教育實質上就是在建構人的腦

文 / 本刊記者 王湘蓉 實習記者 呂虹

教育實質上就是在建構人的腦

文 / 本刊記者 王湘蓉 實習記者 呂虹

深秋的清晨，天空朗凈，絲絲寒意隨風迎面。在教育部的會議室里，韋鈺身著白色毛衣，外搭淺駝色的外套，手里提了一個半舊的布料袋子，里面放著電腦和資料，簡單樸素，精神矍鑠，滿臉慈祥的笑容，很容易讓人走近。在接下來的采訪里，這位和諧可親老人的果敢和剛毅，以及她對教育的理性思考，讓人感受到站在高處的科學家，在研究教育過程中的廣闊視域以及對遵循規律的嚴謹態度。

教育實證研究的基礎是對腦的研究

醫學的實證研究方法給教育帶來的思考

在采訪過程中，韋鈺沒有過多的寒暄，開篇直抒觀點：“教育現代化的核心因素是實證性教育研究方法的確立。”她以醫學和教育兩個領域的比較為例，指出教育應進入實證性研究的新階段。她表示，人類文明以來，從事醫療的醫生和從事教育的教師一樣，在實踐中積累了許多智慧和經驗，但這些僅是來自個人的智慧，而不是基于現代實證科學的研究。

縱觀歷史，不難發現醫學和教育學這兩門學科的相近性，這兩個領域和人的關系最為密切，它們服務的直接對象是人。到目前為止，這兩個領域的工作主要也是靠人與人進行面對面交流來實施。醫學現代化進程的加速發生在大約200年以前，它的核心因素是引入了現代科學實證的研究方法和知識體系，吸收了生物、物理、化學和心理學等學科的知識和研究手段，保障了醫學研究的系統性開展。有了比較可靠的評測方法和儀器，來自醫學實證研究的知識和經驗才能夠積累和傳播。醫學在此基礎上得以迅速發展，人類因此而大大受益。

“教育學相對于醫學來說，由于涉及的研究對象是坐落在腦中的、發展變化著的心智，因而更為復雜。”韋鈺冷靜的闡述道，從醫學現代化進程中可以明晰，個案創造的實際經驗很難發展成系統的、可靠的科學概念，沒有統一的科學概念和知識體系，知識就很難積累和繼承，也無法通過現代的學校系統予以傳播。要通過對教育大量的觀察、實驗和調查，獲取客觀材料，歸納出教育的本質屬性和發展規律。倡導進行基于實證的教育研究，多年來韋鈺初心不變，癡心難改。

要積極推動以腦科學為基礎的實證教育研究

韋鈺把教育學發展大致分成四個階段：第一階段是與哲學的交叉；第二階段是與心理科學的交叉；第三階段是與認知科學的交叉；第四階段是與神經科學的交叉。韋鈺表示，教育與這四個學科的交叉先后出現，相互滲透，是一個連續和重心逐步轉移的發展過程。自上世紀三十年代以來，教育的現代化進程一直沒有停止過，一直是和科學技術的發展緊密聯系在一起的。只是近年來，這個進程越來越明顯，越來越快，成為從事教育研究的人們必須嚴肅面對的現實。尤其近些年神經科學在教育領域的應用，可以直觀認識到腦科學對教育最大的貢獻，就是發現了腦內不同的功能網絡對應了人類不同的行為。

2002年起步，韋鈺帶領研究團隊開始在腦科學的基礎上研究人的發展規律，她說：“科學發展給我們帶來研究人的發展規律的可能性，因此誕生了神經教育學。”近年來，韋鈺在多個場合發聲：“我們對腦知道得太少了。”當與記者聊起基礎教育的腦科學研究現狀時，韋鈺感嘆道：“人的大腦發展需要20多年的時間，我們優秀與否，不僅僅取決于現在，其實腦的建構過程在母體子宮中就開始了。我們要根據科學研究和腦發展的規律來確定什么樣的教育對孩子更好、更適合。在中國，當務之急要把以腦科學為基礎的實證教育研究推動起來！”

2017年4月27日，在韋鈺和多方科學人士的推動下，中國認知科學學會成立神經教育學分會。“我完成了我最后一個重要的歷史任務。”在北京大學教育學院“學習科學研究十年計劃”論壇上，提到分會的成立，韋鈺如是說。

神經教育學是融神經科學、心理學和教育學等為一體的新興交叉性前沿學科，在國內的發展比國外發達國家遲很多，應用進程也較為滯后。韋鈺是國內最早倡導推進神經教育學研究的科學家，并帶領團隊進行了積極有效的探索，她是推動中國神經教育學發展的重要奠基人之一。韋鈺表示，“神經教育學的出現有助于我們接近人腦的發展規律，在實證基礎上來研究人的發展，從而研究教育規律。作為靈魂的工程師，教育實質上就是在建構人的腦。對教育者而言，正確地認識腦發展的規律，才能知道如何正確地‘因腦施教’。”

腦科學的科普是當務之急

讓更多的科學家加入到科普行列

韋鈺一直呼吁要在教育領域科普腦科學，腦科學的科普要抵達每個教師與家長，普及適合的教育才是最好的教育。采訪中，韋鈺強調，她就是在以一個普通高校教師的身份做腦科普。一提到腦科學的各類知識，韋鈺侃侃而談，如數家珍：腦的建構是基因和后天經歷不斷相互作用的結果，如有些區域突觸的優化就主要取決于幼兒早期的經驗；成人的大腦突觸要少于兒童，減少的過程也是塑造腦的過程等。“實際上，兒童早期教育的加強就是腦神經學家喊出來的。”

在繁重的工作之余，韋鈺作為顧問，長期熱情支持中國科技館的館區科普，強調將現代教育理念融入館區建設。她2001年倡導啟動的“做中學”科學實驗，至2010年為止，共有20萬兒童和數千名教師參與，參加實驗的學校遍及中國22個省份，在國內外產生了很大的影響。“做中學”項目多年來在上海靜安區試點教學模式，上海中學原校長唐盛昌曾多次邀請韋鈺給學生開設腦科學課程，希望能幫助孩子學會如何保護自己的腦，更好地認識自己，發展自己。限于時間精力，韋鈺一直沒能全身心投入做這件事，至今還耿耿于懷。她一再感慨：“現在能夠真正在腦科學方面培訓教師、真正能編教材的人才太稀缺。必須要發動腦科學領域更多的科學家加入到科普行列。因為，腦科學在基礎教育階段的成果轉換太需要普及！”

她專門強調，很有必要糾正目前社會上關于腦發育的偏見和被過度消費歪曲的內容。社會上流傳的很多說法是對腦科學的誤解，比如：幼兒記憶力最佳，越早背書記得越清楚；要求幼兒不要輸在起跑線上，要樣樣學、樣樣精等等。“這些論調在社會上泛濫，我們的科普多緊迫啊”。更有甚者，“現在已經有很多科學儀器進了課堂，監控孩子大腦的動態數據，甚至利用相關數據與公司合作。在沒有科學實證研究的基礎上，去影響孩子的腦，這樣做是很糟糕的。”在教育倫理方面，韋鈺強調要保護好孩子的隱私。

心憂于此，作為長期從事神經教育學和神經信息工程學的科學家，韋鈺長年堅持奔波于腦科學科普一線。在長達三個小時的訪談中，面對國內腦科學在教育領域的應用及科普情況，韋鈺多次情不自禁地自語：“你說我著不著急？”她告訴記者，國際上科學教育已經實施多年，比起人家“我們的孩子已經耽誤十多年了”。

要對家長進行腦科學的科普

家庭教育，是一切教育的起點，科學教育當然也離不開家庭。韋鈺有感于當下中國家庭教育的缺失與盲目性，她多年前編著了《0～3歲孩子家庭教育的8個關鍵點》一書，為廣大家長科學引導幼兒的生長指明了方向。韋鈺介紹說，0-3歲是大腦發展的最關鍵時期，大腦容量在5歲時已經發育了90%。現在家長都已經知道早期教育很重要，然而養育，不僅僅是“養”，更多是“育”。兒童早期發展，并不是指單純的知識灌輸，重點在于帶著愛的語言和非語言的互動交流，讓孩子在“玩”中探究周圍的世界和人。

神經科學進一步揭示了兒童早期發展的特點，就是需要家長及時地反應和帶有情感地針對性互動。韋鈺強調，教育者要特別關注早期經驗對社會情緒能力的影響。在營養不良和安全侵害之外，忽視和冷漠的生長環境，也會對幼兒的發展造成很大的傷害。童年的情緒性創傷，不僅會影響其本人一生發展的軌跡，而且會通過行為和“生物嵌入效應”發生代際傳遞，將不利影響遺傳給他們的后代，甚至是好幾代。

有數據表明，中國有4000多萬留守兒童，他們在青少年期乃至成人階段出現各類心理問題的比例，要遠遠高于正常家庭撫養長大的同齡人。現在大家通常關心的只是幼兒成長所需要的物質保障，卻不知道嬰兒一出生就進入了腦建構、感知和情感建構的關鍵期，絕不只需要物質上的保障和支持，更需要享受快樂、愛撫，建立人與人之間社會聯系和進行學習的良好社會氛圍，以支持腦的發育，為其一生的精神健康打下基礎。“兒童早期發展，比我們原來想象的要重要得多，要對家長科普腦科學，因為家庭的教養環境是兒童出生后接觸到的第一個‘學校’，家庭的影響和責任是不可替代的。”韋鈺坦言。

人工智能時代的兒童發展

培養兒童綜合解決問題的能力

作為神經信息工程前沿的專家，韋鈺深刻地感受到，在人工智能迅猛發展、信息迭代日新月異的大環境下，教育要面向未來，面向世界。2017年9月19日，韋鈺在浙江大學召開的“雙清會議”上講到，科學技術的發展使得腦與心智關系的兩元論被擯棄。人們可以基于行為科學和神經科學來進行有關人智能發展的實證性研究。它可以為人工智能發展的研究，為神經教育學提供科學基礎。

“現在小學的孩子，他們未來60%從事的工作是什么？我們現在并不知道。”她說道。這就決定了我們已經無法單純沿襲舊有的分科教學模式，而要著重培養孩子綜合解決問題的能力。“如果依然按原有的方式對孩子進行填鴨式知識教學，不鼓勵孩子去探索、去體驗，去自信地解決遇到的問題，三十年后孩子們找不到工作。”原因很明顯，AI和機器人依據海量的知識儲存和快速的算法，將會取代人類的許多工作，只有人類經由實踐升華而得來的智慧與創新，才是不可被替代的。故而韋鈺很早就開始進行兒童探究式教育研究。對于當下的熱點STEAM教育，她認為：“STEAM教育的核心不應強調學科的分工，而是要培養跨學科的綜合能力。必須要趨向于‘大概念’來實施科學教育，就好似一磚一瓦建造大廈，并不是直接把一堆磚頭扔在那里就是大廈。所以，一定要教給學生有結構的知識和建構的能力，這才是STEAM教育的核心。”

我們的教育，到底要教給孩子什么，到底是要培養什么樣的人，這是教育最核心的問題。教育的真諦，就是當人忘記一切所學之后剩下的東西。知識、理論可能會忘記，但浸入心腦的科學方法、科學思維、科學精神卻能長久留存。

培養兒童社會情緒能力和決策能力

韋鈺一直強調，在人工智能時代，要培養兒童的決策能力和社會情緒能力。她認為，“在人的智能中，最重要的是決策智能，教育在培養人的能力上，主要應圍繞培養知情的決策者這個目標，特別是建立在科學概念和模型上的直覺決策能力。”同時，她提出科學教育在培養決策能力上有特殊的功能，因為科學注重實證。

她同時表示，人的認知能力不僅是對客觀物質世界的認知，腦的認知中更重要的是對群體和個人（自己和他人）的認知，這就是社會認知。社會情緒能力同樣對人的行為和發展有重要的影響。要培養孩子的“同感”能力（同理心）和執行功能，這是社會情緒能力中的核心能力。決定人一生幸福和成功的不是IQ（智商），而是他的社會情緒能力。青少年要到20歲左右，腦的整體發育才趨向完全成熟，甚至有的部分要到二十四五歲，其中很大一部分就是與決策有關的區域。

資料顯示，從智力發展的程度來說，青少年接受刺激以后興奮的程度和成人已經非常接近，學習能力也很強，但是他們對情緒的自控能力、執行功能還沒有發展成熟，這就形成了一種不平衡，于是很多行為控制不住，對自身與社會都會產生很大困擾，這是人發展中普遍存在的問題。青少年時期既是樹立理想、迸發激情與力量的時期，也是開始獨立步入社會、需要認識和控制自我，與他人和社會協調共處的關鍵時期。正因為此階段的孩子腦發育并未完全成熟，缺乏自控力，而且還是精神疾病和反社會行為易發的階段，就更需要家長、學校的理解，需要在成人的引導和防護下把他們推向社會。韋鈺以培養自己孫子為案例對我們說：“青少年在家庭的引導下走向社會非常必要，‘放’‘管’結合，界線要把控好，切勿越俎代庖，包辦代替，要讓他們懂得自己為自己做選擇，自己對自己負責。”每次提到在大洋彼岸讀書的孫子，韋鈺的臉上滿是慈愛，讓人很難想象前一分鐘還站在科學前沿，果敢談論神經教育學的科學家，忽然間宛如鄰家的奶奶。

科學發展至今，人類的認知非常有限和淺薄，到今天我們對人腦也知之甚少。億萬年前，當人類的始祖茫然望向浩瀚無垠的星空時，從懵懂愚昧中靈智乍現，彷徨中第一次探尋“為什么”時，他們對自己、對世界、對萬物的不解和疑惑，不僅出自靈感，也出自情感。從那時起，人類的科學研究不僅僅是探索真相和規律，也努力追求著公義和公正。雖然，在艱難崎嶇的路途上，人類面臨許多挫折和誘惑，很多人降低、甚至突破了底線，放棄了堅守。但是，仍然有像韋鈺這樣的科學家愿做播火種的人，她也許不是科研道路上最高的豐碑，卻一定是明亮的燈塔，告訴后來者正確的方向。

韋鈺教授，中國工程院院士，現任中國國家教育咨詢委員會委員，中國認知學會副理事長，國際MBE雜志編委，IAP-IBSE理事會成員。

在長期的學術生涯中，她創建了國家分子和生物分子電子學重點實驗室，在生物電子學領域做出了開創性的突出貢獻，1993年她當選為首批中國工程院院士。

2001年以后，她開始在新的交叉領域——神經教育學和神經信息工程從事研究和教學工作，創建了東南大學學習科學研究中心和教育部兒童發展與學習科學研究重點實驗室。2003年發起成立國際腦、心智和教育學會，并成為國際腦、心智、教育雜志唯一的中國編委，在國內首先開展神經教育學的研究。2008和2013-2016完成了中國工程院信息學部有關神經信息工程的兩個重點戰略研究項目，其中內容列入中國工程院提出的《中國工程科技中長期發展戰略研究報告》，并作為中國工程院智庫的建議上報中央。2014年在東南大學建立神經信息工程二級學科博士點，2015年開發《神經信息工程的腦科學基礎》研究生課程。2017年4月中國認知學會神經教育學分會成立，韋鈺任首屆學術委員會主任。

韋鈺還曾任東南大學校長、教育部副部長、中國科協副主席等職。