架起教育與發(fā)展神經(jīng)科學(xué)之間的橋梁

王靜梅+方瑩

神經(jīng)科學(xué)與教育的結(jié)合已成為一種國際趨勢，教育神經(jīng)科學(xué)、神經(jīng)教育學(xué)等新學(xué)科方興未艾。第二屆早期兒童教育與發(fā)展神經(jīng)科學(xué)國際研討會(huì)于2015年5月26～27日在杭州舉行。本次研討會(huì)由浙江師范大學(xué)、浙江省社會(huì)科學(xué)重點(diǎn)研究基地兒童研究院、美國明尼蘇達(dá)大學(xué)ICD、加拿大多倫多大學(xué)Jeckmen兒童研究所共同主辦，浙江師范大學(xué)杭州幼兒師范學(xué)院承辦。來自美國明尼蘇達(dá)大學(xué)、北卡羅來納大學(xué)、喬治梅森大學(xué)，英國倫敦大學(xué)，加拿大多倫多大學(xué)、麥吉爾大學(xué)，日本京都大學(xué)，中國香港大學(xué)、香港教育學(xué)院、中國科學(xué)院、浙江大學(xué)、華東師范大學(xué)等多所院校和科研機(jī)構(gòu)的專家學(xué)者聚集杭州，參加了本次研討會(huì)。本次研討會(huì)的主旨是：架起早期兒童教育與發(fā)展神經(jīng)科學(xué)研究之間的橋梁，主要內(nèi)容為兒童認(rèn)知與執(zhí)行功能發(fā)展的腦機(jī)制、兒童說謊行為的發(fā)展神經(jīng)機(jī)制、早期教育質(zhì)量評(píng)估從研究到政策的轉(zhuǎn)化、兒童創(chuàng)造性與探究性品質(zhì)的培養(yǎng)、兒童的自我語言與學(xué)習(xí)、真人與卡通面孔閱讀的腦發(fā)展功能、珠心算學(xué)習(xí)的腦機(jī)制、人機(jī)交互學(xué)習(xí)等。研討會(huì)收到30余篇論文，確定其中的13篇為大會(huì)交流論文。

發(fā)展神經(jīng)科學(xué)是當(dāng)代兒童發(fā)展研究中最前沿、最具潛力的跨學(xué)科研究領(lǐng)域，也是國家“腦科學(xué)研究計(jì)劃”的重要組成部分。早期兒童教育與發(fā)展神經(jīng)科學(xué)雙年國際研討會(huì)自創(chuàng)辦以來一直關(guān)注三大核心問題：（1）發(fā)展神經(jīng)科學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)對(duì)兒童教育的引領(lǐng)意義，重在探討發(fā)展神經(jīng)科學(xué)的基本發(fā)現(xiàn)、基本理論和基本原理是如何影響教育實(shí)踐的。（2）發(fā)展神經(jīng)科學(xué)研究對(duì)兒童教育適切性問題的啟示，重在探討如何增強(qiáng)發(fā)展神經(jīng)科學(xué)研究對(duì)教育實(shí)踐指導(dǎo)的適切性。（3）從教育情境中提煉發(fā)展神經(jīng)科學(xué)研究問題。從某種意義上說，人類進(jìn)化的過程也是人類學(xué)習(xí)的過程，進(jìn)化中的學(xué)習(xí)與學(xué)習(xí)中的進(jìn)化推動(dòng)了人類的發(fā)展。在上述三大核心問題的引領(lǐng)下，本次研討會(huì)形成了以下三大議題。

一、發(fā)展神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域中的早期兒童發(fā)展研究

嬰兒期的大腦具有高度可塑性，認(rèn)知、個(gè)性與社會(huì)性飛速發(fā)展。早期生活經(jīng)驗(yàn)與環(huán)境會(huì)如何對(duì)兒童的發(fā)展產(chǎn)生影響？Stephen 研究了社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位對(duì)兒童發(fā)展影響的問題，他發(fā)現(xiàn)，在3歲以前，社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位較低兒童的詞匯累積量顯著低于社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位中、高等的兒童，而且社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位較低的兒童成年后患心血管疾病的可能性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位較高的兒童。Stephen帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)所做的一項(xiàng)縱向研究（1989～2011年）還發(fā)現(xiàn)，母親在孕期經(jīng)歷的壓力事件會(huì)對(duì)兒童的行為發(fā)展產(chǎn)生很大影響，14歲兒童的行為與母親孕期經(jīng)歷的壓力事件數(shù)量之間有顯著關(guān)系：如果母親在孕期只是經(jīng)歷3個(gè)及以下的壓力事件，一般不會(huì)增加兒童罹患精神疾病的風(fēng)險(xiǎn)，但如果壓力事件超過3個(gè)，則會(huì)顯著增加兒童罹患精神疾病的風(fēng)險(xiǎn)。

早期生活經(jīng)驗(yàn)與環(huán)境為什么會(huì)對(duì)兒童的發(fā)展產(chǎn)生影響呢？Lye認(rèn)為主要是以下兩種機(jī)制在起作用：（1）基因-環(huán)境交互作用機(jī)制，主要是環(huán)境影響了基因的表達(dá)。不良的基因表達(dá)有可能導(dǎo)致成年期的心血管疾病、肥胖、精神疾病、癌癥等。（2）表觀遺傳學(xué)機(jī)制，是指不利的環(huán)境會(huì)改變基因的后天修正與表達(dá)，這些不利環(huán)境包括壓力、吸毒、不良社會(huì)交往、環(huán)境毒素、吸煙、荷爾蒙異常以及營養(yǎng)不良等。

從出生開始，嬰兒便從環(huán)境中不斷獲取信息。Shoji Itakura帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)所做的系列研究表明，觀察或交流學(xué)習(xí)能使嬰兒更快速、有效地獲取信息。比較真人與類人機(jī)器人作為學(xué)習(xí)對(duì)象時(shí)嬰兒的表現(xiàn)發(fā)現(xiàn)，嬰兒能夠分別追隨這兩種學(xué)習(xí)對(duì)象的注視方向，但在真人條件下嬰兒注視學(xué)習(xí)對(duì)象的表現(xiàn)更好，而且在真人條件下有更多的嬰兒可以正確預(yù)測物體出現(xiàn)的位置；嬰兒自然偏好人類注視，而非類人機(jī)器人注視。那么，嬰兒可以通過類人機(jī)器人進(jìn)行學(xué)習(xí)嗎？Shoji Itakura給出的是肯定的答案。但他指出，嬰兒通過類人機(jī)器人進(jìn)行學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是言語信息，即與沒有言語信息的類人機(jī)器人相比，會(huì)發(fā)出言語信息的類人機(jī)器人吸引嬰兒注視的時(shí)間更長，學(xué)習(xí)的效果也更好。

除了真實(shí)世界，人類與虛擬世界的互動(dòng)正在不斷增多，卡通片已成為兒童日常生活中不可或缺的伙伴。關(guān)于兒童對(duì)卡通片的注意與加工問題，例如對(duì)卡通片中核心人物面孔的注意與加工問題引起了研究者的興趣。秦金亮、盧英俊的團(tuán)隊(duì)報(bào)告了有關(guān)卡通與真人面孔認(rèn)知的神經(jīng)機(jī)制研究。研究者要求大班兒童被試與成人被試對(duì)四類刺激材料（卡通面孔、真人面孔、卡通非面孔與真實(shí)非面孔）進(jìn)行面孔與非面孔的判斷，結(jié)果表明：（1） 在行為數(shù)量上，刺激來源（卡通/真實(shí)）與刺激類型（面孔/非面孔）的主效應(yīng)顯著，而且兒童與成人的加工優(yōu)勢具有一致性。（2）兒童與成人在早期編碼階段對(duì)于面孔加工的強(qiáng)度均顯著高于對(duì)于非面孔加工的強(qiáng)度。（3） 在早期編碼階段，兒童對(duì)于卡通面孔的加工強(qiáng)度要顯著低于真人面孔，而到了晚期則是對(duì)卡通面孔的加工強(qiáng)度要顯著高于真人面孔；成人的表現(xiàn)則與兒童相反。

杜一平的研究發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)分裂癥患者存在感覺門控缺陷情況。例如在喧鬧環(huán)境中，神經(jīng)分裂癥患者難以獲取有用信息。這種缺陷多在童年期和20多歲時(shí)出現(xiàn)。感覺門控缺陷若在童年期出現(xiàn)，那個(gè)體發(fā)展成為神經(jīng)分裂癥患者的可能性就比較大。杜一平認(rèn)為，該缺陷與抑制性神經(jīng)元功能障礙有關(guān)，表現(xiàn)為相關(guān)腦區(qū)，如海馬、丘腦、前額葉，在以音頻為刺激源的感覺門控任務(wù)中有更大程度的被激活。

二、早期兒童教育實(shí)踐領(lǐng)域研究

執(zhí)行功能包含以目標(biāo)為導(dǎo)向的思維、情感、行動(dòng)等。Philip David Zelazo認(rèn)為，在日常生活中，執(zhí)行功能提供了形成學(xué)習(xí)、創(chuàng)造和適應(yīng)不同環(huán)境等能力的基礎(chǔ)，并且對(duì)于有效學(xué)習(xí)非常重要（如注意力、記憶力、控制沖動(dòng)、保持動(dòng)機(jī)、抑制情緒等）。執(zhí)行功能的發(fā)展有“敏感期”嗎？研究者認(rèn)為，在人的畢生發(fā)展中，執(zhí)行功能在童年期和青年期迅速發(fā)展，逐步達(dá)到峰值，但在35歲之后會(huì)出現(xiàn)下滑趨勢。研究認(rèn)為，執(zhí)行功能的發(fā)展有機(jī)會(huì)窗口，主要在3～6歲階段，因此，在這一階段，對(duì)兒童的習(xí)慣養(yǎng)成等，進(jìn)行早期干預(yù)的效果比較明顯。那么，如何通過訓(xùn)練提高兒童的執(zhí)行功能呢？明尼蘇達(dá)大學(xué)的Stephanie Carlson在Zelazo研究的基礎(chǔ)上，探索了促進(jìn)執(zhí)行功能發(fā)展的若干有效策略，例如使用語言，尤其是個(gè)體的自我言語；又如，開展一些適宜的傳統(tǒng)經(jīng)典游戲、假裝游戲、頭腦風(fēng)暴等。

早期兒童的創(chuàng)造力被定義為在活動(dòng)或游戲中體現(xiàn)出的能自主選擇、有好奇心和想象力、愿意進(jìn)行探索與調(diào)查、創(chuàng)造出一些新的東西等的品質(zhì)。Esmé Glauert以“創(chuàng)意小小科學(xué)家（Creative Little Scientists Project）”項(xiàng)目為例，指出早期科學(xué)教育對(duì)兒童發(fā)展意義重大。在大自然中進(jìn)行觀察和思考是兒童的天性，兒童早期對(duì)科學(xué)的學(xué)習(xí)有利于培養(yǎng)其對(duì)待科學(xué)的積極態(tài)度，促進(jìn)其對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解，而早期科學(xué)語言的運(yùn)用則有利于兒童后期科學(xué)概念的發(fā)展。源自不同國家的案例表明，兒童具有驚人的觀察能力、思考能力、想象能力和合作反思能力。因此，Glauert認(rèn)為，為了培養(yǎng)兒童的創(chuàng)造力，在早期科學(xué)教育中，教師應(yīng)該給予兒童充分的時(shí)間和空間，讓他進(jìn)行觀察；教師可以通過提問的方法，給予兒童適宜的幫助與支持；教師應(yīng)當(dāng)給予兒童及時(shí)的反饋與恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)；教師需要對(duì)兒童的行為進(jìn)行持續(xù)的觀察記錄。

自我言語是一種自我導(dǎo)向的語言，多指兒童不針對(duì)特定聽眾的自言自語。Adam Winsler認(rèn)為自我言語對(duì)兒童的自我管理或執(zhí)行功能發(fā)展具有重要作用。通過不斷重復(fù)的自我言語，兒童的認(rèn)知和行為能力會(huì)不斷發(fā)展，并且對(duì)兒童未來的發(fā)展有顯著預(yù)測作用。Winsler指出，教師和家長應(yīng)當(dāng)在這方面為兒童提供適宜的幫助。首先，成人要與兒童共同參與一些有趣的、有意義的、具有適當(dāng)挑戰(zhàn)性的活動(dòng)，并與兒童分享共同的經(jīng)驗(yàn)。其次，自我言語的發(fā)展必須考慮兒童的發(fā)展水平，將兒童置于最近發(fā)展區(qū)，并通過不斷調(diào)整任務(wù)要求，或者合理調(diào)整成人的指導(dǎo)，來促進(jìn)兒童自我言語的發(fā)展。在指導(dǎo)過程中，成人需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)舒適的支持性環(huán)境，將策略用口語化的方式表達(dá)出來，以引導(dǎo)兒童自己提出問題。當(dāng)兒童能夠自己開展任務(wù)時(shí)，成人要適時(shí)降低控制水平。

教育研究成果會(huì)如何影響教育政策的制定？浙江師范大學(xué)與美國北卡羅來納大學(xué)開展了相關(guān)的合作研究。Margaret Burchinal重點(diǎn)分析了美國早期教育的歷史以及各階段的早期教育研究成果對(duì)教育政策的影響，并就早期教育質(zhì)量是否存在最低“質(zhì)量門檻”進(jìn)行了大量研究。他帶領(lǐng)自己的研究團(tuán)隊(duì)利用《幼兒學(xué)習(xí)環(huán)境評(píng)價(jià)量表-修訂版（ECERS-R）》《課堂互動(dòng)評(píng)估系統(tǒng)（CLASS）》與《教師行為評(píng)價(jià)量表 （TBRS）》，調(diào)查了美國多個(gè)早期教育項(xiàng)目中兒童的語言、閱讀、數(shù)學(xué)、社會(huì)技能以及行為問題方面的發(fā)展情況。研究發(fā)現(xiàn)，兒童的語言與閱讀技能發(fā)展方面存在門檻效應(yīng)，“質(zhì)量門檻”可能對(duì)教學(xué)支持、兒童語言與閱讀技能、班級(jí)組織、兒童管理與社會(huì)技能等有影響。李克建報(bào)告了利用中美合作研究成果《中國托幼機(jī)構(gòu)教育質(zhì)量評(píng)價(jià)量表》和《中國3～6歲兒童發(fā)展量表》，對(duì)中國幼兒園教育質(zhì)量與兒童發(fā)展的相關(guān)性進(jìn)行研究的一些結(jié)果。研究發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)樣本幼兒園的教育質(zhì)量的平均水平不高。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，兒童的語言、數(shù)學(xué)和社會(huì)認(rèn)知發(fā)展均分別與“教學(xué)與互動(dòng)”存在顯著相關(guān)，而“教學(xué)條件”則與兒童發(fā)展不存在顯著相關(guān)。這與美國及其他國家的一些類似研究結(jié)果相一致。

三、早期兒童教育實(shí)踐與發(fā)展神經(jīng)科學(xué)研究之間的轉(zhuǎn)化

兒童說謊研究是浙江師范大學(xué)與加拿大多倫多大學(xué)近10年來持續(xù)開展的一項(xiàng)戰(zhàn)略合作研究項(xiàng)目。傅根躍與KangLee通過合作研究探討了兒童說謊系列問題。

兒童為什么會(huì)說謊？研究者認(rèn)為，其實(shí)這是兒童在自我保護(hù)，或者有策略地使自己受益。兒童說謊有很多種類型，比如3歲開始出現(xiàn)白謊，5歲開始出現(xiàn)奉承說謊，8歲開始出現(xiàn)因謙虛說謊，9歲開始出現(xiàn)藍(lán)謊、利己說謊，等等。

早期兒童說謊有沒有顯著且穩(wěn)定的非言語指標(biāo)呢？研究者認(rèn)為至少目前仍沒有發(fā)現(xiàn)。通常人們認(rèn)為兒童說謊時(shí)會(huì)拒絕與人眼神交流，但這并非是一項(xiàng)穩(wěn)定的指標(biāo)。兒童對(duì)說謊的道德理解、兒童的個(gè)人特質(zhì)（比如智力、氣質(zhì)和性別）以及家庭特征（比如家庭收入、受教育水平、宗教信仰），均不能預(yù)測他們的說謊行為。不過，研究者也發(fā)現(xiàn)，兒童具有的心理理論與執(zhí)行功能這兩大認(rèn)知能力能預(yù)測他的利己說謊行為，且與說謊行為存在顯著正相關(guān)。另外，與成人說謊一樣，兒童說謊同樣會(huì)耗費(fèi)大量神經(jīng)資源。

為了讓兒童保持誠信，成人應(yīng)該采取哪些措施呢？KangLee發(fā)現(xiàn)，體罰是最不可取的，而承諾、樹立榜樣以及講述正面的道德故事均是比較有效的方法，道德討論與講述負(fù)面的道德故事則效果不大。

早期兒童說謊研究的未來方向可能是基于不同文化與社會(huì)背景的說謊研究，另外，還有使用紅外腦成像技術(shù)（functional Nearinfrared Spectroscopy， fNIRS）揭示說謊前后大腦變化的研究，使用自動(dòng)言語分析技術(shù)（Automated linguistic analyses）分析說謊言語的研究，使用自動(dòng)面孔編碼系統(tǒng)（Automated Facial Action Coding System，F(xiàn)ACS）分析面孔微變化的說謊研究，等等。兒童說謊研究意義非常重大，除了對(duì)父母教養(yǎng)與道德教育具有啟示作用外，還可以為兒童保護(hù)以及兒童作證的可靠性提供實(shí)證證據(jù)。

發(fā)展神經(jīng)科學(xué)與早期教育的關(guān)系及其相互轉(zhuǎn)化已成為當(dāng)前學(xué)界討論的熱門話題。各國紛紛推出關(guān)于神經(jīng)科學(xué)或腦科學(xué)與教育的研究計(jì)劃，也積極關(guān)注腦科學(xué)與教育科學(xué)整合的人才培養(yǎng)，并建立了相關(guān)的學(xué)術(shù)組織，出版了相關(guān)的學(xué)術(shù)刊物。兒童發(fā)展認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、幼兒神經(jīng)教育學(xué)是浙江師范大學(xué)杭州幼兒師范學(xué)院學(xué)科建設(shè)國際化戰(zhàn)略的具體舉措，早期兒童教育與發(fā)展神經(jīng)科學(xué)國際研討會(huì)是該院搭建的一個(gè)長期性的國際學(xué)術(shù)交流平臺(tái)。在研討會(huì)期間，合作共同體就中英美加建立跨學(xué)科聯(lián)合兒童研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了進(jìn)一步的磋商，中加雙方還舉行了“中國-加拿大人類發(fā)展聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室（Sino-Canada Laboratories for Human Development）”的揭牌儀式，以共同推進(jìn)雙方在早期兒童教育與發(fā)展神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的深度合作。