腦發育狀況與早教的關係

對於我們來說，嬰幼兒的世界既熟悉又陌生，幼小的生命與成熟的個體之間既密切相連又如此不同。嬰幼兒期，生命如此柔弱，卻充滿神奇。認識嬰幼兒如何發展自身、如何探索世界，這是人類科學的使命，更是人類尋找自汝回歸自我的選擇。　　腦毫無疑問是人體最精巧、最高效的活性結構，我們的所感所記、所知所想都離不開腦的調節。長久以來，探索與揭示腦的奧秘一直是人類的一個美好夢想，但是由於腦結構與功能的極度複雜性，直到20世紀60年代尤其是90年代以來，腦科學研究才出現了突飛猛進的發展，人類對神經系統的發展有了更全面的認識，對學習和記憶等認知功能的腦機制有了更深入的理解。認知神經科學的發展正深刻地改變著人類對腦的認識，引發了醫學、教育乃至整個人類生活領域與生存狀態的根本性變革。　　在早期教育領域，腦科學與早期教育的關係也受到了極大的關注，教育工作者期望藉助腦科學研究成果來塑造教育的理念，確立在腦科學的研究啟示下形成更有效的教與學的策略等等。在應用和轉化腦科學研究成果的過程中，取得了一定的成果。然而，在把大腦發育及其工作機制的研究成果迅速轉化成為早期教養的依據和信條的過程中，也出現了一些偏差和誤解。腦科學的發展如此迅速，以至於在過去的二十多年裡，我們不斷地重構腦的發育特點及其工作機制，可見探索道路並非一帆風順。因此，在把腦科學成果轉化為學前教育實踐指導時，需要充分考慮兩者之間的差距，在轉化過程中保持審慎的態度，盡量避免對神經科學研究成果應用的簡單化及對某些腦科學事實誇大等傾向。　　以下首先介紹近年來與早期兒童發展(尤其是嬰幼兒期發展)密切相關的腦科學研究成果，然後對腦科學在早期教育應用中的一些認識偏誤進行分析，以期為我們正確認識腦科學與學前教育的關係提供一些有益啟示。　　20年前，人們還在為當時能夠測量到一系列關於腦的量化數據而興奮不已，而今天，隨著科技的進步，我們對基因和環境如何相互作用共同影響腦的成熟的認識，得到了飛速的發展，其中關注的焦點之一是腦的發展速率及特點。　　出生時，嬰幼兒大腦已經擁有數量龐大的神經元(1OOO億到2000億)，其數量遠遠超出了畢生所需要的神經元數量。在嬰幼兒期及其後的發展過程中，那些沒有與其他神經元取得聯結的神經元會逐漸淘汰和消亡，從而使得生命早期誕生的神經元中大約一半在尚未行使特定功能之前就消亡了。神經細胞消亡的現象，在大腦的不同區域，其速度和程度有所不同。　　神經元聯結(即突觸聯結)的數量也呈現同樣的變化規律。出生時，突觸的數量與成人相比較少，但是2個月後，神經元的突觸密度呈幾何級數增長，至1O個月達到高峰，超過成人，然後開始下降，到lO歲左右穩定在成人水平。出生時，大量多餘的大腦細胞及其聯結在整個發育過程中根據它們是否被激活或是否能找到可以進行神經支配的目標區而被選擇性地消除。神經元及其聯結在生命早期蓬勃發展至某一臨界點後數量開始急劇下降的現象，可以比作一個正在建設中的建築物，設計師建造了許多超出需要的房間和走廊，不久以後，又將其中的一半拆除了。　　從生理的意義來看，腦發育似乎存在一個關鍵期，這個關鍵期包括兩部分內容：高效突觸的選擇保留和多餘神經細胞與突觸的清除兩個過程。舉例而言，同一條信息，要到達某一點的話，在專門化而較少岔路的通道之下，就能更快地到達目的地，也就是說，突觸數量的減少實際上是實現了腦發展，是使腦更加高效的必要過程。應該說，對嬰幼兒來說，突觸的增加和突觸的修剪具有同等重要的意義，大量的、沒有得到實際應用的突觸並不能使智慧得到與之相應的提升，相反，適當的修剪才有利於提升智慧水平。　　從經驗的角度來看，這些現象似乎為嬰幼兒期大腦的可塑性以及經驗在塑造嬰幼兒神經系統中所扮演的重要角色提供了最為有力的證據。大腦超額產生的大量神經元和神經突觸為各種可能文化和條件下嬰幼兒適應環境提供了可能性。當然，任何人類個體都不可能有如此種類繁多的經驗，所以個體還有許多神經聯結未被開發。因此，最經常被刺激的神經元和突觸繼續發揮功能，另外那些留存下來、但不經常受到刺激的神經元會逐漸失去其突觸(這個過程被稱作突觸的修剪)，以備將來彌補大腦損傷或支持大腦新的技能的形成。因此，大腦早期發展潛在的含義是，在生命早期，大腦的發展並不單純是成熟程序的展開，而是生物因素和早期經驗兩者結合的產物。　　從進化的角度看，「用進廢退」的格言對神經細胞及其聯結同樣也是適用的。依循這一原則，經常使用的神經細胞及其聯結得以留存，而不被使用的則難逃刪減的命運，神經系統的塑造主要通過經驗的選擇性削減來實現。這個過程是神經系統發展中的必然調整，是人類漫長生命歷程中必經的現象。突觸的修剪，就像一個果農為了增強果樹生命力而修剪多餘的樹枝。大腦發展在一定意義上也是通過去除多餘的神經元來增強其適應環境的能力。隨著嬰幼兒有關現實世界經驗的增加，那些沒有與其他神經元相互連接的神經元就會變得多餘。他們最終會逐漸消失，這種消失換來的是神經系統運行效率的提升和文化適應能力的增強。在此，腦似乎成為一個中介，外界經驗作用於腦，在腦的不同區域輕輕烙下印記，而腦又將各種經驗轉換為人類適應環境的各種能力。　　從早期教育實踐的角度來看，隨著新的知識技術轉化為公共消費的趨勢愈演愈烈，腦科學研究成果也被迅速演化為早期教育實踐中的重要論斷。比如「腦發育的關鍵期」論斷、豐富環境刺激加快突觸生長，促進腦發育的論斷等等。以後者為例，該論斷認為突觸越多，突觸被修剪或消除的越少，神經活動的潛力就越大，兒童將來的學習就越好，腦力就越強，以後的成就越大。　　因此，要多對嬰幼兒說話，給他們更多的閱讀或音樂等刺激，以促進嬰幼兒神經快速發育，減少突觸消除，使兒童更聰明。如果這些都是真的，那的確令人歡欣鼓舞。然而，越來越多的資料顯示，支持這些論斷的神經科學證據顯然並不充分，比如，目前並沒有足夠的證據表明有更高的腦代謝或更多突觸的人更聰明，而且某些疾病患者的腦突觸密度異常高，其智力水平不一定高。　　或許人們意識不到，但是我們確確實實已在某種程度上為腦科學披上了神化的外衣。人們在對科學實驗進行解釋的時候往往傾向於過多詮釋——引用相關研究的事實，然後賦予意義，實際上其意義遠遠超出了原始研究數據所證明的事實。我們應該意識到，人們對腦的運行機制以及突觸的發展變化對教育的意義尚了解不多，目前的研究成果尚未揭示出突觸的變化究竟以何種方式支持學習。換言之，從腦科學的研究成果到可以實施的早期教育方案之間仍然存在著鴻溝，兩者之間的關係是一種非直接的聯繫。如何充分利用已有的研究成果，根據兒童發展規律和特點更好地促進其發展，是擺在教育理論工作者面前的重要課題。　　我們當以科學嚴謹的態度對待腦科學的研究成果，實踐中不能忽視腦科學研究成果對教育的啟示作用，同時也應避免神化腦科學的傾向。
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