脑科学告诉你,上课不妨让学生“走走神”

发布时间:2018-08-27 浏览次数:134

人类心理和行为,在整个生命周期里面都是变化的,是连续的一个过程。每一个人虽然围绕着一个基本的规律在变化,但是每个人变化的模式又是不一样的,这就是终生发展。

  

一个人从20岁到90岁,女士的幸福感要比男生稍微差一点。什么年龄最幸福呢?男士大概在60岁,女士大概在70岁。因为其他时段大多数人是上有老下有小,有生存压力,这些造成了各种的不幸福。但到了这两个年龄,这些不幸福的因素都不再存在。为什么往后又不幸福了呢?因为你要面临死亡的痛苦、疾病的困扰,所有这些会让你幸福感下降。

  

我们无法测量儿童的幸福感,但不代表儿童没有这个感觉,只是你的工具无法测量到。

  

脑是所有认知行为的物质基础,脑科学是现代心理学的重要组成部分,它可以为传统心理学提供神经科学实证研究方法,可以研究人的先天基因和后天的发展。

举个例子,人脑里三个关键的结构来说:“杏仁核”负责我们的情感、情绪。这个水滴一样大小的结构,在脑的最深处。常识来说,人的情绪发展成熟是非常晚的,参与情绪管理功能的杏仁核因此要到将近30岁的时候才发展成熟,到60岁又开始老化。也就是说,一个人一生里面,最晚开始老化的功能是情绪管理

  

“额叶”即我们的脑门区域,在青少年时期、中学时期就成熟了,所以在这个阶段学习是非常重要的。“海马”参与记忆过程记忆功能两三岁的时候就已经成熟了,所以我们才有长时记忆;但也正因为这样,它30岁就开始退化了。

我们来认识一下我们的脑。人脑有两个基本对称的半球。如下图,图中七种颜色分别对应着人脑的七种不同功能。

  

紫色的人的后脑勺这一块,是人的视觉功能网络

  

最靠近顶上的蓝色这一块,是人的体感运动功能网络

  

最底下有点发白的地方是边缘网络,负责人的嗅觉和情感功能;

  

绿色部分负责人从上到下的注意(如我去讲课,我要注意下面讲什么,要注意你们的反应,这是从上到下的注意),叫做背侧注意网络

  

淡粉色的部分是腹侧注意网络,是负责自下而上的注意(比如我讲着课,门外突然进来一个人,我的注意力立刻就过去了,这是自下而上的注意);

  

还有一些橘黄色区域,负责我们的认知控制

  

红色的区域则,负责自我认知功能,也就是静默网络

  

这里还要搞清一个概念叫成像。拿着镜子照自己,这就是成像的一种。脑的成像技术一共有三类:

  

第一类叫形态成像,能够测量出脑子形状、厚薄大小、弯曲程度;

  

第二类叫结构连接成像,就是脑子里白质纤维的连接,不用打开,只要把脑子放机器上一照,就能照出这个像;

  

第三类是功能成像,各种网络、各种功能就是靠功能成像“照”出来的。

  

人的一生不同的阶段,各种脑结构功能尤其是脑功能,它们的变化是不同的,因此要因材施教,因时段施教。




  

胎儿和婴幼儿时期,主要以初级感觉运动皮层为主。这个时期,孩子的脑最重要的发展区域是关于触及、感觉、运动的部分,这跟此时孩子的天性是密切吻合的。

  

而青少年时期,也就是学龄期,是一生中智商发展的关键期,是情商发展的敏感期。

  

那么,到底是人脑的什么性质决定了一个人的智商高低呢?概括来讲,人和人之间的智力差别,在于脑的可塑性程度的差别。超高智商的孩子,他们皮层中变化的时间可以一直延续到十几岁;而普通孩子在九岁的时候,基本就探测不到这个变化了。所以它取决于脑的可塑性到底有多长的周期。

  

青年和中年时期,其可塑性不像前面那么强,但并不代表它没有可塑性。一个人练杂耍,扔两个球是可以的,扔三个球就不行了,但让你去练上三个月,普通人也能做到了。这时,再来看你的脑,就会发现脑发生了变化;过三个月再来看,脑还会有变化。可见,练杂耍能改变成年人的脑,并且改变的是负责复杂的运动空间、认知区域。当老师的脑是这样的,开出租车的是另外的样子,你的学习、经验、职业、饮食习惯,都跟脑的个体化有关。

  

到了老年期,人脑都有一个衰退的过程,但有的人虽然年纪很大,还是耳不聋,眼不花。为什么有这种差别呢?一是跟前期遗传有关,二是跟后期的保护有关。


 

 


随着年龄的增加,人的不同功能形态学上的变化是有不同变化路线的。纤维的连接整个呈倒U形,这个线就是我们常说的返老还童现象。都说人老了跟小孩似的,脑子确实是这样,只不过一个是新长出来,一个是萎缩回去。小的时候有些功能还没有发育出来,这时候它的功能需求要分工,所以两个脑子的同步性是弱的。到了50多岁以后,脑子又衰退了,一个半球不够用了,必须两个半球合作,这时同步性又变高了。这是非常简单的影像学的实证。

  

这里还有男女差别问题。在一生的发展变化上,在外侧额叶的区域,两个半球的连接,男性是越来越强,女性是越来越弱。但是负责情绪管理的“杏仁核”,两个杏仁核之间的功能连接,随着年龄的增加,女性是越来越强,男性是越来越弱的。

  

长期以来,大家认为,智力是恒定不变的。越来越多的证据表明,这个观点是需要更新的。人从10岁到50岁,脑一直在变化,并且这种可塑性窗口的长短决定了人的智商高低。人的智力的变化也是取决于脑子的可塑性窗口的变化。老了以后打个太极拳,再学习第二门语言,是有助于整个脑子的变化、认知的发展改善的。

  

总而言之,年轻时靠得近的脑区先连;而年纪大了以后,就很自由了,比较远的脑区的点也可以相连。这就是脑连接的基本规律。

  

我们研究发现,脑子里的网络主要分布在控制网络和静默网络上,随着一生的变化,额顶控制网络尤其是在顶叶的区域变化更剧烈,可塑性更强;而右侧的静默网络则相对比较稳定。

那么,默认网络和顶叶的记忆网络跟学习到底有什么关系呢?

  

大家知道,任何一个人的清醒状态有两种情况。一种是就像现在大家在学习、听我讲课,我把它叫做“姚明状态”。这时候的认知网络是高度活跃的,尤其是顶叶的记忆网络在高度活动。还有一种是休息状态、静息状态,我把它叫做“葛优状态”。就是下课了,大家休息,这时候静默网络活跃。人脑就是在这两个网络之间不停切换。

  

默认网络主要负责人的自我认知功能。什么是自我呢?我知道我是我,我跟别人不一样,这就是自我。

  

默认网络里有三个子系统分别负责现在的“我”、过去的“ 我”和将来的“我”。这个东西跟教育有什么关系呢?

  

我们上课时非常讨厌孩子出现走神的状况,但脑科学告诉我们,你可以走神,不走神就比较累,老是一根筋绷着,不好。

  


在教育过程中,应该提倡学习网络和静默网络平衡切换。所以在美国,很多学校开设了“走神课”,比如花15分钟休息,但是别到处跑,就坐在那儿,你可以想别的。一堂课45分钟,30分钟讲课,15分钟用来休息,甚至不停地进行自我认知的训练,让你对自我认知控制更自由,调控起来更自如,通过静思和冥想训练默认网络。研究发现,训练完的学生,考试成绩会提高,尤其考GRE的时候会提高。

  

默认网络相对于顶叶的记忆网络还有什么功能呢?顶叶记忆网络的核心功能是学习和记忆的处理,这时候教育的根本目标是嵌入。当我们接近新概念和新事物的时候,它们会被压制,而一旦面对比较熟悉的东西,它就会活跃起来。所以它是不停地在学习和记忆之间切换。

而跟智力密切相关的有两个网络,一个是默认网络,一个是顶叶网络。我们的智力一共有两类:一类是晶体智力,要解决的是既有问题;一类是流体智力,要解决的是全新的问题。研究发现,默认网络跟个体的晶体智力密切相关,而顶叶记忆网络跟流体智力密切相关。


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