基于教育神经科学的情感教学系统理论探究

王 琳

(太原师范学院 教育系， 山西 晋中 030619)

日前，“北大学子弑母案嫌犯被抓”这一事件在网络上引发广泛关注，原因之一是人们无法理解昔日的学霸弑母动机。但不可否认的是，这个学霸身上缺失了对生命和情感的基本尊重，这与我国长期以来学校教育中存在的“重知轻情”的教学失衡现象是密切相关的，这也是情感教育成为教育改革的重要内容的原因。新课程改革中，提出要关注学生情感的发展变化并使之良性发展，强调了学生情感、自身态度、人生价值观三个要素。情感教育关注学生的学习态度、情感、信念以及与他人之间的相处交流等行为对教育过程的影响。相应的，情感教学是学校教育活动中，教师围绕认知因素，通过各种负载情感的教学变量来激发、调动和满足学生情感需要和认知需要的教学活动。因而，情感教学研究的系统性、科学性和针对性不仅有助于教育理论和教学研究的深化，对促进学生全面发展和教师专业进步，以及教学实践变革亦具有实际的指导意义。[1]

已有文献中，研究者从教育心理学[1]、管理学[2]、信息网络[3]、人本主义[4]和神经科学[5]等不同视角对情感教学作了深入的探讨，推进了相关研究的发展，但是也发现许多新的问题，最突出的一个问题就是不同领域的研究成果之间如何科学地形成体系，从而能够有效地指导日常教学实践。本文拟在辩证地分析和总结情感教学的理论研究和科学研究的基础上，在教育神经科学视野下提出新的情感教育系统理论。

一、情感教学的提出

我国教育者对情感与教学的认识早在《论语》中就曾提到“学而时习之,不亦说乎”，这表明古代教育者就已经意识到积极情绪对学习的重要性。那么，是否只有积极的情绪才会影响学习？不同的情绪到底如何影响个体的学习以及长远的发展？这需要先认识学习中的情绪和情感现象。

考虑到情绪情感现象的复杂性，卢家楣将其分为情绪、情感和情操三类。[1]情绪是指人类的原始性情绪与社会性情绪，情感与个体的基本社会性需要相联系，而情操则与个体的高级社会性需要相联系。在日常生活中，个体体验到的情绪常常表现出短暂、不稳定的特点，而个体的情感情操则更多表现为持久而稳定的特性，并且个体的情绪可以逐渐发展成为情操情感，同时个体的某种情操情感也会以情绪的形式表现在日常的社会生活中。比如，某个学生原先并不喜欢语文课，此时对语文是一种厌恶的学习情绪，但是当他听过一位优秀语文老师的课后，感受到一种从未体验过的激动情绪，第一次形成了对语文的喜悦情绪，而在随后的语文课教学中，如果这位学生又多次体验到了这种积极的情绪，那么他就有可能逐渐形成一种喜欢甚至热爱语文的情感。这种热爱语文的情感很有可能以积极的情绪表现在学生的日常学习行为中，比如喜欢阅读诗词、散文、写作等与语文相关的行为活动。考虑到社会生活中情感依托情绪形成并外显为某种情绪，因此本文接下来将情绪情感统称为情绪。

依据情绪对人类发展的不同影响，本文从三个方面探讨情绪对个体发展的重要性：

第一，情绪与个体的生存。人类的情绪根据其情绪效价不同分为正性(积极)和负性(消极)情绪。不同效价的情绪在个体的进化中分别具有重要的功能,[6]46正性情绪拓展了个体智慧的和社会的资源，增加了我们面对威胁或机会来临时的可用储备；负性情绪则提供了机体有关威胁靠近或者利益被侵害的信号，在涉及个体生死存亡的活动中起到了关键作用，是生存的需要。比较两种情绪对个体的生存适应功能，如果负性情绪会激发个体形成应激的、防御的、退缩的思考方式，那么正性情绪则会使个体的思考进入容忍的、创造的、开阔的视野。因此，无论正性还是负性情绪都对个体的生存进化有重要意义，任何个体包括学生在生长发育过程中的正性和负性情绪都是对其所处的环境进行适应的一种表现。

第二，情绪与个体的认知。情绪与个体的认知关系首先表现在不同情绪效价对认知有不同影响。积极情绪促进了人们的认知和行为活动，消极情绪则阻碍了人们的认知。目前该理论得到了大量实证研究的支持，研究范围涉及情绪与注意、情绪与记忆、情绪与决策以及情绪调节四个方面，本文以情绪与注意为例来解读情绪对认知的影响机制。积极的情绪唤醒会减少个体的注意负载，提高个体的注意广度，能够加快个体的认知互动效率，从而促进个体的认知水平；而消极的情绪会自动地占用人们的注意资源，减少了个体能够用于当前认知加工的认知资源，缩小了其认知范围，降低了个体的认知活动速度，因此导致人们减少了其瞬间思维的活动，降低了个体的认知。[7]其次，情绪的唤醒度也会影响认知水平。根据耶克斯-多德森定律,当个体的情绪唤醒度(情绪的激活强度)增加时，个体的认知操作水平表现出先上升后下降的“倒 U”曲线的变化趋势。因此,要使个体的认知活动表现出最佳水平,应保持适度的情绪唤醒水平。[5]这在一定程度上说明了为什么中等水平的紧张有助于个体的学习和考试，而过度紧张或者完全放松会影响个体的发挥。

第三，情绪与个体的社会化。情绪对个体的社会化影响表现在：积极情绪能够帮助个体获得最重要的社会关系，并提高其日常的学习和工作效率；而消极情绪过多可能导致社会性退缩，社会交往技能水平低进而会影响其日常生活。当个体自觉地对自己的情绪强度、情绪类型、情绪体验和表达做出改变时，称为情绪调节过程。这种情绪调节有助于个体的正常社会交往活动。比如对于那些情绪调节能力较高的个体，他们与亲密朋友相处时的冲突更少，并且能够得到更多的情感支持，与其他人也有更多积极的关系。相反，当个体的情绪调节能力较弱时，他们往往更多表现出焦虑，更容易遭遇同伴的拒绝，以及父母的负面评价，这在一定程度上解释了为何有些情绪平和的人更善于与人交往，在人际交往中更容易受到人们的喜爱。[8]

二、情感教学理论研究

教学理论研究要揭示出教学现象背后的东西并且要解决教学中的实际问题，如何在日常教学中实施情感教学，这需要理解教学中的两个关键理论问题：情感教学的构成要素是什么？情感教学的形成机制是怎样的？

(一)情感教学的构成要素

课堂教学中，教师与学生分享了知识、态度和价值观，师生之间真实自由的互动对学生内化知识、提高学习能力、培养积极情感有重要作用。课堂教学活动包括哪些要素？本文通过教学实践活动进行分解，认为教学包括了两个维度：“教”和“学”的活动过程以及“知”和“情”的活动内容。

1.情感教学的“教”与“学”

情感教学研究徘徊于“教”与“学”之间，正如教学研究游移于“以学立论” 与“以教立论”的二元对立一样，这需要教师充分认识到教学应是师生之间的互动,如果从“教”抑或 “学”单方面论述教学研究问题，则是从一个极端走向另一个极端。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020 年)》规定：“以学生为主体,以教师为主导,充分发挥学生的主动性,以学生的成长成才为主。”该规定明确指出在教学实践活动中,教师为主导,学生为主体,二者从属于不同范畴。对于教学而言,教师和学生在教学过程中处于同等重要的地位，教师和学生是“双主体”。但是，承担实际教学活动的一线教师将“双主体”的理论应用于教学实践时却感觉比较困难，课堂上往往限于过于强调“教”或者强调“学”，无法处理教师和学生“双主体”的关系，这使得教师的“教”和学生的“学”无所适从。[9]

2.情感教学的知与情

知情交互观。正如本文所述情绪对人们的生存适应、认知和社会化都有影响，情绪与认知的交互对教育的影响不言而喻。这也是新课程改革强调情感教育的原因。对于学生的认知和社会发展，情绪对认知的影响更多表现为积极情绪促进个体发展，消极情绪阻碍个体发展。这提示在课堂教学中，教师不仅要关注学生掌握学科知识，而且要关注学生的情绪问题，因为情绪影响了整个教学过程。比如，当学生在学习一个新知识或者解决问题时，如果之前学生学习的情绪体验是积极的，那么学生可能始终在积极快乐的、充满自我成就感的情绪体验中完成学习；如果之前学生的学习经历是失败的，那么学生可能始终是在恐惧或者紧张状态下学习进而影响学习效果。因此，教师要有意识地在教学中利用知情交互的作用机制营造良好的课堂氛围以促进教学。此外，在课堂教学中，教师还应关注自身的情绪状态。教师自身的情绪状态会影响学生的认知活动,不良的情绪状态不仅会通过课堂心理氛围影响学生，而且也会影响教师自身，从而对课堂教学产生消极影响。

知情分离观。尽管新课程改革在不断深入中，但是由于我国传统教学方法对教学的影响根深蒂固,当前教学中仍然存在着严重的“知情分离”现象。广大教师对教学中的情感现象了解不多，对学生的情感目标认识和情感教学把握不准确，这就必然会对教学产生负面影响。这些教师的认识中往往有一个共同点，即认为教学的基本矛盾是“教学要求与学生已有认知水平之间的差距”，而无视实际存在的“教学要求与学生当前需要之间的差距”。“教学要求与学生认知水平”的差距涉及学生会不会学、能不能学的问题,即可接受性问题，属于教学基本矛盾的认知层面；“教学要求与学生需求”的差距涉及学生愿不愿学、要不要学的问题，即乐接受性问题，属于教学基本矛盾的情感层面。而在当前的学校课堂教学中，常常出现的场景是教师在规定时间、规定地点、按规定顺序、以规定进度讲授规定教学内容的规范教学活动，与学生在那个时刻的活生生的需要往往不符。这种教学只承认教学基本矛盾的认知层面，而无视教学基本矛盾的情感层面，是导致教学活动重知轻情认识上的一个根本原因[1，5，10]。

综上，以往的教师们大多认为, 课堂教学是为了帮助学生获得知识增长能力, 因此学习是一个以现在的苦和累来换取未来幸福的过程。在这一前提下,教师将学习定位为“苦学”。课程结构仍然是以学生的认知为主要目的，苦学降低了学习效果,剥夺了学生在教育中寻求和体验幸福感的权利,对学生的社会性情感的培养是缺失的。针对这一现象，在新课程改革的指导下，未来的教师们应更多地在教学中探索积极情绪教学，在课堂上发挥教师的主导作用，对课堂进行引导与控制。学生作为课堂的主体,应积极主动地参与课堂活动,形成一种认知、情感和行为相互交融的课堂心理氛围。

(二)情感教学的形成机制

通过分析教学活动中的情感现象, 卢家楣提出了自己的情感教学理论，包括三大静态的情感源点和三大动态的情感环路。[1]首先，教学的静态情感源点包括了教师情感、学生情感和教材中的情感。其中，教材中蕴含的情感因素分为四类：一是显性情感因素，即教材中的文字和形象材料等蕴含的情感因素能够使学生直接感受到；二是隐性情感因素，即教材用于反映客观事实且不带明显的情感色彩,但在反映客观事实的过程中会不知不觉地使人感受到其中所隐含的情感因素；三是悟性情感因素，即教材本身不含显性或隐性情感因素,但能够引起某些个体(有一定领悟水平)的情感；四是中性情感因素，指学生目前的认知和感受水平,个别理科教材完全不含情感因素。其次，建立在静态源点基础上，卢家楣还提出了教学的三大动态情感环路，包括师生间伴随着教学中的认知信息传递而形成的情感交流回路、师生人际关系中的情感交流回路、师生自身情感的自控回路。

理解情感教学的构成要素和形成机制能够帮助教师全面、深入地认识教学活动中丰富、复杂的情感现象。理解认识情绪在教师和学生的大脑中是如何产生的，如何影响认知的。神经科学关注情绪与认知相互作用的脑机制，为教师在课堂教学中开展情感教学提供了理论依据。接下来本文将对近年来认知神经科学对情绪的产生、理解和调节的脑机制进行探讨。

三、情感教学的神经研究

尽管现在科学家已经认识到我们加工情绪涉及大脑的多个区域，但对大脑情绪反应的研究必须从杏仁核开始，它已经被公认为大脑的情绪中心——“情绪脑”。[5]杏仁核一方面参与内隐性的情绪反应，比如毫无预期的可怕事件；另一方面还参与外显性的情绪学习，比如学习危险情境并记住相关的信息。实际的情感教学经验告诉我们，情绪唤醒的经历总是被更好地记住。这是情绪对认知的影响离不开杏仁核的功能。这是因为杏仁核不仅是情绪中枢，还扮演着“网络集线器”的角色。大脑的结构和功能的连通性研究表明，杏仁核结构具有高度的连通性，几乎连接了大脑皮层的所有区域，因此该区域能够整合情绪和认知信息，广泛地参与多个认知加工过程，如注意、学习、决策，从而实现全脑的功能连通。

杏仁核作为情绪脑如何调节这种认知过程呢？以学习中最常见的记忆过程为例，关于动物和人类的研究支持杏仁核调节记忆过程，主要有两种方式[11]：一种调节方式是杏仁核直接参与记忆过程。研究发现外显性的情绪学习依赖杏仁核和海马的协同合作。此外，研究者发现，情绪图片比中性图片有更好的记忆效果，并且依赖杏仁核——内侧颞叶环路。进一步研究还发现内侧颞叶前侧区域和后侧区域的神经活动强度能够分别预测人们对情绪性项目和中性项目的记忆。这些结果表明, 杏仁核与海马、内侧颞叶系统相互作用从而直接参与记忆活动，最终影响了记忆效果。另一种调节方式是杏仁核通过激素调节记忆过程，此时杏仁核并不直接参与记忆过程。比如，白鼠对于高度情绪唤醒的经历有更强的记忆，这依赖于杏仁核去甲肾上腺素的激活，它能够强化记忆的固化过程，从而促进了有情绪经历的长时记忆的巩固过程。

四、情感教学的教育神经科学系统模型

当我们理解了情感与认知在教学中的关系和功能后，教师就可以立足于现阶段教育实践，思考如何依据教育学和神经科学的研究成果来提升教育成效。为了使这些研究成果更好地引导教育实践，通过分析和整合来自情感教学的构成要素、情感产生的过程及其神经基础的相关研究成果，本文提出了教育神经科学视野下的情感教学系统理论。

(一)情感教学系统的四大模块

基于传统的情感教学理论和认知神经科学的研究成果，本文将情感教学活动的系统分为两个维度和四大模块。两个维度是指将教学活动分为教学主体和教学客体，其中教学主体是直接参与教学实践活动的主体，该维度包括了前文所述的教师和学生两个模块；而教学客体是教学实践活动中承载或者蕴含了的教学内容，该维度包括了认知和情感两个模块。因此，本文将情感教学分为四个模块：教师、学生、认知和情感。其中，教师、学生与卢家楣情感教学理论的情感源点保持一致，而认知和情感对应于卢家楣情感教学理论的情感源点中的教材维度。之所以将卢家楣的教材维度划分为认知和情感，依据是因为真实的课堂互动教学中，实际发生教学效用的是在师生之间沟通和交流的教学内容，教学内容正是包括了认知和情感，这与本文提出的情感教学构成要素的观点是相符的。

(二)情感教学系统的四大环路

在教学情感系统的四大模块基础之上，本文将情感教学活动的动态过程分为四大环路，其中教学实践过程包括“认知环路”和“情感环路”两类，知情交互过程包括“教师知情交互”和“学生知情交互”。

首先，从认知信息的环路来看，认知环路是课堂教学中教师和学生的认知信息的闭环环路。该环路主要用于认知信息在教师和学生之间的双向交互，包括三条支路：教师的认知自控环路、学生的认知自控环路和师生的认知交互环路。具体而言，当教师作为信息的发出者和接受者时，就有了教师自我主体的认知自控环路；同理，当学生作为认知信息的发出者和接受者时，就有了学生自我主体的认知自控环路；将认知信息的发出者和接受者分别指派给教师和学生的任意一方时，就出现了师生的认知交互环路。

其次，从情感信息的环路来看，类似的情感环路对应于课堂教学中教师和学生的情感信息的闭环环路。情感信息在教师和学生之间的交互环路也包括三条支路：教师的情感自控环路、学生的情感自控环路和师生的情感交互环路。具体而言，当教师作为情感信息的发出者和接受者，就有了教师自我主体的情感自控环路；当学生作为情感信息的发出者和接受者，就有了学生自我主体的情感自控环路；当将情感信息的发出者和接受者分别指定为教师和学生的任意一方时，就有了师生人际关系中的情感交互环路。在以上关于认知环路和情感环路的二分模型中，教师和学生既是两类信息(认知和情感)的发出者，也是接受者，与先前的情感教学和神经科学理论是相通的。

最后，从认知信息和情感信息的交互环路来看，“教师知情交互”和“学生知情交互”分别指课堂教学中教师自我主体内部的认知和情感交互的闭环环路和学生自我主体内部的认知和情感交互的闭环环路。以“教师知情交互”环路为例，当考虑认知环路对情感环路的影响时，就出现了伴随着教师教学中的认知信息传递而形成的情感交流回路；当考虑情感环路对认知环路的影响时，就出现了伴随着教师教学中的情感交互而增强了认知传递回路。“学生知情交互“与“教师知情交互”类似，当考虑认知环路对情感环路的影响时，就出现了伴随着学生学习过程的认知信息传递而形成的情感交流回路；当考虑情感环路对认知环路的影响时，就出现了伴随着学生学习过程的情感交互而增强了认知传递回路。

综上，本文主要探讨了关于情感教学的心理和教育理论研究成果，并结合近年来神经科学关于情绪的发生机制的研究成果提出了教育神经科学视野下的情感教学理论。研究视角选择教育神经科学，是因其聚焦于学生“如何学”，而不是原来浅层的“学什么”，这能够帮助教师把情感教学的研究成果以合适的方式渗透到自己日常的教学活动中，从而提高教学效果。因此在未来，为了深入贯彻落实教改精神，需要更多来自基础教育和高等教育的教育研究者共同关注教学中的情感现象[12]，研究情感教学的规律，科学地落实情感教学，培养全面发展的学生。