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神经科学知识在教育中的迷思与解蔽

2021-07-30武志峰

苏州大学学报(教育科学版) 2021年3期
关键词:神经大脑教育

武志峰

(华东师范大学 课程与教学研究所,上海 200062)

自从美国宣称1990—2000年为“大脑的十年”,并将神经科学提升为国家发展战略以来,神经科学一直备受各领域的关注,教育领域概莫能外。随着神经科学研究成果逐渐渗透教育领域,教育神经科学作为二者的综合性交叉学科,开始重视神经科学知识在教育中的科学应用。虽然,人们对神经科学知识在教育中应用的研究兴趣日趋增长,但受限于人类大脑结构的复杂性以及神经科学研究成果转化迁移至课堂环境的难度,神经科学知识融入教学实践的努力目前仍存在较大的阻滞。[1][2][3]与此同时,当前许多媒体和学术出版物缺乏对神经科学研究发现之正确性的鉴别能力,常在没有考究或质疑其真实性的情况下进行接纳与传播。这导致教育界对神经科学知识多有误解,即本文所指的神经科学知识在教育中的迷思问题。有见及此,笔者尝试对教育中神经迷思的起源、现状及缘由进行剖析,在诠释与纠偏的基础上,深入探讨对其的解蔽之径,以希冀为神经科学知识的教学实践转化带来些许反思。

一、教育中神经迷思的起源与盛行

大脑是人类学习的器官,其功能与结构一直是教育界关注的焦点。多项多模态神经影像技术研究发现,许多被称为“依赖大脑学习”的方法其实是神经迷思。[4]在当前教育领域,神经迷思已变成为神经科学知识教学实践转化中的重大问题,极有可能影响教师的教育抉择,从而实施未经科学论证的课堂教学。一般认为,当教育实践者缺乏对大脑的全面了解而不加审视地接纳神经科学发现时,极易受到神经迷思的误导。

(一)神经迷思的内涵与起源

20世纪80年代,神经外科医生Alan Crockard首次提出“神经迷思”(Neuromyth)这一术语,并用于特指医学文化中关于大脑的伪科学概念。[5]2002年,经济合作与发展组织(OECD)将其重新定义为,因曲解、误读或错误引用大脑及其功能信息而产生的迷思观念,并以此为教育或其他领域使用大脑研究成果提供依据与理由。[6]作为关于大脑功能的流行性说法,神经迷思通常出现在基于大脑的教学实践中[7];由于在科学上未经证实,其常包含大量的错误信息。

虽然神经迷思是关于大脑如何参与学习的错误断言,但其主要源于神经科学的原始发现,并在演化过程中逐渐走向悖论。神经迷思的缔造者通常对原始研究缺乏敬畏感,为了达到宣传或营利目的,其惯于通过“过度包装”和借用权威话语来制造“玄谜”或断章取义。[8]正如Pasquinelli所说,神经迷思产生于对实验结果的不准确解释。[9]作为神经科学发现的曲解和过度概括化观念,神经迷思早已成为神经科学领域的热点议题。因其在教育中根深蒂固且常被视为理所当然,神经迷思影响着神经科学的自身发展及其在教育教学中的应用。

(二)教育中盛行的迷思观念

伴随教育研究者对神经科学应用的兴趣渐长,教育实践者运用神经迷思的相关文献也日趋增多。梳理已有神经迷思调查研究发现,在各国教育领域,无论是学前、中小学还是大学教师均普遍持有不同程度的迷思观念(表1)。

表1 各国教师普遍持有的十项神经迷思观念

许多跨国(地区)调查研究发现,无论学科领域和教学水平如何,一线教师常无法正确识别神经迷思与科学事实。在英国与荷兰,教育教学中有60%以上的神经迷思(比例)相近,且两国中小学教师所持有的错误观念无显著差异。[10]在拉丁美洲(阿根廷、智利和秘鲁),许多教师对神经科学存有严重误解;如90%以上的教师认为,VAK学习风格有益于学习效果的提升。[11]与欧亚其他国家相似,土耳其也有79%的中小学教师认可大脑半球优势有助于解释个体差异,并试图通过健脑方式来改善学生左右脑功能。[12]希腊97%的教师则相信充满刺激的环境可改善学前儿童的大脑。[13]而西班牙82%的教师较为认同读写能力与运动感知技能有关。[14]除此之外,我国华东地区(上海、山东、江苏以及浙江)有50%以上的教师同样认可与学习方式、大脑使用率以及左右脑优势等有关的神经迷思。[15]

一系列神经迷思的调查显示,虽然各国教师对神经科学普遍存有浓厚兴趣,但其主要以无意识、未甄别以及无循证的方式获取,并不确定如何将其转化为有效的教学实践。这些研究证实了国际教育系统中广泛盛行着各种迷思观念,神经科学在教师专业知识结构上较为匮乏,各国教师的神经科学素养整体偏低、亟待提升。

二、教育中神经迷思的诠释与纠偏

神经科学在反复实验中不断进步。在此过程中,神经科学发现不免留有纠正先前科学结果的痕迹,这便为神经迷思的产生提供了契机。虽然神经迷思中的某些错误信息已被科学的演进历程所推翻,但事实证明,它仍顽固地存在于客观世界,并通过各种媒介传播至公众的脑海之中。由此,神经迷思不可豁免地错误解释了人类大脑的学习机制。根据OECD对大脑流行性假说的系统综述,教育中最为典型的神经迷思有五种:“10%的大脑使用率”“大脑学习的关键期”“左右脑半球优势”“VAK学习风格”以及“多元智能模型”。在一定程度上,这些神经迷思有利于教育的多样化发展;但绝大多数情况下,其也会让教师迷失教学方向而产生不良后果,因此应予以诠释与纠偏。

(一)迷思1:10%的大脑使用率

“人类只使用了10%的大脑”是最常见的神经迷思之一。[16]追根溯源,该悖论最初产生于对Albert Einstein大脑开发事例的错误引用。[17]20世纪30年代,一项关于大脑的早期研究支持了这一观念。Karl Lashley在用电击探索大脑激活区时发现,大脑的许多区域对电击没有反应。由此便得出,未激活大脑区域为“沉默大脑(没有功能)”的论断。现在看来,对大脑功能的不确定性解释是这一神经迷思生成的主要缘由。多模态神经影像技术的应用,使精准描述大脑功能区域成为可能。实际上,人类的每种感知觉对应一个或几个功能区域。如视觉区域用于接收眼睛感知信息,听觉区域用于接收耳朵等感知信息,还有几个大脑区域与语言的产生和理解有关。通常情况下,神经科学家研究大脑时会对指定区域进行单独描述。而了解其功能区域的教师很可能会认为大脑功能按区划分,且与描绘大脑局部活动的静态图像相互照应。但事实并非如此,大脑活动的初级区域其实常被次级区域所包围。如来自受试者记忆的信息在大脑初级区域中循环以识别对象,而来自语言次级区域的语义信息开始起作用,因此被试可以快速命名所看到的对象。由此可见,对大脑区域部分碎片式的描述会对其工作原理造成误解。

此外,该神经迷思还基于这样一个事实,即10%的大脑由神经元组成,而剩下的90%为胶质细胞。胶质神经元的灰、白质比例为“10%大脑使用率”的错误观念提供了解剖学证据,而关乎人类心智未使用潜能的超心理学也与此有关。但目前而言,已有神经科学尚未证实存在待开发的大脑区域。即使在睡眠期间,大脑也没有一个区域完全处于静息状态。类似地,经历严重脑损伤患者大脑的每个区域也仍显示着特定功能。[18]虽然90%的大脑由胶质细胞组成,但这并不意味着其对人类脑活动没有贡献。有证据表明,胶质细胞滋养着神经元并极有可能有助于信息处理。[19]实质上,人类大脑的使用远不止10%,只有大脑功能区域紧密相连并发挥整体效用,才能使原始进化而来的灵长类大脑能够适应现代复杂性世界。从生理上讲,进化不允许浪费,大脑同其他器官一样,甚至比其他器官还要受自然选择的影响。

(二)迷思2:大脑学习的关键期

“关键期”最早可追溯至Konrad Lorenz的“印刻现象”研究,即新孵化的雏鸟会在出生后的短时间内学会依附首次看到的活动物体,并将其印刻为自己的母亲,随后将丧失这种认母行为能力。Konrad Lorenz认为,如果没有利用好生物学的“时间之窗”,那么将永久错过学习的机会。而后,指向关键期的神经科学研究主要集中在动物视觉系统之上。[20]如对小猫视觉剥夺的研究发现,如果在出生后的前3个月内拒绝视觉刺激,小猫神经回路的联结会退化以致失明。由此而产生的神经悖论是:“必须给0—3岁儿童足够多的教育刺激强化学习能力,以为其后续人生发展轨迹奠定基础。”[21]许多非专业人士认为,如果一个孩子没有完全彻底地接触到各种刺激,在后续生活中,也不会恢复早年失去的这些能力。但应注意的是,关于动物视觉剥夺的数据并非单一或始终保持一致。有研究表明,视力恢复可能取决于剥夺时间长短及其剥夺后的环境。换句话说,重要的是刺激的平衡与相对时间,而不是关键期内增加或丰富刺激。[22]随着神经科学的进步,人们正极力澄清“0—3岁是大脑学习关键期”这一迷思问题。

虽然,以往研究证实了“关键期”的存在。但近些年来,神经科学指出,在印刻现象和视觉系统上,对早期动物产生的不良影响可在后期恢复,学习的关键期可通过行为干预进行延迟或逆转。[23]Goswami曾言:“几乎没有认知能力会在幼年早期丧失,即使经过一段时间的环境剥夺,学习仍然可能发生。”[24]同样,一些研究者认为,从“可逆转”视角看,谈论敏感期似乎比关键期更为准确。敏感期是某一特定生物事件最可能发生的时限范围,在这一时限范围内,大脑特别容易接受经验影响并促进大脑结构与功能的发展。[25]与关键期不同,敏感期不否定特定生物标记时限对学习的重要性,但对实际技能而言也并非必需。由大脑可塑性可知,人脑发育可分为经验期待式和经验依赖式两种类型。前者是早期遗传倾向引起的突触生成,后者是生活中复杂环境刺激下的突触变化。与此对应,经验期待式学习(如语法学习),被认为在生命敏感期时限内使相关经验发生最好。而经验依赖式学习(如词汇学习)因学习经验不受年龄或时间限制,这种学习形式可在人的生命周期得到改善。迄今为止,几乎还没有神经科学研究支持“幼年是学习的黄金时间”[26],从已收集与感觉发育(婴儿视觉和听觉发育)有关证据[27]看,在正规教育环境中,阅读、写作与计算能力的敏感期是否存在尚不可知。相反,有研究表明,成功改善儿童学习的教育干预必须注意儿童的体征需求,干预类型以及时机把握。[28]

(三)迷思3:左右脑半球优势

另一个常见的神经误区是“学习过程中左右脑存在独立优势”。这种“个体思考可分为左脑型和右脑型”的神经迷思主要源于对偏侧性研究的妄断。该脑半球对立学说肇始于首项神经生理学研究,将智力分为了批判分析能力和综合创造能力。19世纪,神经生理学的主要学说之一就是将智力类别与左右脑半球关联。追溯神经生理学史不免发现,强调裂脑患者信息处理异常的研究是该误解产生的根源。切除胼胝体(连接两个半球的结构)的裂脑患者可以处理不同类型信息被误读为大脑半球功能特异化表现。[29]Singh和O’Boyle指出,大脑并非由两个独立运作的半球组成,左右脑的不同认知特性非常融合,它们之间很少引起处理冲突。[30]如创造性思维常被认为是右脑优势,实则需要两半球特性相互作用。大脑左右半球通过胼胝体相互联系,并非独立运作,有创造力的个体会同时使用两个半球来设计解决问题的方案。

受左右脑半球优势影响,人们通常简单认为大脑两侧半球加工相互分离——左脑思考型人群“擅长”逻辑或语言性思维以及对事实的记忆,而右脑思考型人群“擅长”对空间和模式化信息的处理。大脑作为一个高度集成的系统,两半球差异虽然确实存在,但大脑功能应该作为一个整体来考虑。神经影像学研究已经阐明了这一问题,虽然大脑成像描绘了特定任务的高、低激活区域,但思考涉及大脑两侧协调的相互连接,而不是分为左、右脑思考,两个半球是同时交互运作,并且总在参与所有的认知任务。从目前研究来看,很少有大脑左右半球单独工作的任务,如识别人脸和产生语音是由特定脑半球控制,但多数任务还需两个半球协作完成。因此,神经科学家一直呼吁神经科学界对大脑功能的解释重点应从模块化转向互动。正如Hellige恳求:“学习了这么多关于大脑半球差异的知识……现在是时候把大脑重新组装起来了。”[31]Walsh和Pascual-Leone也同样总结道:“人类大脑功能和行为最好的解释是基于大脑结构间的功能性联结,而不是大脑结构特定功能的定位。”[32]

(四)迷思4:VAK学习风格

持有学习风格观念的教师通常主张,教学应该根据学生的学习偏好或擅长方式进行,以便学生更有效地获取知识与技能。自20世纪70年代起,这一神经迷思可能已经成为教育领域的自明之理。因为这意味着,只要教授方式符合学生学习风格,每位学习者都可以学好,甚至一样好。受此影响,教育界一贯充斥着VAK学习风格的多感官模型。根据该模型,学生会使用视觉(Visual)、听觉(Auditory)和触觉(Kinesthetic)三种感官来接受讯息、获得经验。视觉型学习者通过图表、图片等吸引眼球的信息学习效果更好,听觉型学习者喜欢倾听声音来获得知识,动觉型学习者则在实际操作中的学习会更加有效。VAK学习风格模型的内隐假设是,由于大脑皮层的不同区域在视觉、听觉和感觉处理过程中发挥着不同的作用,学习者应该根据大脑中哪个区域运作最好,来选择用哪种感觉形式学习知识与技能。基于此,当学生喜欢的学习方式不是很明确时,一些学校和机构通常会在课堂上给学生贴标签。

目前为止,尚无证据表明基于VAK学习风格的课堂教学具有育人优势。Howard-Jones指出,无论是神经科学还是其他科学,都没有发现支持分类学习的感官模式和认知风格。[33]相反,受控实验研究结果更多强调大脑互联性和多感官体验。为强调感官体验的跨模态性质,Kayser曾写道:“大脑用耳朵和双手看,用眼睛听。”[34]作为灵长类动物,人类主要是视觉信息处理者。即使是先天失明的儿童,他们学习盲文的大脑区域也不存在于运动区而存在于视觉皮质中,即视力正常儿童学习书面语言的区域。Wright[35]也指出,我们日常神经反应之间是相互联系的:吃东西不仅需要味觉,还需要嗅觉、触觉、听觉和视觉。学习一门语言除了需要记忆、情感、意志、思维和想象之外,还需要视觉、听觉和动觉的协调运用。强调大脑功能的连通而非分离对教育更具有重要意义。功能磁共振成像研究已支持多感官教学,一致性信息的双峰处理具有超加性效应(如,同时看到和听到相同信息比一次看到和一次听到的要好)。

(五)迷思5:多元智能模型

在多元智能问题上,虽然Gardner理论并没有得到专家的一致认同,但该迷思观念在教学中是显而易见的,不同智力的观点早已得到强化。教师们似乎常将这一理论解释为根据每个学生的智力类型选择不同的教学方法。有研究表明,不同技能之间存在许多共享和重叠的大脑处理路径,这是反驳该悖论的最佳论据。[36]高度进化大脑的互联性影响着多元智能模型的正当推广。1993年,Gardner曾将人类的认知能力分为七种类型:逻辑数学、语言、人际关系、空间、音乐、运动和内省。早在2 500年前,Plato就建议均衡课程应包括以下六个科目:逻辑、修辞学、算术、几何天文学、音乐和体育;除此之外,对于哲人王还建议冥想。显然Gardner的多元智能模型可追溯至Plato的哲学思想。尽管该智能模型由来已久,但这并不意味着人类大脑的认知能力完全指向这些类型。每一种智能都需要感官的信息处理、记忆与表达等。更确切地说,该模型只是证明了大脑进行分工的方式与我们从外部看到的分工完全不同。

人类大脑的认知行为不是多元智能的独立效用,而是一般智力的多重应用。在一些神经影像学研究中,前额皮质和其他区域的活动显示,将人类大脑的多元智能称为一般智力似乎更合适。毫无疑问,个体主体特异性能力存在较大的差异,而这种不同能力间的普遍关联常被概念化为一般智力(或通用智能)。一般智力的存在不仅表明相同大脑模块可能涉及许多不同能力,而且它们功能连通至关重要。事实上,未来十年认知神经科学研究的主要方向将是功能连通性映射,即功能模块如何传输信息,包括解剖学、生物化学、生物电学、节奏性、同步性等。最近一项研究正沿着这些方向寻找证据,试图证明一般智力的存在。Duncan等人在空间和语言智商测试中发现,在成人受试者的额叶皮层存在一种共通性大脑参与。[37]针对语言、逻辑、数学和记忆的20项神经影像学研究元分析进一步表明,其涉及相同的额叶皮质区域。[38]Waterhouse认为,如果人类大脑区域相互连通,那么多元智能似乎不太可能独立。[39]

三、教育中神经迷思的形成与扩散

洞悉教育领域中的神经迷思,不仅需要追溯其形成缘由,更需要挖掘其扩散因素。科学界对神经迷思形成与扩散的基本担忧主要表现在:首先,正如其他伪科学一样,由于具有一定科学基础,且通常对日常问题能进行直观、友好的解释;因此对公众而言,神经迷思往往具有很强的吸引力。其次,神经迷思在教育群体中的传播风险很高,很有可能在正式或非正式教学中影响学习者认知。最后,当神经迷思被学校采纳时,极易引起财政资源与基础设施的滥用,从而导致大量时间与精力浪费在缺乏事实依据的教学之中。

(一)神经迷思的形成路径

神经迷思主要是在神经科学知识从实验室向学校流通中形成(图1)[40]。一是一些科学假说的产物,这些假说可能在一段时间内有事实依据支撑,但会随着新证据的出现而被予以纠正。二是对科学事实的曲解,其主要源于对科学结果的过度简化。三是对实验结果的误读,即对科学事实的错误认知。在特定文化条件支撑下,神经迷思一般是在对正确信息(有一定事实依据)过分解读或简化的循进过程中生成。当大众媒体试图传播神经科学知识,却有意或无意地曲解科学事实时,就会助长神经迷思的传播;而学校工作者(校长和教师),极易在误读这些神经悖论时对教学变革产生负面影响。

图1 神经迷思的形成路径

除非神经科学突破学界领域并传至普通大众,否则神经迷思将会持久留存并很难驱除。根据Goswami的观点[41],神经迷思的形成可解释为教育者和神经科学家之间沟通不足,缺乏专业人士或组织弥补教育和神经科学间的学科鸿沟,这使得两学科领域的信息传输过程变得复杂化。由于教育和神经科学的专业背景和术语体系差异,尽管教育者对神经科学成果很感兴趣,但真正将其应用于课程与教学实践并非易事。神经科学家主要从事研究复杂的结构与系统,并不擅长与整个社会沟通交流,而教育者则缺乏科学依据对神经科学主张进行批判性评估。由此,造成研究成果准确移至课堂实践极为困难,这是学术文化差异的体现,也是神经迷思可能发生在任何沟通阶段的关键因素。

此外,神经迷思的形成在一定程度上还与人的认知偏见有关。人类认知倾向往往满足于快速、精炼甚至明确的解释。当认知冲突发生时,人们常惯于寻求简单明了的新信息以证实自己持有的信仰观念,即所谓的“证实偏见”。[42]在教育或其他公众领域,神经迷思很容易受到一些证据和概念的佑护,这种佑护主要在于概念的复杂性和证据的隐秘性。简言之,促使神经迷思生成的部分潜在机制主要是基于经验的直觉感知。首先,人类渴望简单易明的答案,且很容易相信貌似合理的解决方案。其次,人类偏爱关注并记忆支持自己假设的信息而非反对信息。最后,人类还习惯把因果关系误以为成相关性。

(二)神经迷思的扩散因素

在过去“大脑的十年”里,科学界对搭建神经科学与教育间的桥梁极为重视。这也促使连接神经科学和教育的研究团队、专业期刊以及学术研讨会议的创设。然而,科学界也有明确共识,将神经科学实验室的研究成果直接应用于真实的课堂情境还为时过早,神经科学并没有准备好直接为课程与教学提供决策信息,其中最主要的障碍在于大众媒体对神经迷思的扩散。

在Pasquinelli看来,大众媒体对神经科学发现的报道存在三大缺陷[9]:一是对如何获得结果和生成大脑影像相关信息的遗漏;二是对耸人听闻或哗众取宠信息的传播;三是具有提供不相关信息的倾向。科学家和媒体间存在理解信息与概念的偏差屡见不鲜,科学家们一致认为媒体报道中所谓的研究过于简单,望文生义甚至不准确。媒体常在研究结果尚未得到证实前就公之于众,提供不相关信息的倾向尤为明显。由此,在大众媒体对科学发现过度简化、猜测时,科学结论变得模糊化,从而显得神经科学成果在教育实践中应用容易,促进了神经迷思的扩散。

另外,当媒体报道中的伪科学信息被证明无效时,神经迷思仍有可能继续扩散,它可独立于虚无或低效用价值而存在。由于在应用要求的推动下,教育实践者青睐使用比较复杂的科学术语来表述需要解决的问题,但事实上,这些问题仅仅受到神经科学的简单启发而已。同样,基于大脑的商业项目呈指数级增长并在学校中得到普及,这也是神经迷思在教育领域扩散的重要因素。

四、教育中神经迷思的甄别与规避

教育工作者期待运用神经科学研究成果解决教育面临的育人难题,并在神经科学知识的指导下能够开展有效教学。然而,在解释和普及神经科学成果时,媒体对神经科学事实的夸诞,造成教育界产生了严重的迷思问题。课堂教学中广泛存在迷思观念,是由于教师缺乏神经科学素养而无法利用批判性思维方式体认神经科学知识。因此,为有效甄别和规避此类问题,亟需从教师专业发展入手,提升当代教师对神经科学信息的识别能力。

(一)重构教师学科教学知识

教师作为专业人员,胜任极具复杂性的育人工作,需以掌握不同时代的学科教学知识为前提。自20世纪80年代,Shulman针对美国教师教育体制缺乏认证而提出“学科教学知识”概念以来,PCK成了教师专业化发展的核心知识。因其具有本体性、默会性、动态性、整合性以及情境性等特点,其在教师专业发展中发挥了重要作用。从动态视角出发,知识的整合与重构是学科教学知识发展的本质特征。如从PCK到TPACK的整合过程表明,信息时代对教师专业发展诉求是学科教学知识重构的推动因素。而智能时代的到来,也促使教育从业者需集体关注人脑学习的神经机制,这为教师学科教学知识重构提出了新一轮挑战。

新时代学科教学知识重构需要关照神经科学知识,这是教师专业发展和神经素养提高的首要选择。从专业知识结构上看,世界各国教师专业结构更多关注“关于儿童的知识”,一般对神经科学知识置若罔闻。正如Sousa描述的那样,教师从业者在谈及人脑是如何学习知识的,往往是教育心理学派的那些陈旧观点,对脑科学资讯的问及通常处于沉默之中。[43]同样,我国教师的学科教学知识构成也更多聚焦于学科内容知识、教学策略知识、教育心理知识以及信息化技术知识,神经科学知识未被纳入且处于边缘状态。然而,儿童学习的内在机制是大脑的认知机制,缺乏对大脑学习机制的一般性了解,就不能研判何种教学策略更适合儿童的学习方式,不能准确把握儿童学习过程中的心理机制,也就更谈不上如何利用信息化技术手段提升儿童的学习效率。新时代提出了学科教学知识新要求,在专业化发展道路上,为提升教师神经科学素养并获得新的身份认同,学科教学知识亟需纳入神经科学成分以重构新的教学知识体系。

(二)增设教育神经科学课程

目前,教师在日常教学中无法避免神经迷思,而教育神经科学又已被视为用于沟通教育学、心理学以及神经科学的新型前沿学科。那么,在教师教育课程体系中,通过增设教育神经科学课程来提升教师神经科学素养不失为一种新的取径。其实,这一举措早已是学界共识并在一些高校开始试行,如哈佛、剑桥以及我国华东师范大学为职前教师培育开设了此类课程。有研究表明,神经迷思有可能会与神经科学知识同时存在。[44]由此,从概念转变理论视角出发,神经迷思因内含错误概念特征而不能简单地用增补神经科学知识予以消除。为了有效、可持续地将神经迷思从教育系统中驱逐出去,需竭力整合神经科学、教育学以及心理学知识。这便需要教育神经科学课程将三门学科的专业知识紧密地统整起来,并将认知神经科学方法和研究成果纳入其中,让教师能用批判性思维方式去质疑关于人脑学习不完整或不正确的信息观念。

教育神经科学是基于神经影像证据了解人脑学习方式、师生互动脑神经机制以及认知脑神经网络构成等系统性知识。为此,教育神经科学课程除了需要纳入神经科学、教育学以及心理学知识以外,还应提供关于人脑基本结构、认知过程甚至文化对脑功能影响的典型案例,以便为教师更好地理解神经科学发现。针对教师专业培训和学习,教育神经科学课程还需为有志从事科学研究的教师提供测量人脑活动的方法与手段,并客观说明其优势和局限性,甚至出版物(媒体)中对科学数据的使用(误用)。这是因为能够全方位评估神经科学成果及其在传播媒介中的描述,对教师规避教育中的神经迷思至关重要。此外,神经伦理也是教育神经科学课程值得关注的部分。由于神经科学与现代教育关系密切,任何一项神经科学研究及应用均极有可能对儿童身心造成不必要的伤害,为此要保持足够的敏感性来审视实验过程是否符合伦理标准。[45]

(三)加强神经科学素养培训

神经科学素养能避免神经科学与教育融合过程中出现的迷思观念,人们对大脑的一般性理解与识别神经迷思的能力呈正相关[10],这表明神经科学素养提升对甄别与规避神经迷思至关重要。为能使教师有效区分科学与伪科学,有必要通过神经科学素养培训进行教育干预。

首先,神经科学素养培训应重视评估科学研究所需技能的培养,这可使教师在将神经科学发现纳入教学实践之前,能够对其所接收的神经信息进行批判性思考,并对所谓的科学证据进行论证检验。其次,培训前,还需专家学者将教育神经科学事实翻译成教师共享语言,以便教师能够在课堂上准确运用与教育相关的神经科学发现。虽然,目前仍然缺乏教育神经科学领域的专业人员,但Rato等人认为教育心理学家能够担此角色。[46]此外,神经科学家应仔细审查实验研究结果,并在培训中清楚说明相关数据可以得出何种结论而不能形成哪些论断。通常文化条件(如术语和语言上的差异),是造成神经科学和教育学科鸿沟并避免神经悖论接受审查的主要缘由。

一方面,神经科学素养培训是为了给教师提供系统化学习神经科学知识的机会;另一方面,也是为了给神经科学家和教育从业者营造双向交互的合作平台。单纯地对大脑研究还不足以区分神经迷思和事实,为避免不必要的神经误解,在提高教师神经科学素养的同时,还需加强跨学科交流;只有让科学家和教师成功对话并建立起密集的交互网络,才能消除学术界限和语言障碍,运用最新的科学见地来确认和驳斥教育中的神经迷思。

五、反思与展望

神经迷思是人对大脑的误解,当文化条件保护其免受审视时,就会滋生这种误解。因一些悖论长期存在于教育实践中,神经迷思在教育中变得盛行起来,并在全球教育系统中传播与扩散。近些年,神经科学和教育之间的真正交流取得了长足发展,但造成神经迷思的许多因素仍然存在。可以观察到,这些因素阻碍了将脑科学概念引入教育实践的努力。神经科学和教育之间更多的跨学科合作将有助于识别与纠偏神经悖论。世界各地正在形成神经科学和教育相结合的研究中心,并开设相关课程与培训。在未来,如果我们希望教育被丰富而不是被神经迷思误导,这种合作是非常有必要的。目前,一个专注于这种合作的交叉性学科——教育神经科学已然兴起。

教育神经科学的兴起预示着我们已经进入以神经科学知识为基础的育人时代。神经科学对教育政策与实践提供了科学性指导,但同时神经迷思也为教师专业身份和自身发展提出新的挑战。诺贝尔物理学奖得主Feynman曾讲,要警惕巫术科学,即那些似是而非的科学研究。[47]这也警醒教育工作者最好承认神经科学的不确定性,教师不应过于草率、直接地将神经科学信息应用于教学实践。虽然,神经科学能为学习困难提供创新见解并能促进开发更有效的课堂干预策略,但科学家倡导应该对其持一种谨慎乐观的态度。神经科学不应被教师视为一种指令性工具,而应是一种更好地理解人脑学习的方法和手段。未来作为专门研究神经科学和教育间相互作用的领域,教育神经科学不仅要为教育研究方法提供创新性见解,而且还要鼓励有关脑认知神经过程与课堂上观察到的复杂行为建立密切联系。

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