韦钰：脑与教育学习札记（1）

education2008

出于对推动“做中学”科学教育的热心和学术研究的兴趣，近几年来我重拾过去的研究基础，阅读了一批有关的书籍和文献，写了一些心得札记，愿在此和大家交流和切磋。 教育是人类和社会持续发展必不可少的一种重要的社会活动，它向新一代传授知识、技能、培育他们的性格和价值观。现代的教育又是一种实现国家意志的有组织、有目的的过程。社会中的绝大部分人将通过获取一份职业来实现个人和社会的生存和发展，因而教育和就业，和人力资本的构成与质量，和社会进步与经济发展密切相关。教育是在为个人、家庭、民族、国家和世界准备未来。教育作为一种重要的社会活动，在人类历史上长期依靠经验的总结，依靠哲学思想的引导。中国古代以孔子为代表的儒家的教育思想，不仅对中国，而且对世界的教育都发生了重要的影响。至今在我国，教育仍然主要属于人文学科的范畴。 十九世纪七十年代以后，以德国心理学家冯特（W.Wundt）开创性的工作为标志，以研究人类心理活动为内容的心理学作为一门独立的学科从哲学中分离出来，与心理学密切相关的教育活动中也开始有了一些科学研究的内容。心理学的不同流派对教育产生着不同的影响，如二十世纪曾经在心理学中占主导地位的行为主义学派和在二十世纪下半叶逐渐发展壮大的认知心理学等都对教育产生过和正在产生着重大的影响。研究儿童发展的科学，包括发展心理学的研究，与教育的关系最大。儿童认知发育规律是我们制定教育政策的基础。从皮亚杰（J. Piaget）开始，近代心理学对儿童进行了基于经验的系统观察，总结了儿童认知的发展规律。皮亚杰的研究工作具有开创性，对教育的影响也很大，但是他认为儿童生而具有某种认知结构，它们在儿童发展的过程中依次出现，儿童的认知能力的发展和环境刺激的关系不大，在预定的时间以前不会出现。 和皮亚杰同时期的维果茨基（L.S.Vygotsky，1896-1934）是前苏联的一位教育心理学家。他强调社会活动对学习的作用。他的社会建构理论在他逝世以后才被人重视，成为支持探究式学习的基本教育理论。他的理论对教育的影响可以归结为:1. 课程设计:由于儿童有效地学习要通过一定社会环境下的互动来实现,所以在课程设计中要强调学习者和学习任务之间的互动。2. 学习指导:在成人适当地帮助下,儿童常常可以完成他独自无法完成的任务,所以要经常根据儿童的水平提供灵活的“脚手架(scaffolding)来帮助儿童。“脚手架”并不仅仅是为了产生直接的效果，更是为了慢慢地培养儿童未来独立解决问题的能力。3. 评价：评价要考虑“最邻近发展区(the zone of proximal development)”的概念，即考虑儿童实际具有的发展水平和在帮助下可能获得的发展水平。两个儿童可能具有同样的发展水平，但在同样的帮助下，可能解决的问题水平不一样，评价时应考虑这个因素。无论是皮亚杰还是维果茨基在二十世纪的大部分时间里，特别是二十世纪的上半叶以前，都未成为影响教育的主流心理学学派。当时流行的是佛洛伊德(S.Freud)学派的精神分析理论和行为主义心理学家，例如像史金纳（B.F.Skinner）。这两派学者虽然对儿童的发展也提出了许多看法和观点，但是缺乏对儿童发展过程系统的试验观察。佛洛伊德的理论主要来自于对成人精神病患者的精神分析，认为儿童是生而具有欲望和渴望驱动的生物，因而他们对世界的看法是扭曲的幻想；而行为主义心理学家则基于对老鼠的实验，认为婴儿生下来是一张白纸，被动的等待成人以强化训练来塑造成型。这两派的理论没有给教育带来正面的推动。五、六十年代以后。西方国家在科学教育中一度受到皮亚杰理论的影响，强调了儿童自发的主动探究过程，有的学者也把它称为发现式科学教育。七十年代以来，美、加教育界发现这样的教育效果并不好，而且儿童的发展过程并不是不能变化的，和儿童遇到的环境与教育方式有关，于是逐渐靠近了考虑儿童和社会文化环境相互作用的发展与学习建构过程，接受了维果茨基的理论。在上世纪后几十年，认知科学发展很快，进一步揭示了某些有关人是如何学习的规律。例如发现优秀的国际象棋选手和一般的人一起看一盘棋，如果棋子是按棋谱安放的，棋子取走后，选手比普通人记住的棋子明显要多。但是，如果棋子安放是杂乱无章的，选手和普通人记住棋子的数目差别并不大。所以认知科学的进展告诉我们：专家们所以能较好的学习和解决问题是因为在他们的脑中建立了一些概念和模型。概念是建构儿童认知的基石，幼儿园和小学的学生已经有能力建立一些认知结构，在科学教育中教师搭建一些“脚手架”，帮助学生建立一些概念和认知模型会提高学生科学探究学习的效率。但是，儿童往往会已经具有一些原有的甚至是错误的概念，改善这些概念和认知结构，或建立新的概念和认知结构需要从儿童原有的概念出发，通过“做中学（动手、动脑）”来进行《1》。无论是提出精神分析法的佛洛伊德，还是持自然发展观点的皮亚杰，到杰出的神经心理学家，维果茨基的学生鲁瑞亚(A.Luria)，以及在美国六十年代以后教育改革中起重要作用的布鲁纳（J.S.Bruner）都认为早期儿童的发展是分阶段的，大致可以分成三到四个阶段，我把他们的观点简要归结如下：佛洛伊德认为人的发展可按性的发展过程分成三个阶段：第一阶段，从出生到三岁左右，称为前俄底浦斯情结(Oedipus Complex)阶段，包括口欲期、肛欲期和阳具欲期等；第二阶段从三岁左右到五、六岁，称为俄底浦斯情结阶段，这阶段中男孩出现恋母情结，女孩出现恋父情结；第三阶段从六岁到十八岁，称为后俄底浦斯情结阶段，包括潜伏期、生殖欲期和青年期等。皮亚杰认为儿童0－2岁为感觉动作期、2－7岁为运思前期、7－11岁为具体运思期、11，12岁以后为形式运思期。他认为逻辑推理是生物适应性的最高形式出现在青春期14-15岁时。鲁西亚提出的儿童的脑发育可以分成三段，即脑边缘皮层区发育的情感功能期（Emotional function），后脑皮层发育的认知功能期（Cognition function ），前脑皮层发育的执行控制功能期（Executive control mechanism），这种从后部到前部的脑的发育过程，最后导致的脑形成抑制控制功能，可能是人类抽象思维的神经基础。布鲁纳也将儿童发展三段，即5岁以前的动作表征阶段（enactive representation），6－10岁之间的映像表征阶段（ikonic representation），11岁以后的符号表征阶段（symbolic representation）。总之，不同的学者虽然基于不同的研究方法，持有不同的理论观点，在儿童发展分阶段，以及主张儿童动作、情感、语言、具体的思维发展在前，符号和逻辑思维发展在后等方面的观点是一致的，在按年龄分段上也十分相近，但是对于在儿童发展是自然发生的过程，还是教育和家庭提供的社会文化环境可以有所影响和改变的进程；儿童脑中形成的概念是否客观世界的反映等基本哲学思想上是有根本分歧的。前一问题的争论可以归结为自然和教养（Nature vs. Nurture）的问题；后一问题涉及唯物主义认识论和唯心主义认识论的问题。二十世纪科学的发展如此的神速，二十世纪的上半世纪被誉为物理的黄金时期，下半叶可以称为是生物科学发展的黄金时期，特别是二十世纪最后的十年被称为“脑的十年”，这期间所积累的有关脑的知识超过了这以前人类历史上的总和，神经科学和分子生物学的发展揭示儿童发育的许多新的规律。一门新的学科——学习科学（又称神经教育学，Neuro－education）正在形成。学习科学是一门新出现的交叉学科，它研究心智、脑和教育的关系。现在，脑科学可以从实验研究中提供有关数据，以证实许多有关学习机理的假设和发现，揭示更具本质意义的儿童发展的生物基础。从这些众多的研究进展中，我们可以得到一些对教育的重要启示。和上述研究不同，基于脑科学的研究更强调实证的研究，不再只是把脑看成一个“黑匣子”，从外部来加以研究，而是可以借助于新发展起来的脑成像技术，如核磁共振成像技术和正电子成像技术来观看活体人脑中发生的某些过程，包括认知、情感、决策等高级思维过程。基因工程的发展为研究自然和环境对儿童发展的影响提供了更科学的手段（待续）。

claeoy

？？但脑细胞的增长期只有小部分与智力发育期重叠？？

taoqian

谢谢，期待后续的部分。