邢 強(qiáng) 張美琦

(廣州大學(xué) 教育學(xué)院，廣東 廣州 510006)

教育在廣義上是指一切有目的地對(duì)人的身心發(fā)展產(chǎn)生影響的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)；狹義上是指學(xué)校教育，即教育者根據(jù)一定的社會(huì)和現(xiàn)實(shí)要求以及受教育者身心發(fā)展的規(guī)律，有目的、有計(jì)劃、成系統(tǒng)并且有組織地影響受教育者，使其獲得一定知識(shí)技能的活動(dòng)。教育最首要的功能是促進(jìn)個(gè)體發(fā)展，也就是人的發(fā)展。而人的發(fā)展都是通過(guò)腦神經(jīng)中樞的發(fā)展來(lái)實(shí)現(xiàn)的，人發(fā)展的過(guò)程，就是在對(duì)外界刺激適當(dāng)控制的情況下,形成預(yù)期的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和行為模式的過(guò)程。[1]因此，教育的本質(zhì)就是對(duì)腦的建構(gòu)，腦科學(xué)的發(fā)展也為教育的發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇。[2]

一、教育神經(jīng)科學(xué)的興起

“教育神經(jīng)科學(xué)”一詞，最早是由珍妮·肖爾(JeanneChall)和艾倫·莫斯基(AllanMirsky)在1978年提出來(lái)的，他們認(rèn)為，教育神經(jīng)科學(xué)是將認(rèn)知科學(xué)、生物科學(xué)、教育科學(xué)等學(xué)科進(jìn)行深度整合后，提出科學(xué)的教育理論，并用理論指導(dǎo)教育實(shí)踐的一門(mén)新興學(xué)科。[3]教育神經(jīng)科學(xué)整合了多門(mén)學(xué)科，因此具有跨學(xué)科的性質(zhì)。不同學(xué)科及不同專業(yè)的研究者將相關(guān)研究中的知識(shí)和技能整合以后，形成了新的見(jiàn)解和概念結(jié)構(gòu)，使得教育神經(jīng)科學(xué)具有學(xué)科的綜合性。

20世紀(jì)70年代以來(lái)，腦功能成像技術(shù)(如fMRl、PET、NIRS)不斷發(fā)展，并被投入到更廣泛的應(yīng)用中，使得人們既可以利用無(wú)創(chuàng)技術(shù)，從整體上研究活體人腦和人的行為，又可以從分子、細(xì)胞、神經(jīng)等微觀層面揭示人腦的奧秘，還能將二者整合，以深入了解人的思維、語(yǔ)言、記憶等高級(jí)認(rèn)知活動(dòng)。[4]技術(shù)進(jìn)步使腦的相關(guān)研究領(lǐng)域得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，腦科學(xué)的研究成果也不斷延伸到教育領(lǐng)域。1985年，F(xiàn)uller和Glendening提出了“神經(jīng)教育家”這一概念，他們認(rèn)為，神經(jīng)教育家的作用是研究和理解大腦或者行為的已知關(guān)系，并將這些關(guān)系應(yīng)用到學(xué)習(xí)過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)了利用腦結(jié)構(gòu)和腦功能的知識(shí)進(jìn)行教學(xué)的重要性。[5]國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(Organization for Economic Cooperation and Development，OCED)在1999年啟動(dòng)了“學(xué)習(xí)科學(xué)與腦研究”的項(xiàng)目，該項(xiàng)目有26個(gè)國(guó)家的神經(jīng)科學(xué)和教育學(xué)研究者以及政策制定者參與，由此神經(jīng)科學(xué)與教育領(lǐng)域開(kāi)始了廣泛的合作。2003年“國(guó)際心智、腦與教育(Mind，Brain and Education)”協(xié)會(huì)成立，該協(xié)會(huì)創(chuàng)辦的《心智、大腦與教育》刊物于2007年正式出版發(fā)行，至此，教育神經(jīng)科學(xué)研究有了自己的國(guó)際組織和官方期刊。[6]

隨著教育神經(jīng)科學(xué)的深入發(fā)展，跨學(xué)科和跨專業(yè)的信息交流愈發(fā)重要。在教育神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域中，教育神經(jīng)科學(xué)工作者接受心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和生物學(xué)等相關(guān)學(xué)科的訓(xùn)練，這能夠使其更好地了解學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的神經(jīng)機(jī)制，并將其應(yīng)用到課堂教學(xué)或者科學(xué)研究中。教育神經(jīng)科學(xué)既關(guān)注社會(huì)文化環(huán)境對(duì)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的影響，也關(guān)注在外部環(huán)境刺激下，大腦如何形成神經(jīng)聯(lián)結(jié)或怎樣改變大腦功能區(qū)等方面的問(wèn)題。無(wú)論是關(guān)于學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的實(shí)踐應(yīng)用研究，還是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的大腦機(jī)制的研究，對(duì)教育神經(jīng)科學(xué)而言都很重要。[7]教育神經(jīng)科學(xué)的重要目標(biāo)，就是對(duì)課堂和實(shí)驗(yàn)室中形成的知識(shí)進(jìn)行深度整合，促進(jìn)跨學(xué)科的合作和跨專業(yè)的語(yǔ)言翻譯，并在實(shí)踐中驗(yàn)證其有效性。

二、 教育神經(jīng)科學(xué)的三大主題

(一)神經(jīng)科學(xué)在課堂學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

學(xué)習(xí)是一種復(fù)雜的社會(huì)文化與生物現(xiàn)象，涉及到社會(huì)、文化、心理等諸多方面，而腦是學(xué)習(xí)的主要生理機(jī)構(gòu)，腦的可塑性是學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。所謂腦的可塑性，是指“腦能夠被環(huán)境或經(jīng)驗(yàn)所修飾，具有在外界環(huán)境和經(jīng)驗(yàn)的作用下，不斷塑造結(jié)構(gòu)與功能的能力”[8]。教育促進(jìn)腦的成熟，腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)、神經(jīng)功能與學(xué)習(xí)之間相互作用，有利于教育工作者進(jìn)一步開(kāi)發(fā)大腦潛能。[9]從教育神經(jīng)科學(xué)的視角看學(xué)校教育，可以將學(xué)校教育視為教師通過(guò)教學(xué)，對(duì)學(xué)生的大腦進(jìn)行影響，幫助學(xué)生大腦中的神經(jīng)元重塑的過(guò)程。[10]教育神經(jīng)科學(xué)側(cè)重于對(duì)學(xué)習(xí)的腦機(jī)制進(jìn)行研究，將關(guān)于大腦的研究發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于課堂教學(xué)，或利用神經(jīng)科學(xué)來(lái)指導(dǎo)教育教學(xué)創(chuàng)新，使得研究成果能夠直接對(duì)教育產(chǎn)生影響。[6]教育工作者試圖從神經(jīng)科學(xué)的研究領(lǐng)域中，找到更科學(xué)的教育理論和能夠解決教育問(wèn)題的方法；神經(jīng)科學(xué)研究者期望通過(guò)教育和教學(xué)實(shí)踐，驗(yàn)證神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究成果。不同學(xué)科間相互交流和融合的需要，推動(dòng)著教育神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展。

神經(jīng)科學(xué)在課堂學(xué)習(xí)中的應(yīng)用，主要包括閱讀學(xué)習(xí)、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)、語(yǔ)言學(xué)習(xí)、注意力、記憶力等方面。腦功能成像技術(shù)為神經(jīng)科學(xué)提供了技術(shù)方面的支持，如研究閱讀能力和閱讀障礙時(shí)，通常采用功能性磁共振成像(fMRI)、正電子發(fā)射斷層掃描(PET)、腦結(jié)構(gòu)成像(MRI)、腦電圖(EEG)等技術(shù)，這些技術(shù)通過(guò)測(cè)量個(gè)體在完成特定認(rèn)知任務(wù)時(shí)的大腦活動(dòng)，來(lái)探索該認(rèn)知過(guò)程的神經(jīng)基礎(chǔ)和認(rèn)知特征。例如，在閱讀學(xué)習(xí)方面，閱讀障礙兒童與正常兒童相比腦結(jié)構(gòu)上存在著明顯異常。[11]神經(jīng)影像學(xué)顯示，閱讀障礙兒童的左顳頂葉皮層、白質(zhì)連接性以及與有效干預(yù)相關(guān)的腦功能可塑性降低。[12]閱讀障礙兒童的腦特征是閱讀相關(guān)的關(guān)鍵神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)激活不足。[13]但已有研究發(fā)現(xiàn)，接受過(guò)良好教育的兒童，也有可能獲得閱讀的能力。[14-15]語(yǔ)音干預(yù)能夠提高閱讀障礙兒童的閱讀水平，語(yǔ)音訓(xùn)練與字母—聲音對(duì)應(yīng)規(guī)則的教學(xué)訓(xùn)練相結(jié)合比單獨(dú)的語(yǔ)音訓(xùn)練更為有效。[16]在一項(xiàng)為期8周的干預(yù)研究中，使用較為密集的教學(xué)干預(yù)，每個(gè)小組中一名教師對(duì)應(yīng)一名或兩名學(xué)生，每天進(jìn)行100分鐘的語(yǔ)音意識(shí)和語(yǔ)音解碼策略的系統(tǒng)教學(xué)。干預(yù)結(jié)束后，約50%的學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)中也繼續(xù)使用了干預(yù)訓(xùn)練中所學(xué)的內(nèi)容，并從中獲益。教師干預(yù)不僅對(duì)閱讀學(xué)習(xí)和閱讀障礙學(xué)生有幫助，對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)、注意力等的提高也會(huì)產(chǎn)生一定作用。[17]蘇佩卡等對(duì)24名小學(xué)三年級(jí)學(xué)生進(jìn)行了為期8周的一對(duì)一算數(shù)輔導(dǎo)，觀察到這些學(xué)生的算數(shù)問(wèn)題解決速度和準(zhǔn)確性隨著輔導(dǎo)而增加。兒童解決加法問(wèn)題的基本策略有數(shù)手指、手指、言語(yǔ)數(shù)數(shù)和檢索策略四種，策略出現(xiàn)的順序是基本固定的，反映的是兒童由低到高的策略發(fā)展過(guò)程。經(jīng)過(guò)8周的輔導(dǎo)，學(xué)生的算數(shù)策略由“言語(yǔ)數(shù)數(shù)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皺z索”。但有些孩子的進(jìn)步會(huì)比較明顯，有些孩子的改善卻十分有限。研究者通過(guò)檢查大腦結(jié)構(gòu)和靜息功能掃描，發(fā)現(xiàn)學(xué)生輔導(dǎo)前的智力、工作記憶、數(shù)學(xué)能力等都不能預(yù)測(cè)學(xué)生在輔導(dǎo)中算數(shù)問(wèn)題解決能力提升的程度，而海馬灰質(zhì)體積、海馬與前額皮質(zhì)的內(nèi)在功能連接強(qiáng)度則能預(yù)測(cè)中學(xué)生算數(shù)技能習(xí)得的個(gè)體差異。表明在學(xué)生早期數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，海馬的結(jié)構(gòu)和回路起到了重要的作用，教師在這一階段的教學(xué)應(yīng)注意讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)運(yùn)算的基本法則和基礎(chǔ)知識(shí)，注重學(xué)生對(duì)基本知識(shí)的記憶。根據(jù)神經(jīng)科學(xué)的研究結(jié)果，教師在課堂教學(xué)中應(yīng)注意學(xué)生的個(gè)體差異，不能忽略先天不足的學(xué)生，而應(yīng)提供積極的干預(yù)，使學(xué)生發(fā)揮其最大潛能。[18]

教育神經(jīng)工作者還關(guān)注課堂學(xué)習(xí)對(duì)神經(jīng)可塑性的影響。人腦的神經(jīng)可塑性是教育得以進(jìn)行的關(guān)鍵，大腦可以隨著環(huán)境和經(jīng)驗(yàn)的改變而發(fā)生變化。在課堂中，兩種不同的教學(xué)模式會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生不同的影響。一種是教師采用標(biāo)準(zhǔn)化的學(xué)習(xí)材料，每個(gè)問(wèn)題只有一個(gè)正確答案與之對(duì)應(yīng)。教師通過(guò)反復(fù)講授和練習(xí)，刺激學(xué)生腦內(nèi)形成特定的神經(jīng)聯(lián)結(jié)，使學(xué)生的大腦內(nèi)機(jī)械生成單一又封閉的特定神經(jīng)環(huán)路，以期通過(guò)這樣的訓(xùn)練，能夠使學(xué)生在看到問(wèn)題后，腦內(nèi)特定神經(jīng)聯(lián)結(jié)立刻反應(yīng)出正確答案。另一種教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主動(dòng)性。教師在教學(xué)中為學(xué)生提供適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)環(huán)境和豐富的學(xué)習(xí)資源，創(chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)生思考的情景，引導(dǎo)學(xué)生基于自身的特點(diǎn)和個(gè)性主動(dòng)形成解決問(wèn)題的答案及思維。學(xué)生在課堂中通過(guò)親身體驗(yàn)和主動(dòng)思維，激發(fā)神經(jīng)的主動(dòng)定向，豐富并強(qiáng)化神經(jīng)聯(lián)結(jié)和神經(jīng)環(huán)路。[19]這種教學(xué)模式不僅能使學(xué)生主動(dòng)探索出解決問(wèn)題的答案，還能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。不同的教學(xué)模式對(duì)學(xué)生的腦神經(jīng)環(huán)路和解決問(wèn)題方式的影響是不同的，因此，教師在授課時(shí)，要注意根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)、學(xué)習(xí)材料內(nèi)容的差異等，選擇適合學(xué)生的教學(xué)模式。

(二)教育神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的跨學(xué)科合作

教育神經(jīng)科學(xué)整合了心理學(xué)、生物學(xué)、教育學(xué)和認(rèn)知科學(xué)等多個(gè)學(xué)科。這些學(xué)科經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，學(xué)科之間的鴻溝逐漸拉大，不同學(xué)科彼此獨(dú)立，難以互相融合，致使學(xué)科之間合作困難。盡管教育界對(duì)于神經(jīng)科學(xué)家提供的第一手科學(xué)研究資料表現(xiàn)出了極大的熱情，但是當(dāng)發(fā)現(xiàn)目前學(xué)校里的大部分“基于腦的教學(xué)”并沒(méi)什么科學(xué)依據(jù)時(shí)，教師們也感到非常沮喪。這些“基于腦的教學(xué)”是將神經(jīng)科學(xué)的研究成果不加選擇地應(yīng)用到了教育中，其中很多成果還含有被媒體夸大的部分。神經(jīng)科學(xué)研究更多關(guān)注嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)操作，習(xí)慣使用數(shù)據(jù)來(lái)表達(dá)觀點(diǎn)，而教育學(xué)更注重信息的整體性和有用性。這種學(xué)科之間的鴻溝很難通過(guò)神經(jīng)科學(xué)或教育學(xué)的單方面努力來(lái)解決。因此，教育神經(jīng)科學(xué)作為交叉學(xué)科，結(jié)合神經(jīng)科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性和教育領(lǐng)域更為注重的實(shí)用性，能夠?yàn)榭鐚W(xué)科的合作提供便利。

美國(guó)國(guó)家科學(xué)院協(xié)會(huì)《促進(jìn)跨學(xué)科研究》報(bào)告指出，跨學(xué)科研究是人類目前所進(jìn)行的最有成效、最令人鼓舞的嘗試之一，它為新知識(shí)間的交流與聯(lián)結(jié)的產(chǎn)生提供了一種新的方式。教育神經(jīng)科學(xué)作為一門(mén)交叉學(xué)科，能夠?yàn)榭鐚W(xué)科交流與合作搭建重要橋梁，促進(jìn)不同學(xué)科的深度發(fā)展與整合。[20]一方面,教育神經(jīng)科學(xué)要重視神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科的研究成果，思考什么樣的理論知識(shí)和技能，能夠在實(shí)踐中應(yīng)用到教學(xué)領(lǐng)域，這一過(guò)程也促使神經(jīng)學(xué)家對(duì)教育學(xué)和教育研究有所了解。另一方面，教育神經(jīng)科學(xué)為教育學(xué)帶來(lái)更先進(jìn)和客觀的研究方法，借鑒認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)中對(duì)人體無(wú)損傷的神經(jīng)影像技術(shù)，如眼動(dòng)追蹤、反應(yīng)時(shí)記錄、腦電記錄等，能夠進(jìn)一步驗(yàn)證教學(xué)方式的科學(xué)性，為教育實(shí)踐提供更專業(yè)的理論支撐；教育神經(jīng)科學(xué)也能使教育工作者接觸到最新的神經(jīng)科學(xué)理論和方法，改變長(zhǎng)期以來(lái)教育工作缺乏科學(xué)依據(jù)的狀況，并能了解到目前神經(jīng)科學(xué)存在的局限性，有利于推進(jìn)科研成果向?qū)嵺`的轉(zhuǎn)化。在過(guò)去的幾十年中，已有研究者為探討教育神經(jīng)科學(xué)如何整合不同學(xué)科的成果，從而進(jìn)行更深入的跨學(xué)科合作做出了努力。他們?cè)噲D在神經(jīng)科學(xué)和教育學(xué)這兩個(gè)研究方法、理論框架相距較遠(yuǎn)的學(xué)科間，搭建彼此溝通的橋梁。加強(qiáng)神經(jīng)學(xué)家、教育學(xué)研究者和教育工作者之間的交流和互動(dòng)，能夠在一定程度上縮小神經(jīng)科學(xué)與教育學(xué)之間的鴻溝，有利于找到搭建溝通橋梁的方法，促進(jìn)研究者和實(shí)踐者更好地將研究成果轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w的實(shí)踐應(yīng)用，這樣的跨學(xué)科合作為不同學(xué)科之間的轉(zhuǎn)換提供了條件。[21]

(三)跨專業(yè)的“語(yǔ)言翻譯”

神經(jīng)科學(xué)和教育分屬于不同的研究領(lǐng)域。由于神經(jīng)科學(xué)和教育學(xué)這兩個(gè)領(lǐng)域之間存在巨大的語(yǔ)言差異，教育工作者在解釋和應(yīng)用神經(jīng)科學(xué)的相關(guān)研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，可能會(huì)出現(xiàn)誤解或偏差，導(dǎo)致“神經(jīng)神話”，即來(lái)源于神經(jīng)科學(xué)，但是在演化過(guò)程中簡(jiǎn)化、夸大或歪曲神經(jīng)科學(xué)的事實(shí)，并在非神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域廣泛流傳的現(xiàn)象，如廣為流傳的關(guān)鍵期理論。這種“神經(jīng)神話”認(rèn)為學(xué)習(xí)存在關(guān)鍵期，如果在相應(yīng)的關(guān)鍵期內(nèi)沒(méi)有進(jìn)行應(yīng)有的學(xué)習(xí)活動(dòng)，兒童就無(wú)法獲得或不能全部獲得該關(guān)鍵期內(nèi)的能力。然而神經(jīng)成像技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)元并非隨著年齡的增大而減少，神經(jīng)元的總數(shù)量基本保持不變，而較大的神經(jīng)元數(shù)量減少，較小的神經(jīng)元不斷增多。[22]因此，即使錯(cuò)過(guò)了所謂的關(guān)鍵期，大腦仍具有可塑性，只要給予適當(dāng)?shù)拇碳ぃ涂梢垣@得關(guān)鍵期內(nèi)學(xué)習(xí)到的知識(shí)和能力，并且關(guān)鍵期前后的學(xué)習(xí)也同樣不容忽視。[23]“神經(jīng)神話”的存在阻礙了教育工作者正確運(yùn)用神經(jīng)科學(xué)的知識(shí)理論與發(fā)現(xiàn)，將錯(cuò)誤的理論應(yīng)用到教學(xué)實(shí)踐也會(huì)對(duì)學(xué)生造成一定程度的危害。要消除“神經(jīng)神話”，需要教育神經(jīng)科學(xué)工作者對(duì)兩個(gè)領(lǐng)域術(shù)語(yǔ)的準(zhǔn)確翻譯和解釋，確?？鐚I(yè)的語(yǔ)言一致性，并進(jìn)行相應(yīng)的培訓(xùn)，組織專業(yè)論壇和應(yīng)用方面的交流，形成兩個(gè)領(lǐng)域之間的雙向互動(dòng)，加深聯(lián)系和理解，減少誤會(huì)和曲解。

每個(gè)研究領(lǐng)域都有各自特定的語(yǔ)言和研究方法，這是學(xué)科建構(gòu)的基礎(chǔ)。但是不同學(xué)科之間以及理論和實(shí)踐之間橋梁的搭建，不是在其間強(qiáng)加一種語(yǔ)言或者文化，而是聯(lián)合多個(gè)學(xué)科，建立學(xué)科間共享的翻譯框架。神經(jīng)科學(xué)使用的術(shù)語(yǔ)和研究方法通常比較復(fù)雜，該專業(yè)以外的人很難準(zhǔn)確把握其中的專業(yè)信息。教育工作者接觸專業(yè)文獻(xiàn)是很有必要的，但卻往往因缺乏神經(jīng)科學(xué)方面的知識(shí)，對(duì)大腦結(jié)構(gòu)和功能的理解不足，缺少對(duì)神經(jīng)成像技術(shù)的了解；他們也往往沒(méi)有受過(guò)生物學(xué)和神經(jīng)科學(xué)方面的專業(yè)培訓(xùn)。因此，他們無(wú)法準(zhǔn)確理解神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的術(shù)語(yǔ)和文獻(xiàn)，也就不能很好地將神經(jīng)科學(xué)研究的成果應(yīng)用在教育環(huán)境中。神經(jīng)科學(xué)家要將大腦和學(xué)習(xí)方面的發(fā)現(xiàn)傳遞給教育工作者和教育決策者，以便更好地指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐，這也需要神經(jīng)科學(xué)家了解教育學(xué)方面的現(xiàn)狀和專業(yè)語(yǔ)言。教育神經(jīng)科學(xué)可以進(jìn)行跨專業(yè)的語(yǔ)言翻譯，幫助這些相關(guān)領(lǐng)域搭建共享的翻譯框架，將學(xué)科專業(yè)術(shù)語(yǔ)轉(zhuǎn)化成不同學(xué)科都能理解的共通語(yǔ)言，避免因翻譯問(wèn)題造成對(duì)專業(yè)知識(shí)的誤解。[24]

教育神經(jīng)科學(xué)作為交叉學(xué)科，可以促進(jìn)神經(jīng)科學(xué)與教育學(xué)之間的雙向溝通，利用神經(jīng)科學(xué)的發(fā)現(xiàn)調(diào)整教育策略。例如，有的老師會(huì)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生認(rèn)識(shí)句子中的每個(gè)單詞，但是卻不能理解整句話的含義;或者一個(gè)學(xué)生不能夠做算術(shù)題，老師不斷地訓(xùn)練這名學(xué)生，給予他足夠的重復(fù)練習(xí)，最終這名學(xué)生“學(xué)會(huì)了”算術(shù)。但是已有腦成像研究表明，這些任務(wù)的基礎(chǔ)是心理過(guò)程，這些看似是數(shù)學(xué)或閱讀理解的問(wèn)題，實(shí)際上是工作記憶的問(wèn)題。一些學(xué)生工作記憶信息保持的時(shí)間不夠長(zhǎng)，言語(yǔ)信息很快被遺忘，做算術(shù)題或者閱讀題時(shí)，這類學(xué)生并不是沒(méi)有習(xí)得知識(shí)或者做題技能，而是他們的工作記憶能力相對(duì)較差。所以,教師面對(duì)這類學(xué)生時(shí)，想要提升其成績(jī)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行工作記憶能力訓(xùn)練會(huì)比讓學(xué)生不斷重復(fù)練習(xí)題目更為有效。[25]因此，教育神經(jīng)科學(xué)要努力讓教育工作者有更多接觸神經(jīng)科學(xué)專業(yè)文獻(xiàn)的機(jī)會(huì)和能力，從神經(jīng)科學(xué)文獻(xiàn)中汲取和運(yùn)用神經(jīng)科學(xué)的最新成果，以便使教育工作者在多種場(chǎng)景下對(duì)學(xué)生產(chǎn)生影響，如教室、操場(chǎng)或通過(guò)布置家庭作業(yè)或課外作業(yè)等，從而影響學(xué)生的大腦認(rèn)知水平。

三、 教育神經(jīng)科學(xué)面臨的困境及解決方式

(一)教育神經(jīng)科學(xué)面臨的協(xié)作困境

教育神經(jīng)科學(xué)目前急需解決一個(gè)重要問(wèn)題，就是如何使神經(jīng)科學(xué)與教育學(xué)之間能夠進(jìn)行雙向協(xié)作，將神經(jīng)科學(xué)的最新研究成果應(yīng)用到教育教學(xué)實(shí)踐中，再通過(guò)教學(xué)實(shí)踐去進(jìn)一步驗(yàn)證神經(jīng)科學(xué)成果的可行性，給予神經(jīng)科學(xué)反饋和建議。跨學(xué)科協(xié)作能夠促進(jìn)教育神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展，使理論和實(shí)踐之間互相補(bǔ)充，用理論知識(shí)指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐，教學(xué)實(shí)踐再對(duì)理論成果進(jìn)行檢驗(yàn)，使理論具有科學(xué)性并具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

但是神經(jīng)科學(xué)和教育學(xué)之間面臨協(xié)作上的困境。教育學(xué)注重學(xué)生課堂上的行為表現(xiàn)以及這些行為表現(xiàn)是如何變化的，并且關(guān)注教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)如何合理引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，以提高學(xué)生的課堂表現(xiàn)。而神經(jīng)科學(xué)側(cè)重于研究行為背后的生理機(jī)制與認(rèn)知過(guò)程，利用非入侵性的工具形成腦成像，并基于技術(shù)和工具研究人腦在發(fā)展和學(xué)習(xí)過(guò)程中的變化機(jī)制。神經(jīng)科學(xué)和教育學(xué)二者關(guān)注的內(nèi)容有重疊部分，神經(jīng)科學(xué)的研究項(xiàng)目要探索教育環(huán)境中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，但是大多數(shù)的神經(jīng)科學(xué)研究人員都沒(méi)有在教育環(huán)境中工作的經(jīng)驗(yàn)，神經(jīng)科學(xué)因其研究工具的特殊性和神經(jīng)領(lǐng)域的專業(yè)名詞的復(fù)雜性，常會(huì)使教育工作者感到與“學(xué)習(xí)”相關(guān)的實(shí)證研究難以在課堂中應(yīng)用或者被誤解和誤用，導(dǎo)致“神經(jīng)神話”的產(chǎn)生。常見(jiàn)的“神經(jīng)神話”如“莫扎特效應(yīng)”[26]，0—3歲決定人的一生，大腦只使用了10%，有右腦學(xué)習(xí)者和左腦的學(xué)習(xí)者，一個(gè)人以喜歡的學(xué)習(xí)方式(如聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué))接收信息時(shí)能夠?qū)W得更好等。[27]這些“神經(jīng)神話”并不是憑空產(chǎn)生的，而是以神經(jīng)科學(xué)研究為依據(jù)，融合了對(duì)科學(xué)事實(shí)的錯(cuò)誤解讀，對(duì)研究過(guò)程扭曲夸大和對(duì)研究結(jié)果的錯(cuò)誤推論等。由于其來(lái)源是科學(xué)研究，不容易被教育工作者識(shí)別出違背科學(xué)之處，一旦被直接應(yīng)用到教育當(dāng)中，不但起不到相應(yīng)效果，甚至還會(huì)對(duì)教育教學(xué)產(chǎn)生不良的影響。

教育神經(jīng)科學(xué)作為交叉學(xué)科，不可避免地要解決不同學(xué)科協(xié)作困難的問(wèn)題，以免受到“神經(jīng)神話”的消極影響。想要消除“神經(jīng)神話”，可以對(duì)現(xiàn)有的教育工作者和神經(jīng)科學(xué)工作者進(jìn)行跨學(xué)科培訓(xùn)，使二者能夠優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，互利共贏。對(duì)教育工作者進(jìn)行教育神經(jīng)科學(xué)相關(guān)的培訓(xùn)，能夠使教育工作者首先具備相關(guān)的神經(jīng)科學(xué)理論知識(shí)，有了相應(yīng)的知識(shí)儲(chǔ)備，才能避免受到“神經(jīng)神話”的誤導(dǎo)，更快速和準(zhǔn)確地區(qū)別科學(xué)與偽科學(xué)，才能充分汲取神經(jīng)科學(xué)的知識(shí)成果，為解決實(shí)際教育問(wèn)題提供更大的幫助；[28]對(duì)神經(jīng)科學(xué)工作者進(jìn)行培訓(xùn)，在培訓(xùn)中加入課堂實(shí)踐和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的內(nèi)容，能夠讓神經(jīng)科學(xué)和教育學(xué)有更多的對(duì)話機(jī)會(huì)，搭建二者溝通和協(xié)作的橋梁，形成能夠解決教學(xué)實(shí)際問(wèn)題的科學(xué)方法。[29]介于神經(jīng)科學(xué)和教育學(xué)之間的相關(guān)領(lǐng)域，可以作為兩個(gè)學(xué)科間溝通和協(xié)作的橋梁。已有研究表明，參加認(rèn)知心理學(xué)、教育心理學(xué)等跨學(xué)科的培訓(xùn)，可以提高教師的神經(jīng)科學(xué)素養(yǎng)，心理學(xué)在神經(jīng)科學(xué)與教育學(xué)的溝通交流之間起到了重要的作用。[30]教師將科學(xué)知識(shí)準(zhǔn)確地教給學(xué)生，能夠增加學(xué)生對(duì)科學(xué)的了解，使學(xué)生意識(shí)到可以利用科學(xué)做有意義的事情；教育神經(jīng)科學(xué)家通過(guò)教學(xué)和科普，也能更好地理解自己的學(xué)科和該學(xué)科的應(yīng)用價(jià)值。[31]

(二)教育神經(jīng)科學(xué)面臨的干預(yù)問(wèn)題

教育神經(jīng)科學(xué)的研究從得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果到能在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中對(duì)人實(shí)施干預(yù)，是一個(gè)不斷由理論向?qū)嵺`的轉(zhuǎn)化過(guò)程。例如，已有大量研究表明，在個(gè)體生命早期制定促進(jìn)批判性思維和探究能力的教學(xué)策略與學(xué)習(xí)活動(dòng)，對(duì)人的發(fā)展是有積極影響的。[32]但是這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果要應(yīng)用于實(shí)踐，就要解決如下的一系列問(wèn)題：這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否意味著能對(duì)生命早期的個(gè)體進(jìn)行干預(yù)？如果能夠進(jìn)行干預(yù)，在什么時(shí)候進(jìn)行干預(yù)才是最合適的？采用什么樣的工具和方法進(jìn)行干預(yù)？這種干預(yù)的普遍性和個(gè)體特殊性之間要怎樣平衡？而尋求答案的過(guò)程，就是促進(jìn)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果向?qū)嵺`轉(zhuǎn)化的發(fā)生的過(guò)程。[33]無(wú)論是對(duì)神經(jīng)科學(xué)還是其他學(xué)科而言，實(shí)驗(yàn)結(jié)果都只是轉(zhuǎn)化過(guò)程的開(kāi)始。已有的科學(xué)研究已經(jīng)為教育神經(jīng)科學(xué)提供了大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但是如何制定適當(dāng)?shù)母深A(yù)措施，如何具體實(shí)施科學(xué)干預(yù)以及怎樣對(duì)干預(yù)措施進(jìn)行有效性評(píng)價(jià)，是教育神經(jīng)科學(xué)工作者亟需解決的問(wèn)題。

解決教育神經(jīng)科學(xué)所面臨的干預(yù)問(wèn)題，首先，應(yīng)該對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和干預(yù)對(duì)象進(jìn)行深入分析，針對(duì)干預(yù)對(duì)象的特點(diǎn)選擇干預(yù)的時(shí)間、干預(yù)所用的方法和工具，做到既了解干預(yù)對(duì)象群體的普遍性，也深入了解干預(yù)對(duì)象的特殊性，這樣才能找到有針對(duì)性的干預(yù)措施，制定出更合理的、更科學(xué)的干預(yù)方案。例如，設(shè)計(jì)學(xué)前兒童有關(guān)的干預(yù)措施時(shí)，不僅要重點(diǎn)關(guān)注干預(yù)目的本身，還要考慮到學(xué)前兒童的自身特點(diǎn)，干預(yù)方法盡量新奇有趣，能夠給兒童帶來(lái)成就感和愉悅感。激發(fā)兒童的主動(dòng)性和能動(dòng)性才能獲得更好的干預(yù)效果。[34]其次，要有相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)干預(yù)措施實(shí)施的有效性進(jìn)行具體的評(píng)價(jià)，并根據(jù)評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)實(shí)施過(guò)程中遇到的問(wèn)題，進(jìn)而解決問(wèn)題，不斷修改和完善干預(yù)措施。[35]再次，還要注重對(duì)教育神經(jīng)科學(xué)人才的培養(yǎng)。有效的干預(yù)措施需要專業(yè)人士嚴(yán)格按照流程并能根據(jù)特殊情況變通實(shí)施，才能發(fā)揮出干預(yù)措施的最大效果。教育神經(jīng)科學(xué)作為交叉學(xué)科，可以融合擁有不同學(xué)科背景的人才優(yōu)勢(shì)，讓該領(lǐng)域的學(xué)科建設(shè)更加多元化。因此，加大培養(yǎng)力度，優(yōu)化培養(yǎng)方式，形成系統(tǒng)科學(xué)的人才培養(yǎng)方案，使教育神經(jīng)科學(xué)成為科研與教育實(shí)驗(yàn)并重的學(xué)科，將有利于更好地解決干預(yù)問(wèn)題。