掌握大腦學習規律，促進教育質量提升

王亞鵬

有關大腦學習規律的研究不僅是科學研究的前沿和產業布局新的增長點，而且是世界各國國家戰略的制高點。探索兒童青少年，甚至畢生發展進程中大腦學習的特點和規律，不僅有助于提升個體學習的質量和效率，而且有助于提升人力資源素質，有助于我國從人口大國向人力資源強國的戰略轉換。因此，世界許多國家都啟動了形式不同、側重點不同的“腦計劃”，來助推腦科學的研究和戰略布局。隨著世界各國對腦科學研究的重視，隨著腦科學技術日新月異的發展，我們對大腦學習的規律了解得也越來越多。

學習是智力因素和非智力因素交互作用的結果

傳統上，我們通常認為，學習與智力，或者一般認知能力（General cognitive ability，GCA）之間存在密切的關系，而與非智力因素之間沒有太大的關聯。然而，情況可能并沒有這么簡單。現在越來越多的研究發現，學習不僅依賴于智力因素，也依賴于非智力因素。從一定程度上講，智力因素決定了一個人學習的下限。因為如果存在智力缺陷，一個人很難具備正常的學習能力。而非智力因素則可能會左右一個人學習的上限。試想，如果一個孩子天資聰慧，智力有保障，但平時不努力，則往往會成為下一個方仲永。心理學的研究發現，在預測一個人的學習表現時，有些非智力因素，比如自控，比智力更加重要。

美國賓夕法尼亞州立大學心理學教授Duckworth等人常年以舉世聞名的軍事學府——西點軍校的學生為研究對象，考察以自控（self-control）、自律（self-discipline）、堅毅（grit）等為代表的非智力因素對一個人學習和成就的影響。他們所做的大量研究發現，這些所謂的非智力因素不僅與一個人的學習密切相關，而且與一個人的成功密不可分。比如，西點的學生進入大學的第一年，必須進行為期六周的“魔鬼訓練”（Beast Barracks，直譯為“野獸營”）。魔鬼訓練被譽為西點大學身心考驗最殘酷的訓練，每年都有大約3%的新生因為經受不了魔鬼訓練的“殘酷折磨”而選擇退學，而最能預測一個學生是否能挺過來的指標是堅毅。當然，有些人會質疑說西點軍校的樣本比較特殊，結論可能不具有廣泛性。

但是，非智力因素與學習的關聯不僅在西點軍校的學生樣本中有所體現，針對普通學生樣本的研究也發現了類似的結果。早期心理學家所做的著名的“棉花糖實驗”發現，反映一個人自控能力高下的延遲滿足能力不僅與個人的學習密切相關，而且與個人的社會地位、經濟狀況、健康狀況等密切相關。這提示我們，在日常的家庭教育和學校教育中，我們不僅要重視兒童青少年智力因素的培養，而且要重視非智力因素的培養。

需要說明的是，心理學研究發現，智力與自控能力之間往往存在正相關。智力與自控之間的正相關不僅體現在人類被試樣本中，在人類的近親——黑猩猩身上也有同樣的關聯。

每個大腦都是獨特的，學習存在個體差異

俗話說，世界上沒有完全相同的兩片樹葉。這一說法也適用于大腦。世界上沒有完全相同的兩個大腦。換言之，大腦存在個體差異。盡管對于發育正常的個體而言，大腦都由灰質、白質、腦脊液組成，都分成額葉、顳葉、頂葉、枕葉等區域。但是，無論是從大腦的結構形態學上，還是從功能層面，大腦都存在個體差異。這種差異既表現在微觀層面，也表現在中觀和宏觀層面;既表現在個體之間，也表現在特定的群體之間。比如，相對于男孩，女孩大腦左右兩半球之間連接更多，交流和對話也更多;而相比于女孩，男孩大腦同側的連接更多，交流和對話也更多。

既然大腦存在個體差異，那么，從邏輯上講，學習必然也存在個體差異。有些孩子學得快，有些孩子學得慢;有些孩子學得快忘得也快，有些孩子學得慢但記得牢，忘得慢。具體到學科層面，以語言學習為例，心理學和腦科學的研究發現，個體差異是語言學習過程中的一個普遍現象。從詞匯的發展、言語的獲得、語法的學習與發展、閱讀能力發展，甚至寫作能力等，都存在個體差異。從更加普遍的意義上講，個體差異是個體畢生發展進程中貫穿不同領域的普遍現象。

重要的是，腦科學研究發現，大腦特定區域的結構差異和功能差異可以預測個體的學習表現。比如，有關外語（英語）學習的研究發現，大腦中左側尾狀核（大腦的一個深層核團結構）和梭狀回（有些科學家認為該區域是專門負責文字閱讀的）環路的激活模式可以預測一個人是否能學好外語。還是以外語學習為例，我們認知神經科學與學習國家重點實驗室的專家團隊所做的研究發現，男生左側語言學習相關腦區的激活模式可以預測其外語學習表現，而女生雙側腦區的激活模式可以預測其外語學習表現。這也從一定程度上與前面所講的男女大腦連接的差異相吻合。

從功能上講，學習困難的兒童，其大腦功能也往往有別于學習正常的兒童。以閱讀障礙的兒童為例，他們大腦中語言學習和閱讀相關的大腦皮層，比如語言理解區域、書面語言閱讀區域的活性往往不足，而且這種差異不僅體現在單一的腦區，還體現在相應腦區結構、功能的連接模式、連接強度等方面。

需要說明的是，學習困難可能是遺傳、環境等交互作用的結果。至少從目前的研究來講，較難判定是由于大腦結構異常導致了學習困難，還是由于學習困難導致了其大腦結構和功能的變化。因為目前有關學習困難的研究主要是相關研究，而相關研究很難確定因果關系。但是從家族遺傳的研究來看，如果孩子的家族（比如父親或母親，或父母雙方）具有學習困難（比如閱讀障礙）史，那么孩子本人出現學習困難的概率也更高。換言之，如果孩子父母本身具有學習困難，那么孩子本人出現學習困難的風險也更高。這說明學習困難具有一定的家族遺傳性，目前，科學家正在致力于探討導致學習困難的遺傳基因。

盡管學習困難往往存在大腦結構和功能的異常，但是特定的訓練，往往可以重塑他們的大腦結構和功能，伴隨著大腦結構和功能的改變，他們的行為表現也會出現相應的改善。這是腦科學研究帶給學習困難個體的福音。

需要提醒的是，無論是對于學習困難的孩子，還是其他障礙的孩子，要想療效好還得干預早。因此，如果家長發現孩子有學習障礙的苗頭，最好早篩查，早排除，早干預。

學習能力是個人學習和發展的重要基礎和保障，是個人立足社會的核心競爭力。兒童青少年階段既是知識和技能學習的重要時間窗口，又是腦智發展的重要階段。因此，探討兒童青少年大腦發育的規律、大腦學習的規律以及學習能力的發展，不僅具有重要的個人意義，而且具有重要的社會價值。兒童青少年是國家的未來、祖國的希望。作為21世紀公認的核心素養的學習能力，或者信息獲取能力，不僅與個人的發展息息相關，而且與國家的教育質量與教育公平，與國家的人力資源儲備和人才競爭力密不可分。

在未來的腦科學研究中，我們不僅需要本著“頂天立地”的基本理念，做好頂層設計，立足科學前沿，滿足國家的重大需求，而且要腳踏實地，讓更多的人了解腦科學，讓更多的人走進腦科學，讓腦科學更好地服務于老百姓的日常學習、工作和生活。在國家腦科學計劃的助推下，更好、更精準地探索大腦學習的規律，提高教育質量，促進教育公平，促進我國從人口大國向人力資源強國的轉變，助推和諧社會的形成和中華民族偉大復興夢想的實現。