摘 要：腦科學(xué)是一門快速發(fā)展的新興學(xué)科，將腦科學(xué)的研究成果應(yīng)用于教育中已經(jīng)成為一股不可阻擋的潮流，只有建立在腦科學(xué)基礎(chǔ)上的教育才會(huì)走得更高更遠(yuǎn)。新課改以來(lái)，我國(guó)的學(xué)校教育中依然存在很多的問(wèn)題，找到解決這些問(wèn)題的腦科學(xué)依據(jù)會(huì)讓教師們更清楚地看懂學(xué)生，從而學(xué)會(huì)怎樣更好地教學(xué)，幫助更多的學(xué)生取得成功。將學(xué)校教育與腦科學(xué)聯(lián)結(jié)起來(lái)，從腦科學(xué)的視角透視現(xiàn)在學(xué)校教育中的問(wèn)題并給出了相對(duì)的回應(yīng)。

關(guān)鍵詞：腦科學(xué)；教育；神經(jīng)元

中圖分類號(hào)：G40-01 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1002-2589（2012）36-0254-02

一、問(wèn)題提出

現(xiàn)階段的教育仍處于前科學(xué)階段，心理學(xué)、哲學(xué)、社會(huì)學(xué)是其主要的理論基礎(chǔ)，這不得不說(shuō)是課改“屢改屢敗”的原因之一。隨著腦成像技術(shù)的發(fā)展，腦科學(xué)這門實(shí)驗(yàn)性的科學(xué)得到了飛速的發(fā)展。但是一直以來(lái)腦科學(xué)的研究成果被大量地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、軍事等領(lǐng)域，卻唯獨(dú)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用少之又少。21世紀(jì)是一個(gè)“腦的世紀(jì)”，腦科學(xué)與教育之間的溝通已成為一個(gè)不可阻擋的趨勢(shì)。

在現(xiàn)在的學(xué)校教育中有很多反腦科學(xué)的現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)：厭學(xué)、注意力不集中、知識(shí)斷裂、機(jī)械記憶、情智相悖、操作性教學(xué)、教學(xué)時(shí)間安排錯(cuò)位……令人心痛的是，教育者對(duì)這些現(xiàn)象熟視無(wú)睹，這嚴(yán)重地影響了教學(xué)質(zhì)量的提高和學(xué)生身心的和諧發(fā)展。造成這些問(wèn)題的原因有很多，本研究主要從腦科學(xué)的視角分析，將腦科學(xué)與教育相結(jié)合，將腦科學(xué)的相關(guān)研究成果應(yīng)用于學(xué)校教育中，希望可以為教育工作者提供一些信息、策略和見(jiàn)解，幫助更多的學(xué)生獲得成功。

二、概念界定

腦科學(xué)是研究大腦結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)。腦科學(xué)概念有狹義與廣義之分，狹義的腦科學(xué)也稱為神經(jīng)科學(xué)。神經(jīng)科學(xué)是為了了解神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)分子水平、細(xì)胞水平及細(xì)胞間的變化過(guò)程，以及這些過(guò)程在中樞的功能、控制系統(tǒng)內(nèi)的整合作用所進(jìn)行的研究。廣義的腦科學(xué)還包括從行為學(xué)或心理學(xué)的角度對(duì)大腦的高級(jí)功能進(jìn)行研究。在本研究中，基于腦的教育現(xiàn)象的透視運(yùn)用的是廣義的腦科學(xué)定義[1]。

三、現(xiàn)象及回應(yīng)

（一）現(xiàn)象一，情智相悖

在現(xiàn)在的學(xué)校教育中，很多教師為了提高學(xué)生的考試成績(jī)做出了很多傷害學(xué)生情感的行為，可以說(shuō)教師的初衷是好的，但是最后的結(jié)果卻不盡如人意。比如在2011年的10月，西安市未央?yún)^(qū)第一實(shí)驗(yàn)小學(xué)的教師為了“激勵(lì)上進(jìn)”，讓那些學(xué)習(xí)和思想品德方面表現(xiàn)差的學(xué)生佩戴“綠領(lǐng)巾”。這極大地傷害了學(xué)生的情感，也影響到師生的關(guān)系，因此提高學(xué)生的成績(jī)的想法更成為了一種奢望。根據(jù)腦科學(xué)的研究，杏仁核附著在海馬的末端，是負(fù)責(zé)編碼情緒信息的一個(gè)腦部組織。研究發(fā)現(xiàn)，情緒比認(rèn)知加工在支配注意力方面有更大的優(yōu)先性，這就是我們?yōu)槭裁丛诮?jīng)過(guò)了很長(zhǎng)的時(shí)間之后依然能記得那些引起我們強(qiáng)烈情感事件的原因。當(dāng)機(jī)體對(duì)某種情境產(chǎn)生情緒性反應(yīng)的時(shí)候，杏仁核就會(huì)起主要的作用，暫緩其他認(rèn)知功能的加工[2]36。因此學(xué)生只有在感到自己沒(méi)有受到威脅、情緒安定的情況下才能將注意力集中到學(xué)習(xí)內(nèi)容上，才能更好地傾聽(tīng)老師的講課內(nèi)容。

作為教師，一定要避免讓學(xué)生帶著負(fù)面的情緒來(lái)上學(xué)，教師應(yīng)努力在課堂上營(yíng)造和諧的氛圍，讓學(xué)生感覺(jué)到教師是和自己一起的而不是站在學(xué)生的對(duì)立面。由于情緒信息具有優(yōu)先加工性，教師在教學(xué)中可以通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境、使用幽默、激發(fā)興趣等方法將所教內(nèi)容與學(xué)生的愉悅的感受連接起來(lái)，讓學(xué)生在快樂(lè)中學(xué)習(xí)。

（二）現(xiàn)象二，睡眠不足

在素質(zhì)教育下，雖然減負(fù)的口號(hào)已經(jīng)提了好多年，但是學(xué)生們的書包卻依然沉重，每天晚上要寫很多的作業(yè)，周末期間還要參加各種的輔導(dǎo)班和興趣班。這些事情改變了學(xué)生的生物鐘，使得他們很晚才能睡覺(jué)，每天的平均睡眠時(shí)間可能僅有五六個(gè)小時(shí)。人的睡眠可以分為三個(gè)階段：淺睡階段、深睡階段和快速眼動(dòng)睡眠（REM）階段。當(dāng)一個(gè)睡眠階段結(jié)束后就會(huì)進(jìn)入下一個(gè)睡眠階段。正常的8—9個(gè)小時(shí)的睡眠時(shí)期，會(huì)出現(xiàn)5個(gè)REM周期，然而睡眠僅有5—6個(gè)小時(shí)的人將失去后兩個(gè)REM周期。然而最近的研究發(fā)現(xiàn)，快速眼動(dòng)睡眠（REM）階段對(duì)長(zhǎng)時(shí)記憶的鞏固起著非常重要的作用。如果缺失了REM的周期，就相當(dāng)于縮短了腦加工信息并將其儲(chǔ)存到長(zhǎng)時(shí)記憶中的時(shí)間。另外睡眠剝奪還可能會(huì)引起其他的問(wèn)題，比如課堂上打瞌睡、情緒低落、煩躁不安等，對(duì)學(xué)生的生理和心理的發(fā)展都極為不利。

人的肌體的體溫、呼吸、消化和激素濃度等在一天中呈周期性變化，有高峰也有低谷，這種周期性變化稱為日生物節(jié)律。研究發(fā)現(xiàn)，青春期前的青少年和成人的認(rèn)知節(jié)律相同，但處于青春期中的人該節(jié)律會(huì)滯后約一個(gè)小時(shí)[3]80。這就出現(xiàn)了這樣一種現(xiàn)象：剛過(guò)中午的時(shí)候教師們都處于低谷期，而處在青春期的學(xué)生還處在高峰期，當(dāng)下午2點(diǎn)開(kāi)始上課的時(shí)候，教師慢慢從低谷中走出來(lái)，而此時(shí)處于青春期的學(xué)生卻進(jìn)入了低谷期。這也是為什么青春期的學(xué)生習(xí)慣晚睡晚起的原因。然而現(xiàn)實(shí)的教學(xué)時(shí)間是固定的，這就使得學(xué)生不得不在低谷中醒來(lái)，然后低效地去學(xué)習(xí)。

根據(jù)以上的腦科學(xué)研究結(jié)果，高中學(xué)?？刹豢梢酝蒲酉挛缟险n的時(shí)間？或許推延后，課堂中瞌睡，注意力不集中的現(xiàn)象會(huì)少一點(diǎn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)會(huì)高效一點(diǎn)，學(xué)生更容易取得成功。老師們可不可以布置的作用少一點(diǎn)？家長(zhǎng)可不可以讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣去選擇輔導(dǎo)班？把時(shí)間還給學(xué)生，為學(xué)生插上自己會(huì)飛的翅膀，相信學(xué)生一定會(huì)在自由的藍(lán)天中飛得更高、更遠(yuǎn)。

（三）現(xiàn)象三，英語(yǔ)學(xué)習(xí)時(shí)間錯(cuò)位

我國(guó)學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)的時(shí)間很長(zhǎng)，從初中到研究生都把英語(yǔ)放在非常重要的位置上，但是收效卻甚微。新一輪基礎(chǔ)教育課程改革之前，學(xué)生開(kāi)始學(xué)習(xí)外語(yǔ)的時(shí)間是在初中，課程改革之后，將開(kāi)始學(xué)習(xí)外語(yǔ)的時(shí)間提前至小學(xué)三年級(jí)，也就是學(xué)生在大約9歲的時(shí)候開(kāi)始學(xué)習(xí)英語(yǔ)，這是教育進(jìn)步的一種表現(xiàn)。但是研究表明兒童發(fā)展有幾個(gè)重要的時(shí)期，即關(guān)鍵期，在關(guān)鍵期內(nèi)學(xué)習(xí)技能更容易被熟練地掌握，如果關(guān)鍵期過(guò)后，雖然這種技能在生活中仍然可以學(xué)習(xí)，但是效率與關(guān)鍵期相比大打折扣。fMRI腦成像研究結(jié)果顯示，成人學(xué)習(xí)獲得第二語(yǔ)言的腦區(qū)與母語(yǔ)的腦區(qū)是不同的，而在青春期以前這兩種語(yǔ)言的表征區(qū)域是相同的，都在額葉的布洛卡區(qū)?？梢哉f(shuō)幼兒學(xué)習(xí)第二語(yǔ)言的精通程度不僅僅取決于學(xué)習(xí)時(shí)間有多長(zhǎng)，相當(dāng)程度上取決于開(kāi)始學(xué)習(xí)的時(shí)間[3]145。研究表明，3歲是幼兒學(xué)習(xí)第二語(yǔ)言的關(guān)鍵期，學(xué)生在這個(gè)時(shí)期學(xué)習(xí)外語(yǔ)更容易取得成功。學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)的時(shí)間過(guò)晚，用以后再多的時(shí)間來(lái)彌補(bǔ)可能也達(dá)不到理想的效果，可以說(shuō)英語(yǔ)學(xué)習(xí)的時(shí)間錯(cuò)位了，全社會(huì)應(yīng)該一起努力創(chuàng)造條件讓孩子從最佳學(xué)習(xí)期開(kāi)始學(xué)習(xí)外語(yǔ)。

（四）現(xiàn)象四，輕視體育、藝術(shù)

在學(xué)校教育中體育和藝術(shù)通常被忽略掉，不受教師和家長(zhǎng)們的重視，學(xué)校的課程設(shè)置上也能體現(xiàn)這一點(diǎn)。雖然新課程改革對(duì)體育和藝術(shù)給了一定程度上的重視，但實(shí)際情況是，只有專門學(xué)體育的學(xué)生才重視體育，專門學(xué)藝術(shù)的學(xué)生才重視藝術(shù)，體育和藝術(shù)成了某些學(xué)生的專利，而大部分學(xué)生卻享受不到它們帶來(lái)的美妙，造成了學(xué)生的知識(shí)斷裂。學(xué)校不重視音樂(lè)、體育、美術(shù)，甚至為了提高學(xué)生的分?jǐn)?shù)將這些課程的課時(shí)給了語(yǔ)文、數(shù)學(xué)和外語(yǔ)，殊不知這樣會(huì)給學(xué)生的發(fā)展帶來(lái)多大的損失，使教學(xué)走進(jìn)了一個(gè)誤區(qū)。

研究表明，雖然大腦左右半球有顯著不同的功能：左半球?yàn)椤斑壿嫛卑肭?，右半球?yàn)椤爸庇X(jué)”半球，但實(shí)際上左右半球并不是單獨(dú)工作的，而是通過(guò)胼胝體進(jìn)行溝通和交流，從而將意識(shí)整合為一個(gè)整體。因此學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)兩個(gè)半球均參與活動(dòng)的效果會(huì)更好。

斯坦福大學(xué)的兩個(gè)神經(jīng)學(xué)家Henrietta Leiner和Alan Leiner多年前就提出了心理和身體是有聯(lián)系的證據(jù)：小腦雖然只占整個(gè)腦體積的十分之一，但是卻包含了大腦中幾乎一半的神經(jīng)元。小腦中的神經(jīng)纖維不僅將信息從大腦皮層傳遞給小腦，也負(fù)責(zé)將信息傳回皮層。這些強(qiáng)有力的連接以兩個(gè)方向遍布大腦中的所有區(qū)域。運(yùn)動(dòng)和思維之間存在聯(lián)系成為一種事實(shí)始于美國(guó)神經(jīng)學(xué)家Robert Dow的研究，他發(fā)現(xiàn)他的一個(gè)病人在小腦損傷之后，認(rèn)知功能也出現(xiàn)了損傷。加州大學(xué)的神經(jīng)學(xué)家發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)能夠引起一種腦源性神經(jīng)因子的釋放，這種分泌物能夠使得神經(jīng)元之間的聯(lián)系加強(qiáng)，從而提高認(rèn)知的水平。運(yùn)動(dòng)不僅能提高學(xué)生的反應(yīng)速度，使得思維更加敏捷，并且能夠緩解壓力，而由于慢性壓力而釋放的一些化學(xué)物質(zhì)卻會(huì)殺死形成長(zhǎng)時(shí)記憶的海馬區(qū)的神經(jīng)元。通過(guò)以上的研究，我們可以看出體育對(duì)學(xué)生的發(fā)展非常重要，學(xué)校應(yīng)該把體育這門課程重視起來(lái)，教師可以讓學(xué)生在課堂中走動(dòng)一下或者讓其做些健腦操，比如讓學(xué)生做些胳膊和腿交叉的運(yùn)動(dòng)，用手拍另一側(cè)的肩膀和膝蓋。

研究表明腦對(duì)音樂(lè)的反應(yīng)是有生物學(xué)基礎(chǔ)的，右半球有專門負(fù)責(zé)音樂(lè)的腦區(qū)。聽(tīng)音樂(lè)能夠刺激主管記憶和視覺(jué)表象的腦區(qū)，而且還能產(chǎn)生一定的治療作用，短暫地提高訓(xùn)練的效果，比如有測(cè)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在聽(tīng)莫扎特音樂(lè)后時(shí)空推理能力短暫地得到了改善。這些研究可以給我們以啟示：教師可以根據(jù)需要在課堂中播放背景音樂(lè)，在課間活動(dòng)的時(shí)候播放音樂(lè)，或者可以采用適當(dāng)?shù)囊魳?lè)作品融入到所學(xué)內(nèi)容中去，這樣會(huì)提高學(xué)生在課堂上的注意力，提高記憶效果，學(xué)生更投入地進(jìn)行學(xué)習(xí)。

（五）現(xiàn)象五，缺乏環(huán)境刺激

教師的操作性教學(xué)讓學(xué)生每天都在單調(diào)乏味的環(huán)境中困難地學(xué)習(xí)，單調(diào)的教學(xué)方式讓學(xué)生課堂中難以集中注意力，這些都給現(xiàn)代的教師提出了巨大的挑戰(zhàn)。大腦研究發(fā)現(xiàn)，我們的腦是可塑的，在豐富的環(huán)境面前，腦皮層也會(huì)加厚，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)變得錯(cuò)綜復(fù)雜，環(huán)境可以影響大腦的神經(jīng)，腦是一個(gè)喜歡探索新奇世界的腦。然而，現(xiàn)在的教學(xué)環(huán)境可以說(shuō)是非常缺乏刺激的，學(xué)校外的環(huán)境刺激顯然要比學(xué)校中的多得多。學(xué)生在學(xué)校外可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、電視等媒介接觸到的很多在學(xué)校中無(wú)法獲得的東西，因此現(xiàn)在的學(xué)生普遍對(duì)學(xué)校失去了興趣。所以在發(fā)展迅速的科技面前，如果教師仍舊像以前一樣用單調(diào)的教學(xué)方式簡(jiǎn)單地傳授書本的知識(shí)已經(jīng)很難吸引住學(xué)生的興趣了。然而可悲的是，教師對(duì)這一切卻茫然不知，總是一味地去抱怨現(xiàn)在的學(xué)生是如何不好教，其實(shí)面對(duì)教師可預(yù)期的重復(fù)性的教學(xué)，學(xué)生的大腦會(huì)很自然地失去興趣然后轉(zhuǎn)向其他新穎的感覺(jué)刺激。教師可以通過(guò)動(dòng)作的刺激豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境，身體的運(yùn)動(dòng)自然而然地會(huì)帶動(dòng)知覺(jué)的學(xué)習(xí)；給學(xué)生布置一些具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，使其形成新的突觸聯(lián)結(jié)；通過(guò)藝術(shù)豐富環(huán)境，讓藝術(shù)成為學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境的一部分。

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（責(zé)任編輯：石 銀）