从脑科学研究及其理论看婴幼儿的早期教育

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    现代科学技术的发展对人的研究越来越广泛和深入，特别是对人脑发育的研究更为引人注目。如美国底特律市韦恩州立大学儿科神经生物学家哈利·丘加尼教授利用“正电子发射计算体层摄影”技术，对婴儿大脑进行扫描观察，发现婴儿脑部的各个区域在出生后一个接一个地活跃起来，又一个接一个地互相联系着。就像入夜的城市，一家又一家地亮起了电灯，一盏又一盏的电灯连成一大片的那样壮观。这就为我们证实人生头三年的经历是人一生发展的关键时期而提供了重要的依据。

 

    （一）婴幼儿大脑高级神经网络的构建

 

    近百年来，科学家们从各自不同的领域对人脑进行了大量的研究和探索，特别是对人最初几年里大脑的发育与其机能发展，是如何建立起一个复杂联系的、有良好回旋路线的神经网络加深了认识。

 

    当婴儿出生时，大脑已完全具备了控制生命的功能，但高级神经网络却刚刚开始发展。婴儿大脑里的一千亿个神经细胞将不断地产生脑神经细胞的联系，这种联系在第一个月里就能增长二十倍。

 

    然而，脑神经细胞的联系是通过各种图像、声音、语言、表情以及与人的交往等早期经验而获得和增强的。

 

    当小婴儿注视着某一物体（如杯子）的时候，婴儿眼睛的一个神经细胞就与视觉皮层的另一个神经细胞联系起来，所看到的杯子的影像，将在婴儿的大脑中刻下永久的记忆；

 

    如果在婴儿看着杯子，又听到“杯子”这两个声音时，耳朵的一个神经细胞就会产生一种大脑化学物质——“神经递质”，将“杯子” 这两个音的电子信号传输到大脑听觉皮层的另一个神经细胞，如此反复多次后，婴儿的这一组神经细胞就永远地把“杯子”这两个音记录下来；

 

    与此同时，婴儿大脑视觉区记录“杯子”影像的脑神经细胞和大脑听觉区记录“杯子”声音的脑神经细胞也会建立起一个信息传递的通道，以后在相关的情景中婴儿的大脑就能产生有机的联系了。

 

    科学家们通过实验发现了大脑有“用则进，废则退”的原理。认为产生于不同时间、在大脑不同区域的脑神经细胞联系，既能形成也会退化。大脑内不断地受到刺激的神经细胞有着很强的反映性，它们以形成可回旋的神经网络来反映着一个人早期所接触过的、外部环境中所发生的各种情况。未能得到早期经验强化的神经细胞就会消失，得到早期经验的强化的神经细胞则能成为永久性的联系。

 

    婴幼儿早期的各种生活经验，如能不断地为其提供丰富的感知各种事物的机会，大脑内能较好地进行复杂联系的、有回旋路线的神经网络就不断地形成，这将是婴幼儿一生发展的一个良好的开端。

 

    （二）婴幼儿大脑发展的关键期

 

    正是由于婴幼儿在其不断的看、听、说和运动、触摸等早期经验中建构起高级神经网络，使婴幼儿大脑中视觉、听觉、语言和运动等不同的区域，得以胜任其日后的发展。但是，脑部高级神经网络的建构是有一定期限的，不同区域的脑神经网络有着不同的构建期，并会在不同的时期达到成熟。因而，婴幼儿在其早期的生活经验中不同的年龄对各种事物有着一定的敏感性——即我们经常说的“学习关键期”，它能帮助婴幼儿不同区域的脑神经网络的发育与成长。

 

    研究表明：听觉、视觉、简单词汇、情绪控制、人际关系等能力的习得在0~2岁是的关键时期。特别是视觉皮层的脑神经网络联系，在3个月时达到最高峰，大脑开始对视觉进行微调，婴儿的眼睛能聚焦在某一物体上，也就是说婴儿开始看清东西了。

 

    英国伦敦大学伯贝克学院的科学家利用高科技“头发网罩”，结合电脑游戏进行的一项观察婴儿大脑活动的新研究显示，婴儿7~8个月时能在大脑中把一个视觉对象的不同特征归结起来，组成完整的形状的能力，说明他们的双眼能“立体”地将看到的东西传送到大脑中，视觉能力的发展关键过程就发生在1岁前的婴儿时期。

 

    婴幼儿口头语言、对事物的认识、对数学——逻辑的感知在1~3岁是发展的关键时期，他们很喜欢模仿成人的发音、学习词汇和语句，用口语表达自己的意愿，并主动地与人交流，总爱问“这是什么”“为什么”。而书面语言、第二语言、音乐、四肢协调能力和肌肉运动能力等在3~5岁时是学习的关键时期。

 

    人的大脑的构建和发育，有自己的时间表，在婴幼儿各种学习的关键时期给予最好的、最丰富的、最适宜的刺激，他们能通过富有弹性的神经系统，非常出色地以“直观记忆的图像式学习”，如同摄像机一样能把他所看到的、听见的、接触过的东西记录下来，形成有回路的高级大脑神经网络。而随着婴幼儿大脑发育的不断成熟，这种神经系统的可塑性就会逐渐地降低。

 

    我们重视婴幼儿的早期教育，也正是因为婴幼儿大脑发育过程中有最佳敏感期的特点，从一出生就对其施行适宜的刺激，在他们生长最初的几年里，建立起对大自然、对人类社会的高级大脑神经网络，为将来的学习与发展奠定坚实的基础。

 

    三、婴幼儿心智发展与其大脑发育的同步性

 

    人的心智活动是人脑的机能，是大脑对客观世界的反映。人类科学技术的高速发展，使我们能更进一步地了解人类自己的发展。科学家们不管是从生理学还是从心理学的角度去研究，竟都发现了婴幼儿心智发展与其大脑发育的“同步性”这一规律。

 

    科学家发现，婴儿时期大脑形态的发育会影响和制约其机能的发展。

 

    新生婴儿的大脑重量为350克~400克，是成人脑重的25％；6个月时婴儿的大脑重量为700克~800克，是成人脑重的50％；１岁时婴儿的大脑重量为800克~900克，是成人脑重的60％；2岁时婴幼儿的大脑重量为1050克~1150克，是成人脑重的75％；3岁时婴幼儿的大脑重量已达1150克~1200克，是成人脑重的80％；4~5岁幼儿的大脑重量发育开始变慢，直到14、15岁时才与成人的脑重基本相同，达1400克。单从脑重的变化速度看，婴幼儿大脑发育是先快后慢的，4岁前是人的大脑发育最重要的时期。

美国心理学家布鲁姆经过研究认为，如果一个人在其17岁时的智力水平是100％的话，那么他在4岁时的智力水平就已达到50％，再4~8岁之间其智力水平可发展30％，在8~17岁之间其智力水平再发展20％。尽管有人对这种理论还有异议，但它至今仍对心理学、教育界有着巨大的影响力，足以说明人在４岁前成熟的智力水平发展已完成了一半，而另一半是在４岁以后的十几年里去完成的。这里也可以看到人的智力水平的发展也有先快后慢的规律。

 

    通过以上人的大脑发育和人的智能发展的数据我们可以看到，婴幼儿心智的发展与其大脑的发育是同步的。这一“同步性”规律给我们提供了一个科学的信息：人的大脑、神经系统和感官的活动，是人们进行心智活动的基础，人脑对客观事物的反映影响了其心智发展的速度。

 

    大脑和神经系统在人生的最初几年里的发育速度惊人，应重视婴幼儿的早期教育与大脑的潜能开发，给婴幼儿的大脑提供最需要的营养——即及时的、适宜的、丰富的刺激，使婴幼儿能更好地发展。

 

    我们对婴幼儿进行早期教育，正是基于婴幼儿自身发展的需要和生长发育过程中大脑潜能开发的需要，利用婴幼儿身边的事物，对他们进行“怡情”、“博采”、“长才”“增智”的全面教育，让婴幼儿在各方面得到应有的、全方位的、反复的锻炼，使大脑中相应的神经细胞之间的联络更加活跃，形成良好的、畅通无阻的大脑信息传递通道和反应回路。

 

    四、大脑的分工与合作

 

    近年来，科学家对人的大脑机能也进行了大量的研究，其中“大脑两半球分工说”是20世纪最盛行的脑功能理论。认为大脑的显著特征是左右两半球在功能上是有分工的，这种分工使其主管着不同的肢体活动、行为方式和心理过程。

 

    具体地说：人脑的左半球是理性的脑，是语言的脑，是阅读、记忆、书写和逻辑思维的脑，负责抽象思维、推理运算和概念整理等；人脑的右半球是感性的脑，有创意的脑，专门负责形象的学习、图形的识别、空间知觉、音乐、美术等综合性活动。

 

    大脑两半球只是在分工上的不同，并没有优劣之分，而且是相对的。人的大脑神经网络对不同的外界刺激所传来的不同信息，是通过交互的方式而联系起来的，并互相发生作用，这种联系和作用可能在大脑的同一个区域中发生，也可能在不同的区域中发生。大脑两半球的功能各司其职又互相配合，形成一个协调的、统一的指挥中心。

 

    而能促进婴幼儿的大脑神经细胞的联系，促进大脑两半球形成互相协调统一功能的各种环境、人物、事物，以及婴幼儿与生活中的人、事、物交往等早期经验，正是婴幼儿发展所需要的，也正是新时期要求我们教育为婴幼儿准备的，包括早期的情感经验、社交经验、智慧发展在内的“情感、态度、能力、知识、技能”等多方面的教育内容。

 

    当今医学、脑科学、心理学研究，揭示了人脑细胞的联结网络，脑在个体发育中的不同功能发展的关键期，人的脑发育与人的心智发展的同步性，以及大脑的分工与合作的协调性等秘密，给我们进行婴幼儿的早期教育很大的启发，也有着非常重要的意义。

 

    脑科学的研究同时也证明了婴幼儿不同的生活经验所确立的脑神经联系网络是不同的，没有两个婴幼儿会拥有完全相同的生活经验，因此也没有两个完全相同的大脑组织结构。所以，我们所面对的婴幼儿是有一定的差异的，他们有自己的行为理由、有自己的活动方式、有自己的学习特点、有自己的思维逻辑的人。婴幼儿的发展是一个主动地与周围环境发生作用的，由小到大、由简单到复杂、由低级到高级的变化过程，这不仅是一种量的变化，更为重要的是在于婴幼儿自身的质的变化。

 

    今天，我们对婴幼儿进行早期教育，就应从婴幼儿的生活出发，构建一种对婴幼儿有意义的、真实的、开放的、自然生态的课程，提供多种健康的、丰富的生活和积极的、多样性的、富有营养的、充满刺激的、能产生交互作用的活动环境，来满足他们多方面发展的需要，使他们在快乐的童年生活中获得有益于身心发展的经验。通过各种活动帮助婴幼儿进行“量”的学习，并通过有意义的学习，实现婴幼儿“质”的发展，体现全面性教育的真正价值。