楊雄里

腦是極其復(fù)雜的系統(tǒng)，它的復(fù)雜性表現(xiàn)在它有天文數(shù)字的神經(jīng)細(xì)胞。大家知道，人腦的神經(jīng)細(xì)胞大概上千億，更準(zhǔn)確地說(shuō)是860億左右。這些神經(jīng)細(xì)胞又通過(guò)上千倍數(shù)量的突觸，組成神經(jīng)環(huán)路。不僅如此，腦的結(jié)構(gòu)和功能不是一成不變的，而是不斷發(fā)生變化的，是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。由天文數(shù)字的神經(jīng)細(xì)胞，通過(guò)突觸形成環(huán)路，形成一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，我想大家都會(huì)同意，這是個(gè)宇宙間最復(fù)雜的系統(tǒng)?？萍冀缬幸粋€(gè)共識(shí)，就是揭示大腦的奧秘是自然科學(xué)界面臨的最重大的挑戰(zhàn)，是科學(xué)探索最后的疆域。

談到與教育有關(guān)的腦科學(xué)活動(dòng)的基本規(guī)律時(shí)，首先要談的是神經(jīng)環(huán)路。盡管腦是由神經(jīng)細(xì)胞組成，但是單個(gè)神經(jīng)細(xì)胞不可能實(shí)施腦和神經(jīng)系統(tǒng)功能，而必然通過(guò)突觸，形成神經(jīng)環(huán)路，才有可能行使腦和神經(jīng)系統(tǒng)的功能。感覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)等都有特殊的神經(jīng)環(huán)路，而這些神經(jīng)環(huán)路之間又有緊密的聯(lián)系，并且相互作用，最后形成大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。這是實(shí)施腦的復(fù)雜的高級(jí)功能，如感知、認(rèn)知、思維、情緒、決策等的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

在這樣一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，某一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞是怎么活動(dòng)的、產(chǎn)生怎樣信號(hào)，并沒(méi)有特殊意義，重要的是整個(gè)神經(jīng)環(huán)路細(xì)胞活動(dòng)的模式。就是說(shuō)，在這樣的神經(jīng)環(huán)路的不同部位、不同位置的神經(jīng)細(xì)胞，產(chǎn)生此起彼伏的信號(hào)的模式，對(duì)于實(shí)施功能才具有關(guān)鍵意義。以大家非常熟悉的柴可夫斯基的第一鋼琴協(xié)奏曲第一樂(lè)章為例，它給人的感覺(jué)是氣勢(shì)恢宏、蕩氣回腸。之所以會(huì)產(chǎn)生這樣的感覺(jué)，是因?yàn)樗男?。但仔?xì)分析它的旋律，不過(guò)是由很簡(jiǎn)單的音符組成的，所以每個(gè)音符發(fā)出的聲音并不重要，重要的在于藝術(shù)家、作曲家把它組織成這個(gè)旋律，是這個(gè)旋律才使得第一鋼琴曲的第一樂(lè)章不同于其它音樂(lè)作品。所以，重要的是在于旋律，由音符組成的旋律。

第二個(gè)與教育密切相關(guān)的是腦的可塑性。大腦不是一成不變的，在發(fā)育過(guò)程中，它的結(jié)構(gòu)和功能不斷發(fā)生著變化。更重要的是，在腦發(fā)育成熟以后，腦的結(jié)構(gòu)和功能繼續(xù)具有強(qiáng)大的可塑性。這表現(xiàn)在，它的功能因?yàn)槟撤N特殊訓(xùn)練會(huì)出現(xiàn)非常明顯的變化。如果測(cè)定一個(gè)訓(xùn)練有素的小提琴演奏家前運(yùn)動(dòng)皮層的神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng)，與一名普通的小提琴新手進(jìn)行比較，前者前運(yùn)動(dòng)皮層產(chǎn)生的活動(dòng)要強(qiáng)烈得多?？梢赃@么說(shuō)，如果神經(jīng)系統(tǒng)和腦的結(jié)構(gòu)功能沒(méi)有可塑性的話，我們連最簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)都做不到。

以上這兩點(diǎn)，是我們談及腦科學(xué)和教育之間關(guān)系的背景與前提。

教育需要遵循腦活動(dòng)的規(guī)律

對(duì)于腦科學(xué)和教育的關(guān)系，我想強(qiáng)調(diào)的第一點(diǎn)是，教育需要遵循腦活動(dòng)的規(guī)律。

從傳統(tǒng)角度來(lái)看，孔子提出了“因材施教”?！耙虿氖┙獭钡暮x就是按個(gè)性腦的認(rèn)知能力“施教”。此外，還必須遵循另一些重要的規(guī)律。

腦功能發(fā)育是有關(guān)鍵期的。腦的可塑性雖保持終生，但是在某一個(gè)時(shí)期，腦的可塑性特別強(qiáng)。在這一時(shí)期，如果外界條件發(fā)生變化，腦的功能發(fā)生的變化就非常劇烈?？梢赃@么說(shuō)，在關(guān)鍵期內(nèi)，適宜的經(jīng)驗(yàn)和刺激，是運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)、語(yǔ)言及其他腦功能正常發(fā)育的前提。這方面研究取得顯著進(jìn)展的是感覺(jué)和語(yǔ)言兩個(gè)方面，感覺(jué)方面主要是指視覺(jué)。

有一個(gè)非常著名的病例。一名6歲的意大利男孩，單眼失明，醫(yī)生為他做了詳細(xì)的眼科檢查，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有明顯的眼疾。醫(yī)生們大惑不解，為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的情況？經(jīng)過(guò)仔細(xì)調(diào)查了解才發(fā)現(xiàn)，這個(gè)孩子在幼兒期間，因?yàn)閱窝鄣妮p度感染，曾經(jīng)用繃帶把這個(gè)眼睛包扎起來(lái)，雖然只是很短的時(shí)間，但是因?yàn)榘臅r(shí)機(jī)是在關(guān)鍵期內(nèi)，所以他長(zhǎng)大以后，那個(gè)眼睛再也不可能恢復(fù)正常工作。

美國(guó)科學(xué)家和瑞典科學(xué)家曾經(jīng)對(duì)視覺(jué)關(guān)鍵期問(wèn)題進(jìn)行了非常系統(tǒng)的研究，他們因此獲得了1981年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。他們?cè)诶碚撋系难芯拷Y(jié)果證明，視覺(jué)在發(fā)育過(guò)程確實(shí)存在關(guān)鍵期。這一研究結(jié)果對(duì)臨床實(shí)踐產(chǎn)生重大影響。對(duì)于先天性白內(nèi)障，以前的處理方法是等白內(nèi)障比較成熟以后，等孩子長(zhǎng)大以后，用手術(shù)摘除白內(nèi)障。但是后來(lái)發(fā)現(xiàn)，這種情況下，即使把白內(nèi)障摘除，孩子成年后視力的恢復(fù)仍然有限。這是因?yàn)橄忍煨园變?nèi)障使這些孩子在關(guān)鍵期內(nèi)未能得到正常的視覺(jué)刺激，其視覺(jué)系統(tǒng)已經(jīng)產(chǎn)生了不可逆轉(zhuǎn)的改變。在他們的理論基礎(chǔ)上，現(xiàn)行的原則是：只要孩子的條件能夠進(jìn)行手術(shù)，馬上摘除它的白內(nèi)障，使其在關(guān)鍵期得到正常的視覺(jué)刺激，使其有正常的視覺(jué)發(fā)育。一般認(rèn)為，人視覺(jué)發(fā)育最敏感的時(shí)期是出生后半年內(nèi)，可以長(zhǎng)達(dá)4～5年。

另外一個(gè)關(guān)鍵期是關(guān)于語(yǔ)言的。大家都知道印度狼孩的故事。由于他在0～6歲一直處在狼窩里面，所以他被拯救出來(lái)以后，四年才學(xué)了兩個(gè)單詞，他始終不能融入人類(lèi)社會(huì)。對(duì)于外語(yǔ)學(xué)習(xí)來(lái)講，現(xiàn)有研究表明，如果在7歲以前移民的話，其語(yǔ)法錯(cuò)誤要顯著比成年移民者少，習(xí)得語(yǔ)言的水平幾乎可以達(dá)到母語(yǔ)的水平。但是如果是7～15歲移民，其詞法錯(cuò)誤會(huì)隨著年齡的增大而逐漸增加。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，他犯的錯(cuò)誤常表現(xiàn)在詞法上，比如英語(yǔ)里主語(yǔ)與動(dòng)詞之間“數(shù)”的統(tǒng)一。到了15歲以后，他在語(yǔ)法上犯的錯(cuò)誤跟成年移民者十分相近。所以對(duì)于學(xué)習(xí)外語(yǔ)，從腦科學(xué)的規(guī)律來(lái)講，顯而易見(jiàn)是越早越好，這個(gè)沒(méi)有問(wèn)題。但這只是問(wèn)題的一個(gè)方面。

“注意”（Attention）對(duì)學(xué)習(xí)的影響。如果給一個(gè)視覺(jué)刺激，在漫不經(jīng)心的情況下，在視覺(jué)中樞幾乎檢測(cè)不出神經(jīng)細(xì)胞活動(dòng)。但是如果集中注意力，視覺(jué)中樞（枕葉）就有明顯的反應(yīng)。這說(shuō)明，注意力集中與否，對(duì)學(xué)習(xí)功能，對(duì)腦其他功能的實(shí)施，有著非常關(guān)鍵的作用。我還記得自己在大學(xué)時(shí)學(xué)俄語(yǔ)和英語(yǔ)，曾經(jīng)嘗試這樣的方法：在5分鐘之內(nèi)高度集中注意力，硬要記住50～100個(gè)單詞。5分鐘之后，盡管有些單詞忘掉了，但還是記住了大部分單詞，比漫不經(jīng)心背誦單詞效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好得多。

腦神經(jīng)科學(xué)為教育提供的實(shí)證研究仍亟須拓展深入

然而，腦科學(xué)能夠提供給教育的很翔實(shí)信息的規(guī)律目前還相當(dāng)有限，對(duì)這些基本規(guī)律的認(rèn)識(shí)還有待拓展和深入。一種情況是，有些現(xiàn)象的規(guī)律還幾乎沒(méi)有研究。譬如，對(duì)關(guān)鍵期的研究現(xiàn)在較多的是在視覺(jué)和語(yǔ)言方面，而對(duì)其他感覺(jué)系統(tǒng)，對(duì)其他功能是不是存在著關(guān)鍵期，關(guān)鍵期又會(huì)怎樣影響功能的發(fā)育，我們還很少了解。1981年獲得諾貝爾獎(jiǎng)的戴維·哈貝爾曾經(jīng)對(duì)視覺(jué)關(guān)鍵期進(jìn)行過(guò)深入的研究，他曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“將來(lái)最令人興奮的，就是把視覺(jué)關(guān)鍵期的研究拓展到其他功能方面。”他說(shuō)，實(shí)驗(yàn)心理學(xué)家和實(shí)驗(yàn)精神病學(xué)家都強(qiáng)調(diào)，早期經(jīng)歷對(duì)隨后的行為模式十分重要，如果在生命早期使機(jī)體與社會(huì)相隔離，或者使其處在有著其他異常、不良的精神因素環(huán)境中，相關(guān)的腦區(qū)會(huì)到底發(fā)生怎樣的變化，人們幾乎一無(wú)所知。另一情況是，對(duì)腦活動(dòng)的規(guī)律，認(rèn)識(shí)上并不都一致。比如對(duì)兒童雙語(yǔ)教學(xué)的問(wèn)題，一種觀點(diǎn)認(rèn)為，雙語(yǔ)學(xué)習(xí)會(huì)影響兒童智力的發(fā)展。但是現(xiàn)在又有很多證據(jù)表明，雙語(yǔ)學(xué)習(xí)不僅不影響兒童的認(rèn)知，而且有可能提高兒童認(rèn)知的控制能力;進(jìn)一步證據(jù)表明，如果是成年時(shí)開(kāi)始雙語(yǔ)學(xué)習(xí)，患老年性癡呆的年齡更晚。

不僅如此，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，左側(cè)頂葉灰質(zhì)隨著雙語(yǔ)學(xué)習(xí)的年齡越早密度越高。就是說(shuō)第二語(yǔ)言越熟練灰質(zhì)密度就越高。所以到底要不要在兒童時(shí)期進(jìn)行雙語(yǔ)學(xué)習(xí)的問(wèn)題，人們無(wú)所適從。對(duì)這些的規(guī)律，還需要科學(xué)家們進(jìn)一步深入研究。

教育必須遵循其自身的規(guī)律

在現(xiàn)實(shí)社會(huì)里，教育作為塑造人的身心的一種社會(huì)活動(dòng)，作為生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系的綜合反映，它必然有自己的規(guī)律，必然與意識(shí)形態(tài)和政治有密不可分的聯(lián)系，必然隨著各種外界因素而發(fā)生變化。所以，當(dāng)我們決定教育走向、教育方式、教育資源分配、安排的時(shí)候，我們不可能也不應(yīng)該只遵循腦科學(xué)的規(guī)律，還必須考慮其它因素。

還是以學(xué)外語(yǔ)為例，從腦科學(xué)的規(guī)律來(lái)講，當(dāng)然是學(xué)得越早越好，如果都是在關(guān)鍵期學(xué)外語(yǔ)，也許都能夠講一口純正的、標(biāo)準(zhǔn)的外語(yǔ)。但要知道在關(guān)鍵期要學(xué)的東西何止是外語(yǔ)？有一句耳熟能詳?shù)目谔?hào)是“不要讓孩子輸在起跑線上”，學(xué)外語(yǔ)要趁早，學(xué)音樂(lè)、學(xué)美術(shù)也要趁早;學(xué)計(jì)算機(jī)要從娃娃抓起，踢足球，也要讓從娃娃抓起。請(qǐng)問(wèn)，在這樣的關(guān)鍵期，孩子們做得了這么多嗎？讓孩子們所有的都在關(guān)鍵期來(lái)做，目的是不讓他輸在起跑線上，但是結(jié)果恰恰是讓孩子輸在起跑線上了。

問(wèn)題的另一個(gè)方面，到底為什么學(xué)外語(yǔ)？對(duì)絕大多數(shù)人來(lái)講，外語(yǔ)無(wú)非是一種工具。因此，在關(guān)鍵期學(xué)什么、怎么學(xué)，就得全面考慮。即使大張旗鼓從娃娃開(kāi)始就搞雙語(yǔ)教育，還要看有沒(méi)有足夠量的合格的師資;如果沒(méi)有合格的老師，孩子們學(xué)的外語(yǔ)可能會(huì)大成問(wèn)題。有些地區(qū)的人分不清“La”“Na”發(fā)音的差別，上海人則是王、黃不分。這就說(shuō)明關(guān)鍵期所學(xué)到的東西是多么根深蒂固。因此，要一個(gè)水平不高的老師去教孩子外語(yǔ)，孩子學(xué)得的是一口帶有地方口音的外語(yǔ)，長(zhǎng)大后改都很難。所以，教育是一個(gè)涉及面很廣的問(wèn)題，一定要全面考慮，一定要按照教育的規(guī)律來(lái)處理。

綜上所言，遵循大腦活動(dòng)的規(guī)律，從實(shí)證研究的角度確乎言之成理;但現(xiàn)狀是，可能為教育提供翔實(shí)信息的腦的基本規(guī)律還十分有限。教育作為一門(mén)科學(xué)，顯然有其特有的規(guī)律。因此，在決定教育的走向、方式、布局和資源的配置時(shí)，必須綜合考慮其特殊規(guī)律和腦科學(xué)規(guī)律。

在正確處理腦科學(xué)和教育之間的關(guān)系上，還有漫長(zhǎng)的路要走。在這一過(guò)程中，教育家和腦科學(xué)家攜手并進(jìn)，有希望探索出一條適合國(guó)情、適合現(xiàn)狀的道路。