腦科學證實：怎樣的課堂互動，有利於學生終身發展？

來源：預見學習（ID：yujianxuexi）

轉自：新校長傳媒

在傳統課堂中，師生之間的縱向聯繫相對較多，生生之間的橫向聯繫相對較少，合作性解決問題的氛圍還比較薄弱。但是課堂中，師生、生生之間的互動方式與互動質量會對學習效果產生重要影響。

為什麼創設互動合作的課堂環境？

課堂中，師生、生生之間的互動方式與互動質量會對學習效果產生重要影響。我們提出建立以學習為中心的課堂，認為以學習為中心的課堂是心理安全、廣泛聯繫的課堂，除了師生之間的縱向聯繫，還要建立生生之間廣泛豐富的橫向聯繫，營造合作性解決問題的課堂氛圍。

然而，在傳統課堂中，師生之間的縱向聯繫相對較多，生生之間的橫向聯繫相對較少，合作性解決問題的氛圍還比較薄弱。我們認為，這可能是因為老師們還沒有充分認識到課堂中人際聯繫的意義和價值。本文嘗試從腦科學視角來解讀課堂中的人際聯繫，以期提高教師對課堂互動的認識水平和實踐能力。

1.合作是人類的天性

在課堂學習中為什麼要強調合作呢？合作對於人類學習有什麼意義呢？

麥可·託馬塞洛在《我們為什麼要合作》一書中就人類合作究竟是先天的還是後天的進行了充分論證，認為有五個理由讓我們相信幫助他人是人類天生的行為：

第一個理由是這個行為出現的相當早——14-18個月；

第二個理由是幫助行為對鼓勵免疫，且獎勵具有破壞作用；

第三個理由是具有深層進化根源，黑猩猩也有同樣的行為；

第四個理由是跨文化的穩定性；

第五個理由是具有先天基礎——共情能力。

這些理由讓我們相信兒童的早期幫助行為並不是受文化或父母的社會化實踐影響而產生的，而是面對他人困擾時的一種自然同情傾向的表達。換句話說，合作助人對於人類發展有著重要的進化意義。在課堂中提倡合作學習，符合人類發展的天性。

2.時刻尋求人際聯繫的大腦默認網絡

以往，人們比較感興趣的是，在人們進行認知和身體活動（記憶、閱讀、運動）時激活了大腦的哪些腦區。這些研究為我們解釋了大腦的分工與合作機制。但是，當我們不在任務狀態時，大腦的哪些區域更加活躍呢？

這是一個非同尋常的問題，1997年，華盛頓大學的戈登·舒爾曼和他的同事在《認知神經科學雜誌》上發表文章，試圖回答以上問題。他們發現，當人們處於無所事事的狀態時，有一系列腦區確實比人們在執行某個具體任務時更加活躍。

他們把這個網絡命名為「任務感應鈍化網絡」，因為在面對多種不同任務時，它的反應就是不作出反應。後來這個網絡又被稱為「默認網絡」，或「默認模式網絡」，它指向這樣一個事實：當我們在執行一個具體的任務時，默認網絡就會安靜下來，但是只要我們一停止手頭上的任何工作，它馬上就會「接管」我們的大腦。

巧合的是，研究表明，我們進行社會認知時激活的大腦網絡與默認網絡幾乎重疊。加利福尼亞大學洛杉磯分校社會認知神經科學實驗室主任馬修·利伯曼教授認為，「我們之所以對社交圈感興趣，是因為我們的大腦天生就會在我們空閒的時候打開這個默認網絡」。換句話說，大腦的生理結構就體現了人類的社交天性，默認網絡支持我們去與人建立聯繫。

對新生兒的研究表明，幾乎從出生那一刻起，嬰兒大腦的默認網絡就處於活躍狀態。所以，從本質上說，我們的大腦天生就適合思考社交圈以及我們身處的社會環境。大腦不斷地回到默認網絡（恢復到社會認知模式），是為了幫助我們成為極其複雜的社交圈的專家。

3.人際聯繫滿足了大腦的社會性需求

人的社會性是人的本質屬性之一。大腦是社會化的大腦。人的成長本質上也是一個社會化的過程，也是人的社會性需求得到滿足的過程。

學生的社會性需求包括人際交往的需求、展示自我的需求、歸屬與愛的需求、獲得他人尊重的需求、自主選擇的需求等多個方面。學生在課堂中的學習，不僅是知識學習的過程，更是在人際互動中實現社會性發展，滿足社會性需求的過程。

研究表明，學生之間討論與合作的作用還沒有得到充分發揮。當正確使用的時候，協作學習就特別適合腦，交談、分享和討論對腦都很關鍵。教育目標之一是幫助兒童發展親社會性的交往活動，以不斷提高他們的社會技能發展。

人際互動時大腦裡發生了什麼？

1.「社會腦」：從假說到社會神經科學的證實

在人際交往中，人類是否具有解讀他人心理狀態的能力？我們能否預測對方接下來要做什麼並做好適應性行為呢？

人類這些社會交往能力對於個體生存和種系繁衍都是非常重要的。1990年, 布拉澤斯提出了靈長類大腦中存在一些被進化所保留下來負責社會認知的特殊區域。她稱這些區域為「社會腦」。社會腦假說認為, 人類大腦承擔著適應環境的重大責任, 尤其是在社會交往中負責對自我和他人的心理狀態進行歸因。布拉澤斯根據靈長類研究的證據認為，社會腦主要由杏仁核、眶額葉和顳葉皮質三個腦區構成。

隨著社會認知神經科學與進化認知神經科學的興起, 尤其是大量新興的腦成像技術，如擴散張量成像(DTI)、近紅外光譜(NIRS)等被開發出來, 使得我們對於社會腦的認識逐漸深入，「社會腦」 假說得到了大量腦功能成像及腦損傷研究的證實。

對社會腦組成部分的認識，從最初的杏仁核、眶額葉和顳葉皮質, 到後上顳溝及與之毗鄰的顳頂聯結、內側前額葉皮質及與之毗連的旁扣帶回皮質, 再到整個鏡像區域，不斷得到擴展。這些發現將原本零碎分散的機能區域聯繫起來, 有利於我們更好地理解其相互之間的作用。

2.驅動人類社交的三大動力

馬修·利伯曼教授在《社交天性》中提出了人類社交的三大驅動力：連接、心智解讀與協調。

• 連接

馬修·利伯曼教授認為，我們的生理構建讓我們渴望獲得社會連接，因為它與我們最基本的生存需求聯繫在一起。我們對連接的需求就像一塊基石，其他東西都建立在這個基石之上。

關於「連接」，有兩個方面值得特別關注。

首先，人類對社交的需求甚至大於對食物和溫暖的需求，不甚理想的社交關係給人們帶來的痛苦與真實的身體疼痛無異。大腦中物理疼痛與社會疼痛共享同一個神經基礎。身體傳來的疼痛感會驅使我們，讓我們的手遠離火爐；社會排斥給我們帶來的痛苦會激勵我們去與他人重新建立連接。

其次，相互合作本身就能激活大腦的獎賞系統，無論是否期望得到回報，幫助他人都會讓我們體驗到真正的快樂。也就是說，人們不僅可以直接從合作中獲益，而且合作本身就是目的。社會獎賞和金錢獎賞都激活了腹側紋狀體（這是大腦獎賞系統的關鍵組成部分）的某些部分，而且激活的程度也差不多。

• 心智解讀

人類的大腦中有一個專門負責心智解讀的神經網絡。心智解讀讓我們有能力理解他人的思想和行為，這進一步強化了我們保持社會連接、進行策略性互動的能力，幫助我們去預測與我們生活密切相關的他人的需要和欲望，並採取行動讓我們過得更好。

關於「心智解讀」，有三個方面需要關注。

首先，當人們運用心智解讀能力時，背內側前額葉皮層和顳頂聯合區幾乎總是更為活躍（後扣帶回和顳極的激活也表現出了相當穩定的規律性），這些腦區稱為心智化系統。研究表明，大腦默認網絡與心智化系統兩者在結構上恰恰是重疊的。默認網絡使我們時刻準備著去進行社會思考，透過心智化的「鏡頭」去觀察別人的思想。

其次，鏡像神經元通過「模仿」使得大腦理解他人行為背後的思想和意義，從而使人際互動成為可能。鏡像神經元的最初發現者之一維託裡奧·加萊塞認為，「我們能夠直接從經驗角度理解和把握他人思想的基本機制並不是概念性推理，而是通過鏡像機制對被觀察的事件的直接模擬」。

再次，共情是我們與另一個人相互連通的能力。它使我們能夠去理解他人內心深處的情感世界，然後以有利於他人的方式行事。共情有三個要素：心智解讀、情感共鳴以及移情動機激發，它們共同對應的腦區主要是隔區。特裡斯騰·稻垣和娜奧米·艾森伯格研究認為，隔區是一種平穩機制，它讓我們（以及哺乳動物）在「靠近」動機和避開「動機」之間找到一個適當位置，從而有利於促進積極主動的父母式的照看。

• 協調

協調是指通過自我意識和自我控制使人們能夠適應群體生活。這是一系列神經層面的適應，它們允許群體的信念和價值觀影響其中的個體。

關於「協調」，需要關注兩個方面。

首先是自我的機制。自我讓我們與他人區別開來。大腦中有一個腦區（內側前額葉皮層）與我們的自我概念緊密聯繫在一起。但是，這個腦區同時也是一條吸收周圍人價值觀和信念的一個通道，其他人正是通過它來影響我們的信念和行為的。自我可能是我們融入社交圈的一個機制。我們的自我是為群體服務的，它確保我們能夠適應生活的群體。

其次，自我控制是社會腦的又一個「終極武器」，它不僅是幫助我們實現個人的目標和利益，更可以讓我們的行為與群體的目標和價值觀保持一致，確保我們遵循社會規範和價值。研究表明，大腦的腹外側前額葉皮層，尤其是大腦右半球的腹外側前額葉皮層，在我們進行各種類型的自我控制時都比較活躍。

自我控制主要有三種方式：抑制、重新評價和情緒標籤化。各種類型的自我控制都對整個社會有利。那些更容易接受群體信念和價值觀的人，獲得的成就往往更大。

如何從腦科學視角看待課堂中的人際互動？

課堂中的人際聯繫就是在完成預定的學習任務過程中，師生、生生之間產生的互動合作。安全感、公平感、溫暖感、互惠感以及課堂規則等因素都對互動合作效果產生影響。下面就從腦科學視角來解釋這些影響是如何發生的。

1.互動交流

在互動交流中，心智解讀能力、鏡像神經元和共情能力是順利進行人際交往的基礎。

心智解讀以背內側前額葉皮層和顳頂交為核心腦區，它使人類能夠理解他人行為及知悉他人想法、情感和目標。鏡像神經元位於外側額頂皮層，它使我們能夠去模仿他人的動作，從而能夠從他人的行動中學習。共情是我們與另一個人相互連通的能力，它要求我們去理解他人內心深處的情感世界，然後以有利於他人的方式行事。

因此，要實現有效的課堂互動，需要以傾聽為基礎，從而達到互相理解，互相學習，互相幫助。

2.互惠合作

相互合作激活了人類大腦的獎賞系統，人們可以直接從合作中獲益。社會獎賞通過腹側紋狀體、隔區以及各種與催產素有關的神經過程，讓我們從幫助他人中獲得快樂，激勵我們去關愛他人。

腦科學研究表明，存在著兩種社會獎賞：一種是當我們知道他人喜歡、尊重和關心我們時所獲得的社會獎賞；第二種是當我們關心他人、照顧他人、友好對待他人時收到的社會獎賞。因此，在完成小組合作任務與目標時，一方面自己因得到他人幫助時獲得激勵，另一方面自己也在幫助他人中大腦獲得了社會獎賞。

3.公平對待

是否得到公平對待是我們是否擁有適當的社會連接，是否身處社交網絡中的重要標誌之一。被公平對待意味著別人重視我們。腦科學研究表明，只要被公平對待，就能激活大腦的獎賞系統。因此，教師公平地對待學生除了具有教育倫理學上的意義，還具有激發學生學習動力的腦科學基礎。

4.讚美與喜愛

別人對我們表達出來的喜歡、讚美、摯愛的信號對我們感受到的幸福感至關重要。大腦「渴望」獲得他人的積極評價。功能性核磁共振研究結果表明，人類大腦的獎賞系統在處理喜歡、讚美、摯愛等信號的相似程度似乎遠比我們想像的更高。讚美本身就是意義，就像生活中的其他基本獎賞一樣，讚美激活了被試的腹側紋狀體（大腦獎賞系統的關鍵組成部分），激發了人們的積極情緒。因此，營造一個積極肯定的人際互動環境非常重要。

5.威脅與排斥

具有威脅的課堂環境、被同伴排斥等，都會給學生帶來持久的壓力和社會痛苦。社會痛苦經背側前扣帶皮層和前腦島發出一個警告，敦促我們及時化解我們的社會連接所受到的威脅。

社會痛苦的消極影響比社會連接的積極影響更加明顯，強烈。一個陷入社會痛苦中的人的大部分注意力將會集中到他的痛苦上，這樣一來，他就沒有多少認知資源和注意力資源可以用於學習了。所以，消除課堂中的威脅，建立一個安全溫暖的課堂環境是實現課堂積極互動的前提條件。

6.課堂規則

課堂規則是師生課堂中的一種文化約定，是一種人際聯繫的規範，其中也包括一些道德規範與習俗規範，對於師生與生生互動具有一定的約束作用，也是保障課堂互動順利進行的基礎。兒童會主動嘗試去了解這些規範並遵循他們，他們還可以提醒他人參與並執行這些規範，並且在自己沒有做到時產生內疚和羞恥感。

課堂規則的遵守與自我意識和自我控制有關。自我意識以內側前額葉皮層為神經基礎，它是個體信念和價值觀社會化的通道。自我控制由腹外側前額葉皮層調節，它確保我們遵循社會規範和價值。

在人際互動過程中，當遵守社會規範時，涉及的是前額葉皮層的外側部分（也就是大腦中用來抑制欲望的腦區），啟動的是抑制系統。而當我們真正基於自己的真實偏好就規範的制定進行選擇時，涉及的則是大腦中的獎賞系統，比如腹側紋狀體。為此，課堂規則需要師生共同參與制定，建立基於互惠的課堂規範，這樣才能成為真正的學生認可的課堂規範。

增加課堂中人際互動的策略有哪些？

我們提出挑戰性情境任務、學習規則和學習工具等設計，以此推進以學習為中心的課堂變革。

挑戰性情境任務設計使得學生之間的合作成為一種必然的需求；學習規則設計使得師生、生生之間的互動合作朝著更加互惠的目標前進；學習工具的設計為師生和生生互動提供了支架。建立廣泛人際聯繫的課堂，教師還可以有更多其他策略：

1.結對分享

建立穩定的兩兩夥伴學習關係，經常讓學生們互相分享信息，回顧先前的知識，討論其與新概念之間的聯繫；針對一個主題，表達一個觀點；講述一個任務完成的過程；描述對課堂感興趣的部分，或者彼此提問。

這樣做的好處是滿足學生社會腦的發展需求。

2.小組合作學習

教師要安排機會讓學生在課堂上有小組合作學習的經歷，在合作學習中，實現多個學生之間的交往，使學生掌握人際交往和合作性解決問題的技巧，學會承擔學習的責任。

3.展示交流

學生需要得到肯定與認可，希望別人能夠了解自己的能力。

教師如果能夠在課堂中提供各類機會，讓不同類別的學生都有機會展示自己的才能和魅力，這樣可以極大地提升學生的自尊自信，激勵他不斷追求卓越。展示自我的機會同時也是一個鍛鍊與改進自我的機會，是一個積極參與課堂學習的機會，是一個為他人提供榜樣學習的機會。

4.榜樣學習

在班級中樹立各種榜樣，引導學生向積極方向發展。榜樣學習對於中小學生來說是一種重要的學習方式，也是滿足學生模仿心理、歸屬感的重要途徑。

5.同伴教學

每個學生都有獨特的才能、知識和技能以供分享。當學生能夠和別人分享他們自己的知識和技能時，不僅是「接受者」學到了新東西而獲益，而且充當教師的學生也會通過把他（她）的知識教給他人而使知識得以鞏固。

6.對話教學

教師與學生在相互尊重、信任、平等的基礎上，進行知識、思想、情感、經驗等多方面、多層次的相互交流。對話教學是師生、生生基於平等立場，通過言談、傾聽或感悟而進行的多向交流、共同學習的教學方式。

7.戲劇表演

結合身體動作，開展課本劇、戲劇等表演性活動。在排練過程中，學生之間的交流、互動與合作顯著增加，學生之間建立起了更緊密的聯繫，同時也加深了對學習內容的認識和理解，使學習內容用更多形式加以表徵，從而提高學習效果。