架起教育与发展神经科学之间的桥梁

王静梅+方莹

神经科学与教育的结合已成为一种国际趋势，教育神经科学、神经教育学等新学科方兴未艾。第二届早期儿童教育与发展神经科学国际研讨会于2015年5月26～27日在杭州举行。本次研讨会由浙江师范大学、浙江省社会科学重点研究基地儿童研究院、美国明尼苏达大学ICD、加拿大多伦多大学Jeckmen儿童研究所共同主办，浙江师范大学杭州幼儿师范学院承办。来自美国明尼苏达大学、北卡罗来纳大学、乔治梅森大学，英国伦敦大学，加拿大多伦多大学、麦吉尔大学，日本京都大学，中国香港大学、香港教育学院、中国科学院、浙江大学、华东师范大学等多所院校和科研机构的专家学者聚集杭州，参加了本次研讨会。本次研讨会的主旨是：架起早期儿童教育与发展神经科学研究之间的桥梁，主要内容为儿童认知与执行功能发展的脑机制、儿童说谎行为的发展神经机制、早期教育质量评估从研究到政策的转化、儿童创造性与探究性品质的培养、儿童的自我语言与学习、真人与卡通面孔阅读的脑发展功能、珠心算学习的脑机制、人机交互学习等。研讨会收到30余篇论文，确定其中的13篇为大会交流论文。

发展神经科学是当代儿童发展研究中最前沿、最具潜力的跨学科研究领域，也是国家“脑科学研究计划”的重要组成部分。早期儿童教育与发展神经科学双年国际研讨会自创办以来一直关注三大核心问题：（1）发展神经科学的重大发现对儿童教育的引领意义，重在探讨发展神经科学的基本发现、基本理论和基本原理是如何影响教育实践的。（2）发展神经科学研究对儿童教育适切性问题的启示，重在探讨如何增强发展神经科学研究对教育实践指导的适切性。（3）从教育情境中提炼发展神经科学研究问题。从某种意义上说，人类进化的过程也是人类学习的过程，进化中的学习与学习中的进化推动了人类的发展。在上述三大核心问题的引领下，本次研讨会形成了以下三大议题。

一、发展神经科学领域中的早期儿童发展研究

婴儿期的大脑具有高度可塑性，认知、个性与社会性飞速发展。早期生活经验与环境会如何对儿童的发展产生影响？Stephen 研究了社会经济地位对儿童发展影响的问题，他发现，在3岁以前，社会经济地位较低儿童的词汇累积量显著低于社会经济地位中、高等的儿童，而且社会经济地位较低的儿童成年后患心血管疾病的可能性远远大于社会经济地位较高的儿童。Stephen带领他的团队所做的一项纵向研究（1989～2011年）还发现，母亲在孕期经历的压力事件会对儿童的行为发展产生很大影响，14岁儿童的行为与母亲孕期经历的压力事件数量之间有显著关系：如果母亲在孕期只是经历3个及以下的压力事件，一般不会增加儿童罹患精神疾病的风险，但如果压力事件超过3个，则会显著增加儿童罹患精神疾病的风险。

早期生活经验与环境为什么会对儿童的发展产生影响呢？Lye认为主要是以下两种机制在起作用：（1）基因-环境交互作用机制，主要是环境影响了基因的表达。不良的基因表达有可能导致成年期的心血管疾病、肥胖、精神疾病、癌症等。（2）表观遗传学机制，是指不利的环境会改变基因的后天修正与表达，这些不利环境包括压力、吸毒、不良社会交往、环境毒素、吸烟、荷尔蒙异常以及营养不良等。

从出生开始，婴儿便从环境中不断获取信息。Shoji Itakura带领他的团队所做的系列研究表明，观察或交流学习能使婴儿更快速、有效地获取信息。比较真人与类人机器人作为学习对象时婴儿的表现发现，婴儿能够分别追随这两种学习对象的注视方向，但在真人条件下婴儿注视学习对象的表现更好，而且在真人条件下有更多的婴儿可以正确预测物体出现的位置；婴儿自然偏好人类注视，而非类人机器人注视。那么，婴儿可以通过类人机器人进行学习吗？Shoji Itakura给出的是肯定的答案。但他指出，婴儿通过类人机器人进行学习的关键是言语信息，即与没有言语信息的类人机器人相比，会发出言语信息的类人机器人吸引婴儿注视的时间更长，学习的效果也更好。

除了真实世界，人类与虚拟世界的互动正在不断增多，卡通片已成为儿童日常生活中不可或缺的伙伴。关于儿童对卡通片的注意与加工问题，例如对卡通片中核心人物面孔的注意与加工问题引起了研究者的兴趣。秦金亮、卢英俊的团队报告了有关卡通与真人面孔认知的神经机制研究。研究者要求大班儿童被试与成人被试对四类刺激材料（卡通面孔、真人面孔、卡通非面孔与真实非面孔）进行面孔与非面孔的判断，结果表明：（1） 在行为数量上，刺激来源（卡通/真实）与刺激类型（面孔/非面孔）的主效应显著，而且儿童与成人的加工优势具有一致性。（2）儿童与成人在早期编码阶段对于面孔加工的强度均显著高于对于非面孔加工的强度。（3） 在早期编码阶段，儿童对于卡通面孔的加工强度要显著低于真人面孔，而到了晚期则是对卡通面孔的加工强度要显著高于真人面孔；成人的表现则与儿童相反。

杜一平的研究发现，神经分裂症患者存在感觉门控缺陷情况。例如在喧闹环境中，神经分裂症患者难以获取有用信息。这种缺陷多在童年期和20多岁时出现。感觉门控缺陷若在童年期出现，那个体发展成为神经分裂症患者的可能性就比较大。杜一平认为，该缺陷与抑制性神经元功能障碍有关，表现为相关脑区，如海马、丘脑、前额叶，在以音频为刺激源的感觉门控任务中有更大程度的被激活。

二、早期儿童教育实践领域研究

执行功能包含以目标为导向的思维、情感、行动等。Philip David Zelazo认为，在日常生活中，执行功能提供了形成学习、创造和适应不同环境等能力的基础，并且对于有效学习非常重要（如注意力、记忆力、控制冲动、保持动机、抑制情绪等）。执行功能的发展有“敏感期”吗？研究者认为，在人的毕生发展中，执行功能在童年期和青年期迅速发展，逐步达到峰值，但在35岁之后会出现下滑趋势。研究认为，执行功能的发展有机会窗口，主要在3～6岁阶段，因此，在这一阶段，对儿童的习惯养成等，进行早期干预的效果比较明显。那么，如何通过训练提高儿童的执行功能呢？明尼苏达大学的Stephanie Carlson在Zelazo研究的基础上，探索了促进执行功能发展的若干有效策略，例如使用语言，尤其是个体的自我言语；又如，开展一些适宜的传统经典游戏、假装游戏、头脑风暴等。

早期儿童的创造力被定义为在活动或游戏中体现出的能自主选择、有好奇心和想象力、愿意进行探索与调查、创造出一些新的东西等的品质。Esmé Glauert以“创意小小科学家（Creative Little Scientists Project）”项目为例，指出早期科学教育对儿童发展意义重大。在大自然中进行观察和思考是儿童的天性，儿童早期对科学的学习有利于培养其对待科学的积极态度，促进其对科学知识的理解，而早期科学语言的运用则有利于儿童后期科学概念的发展。源自不同国家的案例表明，儿童具有惊人的观察能力、思考能力、想象能力和合作反思能力。因此，Glauert认为，为了培养儿童的创造力，在早期科学教育中，教师应该给予儿童充分的时间和空间，让他进行观察；教师可以通过提问的方法，给予儿童适宜的帮助与支持；教师应当给予儿童及时的反馈与恰当的评价；教师需要对儿童的行为进行持续的观察记录。

自我言语是一种自我导向的语言，多指儿童不针对特定听众的自言自语。Adam Winsler认为自我言语对儿童的自我管理或执行功能发展具有重要作用。通过不断重复的自我言语，儿童的认知和行为能力会不断发展，并且对儿童未来的发展有显著预测作用。Winsler指出，教师和家长应当在这方面为儿童提供适宜的帮助。首先，成人要与儿童共同参与一些有趣的、有意义的、具有适当挑战性的活动，并与儿童分享共同的经验。其次，自我言语的发展必须考虑儿童的发展水平，将儿童置于最近发展区，并通过不断调整任务要求，或者合理调整成人的指导，来促进儿童自我言语的发展。在指导过程中，成人需要创设舒适的支持性环境，将策略用口语化的方式表达出来，以引导儿童自己提出问题。当儿童能够自己开展任务时，成人要适时降低控制水平。

教育研究成果会如何影响教育政策的制定？浙江师范大学与美国北卡罗来纳大学开展了相关的合作研究。Margaret Burchinal重点分析了美国早期教育的历史以及各阶段的早期教育研究成果对教育政策的影响，并就早期教育质量是否存在最低“质量门槛”进行了大量研究。他带领自己的研究团队利用《幼儿学习环境评价量表-修订版（ECERS-R）》《课堂互动评估系统（CLASS）》与《教师行为评价量表 （TBRS）》，调查了美国多个早期教育项目中儿童的语言、阅读、数学、社会技能以及行为问题方面的发展情况。研究发现，儿童的语言与阅读技能发展方面存在门槛效应，“质量门槛”可能对教学支持、儿童语言与阅读技能、班级组织、儿童管理与社会技能等有影响。李克建报告了利用中美合作研究成果《中国托幼机构教育质量评价量表》和《中国3～6岁儿童发展量表》，对中国幼儿园教育质量与儿童发展的相关性进行研究的一些结果。研究发现，国内样本幼儿园的教育质量的平均水平不高。进一步分析发现，儿童的语言、数学和社会认知发展均分别与“教学与互动”存在显著相关，而“教学条件”则与儿童发展不存在显著相关。这与美国及其他国家的一些类似研究结果相一致。

三、早期儿童教育实践与发展神经科学研究之间的转化

儿童说谎研究是浙江师范大学与加拿大多伦多大学近10年来持续开展的一项战略合作研究项目。傅根跃与KangLee通过合作研究探讨了儿童说谎系列问题。

儿童为什么会说谎？研究者认为，其实这是儿童在自我保护，或者有策略地使自己受益。儿童说谎有很多种类型，比如3岁开始出现白谎，5岁开始出现奉承说谎，8岁开始出现因谦虚说谎，9岁开始出现蓝谎、利己说谎，等等。

早期儿童说谎有没有显著且稳定的非言语指标呢？研究者认为至少目前仍没有发现。通常人们认为儿童说谎时会拒绝与人眼神交流，但这并非是一项稳定的指标。儿童对说谎的道德理解、儿童的个人特质（比如智力、气质和性别）以及家庭特征（比如家庭收入、受教育水平、宗教信仰），均不能预测他们的说谎行为。不过，研究者也发现，儿童具有的心理理论与执行功能这两大认知能力能预测他的利己说谎行为，且与说谎行为存在显著正相关。另外，与成人说谎一样，儿童说谎同样会耗费大量神经资源。

为了让儿童保持诚信，成人应该采取哪些措施呢？KangLee发现，体罚是最不可取的，而承诺、树立榜样以及讲述正面的道德故事均是比较有效的方法，道德讨论与讲述负面的道德故事则效果不大。

早期儿童说谎研究的未来方向可能是基于不同文化与社会背景的说谎研究，另外，还有使用红外脑成像技术（functional Nearinfrared Spectroscopy， fNIRS）揭示说谎前后大脑变化的研究，使用自动言语分析技术（Automated linguistic analyses）分析说谎言语的研究，使用自动面孔编码系统（Automated Facial Action Coding System，FACS）分析面孔微变化的说谎研究，等等。儿童说谎研究意义非常重大，除了对父母教养与道德教育具有启示作用外，还可以为儿童保护以及儿童作证的可靠性提供实证证据。

发展神经科学与早期教育的关系及其相互转化已成为当前学界讨论的热门话题。各国纷纷推出关于神经科学或脑科学与教育的研究计划，也积极关注脑科学与教育科学整合的人才培养，并建立了相关的学术组织，出版了相关的学术刊物。儿童发展认知神经科学、幼儿神经教育学是浙江师范大学杭州幼儿师范学院学科建设国际化战略的具体举措，早期儿童教育与发展神经科学国际研讨会是该院搭建的一个长期性的国际学术交流平台。在研讨会期间，合作共同体就中英美加建立跨学科联合儿童研究机构进行了进一步的磋商，中加双方还举行了“中国-加拿大人类发展联合实验室（Sino-Canada Laboratories for Human Development）”的揭牌仪式，以共同推进双方在早期儿童教育与发展神经科学领域的深度合作。