掌握大脑学习规律，促进教育质量提升

王亚鹏

有关大脑学习规律的研究不仅是科学研究的前沿和产业布局新的增长点，而且是世界各国国家战略的制高点。探索儿童青少年，甚至毕生发展进程中大脑学习的特点和规律，不仅有助于提升个体学习的质量和效率，而且有助于提升人力资源素质，有助于我国从人口大国向人力资源强国的战略转换。因此，世界许多国家都启动了形式不同、侧重点不同的“脑计划”，来助推脑科学的研究和战略布局。随着世界各国对脑科学研究的重视，随着脑科学技术日新月异的发展，我们对大脑学习的规律了解得也越来越多。

学习是智力因素和非智力因素交互作用的结果

传统上，我们通常认为，学习与智力，或者一般认知能力（General cognitive ability，GCA）之间存在密切的关系，而与非智力因素之间没有太大的关联。然而，情况可能并没有这么简单。现在越来越多的研究发现，学习不仅依赖于智力因素，也依赖于非智力因素。从一定程度上讲，智力因素决定了一个人學习的下限。因为如果存在智力缺陷，一个人很难具备正常的学习能力。而非智力因素则可能会左右一个人学习的上限。试想，如果一个孩子天资聪慧，智力有保障，但平时不努力，则往往会成为下一个方仲永。心理学的研究发现，在预测一个人的学习表现时，有些非智力因素，比如自控，比智力更加重要。

美国宾夕法尼亚州立大学心理学教授Duckworth等人常年以举世闻名的军事学府——西点军校的学生为研究对象，考察以自控（self-control）、自律（self-discipline）、坚毅（grit）等为代表的非智力因素对一个人学习和成就的影响。他们所做的大量研究发现，这些所谓的非智力因素不仅与一个人的学习密切相关，而且与一个人的成功密不可分。比如，西点的学生进入大学的第一年，必须进行为期六周的“魔鬼训练”（Beast Barracks，直译为“野兽营”）。魔鬼训练被誉为西点大学身心考验最残酷的训练，每年都有大约3%的新生因为经受不了魔鬼训练的“残酷折磨”而选择退学，而最能预测一个学生是否能挺过来的指标是坚毅。当然，有些人会质疑说西点军校的样本比较特殊，结论可能不具有广泛性。

但是，非智力因素与学习的关联不仅在西点军校的学生样本中有所体现，针对普通学生样本的研究也发现了类似的结果。早期心理学家所做的著名的“棉花糖实验”发现，反映一个人自控能力高下的延迟满足能力不仅与个人的学习密切相关，而且与个人的社会地位、经济状况、健康状况等密切相关。这提示我们，在日常的家庭教育和学校教育中，我们不仅要重视儿童青少年智力因素的培养，而且要重视非智力因素的培养。

需要说明的是，心理学研究发现，智力与自控能力之间往往存在正相关。智力与自控之间的正相关不仅体现在人类被试样本中，在人类的近亲——黑猩猩身上也有同样的关联。

每个大脑都是独特的，学习存在个体差异

俗话说，世界上没有完全相同的两片树叶。这一说法也适用于大脑。世界上没有完全相同的两个大脑。换言之，大脑存在个体差异。尽管对于发育正常的个体而言，大脑都由灰质、白质、脑脊液组成，都分成额叶、颞叶、顶叶、枕叶等区域。但是，无论是从大脑的结构形态学上，还是从功能层面，大脑都存在个体差异。这种差异既表现在微观层面，也表现在中观和宏观层面;既表现在个体之间，也表现在特定的群体之间。比如，相对于男孩，女孩大脑左右两半球之间连接更多，交流和对话也更多;而相比于女孩，男孩大脑同侧的连接更多，交流和对话也更多。

既然大脑存在个体差异，那么，从逻辑上讲，学习必然也存在个体差异。有些孩子学得快，有些孩子学得慢;有些孩子学得快忘得也快，有些孩子学得慢但记得牢，忘得慢。具体到学科层面，以语言学习为例，心理学和脑科学的研究发现，个体差异是语言学习过程中的一个普遍现象。从词汇的发展、言语的获得、语法的学习与发展、阅读能力发展，甚至写作能力等，都存在个体差异。从更加普遍的意义上讲，个体差异是个体毕生发展进程中贯穿不同领域的普遍现象。

重要的是，脑科学研究发现，大脑特定区域的结构差异和功能差异可以预测个体的学习表现。比如，有关外语（英语）学习的研究发现，大脑中左侧尾状核（大脑的一个深层核团结构）和梭状回（有些科学家认为该区域是专门负责文字阅读的）环路的激活模式可以预测一个人是否能学好外语。还是以外语学习为例，我们认知神经科学与学习国家重点实验室的专家团队所做的研究发现，男生左侧语言学习相关脑区的激活模式可以预测其外语学习表现，而女生双侧脑区的激活模式可以预测其外语学习表现。这也从一定程度上与前面所讲的男女大脑连接的差异相吻合。

从功能上讲，学习困难的儿童，其大脑功能也往往有别于学习正常的儿童。以阅读障碍的儿童为例，他们大脑中语言学习和阅读相关的大脑皮层，比如语言理解区域、书面语言阅读区域的活性往往不足，而且这种差异不仅体现在单一的脑区，还体现在相应脑区结构、功能的连接模式、连接强度等方面。

需要说明的是，学习困难可能是遗传、环境等交互作用的结果。至少从目前的研究来讲，较难判定是由于大脑结构异常导致了学习困难，还是由于学习困难导致了其大脑结构和功能的变化。因为目前有关学习困难的研究主要是相关研究，而相关研究很难确定因果关系。但是从家族遗传的研究来看，如果孩子的家族（比如父亲或母亲，或父母双方）具有学习困难（比如阅读障碍）史，那么孩子本人出现学习困难的概率也更高。换言之，如果孩子父母本身具有学习困难，那么孩子本人出现学习困难的风险也更高。这说明学习困难具有一定的家族遗传性，目前，科学家正在致力于探讨导致学习困难的遗传基因。

尽管学习困难往往存在大脑结构和功能的异常，但是特定的训练，往往可以重塑他们的大脑结构和功能，伴随着大脑结构和功能的改变，他们的行为表现也会出现相应的改善。这是脑科学研究带给学习困难个体的福音。

需要提醒的是，无论是对于学习困难的孩子，还是其他障碍的孩子，要想疗效好还得干预早。因此，如果家长发现孩子有学习障碍的苗头，最好早筛查，早排除，早干预。

学习能力是个人学习和发展的重要基础和保障，是个人立足社会的核心竞争力。儿童青少年阶段既是知识和技能学习的重要时间窗口，又是脑智发展的重要阶段。因此，探讨儿童青少年大脑发育的规律、大脑学习的规律以及学习能力的发展，不仅具有重要的个人意义，而且具有重要的社会价值。儿童青少年是国家的未来、祖国的希望。作为21世纪公认的核心素养的学习能力，或者信息获取能力，不仅与个人的发展息息相关，而且与国家的教育质量与教育公平，与国家的人力资源储备和人才竞争力密不可分。

在未来的脑科学研究中，我们不仅需要本着“顶天立地”的基本理念，做好顶层设计，立足科学前沿，满足国家的重大需求，而且要脚踏实地，让更多的人了解脑科学，让更多的人走进脑科学，让脑科学更好地服务于老百姓的日常学习、工作和生活。在国家脑科学计划的助推下，更好、更精准地探索大脑学习的规律，提高教育质量，促进教育公平，促进我国从人口大国向人力资源强国的转变，助推和谐社会的形成和中华民族伟大复兴梦想的实现。