早期教育对幼儿神经发育的影响――来自发展认知神经科学的证据

         
随着认知神经科学的发展，人们越来越清楚地认识到神经系统与人类心理活动存在着关联。脑功能成像技术，特别是事件相关电位(ERP)和功能磁共振成像（fMRI）等技术的运用，为儿童发展研究、儿童学习研究打开了一个窗口。本文从发展认知神经科学视角介绍近年来幼儿神经发育与早期教育研究的最新成果。
一、神经可塑性与脑潜能开发
美国心理学家布鲁姆经过20年对1000多人的跟踪研究，得出了一个令教育界震惊的结论：假设一个人在17岁时智力为100％的话，那么4岁前获得50％，4―8岁获得30％，8―17岁只得到其余的20％。其实，4岁前幼儿智力高比例的获得是与神经系统发育和成熟的规律密切相关的。脑科学研究表明，神经系统发育几乎是人所有器官系统中发育最早和最迅速的：足月儿出生时脑体积为350立方厘米，6个月时增加一倍，为成人的50％；2岁时为成人的75％；4岁时就与成人基本接近。北京协和医院鲍秀兰教授指出，视觉和听觉的关键期约在出生后4―5年内，以第一年最为敏感；0-5岁是语言学习的关键期。她认为，对于人的发展来说，早期(6岁以前，尤其是3岁以前)是学习的关键期。正如联合国儿童基金会执行主任卡罗尔・贝拉米所说：“在儿童出生后的前36个月，大脑的信息传递通道迅速发育，支配孩子一生的思维和行为方式的运动原处于形成阶段。”
美国潜能大师安东尼・罗宾将人的潜能形容为一座待开发的价值无比的金矿。而人脑巨大的容量实际被开发和利用的程度还非常低。婴幼儿期的高神经可塑性是潜能开发的神经生理基础。在儿童生长发育过程中，作为神经传导主要部件的大脑神经突触的生长呈倒u型趋势，即神经突触的密度在婴儿刚出生时较低，童年期达到高峰，成年后又逐渐降下来。高密度的尚待削减的神经突触，使得早期儿童大脑具有较高的可塑性。因此，我们应给予幼儿适宜的、丰富的刺激，以帮助他们建立起更多的高效神经通路，使他们的大脑对信息的获得、储存、处理和传递具有更完善更有效的机制，从而充分开发其潜能。
从神经科学角度来看，潜能开发其实是一个系统工程。除了让幼儿的脑发育得到足够的营养外，我们还要为他们提供稳定、和谐、宽松的心理发展环境，使他们能在丰富多彩、快乐愉悦、具有一定挑战性的活动中主动探索，不断增进经验，形成初步的发现问题、分析问题和解决问题的能力。根据幼儿的特点，设计具有潜能开发性质的游戏和具有挑战性的教学内容，可能是开发幼儿潜能的一个重要途径。幼儿园和家庭可以通过亲子游戏、角色游戏、结构游戏、表演游戏、智力游戏等来开发幼儿的潜能。
二、丰富多彩的环境刺激对幼儿神经发育的影响
随着神经科学日新月异的发展，人们对于婴幼儿大脑发育和心理功能的成熟有了更为本质的认识。纽约大学的格林诺(Greenough)教授做过一个实验。他把实验鼠放在“生气勃勃、丰富多彩的环境”里(与其他老鼠一起饲养，并提供许多“玩具”供其玩耍)饲养，发现这些老鼠比在笼中单独饲养的老鼠的大脑视觉皮层的单个神经元的突触数量要多20~25％，同时伴有神经血管和神经胶质细胞数量的增多。对它们进行迷宫学习记忆能力实验的结果表明，与那些呆在“贫乏环境”中的老鼠相比，这些老鼠更好地完成了迷宫学习任务。由于大脑网络系统的信号是通过神经元之间的突触连接进行传导的，格林诺推断说，在“丰富多彩的环境”中的老鼠拥有更多的神经突触，因此更好地完成了学习任务，也更“聪明”。
在发展心理学领域中，有两种将脑发育与幼儿认知和行为变化相联系的理论。过去占支配地位的理论．是成熟假说。这种理论认为，神经发育主要受基因控制，发育的速度可能由于经验的作用而加快或减慢。第二种与之相对的理论称为“神经建构主义”或“交互式特化作用”，这种理论强调脑发育的活动依赖性特点。著名的发展认知神经科学家约翰逊(Johnson)教授指出，大脑发育并不是一个完全由遗传基因控制的预定性的过程，而是一个动态的不断受外界输入信息影响的过程。神经科学研究表明，丰富的环境刺激和经验可以促进神经元突触的形成，有利于大脑功能的发育。由此看来，早期教育的主要任务之一，就是为孩子创设一个充满生机、丰富多彩的环境，，使他们的活动经验、大脑结构、心理功能和智力不断地在建构中发展，在发展中建构。
需要注意的是，要做到在发展敏感期内给予孩子科学而合理的刺激，还需要选择合适的刺激时间，考虑刺激量的适度、刺激速度的合宜以及各种刺激之间的平衡等，以防止过早、过量、过速或失衡的刺激带来不良后果。
三、艺术氛围对幼儿神经发育的影响
1993年，大提琴职业演奏家、哥伦比亚大学心理学博士弗朗西斯・罗斯彻女士和加利福尼亚大学学习与记忆神经生物学研究中心的戈登・肖博士合作研究，发现听莫扎特D大调钢琴奏鸣曲的实验组学生比听通俗音乐的对比组和不听任何音乐的控制组学生更聪明。实验组学生的空间与时间推理测验成绩高出其他组8―9％。1994年，罗斯彻进一步公布她的重要研究成果――《音乐与空间课题操作：一种因果关系》。这项研究的被试是幼儿园的孩子，实验的自变量是每周一到两次键盘教学、日常的唱歌活动以及有督导的相关练习；因变量是通过行为操作以推测空间推理能力的心理测验成绩。经过8个月的实验，发现实验组比控制组的空间智力成绩高出46％。广为流传的“莫扎特效应”由此引发，并随着索尼公司发行名为《莫扎特能使你变得更聪明》的CD而风靡世界。那么，现代神经科学是如何解释“莫扎特效应“的呢?德克萨斯州女子大学音乐教授福鲁(Flohr)和心理学教授米勒(Miller)以及三一大学音乐教授伯赛灵(PerseUin)等分别发表了题为《儿童对音乐的电生理反应》和《对音乐刺激的量化EEG反应》的研究论文。他们使用无创的功能成像方法――脑电图(EEG)法进行研究，结果显示，接受音乐训练的幼儿在处理空间信息即空间课题的操作时，被测到的脑电活动较低。按照认知效率高则脑的耗能较低的理论，这意味着音乐教育提高了幼儿大脑加工过程的效率。艺术氛围的营造对脑功能发展的贡献不仅仅局限在音乐领域。普遍来说，艺术教育具有开发右脑的特殊功能。人脑左右两半球有不同的机能，左半球分管逻辑思维，右半球分管形象思维，两半球协同活动有利于心理发展。艺术教育可以促进形象思维发展，有利于两半球平衡发展，这对处于神经系统迅速发育时期的幼儿尤为重要。艺术教育又具有调节情绪、提升人的“情商(EQ)”的功能，可促进大脑皮层对原始情绪冲动的规范和调节。可见，艺术氛围对神经系统具有塑造功能。在这个科技知识铺天盖地的时代，幼儿园教师和家长们要为未来的一代留下音乐、美术和文学的空间，使他们大脑的功能能够在“精神胚胎期”和谐平衡地发展，成为身体智力心灵都健全发展的个体。《幼儿园教育指导纲要(试行)》指出：“艺术是实施美育的主要途径，应充分发挥艺术的情感教育功能，促进幼儿健全人格的形成。”幼儿通过对艺术(特别是适合儿童的艺术)的美感体验，以及个性化的创作活动，不但有助于提升智商和情商，充分开发其右脑潜能，而且能够塑造其和谐的人格与高尚的道德情操，并提高其审美水平。
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