脑科学改变未来教育（文章有点长，看完可以恍然大悟）

惠州数独学会

未来的教育应基于脑、适于脑、促进脑

目前世界各国都在研究未来教育、未来学习，以应对科技社会发展的挑战，培养21世纪所需要的人才，无论是欧盟、世界各国、联合国教科文组织都在做这一项工作。在世界各个国家的议题中，也都提到了未来教育的特征。

未来的教育，作为重要的特征之一，就是要更加基于脑、适于脑、促进脑，要做到这一点就必须认识大脑，认识儿童期的大脑，认识老师和学生大脑的规律，以及老师的大脑和孩子的大脑是怎样相互作用的，这样才能更好地保护脑进而达到开放脑的目的。

（一）教育要基于脑

人的发展在一定程度上是由生理的发展（成熟）与心理的发展（学习）所构成。一些内在的发展顺序和形式是不受外部力量影响的，有机体要做出某些行为，神经系统和肌肉组织必须达到一定的成熟水平。例如，无论我们创造出什么样的教学方法，在儿童神经动作控制发展到一定程度以前，是无法让他们握笔写字的。换言之，对于某种学习任务，学习者的成熟水平在达到某一最低限度之前，是不可能完成的。格塞尔与汤普森（Gesell&Thompson，1929）对同卵双生女孩进行爬梯训练的经典研究，足以说明这一点。

这充分的表明了在某些方面，儿童的成长是受成熟机制制约的，人为地提前训练，效果不一定更好。

1.脑科学的重视

世界上，越来越多的科学家趋于认为，了解和认识大脑，比以往任何时候都更加重要。揭示其奥秘也是人类面临的最大挑战。

在我们国家，党和政府也非常重视脑科学的研究，尤其是脑科学、认知科学等多个角度研究学习，国家建立了这方面的专门实验室，我们国家从上世纪九十年代末就在开展脑科学和教育相结合这项工作。经过二十年的发展，这项工作在中国也取得了重要进展。现在无论是在一些著名的高校等一系列研究机构，都有不少的学者从心理认知层面、认知神经科学层面包括其它层面，对学习问题进行综合研究。

2014年9月，习近平总书记在北京师范大学专门考察了认知神经科学，脑科学与学习国家重点实验室开展的工作。

在过去十多年，国家也投入了大量项目和经费，建立了相关的国家重点实验室等重要科研平台。

2.大脑的神奇

大脑的发育速度要快于身体的其他部分。营养均衡的2岁儿童，其脑容量和脑重相当于成人的75%。5岁时，儿童的脑重达到成人的90%。与此形成鲜明对比的是，普通的5岁儿童其体重仅相当于成人体重的30%。

大脑是人类智慧的源头。脑是由称为神经元的神经细胞所组成的神经系统控制中心。它控制和协调行动、体内稳态以及精神活动。脑与脊髓构成中枢神经系统。中枢神经系统的细胞依靠复杂的联系来处理传递信息。脑是感情、思考、生命得以维持的中枢。

大脑支配人的一切生命活动，调节消化、呼吸、循环、泌尿、生殖、运动等中枢，也是一切思维活动的物质基础。因为大脑，人类才有思维记忆、学习获得、认识理解、判断推理、综合分析、语言表达、社会活动等能力。所以说，大脑是意识的物质基础，意识支配行为，行为又刺激着大脑。

大脑是世界上最复杂，也是效率最高的信息处理系统。作为人最为神奇，对其却又最陌生的器官，它控制着我们的整个身体。大脑的结构极其复杂，但与此同时又显得这么井然有序。

3.基于脑的教育

随着科学的发展，逐渐揭开了这样的秘密：人的智力和行为是受大脑支配的，有效的教育方法之所以可以培养出我们希望的人才，正是顺应了儿童大脑的发展。

人的发展，是脑不断建构的过程，教育就是在塑造学习者的脑。脑的发展发育规律，就是教育最大的、最根本的规律。

根据不同时期的脑发展特点，科学地运用适当的方法，才是真正的科学的教育，基于脑的教育。

比如3到8岁，是幼儿脑突触生成迅猛的时期，大量脑活动由感觉系统转向大脑半球，脑的大小稳定下来，边缘系统继续髓鞘化，额区网络生长速度最快（调节计划新的活动，养良好的生活习惯，在此之前都是享乐），后期枕颞叶发展，形成“元记忆”——何时何地学到某事件的意识，主动记忆（这时候一定要实现对孩子的承诺）。面对这一阶段儿童脑发展特点，我们应该运用不同的教育方法，来设定不同的教育内容。

研究显示，神经元外保护性绝缘体一管基数量的增加，可能与学前儿童认知能力的发展有关。

我们并不清楚这两者的因果关系(是大脑发育促成了认知发展还是认知发展导致了大脑发育)，但可以肯定的是，我们对大脑生理方面了解的增多，对父母和教师均有重大意义。

由此可见，未来的教育是基于脑的教育。正如中国工程院院士、教育部原副部长韦钰称：教育实质上就是在构建人的脑。对教育者而言，正确地认识脑发展的规律，才能知道如何正确地“因材施教”。

她强调，要抓住学前教育这个重点，把脑科学应用在教育教学当中。我们也应该充分利用脑科学，做好幼儿期的教育。

（二）教育适于脑

脑发育过程是“成熟—先天”和“经验—后天”双重作用的结果。脑发育中的某些方面是由基因决定的，不会受到个体经验的直接影响。例如，视觉皮层都位于脑的相同位置，而且所有个体脑的突触联结的化学模式是相似的。这种类型的发育是基因导向的生物成熟性过程，然而，脑在建构过程中又会强烈受到经验的影响，甚至同卵双胞胎的脑也不相同。因此，脑的发育既存在普遍的规律，也存在个体差异。

在教育过程中，必须科学认识脑，认识脑发育规律和个体脑发育的差异，认识老师和学生脑活动的规律，以及老师的脑和孩子的脑怎样相互作用，这样才能更好地保护脑，进而达到开发脑的目的。

1.适于脑是教育的基础

儿童6岁时，脑总容量已经达到成人最高水平的95%。

儿童期灰质容量的发展曲线呈倒“U”形，且各区域皆不相同；而白质容量则按线性变化，且各区域的发展较为相似。脑的结构大小和发展曲线很不相同且有性别差异。

蒙台梭利的时代，脑科学研究的发展水平是不能和现在相比的，但是她却受到很多人的欢迎，因为，她是教育中最早应用符合大脑发展规律的关键期训练法，她的感知觉训练也是脑科学的早期实践。

随着脑科学的发展我们知道，如果教育不得法，违背了儿童大脑的发展要求，就会造成教育的失败。成语故事中“拔苗助长”，现实中盲目的培养神童，都是违背脑科学规律的做法，结果的教训是惨痛的。

所以，我们迫切需要的是了解儿童的大脑，找到符合大脑发展的科学的教育和训练方法。因为人脑之间是有差异的，了解这个差异可以更好地因材施教。

3.适于脑是因材施教的精髓

世界上没有两片完全相同的树叶，人亦如此。我们知道，即使同龄的儿童，他们的大脑区域发育时间是有差异的，对于儿童的父母来说，因材施教和因“时”施教（关键期）同样重要。面对孩子们各种各样的差异，故在培养教育孩子中尊重孩子的差异变得尤为重要。

中国几千年的经验、古训：3岁看大，7岁看老。3-7岁是孩子扬长补短的最佳时期。孩子3岁时大脑的重量已经达到了成人的80%。在这时，家长可以给孩子做一次脑数据云分析指导，了解你的孩子大脑：从遗传上和前三年的培养方面，孩子的脑区的生理基础有那些方面强或弱，优势潜能发展状况。根据孩子脑优势潜能的发展状况，科学地培养孩子良好的道德品质和学习能力，进而促进了脑功能区的均衡发展。

教育要从脑力基础方面去了解孩子的优势潜能，进行因材施教。扬长是孩子将来成才的基础，一定要知道孩子的优势特长在哪里，在长处更好地发展，孩子在这些方面会越来越强；每个人都有自己的弱项方面，孩子也是如此，在3~7岁这个年龄段，适当的补短教育，可以使孩子的整体素质得以改善。了解孩子的大脑，进行因材施教，这才是适于脑的教育。

（三）教育促进脑

个体的基因和神经基础只是为潜在的发展提供了可能性，因为基因不可能独立于周围环境与儿童的经验而单独发挥作用，它远比人们想象的更富动态性。儿童脑发育研究应综合考虑基因遗传、神经系统发育、物理化学环境、个体经验与社会文化等多重关系的交互作用。

面对杰出的卡尔威特，他父亲称：“当孩子智力的光芒刚刚出现时，对他的教育就应该开始了。”

因为只有这样，才能真正满足孩子脑功能发展的需求，而这样的做法正是一种科学的教育方法。

1.教育促进脑的意义

人脑的潜能是非常巨大的，开发大脑大有可为，前景无限。大脑不同区域存在不同分工，相应的，大脑开发应该是全方位的。

一位心理学家认为：“人的潜能所能包容的智力能量，犹如原子核的物理能量一样巨大。”“一个孩子就是一个无以伦比的创造性的实验室。”因此，可以说，每个孩子身上都蕴藏着不可估量的潜能。而且，孩子越是使用大脑，就越能激活各种感官和肢体，脑细胞的新陈代谢速度就越快，大脑细胞衰亡速度也越慢。

根据很多科学家的假设：如果孩子能够善用大脑细胞活动，大脑记忆容量可容纳相当5亿本书籍的知识容量；如果孩子能够发挥出大脑的一半功能，那么就可以轻而易举地学会十二种语言，背诵整套百科全书。因此，我们可以知道，孩子的大脑是越用越神奇的。而如果让大脑闲置不用，就只能加速大脑细胞的衰老速度。

大脑为什么会有这样大的潜能呢？答案是：脑之所以有那么大的潜能，主要在于它的可塑性。

要把这个问题搞清楚，我们首先需要了解脑的可塑性是由什么来决定的。组成人脑的主要功能细胞是神经细胞。一提到可塑性人们会很自然地想到这种细胞再生，而实际情况正好相反，神经细胞与躯体其他细胞有一个很大的不同之处，恰恰是它们不能再生。

人脑的神经细胞有864多亿个，每个细胞都可以和其他细胞建立很多的联结，这些联结是神经网络的基础，人脑的可塑性正是由神经网络决定的。大脑之所以可塑，说到底就是因为神经网络是可以改变的，而且它的变数极多，也就是是说可塑性极强。

2.教育促进脑的原理

人们发现，脑和行为的很多发展过程中做具有的功能，表现出明显的非连续性，这个发现为在脑与行为发展研究中找到一般发展变化和相关变化的规律提供了一个有力工具。

儿童期的脑发展特点，如髓鞘化、突触密度、树突、大脑重量、神经元和突触的修建、脑电活动，都随年龄发生系统性变化。

同时，儿童的行为、语言、问题解决、概念，与社会相互作用和情绪等也都发生了系统性变化。这样，所有这些特点的生长都在整体上表现出来相关性。这些生长具有的非线性特点为一般变化发生过程的水平划分提供了可能性；此外，这种非线性特点还为联系行为机能和脑活动的相关性变化提供了工具。