脑的工作机理和幼儿期学习
编者按：终生学习已成为每个人参与社会发展所必不可少的活动，成为人生活的一部分，因此对学习科学的研究十分重要。长期以来，教育研究主要限于社会科学领域，极少涉及脑科学。近十年来，由于在脑科学上取得的突出进展，在国际上这种状况已经改变了。为了促进我国学习科学的发展，本报刊登韦钰院士编译的文章，以飨读者。
在过去的数十年中，我们在了解有关脑、它的解剖和生理的知识方面取得了显著的进展，而且，现在这种进展已经对教育的理论和实践产生了影响。1999年，经合组织的教育研究和革新中心(OECD-CERI)设立了“学习科学和脑的研究：对教育政策和实践可作的提示”这样一个项目。这个项目主要为了在脑科学和学习科学研究者之间架起一座桥梁，促进科学家、教育实践者和政策制定者之间的合作。他们之间的对话是十分重要的，它可以伴随着现代科学进展，促进对学习科学新的理解，鼓励有价值的的发现，改善教育决策与实践的知识背景。
这个项目包括了三次高水平的会议。第一次会议于2000年6月在纽约市的Sackler研究所举行。会议讨论了在“脑工作机理和幼儿期学习”方面的研究工作。第二次论坛“脑工作机理和青少年学习”于2001年2月在西班牙的Granada举行。2001年4月在日本东京举行了第三次论坛“脑工作机理和老年化过程中的学习”。
, 百拇医药
本文给出第一次“脑工作机理和幼儿期学习”论坛有关的要点。关于该论坛的原始报道可以从网页(http：//www.oecd.org)下载。本文中涉及的姓名和页码也可参照在线的原文。
第一次论坛的要点涉及如下领域：
脑的可塑性
脑由许多处于不同部位，具有不同解剖结构和生理特性的神经系统组成。这些系统协同而形成了脑的高级认知功能，如语言和数学推理。
脑的结构并非生来就固定的。已经证明学习能促进脑发生永久性物理的改变，包括增加神经元间的联结(突触)数，促进血管的生长，供养脑区参与上述过程的细胞。
脑的阶段性
某些能力的习得集中于“敏感期”内。在敏感期中，负责该项学习过程的一个或一些脑的区域有可能被进行最有效的修改。
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在此敏感期以后，经受有关的教养或经历(实践)，学习仍然可以进行，但是脑将用不同的而且以接受能力较差的方式去处理信息。这种情况下，人可能更困难去掌握某种技能或不能熟练去掌握它。语言的习得(参见下面)是脑阶段性的典型例子。
根据是否存在敏感期，Greenough博士把学习分成经历期待型学习和经历决定型学习两类。经历期待型学习指为了使学习最有效，有关的经历必须在确定的时间段内发生；而经历决定型学习和经历发生的时间无关。
教育政策如能在是适当的时期中提供学习的机会，就能对所有儿童提供有效的学习过程。即使有些儿童生活在对学习不很有利的环境里，也会因此而得益。
早期认知
对婴儿的认知观察证明：在出生时婴儿就具有某些特定的知识和技能。正如前面所提到的，这些生而具有的脑的构造并不是不能改变的。在早年婴幼儿时期能使它发生显著的变化。
, http://www.100md.com
皮亚杰的心理学认为年幼的儿童不具有理解复杂或抽象现象的脑结构，如像和物理学或生物学有关的现象。但是对婴幼儿的研究表明：即使只有四个月的婴儿，已对某些知识领域出现了“高度抽象、作预计和可再生的模型”。它集中表现在如下四个知识领域：(Gopnik，P.9)
1.日常生理学：婴幼儿能发展对有关人行为的初步推测，并对人们作出相应的反应。
2.日常物理学：物件如何移动，物件如何相互作用是婴幼儿感兴趣的另一领域。
3.日常生物学：婴幼儿易被有生命的物体吸引，如像植物和动物，并能对它们不同的行为产生解释。
4.语言：学习一种语言是婴幼儿早期重要的活动。
Gopnik博士建议：早期婴幼儿的教育不必回避科学，应该进行科学教育，它正是婴幼儿感兴趣的中心。
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情绪能力
研究表明情绪和认知同时存在于大脑之中，但是涉及了不同的脑区。情绪和认知两个过程之间发生的相互作用决定了各个人的行为。
情绪过程与脑的边缘系统有关，它是埋于大脑中心的一组结构系统。这些结构参与对适时情景作出情绪方面的评价，并组织身体作出适当的反应。这种能力对个人能否成功地融入社会是至关重要的。
情绪的过程是广泛存在的、自动的、无法因注意而去除的(脉冲型的)，因此在脑中情绪和认知部分之间均衡的协调对个人在社会交往的成功是重要的。科学上的成功同样不仅取决于认知能力,也取决于人们承受挫折和压力的能力，以及对任务的持续和专注能力，即实现自我控制的能力(一种情绪的技能)。
对低收入地区儿童的研究表明：他们在儿童时期具有的情绪能力，而不是他们的智商(IQ)，是他们以后生活中能否成功的最好预示，但是，正规的教育强调的是认知能力，忽略了“情绪脑”的重要性。
, 百拇医药
目前，对情绪脑的研究还处于初始阶段。随着对有关人格、特点神经基础知识的进一步了解，将能发展出新的培育情绪能力和自我控制的方法，以建立一个同时能提高认知能力和情绪能力的教育系统。
专门的学习过程
语言获取
这是一个复杂的过程，蕴涵着经历决定型和经历期待型的机理。
语义信息处理或接受新的词汇是经历决定型的。这类学习通常在大脑的双侧脑后区进行，和经历出现的时间无关。也可以说，人们可以用同样的方法学习新的词汇，不管他们是儿童还是成人。但是，学习文法的能力和敏感期有关(经历期待型)。当学习者的年龄小于13岁时，只有他的左半脑参与此类学习。但当学习者长大以后，在此类学习过程中，双侧脑区都会被激活。在掌握文法方面，用双侧脑区进行学习者要比仅用左半脑的学习者困难。也就是说，较年长的学习者可以具有学习新的外语词汇的能力，但是学习文法困难。
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阅读
对具有阅读困难的成年人(诵读困难者)进行的研究发现其负责声音解码的脑区有损伤。研究人员获得了在阅读时失读症患者和正常人大脑的图像。正常人专注于词汇声音结构时被激活的脑区，在患有失读症成人的大脑中却不能被启用。解读新的词汇，把生词转换成声音，以正确地读出该词的机制，在非失读症儿童的幼年期即可出现。而对具有阅读困难的儿童，这种机制却失效。当这些儿童看到一些词汇时，可以学习这些词汇，以后也能再认识它们，但是，在遇到新的词汇时，不能举一反三。在教授失读症儿童如何应用基本解码技术读词的过程中，可以用“最小词汇配对”法。显示一系列的词，它们相互之间的只有一个字母或图形的差别，儿童从短词开始，然后慢慢地让他们学习较长的词和更多的词，最后，他们能学会组合声音和词汇的概念，这是如何阅读的基本原理。
数学
学习数学时，脑的不同区域都参与作用。可能包括视觉部分的区域(纺锭状的脑区，它位于脑的下部)，负责词汇的区域(左脑区)和负责定量的区域(顶叶)。上述任何一个区域功能失效或它们之间信息不能协调，都会导致在学习数学时发生问题。
负责定量的脑区分系统是和负责语言的分系统分开的，它在婴儿即使只有四个月时就出现了。不用符号来教授数学，如蒙氏法，可以帮助那些把量和符号分系统连接有困难的儿童。正确的起动程序，如用物体作为数字的空间模拟，即使当儿童不能阅读时，在教授数学上也能获得成功。
□教育部副部长中国工程院院士韦钰 编译, http://www.100md.com
在过去的数十年中，我们在了解有关脑、它的解剖和生理的知识方面取得了显著的进展，而且，现在这种进展已经对教育的理论和实践产生了影响。1999年，经合组织的教育研究和革新中心(OECD-CERI)设立了“学习科学和脑的研究：对教育政策和实践可作的提示”这样一个项目。这个项目主要为了在脑科学和学习科学研究者之间架起一座桥梁，促进科学家、教育实践者和政策制定者之间的合作。他们之间的对话是十分重要的，它可以伴随着现代科学进展，促进对学习科学新的理解，鼓励有价值的的发现，改善教育决策与实践的知识背景。
这个项目包括了三次高水平的会议。第一次会议于2000年6月在纽约市的Sackler研究所举行。会议讨论了在“脑工作机理和幼儿期学习”方面的研究工作。第二次论坛“脑工作机理和青少年学习”于2001年2月在西班牙的Granada举行。2001年4月在日本东京举行了第三次论坛“脑工作机理和老年化过程中的学习”。
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本文给出第一次“脑工作机理和幼儿期学习”论坛有关的要点。关于该论坛的原始报道可以从网页(http：//www.oecd.org)下载。本文中涉及的姓名和页码也可参照在线的原文。
第一次论坛的要点涉及如下领域：
脑的可塑性
脑由许多处于不同部位，具有不同解剖结构和生理特性的神经系统组成。这些系统协同而形成了脑的高级认知功能，如语言和数学推理。
脑的结构并非生来就固定的。已经证明学习能促进脑发生永久性物理的改变，包括增加神经元间的联结(突触)数，促进血管的生长，供养脑区参与上述过程的细胞。
脑的阶段性
某些能力的习得集中于“敏感期”内。在敏感期中，负责该项学习过程的一个或一些脑的区域有可能被进行最有效的修改。
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在此敏感期以后，经受有关的教养或经历(实践)，学习仍然可以进行，但是脑将用不同的而且以接受能力较差的方式去处理信息。这种情况下，人可能更困难去掌握某种技能或不能熟练去掌握它。语言的习得(参见下面)是脑阶段性的典型例子。
根据是否存在敏感期，Greenough博士把学习分成经历期待型学习和经历决定型学习两类。经历期待型学习指为了使学习最有效，有关的经历必须在确定的时间段内发生；而经历决定型学习和经历发生的时间无关。
教育政策如能在是适当的时期中提供学习的机会，就能对所有儿童提供有效的学习过程。即使有些儿童生活在对学习不很有利的环境里，也会因此而得益。
早期认知
对婴儿的认知观察证明：在出生时婴儿就具有某些特定的知识和技能。正如前面所提到的，这些生而具有的脑的构造并不是不能改变的。在早年婴幼儿时期能使它发生显著的变化。
, http://www.100md.com
皮亚杰的心理学认为年幼的儿童不具有理解复杂或抽象现象的脑结构，如像和物理学或生物学有关的现象。但是对婴幼儿的研究表明：即使只有四个月的婴儿，已对某些知识领域出现了“高度抽象、作预计和可再生的模型”。它集中表现在如下四个知识领域：(Gopnik，P.9)
1.日常生理学：婴幼儿能发展对有关人行为的初步推测，并对人们作出相应的反应。
2.日常物理学：物件如何移动，物件如何相互作用是婴幼儿感兴趣的另一领域。
3.日常生物学：婴幼儿易被有生命的物体吸引，如像植物和动物，并能对它们不同的行为产生解释。
4.语言：学习一种语言是婴幼儿早期重要的活动。
Gopnik博士建议：早期婴幼儿的教育不必回避科学，应该进行科学教育，它正是婴幼儿感兴趣的中心。
, 百拇医药
情绪能力
研究表明情绪和认知同时存在于大脑之中，但是涉及了不同的脑区。情绪和认知两个过程之间发生的相互作用决定了各个人的行为。
情绪过程与脑的边缘系统有关，它是埋于大脑中心的一组结构系统。这些结构参与对适时情景作出情绪方面的评价，并组织身体作出适当的反应。这种能力对个人能否成功地融入社会是至关重要的。
情绪的过程是广泛存在的、自动的、无法因注意而去除的(脉冲型的)，因此在脑中情绪和认知部分之间均衡的协调对个人在社会交往的成功是重要的。科学上的成功同样不仅取决于认知能力,也取决于人们承受挫折和压力的能力，以及对任务的持续和专注能力，即实现自我控制的能力(一种情绪的技能)。
对低收入地区儿童的研究表明：他们在儿童时期具有的情绪能力，而不是他们的智商(IQ)，是他们以后生活中能否成功的最好预示，但是，正规的教育强调的是认知能力，忽略了“情绪脑”的重要性。
, 百拇医药
目前，对情绪脑的研究还处于初始阶段。随着对有关人格、特点神经基础知识的进一步了解，将能发展出新的培育情绪能力和自我控制的方法，以建立一个同时能提高认知能力和情绪能力的教育系统。
专门的学习过程
语言获取
这是一个复杂的过程，蕴涵着经历决定型和经历期待型的机理。
语义信息处理或接受新的词汇是经历决定型的。这类学习通常在大脑的双侧脑后区进行，和经历出现的时间无关。也可以说，人们可以用同样的方法学习新的词汇，不管他们是儿童还是成人。但是，学习文法的能力和敏感期有关(经历期待型)。当学习者的年龄小于13岁时，只有他的左半脑参与此类学习。但当学习者长大以后，在此类学习过程中，双侧脑区都会被激活。在掌握文法方面，用双侧脑区进行学习者要比仅用左半脑的学习者困难。也就是说，较年长的学习者可以具有学习新的外语词汇的能力，但是学习文法困难。
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阅读
对具有阅读困难的成年人(诵读困难者)进行的研究发现其负责声音解码的脑区有损伤。研究人员获得了在阅读时失读症患者和正常人大脑的图像。正常人专注于词汇声音结构时被激活的脑区，在患有失读症成人的大脑中却不能被启用。解读新的词汇，把生词转换成声音，以正确地读出该词的机制，在非失读症儿童的幼年期即可出现。而对具有阅读困难的儿童，这种机制却失效。当这些儿童看到一些词汇时，可以学习这些词汇，以后也能再认识它们，但是，在遇到新的词汇时，不能举一反三。在教授失读症儿童如何应用基本解码技术读词的过程中，可以用“最小词汇配对”法。显示一系列的词，它们相互之间的只有一个字母或图形的差别，儿童从短词开始，然后慢慢地让他们学习较长的词和更多的词，最后，他们能学会组合声音和词汇的概念，这是如何阅读的基本原理。
数学
学习数学时，脑的不同区域都参与作用。可能包括视觉部分的区域(纺锭状的脑区，它位于脑的下部)，负责词汇的区域(左脑区)和负责定量的区域(顶叶)。上述任何一个区域功能失效或它们之间信息不能协调，都会导致在学习数学时发生问题。
负责定量的脑区分系统是和负责语言的分系统分开的，它在婴儿即使只有四个月时就出现了。不用符号来教授数学，如蒙氏法，可以帮助那些把量和符号分系统连接有困难的儿童。正确的起动程序，如用物体作为数字的空间模拟，即使当儿童不能阅读时，在教授数学上也能获得成功。
□教育部副部长中国工程院院士韦钰 编译, http://www.100md.com