【芥末翻】是芥末堆全新推出的一檔學(xué)術(shù)欄目，由芥末堆海外翻譯社群的小伙伴們助力完成。我們致力于將全球經(jīng)典或是前沿的教育理念、教育技術(shù)、學(xué)習(xí)理論、實(shí)踐案例等文獻(xiàn)翻譯成中文，并希望能夠通過引進(jìn)這類優(yōu)質(zhì)教育研究成果，在全球教育科學(xué)的推動(dòng)下，讓更好的教育來得更快！
圖片來源：谷歌圖片；論文來源：CERI（Centre for Educational Research and Innovation）；題目：Understanding the Brain: the Birth of a Learning Science ；譯者：董倩；編輯：介一隹
本期芥末翻主要羅列了CERI（Centre for Educational Research and Innovation）在教育神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究成果，從簡單的原理陳述到糾正人們普遍對大腦的誤解再到牽涉到了的倫理問題，最后根據(jù)目前的研究狀況給出概括性的研究方向。
一、原理陳述
大腦是如何學(xué)習(xí)的
大腦的核心特征---可塑性，可分為兩種：加強(qiáng)或減弱神經(jīng)元的聯(lián)系。這種修改的程度取決于學(xué)習(xí)的類型，而長期的學(xué)習(xí)會讓神經(jīng)元之間聯(lián)系的修改更為深刻持久。不但如此，修改的程度還取決于學(xué)習(xí)的時(shí)期，例如嬰兒期的孩子新突觸的發(fā)育極為迅猛。
后天環(huán)境的重要性
既然大腦具有可塑性，那么影響大腦可塑性最關(guān)鍵的因素就是環(huán)境的影響力。很多日常的環(huán)境因素都對改進(jìn)大腦功能有益，例如社會環(huán)境以及與之的互動(dòng)性、營養(yǎng)的攝入、體育鍛煉、睡眠等。這些因素對教育的影響顯而易見，但卻常常被人們忽視。只有通過正確調(diào)節(jié)我們的大腦和身體，我們有可能發(fā)揮大腦可塑性的潛能來促進(jìn)學(xué)習(xí)過程。
除了日常環(huán)境之外，環(huán)境中的情緒對人的影響也至關(guān)重要。我們的情緒會重塑大腦神經(jīng)組織。在人們所處的社會環(huán)境中，有效地管控情緒是成為一名高效學(xué)習(xí)者的關(guān)鍵技能；自我調(diào)節(jié)能力更是行為和情緒技能中的最重要技能之一。
語言、讀寫能力與大腦
語言學(xué)習(xí)的有效性與年齡之間的存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，一般來說，人們接觸一門語言的年齡越小，其學(xué)習(xí)的成功率越高。神經(jīng)科學(xué)已經(jīng)著手對比在語言學(xué)習(xí)過程中，幼兒和成年人的大腦的差異。理解大腦對語音和語義的處理過程，可以幫助我們在讀寫能力教學(xué)中采用平衡的方法。
閱讀中涉及的大腦環(huán)路大部分是跨語言共享的，但也存在一些差異，語言學(xué)習(xí)的特定方面需要激活不同功能的腦區(qū)，例如不同的解碼或單詞認(rèn)知策略。字母語言“深度”學(xué)習(xí)中拼寫的重要性，深層語言（將聲音映射到富有變化的字母上），例如英語、法語，相較于淺層語言，如芬蘭語、土耳其語會其拼寫和發(fā)音會更加一致。在這種情形下，特定的大腦結(jié)構(gòu)會支持人們對特定語言的閱讀。
閱讀障礙這一問題非常普遍，一般來說，閱讀障礙與大腦左半球的后方區(qū)域與有關(guān)，這個(gè)腦區(qū)受損會導(dǎo)致處理語言聲音元素功能受損，皮層不規(guī)則這一特征也用作判斷閱讀障礙的標(biāo)志。神經(jīng)科學(xué)正要開啟識別和干預(yù)的新方法。
算術(shù)與腦
研究表明，即使是完成非常簡單的數(shù)值運(yùn)算，也需要激活大腦中很多不同部分的腦區(qū)，并且需要多個(gè)結(jié)構(gòu)一起配合共同完成。僅僅是數(shù)字的簡單展示，涉及一串復(fù)雜的回路，調(diào)動(dòng)數(shù)感、視覺、語言表征。計(jì)算則需要調(diào)用其他更為復(fù)雜的分布式網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)討論的問題，這些網(wǎng)絡(luò)要隨著變化，減法主要調(diào)動(dòng)下頂葉區(qū)域的腦回，而加法和乘法需要調(diào)動(dòng)其他腦區(qū)。目前對高等數(shù)學(xué)的研究還不是很多，但是至少我們知道處理不同問題需要激活大腦中不同的腦區(qū)。
從腦科學(xué)的視角出發(fā)了解數(shù)學(xué)的潛在發(fā)展路徑對教學(xué)策略的設(shè)計(jì)有著積極影響。不同的教學(xué)方法會形成不同的神經(jīng)通路，從而造成學(xué)習(xí)效果的差異。例如相較于現(xiàn)有的較為成熟的教學(xué)策略，學(xué)習(xí)訓(xùn)練這種策略發(fā)展的神經(jīng)通路效果較差。從神經(jīng)科學(xué)發(fā)展出來的“支持”教學(xué)策略，不是僅給出學(xué)生正確或錯(cuò)誤的判斷，而是提供更豐富的細(xì)節(jié)。
二、謠言粉碎機(jī)
以下是人們對大腦和學(xué)習(xí)的普遍誤解，它們成為熱門話題但沒有足夠的證據(jù)支撐。
l 我們沒有時(shí)間可以浪費(fèi)，因?yàn)榇竽X的所有重要因素都是在三歲時(shí)就決定了。
l 有些特定的內(nèi)容必須在關(guān)鍵時(shí)期教授和學(xué)習(xí)。
l 但是，我曾在書中得知，我們只開發(fā)了大腦的10%。
l 我是左腦人，她是右腦人。
l 讓我們面對現(xiàn)實(shí)吧——男人和男孩的大腦和女人和女孩的大腦就是不同的。
l 一個(gè)小孩的大腦只能在同一時(shí)間學(xué)習(xí)一種語言。
l 提高你的記憶力！
l 邊睡覺邊學(xué)習(xí)。睡覺的時(shí)候大腦在進(jìn)行自我學(xué)習(xí)
三、教育神經(jīng)科學(xué)的倫理規(guī)范與組織機(jī)構(gòu)
大腦相關(guān)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的使用、影響大腦的調(diào)節(jié)性產(chǎn)品的使用以及人機(jī)結(jié)合的倫理與界限性問題的解決需要進(jìn)一步的商榷和研究，不能因?yàn)檫@一新領(lǐng)域的重要性和未來領(lǐng)號發(fā)展前景而回避現(xiàn)存的基本道德問題。
雖然教育神經(jīng)科學(xué)還處于初級階段，但是隨著跨學(xué)科研究的戰(zhàn)略發(fā)展策略，它會為科學(xué)和教育界服務(wù)，走向國際視野。前沿研究機(jī)構(gòu)有：日本科學(xué)技術(shù)研究所、德國烏爾姆大學(xué)神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化中心、丹麥學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室、英國劍橋大學(xué)的教育神經(jīng)科學(xué)中心、美國哈佛大學(xué)教育學(xué)院的“心智、大腦、教育”研究所。
關(guān)鍵信息及潛在政策解讀
學(xué)習(xí)個(gè)性化和普及化體現(xiàn)在年齡階段上也體現(xiàn)個(gè)體能力上。
一方面腦研究為終身學(xué)習(xí)的整體目標(biāo)提供了重要的神經(jīng)科學(xué)證據(jù)支持，即教育沒有年齡歧視，更不是只針對年輕人。盡管年輕人有更強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，但神經(jīng)科學(xué)證實(shí)，學(xué)習(xí)是一項(xiàng)終身活動(dòng)并且持續(xù)時(shí)間越長，學(xué)習(xí)越有效。值得注意的是神經(jīng)科學(xué)為教育提供了更為廣泛的利益，特別是人口老齡化。
另一方面，神經(jīng)影像學(xué)提供； 更個(gè)性化的評估來改進(jìn)學(xué)習(xí)，而非篩選和淘汰：強(qiáng)有力的評測機(jī)制可以用來來確定學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)特征和初始能力，但是同時(shí)它也可能導(dǎo)致比現(xiàn)在更強(qiáng)力度的篩選和淘汰。
此外，確保神經(jīng)科學(xué)對專業(yè)學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)的貢獻(xiàn)，也包括對“三大障礙”（閱讀障礙、計(jì)算障礙、癡呆癥）的貢獻(xiàn)。就最近幾年才引起人們關(guān)注的閱讀障礙為例，人們可以通過檢查聽覺皮層（有些情況是視覺皮層）是否規(guī)則這一特征來判斷是否患有閱讀障礙，我們可以運(yùn)用這一特征在孩子很小的時(shí)候做檢測和鑒定。雖然早期干預(yù)和晚期干預(yù)都可能使閱讀障礙患者治愈，但是早期干預(yù)的成功率會更高。
四、結(jié)論和未來展望
結(jié)論
---教育神經(jīng)科學(xué)不斷產(chǎn)生有價(jià)值的新知識來指導(dǎo)教育的政策和實(shí)踐
將看不見的教育觀點(diǎn)轉(zhuǎn)化為看的見得，例如，通過對專家和新手大腦活動(dòng)模式差異的研究，幫助我們更好理解二者區(qū)別。此外，對不同年齡段大腦活動(dòng)的研究，有助于規(guī)避年齡風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)有效的終身學(xué)習(xí)相關(guān)研究也會嘗試解釋在其他領(lǐng)域擅長的學(xué)生會在某一領(lǐng)域出現(xiàn)障礙的原因，并給出相應(yīng)有針對性的建議。
---腦研究為終身學(xué)習(xí)的整體目標(biāo)提供了重要的神經(jīng)科學(xué)證據(jù)支持，特別是人口老齡化問題
大腦的可塑性指大腦由于經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐的需要，發(fā)展和改造內(nèi)部結(jié)構(gòu)的行為。比如當(dāng)某一部分不必要時(shí)，這個(gè)部分就會退化更新。這個(gè)過程貫穿整個(gè)生命時(shí)期，也包括老年時(shí)代。越來越多的證據(jù)表明教育應(yīng)該應(yīng)用于公民健康的實(shí)踐中（參見CERI的“學(xué)習(xí)的社會產(chǎn)出”）。這個(gè)報(bào)告鞏固了關(guān)于學(xué)習(xí)具有更大效益的觀點(diǎn)，即通過神經(jīng)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，很多老齡化人群面臨老年癡呆癥問題，可以通過學(xué)習(xí)干預(yù)來解決。
---我們需要基于身心、情感和認(rèn)知相結(jié)合的整體方案
一方面，飲食、運(yùn)動(dòng)、睡眠方式通過對大腦功能的影響會進(jìn)而對學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響。另一方面，不僅情緒在大腦運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)揮著重要作用，這個(gè)過程也通過情緒影響著其他人。特別是教育當(dāng)中，通過分析恐懼和壓力兩種情緒，我們發(fā)現(xiàn)這兩種情緒會降低人類分析能力，反之亦然，積極情緒會提升大腦的分析能力。
---我們需要更好地理解青春期（高潛力、低控制）
神經(jīng)科學(xué)為青春期及其發(fā)生的變化提供了新視角，這個(gè)階段對于個(gè)人教育生涯的發(fā)展發(fā)揮著重要作用。青年人正處在青春期，他們認(rèn)知能力較強(qiáng)（高潛力），但情感不夠成熟（低控制）。有效地管控情緒是成為一名有效學(xué)習(xí)者的關(guān)鍵技能。在年輕人青春期的關(guān)鍵時(shí)期，鑒于他們情緒的“低控制”特征、培養(yǎng)他們成熟情感的價(jià)值顯得更為重要，神經(jīng)科學(xué)的“情緒調(diào)節(jié)”概念將有助于學(xué)生的情感發(fā)展。
---在處理課程問題時(shí)，我們需要考慮時(shí)間和周期
現(xiàn)在教育神經(jīng)科學(xué)引入了皮亞杰模型，同時(shí)通過“學(xué)習(xí)敏感期”的研究擴(kuò)大對學(xué)習(xí)時(shí)間和周期的理解。神經(jīng)科學(xué)確實(shí)認(rèn)為，關(guān)于對終生存在的大腦可塑性的理解，告訴我們?nèi)嗣窨偸悄艽蜷_新的知識大門。另一方面，它也給“敏感期”賦予精確界定，即個(gè)體特別擅長從事某項(xiàng)學(xué)習(xí)活動(dòng)的最佳時(shí)期。
---神經(jīng)科學(xué)可以對重大學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)做出貢獻(xiàn)
神經(jīng)科學(xué)的貢獻(xiàn)在于他助力研發(fā)診斷和有效干預(yù)的方法，而且很有可能用于檢測以下三種障礙上，即閱讀障礙、計(jì)算障礙、癡呆癥。
---更個(gè)性化的評估來改進(jìn)學(xué)習(xí)，而非選拔和淘汰
腦呈現(xiàn)的潛力可能會對教育產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，也可能引發(fā)重大倫理問題。關(guān)于大腦如何運(yùn)作的知識，以及大腦結(jié)構(gòu)和過程如何反映學(xué)習(xí)者能力和掌握能力的相關(guān)內(nèi)容，都可以作為評估傳統(tǒng)教學(xué)以及學(xué)習(xí)者是否處在學(xué)習(xí)關(guān)鍵期的標(biāo)準(zhǔn)。
未來展望
在未來，可以更好地理解不同類型學(xué)習(xí)的最佳學(xué)習(xí)時(shí)期，特別是在青年和老年人。這包括“敏感期”的研究，即特定學(xué)習(xí)領(lǐng)域的學(xué)生能力最強(qiáng)的最佳學(xué)習(xí)時(shí)期，例如語言學(xué)習(xí)。
了解不斷增長的知識和逐漸下降的記憶力、處理能力之間的聯(lián)系?？梢愿嗟匮芯坷淆g化進(jìn)程，特別是在老年和中年人群中，通過研究學(xué)習(xí)能力的變化和探索如何利用學(xué)習(xí)延緩衰老。
大腦中情緒表達(dá)需要很多。接下來的調(diào)查可以借鑒心理學(xué)和神經(jīng)影像學(xué)的研究，探索壓力之下的學(xué)習(xí)和記憶，需要哪些神經(jīng)機(jī)制的調(diào)節(jié)。關(guān)于此調(diào)查一個(gè)具體的問題就是，青春期的情緒腦是如何與不同類型的課堂環(huán)境發(fā)生交互作用。
未來研究中，人們需要更好地理解環(huán)境對調(diào)查結(jié)果的影響力，以及在不同環(huán)境中結(jié)果的適用性和可轉(zhuǎn)移性。研究者需要進(jìn)一步分析適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)材料和特定環(huán)境之間的關(guān)鍵作用，消除那些質(zhì)疑環(huán)境影響力的看法。
實(shí)性研究揭示了營養(yǎng)是如何對大腦發(fā)育產(chǎn)生有益影響的，并且更多的研究表明這個(gè)影響與教育領(lǐng)域直接相關(guān)。未來有望在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域深入了解教育與營養(yǎng)、體育鍛煉、睡眠、音樂和創(chuàng)造性表達(dá)的相關(guān)聯(lián)系。
在未來，應(yīng)該進(jìn)一步了解學(xué)生人群（尤其是性別）和社會文化差異，但它也是一個(gè)誤解的雷區(qū)。神經(jīng)科學(xué)當(dāng)然不應(yīng)該納入種族主義或性別歧視的固有定型觀念。
神經(jīng)科學(xué)對進(jìn)一步建立大腦中數(shù)學(xué)差異化圖譜是非常有用的，這種分析圖譜是建立在對可分離技能和大腦功能以及二者互聯(lián)性的基礎(chǔ)上。 借此分析圖譜，幫助學(xué)習(xí)者識別克服“數(shù)學(xué)焦慮”。
理解不同的大腦活動(dòng)：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、認(rèn)知功能和記憶的作用。再真實(shí)情境中，比較專家和一般學(xué)習(xí)者的差異，這將有助于明確成功學(xué)習(xí)的原理、發(fā)線有效且有針對性的教學(xué)方法。
相關(guān)名詞：
生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Biological neural network):一般指生物的大腦神經(jīng)元，細(xì)胞，觸點(diǎn)等組成的網(wǎng)絡(luò)，用于產(chǎn)生生物的意識，幫助生物進(jìn)行思考和行動(dòng)。
閱讀障礙(Dyslexia、reading disorder、alexia)：閱讀障礙癥簡單說來它是一種大腦綜合處理視覺和聽覺信息不能協(xié)調(diào)而引起的一種閱讀和拼寫障礙癥。要特別注意區(qū)分它和那種因?yàn)橹橇Φ拖露鸬拈喿x障礙癥，相反很多患者是智商極高，甚至包括天才型的人。象達(dá)芬奇，愛迪生，愛因斯坦，肯尼迪在兒童時(shí)代都被認(rèn)為成績極差的“笨孩子”，最后科學(xué)家發(fā)現(xiàn)他們都屬于閱讀障礙癥的典型例子。它的表現(xiàn)特征主要反映在識字閱讀方面，其原因也是復(fù)雜而多面的，但兒童時(shí)期可以進(jìn)行科學(xué)的矯正。
計(jì)算障礙（Dyscalculia)：計(jì)算障礙亦稱“失算癥”或“計(jì)算不能”，是指數(shù)學(xué)符號認(rèn)識和運(yùn)用障礙。
癡呆癥（Dementia）：稱失智癥，其字來自拉丁語（de-意指“遠(yuǎn)離” + mens意指“心智”）。是腦部疾病的其中一類，此癥導(dǎo)致思考能力和記憶力長期而逐漸地退化，并使個(gè)人日常生活功能受到影響。
>>聲明
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