脑科学研究对儿童早期教育的启示

脑科学研究对儿童早期教育的启示

——方俊明：华东师范大学特殊教育研究所所长、教授、博士生导师

非常感谢今天有机会让我在这里跟大家谈谈家庭教育。

我非常荣幸能有机会参加新东方这次家庭教育研究与指导中心成立的发布会，由于时间关系，我直接切入话题，我讲座的题目是“脑科学研究对儿童早期教育的启示”。其实脑科学的研究涉及到三方面内容：怎么样理解脑？怎么样保护脑？怎么样开发脑？早期教育的体制涉及到早期教育的两个部分：一个是正常儿童早期教育，另一个是特殊儿童早期教育，也就是残疾儿童，当然特殊儿童也包括残疾儿童、超常儿童和有行为和情绪问题的儿童，当然也涉及到非早期教育的一些其他问题。我谈两方面问题：一个是脑科学目前在研究方面主要缺哪些成果？也就是对人脑奥秘的解读达到哪一种水平；第二个问题，脑科学为早期教育提供了哪些启示。

大家知道人成为万物之灵最重要特点是因为人有聪明的大脑，离开聪明大脑，我们和动物没有很多区别，神奇无比的大脑也就使人成为万物之灵，对脑科学研究应该说是国际性课题，中国从1999年香山会议以后也开始逐步进行脑科学研究，有这方面研究条件的研究所、研究院和大学基本上都开展了这方面的研究，华东师大在这方面的研究主要集中在特殊儿童脑科学研究方面。

脑科学研究到现在为止，人们想解开心智的秘密，实际上离这个距离非常远，也就是说我们刚刚从一个黑箱走到灰箱。但是人们对人脑的奥秘这种科学研究已经有很长的历史，成为许多科学家追求的目的，主要范围有三点：理解脑、保护脑、开发脑。我们不是借助于神经科学研究，我们的着眼点除了物质能量和信息以外，我们关心人脑的信息活动，人脑的活动之所以几十年来成为一个研究的焦点，主要是研究手段的改进，尤其是脑功能成像，能在不破坏脑的情况下进行这方面的研究，原来的研究多半都是静态的，在脑不发生功能情况下进行研究，由于这样一些条件，我们开始能够了解到人的动作中枢、语言中枢、视觉中枢在什么地方。

从1968年到2004年，关于脑功能研究论文数目急速上升，我们学校从去年开始装3T脑功能研究设备，我个人负责自闭症儿童脑功能研究。脑功能成像研究，听到一个词，被动的看到一个词，或者什么都没有做，脑子里想到的一个词，内部研讨都可以从脑功能里做出一些区别。从这些研究里面，我们首先肯定了一点，人脑是种系进化的结果，人之所以那么聪明，不是一代、两代形成的，而是种系长期进化的过程，经过六百多万年脊椎动物脑

的进化，尤其额叶的发展，尤其是额叶前部。值得注意的是种系比较中得出来的结论并不能简单的推而广之。

第一是种系的发展，进化，另外就是个性的发展，对我们来说，种系的发展是无能为力的，谁也没有办法改变几百万年怎么样进化，这是事后才知道的，而脑的个体发展，是我们人在一生过程中多少能够控制的一个部分，我们的研究落实到这方面更有意义。整个的生长发育，是以遗传信息为基础的自我建构过程，教育学上有一个永恒的命题，就是遗传和环境之间的关系，有机体还是以遗传信息为基础，同时又在环境的熏陶下不断的进行自我构建，比如10月怀胎，完成了个体种系发展从单细胞到高级哺乳动物经历了10亿年这一历程。基因是控制生命遗传特征的最基本的单位，人类基因组计划是生命科学史上最伟大的工程之一。

对我们的教育来说，母亲怀孕的最后三个月，与婴儿出生后的头两年被称为大脑发育的加速期，成人大脑一半以上的重量是这段时间获得的，从母亲怀孕的第7个月开始到1岁生日期间，大脑每天增加1.7克，或者每分钟增加重量1毫克多。上个月我们还跟上海精神病院开了一个联席会议，随着医学的发展，很多低体重儿、早产儿基本上都能救活，死亡率降的非常非常低，我说死亡率降的越来越低，你有成就感，我们增加了很多特教对象，当然了，最近在教育部起草特殊教育12年发展规划时我谈到人其实是从特殊教育开始从特殊教育结束，最早时候很多东西都没有达到正常水平，但是到一定时候又离开了正常水平。

脑到底是由什么东西构成呢？由脑细胞、神经元构成，脑神经细胞分为神经元和神经胶质细胞，每个神经元每秒钟可以传递250-2500个神经冲动，每个神经冲动以不同的组合形式在神经纤维中传输成“编码”，前20年时还不知道大脑怎么研究，希望通过用电脑模拟研究，现在发现人脑跟电脑操作方法完全不一样，这种模拟非常有限，但是也给我们提供了很多启示。

为什么说后天的学习对脑的发育有重要影响呢？好像一切都是天定的，后面的教育有什么用呢？脑的构造与功能，也就是非常奇怪的构造，我读研究生(论坛) 时候到第四军医大学看脑科手术，发现人的修复机制是很高的，这就是基本的脑部活动，人们要想把这些东西完全搞清楚，的的确确非常难，但是我们也有一些清楚的地方，比如蓝色这部分，现在盲人教育目前还是用导盲犬、盲文方式教育，再过几十年我估计这些教育全部被淘汰了，人可以用电子眼睛，就像照相机一样，把信息照进去，直接打到皮质里面，眼睛瞎了也无所谓，因为耳朵已经做成了，直接把脉冲打到耳朵听觉神经里，当然了，这些手术还是在半研究阶段，还没有很大的推广价值。第二运动中枢，运动员中枢非常好。脑也有两个特别的语言中

枢，这两个语言中枢，一个负责单词记忆，一个负责整体语言内部的理解，为什么有的人理解能力很差，他可以背下一句话，但是不知道什么意思，就是说明他的深度语言功能比较差。

大脑皮层细胞，这些细长的分枝网络，制造出复杂的神经生命。大脑的高级功能，在于能够产生意识和控制行为，该做的做，不该做的不做；该说的说，不该说的就不说，大脑皮层的功能使人的适应性大大增强，从遗传型走向环境型，其他动物都是靠遗传决定，人脑和电脑都是按照一定程序运转的，所不同的是计算机是按照人编制的程序操作，人脑是根据感知、记忆、反馈学习等过程不断的编排、修正和终止程序，这就是教育难的地方。你输进去的程序能不能被他接收，能不能发生作用，要靠重组，如果不重组就没有用。

第二个问题，早期教育的脑科学基础。受精后不久，神经元就在胚胎中以惊人的速度生长，在最初的第5- 20周，平均每秒产生5千到1万个新的脑细胞，婴儿出生时，神经细胞已超过1000亿个，婴儿期神经细胞迅速增长，1岁时达到最高峰，其数量已相当于成人水平。在胎儿后期的新生儿早期，神经元和神经纤维迅速被一层蜡质的磷脂所覆盖，称为磷脂化。婴儿刚刚出生时候，看起来好像很无奈，从人的出生到老化有两个趋向，心有余而力不足，开始时候脑袋非常复杂，想很多东西，但是他既不能走，也不能动，也不能行使自己的意志，老的时候也出现这个问题，脑子一直在活动，但是已经很无奈了。发展中的大脑，大脑生长发育，在3、4个月左右，婴时候，听觉和视觉皮质会凸显出来，这时候婴儿听觉、视觉都得到发展，3、4个月的时候，你就可以训练他的听觉和视觉，哪怕用非常简单的活动改变他的视觉和听觉，在运动区域中，控制头、手臂和胸的神经元比那些控制躯干和腿的神经元要成熟得早。

婴幼儿的发展是生物因素和早期经验结合的产物，0-3岁期间神经结的形成非常快，3岁婴儿的神经结的数量是他们成年期的两倍，数以兆计的神经腱为了争夺有限的空间位置而展开竞争。我们老说不能输在起跑线上，问题你搞不清楚起跑线在哪。早期教育要注意哪些问题呢？第一给婴儿科学和合理刺激的同时，还要选择合适的刺激时间，考虑到刺激量的适度、刺激速度的合适，以及各种刺激之间的平衡，防止过早、过量、过速和失衡的刺激带来不良后果，如果过分刺激会伤害神经元的发展，这个度不太好掌握；第二营养不良有害婴幼儿的生长和大脑发育，但目前没有现成的学习和记忆分子可以使人聪明，也没有“聪明”的营养添加剂，有过几个集团老问我能不能给我们商标上加上你们研究所的名字，我说绝对不行，根据个体差异进行教育，千万不要拔苗助长，更多的行为不是非常复杂的行为。第三，孩子的感情发展比智商发展更重要，我们对儿童的教育有两个悖论：第一小时候你对他好他不记得，但是不等于隐性记忆不存在，在杏仁核里，我们在电影里经常看到有些少年犯法，很小时候看到他的母亲被人逼死了，或者家破人亡，尽管他当时不知道对谁，但是对他一生有非