腦科學(xué)視角下的學(xué)習(xí)

　　學(xué)習(xí)的神經(jīng)機(jī)制有賴于突觸的形成。由于突觸的修剪遵循“用進(jìn)廢退”原則，因此一次或者幾次刺激所建立的神經(jīng)連接很快就會消失。只有刺激或信息在腦內(nèi)重復(fù)的次數(shù)足夠多，神經(jīng)元之間的活動足夠多，連接它們的突觸才能足夠穩(wěn)健。在經(jīng)過大量重復(fù)刺激后，神經(jīng)元對這些刺激會產(chǎn)生高效優(yōu)化的反應(yīng)，這樣不同腦區(qū)之間的腦回路逐漸形成，也就完成了“學(xué)習(xí)”過程。所學(xué)的知識在腦內(nèi)“嵌”得越深，我們就越容易回憶和使用它們，這是學(xué)習(xí)發(fā)生的主要生理機(jī)制。就如同我們來到一個陌生的地方，需要反復(fù)通過查看地圖、向當(dāng)?shù)厝藛柭芬约皩?shí)地探查等方式來熟悉方位，通過了解去某地的路線及其周圍的環(huán)境，來學(xué)習(xí)并記住與這個地方相關(guān)的人和事。

　　我們知道，一個嬰兒從出生開始，幾乎就像一張白紙。那么，他是從什么時候開始學(xué)習(xí)的？又是以什么方式進(jìn)行學(xué)習(xí)的？這里我們要介紹人腦學(xué)習(xí)的兩種方式：模仿學(xué)習(xí)和統(tǒng)計學(xué)習(xí)。

　　模仿學(xué)習(xí)。兒童的學(xué)習(xí)過程究竟是如何開始的？也許從出生之后就已經(jīng)以模仿的方式開始了。當(dāng)父母對著出生僅40分鐘的嬰兒伸舌頭的時候，雖然嬰兒還不知道什么是舌頭，之前也沒看過伸舌頭這個動作，卻可以本能地以吐舌頭的動作作出回應(yīng)。而在隨后的幾個月里，嬰兒很快可以模仿父母和家人的其他行為，比如微笑、拍手等。

　　盡管我們能夠預(yù)料到這些行為的發(fā)生一定取決于腦，但其中的腦機(jī)制一直是不解之謎，直到科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了鏡像神經(jīng)元。

　　鏡像神經(jīng)元的發(fā)現(xiàn)，需要追溯到20世紀(jì)90年代，可以說是意大利神經(jīng)科學(xué)家在研究猴子運(yùn)動皮層活動時的意外發(fā)現(xiàn)。科學(xué)家希望通過教會猴子剝花生，來觀察它們的大腦是如何調(diào)控手部動作的。按照預(yù)想，猴子要完成剝花生的動作，就需要激活大腦額葉的預(yù)動區(qū)，啟動之前某些時候已經(jīng)學(xué)會的動作順序，從而激活大腦中與這些動作有關(guān)的運(yùn)動皮層，并發(fā)送指令激活完成這些動作所需要的特定肌肉。但是，讓科學(xué)家意想不到的是，他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)一些猴子只是看其他猴子做這些動作時，它們大腦的預(yù)動系統(tǒng)也被激活了?？茖W(xué)家推斷：在我們觀察他人時，大腦特定的肌肉和腦區(qū)也會得到相應(yīng)的激活，而這些肌肉和腦區(qū)與被觀察者激活的區(qū)域是重合的。在后期研究中，這些起預(yù)動作用的神經(jīng)元系統(tǒng)，就被稱為鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)。

　　鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)的存在，幫助我們解釋了嬰幼兒是如何學(xué)會說話的。在聽到別人的話語時，嬰幼兒的腦中便會激活發(fā)音吐字順序相同的區(qū)域。因此有研究者提醒初為父母者，在教嬰兒說話的時候，不要只是丟給他們一個錄音機(jī)或者講故事機(jī)，而是要抱起嬰兒，和他面對面保持眼神接觸，同時以緩慢的語速、悅耳的聲調(diào)、夸張的口型，時而加重語氣，時而重復(fù)詞句，娓娓道來地和嬰兒溝通。這樣的言談方式能吸引嬰兒的注意力，更有助于他們啟動鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)，促進(jìn)語言的學(xué)習(xí)。

　　從模仿他人的行動中學(xué)習(xí)是人類文化的一種根本機(jī)制。兒童在觀察別人的言行、看別人訓(xùn)練時，也在激活和塑造自己大腦中相應(yīng)的腦區(qū)。比如家長和教師應(yīng)該都曾經(jīng)注意到，小孩子總是會聚精會神地關(guān)注大孩子的動作，并嘗試模仿；再比如有的兒童專注地看同伴動手組裝玩具，此時雖然他沒有親自去動手操作，但是他腦中和動手組裝玩具有關(guān)的腦區(qū)都會活躍起來。也就是說，兒童在觀察別人組裝玩具的過程中，通過觀察別人的言行，學(xué)到了新知識。

　　從這個角度出發(fā)，家長和教師日常生活中的行為和言談，其實(shí)也都是給兒童青少年作出的示范。想象他們一年365天都在目睹著我們的舉動，我們會對他們產(chǎn)生什么樣的影響？他們又將會受到什么樣的熏陶？這就提醒家長和教師，那些我們引以為傲的行為，那些我們期待兒童青少年能做好的事情，我們自己首先要做好，給兒童青少年榜樣的力量。反之，那些我們自己都不認(rèn)同的事情，不希望兒童青少年去模仿學(xué)習(xí)的行為，就要少做，哪怕只是一些無關(guān)痛癢的事情。古人云：勿以惡小而為之，勿以善小而不為。對于模仿學(xué)習(xí)中的兒童青少年來說，家長、教師以及身邊重要成年人的以身作則，尤為重要。

　　統(tǒng)計學(xué)習(xí)。1996年《科學(xué)》（Science）雜志上發(fā)表了一篇文章，研究者給8個月大的嬰兒聽一些無意義的人造語言，bi-da-ku-pa-do-ti-go-la-bu-bi-da-ku……這些人造語言之間并沒有刻意地停頓，只是同一個單詞內(nèi)幾個音一起出現(xiàn)的概率，大于那些在單詞邊界上不屬于同一個單詞的兩個音出現(xiàn)的概率。研究者讓家長抱著8個月大的嬰兒，用一個藍(lán)色企鵝吸引他的注意力，同時播放希望讓嬰兒學(xué)習(xí)的人造語言聲音。當(dāng)嬰兒聽到多次重復(fù)出現(xiàn)、已經(jīng)學(xué)會的聲音（比如bi-da-ku）時，就會看向沒有藍(lán)色企鵝的另一邊，而另一邊有一個大熊貓敲鼓的玩具，這時就會開始發(fā)光并敲鼓，意思是鼓勵嬰兒“學(xué)會了”。通過這個實(shí)驗(yàn)，研究者發(fā)現(xiàn)嬰幼兒學(xué)習(xí)語言是利用統(tǒng)計規(guī)律的。

　　如果以嬰兒學(xué)習(xí)中文為例，可以理解為嬰兒能夠把媽媽說的一連串的聲波理解成一個個獨(dú)立的詞，并且統(tǒng)計出來。比如“寶”和“貝”經(jīng)常是一起出現(xiàn)的，所以“寶貝”是一個獨(dú)立的詞語，盡管他們也經(jīng)常聽到“可愛的寶貝”或者“親愛的寶貝”，但顯然“的”和“寶”在一起，并不是一個獨(dú)立的詞語。我們也可以理解為，這就是語感形成的過程，通過統(tǒng)計出現(xiàn)的概率，總結(jié)出某種語言的規(guī)律。

　　這也就提醒我們，在教授兒童時，應(yīng)該選擇符合兒童腦學(xué)習(xí)規(guī)律的方法?？紤]到兒童是靠統(tǒng)計概率的直覺來學(xué)習(xí)的，我們在教授新知識時，就應(yīng)該給他們足夠的時間和空間，去反復(fù)接觸新的信息和刺激，讓他們的大腦有機(jī)會通過統(tǒng)計學(xué)習(xí)的方法，總結(jié)出自己所理解的規(guī)律，而不是不顧他們認(rèn)知發(fā)展的特點(diǎn)，直接教授復(fù)雜的知識，特別是難以理解的原理和公式。

　　（摘自《腦力覺醒：人腦天生愛學(xué)習(xí)》 宋美霞 著 華東師范大學(xué)出版社）

《中國教育報》2024年11月20日 第09版