腦科學(xué)對(duì)早期教育的啟示和警示

腦科學(xué)對(duì)幼兒教育的

啟示和警示給孩子的腦發(fā)育創(chuàng)造良好環(huán)境自２０世紀(jì)８０年代以來(lái)，隨著新技術(shù)、新方法的應(yīng)用，腦科學(xué)的研究逐漸繁榮，科學(xué)家們開始從不同角度揭示腦發(fā)育人類認(rèn)知活動(dòng)的腦機(jī)制。腦科學(xué)成為21世紀(jì)若干國(guó)際重大的前沿研究領(lǐng)域之一。小資料:目前，腦科學(xué)研究已經(jīng)成為國(guó)際上的潮流。美國(guó)于1989年率先推出了全國(guó)性的腦科學(xué)計(jì)劃，將20世紀(jì)最后10年命名為“腦的10年”；歐洲在1991年出臺(tái)了“歐洲腦10年計(jì)劃”；1996年，日本制定了為期20年的“腦科學(xué)時(shí)代”計(jì)劃綱要；1999年我國(guó)也把腦科學(xué)研究列入了國(guó)家重大基礎(chǔ)科學(xué)研究之列，推出了“攀登計(jì)劃”，重點(diǎn)是嬰幼兒的腦資源開發(fā)。現(xiàn)代腦科學(xué)和發(fā)展心理學(xué)成為現(xiàn)代教育的重要理論基礎(chǔ)之一。新的研究大大推動(dòng)了早期教育從理論到實(shí)踐的發(fā)展。這些進(jìn)展主要表現(xiàn)在：

對(duì)腦發(fā)育進(jìn)程的研究

關(guān)于學(xué)習(xí)過(guò)程中大腦活動(dòng)的研究

對(duì)腦發(fā)育進(jìn)程的研究腦是智力發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，腦的發(fā)育是否正常，直接關(guān)系到兒童的智力。腦的發(fā)育主要包含以下幾個(gè)方面腦細(xì)胞數(shù)量的發(fā)展；腦重量的發(fā)展；腦細(xì)胞神經(jīng)聯(lián)系的發(fā)展；神經(jīng)纖維髓鞘化的發(fā)展。主要觀點(diǎn)：腦在出生前就已經(jīng)有所發(fā)展,而且從某種意義上說(shuō),其遺傳素質(zhì)就已經(jīng)決定了它的某些神經(jīng)系統(tǒng)的基本動(dòng)力定型。出生后頭1—2年是腦發(fā)育的關(guān)鍵期。錯(cuò)過(guò)這個(gè)時(shí)期大腦發(fā)育就不能獲得或達(dá)到最好的水平。相反，在這段關(guān)鍵期內(nèi)，大腦也最容易受到損傷，但代償恢復(fù)能力也最強(qiáng)，如果損傷不能得到及時(shí)的修復(fù)，嚴(yán)重的損傷往往會(huì)造成不可逆的后果，影響至終身。

小資料：小兒剛出生時(shí)，腦的重量?jī)H有350-400克，大約是成人腦重的25%。到了1歲時(shí)，腦的重量達(dá)到為出生時(shí)的兩倍，達(dá)成人腦重的50%，2歲時(shí)為成人腦重的75%。從腦重量增長(zhǎng)的速度可以看出，在最初的1—2年內(nèi)腦發(fā)育是最快的，———但是，影響腦重量增加的不是腦細(xì)胞的增加，二是腦細(xì)胞之間突觸的增加和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)育帶來(lái)的神經(jīng)纖維的髓鞘化。影響腦發(fā)育的主要因素：營(yíng)養(yǎng)：（劣質(zhì)奶粉毒害的大頭娃娃）環(huán)境的刺激：刺激不足會(huì)影響大腦發(fā)育，狼孩、豬孩；刺激過(guò)多也會(huì)引起大腦的抑制。

1髓鞘質(zhì)化大約一半的腦容量是由神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞(glialcells)占有的，它們不負(fù)載信息，但它們負(fù)責(zé)髓鞘質(zhì)化(myelinization)，也就是在神經(jīng)纖維表面覆蓋一層髓鞘質(zhì)，使信息傳遞更有效。從懷孕第四個(gè)月到2歲，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞迅速增多。后天的環(huán)境對(duì)大腦的發(fā)展仍然有著重要影響。很多動(dòng)物和人類嬰兒研究結(jié)果表明,個(gè)體早期經(jīng)驗(yàn)的剝奪會(huì)導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)展停滯甚至萎縮,并構(gòu)成永久性傷害,早期營(yíng)養(yǎng)不良也會(huì)使大腦細(xì)胞發(fā)育不正常。

小資料：動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，在腦發(fā)育的某段時(shí)間里，腦視覺區(qū)若要得到正常發(fā)育，必須積累豐富多樣的視覺經(jīng)驗(yàn)。如果讓一只初生的小貓呆在黑暗中3－4天，腦的該區(qū)域就會(huì)退化，如果呆在黑暗中2個(gè)月，損傷就是永久性的。嚴(yán)重的刺激剝奪還會(huì)影響到整個(gè)大腦。家養(yǎng)的寵物與隔離喂養(yǎng)的動(dòng)物相比，寵物的腦更重，密度更大。將剛剛出生的的小老鼠吊離地面一個(gè)月，它將失去打洞的能力。對(duì)兒童的研究也獲得了間接的證據(jù)。例如，患斜視癥的兒童，如果早期沒有進(jìn)行外科手術(shù)治療，其深度知覺將受到永久性損害。兒童視覺功能發(fā)展的關(guān)鍵期大約在幼年期；對(duì)語(yǔ)言學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)，音韻學(xué)習(xí)的關(guān)鍵期在幼年，而語(yǔ)法學(xué)習(xí)的關(guān)鍵期則大約在16歲以前。

這時(shí)相應(yīng)的學(xué)習(xí)變的容易而且學(xué)習(xí)的效率高。但是關(guān)鍵期到來(lái)之前的學(xué)習(xí)，對(duì)發(fā)展無(wú)太大的益處甚至有害。參：格賽爾的忠告小資料：神經(jīng)纖維的發(fā)育：神經(jīng)細(xì)胞不像身體其他細(xì)胞那樣緊密聯(lián)結(jié)，而是靠突觸使細(xì)胞彼此接近但不接觸。神經(jīng)細(xì)胞還依靠突觸釋放化學(xué)物質(zhì)，向其他細(xì)胞傳遞信息。早期大腦神經(jīng)突觸聯(lián)系形成最為迅速。人在出生20年里神經(jīng)突觸密度的變化呈倒U型，即剛出生時(shí)低，童年期達(dá)到高峰，而成年后則又降低下來(lái)。它表明神經(jīng)突觸密度與智力水平是直接關(guān)聯(lián)的。從出生到10歲，隨著突觸聯(lián)系和密度迅速增加，與此相關(guān)的技能和能力也隨之迅速發(fā)展，一直持續(xù)到成年后才逐漸衰退。突觸生長(zhǎng)高峰期的童年是學(xué)習(xí)收獲最多和智力發(fā)展最充分的時(shí)期。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)對(duì)開展早期教育提供了科學(xué)依據(jù)。

人類腦的突觸密度略圖生時(shí)

6歲時(shí)

14歲時(shí)

腦的不同功能的發(fā)展有不同的關(guān)鍵期，某些能力在大腦發(fā)展的某一敏感時(shí)期最容易獲得，此時(shí)相應(yīng)的神經(jīng)系統(tǒng)可塑性大，發(fā)展速度特別快，過(guò)了這段關(guān)鍵期，則神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性與發(fā)展速度都要受到很大的影響。對(duì)不同的人來(lái)說(shuō)，腦的不同功能發(fā)展的關(guān)鍵期也并不完全一致，存在著一定的個(gè)體差異，在腦的不同發(fā)展上有著不平衡性。所以在教育中要抓住關(guān)鍵期。給予兒童適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，促進(jìn)生理發(fā)展，進(jìn)而更能促進(jìn)相應(yīng)能力的發(fā)展。

腦的變化、學(xué)習(xí)和記憶及腦內(nèi)神經(jīng)元的聯(lián)結(jié)程度決定于環(huán)境對(duì)腦的刺激。腦科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)：多姿多彩的環(huán)境刺激對(duì)早期大腦發(fā)展具有顯著的影響?？茖W(xué)材料證實(shí)：大腦的生理變化是經(jīng)驗(yàn)的結(jié)果，而大腦功能的水平在很大程度上取決于其工作時(shí)所處的環(huán)境狀態(tài)，服從“用進(jìn)廢退”的規(guī)則，不能缺乏足夠的刺激。

大腦功能定位特點(diǎn)任務(wù)：向兒童出示21對(duì)圖片，然后呈現(xiàn)期銅一幅，請(qǐng)兒童回答另外一幅是什么？條件1：和太陽(yáng)在一起的圖片是什么？條件2：當(dāng)太陽(yáng)升起時(shí)，雪人會(huì)化掉。條件3：太陽(yáng)與雪人是什么關(guān)系？腦高級(jí)功能的生理基礎(chǔ)主要是后天形成并終生可變，不存在先天預(yù)成的智力，也不存在單一性的智力，心智的結(jié)構(gòu)是多元的，相應(yīng)的教育也應(yīng)當(dāng)是多元的。腦外科和腦科學(xué)研究表明，每一智力或能力都在大腦中有相應(yīng)的位置，存在著腦功能的不同定位，若嚴(yán)重?fù)p傷某個(gè)部位，你就會(huì)失去特定能力的危險(xiǎn)。

動(dòng)作對(duì)于大腦的發(fā)育具有反向促進(jìn)作用。腦科學(xué)與動(dòng)作的神經(jīng)心理研究的最新成果告訴我們,大腦(結(jié)構(gòu))與動(dòng)作(功能)之間存在著雙向作用。嬰兒早期動(dòng)作活動(dòng)的結(jié)果必然導(dǎo)致大腦感知運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的重組,通過(guò)感知系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的共同作用產(chǎn)生范疇化、記憶和總體適應(yīng)功能。

大腦具有可塑性（大腦重新布線使自己變得更聰明）的發(fā)現(xiàn)，使得人們認(rèn)識(shí)到智力刺激對(duì)身體來(lái)說(shuō)比食物更重要。大腦通過(guò)具體食物的營(yíng)養(yǎng)而茁壯成長(zhǎng)是一種概念，一種對(duì)于個(gè)人和父母喂養(yǎng)孩子來(lái)說(shuō)有深刻意義的概念。而大腦的食物是教育，教育保護(hù)著我們，使我們不做出錯(cuò)誤的選擇，提高我們的精神力量。

關(guān)于學(xué)習(xí)過(guò)程中大腦活動(dòng)的研究對(duì)于學(xué)習(xí)過(guò)程中大腦活動(dòng)的研究表明：大腦活動(dòng)是否正常、高效直接影響著學(xué)習(xí)的效果，主要包括：營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)大腦活動(dòng)的影響；血氧含量對(duì)大腦活動(dòng)的影響；情緒對(duì)大腦活動(dòng)的影響；經(jīng)驗(yàn)對(duì)大腦活動(dòng)的影響等。主要觀點(diǎn)有：

１．情感幫助記憶。當(dāng)個(gè)體的情感系統(tǒng)處于活躍狀態(tài)時(shí)，學(xué)習(xí)和記憶的效果最好。因此，教師激發(fā)幼兒積極學(xué)的情感以增強(qiáng)記憶，保持教學(xué)激情；運(yùn)用變化和運(yùn)動(dòng)來(lái)激發(fā)興趣。挑戰(zhàn)能促進(jìn)學(xué)習(xí)，威脅會(huì)妨礙學(xué)習(xí)。當(dāng)環(huán)境富于挑戰(zhàn)，并鼓舞孩子們勇于探索時(shí)，腦的學(xué)習(xí)效果最好。2．笑與學(xué)習(xí)。幽默能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)。研究表明幽默能夠使記憶保持率從１５％提高到５％。笑的時(shí)候，更多血液輸入大腦，同時(shí)帶來(lái)更多的氧。笑還能導(dǎo)致大腦向血液中釋放一種化學(xué)物質(zhì)，減輕學(xué)習(xí)的痛苦感，并使人感到舒服。幽默能夠創(chuàng)造積極的情感氛圍，并有助于高孩子的注意力。因此，要善于運(yùn)用幽默，而慎用諷刺！

3．腦的活動(dòng)要消耗大量的氧氣。運(yùn)動(dòng)能夠促進(jìn)血液循，并向腦輸送更多氧。當(dāng)幼兒坐２０分鐘以上時(shí)，大量血液會(huì)在臀部和腳部聚集。這時(shí)讓幼兒活動(dòng)一下，就能促進(jìn)他的血液循環(huán)，提高腦的學(xué)習(xí)效率。

資料：腦的重量雖為體重的2%，但是其耗氧量和耗血量卻是人體總耗量的20%。腦耗氧速度也是體內(nèi)所有臟器中最快的，但它又幾乎沒有任何能源物質(zhì)的儲(chǔ)備，而腦所需要的能量主要是靠源源不斷流入腦內(nèi)血中的葡萄糖來(lái)供給的，所獲得的氧也主要用在這些葡萄糖的氧化上了。腦幾乎一刻也不能離開它所賴以生存的氧和葡萄糖。當(dāng)腦血流完全中斷時(shí)，腦細(xì)胞周圍殘存的氧氣在10秒鐘內(nèi)即被消耗殆盡，所儲(chǔ)備的葡萄糖2分鐘即被迅速用光，導(dǎo)致3~5分鐘內(nèi)腦細(xì)胞死亡。

4．多感官參與有助于學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)主要依賴的感覺通道有視覺、聽覺和運(yùn)動(dòng)知覺。身臨其境地操作實(shí)物、直觀體驗(yàn)時(shí)。參與學(xué)習(xí)感官越多，學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)就越多。

5．保持光亮。當(dāng)燈光灰暗時(shí)，大腦向松果體分泌一種化學(xué)物質(zhì)--褪黑激素，該物質(zhì)會(huì)誘發(fā)睡眠。當(dāng)燈光明亮?xí)r，褪黑激素的分泌停止。抑制褪黑激素的亮度要求為１５０燭光。6．使用比喻。與已有經(jīng)驗(yàn)相似的內(nèi)容易被大腦接受和理解，而比喻則是大腦找出新舊知識(shí)共同點(diǎn)的好助手。比喻對(duì)低齡兒童的思維發(fā)展能起到“拐杖”作用，因?yàn)樗鼉A向于視覺和空間導(dǎo)向思維，而不善于語(yǔ)言導(dǎo)向思維。形象生動(dòng)的比喻一般能使記憶保持的效率提高４０％。

7．首因和近因效應(yīng)。學(xué)習(xí)活動(dòng)的開始部分效果最佳。其次是教育活動(dòng)的結(jié)尾部分。教育活動(dòng)的中間部分效果最差，因此，要利用教育活動(dòng)的開始強(qiáng)調(diào)要點(diǎn)，在教育活動(dòng)的中間解釋細(xì)節(jié)和練習(xí)，末了時(shí)進(jìn)行總結(jié)和提示要點(diǎn)。

8．易混淆的新概念。不可在同時(shí)教兩個(gè)相似的概念。要分步進(jìn)行。最好在牢固掌握第一個(gè)概念后再教第二個(gè)，并在新概念都講完后重點(diǎn)講授兩個(gè)概念的區(qū)別。

9．有指導(dǎo)的練習(xí)。放手讓孩子獨(dú)立實(shí)踐之前要進(jìn)行有指導(dǎo)的練習(xí)活動(dòng)，以幫助他們正確掌握技能。如果孩子錯(cuò)誤地習(xí)得了某種技能，我們往往要花費(fèi)大量的時(shí)間糾正這些錯(cuò)誤。錯(cuò)誤的技能很難改變，

10．“互教”就是一種很有效的學(xué)習(xí)方式。孩子在教其他孩子的時(shí)候往往學(xué)得最好。可以使記憶的鞏固率提高３倍。因此，我們要主動(dòng)為孩子創(chuàng)造各種各樣的“教”（表演）的機(jī)會(huì)，教孩子、教成人。（強(qiáng)者示弱）

建議：在以下四種情況下進(jìn)行學(xué)習(xí)不會(huì)消耗腦力，可以避免產(chǎn)生厭學(xué)癥：一是無(wú)意學(xué)習(xí)情況下；二是伴隨學(xué)習(xí)情況下；三是自發(fā)學(xué)習(xí)情況下；四是愉快學(xué)習(xí)情況下。用通俗的話說(shuō)就是：學(xué)得無(wú)意，學(xué)得隨意，學(xué)得愿意，學(xué)得樂(lè)意。讓孩子輕松地發(fā)展相關(guān)機(jī)能是最佳方法就是游戲。

謝謝大家的配合出生時(shí)，腦在大小容量上比其他任何身體結(jié)構(gòu)更接近于成人。在嬰幼兒期，腦持續(xù)以令人震驚的速度發(fā)展。腦細(xì)胞：人類大腦有10－20億個(gè)神經(jīng)元，或腦細(xì)胞，它們負(fù)責(zé)儲(chǔ)存和傳遞信息，其中很多細(xì)胞與其他細(xì)胞之間有數(shù)以千計(jì)的直接聯(lián)系。大腦的發(fā)育在2到6歲間，兒童的腦重從成人的70%達(dá)到成人的90%。隨著神經(jīng)纖維髓鞘化和突觸數(shù)量的繼續(xù)發(fā)展，孩子在各個(gè)方面的技能，如身體的協(xié)調(diào)能力、感知、注意、記憶、語(yǔ)言、邏輯思維和想像能力，都得到了很大提高。測(cè)量腦電活動(dòng)性可以揭示大腦兩半球發(fā)展的速度。對(duì)絕大多數(shù)兒童來(lái)說(shuō)，3到6歲都會(huì)出現(xiàn)左半球的急劇發(fā)展，然后速度下降。相反，右半球在兒童早期和中期都發(fā)展緩慢，在8到10歲才出現(xiàn)了一個(gè)小小的飛躍。大腦皮層的單側(cè)化和可塑性左半球：語(yǔ)言能力（包括說(shuō)話和寫字），積極情緒。右半球：空間能力（判斷距離，看地圖，辨認(rèn)幾何圖形）和消極情緒（如失望）(Banish&Heller,1998)對(duì)左利手的人，上述機(jī)能正好相反。兩半球機(jī)能的專門化稱為單側(cè)化。對(duì)嬰兒到成人腦重、顱骨大小和腦電活動(dòng)的研究發(fā)現(xiàn)，從嬰兒期到成年期，腦發(fā)育的加速度現(xiàn)象是間隔出現(xiàn)的。1