脑科学与青少年学习方法的新探索

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1、脑科学与青少年学习方法的新探索朱汉林脑科学研究对青少年心理发展的启示．*刘岩张帆王益文2人脑概观与左右脑功能差异问题(1)人脑概观人脑是一个复杂的物质巨系统。人脑容量约在1200～1500mi之间，体积约600cm3，表面积约有2200cmz，因而形成了众多的“沟”和“回”(图1)。人脑重量约在1350—15009之间，大约占体重的1／50—1／40(猿脑重量只占体重约1／500)。整个人脑可区分为以下几个主要部分：大脑两半球、小脑两半球间脑、中脑、脑桥(或桥脑)、延脑(或延髓)。中脑、脑桥和延脑又称为脑干。再往下是脊髓。所谓脑神经

2、系统即是指脑的各部分和脊髓组成的中枢神经系统，以及遍布全身的外周神经系统。统帅整个脑神经系统的便是在外观几乎覆盖全部人脑的发达的大脑两半球。大脑两半球的主要组成部分是大脑两半球皮质。形态结构上大脑皮质又区分为额叶、顶叶、颢叶(左右两侧)和枕叶。大脑皮质乃是脑神经元(图2)大量积聚的地方。总厚度只不过2—5ram的大脑皮质所拥有的神经元，占大脑两半球约200亿神经元的70％，即140亿左右。而整个人脑的神经元数高达1011(1000亿)数量级(±10)。此外还有对神经思维的神经元起支持和营养作用的胶质细胞，其数目比神经元还要大得多，故

3、而脑表面巨大而形成沟回。大脑皮质中神经元太量积聚却并非杂乱元章堆积在一起，而是按不同形状(主要有椎形、梭形和星形三种细胞，椎形细胞数量最大)有序地一般分6层排列。由此已足见脑组织，主要是大脑皮质结构的特殊复杂情况。但更复杂的还在于人脑中神经元和神经元之间的联系和信息沟通。首先，人脑上千亿神经元间有着错综复杂的神经联结，其结点称为“突触”。研究表明，平均每一个神经元大约有数千个突触联结，因此人脑的全部突触数目约达1015数量级。神经元间的信息传递即通过如此巨大数目的突触联结来实现。人脑结构如此复杂，其功能潜力也必定巨大。但巨大的人脑潜

4、力，特别是有可能形成人的才能的创造潜力，在实际生活中却往往未能得到相应发挥。因此，了解人脑，尽可能熟悉人脑活动规律，对于人们自觉并有效地开发自己的创造力将会大有助益。中枢，它主管人们的视-空知觉、形象记忆、模式识别、身体感受、情绪反应(．觉醒或梦境)，具有不连续性、弥散性、整体性、操作性和空间依赖性等特点。而如果将右脑的这些功能特点进一步加以概括，则无外乎三方面，即非言语、形象化和直觉化思维的神经中枢，它主管人们的视-空知觉、形象记忆、模式识别、身体感受、情绪反应(．觉醒或梦境)，具有不连续性、弥散性、整体性、操作性和空间依赖性等特

5、点。而如果将右脑的这些功能特点进一步加以概括，则无外乎三方面，即非言语、形象化和直觉化(图3)。这里我们将看到，右脑功能或右脑意识的这三大特点，正适于人们在创造性的活动中实现思维创新。科学与教育、青少年学习方法的新探索当代认知科学的研究表明：发明创造力=知识量×发散思维能力。科学家研究表明：左右脑协调运用，可提高学习效率5—10倍。教学中注意引导学生常用右脑，提高他们的形象思维能力，进而可提高发散思维能力。“他山之石，可以攻玉”，美国《数学杂志》(《MathematicsMagazine)))近些年来有一个新的栏目，名为：Proof

6、withoutWords(没有文字的证明)，其内容在教学中适当运用，笔者认为可提高学生对某些定理的较形象地理解与记忆，从而提高他们的形象思维能力。应当提及的是，当前国内外数学教学改革中，之所以比较重视“数形结合”的教学方法，就是因为这种方法符合当代认知科学的原理，能有效地开发学生的右脑，提高形象思维能力，进而促进与抽象思维协调发展，提高数学教学质量。与儿童相比，青少年的心理发展独具特色。一方面，认知发展突飞猛进：记忆力不断提高，辨证思维出现，抽象思维进一步完善；另一方面，青少年的情绪情感特点鲜明：极端性和波动性、冲动性和爆发性并存。

7、那么，在促进青少年心理健康发展的教育实践中，如何有效利用脑科学研究的成果呢?一、掌握大脑可塑性原则，积极推动智力发展青春期大脑发育的特点主要表现在以下方面：首先是脑重量和容量的增长。到青春发育前期(约12岁)，大脑的平均重量和容量已经接近成人水平；其次是大脑结构和机能的变化。到青春发育前期，大脑皮质的沟回组合已经完善、分明。再次，神经细胞不断复杂和完善。10岁左右枕颞叶皮层的神经元基本完成了髓鞘化，11一17岁完成大脑联络皮层的神经髓鞘化，以确保信息传递畅通、互不干扰；然而，18—26岁大脑前额叶新皮质的神经髓鞘化才能够完成，到20

8、—25岁以后，大脑才完全成熟uj。青少年的大脑正处于从不成熟到成熟的过渡阶段，其结构和功能的可塑性非常强。所谓可塑性，是指先天神经结构或功能具有一定的学习能力，能够随环境而改变。研究发现大脑的成熟是基因与环境交互作用的结果，大脑的结构