【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 爾瑞

本文呈現(xiàn)了神經(jīng)科學(xué)的研究對教育和學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響的政策與實(shí)踐，旨在概述和匯集這些關(guān)鍵信息及潛在政策解讀。本文探討的主題包括：終身學(xué)習(xí)；老齡化；整體教育方法；青年期的大腦發(fā)育與認(rèn)知狀態(tài)；特定年齡階段的學(xué)習(xí)形式及課程；解決“三大障礙”（閱讀障礙、計(jì)算障礙、癡呆癥）；神經(jīng)科學(xué)可能會逐步擴(kuò)展評估和選擇的問題。本文還匯總了教育神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域有待進(jìn)一步研究的問題。

概述

經(jīng)過二十年有關(guān)大腦研究的開創(chuàng)性工作，教育界開始認(rèn)識到，“了解大腦”是開辟教育研究、政策以及實(shí)踐改革的新路徑。本報(bào)告綜合現(xiàn)有的腦科學(xué)對學(xué)習(xí)的研究方法并且將其應(yīng)用于教育界來解決關(guān)鍵問題。本報(bào)告既不提供不成熟的解決方案，也不認(rèn)為基于腦科學(xué)的研究是萬能的，而是旨在為對現(xiàn)階段認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)和學(xué)習(xí)的這個(gè)交叉領(lǐng)域研究現(xiàn)狀、未來十年的研究方向及政策影響做出客觀評價(jià)。

第一章是報(bào)告的基本內(nèi)容，前半部分力求簡明扼要地概述對大腦結(jié)構(gòu)和功能。

人的一生中大腦是如何學(xué)習(xí)的？

神經(jīng)科學(xué)家已經(jīng)證實(shí)，為了應(yīng)對環(huán)境需求的反應(yīng)能力，大腦產(chǎn)生變異，從而逐漸強(qiáng)化和不斷完善的過程被稱為可塑性。這一過程可以分為兩種，一種是建立和加強(qiáng)一些神經(jīng)元的聯(lián)系，另一種是減弱或消除其他神經(jīng)元之間的聯(lián)系。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。但是值得關(guān)注的是，可塑性是在整個(gè)生命過程中大腦的核心特征。

盡管在人的一生中，大腦都是可塑的，但是對于特定的學(xué)習(xí)類型，在某個(gè)特定的時(shí)期中大腦的可塑性最強(qiáng)，即存在著接受教育的最佳時(shí)期。對于感覺刺激，例如語音，以及對于某些情感和認(rèn)知體驗(yàn)，例如語言接觸，大腦可塑性的最佳時(shí)期相對嚴(yán)格，局限在某一特定階段。而對于詞匯學(xué)習(xí)等其他技能，大腦可塑性最強(qiáng)的時(shí)期并不局限在某個(gè)特定階段，即在人的一生中的任何時(shí)間都能取得同等的學(xué)習(xí)效果。

現(xiàn)有關(guān)于青少年的神經(jīng)影像學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，青少年的大腦還不成熟，而且青春期后大腦的發(fā)育出現(xiàn)顯著的變化。青春期是情緒發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，因?yàn)樵诖穗A段大腦中的荷爾蒙分泌激增，同時(shí)大腦前額葉皮質(zhì)發(fā)育尚不成熟，由此可能導(dǎo)致他們行為不穩(wěn)定。我們將情緒不穩(wěn)定性和高認(rèn)知潛能的結(jié)合歸納為“高潛力，低控制”。

中老年人對任務(wù)處理的經(jīng)驗(yàn)或嫻熟度會降低大腦活動水平。從某種意義上講，這樣會更有效率。但是隨著年齡的增長，當(dāng)我們不用大腦處理任務(wù)的次數(shù)越來越多，大腦也會逐漸退化。研究表明，學(xué)習(xí)是預(yù)防大腦功能減低的有效途徑，也就是說，那些一直保持學(xué)習(xí)（不論是通過成人教育、工作還是社會活動）的中老年人，他們延緩神經(jīng)性疾病的可能性更高。

環(huán)境的重要性

有關(guān)大腦的研究結(jié)果表明，后天的培養(yǎng)對學(xué)習(xí)過程至關(guān)重要，它為恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)環(huán)境提供了方向。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)境本身的質(zhì)量以及與之的互動性、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。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。而這需要一整套的整體性方法，才能實(shí)現(xiàn)身體和心理的協(xié)作以及情感和認(rèn)知的相互協(xié)調(diào)。

在大腦中心，有個(gè)結(jié)構(gòu)被稱為邊緣系統(tǒng)，歷史上也有人將其稱為“情緒腦”?，F(xiàn)有證據(jù)表明，我們的情緒會重塑大腦神經(jīng)組織。壓力過大或強(qiáng)烈恐懼的情境會使大腦驅(qū)動情緒調(diào)節(jié)的神經(jīng)過程，在此過程中，人們的社會判斷和認(rèn)知表現(xiàn)會找尋應(yīng)對此情境的折中方案。有些壓力是應(yīng)對挑戰(zhàn)必不可少的因素，它可以幫助人們更好的認(rèn)知和學(xué)習(xí)，但是也有可能在一定程度上適得其反。積極情緒是激發(fā)人們學(xué)習(xí)的最有力的觸發(fā)條件之一，因?yàn)樗殡S著對新概念的把握，而大腦對新概念的響應(yīng)很好。早期教育的主要目標(biāo)是確保孩子盡早擁有“啟蒙”知識，并意識到學(xué)習(xí)的樂趣。

在兒童和老年人所處的社會環(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。情緒直接作用于心理過程，例如注意力、問題解決的能力以及社交。神經(jīng)科學(xué)吸收認(rèn)知心理學(xué)和兒童發(fā)展的研究，開始著眼于研究不同腦區(qū)的功能，而這些腦區(qū)的活動和發(fā)展與自我調(diào)控直接相關(guān)。

語言、讀寫能力與大腦

 人類從出生開始，大腦就在生理上就已經(jīng)具備了習(xí)得語言的能力，而語言習(xí)得過程需要經(jīng)驗(yàn)的支持。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。這個(gè)研究與教育政策有關(guān)，特別是外語教學(xué)，因?yàn)閷W(xué)生通常都在青春期之后才開始學(xué)習(xí)外語。當(dāng)然，青少年和成人也能學(xué)好新語言，但是卻會面對更多困難。

在語言學(xué)習(xí)中，大腦中對于聲音（語音學(xué)）和意思（語義學(xué)）兩個(gè)方面的直接處理非常重要，其重要性可以回應(yīng)在閱讀教學(xué)中能否發(fā)展具體的語音技能的經(jīng)典爭論，有時(shí)也被稱為“音節(jié)教學(xué)”和“整體語言教學(xué)”的文本浸染。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。這種方法根據(jù)人們所關(guān)注的語言形態(tài)，可能更多針對“語音”或“整體語言”學(xué)習(xí)。

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。本報(bào)告中主要討論的是字母語言“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，甚至跨越文化和社會經(jīng)濟(jì)的界限。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。盡管這些困難（比如分不清楚發(fā)音相似的詞）對語言學(xué)習(xí)影響相對較小，但是對于閱讀字母語言來說卻是一個(gè)難題，因?yàn)樽帜刚Z言需要將發(fā)音與正確的拼寫相對應(yīng)。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

算術(shù)和讀寫能力一樣，需要生物學(xué)知識和經(jīng)驗(yàn)的協(xié)同作用才能在大腦中建構(gòu)。正如特定大腦結(jié)構(gòu)的發(fā)育是隨著語言進(jìn)化的，也有一些結(jié)構(gòu)是隨著數(shù)量感覺形成的。而且和語言一樣，僅由基因決定的大腦結(jié)構(gòu)不能支持?jǐn)?shù)學(xué)計(jì)算，因?yàn)樗鼈冃枰c那些不是專門用于完成此項(xiàng)任務(wù)的輔助神經(jīng)回路共同配合，而且還會受到先前經(jīng)驗(yàn)的影響。因此，無論是在學(xué)校、家庭、游戲之中，教育扮演著重要角色，而神經(jīng)科學(xué)在應(yīng)對教育挑戰(zhàn)中發(fā)揮了寶貴作用。

盡管神經(jīng)科學(xué)的研究仍處于起步階段，但是這個(gè)領(lǐng)域在過去的十年取得了重大進(jìn)展。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)動下頂葉區(qū)域的腦回，而加法和乘法需要調(diào)動其他腦區(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，而是生提供更豐富的細(xì)節(jié)。這與形成性評價(jià)的思路大體一致。

盡管計(jì)算障礙、數(shù)值等價(jià)閱讀障礙的神經(jīng)機(jī)制仍處在研究之中，與特定數(shù)學(xué)障礙的生物學(xué)特性研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)學(xué)不僅僅是文化建構(gòu)，它需要特定的腦結(jié)構(gòu)以及腦功能完整性。由腦神經(jīng)缺陷造成的計(jì)算障礙可能通過針對性的干預(yù)得以恢復(fù)，因?yàn)槟X具有可塑性，與數(shù)學(xué)有關(guān)的神經(jīng)回路具有靈活性。

消除有關(guān)神經(jīng)科學(xué)的誤解

在過去的幾年中，流傳了越來越多有關(guān)大腦的謠言，即有關(guān)神經(jīng)科學(xué)的誤解。它們與教育相關(guān)并且演化成為錯(cuò)誤的教學(xué)方法、和對學(xué)習(xí)的誤解。這些誤解往往產(chǎn)生于一些科學(xué)合理化的元素，這讓鑒別和反駁這些誤解變得更加困難。因?yàn)檫@些誤解或不完整性、或缺乏根據(jù)亦或者事虛假的。所以為了防止教育陷入困境，我們要消除誤解。

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)

教育神經(jīng)科學(xué)的倫理規(guī)范與組織機(jī)構(gòu)

我們到底為了什么？為了誰？現(xiàn)在很重要的是，我們需要重新思考腦成像的數(shù)據(jù)以及如何避免這些數(shù)據(jù)的濫用。例如，我們?nèi)绾未_保神經(jīng)科學(xué)提供的醫(yī)療信息保密性，并且信息沒有泄露到商業(yè)機(jī)構(gòu)或教育機(jī)構(gòu)中。大腦成像可以呈現(xiàn)的個(gè)體特定的、曾經(jīng)隱藏的信息越多，就會有越來越多的人質(zhì)問這些信息如何應(yīng)用于教育之中。

影響大腦產(chǎn)品的使用：醫(yī)療與非醫(yī)療之間的界限并非總是很清晰，尤其是問題出現(xiàn)在健康個(gè)體服用影響大腦的物質(zhì)時(shí)。比如，在存在一定內(nèi)在風(fēng)險(xiǎn)的情況下，就好像體育運(yùn)動中服用興奮劑一樣，父母是否有權(quán)給孩子們服用藥品來輔助他們在學(xué)習(xí)成績上精進(jìn)呢？

大腦與機(jī)器的結(jié)合：生物器官和技術(shù)的結(jié)合不斷進(jìn)步。這種結(jié)合的好處對于那些殘疾人來說顯而易見，比如遠(yuǎn)距離控制機(jī)器。然而引發(fā)人們深切關(guān)注的是，同樣的技術(shù)也可以用于控制個(gè)體行為。

如果可以的話，神經(jīng)科學(xué)在教育中的重要應(yīng)用將是一個(gè)全然不同的場景，例如評價(jià)教師的好壞是通過識別教師對學(xué)生大腦的影響。當(dāng)然，創(chuàng)造上述的一個(gè)相對科學(xué)、規(guī)范的教育系統(tǒng)的過程中也存在風(fēng)險(xiǎn)。

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。構(gòu)建一個(gè)共同的話語體系是關(guān)鍵的一步，此外還要確立共享的方法。教育實(shí)踐和學(xué)習(xí)研究之間應(yīng)建立互惠關(guān)系，這與醫(yī)學(xué)和生物學(xué)的關(guān)系類似，共同創(chuàng)建和維持可持續(xù)的雙向流動來支持結(jié)合腦科學(xué)的教育實(shí)踐。

目前，一些機(jī)構(gòu)的成立、網(wǎng)站的發(fā)布、方案的出臺表明了教育神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展前景。本報(bào)告中可以看到領(lǐng)域內(nèi)前沿研究的案例成果。他們包括日本科學(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

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。神經(jīng)科學(xué)對很多問題的結(jié)論建立在已有知識和日常觀察之上，但其重要的貢獻(xiàn)在于，它實(shí)現(xiàn)了問題從相關(guān)關(guān)系到因果關(guān)系的轉(zhuǎn)化，即在理解熟悉模式的背后機(jī)制之后，據(jù)此找出有效的解決方案。在其他問題上，神經(jīng)科學(xué)正在產(chǎn)生新知識，從而開辟新途徑。

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)終身活動并且持續(xù)時(shí)間越長，學(xué)習(xí)越有效。

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。神經(jīng)科學(xué)在教育的更廣泛利益（超越單純的商業(yè)價(jià)值，并影響政策制定）上，提供了強(qiáng)有力的額外加成。因?yàn)樯窠?jīng)科學(xué)確立的學(xué)習(xí)干預(yù)方案是解決社會耗資巨大的大量老年癡呆問題的有效應(yīng)對措施。

整體性的解決方案需要身體與心理、情感和認(rèn)知的相互依賴。我們不能僅僅關(guān)注加強(qiáng)大腦認(rèn)知的功能或者以績效為最終導(dǎo)向制定方案，而是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到身心健康、情感和認(rèn)知都緊密相關(guān)，分析和創(chuàng)造相互依存。

了解青春期——高潛力，低控制：對青春期的了解非常重要，因?yàn)樵趥€(gè)體教育生涯中，這個(gè)時(shí)期的教育效果最為持久。這個(gè)階段，青少年認(rèn)知能力較強(qiáng)（高潛力），但是情感還不成熟（低控制）。這并不意味著重要選擇應(yīng)當(dāng)推到成年之后，但確實(shí)表明某些重要選擇并非一旦確定不可更改。

更好地為課程和教育的階段及水平提供神經(jīng)科學(xué)見解：下面的說法很微妙，即個(gè)體在參與特定的學(xué)習(xí)活動（前文已詳細(xì)探討了語言學(xué)習(xí)）時(shí)，存在“敏感期”而沒有所謂的學(xué)習(xí)必須發(fā)生的“關(guān)鍵期”。報(bào)告中關(guān)于早期學(xué)習(xí)研究的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)奠定了幼兒教育和基礎(chǔ)教育的重要性。

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）是否符合常態(tài)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。

更個(gè)性化的評估來改進(jìn)學(xué)習(xí)，而非篩選和淘汰：神經(jīng)影像學(xué)可能提供了強(qiáng)有力的機(jī)制來確定學(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。

未來教育神經(jīng)科學(xué)研究優(yōu)先發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域直接來源于報(bào)告，但是不會有具體的規(guī)劃。未來研究的具體規(guī)劃包括更科學(xué)地了解不同形式的學(xué)習(xí)內(nèi)容的最佳發(fā)展期，情感發(fā)展和評估、特定的教學(xué)材料和環(huán)境如何影響學(xué)習(xí)、大腦中語言和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的持續(xù)分析。如果這些研究能夠有所發(fā)現(xiàn)，可能對跨學(xué)科研究的學(xué)習(xí)科學(xué)的誕生奠定基礎(chǔ)。

這是本報(bào)告期望得到的結(jié)果，也是報(bào)告以此為標(biāo)題的原因。我們期許利用日益發(fā)展的新知識來構(gòu)建教育系統(tǒng)，來滿足學(xué)習(xí)個(gè)性化和普及化的要求。

結(jié)論和未來展望

經(jīng)過七年在學(xué)習(xí)科學(xué)領(lǐng)域的開拓性活動，一方面我們可能會夸大學(xué)習(xí)科學(xué)可能帶來的益處，另一方面在我們也可能會找到隱藏在背后的疏漏，這些疏漏需要在我們做出結(jié)論前進(jìn)一步地研究。關(guān)于后者，我們需要更多的研究，我們會在下面提出進(jìn)一步研究的關(guān)鍵路線。關(guān)于前者，結(jié)論部分不會給出具體的建議但會列出大致的方向啊。這個(gè)領(lǐng)域發(fā)展還不成熟的說法是有道理的，畢竟神經(jīng)科學(xué)和教育之間的關(guān)系太過復(fù)雜。但是也有少數(shù)關(guān)于未來神經(jīng)科學(xué)的研究，內(nèi)容富有智慧且充滿前景，可以作為證據(jù)支持，明確地為教育政策和實(shí)踐提供具體的建議。事實(shí)上，在2002年發(fā)布的《理解大腦——走向新的學(xué)習(xí)科學(xué)》報(bào)告中提出了活動的消息，即我們應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)防過度簡化或還原論的方法，因?yàn)檫@種方雖然可能幫你獲得上頭條的謀利的機(jī)會，但是也是知識失真的源頭。

這個(gè)章節(jié)匯集了前面分析的主題當(dāng)中的主要內(nèi)容和結(jié)論。此章會提出一些更加寬泛的主題和挑戰(zhàn)，可能會打開或者重構(gòu)我們對未來教育制度的形式和性質(zhì)的論辯。如果我們見證了學(xué)習(xí)科學(xué)的誕生，新觀點(diǎn)、新證據(jù)將快速發(fā)展并改變當(dāng)前面貌。我們無需坐以待斃，僅僅等待研究成果的出現(xiàn)。教育研究與創(chuàng)新中心的部分任務(wù)就是幫助經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織國家思考他們未來的發(fā)展規(guī)劃。這些結(jié)論高度概括，正是為了為接下來的討論提供必要?jiǎng)恿?，以便各國在前面章?jié)提供的廣闊議題上開展討論。

關(guān)鍵信息和結(jié)論

科學(xué)史上重大的革命，雖然性質(zhì)萬殊，卻又共同之點(diǎn)，就是把支撐人類自大的巨柱，一根又一根地推翻。

——Stephen Jay Gould

---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

本卷將介紹神經(jīng)科學(xué)對教育政策和實(shí)踐的廣泛貢獻(xiàn)，從年齡上看，覆蓋了從嬰兒期到老年期的年齡階段；從知識出發(fā)，涵蓋從特定主題領(lǐng)域到有關(guān)情緒和動機(jī)的知識；從學(xué)習(xí)角度看，既包括輔導(dǎo)學(xué)習(xí)，也包括一般意義理解下的學(xué)習(xí)。這表明，神經(jīng)科學(xué)對教育貢獻(xiàn)的多元化。

在眾多問題上，神經(jīng)科學(xué)得出的結(jié)論建立在許多其他來源的現(xiàn)有知識上，例如心理學(xué)研究、課堂觀察、成果調(diào)查。在本卷當(dāng)中我們也討論了一些案例，例如飲食對提高學(xué)習(xí)成績的影響、青春期風(fēng)暴、自信心和動機(jī)對教育成功的關(guān)鍵作用。這些案例并不是全新的問題，但是神經(jīng)科學(xué)提供了更多證據(jù)支持，原因如下：

l  神經(jīng)科學(xué)開啟了對因果關(guān)系的理解，而非僅僅是相關(guān)關(guān)系；同時(shí)，將領(lǐng)域內(nèi)的重要問題的研究視角從依靠直覺或意識判斷轉(zhuǎn)向證據(jù)支持的視角；

l  神經(jīng)科學(xué)通過揭示影響發(fā)生機(jī)制，來為確定有效的干預(yù)措施和解決方案助力。

在其他問題上，神經(jīng)科學(xué)的研究不斷精進(jìn)，開辟新研究路徑。例如，對專家和新手大腦活動模式差異的研究，有助于了我們對“理解”和“掌握”兩個(gè)概念進(jìn)行深入了解。此外，對不同年齡段大腦活動的研究，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。

神經(jīng)科學(xué)對教育的另一個(gè)重要貢獻(xiàn)在于：

l  研究不斷深化知識基礎(chǔ)，將學(xué)習(xí)作為人類和社會生活的中心，并貫穿于不同的制度安排之中，并將其稱為“教育”。

l  神經(jīng)科學(xué)作為一種不斷發(fā)展的方法，揭示了迄今為止隱藏的個(gè)體特征，在今后可能用于治療，例如克服閱讀中的問題或障礙。最后，神經(jīng)科學(xué)可以用于選拔或提升學(xué)習(xí)成績，同時(shí)也需要考慮之前提出的很多棘手的倫理問題。

l  神經(jīng)科學(xué)和其他學(xué)科一樣，一方面能夠告訴人們?nèi)绾卧O(shè)計(jì)和優(yōu)化不同的教學(xué)實(shí)踐，特別是教學(xué)實(shí)踐的時(shí)間地點(diǎn)如何與學(xué)生最佳學(xué)習(xí)發(fā)生地點(diǎn)和時(shí)匹配。另一方面的問題在于，如何組織日常教學(xué)。除此之外，目前知識的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用也是值得思考的。

---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

在有關(guān)學(xué)習(xí)系列研究中，最有力的發(fā)現(xiàn)就是關(guān)于大腦“可塑性”這一顯著性特征?？伤苄灾傅氖?，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。個(gè)人對自己的自身要求以及對學(xué)習(xí)的需要是可塑性的。你學(xué)得越多，你可以學(xué)習(xí)的也就越多。我們不支持教育是有年齡限制的，也不認(rèn)為最好的教育最好集中在年輕人身上，盡管他們的學(xué)習(xí)能力很強(qiáng)。神經(jīng)科學(xué)研究告訴我們，學(xué)習(xí)是一個(gè)終身的活動，你持續(xù)學(xué)習(xí)的時(shí)間越長，學(xué)習(xí)的效果越好。

出于要為政策和實(shí)踐尋找證據(jù)支點(diǎn)的需求，我們認(rèn)為擴(kuò)大對教育的“更大利益”的理解顯得愈發(fā)重要，這種理解是超越當(dāng)下經(jīng)常提到的占主導(dǎo)地位的“成本效益”分析的經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)。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。

即通過改進(jìn)診斷方法、增強(qiáng)鍛煉、適當(dāng)有效的藥物治療、良好的教育干預(yù)的結(jié)合可以對保持身體健康、預(yù)防疾病起到積極作用。

---我們需要基于身心、情感和認(rèn)知相結(jié)合的整體方案

隨著國內(nèi)外對認(rèn)知能力的強(qiáng)烈關(guān)注，對教育的狹隘理解的風(fēng)險(xiǎn)可能相伴而來。我們不應(yīng)該只關(guān)注大腦強(qiáng)化認(rèn)知的功能，也不應(yīng)該以結(jié)果導(dǎo)向制定方案。我們需要的是整體性的解決方案。這個(gè)方案中，身體與心理、情感和認(rèn)知都緊密相關(guān)，分析和創(chuàng)造相互依存。

良好的飲食、運(yùn)動、睡眠方式通過對大腦功能的影響進(jìn)而對學(xué)習(xí)產(chǎn)生影響越來越大。對老年人來說，認(rèn)知參與（例如下國際象棋或者玩填字游戲），定期體育鍛煉、積極的社交活動可以有效促進(jìn)學(xué)習(xí)，延緩大腦的退化。

---我們需要更好地理解青春期（高潛力、低控制）

本報(bào)告特別從大腦在青年期的發(fā)育階段、情感成熟度兩個(gè)角度出發(fā)，揭示青春期的本質(zhì)。

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。通常來說，這個(gè)階段涵蓋了教育發(fā)展的第二階段，對未來個(gè)人、教育、職業(yè)關(guān)鍵選擇產(chǎn)生長期深遠(yuǎn)影響。此時(shí)，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）。

顯然，這并不意味著重要選擇應(yīng)當(dāng)推到成年之后，但確實(shí)表明某些重要選擇并非一旦確定不可更改。我們需要進(jìn)一步探索差異化學(xué)習(xí)機(jī)會（正式和非正式），以及進(jìn)一步認(rèn)識青春期的軌跡。

神經(jīng)科學(xué)也發(fā)展出“情緒調(diào)節(jié)”這一關(guān)鍵概念。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。情緒調(diào)節(jié)會影響日常的方方面面，例如注意力集中與否、能否解決問題以及人際關(guān)系的處理。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，我們所思考的如何將情緒調(diào)節(jié)引入課程、發(fā)展制定的方案可能會對學(xué)生未來發(fā)展助力。

在處理課程問題時(shí)，我們需要考慮時(shí)間和周期

心理學(xué)家，例如皮亞杰工作長期影響了我們對與個(gè)體發(fā)展與學(xué)習(xí)之聯(lián)系的理解?，F(xiàn)在教育神經(jīng)科學(xué)引入了皮亞杰模型（包括已有的嬰兒能力證明），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。

報(bào)告中的說法很微妙，沒有必須學(xué)習(xí)的“關(guān)鍵期”，但是神經(jīng)科學(xué)確實(shí)認(rèn)為，關(guān)于終生存在的可塑性的理解，告訴我們?nèi)藗兛偸悄艽蜷_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)活動的最佳時(shí)期。

在日益全球化的今天，本報(bào)告突出了語言學(xué)習(xí)的案例。一般來說，越早開始學(xué)習(xí)外語，學(xué)習(xí)效果越好。對比成年人、適齡在校學(xué)生、嬰兒三者，他們的大腦活動存在明顯差異：年齡越大，在語言學(xué)習(xí)時(shí)激活的腦區(qū)就越多，學(xué)習(xí)效率也就越低。即便如此，成年人同樣有能力掌握一門新語言。

本報(bào)告消除了關(guān)于多語言學(xué)習(xí)會沖擊母語學(xué)習(xí)說法的誤解，事實(shí)上，學(xué)習(xí)另一種語言可以加強(qiáng)孩子對母語的學(xué)習(xí)能力。

這些都是教育中的重要問題。這些發(fā)現(xiàn)鞏固了某些學(xué)習(xí)類型的學(xué)習(xí)特定學(xué)習(xí)時(shí)段的研究基礎(chǔ)，即從傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)視角轉(zhuǎn)向以證據(jù)為支撐的視角。他們認(rèn)同良好的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)對終身學(xué)習(xí)的重要性，因此也進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)早期幼兒教育和基礎(chǔ)教育的重要角色，不是以此為終止，而是為了啟蒙。

同時(shí)，報(bào)告提醒大家注意，不要過分強(qiáng)調(diào)孩子三歲的表現(xiàn)對之后學(xué)習(xí)的決定性影響。

---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。

閱讀障礙：到目前為止，閱讀障礙的原因尚不清楚，但是已有發(fā)現(xiàn)認(rèn)為主要原因是聽覺皮層不規(guī)則（也可能是視覺皮層）。直到最近，這些特征可以在很小的時(shí)候被診斷出來。早期干預(yù)通常比后期干預(yù)的成功率更高，但是兩種干預(yù)都有可能幫助患者治愈。

目前人們認(rèn)為，計(jì)算障礙和閱讀障礙的原因類似，但是早期檢測以及干預(yù)手段都不發(fā)達(dá)。

癡呆癥：上面提到了關(guān)于學(xué)習(xí)和癡呆癥的重要發(fā)現(xiàn)，我們認(rèn)為，在延緩阿爾茨海默病發(fā)作、降低發(fā)病程度的所有干預(yù)措施中，教育是最有效、最可取的預(yù)防方法。關(guān)于讀寫能力更為一般意義上的理解中談到，英語閱讀中，大腦中對語音和直接處理語義的過程非常重要，這表明，針對讀寫能力教學(xué)，平衡語音和語義的教學(xué)法在非淺層字母語言教學(xué)中非常有效。

在計(jì)算能力上，因?yàn)槿祟悓斫馐澜缰械臄?shù)字具有與生俱來的能力，正式數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)當(dāng)建立在非正式數(shù)學(xué)理解的基礎(chǔ)之上。因?yàn)閿?shù)字和空間在人的大腦中緊密相連，所以將數(shù)字和空間聯(lián)系在一起是強(qiáng)有力的教學(xué)方法。

---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)。很多傳統(tǒng)評估方式，例如通過填鴨教育獲得成功的教學(xué)方式已經(jīng)被認(rèn)為是理解力低下的“非腦友好型”方式。

但是除了這些一般性的發(fā)現(xiàn)之外，神經(jīng)科學(xué)的研究結(jié)果最終也可能被用于個(gè)體學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)他們真正掌握的確定材料、或者了解他們的動機(jī)和焦慮層級等問題。如果正確使用神經(jīng)科學(xué)研究成果，對個(gè)體的關(guān)注可以為形成性評價(jià)（OECD，2005）和個(gè)性化評價(jià)提供強(qiáng)有力的基礎(chǔ)評價(jià)工具。

這些與許多國家追求的更優(yōu)秀的教育課程和教學(xué)實(shí)踐個(gè)性化相關(guān)（OECD，2006）。神經(jīng)影像學(xué)為基于個(gè)性化的機(jī)制提供了潛在的強(qiáng)有力基礎(chǔ)。同時(shí)，對大腦的研究表明，個(gè)體特征還未定型，在基因功能和經(jīng)驗(yàn)、可塑性之間存在持續(xù)相互作用。因此，我們應(yīng)當(dāng)對構(gòu)成個(gè)體能力因素的概念保持謹(jǐn)慎的態(tài)度。

但是另一方面，神經(jīng)影像學(xué)的個(gè)體應(yīng)用可能產(chǎn)生比現(xiàn)在已有的工具更有效的選擇和淘汰工具。生物簡歷可能存在風(fēng)險(xiǎn)，但是對大學(xué)或雇主等用戶來說可能具有潛在吸引力。如果他們采用神經(jīng)影像學(xué)為基礎(chǔ)的方式來拒絕或否定學(xué)生或者候選人，因?yàn)樗麄儧]有表現(xiàn)出足夠的學(xué)習(xí)能力和潛力（特別是他們的大腦可塑性顯示出潛在學(xué)習(xí)潛力時(shí)），那么這將是神經(jīng)影像學(xué)的價(jià)值濫用。神經(jīng)影像學(xué)如果是用來作為選拔老師或?qū)W生的工具，那么這種教育過度“科學(xué)”的概念是令人生厭的。

未來教育神經(jīng)科學(xué)研究的關(guān)鍵領(lǐng)域

如果我們重視對知識的追求，我們就必須自由地跟隨知識可能引導(dǎo)我們到達(dá)的任何地方。

Adlai E. Stevenson Jr.

下面的研究領(lǐng)域不是教學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究有趣的領(lǐng)域詳盡介紹，相反，它們是在分析此報(bào)告之后展示的優(yōu)先研究領(lǐng)域。其中有一些粗略呈現(xiàn)的領(lǐng)域仍需進(jìn)一步加深了解。

這個(gè)報(bào)告從神經(jīng)科學(xué)出發(fā)，具有教育領(lǐng)域的應(yīng)用性和醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用性，它使神經(jīng)科學(xué)界認(rèn)識到自身的寶貴意義，具有更好地理解人類學(xué)習(xí)活動的教育目的，并具有普適性，適用人群不論是天賦異稟還是身患?xì)埣?，不論年齡老幼，也不僅僅為了那些需要補(bǔ)習(xí)的人。

1. 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)。

2. 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。

3. 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。

4. 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。

5. 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。

6. 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。

7. 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”。

8. 理解不同的大腦活動：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。

學(xué)習(xí)科學(xué)的誕生

最近神經(jīng)科學(xué)的快速發(fā)展為教育領(lǐng)域提供了有力的新視角，與其同時(shí)教育研究也積累了大量理論基礎(chǔ)。神經(jīng)科學(xué)的視角為教育中學(xué)習(xí)的研究提供了全新的重要視角，教育的知識可以幫助神經(jīng)科學(xué)研究直接引入教育具體領(lǐng)域。因?yàn)閮蓚€(gè)領(lǐng)域發(fā)展迅速，但它們都有著根深蒂固的學(xué)科文化和專業(yè)領(lǐng)域的研究方法和話語體系，這可能會給兩個(gè)領(lǐng)域?qū)＜抑g的相互理解彼此帶來困難。因此，全新的跨學(xué)科領(lǐng)域的出現(xiàn)可以促進(jìn)來自不同學(xué)科的觀點(diǎn)與視角的結(jié)合。教育實(shí)踐和學(xué)習(xí)研究之間應(yīng)建立互惠關(guān)系，這與醫(yī)學(xué)和生物學(xué)的關(guān)系類似，共同創(chuàng)建和維持可持續(xù)的雙向流動來支持結(jié)合腦科學(xué)的教育實(shí)踐。研究人員和實(shí)踐者可以共同合作，來確定相關(guān)研究的教育目標(biāo)、討論研究結(jié)果的潛在影響。一旦實(shí)施基于腦科學(xué)的教育實(shí)踐，實(shí)踐者應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)地檢查其結(jié)果的有效性，并通過共享課堂教學(xué)結(jié)果反饋，不斷完善研究方向。建立與教育實(shí)踐和腦科學(xué)研究密切結(jié)合的研究學(xué)校是穩(wěn)固跨學(xué)科工作的有效方法。

教育神經(jīng)科學(xué)有利于推動真正的學(xué)習(xí)科學(xué)的形成。它甚至可以作為跨學(xué)科的其他領(lǐng)域的仿真模型。我們希望本報(bào)告的出版有助于推動真正的學(xué)習(xí)科學(xué)的誕生并成為跨學(xué)科融合的持久典范。

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。

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

本翻譯僅作了解之用，并非用于學(xué)術(shù)研究或商業(yè)決策。芥末堆海外翻譯社群的小伙伴們力求將關(guān)鍵理念與思想更廣泛地傳播至中文區(qū)域，故部分表達(dá)可能與原文有所差異。如需使用，請查證原文。