基于腦科學的創新人才培養

邢曉鳳

腦科學的研究對教育有很大的幫助，更能促進國家對創新人才的培養，要達到培養創新人才，推進素質教育的目的，必須重視學生大腦的開發，學習并運用腦科學與認知腦科學的知識發展教育改革。重視運用腦科學的知識來探索青少年智力發展的新的教育模式，是一項十分有意義的事情。分論壇圍繞“腦科學的研究如何與創新人才培養相結合、如何運用腦科學的研究促進國家對創新人才的培養”這一宏大的問題展開了廣泛討論。

北京一零一中校長陸云泉講了在創建人的培養方面的一些具體做法，以及學校創新人才培養的實踐和思考。北京一零一中作為全國教育科技創新十佳學校，一個明確的培養目標就是要培養未來卓越擔當的人才。堅持“基礎寬厚、勇于創新、個性健康、全面發展”的育人理念，關注學生的生命、生活、生長，讓教育回歸生命，讓學習自然發生;讓教育更有情懷，學生擁有自己的小追求，懂有品位的生活;構建良好的生態，讓學生健康快樂地生長。基于這樣的理念，北京一零一中以學習為中心，構建“三層八維”的課程結構。“三層八維”的課程結構初步建設形成三層金字塔型，是利于學生創新精神與實踐能力培養的開放性科學課程體系。北京一零一中在生態·智慧教育理念下，將教學方式從以教為中心，轉向以學為中心，聚焦學生的生命成長和智慧生成，探索線上—線下融合式教學環境，也就是Online—Merge—Offline（OMO），為教與學方式帶來根本的改變。對于部分學科特長突出、對科技興趣濃厚的學生，學校積極為他們打造平臺，讓他們得到更好的培養和發展。

北京師范大學認知神經科學與學習重點實驗室教授左西年從大腦的結構出發，講述兒童青少年腦智發育規律。他指出，人的一生不同的階段，各種腦結構功能尤其是腦功能，它們的變化是不同的，因此要因材施教，因時段施教。青少年時期是一生中智商發展的關鍵期，是情商發展的敏感期。人和人之間的智力差別，在于腦的可塑性程度的差別。超高智商的孩子，皮層中變化的時間可以一直延續到十幾歲;而普通孩子在九歲時，基本就探測不到這個變化了。所以它取決于腦的可塑性到底有多長的周期。腦的網絡主要分布在控制網絡和靜默網絡上，隨著一生的變化，額頂控制網絡尤其是在頂葉的區域變化更劇烈，可塑性更強;而右側的靜默網絡則相對比較穩定。一個研究實驗，收集跟蹤健康中小學生的腦發育數據，把他們的生長發育規律繪制出來，對他們進行評測，來觀察某個孩子相對個人的發展來講，哪一個認知維度所對應的腦發育比較突出，哪一塊相對慢一點，這就是個體化的一種表現，每個孩子都有自己的特長，特別是對于腦發育超常兒童，他們明顯地在認知表現上各有特長，相對應的腦的生長發育也各不相同。發現這些孩子的特長，對應地進行培養，并將這些知識轉化到我們中小學教育工作者和家長之中。

陜西師范大學教授胡衛平著重講了科技創新后備人才的心理特質，科技創新后備人才的成長規律，以及科技創新人才培養的三個模式：環境創設模式、教學創新模式、課程改革模式。他指出科技創新后備人才的心理特質包括5個維度31項特質。學習的動機非常關鍵，強烈的學習動機是堅持創新的基礎，而學習能力非常重要，就是對知識的深度理解。要有很強的批判性思維和創造性思維能力。關于科技創新后備人才的成長規律，創造力分為 4C 模型：Big—C指天才創造力，是少數杰出人才具有的;Pro—C指職業領域的創造力;Little—C指日常創造力;Mini—C指學習中的創造力。同時，環境創設模式包括社會環境、學校環境、班級環境、課堂環境。教學創新模式包括動機激發、自我監控、應用遷移。動機是學生積極思維和自主建構的動力，動機激發支撐著認知沖突、自主建構和自我監控;認知沖突在動機激發的支撐下，引發學生的自主建構;自主建構以認知沖突為基礎，以核心問題為形式，引起學生的自主探究和合作交流，反映了學生學習的核心活動，或者教學的核心環節。自我監控體現了對學習活動的自我監控，同時也為應用遷移奠定了基礎;應用遷移是將學習過程中所獲得的知識、方法和態度應用于新的學習活動和解決真實情境的問題，以及遷移到其他學科和領域中解決綜合性的問題。在課程改革模式方面，構建三層級活動課程體系，以科學觀念與數學方法為基礎，以思維方法為主線，以真實情景中團隊的技術工程實踐為途徑，以藝術作為優化產品的手段，以思維型教學為依據，實現多學科的融合以及學生STEAM素養的發展。

西南大學心理學部教授陳群林表示，創新是一個非常宏大的概念，而創造性更多強調的是個體表現出來的一種創新能力，它依賴于很多因素，包括知識、技能、動機等。創造性潛能是指個體具備創造性的一種素質，每個個體都具有一些創新的素質，而創新素質核心包括創造性思維、人格、遺傳因素等，其中最核心的是創造性思維。創新來自腦功能的奇妙耦合：源自多種認知加工過程的涌現。高創造性大腦功能模塊分別由負責不同認知功能的腦區所主導，這些認知功能包括感覺運動、執行控制和基于記憶的認知加工。反之，低創造性模式主要由負責運動和視覺處理的腦區所驅動。第一種創造性創新思維的理論是聯想理論，第二種是具有創新特征的綁定和組合，創新的本質是“舊要素的新組合”，創新不光是創造全新的事物，大多是把不同的事物關聯起來，合成新事物。第三種是語音控制性的檢索，認知加工的過程就是創新思維的過程。要在全國建立一個大規模的數據陣列，對青少年進行創新素質測評，希望能夠找到青少年創新素質發展的軌跡以及它的關鍵期，找到這個關鍵期，就能夠依賴于大腦的發育規律和創新素質的一些關鍵節點來構建，是適應于不同年齡階段的創新素質培養的理論框架，然后通過教育的實證研究落地，真正地走向課堂，做一些關于科學或者學科的創新教育的課程。

山東師范大學心理學院教授張景煥在“拔尖創新人才成長規律研究”的演講中表示，隨著社會的發展和科技的進步，國家對創造人才的需求越來越迫切。為了培養創造性人才，心理學、教育學、社會學以及管理學都研究創造人才的成長規律。創新人才的研究基本上是沿著兩條路線開展，一個是縱向研究，也就是畢生發展研究;一個是橫斷研究，就是對那些創新人才和一般人才進行觀察、測量及自我評估，包括大五人格量表、創造力測量，對于做出成就的人用歷史測量法進行研究。科學創造人才成長階段包括：自我探索期、才華展露與專業定向期、集中訓練期、創造期和創造后期。父母教養與學校環境在發展不同階段作用不同，父母的自主支持，教師的情感支持正向預測創造力。遺傳與環境的交互作用對個體創造力發展的影響。

在圓桌會議上，東南大學教授禹東川表示，創新人才培養是一個系統工程，可以從兒童早期發展，從胚胎期開始，早期環境、精神壓力、孕期焦慮都會影響孩子，要盡可能早地把風險因素或者干擾孩子成長的因素逐級排除，從小的微觀環境、學校環境、再到國家宏觀環境，把所有不利因素剔除出去，創造一個有利于孩子成長的環境。

北京一零一中校長陸云泉認為，好奇心是創新的基礎，我們的教育應該是把與生俱來的好奇心延續發展。每個人都具有創新的潛質，創新評估不是一把標尺，有的人在科技方面，有的人在藝術方面，未來培養的創新型人才應該是多元的、多方面的。教育應該提供豐富多樣的優質教育供給，讓每個孩子去選擇。人民滿意的教育就應該是提供豐富多樣優質的教育供給，讓每一個孩子都能夠更好地發展。

中國科學院院士、清華大學教授鄭泉水坦言，創新型人才是有規律可循的，可以從孩子早期的表征發現，孩子有自己的特質，有些在數學方面、有些在文學藝術方面，在認知操作過程中表征曲線都不一樣，腦網絡分布也不一樣。每個人都可以創新，但創新的量化和標準不一樣，泛化的創新，可能不太利于我們聚焦的某些門類、學科的研究。每個行業門類都要找到有利于本門類創新的特質，不僅限于自然科學家，教育工作者和研究者要找到那些有利于創新人才的要素，把阻礙創新的東西拿掉，早期發現、早期選拔很重要。

北京教科院副院長張熙指出，創新人才培養要保護孩子的好奇心，培養孩子的興趣愛好，包括批判性思維、良好的學習習慣，創新型人才的培養，不要帶有任何功利性，只要學生有這方面的興趣愛好，我們就盡可能地給孩子提供平臺，把學生的批判性、質疑性、實踐動手能力激發出來，進入大學得到更加規范的教育與引導，人才就培養出來了。