斯坦福著名脑科学家:培养孩子的创造力,这三个法则不能不懂

2019-11-27

         看点    作为负责记忆、思考与创造等高级行为的器官,大脑的重要性不言而喻。对家长来说,孩子大脑潜力是否充分发挥?如何在幼儿时培养其关键创造力?是育儿过程的关键问题。为此,外滩君与任教于斯坦福大学,全球著名脑科学家之一的大卫·伊格曼博士(David Eagleman)聊了聊。大卫表示:从出生起,人脑就已100%地运作;不过,家长们仍可通过“扭曲”、“打破”与“融合”结合的“3B法则”,培养孩子关键的创造力。


        文丨陆以沁    编丨Travis

        如果一个人被切除了半个大脑,会怎么样?

        美国女孩卡梅伦·莫特(Cameron Mott)就是个只有半边大脑的孩子。

        三岁时,卡梅伦突然出现癫痫症状。一旦发病,无论何时何地,在做任何事的卡梅伦都会毫无预兆地直接摔倒,而且经常是头部先重重地砸在地上。

        为此,她的父母不得不让她整天佩戴头盔。 

        卡梅伦突然跌倒

        经过多年的检查与诊断,医生终于确认,卡梅伦患上的是一种发生于儿童脑部的罕见疾病——拉斯穆森综合征(Rasmussen’s encephalitis),患病率仅为百万分之一。

        这一疾病发展到后期,可能会导致患者偏瘫、智力减退,甚至死亡。唯一的解决办法是大脑半球切除手术。

        该手术风险极高,但对卡梅伦和她的父母而言,这是唯一的选择。 


        卡梅伦大脑手术前后对比

        (术后右侧大脑被切除)

        幸运的是,历经七个多小时的手术后,六岁的卡梅伦彻底摆脱了癫痫困扰。通过康复训练,她可以正常奔跑玩耍,只有一些轻微跛足和视觉上的影响。

        纪录片中可以看到,术后七年的卡梅伦已经是个大孩子了。

        她喜欢数学,喜欢户外活动,除了一侧身体略显虚弱外,卡梅伦和普通孩子已经没有什么不同。 

        手术七年后的卡梅伦

        孩子大脑的可塑性,在一定程度上解释了卡梅伦可以顺利康复的原因。同时,这个案例也扭转了我们对大脑分区的认知。

        一直以来,我们都相信不同部位的大脑分管着不同功能,甚至有右半球主管形象思维,左半球主管逻辑思维的说法。

        但现实却是,我们的大脑更是一个整体,没有哪个部分是独立运作的。因此一个年轻的大脑,在摘除了一半后,另一半也能快速适应,发挥完整大脑的作用。

        以上这个奇迹般的案例来源于纪录片《大脑的故事》(The Brain with David Eagleman)。而在上周,外滩君有幸采访到了本片监制同时也是主持人的大卫·伊格曼博士(David Eagleman)。

        David任教于斯坦福大学全球著名的脑科学家之一,曾担任美剧《西部世界》的科学顾问。其创立的Neosensory公司,开发了帮助听觉障碍者获取声音信息的exoskin背心。

        从脑科学的角度来看,创新究竟是怎么一回事?每个人生来就有创造力吗?如何帮助孩子发展创造力?David用生动幽默的语言,揭秘了这些问题背后的故事。 

        David Eagleman

        一个新想法的诞生,

        在大脑里都经历了什么

        阿基米德和灵感浴缸的故事,可能大家都有所耳闻。

        据记载,两千两百多年前,古希腊国王耶罗二世命工匠打造一顶金冠献于神明,但却怀疑工匠私吞部分黄金,在金冠中掺入了同等质量的银。

        如何才能在不破坏王冠的情况下测出它是否为纯金呢?国王把这个难题抛给了阿基米德。

        阿基米德苦思冥想数日而不得解。终于在某天洗澡时,根据自己进入浴缸时有水溢出的现象,突然想到:可以把金冠和同等质量的纯金放入水中,如果金冠掺银,它的体积就会比纯金大,因此溢出的水也更多。

        阿基米德兴奋极了,光着身子跳出浴缸,在城里边跑边叫:“尤里卡!尤里卡!(Eureka)”,也就是希腊语中“我发现了”的意思。 

        从此,人们便将灵感涌聚的那一刹那,称作“尤里卡时刻”。

        生活中,我们也可能经历过类似的“尤里卡时刻”,但“灵光“,真的是”乍现“在我们脑袋中的吗?

        有一种流传很广的说法是:我们的大脑只开发了10%。

        “实际上,几乎100%的大脑都已参与到我们的日常活动中,并且时刻不停地运作。甚至在你睡觉时,大脑也和你清醒时一样活跃。“David说。

        因此,当你以为被“创造的闪电击中”时,大脑很可能已经默默耕耘了好几天甚至更久。

        无论有意识还是无意识地,大脑总是在捕捉或吸收来自外界的讯号、信息以及反馈。超过1000亿个神经元,每秒向其他数千个神经元发送电波。

        与此同时,大脑还会将这些不断涌入的新信息,与本来存有的内容进行混合重组,并评估这个新想法是否合理可行。 

        直到有个顺利通过大脑“审核”的点子出现,人们才会意识到:“啊哈!我刚刚好像想到了什么!”但其实,大脑已经花了很长时间完成了个大工程,只是最后才通知我们而已。

        正如David在书中写道:“创造性的想法是进化来的,他们是由现有的记忆和印象产生的,其产生来源于大脑中交织着的数十亿微小的火花,而不是闪电球。”

        所以,比起徒手写出一篇乐谱,大脑产生新想法的过程,更像是音乐制作方式中的Remix。也就是将不同的乐曲打碎重排,通过变化曲风、节拍等,拼贴成一首新作品。

        前提是,我们需要先给大脑提供这些“音乐素材”。 

        在David看来,除了大脑自动接受的信息之外,学习或了解大量未知事物是创造力形成的重要基础。不仅仅以阅读的方式学习,让自己接触音乐、艺术,去运动、旅行,都是为大脑提供素材的方式。

        此外,我们还要敢于拥抱自己天马行空的想象力。

        David遇到过无数非常有创造力的人,包括建筑师、音乐家、作家和科学家等,但如果要问谁最有创造力,David会不假思索地回答:“我的博士生导师。我们都有相同的数据,但他却总能想到另一种可能性。”

        因此,David认为,创造力的核心在于不害怕“编造新故事”。

        达芬奇从不止步于自己的第一个想法,而是会继续去想第二个、第三个。哪怕很多“新故事”不合逻辑,甚至看上去一团糟,但也不要害怕,而是要继续思考。

        与生俱来的创造力

        “有些很小就被送到孤儿院的孩子,如果没能暴露在正常的语言环境中,也就是没有足够的机会听见或模仿大人说话,他们甚至能发明出一种他们之间交流的新语言。”David告诉外滩君。

        这是个极端的例子,但也能够说明人类拥有与生俱来的强大创造力。几乎每个人小时候,都会对画画、剪纸、搭积木等感兴趣,而这些也是孩子拥有丰富创造力的表现。

        事实上,我们在生活中一直在运用自己的创造力。David望向窗外解释:

        “假如河对岸住着一个老太太,她想:今天午饭吃什么呢?于是她打开柜子。’把这两个煮在一起怎么样?’。结果她又发现炉子坏了,’家里还有什么工具可以用?火柴能帮上忙吗?’”

        在David看来,这个老太太就是在发挥她的创造力。

        当然,要想更好地培养孩子的创造力,家长的影响至关重要。

        David曾被评为“最聪明、最有创造力的人之一”,当问及在他的成长过程中,是什么激发或培养了他的创造力时,David认为,要将这一切归功于他的父母。

        David小的时候,他的母亲经常开车带他去附近的图书馆,他就在那里翻看厚厚的百科全书。而在家中,父母也会经常在他面前谈论文学、科学家和一些伟大的艺术家。

        David印象最深的是,他和父亲会一起玩“字典游戏”。小David翻开字典,随机指一个单词,然后大声说道:“Define it!(它是什么意思)”,迫不及待地让父亲解释这个单词的含义。

        “这对孩子而言,非常神奇,会觉得爸爸知道这本字典里的每一个词。”类似的,David和父亲还会指着地图上的任何一个地方,让对方介绍这个国家的历史文化。

        David说,虽然自己还不能运用科学来解释这些行为与孩子创造力之间的关系,但就他个人而言,父母在培养他的创造力方面,起到了巨大作用。

        可能是因为在潜移默化之中让他接触到科学、历史、艺术等各种各样的讯息,也可能是激发了他的好奇心与探索欲。

        事实上,这些影响因素的确很复杂。虽然父母如何影响孩子创造力发展的机理还未肯定,但已有不少研究证明,父母的陪伴与参与,能够有效提升孩子的创造力。

        家长可以如何做到高质量的陪伴呢?以下是多项研究报告共同提出的建议:

        1. 相信每个孩子生来就具有创造的天赋与热情;

        2. 帮助孩子运用不同的感官探索世界;

        3. 给予孩子自由发挥创造力的空间与机会;

        4. 与孩子讨论他的新想法,分享他的喜悦;

        5. 提升自己的创造力,因为孩子通常会以父母为学习榜样。

        另外,David认为,学校教育同样重要。

        “目前学校所做的知识类教学的确不错,也开始重视学生创新能力的培养,但学校关于在实际教学活动中如何培养学生创造力的思考还是不够。”

        也许会有课时、经费等各种问题,但David仍然希望学校能给学生时间或机会发挥自己的创造力。

        例如,到学期末最后一周的时候,可以让学生运用所学知识,做一些开放性的课题研究。

        提升创造性思维的方法:3B法则

        既然每个孩子都生来就具有创造力,为什么孩子还是很难有新想法?我们又可以如何提升孩子的创造力呢?

        我们或许可以从这三幅画中找找答案。

        (上下滑动浏览)


        在这些画中:

        培根将现实生活中的隐痛投射在扭曲的面部形态中,

        毕加索打碎画面中的不同元素来展现战争的恐怖,

        一生与病痛和爱恨纠缠的弗里达则把自己的脸和受伤的鹿结合在一起。

        而其中运用到的扭曲(Bending)、打破(Breaking)和融合(Bending)三种创作方式,恰恰直观地表现了David和音乐家Anthony Brandt所提炼出的人类创造力的核心——3B法则。 

        David与Anthony共同创作了《飞奔的物种》

        因此,帮助孩子了解与运用这三种拓展思维的方式,或许能够让其创造力得到更充分的发展。

         1. 扭曲:原版被调整或变形 

        实际上,“扭曲”似乎是我们大脑天生就会的能力。

        例如,我们记忆的方式从来不是像摄像机一样,准确记录当时发生的一切,而是充满了模糊、扭曲的成分。

        这看似没有人工智能“先进”的记录能力,却恰恰是人类创造力的来源,因为'扭曲'使我们的大脑能够跳脱出现实,进行推断和再创造。

        在进行头脑风暴时,我们不仅可以对大小、形状进行扭曲,还可以对材质进行扭曲。

        传统机器人往往由坚硬的金属材料构成,但遇到狭小空间,或需抓取精密物件时,就失去了行动能力。于是由布料、复合材料或形状记忆聚合物等制作而成的“软体机器人”就应运而生。

        柔韧、灵活的特性使它们不仅能够在狭窄空间里自由活动,还可以轻松抓取鸡蛋、活体组织等原本易被金属机器人破坏的物体。

        2016年,哈佛WYSS研究所研发了世界上第一个完全软体的自主微型仿生机器人Octobot

         2. 打破:整体被拆开 

        打破,可以是将一个整体分解成便于处理的若干部分。

        迄今为止,世界上获得过两次诺贝尔奖的科学家只有四位。其中的英国生物化学家弗雷德里克·桑格(Frederick Sanger),正是因为将胰岛素分子切割成较小的碎片完成测序,获得了1958年的诺贝尔化学奖。

        而以类似原理,桑格还提出了一种打破DNA的方法,大大加快了DNA的测序过程。为此,桑格于1980年再次获奖。 

        观察DNA分子模型的桑格

        另外,打破还可以意味着保留与省略。

        例如英文中提取首字母的缩略词FBI(美国联邦调查局)、WHO(世界卫生组织)等。

        而中文里“借代”的修辞手法,也是通过截取最有代表性的一个特点,来代替本体的出现,如用“红领巾”代表“少先队员”或“青少年”。

         3. 融合:两个或更多素材被结合在一起 

        以上提及的“扭曲”与“融合”都是在单一本源上进行变化,而大脑创造力的第三个重要法则,是将多个元素以不同方法进行结合。

        很多看似风牛马不相及的事物,融合之后,都产生了意料之外的奇妙效果。从过去埃及人将人与狮子融合在一起后的狮身人面像,到如今的超级英雄:蜘蛛侠、金刚狼。

        甚至有科学家将微生物与混凝土结合,研发出了一种有“自我修复能力”的混凝土材料。

        混凝土如果长时间受到风雨或地表移动的影响会产生裂缝,修补起来不仅麻烦而且费用昂贵。而这种名为Bacilla Filla(枯草杆菌的改基因版)的基因工程菌株加入混凝土中后,一旦有水进入混凝土裂缝,它就会产生碳酸钙、胶质物和丝状细胞,从而将混凝土重新粘接在一起。

        事实上,孩子们平时在学习和玩耍的过程中,或多或少都运用到了以上三种创造力法则。

        比如孩子在玩折纸时,知道需要按照分解步骤来折,这是“打破”。好不容易完成一个后,孩子可能会兴奋地停不下来,继续折,折一个更大的或迷你的,这个其实就是通过大小的变化有了自己的创造。

        当桌上大大小小、不同颜色的“成品”越来越多,孩子也许会把几个插在一起。这是折纸书上没有的内容,组合在一起的那个玩意儿也是个奇奇怪怪的四不像。

        但孩子开心极了,用画笔在上面涂涂画画做装饰,拿着它在地上桌上沙发上玩“沙漠探险”。

        这个过程,不仅有实体材料上的融合,绘画和折纸两种技法的融合,还有把手里的物体编到一个故事里、和周围环境的组合。

        所以在陪伴孩子学习或玩耍时,家长都可以通过3B法则提供的思路来引导孩子。哪怕是整理、装饰房间,也可以和孩子一起想:

        玩具一定要这样收在箱子里吗?

        还可以摆在哪里?摆成什么样?

        绘本、书籍可以如何排列?

        按大小?按颜色?按首字母?

        可以叠成螺旋形的吗?

        很多情况下,孩子往往比我们有更多天马行空的想法。当家长有意识地将这些创新方法或思路融入孩子的日常活动,孩子自然而然会在遇到更复杂的抽象问题时,去想各种各样解决问题的可能。

        对于更高年龄阶段的孩子,有些学校可能已经开设了注重实践与创新的项目式课程,或者有鼓励学生动手与思考的拓展型教学内容,比如结合当地环境,设计未来环境友好型城市。

        这就需要学生运用跨学科知识与技能,通过扭曲、打破和融合等思维方式,探索开发不同方案。

        而家长则可以在日常交流中,引导孩子运用3B法则,去做一些发散型讨论。David在书中提到了一个有趣又易操作的小游戏,叫做“想象历史的其他可能”。

        家长可以和孩子一起讨论这些问题:

        如果玛雅人没从西班牙人那里感染天花会怎么样?

        如果华盛顿当年腿断了,没能穿越特拉华河会怎样?

        要想回答类似问题,不仅需要孩子有相关知识储备,更为孩子提供了结合信息与想象,进行创造性假设的机会。


        而这,一定程度上就让孩子通过3B法则中介绍的思路,培养了自己多向解决问题的创新思维。

        图片来源:纪录片《大脑的故事》截图;Google;Pixbay.

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