吳華:教育本質上是對大腦的塑造,每個教室都是一個腦科學實驗室
2020-11-22 芥末堆吳華：教育本質上是對大腦的塑造，每個教室都是一個腦科學實驗室
作者：吳華 發布時間：
吳華：教育本質上是對大腦的塑造，每個教室都是一個腦科學實驗室
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圖片來源：攝圖網
為什麼有的老師上課效果比較好？
孩子應該什麼時候開始學外語？
學音樂對孩子的智力發展到底有沒有好處？
閱讀障礙、自閉症等是否可以通過腦科學的技術手段加以改善？
腦科學的研究成果到底會給教育帶來哪些啟示？
論壇現場
5月12日，「腦科學與教育創新」大型公益論壇在華東師範大學中山北路校區舉行。包括中科院院士、美國科學院院士等在內的國內外專家跨界研討腦科學知識和技術在教育領域的應用與發展。
教育就是對大腦的塑造
在整個論壇中，一個被反覆提及的觀點是：教育的本質就是對人腦的塑造，尊重教育規律在很大意義上就是尊重腦的發育發展規律。
中科院院士、復旦大學腦科學研究院學術委員會主任楊雄裡教授在發言一開始就提出：教育從本質上是對大腦的塑造。
而北京師範大學校長、國家腦科學與認知科學創新引智基地負責人董奇教授則表示：「每個老師都是腦科學家，每個教室都是腦科學實驗室，老師在用自己的大腦塑造每個學生的大腦。」
正因如此，華東師大黨委書記童世駿在開幕式致辭中指出，腦科學的研究與教育的研究是相輔相成的。對人類腦發育的研究，對學習的腦機制的研究，研究社會互動對腦的影響和對學習的輔助，這些科學成果都能夠為改進和完善教育方式和教育體制提供有力依據。
民進中央副主席、全國政協副秘書長朱永新也表示，教育工作最重要的是要尊重教育規律，而尊重教育規律在很大意義上就要尊重人腦的發育發展規律。
民進中央副主席、全國政協副秘書長朱永新致辭
腦科學研究對教育的啟示
那麼，腦科學研究的最新進展能夠給我們的教育哪些啟示呢？每位專家的發言中都涉及到很多非常專業的分析。有專家認為，對認知和學習腦基礎科學探究和實際應用之間還存在相當的距離，有關研究證據有重要啟示，但並不能直接解決學習和教育的實際問題。
雖然如此，但一些關鍵觀點小編還是幫大家進行了一些梳理，僅供參考。
北京師範大學校長、國家腦科學與認知科學創新引智基地負責人董奇發言
關於家庭教育
董奇教授表示，研究證明新的語言學習經驗可增進大腦結構發展，第二語言的熟練程度越高，獲得年齡越早，則大腦的灰質密度越大。
另外，音樂經驗可以促進腦結構發育。經過35個小時的鍵盤樂器訓練後，5-6歲的孩子大腦右側中央前回、胼胝體、右側初級聽覺皮層灰質等體積增加。與對照組相比，接受兩年音樂訓練的孩子，左右顳上回後部皮層發育速度加快，連接額上回、感覺和運動區域的胼胝體纖維整合度增加。
這一規律給我們的啟示是：腦發育具有多層面的可塑性，豐富的活動與認知經驗可能是促進腦發育的重要精神「營養劑」。
董奇教授還介紹說，研究顯示，獲得母親支持程度越高則兒童腦部海馬體的體積增長越快；早期親子關係缺失的孩子，雙側前額葉與顳葉的發育和活動都會顯著異常，前額葉與人的理性思考、自我意識等重要功能緊密相關；而母愛剝奪經歷則可能導致兒童杏仁核發育提前，杏仁核與焦慮、恐懼等情緒緊密相關。
此外，一項25年的追蹤研究表明，貧困影響兒童腦發育，但良好的親子交往、較少的應激性生活事件可以起到保護作用。
這一規律給我們的啟示是：孩子早期生活中，母親的情感支持、良好的親子關係等都會有利於孩子大腦的發展，反之則對孩子的大腦可能造成傷害。
著名的恆河猴心理實驗證明情感需求的重要性
腦科學研究表明，網路遊戲成癮的生物學標記是前額葉-紋狀體/前扣帶連接異常，這與物質成癮的結果類似。此外，網路遊戲成癮的大腦中，獎賞系統過度活躍，執行控制「熱」控制系統活動異常。
這一規律給我們的啟示是：對於網路遊戲成癮可能給大腦造成的危害要有充分的認識。
關於學校教育
董奇教授表示，大腦有效學習要求神經活動具有一致性。研究表明，老師和學生特定區域腦活動的同步性與教學效果顯著正相關，也就是說，學習過程中，老師和學生神經活動的一致性越高，學習效果就越好。
這一規律給我們的啟示是：課堂上師生、生生腦活動同步性越強，學生在課堂參與度越高，師生關係越好，學生的學習效果越好。
研究表明，小學時期學習經驗不同，成年時期腦相應認知加工的模式也會有所不同。
董奇教授舉了一個例子。在中國大陸地區，孩子們在小學時候背誦的「乘法口訣表」都是按照「小數在前」的規則，比如「三五十五，四五二十，五五二十五，五六三十……」總是小的那個數字在前面；但是香港、澳門特別行政區的孩子們則需要背誦「小數在前」和「大數在前」兩種版本。而研究者僅憑大腦的認知加工模式就可以判斷出這個成年人在兒時背誦的是哪種乘法口訣表。
這給我們的啟示是：學習方式、學習途徑、學習內容都可能影響腦的活動與發育。要有意識的關注孩子們的學習內容、學習方式等。
論壇現場
科學家發現與自閉症有關基因
董奇教授表示，腦發育滯後或偏離正常軌道會造成各類學習障礙。比如，注意缺陷多動障礙兒童存在腦功能連接發育延遲，而腦結構早期發育過度、過早、軌跡異常則是自閉症的重要生物學標記。
與對照組相比，高風險陽性（發展為自閉症）幼兒腦體積和表面積存在過度增長，且與後期自閉症發生和嚴重性相關；採用6個月和12個月幼兒腦表面積可以預測24個月高風險自閉症的發生，敏感性超過80%。
這意味著與腦發育相關的一些學習障礙可以通過相應手段提前發現並及早介入。
電影《星星的孩子》海報
麻省理工學院大腦與認知科學系McGovern大腦研究所Poitras教授、兼職華東師範大學特聘（國家千人計劃引進）教授馮國平則介紹了一種叫做CRISPR/Cas9系統的技術，通過這種技術可以人為的對基因進行修飾，並且在很多動物模型上都取得了成功。
雖然現在在人類身上進行基因修飾在技術上是可行的，但是面臨諸多倫理問題，因此目前僅在疾病治療領域有一定發展，例如自閉症兒童。
在動物模型上這種技術已經比較成熟，例如和自閉症有密切關聯的嚴重神經發育疾病Phelan-McDermid綜合症就是因為22號染色體的一部分基因缺失引起的，通過基因修飾，這種疾病的主要症狀在很大程度上得到了改善。
因此腦科學的前言技術可以很好的為特殊兒童服務，讓他們也擁有同樣的受教育機會和教育質量。
那些被腦科學證明的教育規律
華東師大教育學部主任袁振國在「教育規律的腦基礎」演講裡提出，人的發展是腦不斷構建的過程，教育就是在塑造學生的腦，所以腦的發展發育規律，也就是教育最大的和最根本的規律。
在腦科學之前，一代代教育人就在不斷努力研究教育規律。隨著腦科學的發展，很多之前被總結出來的教育規律找到了科學依據。
這些教育規律包括：因材施教、循序漸進、把握關鍵期、激發潛能、學思結合、手腦並用、最近發展區、合作學習等，都可以從腦發育上找到證據。
但是腦科學與教育的結合研究還是一個相對比較新的領域，還需要更多的研究和論證，而如何用腦科學原理來指導教育更需要大量和長期的實踐。
本次論壇由華東師範大學、中國教育三十人論壇、美國密涅瓦大學聯合舉辦。除主會場外，另設視頻分會場，直播在線人數達萬餘人。
本文轉自微信公眾號「第一教育」（ID：diyijiaoyu），作者吳華。
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