基于脑科学的创新人才培养

邢晓凤

脑科学的研究对教育有很大的帮助，更能促进国家对创新人才的培养，要达到培养创新人才，推进素质教育的目的，必须重视学生大脑的开发，学习并运用脑科学与认知脑科学的知识发展教育改革。重视运用脑科学的知识来探索青少年智力发展的新的教育模式，是一项十分有意义的事情。分论坛围绕“脑科学的研究如何与创新人才培养相结合、如何运用脑科学的研究促进国家对创新人才的培养”这一宏大的问题展开了广泛讨论。

北京一零一中校长陆云泉讲了在创建人的培养方面的一些具体做法，以及学校创新人才培养的实践和思考。北京一零一中作为全国教育科技创新十佳学校，一个明确的培养目标就是要培养未来卓越担当的人才。坚持“基础宽厚、勇于创新、个性健康、全面发展”的育人理念，关注学生的生命、生活、生长，让教育回归生命，让学习自然发生;让教育更有情怀，学生拥有自己的小追求，懂有品位的生活;構建良好的生态，让学生健康快乐地生长。基于这样的理念，北京一零一中以学习为中心，构建“三层八维”的课程结构。“三层八维”的课程结构初步建设形成三层金字塔型，是利于学生创新精神与实践能力培养的开放性科学课程体系。北京一零一中在生态·智慧教育理念下，将教学方式从以教为中心，转向以学为中心，聚焦学生的生命成长和智慧生成，探索线上—线下融合式教学环境，也就是Online—Merge—Offline（OMO），为教与学方式带来根本的改变。对于部分学科特长突出、对科技兴趣浓厚的学生，学校积极为他们打造平台，让他们得到更好的培养和发展。

北京师范大学认知神经科学与学习重点实验室教授左西年从大脑的结构出发，讲述儿童青少年脑智发育规律。他指出，人的一生不同的阶段，各种脑结构功能尤其是脑功能，它们的变化是不同的，因此要因材施教，因时段施教。青少年时期是一生中智商发展的关键期，是情商发展的敏感期。人和人之间的智力差别，在于脑的可塑性程度的差别。超高智商的孩子，皮层中变化的时间可以一直延续到十几岁;而普通孩子在九岁时，基本就探测不到这个变化了。所以它取决于脑的可塑性到底有多长的周期。脑的网络主要分布在控制网络和静默网络上，随着一生的变化，额顶控制网络尤其是在顶叶的区域变化更剧烈，可塑性更强;而右侧的静默网络则相对比较稳定。一个研究实验，收集跟踪健康中小学生的脑发育数据，把他们的生长发育规律绘制出来，对他们进行评测，来观察某个孩子相对个人的发展来讲，哪一个认知维度所对应的脑发育比较突出，哪一块相对慢一点，这就是个体化的一种表现，每个孩子都有自己的特长，特别是对于脑发育超常儿童，他们明显地在认知表现上各有特长，相对应的脑的生长发育也各不相同。发现这些孩子的特长，对应地进行培养，并将这些知识转化到我们中小学教育工作者和家长之中。

陕西师范大学教授胡卫平着重讲了科技创新后备人才的心理特质，科技创新后备人才的成长规律，以及科技创新人才培养的三个模式：环境创设模式、教学创新模式、课程改革模式。他指出科技创新后备人才的心理特质包括5个维度31项特质。学习的动机非常关键，强烈的学习动机是坚持创新的基础，而学习能力非常重要，就是对知识的深度理解。要有很强的批判性思维和创造性思维能力。关于科技创新后备人才的成长规律，创造力分为 4C 模型：Big—C指天才创造力，是少数杰出人才具有的;Pro—C指职业领域的创造力;Little—C指日常创造力;Mini—C指学习中的创造力。同时，环境创设模式包括社会环境、学校环境、班级环境、课堂环境。教学创新模式包括动机激发、自我监控、应用迁移。动机是学生积极思维和自主建构的动力，动机激发支撑着认知冲突、自主建构和自我监控;认知冲突在动机激发的支撑下，引发学生的自主建构;自主建构以认知冲突为基础，以核心问题为形式，引起学生的自主探究和合作交流，反映了学生学习的核心活动，或者教学的核心环节。自我监控体现了对学习活动的自我监控，同时也为应用迁移奠定了基础;应用迁移是将学习过程中所获得的知识、方法和态度应用于新的学习活动和解决真实情境的问题，以及迁移到其他学科和领域中解决综合性的问题。在课程改革模式方面，构建三层级活动课程体系，以科学观念与数学方法为基础，以思维方法为主线，以真实情景中团队的技术工程实践为途径，以艺术作为优化产品的手段，以思维型教学为依据，实现多学科的融合以及学生STEAM素养的发展。

西南大学心理学部教授陈群林表示，创新是一个非常宏大的概念，而创造性更多强调的是个体表现出来的一种创新能力，它依赖于很多因素，包括知识、技能、动机等。创造性潜能是指个体具备创造性的一种素质，每个个体都具有一些创新的素质，而创新素质核心包括创造性思维、人格、遗传因素等，其中最核心的是创造性思维。创新来自脑功能的奇妙耦合：源自多种认知加工过程的涌现。高创造性大脑功能模块分别由负责不同认知功能的脑区所主导，这些认知功能包括感觉运动、执行控制和基于记忆的认知加工。反之，低创造性模式主要由负责运动和视觉处理的脑区所驱动。第一种创造性创新思维的理论是联想理论，第二种是具有创新特征的绑定和组合，创新的本质是“旧要素的新组合”，创新不光是创造全新的事物，大多是把不同的事物关联起来，合成新事物。第三种是语音控制性的检索，认知加工的过程就是创新思维的过程。要在全国建立一个大规模的数据阵列，对青少年进行创新素质测评，希望能够找到青少年创新素质发展的轨迹以及它的关键期，找到这个关键期，就能够依赖于大脑的发育规律和创新素质的一些关键节点来构建，是适应于不同年龄阶段的创新素质培养的理论框架，然后通过教育的实证研究落地，真正地走向课堂，做一些关于科学或者学科的创新教育的课程。

山东师范大学心理学院教授张景焕在“拔尖创新人才成长规律研究”的演讲中表示，随着社会的发展和科技的进步，国家对创造人才的需求越来越迫切。为了培养创造性人才，心理学、教育学、社会学以及管理学都研究创造人才的成长规律。创新人才的研究基本上是沿着两条路线开展，一个是纵向研究，也就是毕生发展研究;一个是横断研究，就是对那些创新人才和一般人才进行观察、测量及自我评估，包括大五人格量表、创造力测量，对于做出成就的人用历史测量法进行研究。科学创造人才成长阶段包括：自我探索期、才华展露与专业定向期、集中训练期、创造期和创造后期。父母教养与学校环境在发展不同阶段作用不同，父母的自主支持，教师的情感支持正向预测创造力。遗传与环境的交互作用对个体创造力发展的影响。

在圆桌会议上，东南大学教授禹东川表示，创新人才培养是一个系统工程，可以从儿童早期发展，从胚胎期开始，早期环境、精神压力、孕期焦虑都会影响孩子，要尽可能早地把风险因素或者干扰孩子成长的因素逐级排除，从小的微观环境、学校环境、再到国家宏观环境，把所有不利因素剔除出去，创造一个有利于孩子成长的环境。

北京一零一中校长陆云泉认为，好奇心是创新的基础，我们的教育应该是把与生俱来的好奇心延续发展。每个人都具有创新的潜质，创新评估不是一把标尺，有的人在科技方面，有的人在艺术方面，未来培养的创新型人才应该是多元的、多方面的。教育应该提供丰富多样的优质教育供给，让每个孩子去选择。人民满意的教育就应该是提供丰富多样优质的教育供给，让每一个孩子都能够更好地发展。

中国科学院院士、清华大学教授郑泉水坦言，创新型人才是有规律可循的，可以从孩子早期的表征发现，孩子有自己的特质，有些在数学方面、有些在文学艺术方面，在认知操作过程中表征曲线都不一样，脑网络分布也不一样。每个人都可以创新，但创新的量化和标准不一样，泛化的创新，可能不太利于我们聚焦的某些门类、学科的研究。每个行业门类都要找到有利于本门类创新的特质，不仅限于自然科学家，教育工作者和研究者要找到那些有利于创新人才的要素，把阻碍创新的东西拿掉，早期发现、早期选拔很重要。

北京教科院副院长张熙指出，创新人才培养要保护孩子的好奇心，培养孩子的兴趣爱好，包括批判性思维、良好的学习习惯，创新型人才的培养，不要带有任何功利性，只要学生有这方面的兴趣爱好，我们就尽可能地给孩子提供平台，把学生的批判性、质疑性、实践动手能力激发出来，进入大学得到更加规范的教育与引导，人才就培养出来了。