
【环球时报记者 马俊】早在两千多年前,孔子就曾提出过“因材施教”“有教无类”,可这种先进教育观念的科学依据何在?说汉语的中国人和讲英语的老外,大脑会有差别吗?直到最近,科学家们才从大脑的结构与机理等角度,掀开了“因材施教”等问题背后神秘科学面纱的一角。
因材施教,从摸清脑发育开始
由北京师范大学、北京大学、清华大学等全国20多所高校和研究院所组成的“中国儿童青少年脑智研究全国联盟”14日举行研究进展交流会。科大讯飞董事长、总裁刘庆峰博士在会上还发布了“讯飞教育脑计划”,该计划聚焦研究儿童青少年脑与心智发育和提升的新机制与新机理,探索个体学习与课堂教学的新方法与新形式。科大讯飞将在未来十年内出资20亿元用于该计划研究。
在中国2亿多儿童青少年中,还存在很多存在认知障碍、学习困难的孩子,按照孔子主张的“因材施教”“有教无类”,意味着现代教育者应该根据这些孩子的个体化情况制定教学方案,其中摸清楚孩子的脑发育基础规律就尤其重要。北京师范大学校长董奇教授说,“人的发展是脑不断构建的过程,因此遵循客观的教育规律就必须研究清楚儿童青少年的脑智发育与提升规律,以使教育符合人才成长规律、促进人的全面发展。科学的教育必须理解脑、适应脑、促进脑。”
北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室副主任贺永教授介绍说,在从婴幼儿到儿童青少年这一阶段,实际上是我们的各项认知能力、学习能力开始形成并逐渐完善的重要的阶段,同时也是我们的脑结构快速发展的阶段。但由于数据技术方法的局限,实际上我们对脑结构和相关运作机制还是知之甚少。要研究中国孩子的脑发育问题,就需要建立“脑发育参照标准模板”。但科学家们在研究中发现,不但孩子发育中的大脑结构与成人存在明显不同,而且中国孩子与外国孩子也有差异,所以我们必须要建立一个针对中国孩子的脑动态发育模板。
拼音输入法,影响儿童阅读能力
深圳神经科学研究院院长、国家千人计划专家谭力海也发现了类似的中外差异现象。他表示,人脑处理语言的中枢有一定的文化差异,处理中文大概需要七个子系统,英文大概有四个子系统,所以中国人得用更多的脑区来加工处理汉语和中文。这种差异已经得到实践的证实。例如大脑功能性缺陷是造成阅读障碍的一个很重要原因。研究表明,中文阅读障碍患者的结构性病变出现在左脑“额中回”,而英文阅读障碍患者的结构性病变却出现在另一个部位“颞顶区”。他认为,造成这种差异的一个可能原因是由于表意文字(汉字)与表音语言(英文)的差异。根据这些研究结果,神经外科医生在做手术的时候,就需要根据患者的具体情况来保护大脑的语言功能,避免手术之后造成人为的偏瘫失语。
谭力海同时还强调,虽然研究证明中文的书写和阅读能力有非常显著的关系,但现在随着手机、平板电脑等电子设备的广泛使用,汉字的书写少了,而拼音输入法等使用得越来越多。研究发现,儿童的阅读能力与拼音输入法的使用时间、电子设备的使用时间有显著的负相关,而且年级越大,负面影响就越大。为此他呼吁我国应限制使用拼音输入法的时间,“再过二三十年,估计正常成年人会写2000个汉字的已经很少了。等我们不能够写汉字、不能够读汉字的时候,怎么来谈民族文化的继承传承?”
未来脑技术或可革新学习模式
北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室薛贵教授认为,最新研究成果或许能在一定程度上解决这个问题。他介绍说,用非常微弱的直流电刺激大脑特定区域,可以有效地改善该区域对应的功能,从而提高存在学习障碍的儿童的注意力、学习能力和决策能力等。正如谭力海所说,中国孩子学习英语时,如果“颞顶区”的功能不足,就会导致学习拼音文字存在障碍。能不能通过特定的刺激这块区域,改善它的功能呢?初步的实验结果表明,通过无损的脑电刺激的技术,可以改善中国人学习英语的这种特殊的困难。
薛贵还表示:“未来可以结合我们脑机接口的技术和人工智能技术,发展一套基于人工智能的个性化的高效学习系统。通过这套系统,我们不但可以预测学习者的学习效果,个性化定制学习策略,甚至可以在学习效率低迷时,通过电刺激等手段改善大脑活动状态,以提高学习效率。”他表示,希望未来能结合科大讯飞在人工智能、大数据等方面的技术,因此要把脑电信号和人的学习行为、记忆状态进行完整的整合,难度非常高,一定需要大数据的驱动和理论的建模共同发挥作用。为了在全国范围内开展大规模的数据采集,“中国儿童青少年脑智研究全国联盟”基于科大讯飞的人工智能开放平台和云平台,搭建了数据采集、分析、管理的统一平台,实现了标准化的在线数据采集、存储、分析和管理。






