韋鈺,電子學(xué)專家,教育家,中國工程院院士,中國少數(shù)民族教育學(xué)會理事長,中國電子學(xué)會副理事長。曾任教育部副部長,中國科協(xié)副主席。
早期兒童一般指0~6歲的兒童,但是并無嚴(yán)格的界定,在聯(lián)合國兒基會的項目中包含0~8歲的兒童,OECD項目中也有把0~10歲兒童列為早期兒童范圍。
近幾十年來,發(fā)育心理學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、人類學(xué)和經(jīng)濟學(xué)的研究結(jié)果匯集在一起,得出了十分一致和重要的結(jié)論:兒童早期的經(jīng)歷對人的認(rèn)知能力、社會情緒能力、健康,以及腦的組織結(jié)構(gòu)和神經(jīng)生化遞質(zhì)具有獨特而強大的影響。而且,無論是人的能力還是腦的發(fā)展都是一個逐級發(fā)展的過程,較高級的發(fā)展取決于和需要建筑在較低級發(fā)展的基礎(chǔ)上;早期兒童腦的可塑性最好,存在某些功能發(fā)展的最佳發(fā)展期,同時也是容易受到傷害的敏感時期,特別是對一些因遺傳而具有某種不利傾向的兒童來說,早期的幫助和保護更為關(guān)鍵??傊缙趦和酿B(yǎng)育和教育極其重要,特別是對處于不利狀況的兒童需要及早進行支持和幫助,因為兒童的早期發(fā)展?fàn)顩r會影響到一個國家未來勞動者的素質(zhì)和效率、國民的生活質(zhì)量,以及社會的公平、穩(wěn)定與發(fā)展。
本文將簡要介紹神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域研究結(jié)果所揭示的早期發(fā)展的重要性。
腦的可塑性和最佳發(fā)展期
腦的可塑性(PlaSticity)是指在外部環(huán)境刺激改變時,或是在腦的內(nèi)部本身產(chǎn)生某些缺失時,神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生的某種調(diào)整。
人腦的發(fā)育大致可以分成兩個大的階段,一個是從受孕到出生;另一個時期是從出生以后直到二十多歲。腦的發(fā)育在第一個時期里是十分重要的,它主要受到基因的影響。在第二個時期里,腦的發(fā)育可以概括成以下7個方面的變化:①軸突和樹突的發(fā)育;②突觸的生成;③突觸的剪除;④神經(jīng)遞質(zhì)的變化;⑤髓鞘化;⑥整個腦的生長;⑦皮層回路的變化。
腦的可塑性在人的一生中都會存在,但是會因年齡段的不同而不同。從出生到青春期結(jié)束以前的這段時期,是人腦可塑性最好的時期,特別是兒童發(fā)育的早期。在腦的發(fā)育過程中還存在對形成某種功能比較敏感,甚至關(guān)鍵的時期,這就是現(xiàn)在科學(xué)家和教育家們十分關(guān)注的最佳發(fā)展期(圖1)。
腦的變化受到基因和環(huán)境相互作用的影響,也就是基于基因和表觀基因事件(Genetic and Epigenetic events)的影響
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了長期記憶形成的分子機理,用實證告訴我們,在我們腦中記憶的知識是建構(gòu)的和重構(gòu)的。這個建構(gòu)過程與外界的刺激,既與我們的經(jīng)驗有關(guān),也和自身的基因有關(guān),因此學(xué)習(xí)過程是因人而異的。這個建構(gòu)過程又是連續(xù)的,我們學(xué)習(xí)新的知識,是在原有的記憶基礎(chǔ)上進行的。人出生以后的最初幾年里,腦的發(fā)育很快,突觸連接的建構(gòu)過程十分重要。兒童早期的建構(gòu)過程是從低級功能到高級功能的連續(xù)過程。家庭、學(xué)校、同伴社區(qū)和文化都是兒童早期成長十分重要的環(huán)境。兒童有效地進行學(xué)習(xí)應(yīng)該在教師的指導(dǎo)下,在有利的環(huán)境和學(xué)習(xí)共同體中主動地進行。對腦長期記憶形成分子機理的了解,能夠幫助我們了解和計劃如何能讓兒童更有效地學(xué)習(xí);也讓我們理解為什么缺乏睡眠、饑餓、恐懼和長期的精神緊張會減低兒童學(xué)習(xí)的效率。
早期發(fā)展對兒童氣質(zhì)和社會情緒能力有重大影響
第二次世界大戰(zhàn)以后,關(guān)于早期發(fā)展對氣質(zhì)影響的研究已經(jīng)有半個多世紀(jì)的歷史,其間逐漸形成了兩個主要的研究派別,一是以哈佛大學(xué)Kagen教授和馬里蘭大學(xué)Fox教授為代表;另一派以華盛頓大學(xué)Routhbath教授為代表。現(xiàn)在這兩派的研究已經(jīng)逐漸匯集到神經(jīng)科學(xué)的領(lǐng)域。他們的研究工作表明,早期發(fā)展對兒童氣質(zhì)的影響是重大的,特別是對一些有內(nèi)向和難以控制自己行為氣質(zhì)的兒童。
在上世紀(jì)90年代初期,在意大利工作的神經(jīng)科學(xué)家Giacomo Rizzolam發(fā)現(xiàn)猴子在觀察其他人做某些動作時,如用手拿香蕉吃,負(fù)責(zé)控制手動作的相應(yīng)腦區(qū)的神經(jīng)元也會同時被激活。他們把猴子在觀察時腦中同時被激活的神經(jīng)元稱為鏡像神經(jīng)元(Mirror Neuron)。
神經(jīng)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)人腦中具有比猴子復(fù)雜得多的多種鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)。分別完成理解別人的動作,甚至意向,使人能夠了解他人的情緒和他人行為的社會意義。在人觀察他人做某些動作,或從面部、動作表現(xiàn)出某種情感和意向時,人腦中會激活不同區(qū)域的鏡像神經(jīng)元。人們用這種方式了解別人時,不是通過概念的推理過程,而是靠模仿;不是靠思維,而是靠感覺,可以用中國成語“心有靈犀一點通”來形容。目前的研究結(jié)果揭示:兒童可以通過觀察和模仿發(fā)育他們腦中的鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)。同感在嬰兒出生后不久就會出現(xiàn),通過模擬教養(yǎng)者的行為而逐漸生成。兒童到四歲時已具有讀出別人意向的能力,而這種能力的基礎(chǔ)是同感。同感是人們具有同情心、合作精神、交往能力的基礎(chǔ)。而這些社會情緒能力對個人來講是一生成功和幸福最重要的因素,對社會來講是和諧和穩(wěn)定的基礎(chǔ)。
早期發(fā)展對感知和認(rèn)知能力有重大的影響
關(guān)于幾個月兒童雙眼視覺的研究是最早和最典型的有關(guān)關(guān)鍵期的研究。之后是有關(guān)于語音分辨能力和第二語言文法掌握的研究,現(xiàn)在已經(jīng)進展到關(guān)于思維模型和創(chuàng)新能力的研究。
早期發(fā)展對健康的重要影響
早期的經(jīng)歷會影響到腦的組織結(jié)構(gòu)和神經(jīng)遞質(zhì)的分泌,兒童如果處于長期的應(yīng)激(精神緊張,Stress)狀態(tài),會通過HPA軸(下丘腦垂體腎上腺)影響人的免疫系統(tǒng),使可的松分泌不正常。血液中可的松的濃度持續(xù)處于高濃度的狀態(tài),不僅會造成腦中海馬結(jié)構(gòu)的損害,影響以后記憶和智力的發(fā)展,還會造成日后心血管、糖尿病、精神疾病等的發(fā)生。
早期發(fā)展對預(yù)防不良發(fā)展傾向的關(guān)鍵作用
已經(jīng)知道某些先天的基因會造成人具有一些不良行為的傾向,如內(nèi)向、成癮、暴力等。對這些傾向的早期干預(yù)(保護和支持)被認(rèn)為是比較有希望的方法。早期的忽視和虐待,則會加劇這些不良傾向的發(fā)展。幼年期受過嚴(yán)重虐待的兒童,與沒有或很少受過虐待的兒童相比,成年以后更多地呈現(xiàn)反社會的行為。這種虐待也包括在成長過程中父母喜怒無常、強迫性教養(yǎng)和懲罰性教