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吴华:教育本质上是对大脑的塑造,每个教室都是一个脑科学实验室

作者:吴华 发布时间:

吴华:教育本质上是对大脑的塑造,每个教室都是一个脑科学实验室

作者:吴华 发布时间:

摘要:脑的发展发育规律,也就是教育最大的和最根本的规律。

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图片来源:摄图网

为什么有的老师上课效果比较好?

孩子应该什么时候开始学外语?

学音乐对孩子的智力发展到底有没有好处?

阅读障碍、自闭症等是否可以通过脑科学的技术手段加以改善?

脑科学的研究成果到底会给教育带来哪些启示?

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论坛现场

5月12日,“脑科学与教育创新”大型公益论坛在华东师范大学中山北路校区举行。包括中科院院士、美国科学院院士等在内的国内外专家跨界研讨脑科学知识和技术在教育领域的应用与发展。

教育就是对大脑的塑造

在整个论坛中,一个被反复提及的观点是:教育的本质就是对人脑的塑造,尊重教育规律在很大意义上就是尊重脑的发育发展规律。

中科院院士、复旦大学脑科学研究院学术委员会主任杨雄里教授在发言一开始就提出:教育从本质上是对大脑的塑造。

而北京师范大学校长、国家脑科学与认知科学创新引智基地负责人董奇教授则表示:“每个老师都是脑科学家,每个教室都是脑科学实验室,老师在用自己的大脑塑造每个学生的大脑。”

正因如此,华东师大党委书记童世骏在开幕式致辞中指出,脑科学的研究与教育的研究是相辅相成的。对人类脑发育的研究,对学习的脑机制的研究,研究社会互动对脑的影响和对学习的辅助,这些科学成果都能够为改进和完善教育方式和教育体制提供有力依据。

民进中央副主席、全国政协副秘书长朱永新也表示,教育工作最重要的是要尊重教育规律,而尊重教育规律在很大意义上就要尊重人脑的发育发展规律。

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民进中央副主席、全国政协副秘书长朱永新致辞

脑科学研究对教育的启示

那么,脑科学研究的最新进展能够给我们的教育哪些启示呢?每位专家的发言中都涉及到很多非常专业的分析。有专家认为,对认知和学习脑基础科学探究和实际应用之间还存在相当的距离,有关研究证据有重要启示,但并不能直接解决学习和教育的实际问题。

虽然如此,但一些关键观点小编还是帮大家进行了一些梳理,仅供参考。

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北京师范大学校长、国家脑科学与认知科学创新引智基地负责人董奇发言

关于家庭教育

  • 要注重科学的早期大脑开发

董奇教授表示,研究证明新的语言学习经验可增进大脑结构发展,第二语言的熟练程度越高,获得年龄越早,则大脑的灰质密度越大。

另外,音乐经验可以促进脑结构发育。经过35个小时的键盘乐器训练后,5-6岁的孩子大脑右侧中央前回、胼胝体、右侧初级听觉皮层灰质等体积增加。与对照组相比,接受两年音乐训练的孩子,左右颞上回后部皮层发育速度加快,连接额上回、感觉和运动区域的胼胝体纤维整合度增加。

这一规律给我们的启示是:脑发育具有多层面的可塑性,丰富的活动与认知经验可能是促进脑发育的重要精神“营养剂”。

  • 妈妈的支持对孩子非常重要

董奇教授还介绍说,研究显示,获得母亲支持程度越高则儿童脑部海马体的体积增长越快;早期亲子关系缺失的孩子,双侧前额叶与颞叶的发育和活动都会显著异常,前额叶与人的理性思考、自我意识等重要功能紧密相关;而母爱剥夺经历则可能导致儿童杏仁核发育提前,杏仁核与焦虑、恐惧等情绪紧密相关。

此外,一项25年的追踪研究表明,贫困影响儿童脑发育,但良好的亲子交往、较少的应激性生活事件可以起到保护作用。

这一规律给我们的启示是:孩子早期生活中,母亲的情感支持、良好的亲子关系等都会有利于孩子大脑的发展,反之则对孩子的大脑可能造成伤害。

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著名的恒河猴心理实验证明情感需求的重要性
  • 网络游戏成瘾与物质成瘾结果类似

脑科学研究表明,网络游戏成瘾的生物学标记是前额叶-纹状体/前扣带连接异常,这与物质成瘾的结果类似。此外,网络游戏成瘾的大脑中,奖赏系统过度活跃,执行控制“热”控制系统活动异常。

这一规律给我们的启示是:对于网络游戏成瘾可能给大脑造成的危害要有充分的认识。

关于学校教育

  • 老师和学生的脑活动同步利于学习效果

董奇教授表示,大脑有效学习要求神经活动具有一致性。研究表明,老师和学生特定区域脑活动的同步性与教学效果显著正相关,也就是说,学习过程中,老师和学生神经活动的一致性越高,学习效果就越好。

这一规律给我们的启示是:课堂上师生、生生脑活动同步性越强,学生在课堂参与度越高,师生关系越好,学生的学习效果越好。

  • 学习方法、学习内容会影响大脑结构

研究表明,小学时期学习经验不同,成年时期脑相应认知加工的模式也会有所不同。

董奇教授举了一个例子。在中国大陆地区,孩子们在小学时候背诵的“乘法口诀表”都是按照“小数在前”的规则,比如“三五十五,四五二十,五五二十五,五六三十……”总是小的那个数字在前面;但是香港、澳门特别行政区的孩子们则需要背诵“小数在前”和“大数在前”两种版本。而研究者仅凭大脑的认知加工模式就可以判断出这个成年人在儿时背诵的是哪种乘法口诀表。

这给我们的启示是:学习方式、学习途径、学习内容都可能影响脑的活动与发育。要有意识的关注孩子们的学习内容、学习方式等。

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论坛现场

科学家发现与自闭症有关基因

董奇教授表示,脑发育滞后或偏离正常轨道会造成各类学习障碍。比如,注意缺陷多动障碍儿童存在脑功能连接发育延迟,而脑结构早期发育过度、过早、轨迹异常则是自闭症的重要生物学标记。

与对照组相比,高风险阳性(发展为自闭症)幼儿脑体积和表面积存在过度增长,且与后期自闭症发生和严重性相关;采用6个月和12个月幼儿脑表面积可以预测24个月高风险自闭症的发生,敏感性超过80%。

这意味着与脑发育相关的一些学习障碍可以通过相应手段提前发现并及早介入。

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电影《星星的孩子》海报

麻省理工学院大脑与认知科学系McGovern大脑研究所Poitras教授、兼职华东师范大学特聘(国家千人计划引进)教授冯国平则介绍了一种叫做CRISPR/Cas9系统的技术,通过这种技术可以人为的对基因进行修饰,并且在很多动物模型上都取得了成功。

虽然现在在人类身上进行基因修饰在技术上是可行的,但是面临诸多伦理问题,因此目前仅在疾病治疗领域有一定发展,例如自闭症儿童。

在动物模型上这种技术已经比较成熟,例如和自闭症有密切关联的严重神经发育疾病Phelan-McDermid综合症就是因为22号染色体的一部分基因缺失引起的,通过基因修饰,这种疾病的主要症状在很大程度上得到了改善。

因此脑科学的前言技术可以很好的为特殊儿童服务,让他们也拥有同样的受教育机会和教育质量。

那些被脑科学证明的教育规律

华东师大教育学部主任袁振国在“教育规律的脑基础”演讲里提出,人的发展是脑不断构建的过程,教育就是在塑造学生的脑,所以脑的发展发育规律,也就是教育最大的和最根本的规律。

在脑科学之前,一代代教育人就在不断努力研究教育规律。随着脑科学的发展,很多之前被总结出来的教育规律找到了科学依据。

这些教育规律包括:因材施教、循序渐进、把握关键期、激发潜能、学思结合、手脑并用、最近发展区、合作学习等,都可以从脑发育上找到证据。

但是脑科学与教育的结合研究还是一个相对比较新的领域,还需要更多的研究和论证,而如何用脑科学原理来指导教育更需要大量和长期的实践。

本次论坛由华东师范大学、中国教育三十人论坛、美国密涅瓦大学联合举办。除主会场外,另设视频分会场,直播在线人数达万余人。

本文转自微信公众号“第一教育”(ID:diyijiaoyu),作者吴华。

1、本文是 芥末堆网转载文章,原文: 第一教育
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来源: 第一教育
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