脑科学对教育的启示：教育的提前

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脑科学对教育的启示：教育的提前

朱长超

    教育的目的在于传授知识,开发智力,提高素质,培育人才。教育过程中的学习、思考、情感,都是大脑的功能。学习知识,发展智力,培育情商等,都离不开大脑。就以智力开发来说,大脑是智力产生和发展的物质基础,脑科学的进展不断地揭示大脑的工作机制,为智力开发提供着新的启示和途径。因此,教育的发展应该不断吸收脑科学研究的新成果。
    脑科学是现代科学的前沿。经美国总统批准、国会通过,美国命名20世纪的最后一个十年为"脑的十年",苏联、英国等都十分重视脑的研究。日本制定了《脑科学时代的规划》,规划有47项课题,包括认识大脑,保护大脑,开发大脑等内容。脑研究的不断发展,为教育的发展不断地提供着新的养料。

    人类幼儿的学习剥夺

    我们现在最早的教育,是幼儿园教育,儿童一般在四五岁人学。但是,脑科学的研究表明,更小的幼儿同样有着学习的巨大潜力,并且幼儿正处在各种能力发展的关键期,因此,如果能把终身教育的起始阶段再提前,对人的智力的发展有着极为重要的意义。有人曾经问达尔文,她的三岁的孩子什么时候可以开始受教育,达尔文告诉她,3年前就可以受教育了。
    教育应该从何时开始比较科学和合理呢?脑科学的大量研究表明,在幼年阶段,大脑不仅具备了学习的巨大能力,而且,幼儿大脑的发育特别快,建立突触之间的神经联系的能力非常强,是智力发展的黄金时期。这一阶段的荒废,会造成终身的损失。
    人类儿童如果在幼年失去学习机会,其结果会如何呢?
    古埃及的国王想搞清楚幼儿是怎么学会说话的,他把幼儿从小隔离,不让人跟他说话,结果,那个孩子成了不会说话的白痴儿。中国明朝的朱楝,夺了侄子建文帝的皇位后,怕侄子的后代报复,将他的后代关在地害里,不让人们与他接触,结果,许多年后放出来,成了白痴,"出见牛马,亦不能识"。1921年,印度加尔各答发现了狼孩,一个狼孩一直活到17岁,名叫卡玛拉。她由于幼年时期与狼一起生活,失去了学习的关键期,智力发展的水平就大受限制。刚发现的时候,只会像狼一样长曝,四肢爬行,吃生食,像狼一样撕食,献水。卡玛拉被人发现以后,一位牧师辛格专门教育她,后来她也学会了穿衣,用匙吃饭,但是,她一生只学会了几十个词,智商只有二、三岁孩子的水平。80年代,我国辽宁发现了一个"猪孩"王显凤,由于从小没有人养育和教育,她饿了就吃猪食,倦了就与猪睡在一起,痒了像猪一样靠墙搔痒,见了人也像猪一样挤眉弄眼,10来岁时被人发现,智力很低下,后来在心理学家努力教育下才有所进步,但是,仍然低于正常孩子水平。语言能力、人际关系能力、思维能力都受到了很大的影响。
    对幼年儿童教育的重要性也有过严格的实验。美国心理学家丹尼士曾人为地对孤儿院儿童进行剥夺试验,不让保姆与这些孩子说话、搂抱,结果这些儿童都成了不会说话的智力低下的白痴。由于这种实验非常不人道,受到了人们的谴责,但是,从实验结果也可以说明早期学习实在是太重要了。这些研究都启示我们,应该认真考虑如何更好地开展早期教育。

    脑科学的依据

    幼儿阶段学习的重要性不是没有根据的,幼儿能力发展关键期的存在也不是偶然的,它们有着很充分的脑科学的依据。
    幼儿出生后,大脑的发展极其迅速。人的一生中,从出生到大脑完全成熟,大脑的发育不是线性的,不是均衡的。幼儿是人生的黄金时期,是大脑发展最为迅猛的时期,也是学习能力最旺盛、学习印刻性最强的时期。幼儿大脑一天的发展水平,可能比成年人大脑一年的变化还要大。幼儿出生时,脑重约300多克,9个月时,达到600克,相当于成人大脑的二分之一以上,2岁半到3岁时达到900-1000克,达到成人脑的三分之二,6一7岁
时,脑重达到1200克,相当于成人脑重的90%。此后,大脑的发展速度相对滞缓,到17岁时,脑量达到最高峰。幼儿大脑的发育,不仅在于脑量的迅速增加,而且在于结构的变化和微观的优化。从结构看,幼儿的大脑额叶发展十分迅速,到少年时代,大脑额叶基本发育完成。这是大脑主管抽象思维的重要部位。幼儿阶段,在一定的营养支持和信息剌激下,大脑的神经元迅速发展,神经突触迅速生长,神经网络迅速形成。。一4岁是树突和突触生长最快的时期,那些受到信息剌激的神经元的突触生长良好,而缺乏信息剌激的神经元则会退化和淘汰。接受丰富信息剌激的幼儿的神经网络较丰富,突触生长良好,神经细胞比较饱满。而较少信息刺激的幼儿的大脑神经元,突触较少,网络不够丰富,这显然不利于智力的发展。
    幼儿阶段脑的发展突飞猛进,使这一阶段成为人的智力发展迅猛的时期。如果把人17岁时智力作为100,3岁的婴儿的智力已经达到了成人智力的50%,7-8岁时达到了80%,17岁时达到一生智力的最高点。此后,中青年时期长期保持在相当高的水平上,到了中年以后,又开始逐渐下降。
大脑在幼儿阶段的发展最为迅速,幼儿教育和幼儿智力开发的意义当然就不同寻常了。儿童智力开发的研究表明,幼儿与动物一样,也有一个智力成长的关键期、关键期是智力突飞猛进的时期。例如,学习语言的关键期是在幼年阶段,这时候幼儿学习复杂的语言,显得那么轻松自如,他们一个个无师自通,没有老师,没有书本,没有辞典,但是却学得那么好,语法正确,声调规范,词汇丰富,这是成年人绝对做不到的。如果不在幼年阶段学习语言,而在成年后学习外语,要达到母语语感是非常困难的。研究还表明,音乐、美术等技能的学习,都有一个关键期,它们都是在幼年阶段,虽然时间的先后上略有不同。许多能力,如音乐能力、语言能力、书面语学习能力、情感能力、律动能力等等,其关键期都在幼年阶段。因此,幼儿阶段是开发智力的最理想的时期。幼儿教育对心理的发展,可能留下终身的烙印。幼时养成的心理习惯,很可能会影响一辈子。中国古代所说的,"三岁之魂,百岁之才","三岁看大,七岁看老",都说明幼儿成长对一生的重要性,这是有一定的科学道理的。
    幼儿阶段的教育和训练不仅充分地利用了大脑接受教育的潜力,而且会激发大脑的发育,提高大脑的潜力,使接受早期教育的个体的智力达到更高的水平。科学家曾将初生动物中的一部分在最初一个月中接受操作训练,每天10-15分钟,训练后放回母窝中,与对照组同样生活。结果发现,经过训练的动物其动作的灵敏度较高、形成条件反射的能力较强,迷宫试验的成绩较优良。脑的研究也表明,其大脑皮层的神经元生长较好,突触较多。就是说,幼时的训练激发了大脑神经元的发育和突触的生长,也推动了大脑形成复杂的神经网络。这种大脑的优化改善了大脑的功能,提高了思维的品质,对未来的学习具有重要的意义。
    相反,幼儿阶段的教育缺失会在大脑中留下长久的烙印,影响大脑的发育。美国科学家将出生不久的老鼠的胡须剃去一部分,由于这些胡须不再向相应的大脑皮层区传递信息,相应脑区的神经元就日渐萎缩,功能逐渐消失。如果全部剃去老鼠的胡须,则相应的全部皮层柱都会失去功能。

    人才学的依据

    许多人才的成长也有力地说明早期智力开发的重大价值。
    据研究,世界上犹太人是智力成就最高的民族。世界各个民族每百万人中诺贝尔奖获得者的比例,犹太人最高,是世界平均水平的28倍。全世界的获奖者中,犹太人占了15.47%,美国的获奖者中,犹太人占了28%。两次大战中,意大利有1500个犹太人移居美国,这一群男女老少中竟出了2个诺贝尔奖获得者。领导近代科学三次伟大革命的科学家都是犹太人:马克思创立了科学社会主义,引起了唯物史观的革命;爱因斯坦创立了相对论,引起了时空观和运动观的革命;弗洛伊德创立了精神分析学说,发现了人的心灵深处的无意识,引起了人的自我认识的革命。
    犹太人的智力成就当然是由许多因素造成的,但是,与早期教育有着密切的关系。犹太人在孩子很小的时候就用蜜糖水粘在《圣经》上,然后让孩子用小手翻书,孩子不经意地用手放进嘴里,会感到书上的甜味,在幼小的心灵中,对书本留下了终生难忘的美好印象。这也是一种教育,是一种很有意义的早期教育。美国诺贝尔奖获得者赫伯特·布朗在总结自己为什么会获得诺贝尔奖金时说:在我的童年时期,父母都鼓励我提出疑问,从不教育我依靠信仰而接受任何一件事物,一切都求之于理,我以为,这一点是犹太孩子的教育比其他人略胜一筹的地方。可以看出,犹太人对孩子的早期教育是非常重视的,而且是非常得法的。
    大量的人才学的研究都表明,早期教育对人的影响十分深远。对中国科技大学少年大学生的研究表明,这些早慧少年大都接受过良好的早期教育。华裔诺贝尔奖获得者杨振宁4岁前就由母亲教会了他识3000个字,由于这一时期正是书面语言学习的关键期,因此他学得毫不费力。这为他的求知打开了一道大门(当然,早期教育并不只是识字,主要是促进智力的发展)。莫扎特5岁开始作曲,6岁开始举办专业音乐会,人们历来认为他是天才。最新的研究则表明,莫扎特的才能来自早期教育。他的父亲利奥波德从莫扎特很小的时候起,就每天督促儿子学习3小时音乐,到儿子6岁时,用于学习音乐的时间已经超过了3500小时,莫扎特从小耳濡目染,音乐的才能才得到了极大的发展。

    教育从何时开始

    大量研究表明,幼儿教育比起小学教育更重要;进一步的研究表明,胎儿也有一定的学习能力,也有接受教育的能力,教育不仅应向老年延伸,更应向早期延伸,教育完全可以从胎儿开始。终身教育的概念,不仅是向衰老的一端的继续,更是向萌芽的一端的提前。
    脑科学的研究表明,胎儿很早起就有了神经组织,有了学习的可能性。受精卵发育到第三周,就开始发育出神经板;神经板不断地生长,背部隆起,形成神经沟;神经沟继续发育,到大约第四周时,形成封闭的中空神经管。神经管一旦完成封闭,神经细胞就飞速发展,前端形成硕大的脑泡,后端形成为脊髓;到第五、六周时,出现了脑的原型,脑有了端脑间脑中脑后脑和末脑。大脑的发育是如此之快,2个月的胎儿的头部占到整个胎儿的一半,到第三个月时,脑与神经系统已基本发育成形,脑的外形与成人相似。胚胎大脑的发育主要在两个方面同时进行,一是脑细胞数量的迅速增加,二是神经细胞的分化。大脑的基本结构,出生时已经基本完备。胎儿的脑细胞数量与成人相似,感觉区和运动区的神经纤维已经髓鞠化(外面被髓磷脂绝缘)。婴儿出生时脑量已经达到300多毫升。
    婴儿的大脑己经拥有很大的学习潜能。在自然界,只有脑泡的蜜蜂的智力已经令人惊奇;脑量很小、而且还没有大脑皮层的鱼类已经能长途泪游,能学习不少复杂的技能;胎儿有了那么发达的大脑,其学习潜力是很大的。日本学者曾对胎儿反复播送一首优美的小诗,胎儿一昕这首诗,就会平静下来,出生后,给受试婴儿播放这首小诗,心率会变缓,啼哭的婴儿会平静下来。
    稍大后让他们背诵这首诗,其学习速度比对照组要快得多。澳大利亚对胎儿进行音乐实验,30多个实验胎儿出生后心理素质和学习能力均较正常组为优。
    总之,从人的学习潜力看,胎儿婴儿幼儿都具备了相当的学习能力。但是,我们有一个很普遍的错觉,认为孩子还小,忽视孩子婴幼阶段的学习和开发。我们常常认为等孩子长大了、懂事了,再教育再开发也不迟。我们的教育,总体上重视高等的教育,而对婴幼时期的学前教育、胎儿教育不够重视,书店里很少有幼儿的读物,思维科学界也较少研究幼儿的智力开发。其实,婴幼儿的智力开发应该成为智力研究的一个重要领域。无数的研究充分表明,婴幼儿的潜意识学习的能力极其巨大,婴幼儿阶段进行智力开发,成效最大,费力最少。转自《教育参考》
(作者系上海市社会科学院研究员)