大脑学习的原理.doc

大脑学习的原理张 慧 盛群力 译人类只有科学地认识脑，才能科学地开发脑。脑作为自然界最复杂的系统，它的思维、认知、精神等高级功能所独具的深刻内涵，使得揭示脑的奥秘成为现代科学面临的巨大挑战。人们在惊叹大脑复杂的结构和功能的同时，越来约深刻地认识到大脑的重要性。近年来，随着多学科多层面的脑科学研究的发展，越来越多的脑科学成果相继涌现，并对教育产生了新的启示。原则一，大脑是一个复杂的适应性系统也许大脑最大的特点就是它能同时在多种水平上、运用多种方式来发挥作用的能力。这就是为什么我们用两条原则来讨论这方面特征的一个原因。（“大脑是一个平行处理器”和“学习需要整个生理机制介入”）。在整个系统与外界环境交互作用和交换信息的同时，思想、情感、想象、身体素质和整个生理机制也在同时并交互地发生作用。而且，大脑作为一个整体系统有许多自然的特性，当我们孤立地看待大脑的时候，这些特性是不能被识别和理解的。对教育的启示：教育必须与学习者复杂、多面的特性相适应。教师应该运用多种策略和技术来激活学生的大脑。没有一种方法和技术能够涵盖所有的可能的变量。好的教学能从多个角度激发学习者的经验，使其脑机能的各个方面都能得到发展。此外，任何影响我们生理机能的因素都会影响我们的学习能力。压力的调节、营养、锻炼、娱乐以及关于健康的其它方面共同作用于学习过程。例如，一天之中学生应喝六到八杯水大脑才能正常的与水化合。学校开始上课的时间也是一个需要考虑的非常重要的因素，尤其是处于青春期的学生其生理特点决定了他们很难早早入睡，所以上课时间是早上七点或八点学生通常是睡眠不足。原则二，大脑是一个社会脑人类出生后的头一年或头两年内，是大脑适应性最强、最敏感、最容易接受新事物的时期。随着接受性极强的大脑与早期环境和人际关系的交互作用，人才逐渐得到塑造。维果茨基曾经提出知识的社会建构观。正是通过这种与他人的能动的交往，治疗才能发挥作用。显而易见，在我们的一生中，我们的大脑会随着与他人的交往而发生变化，因此，每个人都应被视为庞大社会系统不可分割的一部分。的确，对自己的认同依赖于建立团体和寻求归属感。因此，学习受人们“发现自我”的社会关系特性的深刻影响。对教育的启示：人是社会的动物。教育应该鼓励学生与他人的交往，为学生创造与他人交往的机会。学生在交往中不断的发现自己、塑造自己、提升自己原则三，对意义的探求是一种天然的趋向一般来说，探求意义是指领悟自身的经验。这是一种与生俱来的本能，也是大脑最基本的功能。我们领悟自身经验的方式是随着时间变化而变化的，其主要推动力是人的生活本身。探求意义的核心是目的和价值驱动。马斯洛对人的需要层次曾作过精辟阐述。包括这样的基本问题：“我是谁”和“我从哪里来”。对意义的的探求包括生理的需要和安全的需要，人际关系和认同感、以及探索如何发挥自身的潜力和实现自我。对教育的启示：给学生提供稳定、熟悉的学习环境，这也是课堂行为规范要求的一部分。与此同时，提供给学生能够满足他们好奇心和求知欲的事物。课堂教学应该是能够引起学生的兴趣和富有意义的教学，并且给学生提供多种选择的机会。教学越是接近于现实生活，其效果会更好。大部分用于教授天才学生的创造性的方法应该运用到所有学生的身上。原则四，通过“范式”来探求意义“范式”包括了图式和分类，这既有后天习得的，也有先天带来的。大脑在搜寻和对新异刺激作出反应的同时，会自动记录熟悉的刺激。因此，在某种程度上看，大脑是既具有科学家的品质，也有艺术家气韵，力图能洞悉和理解范式并且表达出自身独特的、创造性的范式。大脑会抵制无意义的东西对它产生影响。无意义信息是指与学习者领会掌握东西所不相关的孤立零散信息。所以，有效的教育必须给学习者形成自己理解范式的机会。对教育的启示：有效的教育必须提供学习者形成自己理解范式的机会。学习者总是以不同的方式来形成范式或者感知和创造意义。我们不能阻止他们但可以影响他们的方向。像问题解决和批判性思维一样，做白日梦也是形成范式的一种方法。“把时间完全放在任务上”不一定就能获得适当的范式，因为学生有可能人在集中于繁忙的工作而“大脑”却不知跑到什么地方去了。要使教学真正有效，学习者必须能够创造出有意义并且个人化的范式来，主题教学、整合课程和情景教学正是体现了这一点。原则五，情感是形成范式的关键学习受情感和思想倾向的影响，它们包括期望、个人偏爱、自尊和社会交往的需要。思想和情感彼此相互影响，不能分离。在不同的情感状态下会有不同的意义，“隐喻”就是一例。一些教训或生活经历的情感影响在那些具体事件发生很长时间后可能还会有持续影响。因此，适当的情感氛围是良好的教育不可缺少的。对教育的启示：教师要理解与学生后继学习密切相关或决定后继学习的情感和态度。学生从老师和行政人员得到的支持信念又会进一步影响他们的学习。例如，就像每天的课堂教学会影响学生的学习一样，每天在大厅或自助餐厅遇到学生同他们交流也会影响学生的学习。这些偶然的相遇影响学生关于教师或行政人员对他们支持和尊重程度的信念，而这些反过来又会影响他们的学习。原则六，大脑是整体和部分同时进行感知和创造的虽然许多事实都证明了“左脑右脑”的差别，但那不是事实的全部。对一个健康的人来说，每一个活动，从艺术活、计算机操作、销售到清算帐目都是大脑两个半球的相互作用。“两脑”说提示我们：大脑在把信息还原成部分的同时，还会整体地进行感知。优良的培训和教育方案都已经注意到了这一点，从一开始就引入整体的学习任务或观点。对教育的启示：好的教学有必要使学生逐渐建立理解并形成技巧，因为学习是不断积累和发展的。词汇及其用法只有与真实的体验结合起来才能被很好的理解和掌握。同样的，方程式和科学原则也只有在真实的情景中才能被很好的理解和掌握。原则七，学习既要聚焦中心，又要关注外围信息大脑不但吸收直接感知到的信息，而且直接吸收焦点注意之外的信息。实际上，大脑对于教学和传播中发生的大范围感知情会有所反应。外围感知是非常有用的，甚至反应我们内部态度和信念的无意识的信号对学生也有强有力的影响。对教育的启示：教育者能够而且也应该对教育环境的所有方面都加以关注。艺术展示应该经常的变化以此来反映学习焦点的变化。音乐的运用作为一种提高和影响信息更加自然获得的一种方式也变得很重要。教师应通过自身的热情、训练和示范来激发学生的兴趣和热情，因此，那些无意识的信号与所学知识的重要性和价值有着某种恰当的联系。实际上，学生生活的每个方面，包括团体、家庭和科技都会对他们的学习产生影响。原则八，学习中的有意识加工和无意识加工同样重要意识的一个方面是知晓。我们的大部分学习都是无意识的，此时经验和感觉都是在意识水平以下进行加工的。这就意味着我们的大部分理解并不一定发生在课堂之中，而是发生在数小时、数周或数月之后。同时它也意味着教育工作者应该对它们所教的东西条理化、系统化，从而促进学生对经验的后续无意识加工。实际上，这包括设计教学情境、整合反思与元认知活动，从而帮助学习者对思想、技能和经验进行创造性地精细加工。教学在很大程度上要在如何帮助学习者把不可视的东西变成可视的东西上下功夫。对教育的启示：好的教育要给学生提供充足的理解和思考的机会，在我们实际的教学中，大部分用于教学和学习的努力都白白浪费了，因为学生没有充分的对信息进行加工，而我们也没有给予他们时间对信息进行充分地思考。原则九，大脑至少有两种组织记忆的方式虽然有许多记忆的模型，但是能为教育工作者提供良好平台的是由OKeefe和Nadel提出的分类记忆和场记忆。他们提出认为，大脑有一套回忆不太相关信息的系统（分类系统，来自“分类学”）。这些系统由奖励和惩罚来引发。另外，大脑还有一套空间记忆系统，它不需要复诵就会立即回忆起经验。正是这个系统登录你昨晚用餐的细节。大脑的这一记忆系统总是在忙碌不停地工作，精力充沛且被新异事物所激励。因而，大脑从生理上来说完全有能力来储存复杂的经验。正是结合了两种记忆方法，有意义学习才能发生。因此，组织和储存有意义信息及其无意义信息的范式是不同的。对教育的启示：有时候记忆是非常重要和有用的，如记忆乘法表。然而，一般来讲，太专注记忆的教学不利于学习的迁移并且有可能干扰理解的后继发展。教育者如果忽视学习者的个别差异和偏爱的学习风格，那么将会抑止其大脑的有效机能。原则十，学习就是发展发展的途径是各种各样的。一方面，大脑具有“可塑性”，就是说它的牢固的“配线”由人们所拥有的经验来塑造；另一方面，儿童又有预先确定的发展顺序，包括创造为未来学习所必须的一些基本“硬件”条件。这就是应该在儿童生活的早期让他们接触语言和艺术的道理。最后，在很多方面，人类的发展是无限的，学习的能力也是不可估量的。在人的整个一生中，神经细胞能够持续不断地产生新的连接。对教育的启示：儿童生活的早期，大脑具有很强的可塑性，这时也是一个重要的施教机会，一旦错过了这个时候，再加以施教则会事倍功半，所以教育应适时施教。但是同时我们也要记住适时施教应以遵循儿童身心发展的规律为前提。鉴于人类发展的无限性和学习能力的不可估量性，倡导终身学习又是可行的。原则十一，复杂学习由于挑战而提高，由于威胁而抑制当环境中具有适当的挑战，鼓励学生承担一定的风险，大脑才能产生最佳的学习，即最大程度地产生联接。然而，当感觉到有威胁时，大脑将处于抑制状态，它会变得迟钝并回复以简单的态度和程序。这就是我们为什么必须创造和维持一个低威胁、高挑战的宽松环境的理由。然而，低威胁并不简单地等同于“松松垮垮”，感觉到威胁的本质要素就是无助感和疲惫感，偶然的压力和焦虑是不可避免的，也是真正学习所需要的。原因是真正的学习涉及到变化，这些变化导致自身的重组。这种学习是具有内在压力的，与教师的技能或是否提供支持关系不大。对教育的启示：为学生创造一个思考和承担风险的安全的环境，宽松的环境是高效学习的关键。失败或者低分的威胁抑制而不是促进学习。原则十二，每个人大脑都是独一无二的。我们都有一套相同而又有差异的系统。这些差异有些是遗传天赋带来的，而有些则是不同经历和不同环境的结果，这些差异通过不同的学习风格，不同的才能和智力等等而表现出来。一个非常重要的推论就是：一方面，每一个学生都是各有特点的，另一方面，教育要做到因材施教。因此，多元智力和多样品性才是人真正的特