhí)行功能，包括抽象思考、排序、判斷等技能。就大腦功能和結構而言，學生最初注意到的只是一種表象，還無法真正理解，也無法在記憶中生根。一旦學生掌握了觀察技能，構建起識別模型，形成洞察力，記憶回路收到更多刺激，產(chǎn)生更多的連接，大腦就會處于高度的認知水平。最后，生長出新的樹突枝杈，將新信息傳遞到長時記憶區(qū)域。教師應該提供體驗機會，創(chuàng)設感知環(huán)境，增強學生自信心，掌握觀察的技巧，有效支配自己的觀察力。

例如，最初可以安排有關人員闖進課堂，做一些怪異的動作后離開。教師要求學生回憶、寫下或者口述闖入者的行為特點。先不要提醒，讓學生據(jù)實描述。隨后進一步追問，提示一點信息，學生回憶更多的細節(jié)后，慢慢練習自我提問的技巧。經(jīng)過若干次的觀察練習，再使用別的訓練方法，比如放幻燈片、閱讀某個篇章、看電影等。先不給任何提醒，要求學生再現(xiàn)情境，記錄下觀察的結果，再提示若干細節(jié)，學生再完善觀察記錄，最后學生對自己的判斷結論做出解釋。經(jīng)過反復練習，學生會逐漸形成問題清單，提高觀察的技能，增加感覺輸入的數(shù)量和質量，提高感知的準確性。

五、理想的教學方式：快樂教學

課堂學習內容過多，難度過大，教學枯燥乏味，必然造成學習的壓力，焦慮、煩躁堵塞大腦神經(jīng)元的傳遞、突觸的連接以及樹突的生長。在焦慮狀態(tài)下，學習難以發(fā)生，學習質量將大打折扣。

通過神經(jīng)影像可以觀察到，處于積極情感狀態(tài)的杏仁核受到適中的刺激，新陳代謝表現(xiàn)正常，學生的注意力更為集中，記憶力進一步增強，讀寫能力和判斷能力有一定程度的提高，解決問題時思維善于變通，萌生更多的創(chuàng)新想法。經(jīng)過杏仁核和海馬體區(qū)域的信息會被賦予情感的意義，帶有積極情緒連接的信息被有效地保留下來。教師要營造快樂舒適的教學環(huán)境，激發(fā)學生的學習興趣，提供積極的情感體驗，同時促使學生大腦產(chǎn)生積極反應，保持工作效率和行為效果，這才是理想的教學方式。

六、有效教學的基本特征

信息經(jīng)由一個或多個感覺器官進入大腦，學習才會發(fā)生。信息先被特定的感覺接收器編碼，隨著身體或皮膚的神經(jīng)流動到脊髓，通過網(wǎng)狀激活系統(tǒng)到達大腦的特定區(qū)域。運行順利，信息會被帶到大腦的邊緣區(qū)域，先進入海馬體，再送到前額葉存儲區(qū)域、聯(lián)合區(qū)域以及加工區(qū)域，之前存儲在這里的潛在記憶隨之激活。被激活的記憶只要傳回到海馬體區(qū)和顳葉的臨近區(qū)域，就與信息形成關聯(lián)記憶。

學習是增強神經(jīng)元與神經(jīng)元之間的聯(lián)系。大腦在新的學習材料和習得的材料之間建立起聯(lián)系，將新材料納入先前的圖式系統(tǒng)。增加圖式的數(shù)量，以供學生使用、辨別和交流，這是教學的全部意義。有效教學的目標就是建立更多、更強大的神經(jīng)回路，為學生提供多種選擇途徑，將新知識輸入存儲器，一有需要就能有效地提取出來。

從腦記憶的視角判斷，有效教學至少應該具備四個基本特征：第一，教學方式多樣，知識信息對感官實施多重刺激，學生在需要的時候可以獲得更多連接；第二，教學有動手實踐的機會，增強學生體驗，調動多種感官參與學習；第三，教材的公共知識需要轉化，教學內容與學生經(jīng)歷發(fā)生關聯(lián)；第四，學習更少地依賴知識記憶，教學重點幫助學生掌握信息存儲、檢索方法，優(yōu)化記憶結構。

七、迎接腦科學研究的挑戰(zhàn)

20世紀60年代，以大腦生理學、大腦解剖學等神經(jīng)科學為代表的腦科學研究興起，借助侵襲性方法（解剖、電刺激）和腦電波來對動物進行研究并做出描述。20世紀70年代，“基于腦的課堂研究”出現(xiàn)，基于人類大腦結構與功能的“學習科學”快速形成，標志著腦科學向“腦教育學”的轉變。到了20世紀90年代，腦科學研究借助技術開始實證性地闡明教育現(xiàn)象，認知腦科學取得的重大進展實現(xiàn)了認知科學與技術學的融通。以腦成像技術為代表，不僅可以觀察腦的形態(tài)，還可以從外部觀察人腦處理信息的情況。學生在學習知識和解決問題時，通過腦成像技術就可以確定人腦的哪個部位發(fā)揮了怎樣的功能。近年來，以歐美為中心的“腦科學與教育”研究開始倡導面向一線中小學教師提供更具體、更直接的“教育腦科學”。當前，“教育神經(jīng)科學研究”正在國際教育界流行，一線教師和中小學研究者應當重視這股教育潮流，主動了解和學習從“腦科學”到“為兒童教育”的新興科學，重點關注基于腦科學的學習研究和教學研究。

雖然，我國基礎教育還未達到基于腦科學的成果倡導課程與教學的時機，在“腦科學”和“社會文化”兩種教育維度之間構建橋梁還需時日。但相信，基于腦科學研究的教學變革必然會在不遠的將來對基于經(jīng)驗的教育判斷和傳統(tǒng)教師課堂教學行為發(fā)出挑戰(zhàn)。