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脑神经科普:聪明的孩子大脑是怎样的?
作者:DrBing 来源:英华兰DrBing 点击:549次 评论:0



      前言

      昨天和国内育儿界的好友们在微信群里聊得很激烈,起因是一篇关于海淀区近乎变态的天才儿童群体的文章《为什么我坚决不考虑海淀的学区房》文章吸睛的地方不在学区房,而是作者7岁的儿子和5岁的女儿,自愿报了一大堆培训班并且乐此不彼,阅读量巨大,并且好像神童一样发自内心地喜爱学习。文章说到的3点比较让大家更加哗然:

    1.大多数孩子小学毕业时英语通过大学六级的,中关村中学生有国际学术期刊发表论文的

    2.教育是家长用金钱堆砌起来的(一周满课,每节课价格在200左右,年支出约20W)

    3.从今以后寒门难出贵子

      朋友们莫不疾呼这是残害儿童,同时又对自己孩子的未来忧心忡忡,很怕变成loser:这四个朋友,高学历高收入,孩子不是读国际就是私立——连她们都怕,其他人怎么活?

      因为DrBing家在德国,一个教育资源比较平等,社会保障也很完善的地方,属于“站着说话腰不疼”类,但仍然觉得她们的担心也有多余的地方:天才不是你想当,想当就能当。还是让孩子成为一个聪明的正常人更实际:因为聪明是可以后天塑造的:通过环境和行为。

   环境塑造聪明的大脑

      生物学家Rosenzweig著名的老鼠实验中,把基因资质一致的老鼠分三批,一批放铁笼作为参照组,一批养在光线昏暗、三面不透明的笼子里(“贫乏环境”组);第三组关在一只大而宽敞的笼子里,这里面光线充足、设备齐全,有秋千、滑梯、木梯、小桥等各种“玩具”(“丰富环境”组)。几个月后,丰富环境组老鼠机灵好动,贫乏组老鼠呆滞老实,解剖了老鼠大脑(呜呜),发现“丰富环境”中的老鼠的大脑皮层在厚度、蛋白质含量、细胞大小等方面都比其他两组的老鼠有优势。



      这个实验说明,即使资质一样的孩子,在不一样的养成环境,大脑发育的结果完全不一样!

   聪明的人,拥有强大脑神经网络

   神经学证明——大脑是否聪明,最重要的是神经链接网络的发达程度。什么叫做发达呢?1.神经粗,2.链接多,密集编织成网。下图是磁共振拍照技术可以看到的大脑神经网络。


   哈佛大学加恩-维登教授新用核磁共振成像技术拍照得到的大脑神经网络图

   为什么拥有强大脑神经网络强大的人聪明?

      DrBing很喜欢做一个实验考验孩子:教室门边有个小钉子露出头来,我让孩子去把他修好。孩子大多动身就去工具房找锤子(已被我藏好)然后回来一脸无奈地说“老师不行耶,没锤子”。有一些,直接就到书包里翻出个不锈钢笔盒或者花基里翻出块碎石,顺手就把钉子砸进去了。看起来很不起眼的一件事,反应的是孩子两种思路:前者只会被“教授”的知识:钉子配锤子,没锤子就没法完成任务。后者看到钉子需要的其实只是一个1.硬度足够,2.可以手握,3,有足够接触面的硬物,无论锤子铅笔盒还是石块,都可以解决问题。

   “笨孩子”大多只有一条路,就是俗话中的“死脑筋”;聪明的孩子就能“此路不通还有路,条条大道通罗马”,灵活的思维方式,其实就是大脑神经链接的发达程度:神经粗(递质传递快,所以反应快)链接多(通路多,所以点子多)。孩子将离开学校,到了生活和职场,后者获得胜算的机会比前者大得多。在学校,一题一解,什么都是老师一手一脚教的,万事总有标准答案;到了真实社会,再没人一手一脚教孩子,解决问题的方法多种多样,全要依靠自己的聪明。

   脑神经网络是怎么强大起来的?

   学习。

   神经学已经证明:当我们学到一个新的知识,建立一个新的概念时,都会发展出一个新的神经键。如果这个神经键被反复使用,它就会长得粗壮;不被使用就会慢慢退化消失。

      人对事物的记忆从浅到深分为sensory register(感觉登记?),短期记忆和长期记忆:一个英语单词,背过以后不用,自然就忘了,如果常见到,就会变成长期记忆。实际在我们大脑中发生的,就是建立神经链接的生物现象。下图显示的就是一个信息对应的脑神经突起经过强化后变发达和不经过强化就退化的磁共振图。

      德国脑神经学教授和医生,哈佛大学客座教授Spitzer演示一个新信息在Day4经过强化后看到的神经键和不再强化后的Day8消失

      儿童认知学大神,皮亚杰也这样描述过,儿童通过各种学习活动(经验、讲授或书面学习)对外部世界构成一个各种概念相互交错而形成的知识体系(图式、Schema)。知识体系指的可不仅是学校教的数学公式、物理定理,而是人对客观世界本源的认知,一堆概念的集合。

      例如“学校”这个词进入脑海时,我们会联想起这个大概念下的一堆子概念:教室、老师、同学,在教室上课、在操场玩耍的场景,甚至还有更抽象的概念:不交作业会写检讨,顶撞老师可能会穿小鞋,同学A成绩好性格好我要和他做朋友,我讨厌同学B但还是不要表现出来比较好,我是班长要以身作则...一大堆想法就脑洞大开地涌现出来了——这就是联想,别看这是6岁就懂的简单东西,里面包含了社会机器,组织形态,人际法则等等很复杂的东西(一些人可能长大还没搞明白,人际关系中老碰钉子)。

      现在假设三年级作文:《我的学校》,联想力强的孩子就能下笔有神地把这些相关的场景和人物一个个有声有色地描绘出来,差的就觉得无从下笔,看着“学校”两个字咬笔头发呆。而“联想功能”的物理存在现在也能被核磁共振脑图显示出来,当一个词被唤起的时候,大脑不同区域都活跃起来。(下图)


      上面是磁共振脑图的3D模拟,来自另一个脑神经学家加州大学Patrica Kuhl教授的TED演讲《孩子的语言天赋》

      这一堆组成我们对世界本源认知的,相互交叉的概念合集,就是认知学的“知识体系Schema”,生物表现上就是这堆纵横交错的神经网络。两门科学、两个学名,描述的都是一样东西。

      可见知识和脑神经链接是双生的,知识多就链接多、强,否则就链接数少、弱。要聪明就要学习。

      体验学习和书面学习

      学习知识是不是就是3岁识字5岁熟读唐诗呢?不一定,刨书听讲,只是我们对“学习”二字的误解。

      学习分为两种:一种来自于体验式学习(chronicle laerning)在生活、玩耍中发现观察中具象学习,一种是来自书面式学习(sementic learning)在读书、上课中解读符号,抽象学习,分别由大脑中的海马体(hippocampus)和杏仁体(amygdaloid)掌控,0-6岁前主要的知识吸收依靠前者——体验,而6岁以后才开始依靠后者——书面学习。这也是世界各国教育体系0-3,3-6,6-12每个阶段任务重点不一样的原因。

      0-6岁的孩子是神经发育,丰富的体验和探索环境,是发育脑神经网络的最佳途径。6岁以后,基于符号的书面学习体验才正式参与进来(虽然孩子在3-4岁就有解读符号的能力)。网上疯传的德国幼儿园不准教识字和数字,只允许孩子玩——事实当然没有这么夸张,但根据我访问过的幼儿园,在丰富的玩耍、探索和手工创作中完成体验学习,的确是各园的统一宗旨,而且玩法也是非常讲究的,绝不是单纯的跑跳胡闹。

      对人的智力发展,两种学习方式都必不可少。现代的科学一次次验证古人的一些说法是多么有根有据:“行万里路读万卷书”,说的就是体验学习+书面学习。

      脑神经网络强大以后,也就是知识体系搭建起来后,会反向使得学习能力变强。

      为什么拥有强大脑链接的人学习力强?

      因为大脑中的知识是网状交织,形成知识体系的。有了体系,新来的知识才能找到“依附”依附上去,留存下来,迅速同化成知识体系的一部分。依附啥样?如果我说Version 1“计算机的发明者是伟大的英国科学家图灵。”(中国式教科书陈述法)你会没什么赶脚而且很快忘掉。但我说Version 2:“瞧瞧你手机上的苹果标志,据说那是乔布斯为了纪念计算机的发明者图灵。他被英国政府迫害,后来咬了一口浸过氰化物的苹果自杀了。”


      这里的“附着物”就是这个人尽皆知缺个口的苹果logo。相信通过Version 2,现在你们会永远记得图灵这个连死都死的那么浪漫的帅哥了。(所以,编教材的懂认知学很重要!)

      所以之前的基础对后面的后续学习的至关重要。孩子针对不同学科知识建立神经网络的疏密也会有不同,本来就密的区域,新知识就容易找到“依附”附上去,表现出来就是学习不费力,好有成就感;反之就好讨厌这个学科。这就是偏科的原因。

      所以学习力的基础是长期积累的知识之间的相互缠绕和依附,理科工科文科,都是一样。

      相反知识体系比较弱(神经链路少,链接弱)新知识就找不到依附的地方,一旦不复习就忘掉了。孩子到了高年级背了忘忘了背成绩上不去,一般都是这个问题。表面的记忆力差,反应的其实是大脑神经链接网络质量差这个物理上可测量的事实。问题的本源是早期开始并长期积累下来的,再头悬梁锥刺股刻苦也治标不治本。

      所以呀,我们看到人出生时都是一个样,多年后区别怎么那么大?——从出生第一天起,每分每秒都在塑造这个人将来的形态。

      想一想老鼠实验里第三组的老鼠——给孩子提供尽量丰富的体验!




更新:2018/4/14 6:40:37 编辑:fengyefy
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