联结心理、脑与教育：为教与学奠定科学的基础——哈佛大学Kurt W. Fischer教授研究成果简介

——哈佛大学Kurt W. Fischer教授研究成果简介

2012年12月，哈佛大学教育学院的Kurt W. Fischer教授来华讲学，在华东师范大学等高校做了系列讲座，引起了国内学术界的很大反响。由于我在哈佛大学访学期间受教于Fischer教授，故应《学前教育》杂志之邀，对教授在心理、脑与教育方面的最新研究成果和观点进行比较全面的介绍，期望能给国内幼教界的研究和教学带来一点启发。

一、关于Kurt W. Fischer教授

Fischer教授1965年毕业于耶鲁大学心理学院，1968年和1971年分别获得了哈佛大学心理系的硕士和博士学位。

作为哈佛大学人类发展与心理学系的教授，Fischer教授主要研究人的认知和情绪发展以及从出生至成人阶段的学习，包括学生的学习和问题解决、大脑发展、人际关系中的自我概念、文化对社会认知发展的贡献、早期阅读技能、情绪和儿童虐待等多个领域。他根据脑与认知科学的研究，提出了动态技能理论（Dynamic Skill Theory，详见2013年6期的《儿童学习与发展历程的评价》一文），主张要将生物和环境的因素整合起来,对不同文化背景下不同个体的多样化发展进行分析。

Fischer教授同时是日内瓦大学（University of Geneva）、宾夕法尼亚大学（University of Pennsylvania）、格罗宁根大学（University of Groningen）、南京师范大学、斯坦福行为科学高级研究中心（The Center for Advanced Study in the Behavioral Science）等多所国际知名大学和研究机构的客座教授，主要著作包括《受教育的脑:神经教育学的诞生》、《人类行为、学习与脑发育：非典型发展模式》、《人类行为、学习与脑发育：典型发展模式》、《阅读障碍的心理、脑与教育整合研究》、《行为、思想、情绪的动态发展研究》等。

Fischer教授长期以来一直从事“心理、脑与教育”的跨学科整合研究。1997年，他率先在哈佛大学开设了世界上第一个“心理、脑与教育（Mind, Brain and Education）”专业，他是国际心理、脑与教育协会的主要创始人并首任主席，还是《心理、脑与教育》杂志的主编。在Fischer教授的领导下，2007年创刊的《心理、脑与教育》杂志获得全美出版联合会颁发的“最佳新创刊杂志奖”。2009年，国际心理、脑与教育协会向Fischer教授颁发了“神经科学的教育转化杰出贡献奖”。

二、重新认识大脑与“神经神话”

作为当今国际心理、脑与教育研究的先驱和代表人物，Fischer教授对于大脑的发展与儿童教育、学习的关系提出了自己的观点。他认为，近年来，随着生命科学和认知科学的研究手段与方法的革新，人类在大脑如何学习的研究领域取得了突飞猛进的发展，神经科学和遗传学在科学上的巨大进步引发了大众的高涨热情，同时也产生了普遍流传的“神经神话”（neuro myths）以及一些不负责任推销给普罗大众的所谓“基于大脑”（Brain-Based）的学习和干预方案。许多“神经神话”进入到大众的话语体系中，被大众广泛接受，如左右脑教育、关键期教育和大脑存在性别差异等，但这些观点显然是错误的。

而真正“基于脑的教育”就是建立在纠正这些反科学神话的基础之上。实际上，目前，我们对神经科学和遗传学影响教育实践与政策的期望远远超过了相关科学研究的现状，因此，必须正确地看待和认识神经科学的研究成果，清除毫无根据的神话和主张。忽视教育神经科学的重要发现，如同不加判断地接受“基于脑”的教育产品和教育干预一样，都是非常危险的。

神话１：左右脑分工

关于左右脑的神话可以追溯到19世纪的颅相学。在那个时候，一些人相信，人的一些特征是存在于大脑中的某个特定部位的，这一点可以通过头颅构图看到。即便是现在，我们依然可以经常在一些大众传媒中发现类似大脑的“爱情区” 或“尚武基因”的说法。现代还有一种非常普遍的观点，即大脑的两个半球分别控制和分管不同的认知技能，左脑分管逻辑和分析，右脑分管创造和综合。你在网上可以很轻松地找到一些小测验，来判定自己是左脑还是右脑为主导的，并进而发现学校教育多是倾向于左脑技能开发的。但实际上，所有这些观点都是不正确的。

首先，我们所有人都在使用自己的整个大脑。尽管大脑的某个半球在某些功能上发挥着重要作用，如许多人的左脑具有演讲功能。然而，几乎所有复杂的学习任务都需要整个大脑网络的广泛作用。通过功能性成像技术，我们可以很清晰地看到人们在完成认知任务时的大脑活动，即便是阅读一个相对简单的单词，如“狗”，大脑的网络系统都是整个行动起来，包括了右脑和左脑。其次，在不同的人身上，某些功能是体现在不同的大脑区域的。人的大脑具有非常强的适应能力，它在个体的一生中不断地适应新的要求和新的环境，甚至是到了人生的最后阶段也是如此。

左右脑神话的存在对我们的教育产生了非常大的影响。其中，最危险的一个影响就是固化了教师和家长对学生的期望。它使得成人在看待儿童的优点和不足时常常错误地认为这是与儿童的大脑特点相关的，是不可改变的。如把儿童的数学成绩不好归因为他是右脑主导的人。“左右脑的划分”是一个神话，而不是事实。将个体的优点或不足完全归因于大脑半球的主导是错误的，是不利于教学和学习的。事实上，人的大脑具有很强的柔韧性和适应性，它们是可塑的。

神话２：语言关键期

所谓关键期，就是指只有在特定的阶段，才能通过某些外在刺激将人的一些生物功能激发出来。关键期的神话与左右脑神话一样，都是基于对大脑的一种静态认识。我们最常听到，从4岁左右到14岁左右是儿童学习语言的关键期，错过这一时期，人们再习得第二语言就变得不可能或者相当困难。这个神话之所以广为传播，一个重要原因就是它看似与许多人的语言学习经历一致：很多人在学校里努力学习一种第二语言，但毕业之后几乎全部忘记了。

实际上，大量研究表明，儿童在语言发展的某些方面的确存在着敏感期，但并不意味着儿童期就是语言学习的一个关键期。所谓敏感期就是“机会之窗”，在这一时期可以更容易和有效地习得某种能力。

例如，儿童对语音的学习存在一个敏感期。研究表明，婴儿一出生就能认识和区分不同语言中的语音；但3～6个月之后，随着儿童在家庭中不断听到某一种语言，他们就开始变得只擅长发出他们听到的这种语言的语音。这种效应被称为神经修剪（neural pruning），即除去无效的神经联结，从而提高大脑对声音处理的有效性。其结果就是随着年龄的增长，儿童可能在学习一种非母语语言时，习得类似于母语的口音的难度增加了。但同时，我们也必须看到，不同人在学习新的语言时常会表现出很大的个体差异，有的即便是成人后仍能获得近似母语的口音。

此外，有研究表明，成人在学习第二语言时能够很快地掌握新词汇，他们对词汇意义的精确理解也是年幼儿童无法相比的。因此，可以说，目前并没有证据表明在非母语语言的习得上存在一个生物学意义上的关键期。在当今全球化的背景下，通晓至少一种以上的非母语语言已经成为一种趋势，成为学生学习的一项重要内容和目标，无论是教育者还是家长，都必须基于科学的证据来看待学生的语言学习问题，而不能盲目地迷信或遵从于神经神话。

神话３：大脑存在性别差异

我们经常能够听到“女孩擅长阅读，男孩擅长数学和科学”之类男女性别差异的观点。从解剖学上来看，大脑的大小与身体的大小是正相关的，男人的身体平均比女人大，因此，许多男人的大脑比女人的要大一些，仅仅是因为他们的身体比女人大。同时，神经科学研究表明，大脑的大小与智力或学术成就的高低并无内在的联系，不论是男孩还是女孩都没有与生俱来的优势。虽然平均来看，女孩在语言学习方面表现出一些优势，但也有许多男孩的语言学习水平比女孩要高。反之，虽然平均来看男孩在空间推理方面表现出一些优势，但同时也有许多女孩的空间推理能力比男孩要强。

虽然不同个体的能力存在差异是一种客观事实，每个学生都有自己的长处和不足，但这些长处和不足与性别无关。因此，可以说，并没有神经科学的研究结果表明，男孩的大脑更适合某些领域或学科的学习，反过来女孩也是一样的。教育要摒弃大脑性别差异的错误观点，正确认识个体间的能力差异，从而设计个性化的教学方案，促进儿童的全面发展。

三、MBE为教育奠定坚实的科学基础

“神经神话”的存在影响和限制了人们对于儿童学习的正确理解和提高教学的期望。而要清除这些毫无依据的神话，必须将神经科学的研究与教育研究结合起来。单纯的脑科学研究成果虽然不能直接作用于教学实践，但是通过认知心理学在神经科学与教育之间发挥媒介作用，可以将神经科学的发现转化和运用到教育实践中。

近年来，新兴起的一个研究领域——心理、大脑和教育（Mind, Brain and Education, MBE）就是要将生物学、认知科学、人类发展和教育结合起来，从而为教育创建坚实的科学基础。在这里，研究和教育以一种双向的方式连接起来，教育实践者和研究者一起工作来形成研究问题和方法。传统的研究者在学校机构中收集研究数据，然后将这些数据和研究结果报告给教育者的研究模式，忽视了教师和学习者在提出研究问题和研究方法中的重要作用。教育需要研究的不仅仅是科学，更是要与学校机构、游戏场所、电视和网络等重要的教育场所中发生的教与学紧密相连。只有研究者与教育者合作，共同对教学实践中的问题进行研究，才能创造出更有意义的研究发现和成果，并将这些成果有效地反馈和作用于学校和其他学习环境的科学建构，从而为教育情境中的学与教奠定坚实的科学基础。

科学研究与实践的这种双向结合在医疗、气象和商业等领域早已成为惯例。在医学领域，科学家和医学实践者（医生、护士等）在教学医院或其他临床实践场所共同工作，从而将研究与改善健康、治疗疾病等实际问题连接起来。在气象科学领域，美国国家大气研究中心将气象学研究与实践结合，分析和预测天气模式。在日化用品领域，化妆品公司投入数十亿美元来研究护肤、化妆和个人保健，根据研究证据生产出成千上万种产品。几乎每一个现代经济领域都是建立在坚实的研究基础上的，而这些研究又都是依托于实践问题而进行的。

教育领域也需要这种研究。教育需要研究者与教师、学生一起来对“教学的生态环境”，即在真实的学习场所和情境下进行的教与学的有效性进行检验。只有这样，才能使教育研究真正为教学实践的改进和教育政策的制定提供坚实的科学依据。Fischer教授认为，教育要实现这一目标，迫切需要加强以下三方面的工作。

（一）创建研究型学校

在医学界，研究者和实践者最重要的合作机构是教学医院。在教学医院，研究者和实践者共同合作，一起来研究改进医疗的程序和方法，提出研究的假设和方法，同时也培养未来的医学研究者和临床实践者。但是，教育界却缺少这种基层组织来为教与学奠定科学的基础。

教育和医学具有相似的研究范式，它们都是创设一些情境或做出一些改变，然后对其结果进行评价。在医学中，干预通常是药物治疗、接种、外科手术或其他治疗措施，其后是功能评估或健康评价。在学校中，教师通过教学进行干预，然后通过直接进行测试或间接地观察学生的活动，评价学生的技能或理解水平。

教育同样需要一个与教学医院类似的机构，我们称之为“研究型学校”。“研究型学校”的构想来源于杜威。早在一个多世纪前，杜威就在芝加哥大学创办了实验学校，以心理学和认知科学的假设为基础进行教育实践，测试其有效性。但不幸的是，今天很多所谓的实验学校都没有进行研究，而是成为了培养优等生的精英学校。因此，我们需要建立真正的研究型学校，作为一个重要的机构为教育实践和教育政策提供坚实的研究基础。

“研究型学校”作为一种常规的基层组织，可以为研究者和实践者之间的合作提供持续的支持。在“研究型学校”中，教育者和研究者共同工作：第一，阐述一个与教学实践相关的研究问题；第二，设计一个研究方案；第三，收集真实教育情境下的有效数据；第四，解释研究结果；第五，根据研究结果设计教育干预或提出政策。“研究型学校”能确保研究者提出符合教学实际和需要的研究问题，并且使教师能参与到研究过程中，并将研究结果反馈给教育者，用于之后的教学实践。这种研究者和教育者间的双向合作可以真正实现将教育的观点纳入脑科学的研究中，同时将脑机制的研究观点纳入课堂教学中，从而改善教学实践，提高教学效果。

关于“研究型学校”的设立，Fischer教授认为，它应该是附属于大学的，是大学中的一个教育学校，它可以是公立或私立的，在这些学校里教育者和研究者共同工作，一起进行与教育实践、政策有关的研究，并培养未来的研究者和实践者。

（二）建立学习与发展的大型数据库

为学与教奠定坚实的科学基础的另一个主要措施是建立一个学习与发展的大型数据库。众所周知, 儿童是以不同的速度，沿着不同的轨迹发展的, 认识和理解儿童发展的差异是设计个别化教学方案的基础。由于儿童发展的速度与模式的变化是由生物和环境因素共同决定的, 因此,需要对教育实践典型环境中多种人群的脑发育和行为发展状况进行研究，建立相应的大型数据库，这些信息有助于根据学生特定发展阶段的教育要求，对教学活动作出相应的调整, 从而提高教育的成效。

目前，美国已经开始在教育系统中建立这样一个大型数据库的若干行动，包括国家教育发展评价（The National Assessment of Educational Progress）、国家儿童健康和人类发展委员会实施的儿童养育研究系统以及“不让一个孩子掉队”国家数据库等。但是，这些数据库很少对发生在课堂上、电脑前或其他教育场所和情境中的教和学进行评价。因此，我们迫切需要的就是将和学习有关的生物特征与真实情境中的教和学结合起来, 通过对真实的教学情境下教师如何教和学生如何学的过程进行研究，形成有关学生学习发展轨迹和神经发展之间关系的证据。“研究型学校”是收集儿童学习与发展数据的自然环境。通过数据收集，我们可以对目前所提出的关于发展是如何发生的、应该教什么、何时教等假设进行验证, 进而建立起具有普遍性的学生学习发展轨迹与发展模型。

（三）培养教育工程师

将神经科学的研究成果转化应用于教育实践中，需要培养新的教育工程技术人员。这些教育工程技术人员专门从事研究与实践之间的转化，他们可以帮助我们将认知科学和神经科学的发现应用到课堂学习中，能根据研究来设计教育材料与教育活动，开发出教育软件、儿童电视或设计游戏场所等。这类角色在物理学、化学和生物学等传统学科中早就已经存在了。在这些学科中，科学知识和模型并不能直接转化应用于实践问题，如建造桥梁、生产新的洗护用品等。无论是商业机构还是政府部门，都要依靠这些工程师来将物理、化学和生物的科学知识与实践问题连接起来。

教育也需要这样的专家，我们称之为教育工程师。“研究型学校”将是培养这种教育工程师的可能机构。在这里，专业人员的工作就是在研究和实践之间建立联系。曾经享誉全球的幼儿电视节目《芝麻街》就是在形成性评价和对实践进行评估的基础上来制作教育节目的。现在，许多教育公司和非盈利机构都有许多这样的专家，如美国的应用特殊技术中心（www.cast.org），就是专门生产教育软件，用于帮助教学和为不同的学习方式提供支持。

当前，还有一些所谓的“基于大脑”的教育方案或干预项目充斥着我们的教育市场，持续地对教育者和家长产生影响。如何避免过度地夸大脑科学的教育价值，引导教育者和家长正确地认识和看待神经科学的研究成果，将真正的科学成果与“神经神话”区分开，这需要科学研究者与教育者的共同努力，合作包括研究和回答学校教育和家庭教育中经常会面临、迫切需要解决的一些重要问题。这种跨学科的研究和讨论不仅有助于增加共同的认识，揭露“神经神话”的谎言，还原科学的本质；而且，可以通过“研究型学校”和教育工程师，促进神经科学的研究成果转化应用于教育实践中，创造更有效的教学模式，从而为教育实践的改进和教育政策的制定奠定坚实的科学基础。■