科普之窗

脑科学研究,把孩子救出题海

冯杰

2018-08-03 04:11

本报记者 靳晓燕
《光明日报》( 2018年08月01日 15版)


人脑是如何学习的?儿童的脑与认知发展规律有哪些?教师与家长如何根据儿童的脑与认知发展规律来进行教育?教师的教与学生的学习之间存在着怎样的互动机制……太多看似了解的问题,实际上还没有从科学的角度得出结论。


“有太多问题需要教育的科学研究,认知脑科学,从科学的角度还原一个真实的教育场景。”曹璇是成都市教科院基础教育研究所副所长,同时也是一位学生的家长。在日前举行的中国儿童青少年脑智研究全国联盟全国协作研究进展交流会上,曹璇表达了作为一名基层教研人员和一名家长的诉求:“总体而言,现在的孩子依然学得太苦,教师教得太累,教育还是更多停留于经验层面。超前学习、题海战术等仍然是不争的事实。我们距离真正遵循学生身心规律、认知规律的科学的教育教学行为,还有很长一段距离。”


中国工程院院士、教育部原副部长韦钰曾表示,教育实质上就是在构建人的脑。神经教育学的出现有助于我们接近人脑的发展规律,运用实证研究的方法来研究教育的规律。


“未来的教育是一种基于脑、适于脑、促进脑的教育。”北京师范大学校长、认知神经科学与学习国家重点实验室学术委员会主任董奇在青岛举行的脑科学与教育论坛上,清晰地感受到教育科研的专家和一线的校长、教师对脑科学知识表现出的极强需求。“要做到这一点就必须认识儿童青少年大脑的发展规律,了解老师的脑和孩子们的脑是怎样相互作用的。”


转向:科学促进儿童健康与发展


孩子的学业成绩是全社会关注的焦点。华东师范大学教育学部研究员周加仙不久前在联合国教科文组织国际教育局工作过,就她所知,脑科学、认知科学与教育学方面已经积累了大量的研究成果,国际上的一个重要趋势就是将这三个学科积累的知识整合起来,转化运用于国家的教育政策制定和教育实践的开展,目前国际教师的培训已经列入了工作议程。“希望国际上的经验能够为我国开展基于脑与认知科学的教育研究与转化工作提供重要的借鉴;这是一个新兴的热点研究领域,更希望我们的国家能够发挥制度与文化上的优势,集中优势资源,迅速在这个国际前沿领域抢占制高点,为我国国民素质的提升与国家综合国力的增强提供科学依据。”


就在当日举行的交流会上,“讯飞教育脑计划”发布:计划聚焦于儿童青少年脑智开发与促进的研究,探索个体学习与课堂教学的新方法与新形式。


这是一个重要的转向。“当前,脑科学对儿童青少年的研究更多地聚焦于问题行为的研究,比如情绪问题、阅读障碍问题、计算障碍问题、注意缺陷多动症、自闭症等,但是对于更多的健康孩子来讲,怎么从促进健康儿童发展的角度,高质量地提升普通儿童的发展,从更为全面、动态的角度去整合这些问题,还研究得不够。”董奇表示。


在跨学科的视角下,教育问题的研究不再局限于传统教育学的理论框架、研究范式和方法,甚至也不再局限于由教育学术机构的人员来进行。成立于2017年9月的中国儿童青少年脑智研究全国联盟,即是由北京师范大学牵头,由20余家高校、科研机构和企业代表、心理学与脑科学学术带头人共同参与,形成全国性的联合攻关研究团队,以科学地理解儿童青少年的脑智发育规律,提升脑智发育的水平,预防与干预矫正儿童的学习困难、情绪行为问题等。


“怎么从脑发育的角度来看待儿童青少年认知发展的生物学基础是非常重要的一个课题。过去20年对脑发育奥秘的研究,由于数据、技术的局限,我们所知道的还是很少。”北京师范大学教授贺永说。


进展:助推脑智提升


此次会议公布了中国儿童青少年脑智研究全国联盟成立以来取得的阶段性的进展:搭建大数据平台,初步建成中国儿童青少年脑发育轨迹的多维度“数据银行”,绘制多模态标准脑模板和脑分区图谱,这将推动中国儿童脑发育常模参照标准的建立,推动多模态人脑连接组学研究的标准化,为全国队列研究的开展奠定良好的基础。


“目前非常重要的是制定标准,比如脑发育标准模板。此外,还有很多其他研究项目,比如脑发育的规律、结构和功能研究,从出生到学龄前、整个学龄段儿童发育的模式是什么;发育的关键期轨迹是什么,与认知和行为学的发展和学习的关系又是什么;孔子提出来因材施教的生物学基础是什么;怎么利用脑的发育规律来指导因材施教、有教无类等教育原则都是非常重要的课题。”贺永解释。


面向未来,联盟团队成员单位北京师范大学、华南师范大学、中国科学院心理研究所和深圳神经科学研究院等单位正结合大脑扫描、行为分析等国际最新技术,试图从更广阔的层面来探讨语言的起源、数学学习的本质、语言与数学学习障碍的预防诊断和干预等问题。


一些研究让人畅想无限。“在未来,我们将真正地改变人类的学习过程,提升学习的效率,让更多的孩子从刷题的苦海中解放出来,可以有更多时间进行体育锻炼,艺术熏陶,而不是天天进行枯燥重复的学习。”北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室教授薛贵讲述他们的新近研究:“如何结合多种方式,而不是简单重复学习的方式,可以让大脑产生更强的神经激活模式,让有用的知识得到巩固,想记住的东西能够记得更长久。”


研究:回归课堂,满足现实需求


这些阶段性的研究成果回应了现实中的许多问题——


在实践中,教师们积累了大量的经验,但是这些经验还没有得到科学实证研究的支持,需要教师们和脑科学家、认知科学家以及学生的家长甚至学生一道,共同提出与教育相关的问题,设计合理的实验研究,从科学的角度进行研究。


怎样的教育评价会给学生带来安全感?学校的评比和班级中的排名,很难让学生在学习上有安全感。结合脑与认知科学的研究成果和科学教育的理论研究,可能有助于帮助和推动学校、教师在这些方面理性思考,形成实践的智慧。


“科学普及的任务非常重。”北京市教育科学院院长方中雄认为,“更重要的是,我们应该尽快地把相应的科学研究成果转化应用于实践,从而能够科学地促进学生认知、情感、思维和品格的健康发展。”


“事实上,要解决脑智发展与促进方面的问题,不能仅是从实验室、从文献中找,更要从课堂中找,从孩子学习的过程中发现的问题中去找,从怎样提高学习效率、帮助学生解决各种学习问题中去找。因此,无论是问题的来源,还是研究结果的可应用性,都需要和教育实践紧密结合。”董奇认为,我国有两亿多儿童青少年,脑智发育和促进的研究具有独特且迫切的意义。要真正推动脑科学研究,从实验室走进教室,从学术期刊上走向实践,走到学校、走到家庭,必须以严谨的科学研究为基础。只有脑科学和教育双向赋能,才能推动脑科学研究更深入系统地揭示教和学的规律,同时科学研究成果才能不断转化形成更优秀的学习资源和课程,转变为校长、教师更科学的教育方法和行为,从而促进每位孩子更健康的发展。


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现代白话文的产生路径