脑科学及素质教育

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1、脑科学与素质教育第三次全国教育工作会议关于全面实施素质教育的决定，在我国教育发展中具有重大历史意义。为了使素质教育得到当代脑科学的坚实基础，本文就近年实行素质教育中存在的四个理论和实践问题，试图以当代脑科学新理论成果给予新的解释。这四个问题是：（1）心理素质包括智力、能力和智力潜能等的科学内涵：传统教育以考试成绩作为判断学生水平和教育质量的主要标准。推行素质教育不再仅以考试成绩作为判断标准，那么什么是衡量学生水平和教学质量的标准呢？这实质上是智力、能力、智力潜能的科学内涵及其客观测评的认知神经科学问题。（2）

2、创造能力的实质：素质教育的重要目标之一是培养学生的创造能力，什么是创造能力，怎样才能培养学生的创造能力？教育家们从教育实践中总结出许多宝贵经验，如从培养形象思维、发散思维的途径以及形象思维与抽思维的综合运用等。然而，创造能力的脑科学基础和深层心理机制仍无确切答案。（3）个体差异：因才施教是教育学的理想教育原则。教育家们凭籍多年教学经验很快会对学生的天赋和潜能做出判断。那么是否存在一种客观的科学手段对个体差异进行更为可靠的科学测评呢？（4）儿童早期智力开发：儿童早期大脑可塑性最大，早期脑发育的好坏对其一生发展具

3、有重大意义，因此，教育必须抓住脑发育关键期充分塑造大脑。脑科学能否监测儿童脑发育关键期，成为当前急需解决的问题。探讨这四个问题之前，让我们简短回顾一下与教育相关的脑科学发展历程。俄罗斯生理学家巴甫洛夫及其同事对狗分泌唾液的食物条件反射研究35年，形成了高级神经活动学说。50年代初，苏联采取政府行为推行其理论，改造教育学。1938年出版的美国心理学家斯金纳专著，总结了大白鼠按杠杆学习行为的食物强化规律（操作条件反射的强化时间表），到50年代末在美国用于教育，形成了程序教学与教学机的应用研究。这两项对教育产生过影

4、响的脑科学成果，基于行为的宏观研究，未能直接揭露脑功能的物质基础，所以不可能引出教育的突破性进展；但经典条件反射的规律和操作条件反射研究提供的强化规律都对教育产生了积极影响。60年代脑科学的两大发展，即两半球功能一侧化现象和脑发育关键期以及可塑性现象，至今对教育仍发生一定影响。虽然他们给教育发展以新的启示，但这些都是脑机制中的一些现象，不可能赋予教育发展以新的策略。只有以当代认知神经科学的理论与技术对其进行更深入的研究，揭露这些现象的实质，才能成为素质教育的脑科学基石。我们首先从两半球分工问题谈起，因为它流传

5、得相当广泛，应当从科学上有个明确交待。一、思维活动的大脑两半球分工说之始末1861年Broca医生在运动性失语症病人尸检中，发现脑左半球下额回受损，后来左半球这一区就称为语言运动区。然而关于大脑两半球功能一侧化的理论问题，却是100年后由美国的Sperry，Gazzaniga等学者所提出。1961年，年轻的脑外科医生Gazzaniga在Sperry领导下，对Bogen医生手术的裂脑病人进行神经心理检查，病人对右侧视野的刺激物能正确说出名称，而对左侧视野刺激物只能做出反应，却说不出名称。这使他们得到两半球认知风

6、格不同的观点，并于1962年发表左右脑分工之说的论文。然而他们通过大量病例研究发现，脑两半球认知分工现象因人而异。所以Gazzaniga1995年回顾说：“70年代就发现右半球偏好图形刺激的现象，只有当被试实际触摸或摆弄图形或搭积木时，其优势效应才会表现出来；如果改成样本匹配，则右半球优势效应就消失了。试图确定右脑半球在心理活动中可能具有一些独特性是很困难的。裂脑人每一半球具有不同认知风格，这种观点在脑科学界没有流行很久，但却长久地流传在大众之中。关于左右半球的看法不久就不再被普遍接受。”（注：Gazzarn

7、igaM.主编沈政等译：《认知神经科学》，MIT出版社1995年，上海教育出版社1998年。）由此可见，左右脑分工之说是由Sperry和Gazzaniga等人提出的，也是Gazzaniga自己否定的。从动物系统发生中考察脑的左右分化，发现昆虫和大量软体动物的头节已经形成了左右对称性结构。因为这可以有效地判定食物或危险出现的方位和距离，并有利于身体平衡的维持。所有脊椎动物的脑都有左右两半球之分，但不是所有左右脑的动物，都能进行抽象思维和形象思维。由此可见，大脑两半球之分化与形象思维和抽象思维没有直接因果关系。人

8、脑左右半球的生态意义仍然主要是维系感知觉与运动功能的精确性。由于人类语言功能十分复杂，包括感觉、知觉、运动、注意、记忆等多种成分，所以语言功能和利手现象一并出现了优势半球的分化。一般而言，利右手者左半球优势，利左手者右半球优势。但这种优势不是绝对一成不变的，非优势半球也具有语言功能，正如利右手者左手并非废物，仍有同右手相似的一切功能。如果右手受伤，其优势可以转移至左手（如写字、用筷子等）。有人善用右