作為知識信息“消化學”的教育神經科學

姜寶騰 孫雅琨

神經科學，也就是我們俗稱的腦科學，有一個漫長且充滿誤解的過去。嚴格來說，人類用科學的方法和手段研究人腦，迄今也就200年左右的歷史。其學科發展得益于人體解剖、意外腦損傷等研究，提速于神經信號的實驗研究，突破于現代腦成像等研究技術的進步。其中，神經科學與教育教學的結合，更是晚近的事情。教育神經科學這一新興的研究領域是非常年輕的，且活力澎湃。

教育神經科學理論與實踐的鴻溝

教育神經科學對當下教育教學顛覆性的沖擊是：借助于腦電、神經影像等先進的研究技術和方法，教育神經科學讓關心教育的研究人員、教師和家長“看到”了不同學習行為在神經層面上的變化，初步揭示了兒童腦這一意識“黑箱”的內在學習規律。

教育神經科學將神經科學、認知科學、生物學乃至進化學納入教育研究中，借助多學科的研究范式和研究技術，串起了從基因到神經元，到軸突樹突，到神經網絡，到學習行為，到學習環境，到社會文化等不同層面的研究，證明了大腦的結構與功能之間存在的因果關系，理清了學習的因果鏈和相關因素，實現了對人學習行為的綜合性研究，為教育政策制定和教育教學實施提供了可以借鑒的有充分證據的確定性知識。

但實際普及過程中，一線教師對教育神經科學相關知識的渴求度反而并不高。當下一線教師中有反基礎理論、反抽象理論的現象。有教師認為教育神經科學又是一套概念和理論體系而已。接觸和學習教育神經科學知識對于自認為教育理論已經超載的教師來說，無疑是一種負擔。一位教育專家在講座中說“不增、不減、不搞運動，不掀高潮，不弄花樣，消滅那些蠱惑人心的所謂新概念”，這則視頻轉發、點贊都超過十萬次，很能反映當下一線教育工作者的心態。筆者在做教育神經科學知識普及講座過程中，有教師提出了自己的疑問。這些疑問可以總結為兩個問題：

問題一：一名教師學習了、懂了教育神經科學是不是就能成為優秀教師？

問題二：一名教師認真學習研讀了教育神經科學相關知識后，是不是就能從中找到直接可用的教育方法、教育策略？

這兩個問題的回答是否定的，因為作為一門中層教育理論的神經科學是難以直接轉化為教育教學技能的。從教師專業發展需具備知識的角度來看，在舒爾曼的教師知識模型中，教育神經科學知識只屬于七種知識中的“有關學生及其特征的知識”的一小部分。在現實教育條件下，教師運用日常積累的教育經驗和受過的教育教學方法訓練就能在一定程度上駕馭學生教育和日常教學工作。基于以上原因，處于繁雜教育教學工作的一線教師便有了拒斥教育神經科學知識的現實考量。在教育工作者眼里，教育神經科學和各種在以往教育培訓中接觸到的教育理論也沒有太大不同。教育神經科學需要證明本學科的獨特性，找到說服和打動教育工作者的敘說體系，能用教育工作者易于理解的方式推廣普及相關知識和教育模式。

隱喻在教育神經科學知識普及中的價值

教育學家謝夫勒提出教育語言有三種：教育術語、教育口號、教育隱喻。隱喻是人們迅速理解事物、規律的一種思維方式。以隱喻的方式向教師普及教育神經科學知識是一條可以探討的途徑。隱喻作為一種重要的思維工具和理解方式已經深入我們教育的方方面面。喬治·萊考夫在《我們賴以生存的隱喻》一書中分析了各類概念通過隱喻進行構建的方式和類型，證實了隱喻不僅是語言的相似類比，也普遍存在于人類思維和行為中。

以隱喻的方式普及文化知識和教育思想是東西方文化中共通的一個現象。“君子之教，喻也。”典型的教育隱喻有孔子的“君子如玉”“君子不器”，墨子的“素絲隱喻”，朱熹的“玉璞之喻”，陶行知的“接知如接枝”；蘇格拉底的“助產士隱喻”，柏拉圖的“洞穴隱喻”，亞里士多德的“蠟塊隱喻”，夸美紐斯的“種子隱喻”，洛克的“白板說”，杜威的“教育即生長”，維果斯基的“腳手架”理論，加涅的“計算機隱喻”，喬姆斯基腦中的“語言裝置”等。

教育神經科學的學科目的是追求科學性教育知識的累積，為教育教學實踐奠定科學的基礎，但細致考察，就會發現從神經科學的術語到神經科學的理論，都在使用著隱喻語言向讀者傳遞信息。例如膠質細胞，就是從這類細胞凝膠似的形態上命名的；星形膠質細胞，更是追求讓讀者讀到這個詞語的時候就能產生直接的理解；海馬組織，是用動物的形態命名的；弓形束，使用弓的形象來類比連接語言視覺理解和語音理解兩個部位的神經束；杏仁核，也是從人們日常熟悉的形狀對這一與恐懼情緒密切相關的腦部位進行命名的；鏡像神經元，是從這類神經元的功能類似鏡子映照外在對象行為的角度命名。例如受到諸多質疑但依然流傳非常廣泛的“三重腦”理論，就是使用了“爬行腦”“哺乳腦”“類人腦”這樣隱喻化的語言。認知神經模型“魔域”也是一個隱喻，認為人類對腦信息的處理是多個層級，每個魔鬼（一簇相同功能的神經元細胞）只對一種認知的特征進行反應。神經科學中這樣采用隱喻方式的命名和理論還有很多，它們是普通讀者和教育工作者理解掌握教育神經科學知識的重要途徑。

作為知識信息“消化學”的教育神經科學

部分教育神經科學的概念和理論的隱喻化表達起到了普及神經科學知識的作用，但這種偶爾為之的形象化普及并不能較好地協助教育工作者掌握教育神經科學的全貌。將教育神經科學的學科性質類比為知識信息的“消化學”，是一個可以討論和嘗試的學科隱喻。

人們經常說“書籍是我們的精神食糧”“知識是心靈的食糧（柏拉圖語）”。但教師作為知識薪火的傳遞者，人類的靈魂工程師，卻對以下問題缺乏了解：自己嘔心瀝血傳遞的信息、傳授的知識如何進入學生的身心腦？知識信息到哪里去了？如何運作？如何存儲？如何轉化為素質、能力？母語、英語、數學、科學、美術、音樂、體育、技能等知識信息運行的路徑是否一樣？人們對日常飲食科學的理解和把握已經是常識，借助這些知識選擇食物、安排一天的飲食、組織日常鍛煉等。對比當代人對食物消化學、營養學的了解程度，我們也能協助教育工作者實現教育神經科學知識和模式常識化的目標。

歷代教育者對哪些器官參與知識信息“消化吸收”這一問題的研究和追問始終沒有停止。只是大部分前人的研究一開始就錯了，將人學習的核心器官定位到心臟上。例如古希臘哲學家亞里士多德認為腦只是一個散熱裝置，古羅馬醫學家蓋倫認為精液是大腦產生的。達·芬奇通過解剖認為脊髓是神經發出的地方，并確定了腦室的形狀。隨著解剖學的發展，大約到十七世紀，人們才慢慢接受腦是人意識的器官，人們才開始較客觀地認識腦；1861年，布洛卡通過研究失語癥患者，在腦上確定了語言的運動中樞；1874年，韋尼克在腦上確定了語言理解的中樞；在一戰中，戰地醫生里多克通過研究失明士兵提出了枕葉是視覺中樞的觀點……人們對知識信息在人腦生理層面上是如何被攝入、吸收及轉化的研究和認識是一個緩慢的過程。教育神經科學這一學科初步確立，其知識信息“消化學”的學科定位有助于教育工作者接受學習最新的神經科學知識，同時又不迷失于巨量龐雜的神經科學研究中。

將教育神經科學類比為知識信息的“消化學”后，我們就可以用不同的消化器官來類比腦的不同功能分區，以知識信息運行管網來理解主要的神經功能網絡，以知識信息消化液來理解神經遞質在促進信息傳遞、轉化、識別等過程中的作用，以消化道系統的概念來理解不同種類信息知識的輸入、傳導等方面的作用，以消化吸收過程來理解核心能力、素質的生成，以知識信息消化不良來理解學習困難和學習障礙。這種對教育神經科學學科的整體隱喻，有助于教育者對新知識的接納理解和實踐運用。

教育神經科學知識的普及有助于提高教育教學質量和培養高素質人才，有助于實現國家的人才強國戰略，但其在理論和實踐之間有著轉化研究的鴻溝。采用“知識信息‘消化學”這樣的隱喻語言向教育工作者普及相關知識和形成研究同盟，是可以嘗試的思路。

【本文為山東省青島市“十四五”規劃一般課題“腦科學導向的中小學教育策略的實踐研究”的研究成果之一。（課題編號：QJK2021C208）】