武志峰
(華東師范大學 課程與教學研究所,上海 200062)
自從美國宣稱1990—2000年為“大腦的十年”,并將神經(jīng)科學提升為國家發(fā)展戰(zhàn)略以來,神經(jīng)科學一直備受各領(lǐng)域的關(guān)注,教育領(lǐng)域概莫能外。隨著神經(jīng)科學研究成果逐漸滲透教育領(lǐng)域,教育神經(jīng)科學作為二者的綜合性交叉學科,開始重視神經(jīng)科學知識在教育中的科學應用。雖然,人們對神經(jīng)科學知識在教育中應用的研究興趣日趨增長,但受限于人類大腦結(jié)構(gòu)的復雜性以及神經(jīng)科學研究成果轉(zhuǎn)化遷移至課堂環(huán)境的難度,神經(jīng)科學知識融入教學實踐的努力目前仍存在較大的阻滯。[1][2][3]與此同時,當前許多媒體和學術(shù)出版物缺乏對神經(jīng)科學研究發(fā)現(xiàn)之正確性的鑒別能力,常在沒有考究或質(zhì)疑其真實性的情況下進行接納與傳播。這導致教育界對神經(jīng)科學知識多有誤解,即本文所指的神經(jīng)科學知識在教育中的迷思問題。有見及此,筆者嘗試對教育中神經(jīng)迷思的起源、現(xiàn)狀及緣由進行剖析,在詮釋與糾偏的基礎(chǔ)上,深入探討對其的解蔽之徑,以希冀為神經(jīng)科學知識的教學實踐轉(zhuǎn)化帶來些許反思。
大腦是人類學習的器官,其功能與結(jié)構(gòu)一直是教育界關(guān)注的焦點。多項多模態(tài)神經(jīng)影像技術(shù)研究發(fā)現(xiàn),許多被稱為“依賴大腦學習”的方法其實是神經(jīng)迷思。[4]在當前教育領(lǐng)域,神經(jīng)迷思已變成為神經(jīng)科學知識教學實踐轉(zhuǎn)化中的重大問題,極有可能影響教師的教育抉擇,從而實施未經(jīng)科學論證的課堂教學。一般認為,當教育實踐者缺乏對大腦的全面了解而不加審視地接納神經(jīng)科學發(fā)現(xiàn)時,極易受到神經(jīng)迷思的誤導。
20世紀80年代,神經(jīng)外科醫(yī)生Alan Crockard首次提出“神經(jīng)迷思”(Neuromyth)這一術(shù)語,并用于特指醫(yī)學文化中關(guān)于大腦的偽科學概念。[5]2002年,經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)將其重新定義為,因曲解、誤讀或錯誤引用大腦及其功能信息而產(chǎn)生的迷思觀念,并以此為教育或其他領(lǐng)域使用大腦研究成果提供依據(jù)與理由。[6]作為關(guān)于大腦功能的流行性說法,神經(jīng)迷思通常出現(xiàn)在基于大腦的教學實踐中[7];由于在科學上未經(jīng)證實,其常包含大量的錯誤信息。
雖然神經(jīng)迷思是關(guān)于大腦如何參與學習的錯誤斷言,但其主要源于神經(jīng)科學的原始發(fā)現(xiàn),并在演化過程中逐漸走向悖論。神經(jīng)迷思的締造者通常對原始研究缺乏敬畏感,為了達到宣傳或營利目的,其慣于通過“過度包裝”和借用權(quán)威話語來制造“玄謎”或斷章取義。[8]正如Pasquinelli所說,神經(jīng)迷思產(chǎn)生于對實驗結(jié)果的不準確解釋。[9]作為神經(jīng)科學發(fā)現(xiàn)的曲解和過度概括化觀念,神經(jīng)迷思早已成為神經(jīng)科學領(lǐng)域的熱點議題。因其在教育中根深蒂固且常被視為理所當然,神經(jīng)迷思影響著神經(jīng)科學的自身發(fā)展及其在教育教學中的應用。
伴隨教育研究者對神經(jīng)科學應用的興趣漸長,教育實踐者運用神經(jīng)迷思的相關(guān)文獻也日趨增多。梳理已有神經(jīng)迷思調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),在各國教育領(lǐng)域,無論是學前、中小學還是大學教師均普遍持有不同程度的迷思觀念(表1)。
表1 各國教師普遍持有的十項神經(jīng)迷思觀念
許多跨國(地區(qū))調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),無論學科領(lǐng)域和教學水平如何,一線教師常無法正確識別神經(jīng)迷思與科學事實。在英國與荷蘭,教育教學中有60%以上的神經(jīng)迷思(比例)相近,且兩國中小學教師所持有的錯誤觀念無顯著差異。[10]在拉丁美洲(阿根廷、智利和秘魯),許多教師對神經(jīng)科學存有嚴重誤解;如90%以上的教師認為,VAK學習風格有益于學習效果的提升。[11]與歐亞其他國家相似,土耳其也有79%的中小學教師認可大腦半球優(yōu)勢有助于解釋個體差異,并試圖通過健腦方式來改善學生左右腦功能。[12]希臘97%的教師則相信充滿刺激的環(huán)境可改善學前兒童的大腦。[13]而西班牙82%的教師較為認同讀寫能力與運動感知技能有關(guān)。[14]除此之外,我國華東地區(qū)(上海、山東、江蘇以及浙江)有50%以上的教師同樣認可與學習方式、大腦使用率以及左右腦優(yōu)勢等有關(guān)的神經(jīng)迷思。[15]
一系列神經(jīng)迷思的調(diào)查顯示,雖然各國教師對神經(jīng)科學普遍存有濃厚興趣,但其主要以無意識、未甄別以及無循證的方式獲取,并不確定如何將其轉(zhuǎn)化為有效的教學實踐。這些研究證實了國際教育系統(tǒng)中廣泛盛行著各種迷思觀念,神經(jīng)科學在教師專業(yè)知識結(jié)構(gòu)上較為匱乏,各國教師的神經(jīng)科學素養(yǎng)整體偏低、亟待提升。
神經(jīng)科學在反復實驗中不斷進步。在此過程中,神經(jīng)科學發(fā)現(xiàn)不免留有糾正先前科學結(jié)果的痕跡,這便為神經(jīng)迷思的產(chǎn)生提供了契機。雖然神經(jīng)迷思中的某些錯誤信息已被科學的演進歷程所推翻,但事實證明,它仍頑固地存在于客觀世界,并通過各種媒介傳播至公眾的腦海之中。由此,神經(jīng)迷思不可豁免地錯誤解釋了人類大腦的學習機制。根據(jù)OECD對大腦流行性假說的系統(tǒng)綜述,教育中最為典型的神經(jīng)迷思有五種:“10%的大腦使用率”“大腦學習的關(guān)鍵期”“左右腦半球優(yōu)勢”“VAK學習風格”以及“多元智能模型”。在一定程度上,這些神經(jīng)迷思有利于教育的多樣化發(fā)展;但絕大多數(shù)情況下,其也會讓教師迷失教學方向而產(chǎn)生不良后果,因此應予以詮釋與糾偏。
“人類只使用了10%的大腦”是最常見的神經(jīng)迷思之一。[16]追根溯源,該悖論最初產(chǎn)生于對Albert Einstein大腦開發(fā)事例的錯誤引用。[17]20世紀30年代,一項關(guān)于大腦的早期研究支持了這一觀念。Karl Lashley在用電擊探索大腦激活區(qū)時發(fā)現(xiàn),大腦的許多區(qū)域?qū)﹄姄魶]有反應。由此便得出,未激活大腦區(qū)域為“沉默大腦(沒有功能)”的論斷?,F(xiàn)在看來,對大腦功能的不確定性解釋是這一神經(jīng)迷思生成的主要緣由。多模態(tài)神經(jīng)影像技術(shù)的應用,使精準描述大腦功能區(qū)域成為可能。實際上,人類的每種感知覺對應一個或幾個功能區(qū)域。如視覺區(qū)域用于接收眼睛感知信息,聽覺區(qū)域用于接收耳朵等感知信息,還有幾個大腦區(qū)域與語言的產(chǎn)生和理解有關(guān)。通常情況下,神經(jīng)科學家研究大腦時會對指定區(qū)域進行單獨描述。而了解其功能區(qū)域的教師很可能會認為大腦功能按區(qū)劃分,且與描繪大腦局部活動的靜態(tài)圖像相互照應。但事實并非如此,大腦活動的初級區(qū)域其實常被次級區(qū)域所包圍。如來自受試者記憶的信息在大腦初級區(qū)域中循環(huán)以識別對象,而來自語言次級區(qū)域的語義信息開始起作用,因此被試可以快速命名所看到的對象。由此可見,對大腦區(qū)域部分碎片式的描述會對其工作原理造成誤解。
此外,該神經(jīng)迷思還基于這樣一個事實,即10%的大腦由神經(jīng)元組成,而剩下的90%為膠質(zhì)細胞。膠質(zhì)神經(jīng)元的灰、白質(zhì)比例為“10%大腦使用率”的錯誤觀念提供了解剖學證據(jù),而關(guān)乎人類心智未使用潛能的超心理學也與此有關(guān)。但目前而言,已有神經(jīng)科學尚未證實存在待開發(fā)的大腦區(qū)域。即使在睡眠期間,大腦也沒有一個區(qū)域完全處于靜息狀態(tài)。類似地,經(jīng)歷嚴重腦損傷患者大腦的每個區(qū)域也仍顯示著特定功能。[18]雖然90%的大腦由膠質(zhì)細胞組成,但這并不意味著其對人類腦活動沒有貢獻。有證據(jù)表明,膠質(zhì)細胞滋養(yǎng)著神經(jīng)元并極有可能有助于信息處理。[19]實質(zhì)上,人類大腦的使用遠不止10%,只有大腦功能區(qū)域緊密相連并發(fā)揮整體效用,才能使原始進化而來的靈長類大腦能夠適應現(xiàn)代復雜性世界。從生理上講,進化不允許浪費,大腦同其他器官一樣,甚至比其他器官還要受自然選擇的影響。
“關(guān)鍵期”最早可追溯至Konrad Lorenz的“印刻現(xiàn)象”研究,即新孵化的雛鳥會在出生后的短時間內(nèi)學會依附首次看到的活動物體,并將其印刻為自己的母親,隨后將喪失這種認母行為能力。Konrad Lorenz認為,如果沒有利用好生物學的“時間之窗”,那么將永久錯過學習的機會。而后,指向關(guān)鍵期的神經(jīng)科學研究主要集中在動物視覺系統(tǒng)之上。[20]如對小貓視覺剝奪的研究發(fā)現(xiàn),如果在出生后的前3個月內(nèi)拒絕視覺刺激,小貓神經(jīng)回路的聯(lián)結(jié)會退化以致失明。由此而產(chǎn)生的神經(jīng)悖論是:“必須給0—3歲兒童足夠多的教育刺激強化學習能力,以為其后續(xù)人生發(fā)展軌跡奠定基礎(chǔ)。”[21]許多非專業(yè)人士認為,如果一個孩子沒有完全徹底地接觸到各種刺激,在后續(xù)生活中,也不會恢復早年失去的這些能力。但應注意的是,關(guān)于動物視覺剝奪的數(shù)據(jù)并非單一或始終保持一致。有研究表明,視力恢復可能取決于剝奪時間長短及其剝奪后的環(huán)境。換句話說,重要的是刺激的平衡與相對時間,而不是關(guān)鍵期內(nèi)增加或豐富刺激。[22]隨著神經(jīng)科學的進步,人們正極力澄清“0—3歲是大腦學習關(guān)鍵期”這一迷思問題。
雖然,以往研究證實了“關(guān)鍵期”的存在。但近些年來,神經(jīng)科學指出,在印刻現(xiàn)象和視覺系統(tǒng)上,對早期動物產(chǎn)生的不良影響可在后期恢復,學習的關(guān)鍵期可通過行為干預進行延遲或逆轉(zhuǎn)。[23]Goswami曾言:“幾乎沒有認知能力會在幼年早期喪失,即使經(jīng)過一段時間的環(huán)境剝奪,學習仍然可能發(fā)生?!盵24]同樣,一些研究者認為,從“可逆轉(zhuǎn)”視角看,談論敏感期似乎比關(guān)鍵期更為準確。敏感期是某一特定生物事件最可能發(fā)生的時限范圍,在這一時限范圍內(nèi),大腦特別容易接受經(jīng)驗影響并促進大腦結(jié)構(gòu)與功能的發(fā)展。[25]與關(guān)鍵期不同,敏感期不否定特定生物標記時限對學習的重要性,但對實際技能而言也并非必需。由大腦可塑性可知,人腦發(fā)育可分為經(jīng)驗期待式和經(jīng)驗依賴式兩種類型。前者是早期遺傳傾向引起的突觸生成,后者是生活中復雜環(huán)境刺激下的突觸變化。與此對應,經(jīng)驗期待式學習(如語法學習),被認為在生命敏感期時限內(nèi)使相關(guān)經(jīng)驗發(fā)生最好。而經(jīng)驗依賴式學習(如詞匯學習)因?qū)W習經(jīng)驗不受年齡或時間限制,這種學習形式可在人的生命周期得到改善。迄今為止,幾乎還沒有神經(jīng)科學研究支持“幼年是學習的黃金時間”[26],從已收集與感覺發(fā)育(嬰兒視覺和聽覺發(fā)育)有關(guān)證據(jù)[27]看,在正規(guī)教育環(huán)境中,閱讀、寫作與計算能力的敏感期是否存在尚不可知。相反,有研究表明,成功改善兒童學習的教育干預必須注意兒童的體征需求,干預類型以及時機把握。[28]
另一個常見的神經(jīng)誤區(qū)是“學習過程中左右腦存在獨立優(yōu)勢”。這種“個體思考可分為左腦型和右腦型”的神經(jīng)迷思主要源于對偏側(cè)性研究的妄斷。該腦半球?qū)αW說肇始于首項神經(jīng)生理學研究,將智力分為了批判分析能力和綜合創(chuàng)造能力。19世紀,神經(jīng)生理學的主要學說之一就是將智力類別與左右腦半球關(guān)聯(lián)。追溯神經(jīng)生理學史不免發(fā)現(xiàn),強調(diào)裂腦患者信息處理異常的研究是該誤解產(chǎn)生的根源。切除胼胝體(連接兩個半球的結(jié)構(gòu))的裂腦患者可以處理不同類型信息被誤讀為大腦半球功能特異化表現(xiàn)。[29]Singh和O’Boyle指出,大腦并非由兩個獨立運作的半球組成,左右腦的不同認知特性非常融合,它們之間很少引起處理沖突。[30]如創(chuàng)造性思維常被認為是右腦優(yōu)勢,實則需要兩半球特性相互作用。大腦左右半球通過胼胝體相互聯(lián)系,并非獨立運作,有創(chuàng)造力的個體會同時使用兩個半球來設(shè)計解決問題的方案。
受左右腦半球優(yōu)勢影響,人們通常簡單認為大腦兩側(cè)半球加工相互分離——左腦思考型人群“擅長”邏輯或語言性思維以及對事實的記憶,而右腦思考型人群“擅長”對空間和模式化信息的處理。大腦作為一個高度集成的系統(tǒng),兩半球差異雖然確實存在,但大腦功能應該作為一個整體來考慮。神經(jīng)影像學研究已經(jīng)闡明了這一問題,雖然大腦成像描繪了特定任務的高、低激活區(qū)域,但思考涉及大腦兩側(cè)協(xié)調(diào)的相互連接,而不是分為左、右腦思考,兩個半球是同時交互運作,并且總在參與所有的認知任務。從目前研究來看,很少有大腦左右半球單獨工作的任務,如識別人臉和產(chǎn)生語音是由特定腦半球控制,但多數(shù)任務還需兩個半球協(xié)作完成。因此,神經(jīng)科學家一直呼吁神經(jīng)科學界對大腦功能的解釋重點應從模塊化轉(zhuǎn)向互動。正如Hellige懇求:“學習了這么多關(guān)于大腦半球差異的知識……現(xiàn)在是時候把大腦重新組裝起來了。”[31]Walsh和Pascual-Leone也同樣總結(jié)道:“人類大腦功能和行為最好的解釋是基于大腦結(jié)構(gòu)間的功能性聯(lián)結(jié),而不是大腦結(jié)構(gòu)特定功能的定位?!盵32]
持有學習風格觀念的教師通常主張,教學應該根據(jù)學生的學習偏好或擅長方式進行,以便學生更有效地獲取知識與技能。自20世紀70年代起,這一神經(jīng)迷思可能已經(jīng)成為教育領(lǐng)域的自明之理。因為這意味著,只要教授方式符合學生學習風格,每位學習者都可以學好,甚至一樣好。受此影響,教育界一貫充斥著VAK學習風格的多感官模型。根據(jù)該模型,學生會使用視覺(Visual)、聽覺(Auditory)和觸覺(Kinesthetic)三種感官來接受訊息、獲得經(jīng)驗。視覺型學習者通過圖表、圖片等吸引眼球的信息學習效果更好,聽覺型學習者喜歡傾聽聲音來獲得知識,動覺型學習者則在實際操作中的學習會更加有效。VAK學習風格模型的內(nèi)隱假設(shè)是,由于大腦皮層的不同區(qū)域在視覺、聽覺和感覺處理過程中發(fā)揮著不同的作用,學習者應該根據(jù)大腦中哪個區(qū)域運作最好,來選擇用哪種感覺形式學習知識與技能?;诖耍攲W生喜歡的學習方式不是很明確時,一些學校和機構(gòu)通常會在課堂上給學生貼標簽。
目前為止,尚無證據(jù)表明基于VAK學習風格的課堂教學具有育人優(yōu)勢。Howard-Jones指出,無論是神經(jīng)科學還是其他科學,都沒有發(fā)現(xiàn)支持分類學習的感官模式和認知風格。[33]相反,受控實驗研究結(jié)果更多強調(diào)大腦互聯(lián)性和多感官體驗。為強調(diào)感官體驗的跨模態(tài)性質(zhì),Kayser曾寫道:“大腦用耳朵和雙手看,用眼睛聽?!盵34]作為靈長類動物,人類主要是視覺信息處理者。即使是先天失明的兒童,他們學習盲文的大腦區(qū)域也不存在于運動區(qū)而存在于視覺皮質(zhì)中,即視力正常兒童學習書面語言的區(qū)域。Wright[35]也指出,我們?nèi)粘I窠?jīng)反應之間是相互聯(lián)系的:吃東西不僅需要味覺,還需要嗅覺、觸覺、聽覺和視覺。學習一門語言除了需要記憶、情感、意志、思維和想象之外,還需要視覺、聽覺和動覺的協(xié)調(diào)運用。強調(diào)大腦功能的連通而非分離對教育更具有重要意義。功能磁共振成像研究已支持多感官教學,一致性信息的雙峰處理具有超加性效應(如,同時看到和聽到相同信息比一次看到和一次聽到的要好)。
在多元智能問題上,雖然Gardner理論并沒有得到專家的一致認同,但該迷思觀念在教學中是顯而易見的,不同智力的觀點早已得到強化。教師們似乎常將這一理論解釋為根據(jù)每個學生的智力類型選擇不同的教學方法。有研究表明,不同技能之間存在許多共享和重疊的大腦處理路徑,這是反駁該悖論的最佳論據(jù)。[36]高度進化大腦的互聯(lián)性影響著多元智能模型的正當推廣。1993年,Gardner曾將人類的認知能力分為七種類型:邏輯數(shù)學、語言、人際關(guān)系、空間、音樂、運動和內(nèi)省。早在2 500年前,Plato就建議均衡課程應包括以下六個科目:邏輯、修辭學、算術(shù)、幾何天文學、音樂和體育;除此之外,對于哲人王還建議冥想。顯然Gardner的多元智能模型可追溯至Plato的哲學思想。盡管該智能模型由來已久,但這并不意味著人類大腦的認知能力完全指向這些類型。每一種智能都需要感官的信息處理、記憶與表達等。更確切地說,該模型只是證明了大腦進行分工的方式與我們從外部看到的分工完全不同。
人類大腦的認知行為不是多元智能的獨立效用,而是一般智力的多重應用。在一些神經(jīng)影像學研究中,前額皮質(zhì)和其他區(qū)域的活動顯示,將人類大腦的多元智能稱為一般智力似乎更合適。毫無疑問,個體主體特異性能力存在較大的差異,而這種不同能力間的普遍關(guān)聯(lián)常被概念化為一般智力(或通用智能)。一般智力的存在不僅表明相同大腦模塊可能涉及許多不同能力,而且它們功能連通至關(guān)重要。事實上,未來十年認知神經(jīng)科學研究的主要方向?qū)⑹枪δ苓B通性映射,即功能模塊如何傳輸信息,包括解剖學、生物化學、生物電學、節(jié)奏性、同步性等。最近一項研究正沿著這些方向?qū)ふ易C據(jù),試圖證明一般智力的存在。Duncan等人在空間和語言智商測試中發(fā)現(xiàn),在成人受試者的額葉皮層存在一種共通性大腦參與。[37]針對語言、邏輯、數(shù)學和記憶的20項神經(jīng)影像學研究元分析進一步表明,其涉及相同的額葉皮質(zhì)區(qū)域。[38]Waterhouse認為,如果人類大腦區(qū)域相互連通,那么多元智能似乎不太可能獨立。[39]
洞悉教育領(lǐng)域中的神經(jīng)迷思,不僅需要追溯其形成緣由,更需要挖掘其擴散因素??茖W界對神經(jīng)迷思形成與擴散的基本擔憂主要表現(xiàn)在:首先,正如其他偽科學一樣,由于具有一定科學基礎(chǔ),且通常對日常問題能進行直觀、友好的解釋;因此對公眾而言,神經(jīng)迷思往往具有很強的吸引力。其次,神經(jīng)迷思在教育群體中的傳播風險很高,很有可能在正式或非正式教學中影響學習者認知。最后,當神經(jīng)迷思被學校采納時,極易引起財政資源與基礎(chǔ)設(shè)施的濫用,從而導致大量時間與精力浪費在缺乏事實依據(jù)的教學之中。
神經(jīng)迷思主要是在神經(jīng)科學知識從實驗室向?qū)W校流通中形成(圖1)[40]。一是一些科學假說的產(chǎn)物,這些假說可能在一段時間內(nèi)有事實依據(jù)支撐,但會隨著新證據(jù)的出現(xiàn)而被予以糾正。二是對科學事實的曲解,其主要源于對科學結(jié)果的過度簡化。三是對實驗結(jié)果的誤讀,即對科學事實的錯誤認知。在特定文化條件支撐下,神經(jīng)迷思一般是在對正確信息(有一定事實依據(jù))過分解讀或簡化的循進過程中生成。當大眾媒體試圖傳播神經(jīng)科學知識,卻有意或無意地曲解科學事實時,就會助長神經(jīng)迷思的傳播;而學校工作者(校長和教師),極易在誤讀這些神經(jīng)悖論時對教學變革產(chǎn)生負面影響。
圖1 神經(jīng)迷思的形成路徑
除非神經(jīng)科學突破學界領(lǐng)域并傳至普通大眾,否則神經(jīng)迷思將會持久留存并很難驅(qū)除。根據(jù)Goswami的觀點[41],神經(jīng)迷思的形成可解釋為教育者和神經(jīng)科學家之間溝通不足,缺乏專業(yè)人士或組織彌補教育和神經(jīng)科學間的學科鴻溝,這使得兩學科領(lǐng)域的信息傳輸過程變得復雜化。由于教育和神經(jīng)科學的專業(yè)背景和術(shù)語體系差異,盡管教育者對神經(jīng)科學成果很感興趣,但真正將其應用于課程與教學實踐并非易事。神經(jīng)科學家主要從事研究復雜的結(jié)構(gòu)與系統(tǒng),并不擅長與整個社會溝通交流,而教育者則缺乏科學依據(jù)對神經(jīng)科學主張進行批判性評估。由此,造成研究成果準確移至課堂實踐極為困難,這是學術(shù)文化差異的體現(xiàn),也是神經(jīng)迷思可能發(fā)生在任何溝通階段的關(guān)鍵因素。
此外,神經(jīng)迷思的形成在一定程度上還與人的認知偏見有關(guān)。人類認知傾向往往滿足于快速、精煉甚至明確的解釋。當認知沖突發(fā)生時,人們常慣于尋求簡單明了的新信息以證實自己持有的信仰觀念,即所謂的“證實偏見”。[42]在教育或其他公眾領(lǐng)域,神經(jīng)迷思很容易受到一些證據(jù)和概念的佑護,這種佑護主要在于概念的復雜性和證據(jù)的隱秘性。簡言之,促使神經(jīng)迷思生成的部分潛在機制主要是基于經(jīng)驗的直覺感知。首先,人類渴望簡單易明的答案,且很容易相信貌似合理的解決方案。其次,人類偏愛關(guān)注并記憶支持自己假設(shè)的信息而非反對信息。最后,人類還習慣把因果關(guān)系誤以為成相關(guān)性。
在過去“大腦的十年”里,科學界對搭建神經(jīng)科學與教育間的橋梁極為重視。這也促使連接神經(jīng)科學和教育的研究團隊、專業(yè)期刊以及學術(shù)研討會議的創(chuàng)設(shè)。然而,科學界也有明確共識,將神經(jīng)科學實驗室的研究成果直接應用于真實的課堂情境還為時過早,神經(jīng)科學并沒有準備好直接為課程與教學提供決策信息,其中最主要的障礙在于大眾媒體對神經(jīng)迷思的擴散。
在Pasquinelli看來,大眾媒體對神經(jīng)科學發(fā)現(xiàn)的報道存在三大缺陷[9]:一是對如何獲得結(jié)果和生成大腦影像相關(guān)信息的遺漏;二是對聳人聽聞或嘩眾取寵信息的傳播;三是具有提供不相關(guān)信息的傾向??茖W家和媒體間存在理解信息與概念的偏差屢見不鮮,科學家們一致認為媒體報道中所謂的研究過于簡單,望文生義甚至不準確。媒體常在研究結(jié)果尚未得到證實前就公之于眾,提供不相關(guān)信息的傾向尤為明顯。由此,在大眾媒體對科學發(fā)現(xiàn)過度簡化、猜測時,科學結(jié)論變得模糊化,從而顯得神經(jīng)科學成果在教育實踐中應用容易,促進了神經(jīng)迷思的擴散。
另外,當媒體報道中的偽科學信息被證明無效時,神經(jīng)迷思仍有可能繼續(xù)擴散,它可獨立于虛無或低效用價值而存在。由于在應用要求的推動下,教育實踐者青睞使用比較復雜的科學術(shù)語來表述需要解決的問題,但事實上,這些問題僅僅受到神經(jīng)科學的簡單啟發(fā)而已。同樣,基于大腦的商業(yè)項目呈指數(shù)級增長并在學校中得到普及,這也是神經(jīng)迷思在教育領(lǐng)域擴散的重要因素。
教育工作者期待運用神經(jīng)科學研究成果解決教育面臨的育人難題,并在神經(jīng)科學知識的指導下能夠開展有效教學。然而,在解釋和普及神經(jīng)科學成果時,媒體對神經(jīng)科學事實的夸誕,造成教育界產(chǎn)生了嚴重的迷思問題。課堂教學中廣泛存在迷思觀念,是由于教師缺乏神經(jīng)科學素養(yǎng)而無法利用批判性思維方式體認神經(jīng)科學知識。因此,為有效甄別和規(guī)避此類問題,亟需從教師專業(yè)發(fā)展入手,提升當代教師對神經(jīng)科學信息的識別能力。
教師作為專業(yè)人員,勝任極具復雜性的育人工作,需以掌握不同時代的學科教學知識為前提。自20世紀80年代,Shulman針對美國教師教育體制缺乏認證而提出“學科教學知識”概念以來,PCK成了教師專業(yè)化發(fā)展的核心知識。因其具有本體性、默會性、動態(tài)性、整合性以及情境性等特點,其在教師專業(yè)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。從動態(tài)視角出發(fā),知識的整合與重構(gòu)是學科教學知識發(fā)展的本質(zhì)特征。如從PCK到TPACK的整合過程表明,信息時代對教師專業(yè)發(fā)展訴求是學科教學知識重構(gòu)的推動因素。而智能時代的到來,也促使教育從業(yè)者需集體關(guān)注人腦學習的神經(jīng)機制,這為教師學科教學知識重構(gòu)提出了新一輪挑戰(zhàn)。
新時代學科教學知識重構(gòu)需要關(guān)照神經(jīng)科學知識,這是教師專業(yè)發(fā)展和神經(jīng)素養(yǎng)提高的首要選擇。從專業(yè)知識結(jié)構(gòu)上看,世界各國教師專業(yè)結(jié)構(gòu)更多關(guān)注“關(guān)于兒童的知識”,一般對神經(jīng)科學知識置若罔聞。正如Sousa描述的那樣,教師從業(yè)者在談及人腦是如何學習知識的,往往是教育心理學派的那些陳舊觀點,對腦科學資訊的問及通常處于沉默之中。[43]同樣,我國教師的學科教學知識構(gòu)成也更多聚焦于學科內(nèi)容知識、教學策略知識、教育心理知識以及信息化技術(shù)知識,神經(jīng)科學知識未被納入且處于邊緣狀態(tài)。然而,兒童學習的內(nèi)在機制是大腦的認知機制,缺乏對大腦學習機制的一般性了解,就不能研判何種教學策略更適合兒童的學習方式,不能準確把握兒童學習過程中的心理機制,也就更談不上如何利用信息化技術(shù)手段提升兒童的學習效率。新時代提出了學科教學知識新要求,在專業(yè)化發(fā)展道路上,為提升教師神經(jīng)科學素養(yǎng)并獲得新的身份認同,學科教學知識亟需納入神經(jīng)科學成分以重構(gòu)新的教學知識體系。
目前,教師在日常教學中無法避免神經(jīng)迷思,而教育神經(jīng)科學又已被視為用于溝通教育學、心理學以及神經(jīng)科學的新型前沿學科。那么,在教師教育課程體系中,通過增設(shè)教育神經(jīng)科學課程來提升教師神經(jīng)科學素養(yǎng)不失為一種新的取徑。其實,這一舉措早已是學界共識并在一些高校開始試行,如哈佛、劍橋以及我國華東師范大學為職前教師培育開設(shè)了此類課程。有研究表明,神經(jīng)迷思有可能會與神經(jīng)科學知識同時存在。[44]由此,從概念轉(zhuǎn)變理論視角出發(fā),神經(jīng)迷思因內(nèi)含錯誤概念特征而不能簡單地用增補神經(jīng)科學知識予以消除。為了有效、可持續(xù)地將神經(jīng)迷思從教育系統(tǒng)中驅(qū)逐出去,需竭力整合神經(jīng)科學、教育學以及心理學知識。這便需要教育神經(jīng)科學課程將三門學科的專業(yè)知識緊密地統(tǒng)整起來,并將認知神經(jīng)科學方法和研究成果納入其中,讓教師能用批判性思維方式去質(zhì)疑關(guān)于人腦學習不完整或不正確的信息觀念。
教育神經(jīng)科學是基于神經(jīng)影像證據(jù)了解人腦學習方式、師生互動腦神經(jīng)機制以及認知腦神經(jīng)網(wǎng)絡構(gòu)成等系統(tǒng)性知識。為此,教育神經(jīng)科學課程除了需要納入神經(jīng)科學、教育學以及心理學知識以外,還應提供關(guān)于人腦基本結(jié)構(gòu)、認知過程甚至文化對腦功能影響的典型案例,以便為教師更好地理解神經(jīng)科學發(fā)現(xiàn)。針對教師專業(yè)培訓和學習,教育神經(jīng)科學課程還需為有志從事科學研究的教師提供測量人腦活動的方法與手段,并客觀說明其優(yōu)勢和局限性,甚至出版物(媒體)中對科學數(shù)據(jù)的使用(誤用)。這是因為能夠全方位評估神經(jīng)科學成果及其在傳播媒介中的描述,對教師規(guī)避教育中的神經(jīng)迷思至關(guān)重要。此外,神經(jīng)倫理也是教育神經(jīng)科學課程值得關(guān)注的部分。由于神經(jīng)科學與現(xiàn)代教育關(guān)系密切,任何一項神經(jīng)科學研究及應用均極有可能對兒童身心造成不必要的傷害,為此要保持足夠的敏感性來審視實驗過程是否符合倫理標準。[45]
神經(jīng)科學素養(yǎng)能避免神經(jīng)科學與教育融合過程中出現(xiàn)的迷思觀念,人們對大腦的一般性理解與識別神經(jīng)迷思的能力呈正相關(guān)[10],這表明神經(jīng)科學素養(yǎng)提升對甄別與規(guī)避神經(jīng)迷思至關(guān)重要。為能使教師有效區(qū)分科學與偽科學,有必要通過神經(jīng)科學素養(yǎng)培訓進行教育干預。
首先,神經(jīng)科學素養(yǎng)培訓應重視評估科學研究所需技能的培養(yǎng),這可使教師在將神經(jīng)科學發(fā)現(xiàn)納入教學實踐之前,能夠?qū)ζ渌邮盏纳窠?jīng)信息進行批判性思考,并對所謂的科學證據(jù)進行論證檢驗。其次,培訓前,還需專家學者將教育神經(jīng)科學事實翻譯成教師共享語言,以便教師能夠在課堂上準確運用與教育相關(guān)的神經(jīng)科學發(fā)現(xiàn)。雖然,目前仍然缺乏教育神經(jīng)科學領(lǐng)域的專業(yè)人員,但Rato等人認為教育心理學家能夠擔此角色。[46]此外,神經(jīng)科學家應仔細審查實驗研究結(jié)果,并在培訓中清楚說明相關(guān)數(shù)據(jù)可以得出何種結(jié)論而不能形成哪些論斷。通常文化條件(如術(shù)語和語言上的差異),是造成神經(jīng)科學和教育學科鴻溝并避免神經(jīng)悖論接受審查的主要緣由。
一方面,神經(jīng)科學素養(yǎng)培訓是為了給教師提供系統(tǒng)化學習神經(jīng)科學知識的機會;另一方面,也是為了給神經(jīng)科學家和教育從業(yè)者營造雙向交互的合作平臺。單純地對大腦研究還不足以區(qū)分神經(jīng)迷思和事實,為避免不必要的神經(jīng)誤解,在提高教師神經(jīng)科學素養(yǎng)的同時,還需加強跨學科交流;只有讓科學家和教師成功對話并建立起密集的交互網(wǎng)絡,才能消除學術(shù)界限和語言障礙,運用最新的科學見地來確認和駁斥教育中的神經(jīng)迷思。
神經(jīng)迷思是人對大腦的誤解,當文化條件保護其免受審視時,就會滋生這種誤解。因一些悖論長期存在于教育實踐中,神經(jīng)迷思在教育中變得盛行起來,并在全球教育系統(tǒng)中傳播與擴散。近些年,神經(jīng)科學和教育之間的真正交流取得了長足發(fā)展,但造成神經(jīng)迷思的許多因素仍然存在??梢杂^察到,這些因素阻礙了將腦科學概念引入教育實踐的努力。神經(jīng)科學和教育之間更多的跨學科合作將有助于識別與糾偏神經(jīng)悖論。世界各地正在形成神經(jīng)科學和教育相結(jié)合的研究中心,并開設(shè)相關(guān)課程與培訓。在未來,如果我們希望教育被豐富而不是被神經(jīng)迷思誤導,這種合作是非常有必要的。目前,一個專注于這種合作的交叉性學科——教育神經(jīng)科學已然興起。
教育神經(jīng)科學的興起預示著我們已經(jīng)進入以神經(jīng)科學知識為基礎(chǔ)的育人時代。神經(jīng)科學對教育政策與實踐提供了科學性指導,但同時神經(jīng)迷思也為教師專業(yè)身份和自身發(fā)展提出新的挑戰(zhàn)。諾貝爾物理學獎得主Feynman曾講,要警惕巫術(shù)科學,即那些似是而非的科學研究。[47]這也警醒教育工作者最好承認神經(jīng)科學的不確定性,教師不應過于草率、直接地將神經(jīng)科學信息應用于教學實踐。雖然,神經(jīng)科學能為學習困難提供創(chuàng)新見解并能促進開發(fā)更有效的課堂干預策略,但科學家倡導應該對其持一種謹慎樂觀的態(tài)度。神經(jīng)科學不應被教師視為一種指令性工具,而應是一種更好地理解人腦學習的方法和手段。未來作為專門研究神經(jīng)科學和教育間相互作用的領(lǐng)域,教育神經(jīng)科學不僅要為教育研究方法提供創(chuàng)新性見解,而且還要鼓勵有關(guān)腦認知神經(jīng)過程與課堂上觀察到的復雜行為建立密切聯(lián)系。