運(yùn)用認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)讀懂孩子的學(xué)習(xí)

/ 北京師范大學(xué)校長

學(xué)習(xí)是自然界最普遍的現(xiàn)象，動(dòng)物和人每天都在學(xué)習(xí)。對(duì)人類而言，學(xué)習(xí)是人類終身的主題，從兒童到青少年，人的一生都在學(xué)習(xí)。在當(dāng)下社會(huì)，人類的生產(chǎn)方式、工作方式正在發(fā)生深刻的變化，也正因?yàn)檫@樣，世界各國在應(yīng)對(duì)面向未來的挑戰(zhàn)時(shí)，在規(guī)劃未來教育時(shí)，已經(jīng)把“學(xué)習(xí)”作為國家的核心競爭力。同樣對(duì)于個(gè)體來講，學(xué)習(xí)能力已經(jīng)成為一個(gè)人的核心能力。

我國在中國共產(chǎn)黨第十九次全國代表大會(huì)上明確提出了中國發(fā)展的下一個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，教育是非常關(guān)鍵的因素，所以我們必須開展關(guān)于學(xué)習(xí)的研究，了解學(xué)習(xí)規(guī)律，了解教育規(guī)律，提高教育質(zhì)量，推進(jìn)教育公平，提升教育效率。

我們應(yīng)該如何理解學(xué)習(xí)科學(xué)

對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)的理解是狹義的還是廣泛的，這不僅直接影響著我們對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)的研究，還影響著學(xué)習(xí)科學(xué)的研究怎樣更好地助力教育教學(xué)的提升，教育教學(xué)的改革。

事實(shí)上，大家在討論學(xué)習(xí)科學(xué)的時(shí)候有兩點(diǎn)經(jīng)常提到，學(xué)習(xí)科學(xué)應(yīng)該翻譯為Learning Science，還是Learning Sciences？學(xué)習(xí)的科學(xué)應(yīng)該翻譯為The Science(s) of Learning？是加復(fù)數(shù)還是不加復(fù)數(shù)？在這兩個(gè)方面有很多的爭論，我不可能給大家正確的答案。

大家知道學(xué)習(xí)是多學(xué)科研究的對(duì)象，無論是教育學(xué)、心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)等都在研究學(xué)習(xí)科學(xué)，對(duì)學(xué)習(xí)的研究實(shí)際上一直沒有停止過，學(xué)習(xí)科學(xué)的研究盡管涉及的學(xué)科非常多，但是不外乎是從傳統(tǒng)的思辨，從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的觀察、思考、總結(jié)，從外在的行為（無論是教育學(xué)行為還是學(xué)生的學(xué)習(xí)行為），從大腦內(nèi)部的認(rèn)知，生物、生理幾個(gè)方面進(jìn)行探索學(xué)習(xí)，或者是把這幾者更好地結(jié)合起來。

近三十年來腦科學(xué)技術(shù)手段飛速發(fā)展，隨著一系列對(duì)人腦學(xué)習(xí)的主要器官、研究測量技術(shù)的進(jìn)步，使我們能夠客觀研究人在學(xué)習(xí)時(shí)大腦的變化過程，讓我們對(duì)人的外在學(xué)習(xí)行為和內(nèi)在腦機(jī)制有了更深刻的描述和理解。在這種背景下，將心理學(xué)、教育學(xué)、信息科學(xué)等人腦學(xué)習(xí)的不同層面的研究整合起來，于是進(jìn)行新興交叉科學(xué)研究的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)誕生了。

對(duì)學(xué)習(xí)的腦科學(xué)研究使得我們能夠?qū)W(xué)生的行為特點(diǎn)、全腦層面、腦區(qū)層面、細(xì)胞層面等多個(gè)層面更好地連接起來，讓我們更好地認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)者，了解一個(gè)生物體、社會(huì)體學(xué)習(xí)的規(guī)律。

學(xué)習(xí)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究的進(jìn)展

這些年認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)取得了很多重要進(jìn)展，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)已經(jīng)能夠使我們更好地了解一個(gè)孩子從出生到青春期的神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)展過程。中國現(xiàn)在正在研制兒童青少年腦發(fā)育標(biāo)準(zhǔn)，就像家長帶孩子去醫(yī)院看病，需要有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義孩子的發(fā)育是否正常，抑或超常。這些指標(biāo)可以更好地幫助老師、研究者讀懂孩子。

我們長期以來都在討論有效的學(xué)習(xí)。比如同一個(gè)班的學(xué)生，學(xué)了同樣的單詞，若干天后有的學(xué)生忘了，有的學(xué)生還記著。實(shí)際上，我們并不知道學(xué)生的大腦當(dāng)中發(fā)生了什么。而學(xué)習(xí)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究，能夠幫助我們?cè)谟^察孩子真實(shí)學(xué)習(xí)的過程中記錄他的神經(jīng)活動(dòng)，根據(jù)他的學(xué)習(xí)過程中的神經(jīng)特點(diǎn)，根據(jù)神經(jīng)活動(dòng)編碼一致性伴隨較好的效果這一研究結(jié)果，預(yù)測學(xué)生們將記住什么，遺忘什么，區(qū)分有效學(xué)習(xí)和無效學(xué)習(xí)。

學(xué)習(xí)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究也一直在討論，分散學(xué)習(xí)為什么比集中學(xué)習(xí)效果更好。學(xué)者研究表明，前額葉參與促進(jìn)大腦神經(jīng)激活模式一致性較高；分散學(xué)習(xí)促進(jìn)了神經(jīng)活動(dòng)激活模式一致性，因此優(yōu)于集中學(xué)習(xí)。

此外，研究表明師生特定區(qū)域腦活動(dòng)同步性與教學(xué)效果顯著正相關(guān)，如果學(xué)生的師生關(guān)系處理得比較好，學(xué)習(xí)的效果也會(huì)更好。一個(gè)老師在教學(xué)過程中，如果對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況、可能產(chǎn)生的困難有更好的預(yù)測，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有更好的了解，在教學(xué)生之前已經(jīng)研究學(xué)生、讀懂學(xué)生，教學(xué)效果也會(huì)更好。

關(guān)于學(xué)生腦功能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究，使我們能夠更加客觀地檢測學(xué)生學(xué)習(xí)能力，是學(xué)校語文、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)。

我們現(xiàn)在可以對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)中的一些困難，如閱讀困難，結(jié)合認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的指標(biāo)進(jìn)行更好的研究和預(yù)測判斷，我們也可以基于相關(guān)的研究結(jié)果對(duì)學(xué)習(xí)困難的學(xué)生進(jìn)行更加科學(xué)地診斷以及分類。

教育就是在塑造學(xué)生的大腦，教育活動(dòng)在學(xué)習(xí)過程中，是以神經(jīng)活動(dòng)為基礎(chǔ)，比如鋼琴訓(xùn)練。認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)使我們能更好結(jié)合學(xué)習(xí)行為、教師的教學(xué)行為，有助于我們更好地讀懂孩子。當(dāng)下認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的研究結(jié)果，有些已運(yùn)行成了比較成熟的應(yīng)用，有的研究成果有一定的運(yùn)用潛力，過分夸大反而可能造成適得其反的效果。

北京師范大學(xué)在學(xué)科建設(shè)、科學(xué)研究、人才培養(yǎng)、科研成果的普及等方面都做了大量工作，在兒童青少年腦發(fā)育方面，國家在北師大設(shè)立了認(rèn)知學(xué)習(xí)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)室。同樣為了更好地理解兒童腦學(xué)習(xí)發(fā)展，我們成立了中國兒童青少年腦智研究全國聯(lián)盟，為老師更好地教育學(xué)生提供專業(yè)而科學(xué)的支撐。每位教師都在用自己的大腦塑造學(xué)生的大腦，從這個(gè)意義上講，每個(gè)教室都是一個(gè)腦科學(xué)的實(shí)驗(yàn)室。

對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)發(fā)展的建議

最后，我對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)發(fā)展提幾個(gè)建議：

首先，以學(xué)生的學(xué)習(xí)和未來發(fā)展為中心，克服忽視學(xué)生主體地位的現(xiàn)象。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，在教育實(shí)踐中我們對(duì)孩子是怎樣學(xué)習(xí)，大腦是怎樣工作，大腦學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)出現(xiàn)怎樣的困難等，還是了解很少。

其次，注重多學(xué)科和學(xué)科交叉研究，克服用學(xué)習(xí)的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究替代其他學(xué)科和層面研究的現(xiàn)象。學(xué)習(xí)的研究一定是多學(xué)科的，千萬不要用前沿的學(xué)習(xí)認(rèn)知和前沿科學(xué)研究替代其他層面的重要探索。對(duì)于學(xué)習(xí)的研究，我們過去較多從大學(xué)研究機(jī)構(gòu)、文獻(xiàn)、科研角度出發(fā)，現(xiàn)在需要更多關(guān)注課堂，關(guān)注孩子，關(guān)注老師教學(xué)，關(guān)注多學(xué)科的研究。

第三，重視從學(xué)習(xí)、教育的實(shí)踐中挖掘研究問題、開展問題導(dǎo)向的基礎(chǔ)應(yīng)用研究，克服為研究而研究、從文獻(xiàn)中找研究選題的現(xiàn)象。

我們要鼓勵(lì)更多的人，無論是大學(xué)、中小學(xué)，還是教育科研機(jī)構(gòu)，我們要從各自不同的角度去建設(shè)學(xué)習(xí)科學(xué)，要打破學(xué)習(xí)科學(xué)研究中可能出現(xiàn)的問題，倡導(dǎo)多學(xué)科中包容尊重、平等交流的學(xué)術(shù)氛圍。我們要倡導(dǎo)政府、大學(xué)科研機(jī)構(gòu)緊密結(jié)合起來，及時(shí)交流學(xué)習(xí)科學(xué)方面的研究成果，探索有效的學(xué)習(xí)方法。

另外我們要注意將形成共識(shí)的、比較客觀的一些成果更好地進(jìn)行普及推廣，造福于學(xué)生，幫助學(xué)生和老師減輕負(fù)擔(dān)，提高工作效率。學(xué)習(xí)科學(xué)研究有很多需要我們做的事情，我相信學(xué)習(xí)科學(xué)的多學(xué)科研究以及跨學(xué)科研究將助力教育實(shí)踐，教育實(shí)踐又將反過來助力更有針對(duì)性、更有價(jià)值的研究，造福兒童青少年的身心健康發(fā)展。

（本文根據(jù)董奇在首屆“世界教育前沿論壇”的主旨報(bào)告整理，有刪節(jié)）