教育神經(jīng)科學(xué)視野下的教師專業(yè)發(fā)展＊

錢旭升

（浙江師范大學(xué)教師教育學(xué)院，浙江金華 321004）

多年來(lái)，我國(guó)教師專業(yè)發(fā)展研究領(lǐng)域取得了大量理論和實(shí)踐成果，隨著認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展及其與教育科學(xué)的結(jié)合程度不斷加深，構(gòu)建以教育神經(jīng)科學(xué)為背景的教師專業(yè)發(fā)展理論正成為教師研究領(lǐng)域的一種新的必然趨向。

一、教育神經(jīng)科學(xué)引入教師專業(yè)發(fā)展領(lǐng)域的必然性

(一)教師專業(yè)發(fā)展的理論建設(shè)在認(rèn)知與行為層面上已經(jīng)取得豐富的成果，從神經(jīng)科學(xué)層面展開深入研究是教師專業(yè)發(fā)展理論建設(shè)的新趨勢(shì)

多年來(lái)，我國(guó)教師研究領(lǐng)域借鑒了大量國(guó)外教師專業(yè)發(fā)展的理論成果，如 Fuller、Gregore、Yarger與Mc-Donald等人的教師專業(yè)發(fā)展階段理論;我國(guó)學(xué)者也從教師評(píng)價(jià)或教師專業(yè)發(fā)展的角度提出了大量教師專業(yè)發(fā)展模型。國(guó)內(nèi)外以往的教師研究為教師專業(yè)發(fā)展的理論建設(shè)奠定了良好基礎(chǔ)，但主要還是停留在認(rèn)知與行為層面的實(shí)踐考證，甚至只是把教師專業(yè)發(fā)展視作經(jīng)驗(yàn)層面的問(wèn)題。已有的研究成果不僅需要在理論上進(jìn)行新的建構(gòu)，更需要從分子的層面，運(yùn)用教育神經(jīng)科學(xué)的研究成果來(lái)不斷完善。教師專業(yè)發(fā)展理論的構(gòu)建需要教育神經(jīng)科學(xué)扎實(shí)的實(shí)證研究作為基礎(chǔ)，從而為科學(xué)合理地指導(dǎo)教師的教育教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，建設(shè)一支高素質(zhì)、專業(yè)化的師資隊(duì)伍奠定理論基礎(chǔ)。

(二)以教育神經(jīng)科學(xué)為背景開展教師研究是當(dāng)前教育學(xué)、神經(jīng)科學(xué)與行為科學(xué)相結(jié)合的形勢(shì)所趨，是教育神經(jīng)科學(xué)學(xué)科內(nèi)容建設(shè)的應(yīng)有之義

20世紀(jì)90年代，世界各國(guó)開展了腦科學(xué)研究熱潮。國(guó)際上陸續(xù)成立了一些“學(xué)習(xí)科學(xué)與腦科學(xué)”的研究組織，這些組織在美國(guó)、歐洲和亞洲都迅速發(fā)展，2003年11月成立了國(guó)際教育神經(jīng)科學(xué)的專業(yè)研究組織，出現(xiàn)了專業(yè)刊物《心智、大腦和教育》。各國(guó)政府對(duì)于教育神經(jīng)科學(xué)都大力支持，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)和教育部把其確定為四個(gè)優(yōu)先資助領(lǐng)域之一，日本、荷蘭等國(guó)也對(duì)此學(xué)科進(jìn)行大力資助。20多年來(lái)，腦科學(xué)取得了許多重要的研究成果，這些研究成果改變了人類對(duì)腦的認(rèn)識(shí)，對(duì)教育，甚至整個(gè)人類的生活產(chǎn)生了重大的影響。我國(guó)從20世紀(jì)90年代開始，特別是“香山科學(xué)會(huì)議”之后腦科學(xué)迅速發(fā)展，在腦科學(xué)領(lǐng)域成立了大量的專業(yè)研究機(jī)構(gòu)，包括中科院的“腦與認(rèn)知科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”;此后，有關(guān)教育神經(jīng)科學(xué)的專業(yè)研究機(jī)構(gòu)陸續(xù)成立，2000年在北京師范大學(xué)成立了“認(rèn)知科學(xué)與學(xué)習(xí)”教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，2002年在東南大學(xué)成立教育部“學(xué)習(xí)研究中心”，2005年在北京師范大學(xué)成立“認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”。同時(shí)，國(guó)家對(duì)此領(lǐng)域的相關(guān)研究在項(xiàng)目上大力資助。Developmental Cognitive Neuroscience也出版了教育神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的?？源龠M(jìn)此領(lǐng)域的發(fā)展。從國(guó)際和國(guó)內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀可見，教育神經(jīng)科學(xué)是一個(gè)快速發(fā)展的新興學(xué)科，對(duì)教育理論和實(shí)踐的發(fā)展、特別是教師專業(yè)發(fā)展具有重要意義。

二、教師專業(yè)發(fā)展理論體系的理想架構(gòu)

基于對(duì)教師專業(yè)發(fā)展研究的已有成果，我們以教育神經(jīng)科學(xué)為研究視角，嘗試構(gòu)建新型教師專業(yè)發(fā)展理論。在新課程改革背景下，我們認(rèn)為教師專業(yè)素質(zhì)的最后落腳點(diǎn)在于創(chuàng)造性的課程實(shí)施能力，教師的情感能力與研究能力是教師專業(yè)的主要內(nèi)在素質(zhì)，而課堂管理與教學(xué)策略是教師課程實(shí)施的外在策略。新課程背景下教師專業(yè)發(fā)展的主要任務(wù)在于創(chuàng)生性的課程實(shí)施能力:(1)教師的情感能力。包括對(duì)學(xué)生情感、認(rèn)知的識(shí)別、接納與引導(dǎo)能力，而教師共情是其最為重要的情感能力，有利于師生關(guān)系的促進(jìn)與教學(xué)效果的提高;(2)教師的研究能力。這是教師自主發(fā)展的重要的動(dòng)力，特別是對(duì)兒童(學(xué)生)的研究能力影響到教師的基本態(tài)度與教學(xué)能力的獲得。因此，我們嘗試用IERTM模型建構(gòu)以教師課程實(shí)施能力為核心的，包括了教師情感能力與研究能力兩種能力結(jié)構(gòu)、課堂管理與教學(xué)策略兩種策略結(jié)構(gòu)的教師專業(yè)素質(zhì)理論模型。以“教育神經(jīng)科學(xué)視野下的教師專業(yè)發(fā)展研究”為核心領(lǐng)域，著力開展五個(gè)主要方向的研究，即“兒童意識(shí)游移發(fā)展及腦機(jī)制研究:教師課堂管理的基礎(chǔ)”、“兒童漢字學(xué)習(xí)研究:教師教學(xué)策略的神經(jīng)基礎(chǔ)”、“教師共情能力的神經(jīng)機(jī)制:教師情感能力的發(fā)展研究”、“教師的兒童研究能力:發(fā)展神經(jīng)科學(xué)的視角”、“創(chuàng)生取向的教師課程實(shí)施能力研究:大腦網(wǎng)絡(luò)的視角”。其中，前3項(xiàng)研究為基礎(chǔ)性，后2項(xiàng)研究為教育神經(jīng)科學(xué)取向下的運(yùn)用性研究。

(一)教師課堂管理技能與教學(xué)策略的獲得，需要依據(jù)學(xué)生注意規(guī)律與識(shí)字的腦機(jī)制

教師教學(xué)策略與課堂管理技能不僅需要經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，也需要認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制的提示。我們從兒童意識(shí)游移與兒童漢字學(xué)習(xí)的腦機(jī)制兩個(gè)切入點(diǎn)，深入探討兒童課堂學(xué)習(xí)注意規(guī)律與兒童漢字學(xué)習(xí)規(guī)律，從而為教師課堂管理技能與教學(xué)策略的發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

前期研究表明，意識(shí)游移是一種相對(duì)穩(wěn)定的個(gè)人特質(zhì)，這種特質(zhì)不僅表現(xiàn)在意識(shí)游移的發(fā)生頻率上，還表現(xiàn)在易發(fā)情境和認(rèn)知表征上。在易發(fā)情境維度上，存在趨向型任務(wù)和回避型任務(wù)兩個(gè)相反的因素，意識(shí)游移在這個(gè)維度上的特征很可能與個(gè)體的注意品質(zhì)有關(guān);在認(rèn)知表征維度上，存在情景性表征和語(yǔ)義表征兩個(gè)因素，這個(gè)維度上的意識(shí)游移特征很可能與個(gè)體的圖像—詞語(yǔ)認(rèn)知風(fēng)格有關(guān)。［1］我們首先根據(jù)兒童的特點(diǎn)修訂意識(shí)游移特質(zhì)問(wèn)卷，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探索意識(shí)游移特質(zhì)和個(gè)體注意品質(zhì)以及認(rèn)知風(fēng)格的關(guān)系。同時(shí)，考慮到意識(shí)游移作為一種獨(dú)特的意識(shí)狀態(tài)，我們嘗試尋找這種意識(shí)狀態(tài)的神經(jīng)基礎(chǔ)，利用腦電記錄不同意識(shí)游移傾向的兒童在意識(shí)游移狀態(tài)的腦電(EEG)，尋找與意識(shí)游移特質(zhì)相對(duì)應(yīng)的腦電特征，從而為意識(shí)游移特質(zhì)分型提供更為堅(jiān)實(shí)的依據(jù)。通過(guò)實(shí)證研究明確意識(shí)游移特質(zhì)和注意品質(zhì)及認(rèn)知風(fēng)格之間的關(guān)系，從行為和神經(jīng)機(jī)制兩方面理解個(gè)體心智和腦的工作方式，提出以適應(yīng)大腦的方式確立教學(xué)原則，為課程和教學(xué)改革以及教師專業(yè)發(fā)展提供直接的理論基礎(chǔ)，有助于教師根據(jù)學(xué)生的意識(shí)特征制定合適的教學(xué)策略，使教學(xué)符合“以學(xué)生為本”的原則，充分體現(xiàn)因?qū)W治教和因材施教精神。

以字詞學(xué)習(xí)的腦機(jī)制角度入手，對(duì)漢字的N170成分的形成和發(fā)展進(jìn)行深入研究，理清漢字認(rèn)知中N170成分偏側(cè)化和敏感性的形成和發(fā)展機(jī)制，從而為我國(guó)的漢語(yǔ)教學(xué)提供具有直接指導(dǎo)意義的科學(xué)知識(shí)，并突破原有現(xiàn)象層面的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，在神經(jīng)層面為教師教學(xué)策略的選擇提供腦機(jī)制原理。本領(lǐng)域的研究主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容:第一，深入考察漢字N170成分偏側(cè)化的發(fā)展。語(yǔ)言認(rèn)知腦機(jī)制的偏側(cè)化是一個(gè)重要的科學(xué)問(wèn)題，對(duì)漢字認(rèn)知N170成分的偏側(cè)化發(fā)展研究具有重要意義。首先它能為解決字母語(yǔ)系的N170偏側(cè)化發(fā)展的爭(zhēng)議提供幫助;其次，此研究并不是字母語(yǔ)系N170成分偏側(cè)化發(fā)展研究的簡(jiǎn)單漢字復(fù)制，采用漢字為材料進(jìn)行研究有其獨(dú)特的科學(xué)意義。第二，探討漢字認(rèn)知N170成分的專家化發(fā)展。對(duì)字母語(yǔ)系字詞認(rèn)知N170成分的專家化發(fā)展進(jìn)行的初步探討，往往關(guān)注專家化的出現(xiàn)時(shí)間，直接導(dǎo)致選取的被試的年齡跨度較大，不能有效地揭示這種專家化的發(fā)展模式。而Mc-Candliss等發(fā)現(xiàn)在字詞學(xué)習(xí)的最初5年內(nèi)還沒(méi)有形成N170的專家化。［2］Maurer等發(fā)現(xiàn)學(xué)前兒童、二年級(jí)和成人的N170存在被試間差異。但是這些研究都缺乏對(duì)正字法形成中關(guān)鍵的小學(xué)階段進(jìn)行細(xì)致系統(tǒng)研究，所以對(duì)于專家化發(fā)展需要進(jìn)一步研究。［3－4］第三，探討兒童漢字認(rèn)知 N170 成分的發(fā)展變化模式。有關(guān)的發(fā)展研究雖已經(jīng)開始涉及發(fā)展模式這個(gè)科學(xué)問(wèn)題，［5－6］但由于這些研究的目的是揭示這種偏側(cè)化或者專家化的出現(xiàn)時(shí)間點(diǎn)，并沒(méi)有關(guān)注其出現(xiàn)到成熟的發(fā)展變化，因此這些研究中被試選取的年齡跨度較大，所以不能清楚揭示N170成分的發(fā)展變化情況。而要理清上述問(wèn)題，就需要對(duì)字詞閱讀變化的重要時(shí)期進(jìn)行細(xì)致研究。許多行為研究表明小學(xué)階段是正字法意識(shí)發(fā)展的重要時(shí)期。［7］基于開始字詞學(xué)習(xí)的5年是字詞認(rèn)知發(fā)展的重要時(shí)期，［8］所以研究小學(xué)階段的字詞認(rèn)知N170的發(fā)展具有重要意義。有必要對(duì)各年齡階段的被試進(jìn)行細(xì)致研究，選取學(xué)前兒童、小學(xué)一年級(jí)到六年級(jí)以及成人為被試，并對(duì)同一批小學(xué)兒童的自然學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行追蹤研究，以探討字詞認(rèn)知腦機(jī)制的發(fā)展模式。

(二)教師情感能力的結(jié)構(gòu)突破了認(rèn)知與行為上的結(jié)果，將教師情感能力研究擴(kuò)展到認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)層面

教師情感能力是教師體認(rèn)、識(shí)別、接納學(xué)生情感與自我情緒管理的能力，是促進(jìn)師生互動(dòng)、提高教學(xué)效率與促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的能力。教師情感能力是教師專業(yè)素質(zhì)的核心成分之一，也是心理學(xué)展開教師研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。與研究教師認(rèn)知能力不同，教師情感能力是教師研究領(lǐng)域一個(gè)相對(duì)較新的內(nèi)容。近年來(lái)，有研究者對(duì)教師的共情能力展開了系統(tǒng)的研究，他們認(rèn)為教師的共情是教師為了促進(jìn)學(xué)生發(fā)展，從學(xué)生的立場(chǎng)設(shè)身處地考慮學(xué)生的認(rèn)知與情感，以感同身受的方式表達(dá)對(duì)學(xué)生的關(guān)心。［9－10］同時(shí)，有研究者從教師專業(yè)素質(zhì)的角度提出了教師的共情是其情感能力的核心成分，并認(rèn)為教師的情感能力是教師專業(yè)發(fā)展的動(dòng)力系統(tǒng)，［11］是教師職業(yè)道德情感的基礎(chǔ)性要素。［12］隨著心理學(xué)的新發(fā)展與教育神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有越來(lái)越多的學(xué)者關(guān)注共情的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制的研究，對(duì)教師共情的發(fā)生機(jī)制與影響因素的研究已經(jīng)突破了認(rèn)知與行為層面，開始轉(zhuǎn)向認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域。

教師情感能力的研究主要是以大量的有關(guān)教師共情的認(rèn)知與行為層面上的實(shí)證研究為基礎(chǔ)，進(jìn)一步論證了以共情為核心的教師情感能力的教師專業(yè)素質(zhì)理論;并通過(guò)ERP技術(shù)研究教師共情的發(fā)生機(jī)制，從而提出教師共情發(fā)生的腦機(jī)制，并為教師共情能力的培養(yǎng)與培訓(xùn)提供重要的理論基礎(chǔ)。預(yù)期可以取得的突破性成果包括:在理論上建構(gòu)以共情為核心的教師情感能力的教師專業(yè)素質(zhì)理論;在腦電成像技術(shù)背景下以情感驅(qū)動(dòng)(即自下而上驅(qū)動(dòng)方式)、認(rèn)知驅(qū)動(dòng)(即自上而下驅(qū)動(dòng)方式)為因變量，采用2(觀點(diǎn)采擇:他人角度;自我角度)×2(相似性:真實(shí)ANV;卡通ANV)的方式分別研究教師共情的發(fā)生機(jī)制;在兩種ANV條件下(真實(shí)ANV;卡通ANV)研究共情的發(fā)生機(jī)制，探討自下而上與自上而下兩種方式的相互關(guān)系。這是以往研究尚不清楚的。通過(guò)對(duì)以往研究的分析，我們認(rèn)為，在真實(shí)條件下是以自下而上的情感驅(qū)動(dòng)為主，而卡通情境則是以自上而下的認(rèn)知驅(qū)動(dòng)為主。教師共情在真實(shí)的教學(xué)條件下更傾向于情感驅(qū)動(dòng)為主而非認(rèn)知驅(qū)動(dòng)，但以往的研究者更傾向于教師共情是認(rèn)知驅(qū)動(dòng)為主。這既是一個(gè)大膽的假設(shè)，但也將是建立教師情感能力的一個(gè)重要前提。如果在這一方面能取得突破，將為教師日常情感能力的管理、培養(yǎng)與培訓(xùn)提供重要的理論基礎(chǔ)。

(三)運(yùn)用認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的研究成果，對(duì)教師的兒童研究能力與課程實(shí)施能力進(jìn)行理論構(gòu)建與實(shí)證檢驗(yàn)

1.教師的兒童研究能力

國(guó)外主要是從哲學(xué)、心理學(xué)等視角開展教師的兒童研究，研究重點(diǎn)聚焦在教師研究?jī)和膬?nèi)容上，鮮少?gòu)慕逃窠?jīng)科學(xué)的視角開展研究，也沒(méi)有深入研究和建構(gòu)教師的兒童研究能力;在我國(guó)，教師的兒童研究才剛剛引起教育界的關(guān)注，既沒(méi)有形成研究視角，也沒(méi)有開展教師兒童研究能力的研究。而國(guó)際和國(guó)內(nèi)的政策文本中直接或間接地指出了教師兒童研究能力之重要性，認(rèn)為只有教師真正具備兒童研究能力，教師的執(zhí)教能力才能真正得以提高，才能實(shí)現(xiàn)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》中所提出的“要以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，把促進(jìn)學(xué)生健康成長(zhǎng)作為學(xué)校一切工作的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。關(guān)心每個(gè)學(xué)生，促進(jìn)每個(gè)學(xué)生主動(dòng)地、生動(dòng)活潑地發(fā)展，尊重教育規(guī)律和學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律，為每個(gè)學(xué)生提供適合的教育”的目標(biāo)。為此，有必要以教師的兒童研究能力作為切入點(diǎn)，架起教學(xué)實(shí)踐和教育科學(xué)研究之間的橋梁，提升教師的兒童研究能力。誠(chéng)如國(guó)際教育神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的先行者、哈佛大學(xué)Kurt W.Fischer教授所指出的:“兒童是以不同的速度、沿著不同的軌跡發(fā)展的，更好地理解這些差異是如何發(fā)生的，有助于個(gè)別化教學(xué)方案的設(shè)計(jì)?！保?3］

教師兒童研究能力的構(gòu)建應(yīng)注意以下問(wèn)題:1.教師的兒童研究能力的內(nèi)涵是什么?構(gòu)成教師的兒童研究能力的應(yīng)然要素有哪些?2.目前教師的兒童研究能力的實(shí)然狀況是怎樣的?3.教師的兒童研究能力的應(yīng)然和實(shí)然之間的落差是怎樣的?4.從該落差出發(fā)，作為兒童研究者的教師應(yīng)具備哪些基本素質(zhì)?5.有哪些策略可以提升教師的兒童研究能力?等等。

2.教師的課程實(shí)施能力

研究發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)軸突的髓鞘化是有規(guī)律和有順序的。由于髓磷脂釋放的多少和時(shí)間與個(gè)體發(fā)育的年齡段和環(huán)境教育的刺激有關(guān)，所以各腦區(qū)神經(jīng)軸突的髓鞘化是有先后順序的和逐步發(fā)展的。4－6歲兒童的突觸總量達(dá)到成人的150%。這種超量的繁衍為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)提供了選擇余地，為開展豐富多樣的課程學(xué)習(xí)創(chuàng)造了前提條件。隨著外界刺激類型的確定和刺激次數(shù)的變化，一些細(xì)胞和突觸被選用固定，而沒(méi)有被選用的多余的則凋亡并被清除。這就是神經(jīng)元的修剪。教育所起的主要作用就是創(chuàng)設(shè)豐富多彩、動(dòng)態(tài)發(fā)展、對(duì)兒童構(gòu)成智力挑戰(zhàn)的環(huán)境，開發(fā)兒童的潛能，促進(jìn)兒童的成長(zhǎng)發(fā)展。［14］豐富的教育情境刺激像一只無(wú)形的手、一個(gè)潛在的設(shè)計(jì)師，塑造學(xué)生的大腦微觀結(jié)構(gòu)，特別是樹突分枝和突觸傳導(dǎo)通路的建立。學(xué)生從小學(xué)到大學(xué)階段的學(xué)校系統(tǒng)教育中，先學(xué)習(xí)知識(shí)和理解知識(shí)，然后通過(guò)實(shí)地訓(xùn)練獲取學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，擁有判斷力和創(chuàng)造力，最后達(dá)到擁有管理和統(tǒng)轄的綜合能力。

教師的課程實(shí)施能力研究主要是梳理學(xué)生神經(jīng)元軸突的髓鞘化和神經(jīng)元的修剪兩方面的國(guó)內(nèi)外已有研究成果，掌握各年齡段學(xué)生的基本特征，了解學(xué)生現(xiàn)有的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性和教師的課程實(shí)施能力，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建理想的學(xué)習(xí)情景、選擇適合的學(xué)習(xí)內(nèi)容和方法，以微型實(shí)驗(yàn)的形式檢驗(yàn)其效果，并做出適當(dāng)?shù)男拚?，提出教學(xué)策略，從而總結(jié)出提高教師課程實(shí)施能力的基本模型。

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