倪閩景


學習能提升人的大腦質量從而促進生命更好地生存生活,學習也能給人帶來愉悅和成就感,但是顯然學習是有代價的。華東師范大學陳玉琨教授30年前有過一個報告,講到學生的學習代價,主要牽涉成本代價——要交學費,機會代價——比如因學習而喪失賺錢的機會,還有就是時間代價——生命的消耗,特別是學習與學生的興趣愛好相違背時,學習會演變成一種沉重的負擔。這些學習的代價顯而易見,這里筆者想從學習的本質層面來談學習的代價。
學習的大腦微觀機理告訴我們,大腦不是一個容器,知識不是像加水一樣加到大腦中的;大腦也不是一個電腦硬盤,通過控制磁性粒子的方向來記錄字節。大腦是通過重塑大腦連接方式來記住知識的,同樣的知識,不同的學習通道、不同的學習順序、不同的學習環境,在大腦中的連接方式就會有差異。
學習過程就是開發大腦、改造大腦的過程,在大腦里形成一個個神經回路的時候,就像在大腦里建設一條條高速公路,使我們在處理某個信息時更加迅速,反應更加精準,但是正如在生活中建設高速公路一樣,高速公路建到哪里,那里的生態一定會產生不同程度的破壞,我們的大腦在建成神經網絡高速公路的時候,也會帶來相類似的問題,這真是一個兩難的問題。我們不妨再來進一步探索大腦學習的奧秘,以便從正反兩方面來分析學習的代價。
和有些動物相比,人類挑選了一條十分艱苦的學習之路——幾乎所有的知識都需要通過學習來獲取,除了一些本能,比如吮吸母乳。甚至一些看上去是本能的行為,實際上也是后天習得的,比如人類的行走。在每一個孩子學會蹣跚跨出第一步的時候,總是父母最開心驕傲的時刻。
有些動物卻真的不需要學習,比如蜜蜂天生就會飛翔,天生就會筑非常精美的六邊形巢穴,飛再遠也可以通過內置的導航系統回到自己的巢穴,這從來沒有其他蜜蜂教。織巢鳥天生就會銜草根和其他東西,構造出非常精美的鳥巢,并以此來吸引異性。園丁鳥更是會搭建像人類茅草屋一樣的草窩,最絕的是還會用收集來的果品和花花綠綠的石子來美化家園,這竟然是天生的!
松鼠自己知道在秋天的時候要多采一些松果埋起來,以備冬天的時候食用——它怎么知道冬天將要來臨?許許多多的例子都表明:知識是可以通過基因傳遞的,知識是可以從上一代直接遺傳給下一代的。
可是,每一個人出生的時候,大腦的神經元連接幾乎為零。連我們看見東西,都是學會的。先是眼睛產生光感,在大腦中形成初始連接,在這基礎上再形成明暗和色彩相關的連接,再逐漸形成線條、輪廓等連接,只有有了這些基礎的連接,我們才能把外界看到東西在大腦中形成形象。可以說,我們看見東西,最主要的信息來自我們自己大腦,這是匪夷所思的事實。初生小貓的視覺在3-8周是發展關鍵期,科學家把剛出生的小貓的左眼睛縫起來,過了關鍵期后拆線,發現視覺皮質本來應該處理左眼睛送進來信息的地方沒有發展,這只貓一輩子就成了“獨眼龍”。這個實驗說明貓看見東西也是“學”會的,雖然這個學習是自我學習,并不需要其他人來教,但是學習本質上都是自學,都需要外界的信息通過眼睛看、耳朵聽、身體感覺來刺激神經系統,從而形成個體的知識,教師只是每個人外界信息的一個來源。
對人來說,小的時候如果沒有睡過搖籃,或者沒有得到父母長時間的搖抱,那么孩子會因為前庭缺少刺激,長大后會暈車暈船。自閉癥的原因到現在還沒有完全研究明白,從遺傳角度來看有些人確實更容易得自閉癥,但是自閉癥的表現都要在2歲以后才表現出來。有研究者就懷疑,很多自閉癥孩子是因為在成長關鍵期,缺少關愛,孩子一個人躺著看毫無變化的天花板,看了幾個月,大腦神經元連接就出現了問題,并且很難逆轉。
實際上,我們每個人都經歷了許多學習奇跡,只不過我們都認為那是正常的。瑞士兒童心理學家讓·皮亞杰 (Jean Piaget)做過一個十分著名的心理學實驗。他找來一些5歲和7歲的小朋友,做雞蛋和蛋托實驗。先把5個雞蛋和5個蛋托等間距放成兩排,問孩子們雞蛋多還是蛋托多,所有的孩子都回答一樣多。然后他把雞蛋放開一些,而蛋托不動,再問雞蛋多還是蛋托多,5歲的孩子說雞蛋多,7歲的小朋友嘲笑他們,不是一樣多嗎?
皮亞杰認為,可能是因為7歲的孩子上學了,學會數數的原因。然后他又做了一個水杯守恒的實驗。他把兩個相同的玻璃杯里盛上一樣多的水,問小朋友哪個杯子的水多,孩子們說一樣多。然后當著孩子的面,把其中一杯水全部倒進一個高而細的玻璃杯里,再問哪個水多。結果5歲的孩子都說高的那個水多,而7歲的小朋友又嘲笑他們:不是同樣的水嗎,當然一樣多。
顯然,5歲的孩子沒有守恒的概念,而7歲的孩子已經懂得了守恒這個抽象的概念。我們每個人都經歷了這個過程,但是我們都遺忘了。
從人類大腦隨年齡的變化中看到,14歲的孩子大腦神經元樹突軸突的豐富性遠不如6歲,如果進一步觀察成年人,大腦神經元樹突軸突將更加減少,就是因為我們反復學習某些知識并成為某些方面專家的時候,就會把更多的連接用到我們認為重要的東西當中去了,我們對于一些其他認為不重要或者不正確的東西,視而不見,這導致年齡越大,我們大多數人發現問題的能力就會大大降低。
總之,學習的代價對于大腦來說,就是因為大腦的資源是有限產生的:大腦是一個高耗能的器官,一般情況下,它要消耗我們人體25%的能量,再加上任何新增的連接,實際上都又耗費能量,還耗費大腦里面的化學物質。早些年,我國一些貧困地區智商較低的孩子比較多,甚至無法完成義務教育階段的學習任務,主要原因就是營養不良,大腦里缺乏連接需要的基本物質。可以想象,如果大腦能量不足,或者大腦中沒有形成突觸需要的穩定物質,孩子的基本學習就無法實現,這不是一個人通過自身奮斗刻苦學習能夠克服的。
學習時大腦需要付出的代價告訴我們,為什么在低齡階段的孩子們需要在學習一段時間后進行休息。比如下課十分鐘去運動一下再開展下一階段的學習,其主要原因也是通過活動和休息,讓孩子的大腦里再次補充神經元連接所需要的能量和物質,否則,老師講再多東西,孩子們大腦里無法形成連接,學習就不會發生。