透视脑科学与教育研究中的“神经神话”*

●李烨叶明

透视脑科学与教育研究中的“神经神话”*

●李烨叶明

脑科学的研究成果对于教育科学和教育实践的发展具有深远意义，但在解释和应用脑科学的研究成果时，出现了许多偏差或歪曲，即“神经神话”。作为一种社会现象，“神经神话”不仅具有多方面的来源和传播渠道，其形成原因也非常复杂，主要与对脑科学研究成果的非科学还原和实证教育研究文化的影响有关。“神经神话”对于脑科学与教育研究的进步，教育政策制定以及教育实践的开展一方面具有负面的影响，但在特定的历史时期又具有其积极的意义，“神经神话”已成为脑科学与教育研究中一个必将长期存在且难以解决的问题。

脑科学;神经神话；教育研究

近年来，脑科学和教育科学均取得了前所未有的巨大进步，教育者、政策制定者以及公众的教育观念在此基础上发生了深刻的变化，国际社会也同时掀起了探讨脑科学与教育之间关系的浪潮，脑科学与教育研究已成为当今最为活跃的一大新兴研究领域。然而，在解释和应用脑科学研究成果时，出现了许多偏差或歪曲，“神经神话”逐渐走进人们的生活。本文试图初步分析“神经神话”的来源和其产生的原因，探讨“神经神话”所产生的社会影响，以期对我国脑科学与教育研究能有所启示。

一、脑科学与教育研究中的“神经神话”

目前，教育研究仍然处于众多教育范式并存的前科学阶段，它还没能产生像其他科学研究那样能积累起来的知识，还不能很好的为教育实践和政策制定提供有用的依据[1]，由此，人们总是希望能有一种科学理论作为指导原则，以促进教育实践的开展和教育政策的制定。随着脑科学的日益进展，人们对大脑结构和功能的认识越来越深入，对人类的学习本质和发展规律也随之而有了更深刻的理解，基于“脑”的教育研究成为教育研究者、政策制定者等关注的焦点。然而，在解释和应用脑科学的研究成果时，也随之出现了许多简化、夸大或歪曲科学事实的现象，如“丰富环境刺激促进学习”，“左右脑功能的分工”等，许多学者对这些论断提出了质疑，并认为目前的脑科学还不足以对其提供足够的证据和解释。

Bruer曾对当时广为流传的三种“神经神话”论断进行了分析和驳斥。当时的许多人认为婴儿时期大脑突触数量快速增加并超出成人水平，而在随后又经过突触修剪减少到成人水平，因此，在儿童发展的过程中存在一个“关键期”，在这一“关键期”内，应给儿童提供丰富的、具有多种刺激的学习环境，否则，儿童将永远丧失这一重要的学习机会。Bruer通过深入研究当时神经科学的研究现状，指出突触数量增加对于人的能力和行为的出现是必要的，但它不能完全说明这些技能是如何不断完善的，反映大脑成熟和变化的其他形式的现象也有助于说明人类技能的发展；神经科学研究大多针对视觉、触觉、运动和工作记忆等能力，但这些能力并非儿童在学校所获得的，这并不能说明这些能力的出现如何与学校学习或文化传承的知识和技能有关；我们并不知道文化传承的知识系统(如阅读、算术)是否存在关键期，关于复杂环境影响的研究也不能为我们试图回答教育的根本问题提供任何指导。[2]

Bruer针对“神经神话”所提出的一系列较为激进的批评，在脑科学与教育研究领域产生了相当深刻的影响，促使人们更加谨慎的思考心智、脑与教育之间的关系，尽管如此，目前这些论断仍然见诸于各种政府报告、媒体报道和学术论文之中，“神经神话”已成为脑科学与教育研究中一个必将长期存在且难以解决的问题。

二、“神经神话”的来源

“神经神话”作为一种社会现象，其来源是多方面的。

首先，职业科学家在解释脑科学的研究成果时并不总是小心谨慎。Bruer发现，许多职业科学家并没有呈现数据以表明所观察到的大脑变化如何与更容易、更高效、更持久的学习行为相关，他们仅在论文的结论部分推测该研究可能产生的实际应用，但这些缺乏科学依据的研究结论却被媒体、政策制定者等引用，这些关于实际应用的推测往往能引起公众的兴趣，而非该研究的具体结果。[3]

其次，教育研究者和实践者自身在解释和应用脑科学研究成果时也很容易作出缺乏严谨性的推论。目前，各种基于脑的课程计划正在学校中逐步开展，一些课程将学生分成“左脑学习者”和“右脑学习者”，另一些课程则建议将学生的学习风格分成视觉偏好、听觉偏好和动觉偏好，还有一些课程则提倡通过做一些简单的身体运动以整合大脑的各个区域，进而促进学生的学习。[4]这些课程的基本理念大都建立在一些与该课程无直接关系的脑科学研究基础之上，或是对脑科学的研究成果进行简单的还原，而其科学性、有效性却较少得到评估。

再次，政策制定者对于脑科学成果的应用价值也过度热忱，此外，大众传媒对脑科学研究成果的报道也往往存在来源、解释和推论上的错误，许多报纸、杂志、专业期刊大肆吹捧或歪曲这些研究成果的应用价值，为“神经神话”提供了非常广泛的传播路径。

三、“神经神话”产生的原因

(一）对脑科学研究结论的非科学还原

综观各种“神经神话”论断可以发现,“神经神活”的产生与人们将神经层次的论述与行为层次的论述进行简单一一对应的倾向有着很大程度的关系。例如，Hardiman试图将脑科学的研究成果与学习维度模型联系起来，在阐述“获得和整合知识”这一维度时，Hardiman提到，“学习通过神经联结的增长而得以发生，沿神经细胞的电位传导通路被激活，以及突触释放化学物质都将加强神经联结，因此‘路径被激活’过程进行得越频繁，学习任务或记忆过程将越自动化，因此，学生越频繁的重复一项学习任务，神经联结就越牢固。”之后，Hardiman提出了关于这一学习维度的最佳实践策略，例如，让学生重复学习任务以使该任务在记忆中得到保持，在学习活动中整合艺术、音乐和运动以激活大脑的多个区域，从而促进学习。[5]在这一案例中，涉及到大脑活动与练习之间的关系，尽管目前也有研究表明练习能改变大脑的结构和功能，如已发现被试在接受工作记忆练习后不仅其工作记忆能力得到了提高，而且其与工作记忆相关的脑区的活动水平也发生了变化，[6][7]但目前的脑科学研究还不能确定大脑活动与练习之间的具体关系，尚不清楚突触可塑性与皮层可塑性之间的关系，以及大脑皮层如何进行信息处理等，[8]也还不能为学校的教育活动提供神经层次上的评测，可以说，Hardiman在脑科学与教育实践之间所建立的这一联系是朴素的，缺乏较为科学可靠的依据。

正如Byrnes和Stanovich所提到的，科学还原是一个分析水平上的法则和理论概念如何能与另—个更基本的科学分析水平之上的法则和概念相对应的过程，为了要经过科学还原而使脑科学的专业词汇能与心理学的词汇相互对应，必须使这些词汇处在同等的经验水平之上。[9][10]脑科学与教育是—个包括多种实验范式、涉及从分子生物水平到行为水平的广阔领域，每一研究水平都具有特定的研究对象、研究方法和专业词汇等。然而，目前的脑科学与教育研究还处在发展的初期，还未形成自己特有的方法论原则，即使是关于脑科学是否能对教育产生影响，以及怎样将脑科学的研究成果运用到教育实践中等问题，各学者的看法也不尽相同，这使得在作跨研究水平的分析、解释或还原时，很容易作出相互混淆的推论。

Davis从分析哲学的视角来看待目前的脑科学与教育研究，认为目前神经科学对学习本质的认识犯了许多分类学的错误，大脑内部发生的变化与由人赋予意义的“学习”、“记忆”等存在本体论上的不同，学习中包含了比个体内部事件或过程更多的东西，如社会、文化和自然环境等因素，但脑科学对于学习的观点明显地将其限制到个体学习者内部。[11]许多“神经神话”论断倾向于将含有各种社会文化因素在内的论述经过非科学还原等同于神经层次上的论述，而忽视了脑科学只能为理解包括学习在内的各种社会现象提供生物学领域的解释，而不能取代涉及社会文化因素在内的解释。

（二）实证教育研究文化的影响

由于以往的教育研究不能很好的作为教育决策和教育实践的稳固基础，因此，许多学者积极提倡实证教育(Evidence-Based Education)，然而，目前的实证教育研究实际上仍面临一些问题，Slavin认为，任何教育计划都可以找到能支持其所包含的教育原则的科学研究，因此，可以说几乎所有的教育计划都是以科学研究为基础的，但是基于科学研究的教育计划却不一定总是有效的[12]。另外，为评估教学干预手段所开展的随机干预实验非常困难，需要大量的经费，并且研究者必须研究影响课程和教学法中各种变化的因素[13]，实证教育研究很难建立可重复的、严密的评估范式，因此，很难判定一个取得成功的教育计划在多大程度上与其科学研究基础相关。如前所述，许多基于脑的课程计划都能找到有一定关联程度的脑科学研究作为其基本原则，但这些课程的有效性在多大程度上与其脑科学研究基础相关值得人反思。例如，Hardiman采用学习维度模型，在六年之内使1350名学生的学业成就得到了提高，之后，Hardiman将这—模型与脑科学研究成果联系在一起，并提出了许多最佳教育实践策略。学生学业成就的提高在多大程度上与这一学习维度模型相关，脑科学研究成果又在多大程度上与这一模型相关?目前的实证教育和脑科学研究水平决定了这一问题是很难回答的，但这篇文章的读者，如果缺乏相应的科学素养，则很可能作出错误的判断，认为正是由于其具有脑科学的理论基础才取得了教学改革的成就。可以说，实证教育研究文化极大的影响着人们的教育观念和政策制定者的公共决策，但在另一方面，实证教育研究文化也在一定程度上催生了“神经神话”。

三、“神经神话”的社会影响

（一）“神经神话”的负面影响

“神经神话”对脑科学研究成果过于简化或歪曲，使教育者、政策制定者和公众等不能科学、准确地理解人的学习本质和发展规律，许多学者认为，应揭穿“神经神话”，以防止其所可能产生的负面影响。Goswami认为，“神经神话”的盛行掩蔽了认知神经科学与教育在许多领域已经建立起联系这一巨大进步。[14]Stem认为这其中的一个危险是，将脑科学的研究成果应用到教育中的这一努力将由于盲目的激起公众和决策制定者的期望而受到抑制，更大的危险是人们将忽视在教育、科学心理学、信息技术等领域开展经验研究的重要性。[15]Bruer认为，我们对脑的强烈兴趣使我们忽视和低估了行为科学对于开展教育实践和政策制定的重要性。[16]不仅如此，“神经神话”极大的影响着教育实践和公共决策，对脑子科学研究成果的不合理利用具有潜在的危险性。例如，关于丰富环境刺激与儿童发展的关系，神经科学家基本上不清楚在青春期之前的经验如何影响突触修剪的时序变化及其影响程度，有许多研究表明基因和机体内部发育程序共同控制了早期突触发生，另一些研究表明突触形成的速度和突触密度不受刺激量的影响，还有一些研究表明给予儿童适量的训练并不能引起突触的增加，并且其行为表现也不一定比未给予训练的儿童成绩好。[17]脑科学对这一问题一直未能有较为明确的答案，但与此相关的“神经神话”却建议应为儿童提供具有丰富环境刺激的学习和生活环境，但这一做法是否对儿童的健康发展有益值得思考。

（二）“神经神话”的积极意义

尽管“神经神话”极大阻碍着人们对人类学习本质和发展规律的认识，并且可能产生许多负面的社会影响，但在特定历史时期，“神经神话”在一定程度上仍具有其积极意义。首先，“神经神话”对于实证教育研究文化在一定程度上起到了积极的推动作用。由于传统行为研究方法具有其局限性，以往针对人类学习本质和发展规律所提出的许多心理模型或教学实践模型存在较大的争论，而脑科学对人类学习本质和发展规律的认识具有更多的实证依据和较为合理的科学研究基础，因此，许多教育研究者对脑科学研究充满浓厚的兴趣，期望通过寻找基于“脑”的实证，使教育研究更具有科学性，反映出传统教育研究已经开始向实证教育研究方向迈出了艰难的第一步。其次，“神经神话”能促使神经科学家反思他们对大脑的发展规律知道什么和不知道什么[18]，有助于他们评估神经成像技术及神经科学研究的优点和局限[19]。再次，“神经神话”极大的影响着政策制定者的决策观念，反映出决策者已经开始将自己的决策更多的建立在经验证据而非一时流行的观点或思潮之上。此外，在公众教育观念的变革，科学素养的提高，以及社会各界对脑科学与教育研究在经费与社会舆论的支持等方面，“神经神话”也在一定程度上起到了积极的促进作用。因此，深入探讨这些与“神经神话”相关的上述问题，探索合适的脑科学与教育研究发展路径具有深远的理论意义和现实意义。

[1]（美）理查德·沙沃森,丽萨·汤著.曹晓南、程宝燕等译.教育的科学研究[M].北京:教育科学出版社,2006,5-61.

[2][16]John T.Bruer.Education and the brain：A bridge too far．Educational Researcher,1997，6(8)：4-16．

[3]John T.Bruer．Avoiding the pediatrician’s error：How neuroscientists can help educators (and themselves)．Nature，2002，5：1031-1033．

[4][14]Usha Goswami．Neuroscience and education：From research to practice？ Nature Review Neuroscience，2006，7：406-413．

[5]Mariale M．Hardiman．Connecting brain research with dimensions of learning．Educational Leadership，2001，November 52-56．

[6]Pernille J Olesen，Helena Westerberg， Torkel Klingberg．Increased prefrontaland parietalactivity after training of working memory．Nature Neuroscience，2004,7(1)： 75-79．

[7]Helena Westerberg，Torkel Klingberg．Changes in corticalactivity after training of working memory-a single-subject analysis.Physiology&Behavior，2007，92：186-192．

[8]Dean V． Buonomano． Corticalplasticity:From Synapses to maps．Annu．Rev．Neurosci， 1998 21：149-186．

[9]James p．Byrnes，Nathan A．Fox．The educational relevance of research in cognitive neuroscience．Educational Psychology review，1998，10(3)：297-337．

[10]Keith E．Stanovich．Cognitive neuroscience and educational psychology： What season is it?Educational Psychology Review，1998，10(4)：419-426．

[11]Andrew Davis．The credentials of brain-based learning．Journal of Philosophy of Education，2004，38(1)：21-35．

[12]Robert E．Slavin．Evidence-based educational policies:Transforming educational practice and rsearch．Educational Researcher.2002.31：15-21．

[13]Bhattacharje．Can randomized trials answer the question of what works?Science， 2005，307：1861-1863．[15]Stem E．Pedagogy meets neuroscience．Science，2005，310：745．[17]John T．Bruer．Neural connections：Some you use,some you lose．Phi Delta Kappan， 1999，81(4)：264-277．

[18]Bruer,J．The brain and child development:Time for some critical thinking．Public Health Reports，1998 113：388-397．

[19]Judy Willis，M．D．Building a bridge from neuroscience to the c1assroom．Phi Delta Kappan，2008 February 424-427．

*本文系江苏省教育科学“十一五”规划项目“学习科学（Neuroeducation)研究”（项目编号：B-a/2008/01/001)的研究成果之一。

李 烨/东南大学学习科学研究中心硕士生 叶 明/东南大学学习科学研究中心教授

(责任编辑:刘吉林)