神经科学+心理学+教育=？

大脑是宇宙中最复杂的系统之一，脑科学是研究脑认知、意识与智能的本质与规律的科学，被称为人类理解自然和人类本身的“终极疆域”。

随着脑成像、生物传感、人机交互以及大数据等新技术不断涌现，脑科学正成为多学科交叉的重要前沿科学领域，也成为发达国家的科技战略重点，全球科研界下一个必争之地。

自2013年起，美国、欧洲各国、日本等相继启动大型脑科学项目。华东师范大学出版社今年出版的《脑科学与课堂：以脑为导向的教学模式》为我们展示了美国最新的脑科学研究如何运用于学校和教室，如何与教学实践紧密相连。脑科学不仅为教育教学提供了新的方法，也使我们洞悉课堂内一些复杂问题行为背后的神经加工过程。

对教育研究者、中小学教师而言，了解脑科学知识，可以帮助我们更好地理解个体发展规律和特点，更好地理解学习的发生和过程，从而实现因材施教，取得事半功倍的成效。

仔细通读中科院心理所杨志老师的译著《脑科学与课堂：以脑为导向的教学模式》，很有收获。

先简单介绍一下这本书的重点内容。比如，可以通过用进废退来说明的“可塑性”；锻炼、营养和压力都会影响的“神经生成”；为学习营造情绪氛围的“情绪和压力”；理解学习中注意作用的“注意控制”；包括工作记忆、抑制控制、灵活转换的“执行功能”；“自我监控和情绪调节”；心情愉悦、巩固记忆、促进“海马新神经元”的发展；“运动”对知识的获得与保持的作用。特别是对青少年阶段“各个脑区之间更多的关联互动，而脑内灰质容积却显著减少”和“边缘系统和前额叶执行功能的连接平衡”；以及睡眠与学习关系“昼夜节律（晚睡晚醒，推迟上课时间）”等问题的解释说明，都是大家非常关心的话题。

在此基础上，书中还详细介绍了以脑为导向的教学模式的实践：由于积极的情绪能提升绩效，教师可以通过让学生选择学习的内容、方法和评估来为学习营造情绪氛围。社会性与情绪学习还可以通过反思和正念训练、幽默、沉浸于艺术等方法和途径达成。关注环境特征，如照明（阳光）、声音、气味以及座位安排和教室环境设计等对注意和学习的作用，为学习创造良好的物理环境。通过整体图景、概念组织、新旧联系和概念图的构建创造更好的学习体验。利用记忆规律帮助学生掌握内容、技能和概念。特别值得注意的是与学习评估有关，即采用持续性评估增强学习和记忆的效果。书中在倡导上述教学模式的过程中，充分利用案例进行详细的说明和解读，为实际操作提供了具体的行为指南。

上述内容是近来飞速发展的神经科学研究成果与学习和教育关系的一个缩影，接下来我们来拓展一下这方面的描述。我的专业是发展心理学，就从神经科学与个体发展的相关研究谈起。

从毕生发展的角度理解神经科学与学习和教育应用的关系

这部分内容与一个新的分支学科的兴起有关，即发展认知神经科学。董奇教授在2012年中国科学院院刊上介绍了这个正在迅速崛起的领域：发展认知神经科学，将以往研究心理行为生物学基础的“静态”视角讨论大脑发展与心理行为发展的关系，转向“动态”研究毕生发展进程中各种认知功能的发生、发展和衰退的过程，以及伴随着学习、经验等影响大脑结构和功能的动态变化及其可塑性。这一领域贯穿个体毕生发展全程。

我们在谈论脑发育时，通常认为神经元的迁移在出生前就已经完成。2016年10月《科学》（Science）杂志上发表的研究成果则首次揭示了大脑发育过程中一个全新的重要阶段，在新生儿出生后的几个月内，一些抑制性神经元会大规模迁移到大脑额叶皮层。研究人员推测，这种后期迁移可能在建立人类基础认知能力中发挥重要作用，这一过程的紊乱可能与一些神经系统疾病密切相关。

婴幼儿期大脑各个系统都在发展，但系统间的联系却需要经验和学习。在一项有趣的儿童研究中，实验者让孩子先与实体大小的玩具玩耍，如可供她们爬上滑下的室内滑梯，可以坐的椅子、可以进入的玩具车等。之后，再次进入时室内大型玩具被换成一模一样的小玩具。孩子们玩小型玩具时，还是用的一样的方法：试图爬上滑梯、爬进小汽车和坐在小椅子上。这种行为反映了孩子大脑视觉系统中背侧通路和腹侧通路间的联系还没有发育成熟。腹侧通路识别物体是什么，背侧通路识别它的大小，但信息没能充分共享。研究证明了背侧通路与腹侧通路间信息交换的重要性。这些证据也与幼儿教育和脑智开发对“做中学、知行合一”的强调不谋而合。