人腦是如何學習的

一、嬰兒絕不是一張白紙

出于職業習慣，讀什么書都會帶著語文的眼光。我很想知道嬰兒是怎么學習語言的。作為“神經科學領域的諾貝爾獎”——“腦獎”得主迪昂的確沒有讓我失望。

妊娠晚期，胎兒便能聽到聲音。語言的旋律透過子宮壁傳遞給胎兒，胎兒開始對它們有了記憶。

看來，跟胎兒對話，給胎兒聽音樂、講故事是正確的。從這個角度上講，胎兒已經可以看作是一個完整的生命體。

在出生時，嬰兒就能夠區分出世界上所有語言的大部分元音和輔音。

嬰兒居然先天具備這樣的能力，我們一直以為是成年人不遺余力的教導，嬰幼兒才慢慢具備這樣的能力。

我們觀察到兩個月大的嬰兒在聽到母語時，被激活的腦區與成人完全相同……從一出生，根本不需要學習，聲音就會自動激活腦的聽覺區域，視覺刺激會激活視覺區域，而觸覺會激活觸覺區域。

尤其看到科學家拍攝到的成人和嬰幼兒聽到同一句話的腦圖片，點亮的腦回路幾乎完全一樣。我們以為在嬰幼兒面前可以肆無忌憚地講話，反正嬰兒也聽不懂。原來不是這樣。我們所講的話他們都有反應。語言學家諾姆·喬姆斯基有過一個推測，人類天生就具有一種“語言習得裝置”，這種裝置在出生后的第一年被自動激活。

生命第一年的語言環境影響了嬰兒的這些早期天賦。嬰兒迅速地注意到某些聲音沒有在他們的語言中使用，例如說英語的人從來不會發出法語中的元音u和eu，日語母語者無法分辨R和L的區別。……學習外語越早越好。

至今我依然無比崇拜既能說中文又能說英文、還能說德語和法語的人。我以為是他們有著他人所沒有的語言天賦。現在看來我也有過這樣的早期天賦，只不過我的“早期天賦”在早期被荒廢掉了。

除了語文老師的視角，我也以數學老師的視角看了一些有意思的嬰兒天賦。

統計學家杰恩斯說：“概率理論是科學的語言。”而嬰兒早在牙牙學語前就學會這門語言了。

科學家是怎么發現的呢？他們做了一個非常簡單的小游戲：給10個月大的嬰兒看一朵花和一只恐龍的圖片模型，然后把它們藏在屏幕后面。實驗人員在嬰兒的目光下從屏幕后面移出一只恐龍，然后再從屏幕后面拿出一朵紅花，結果發現嬰兒神態自若。但是，假設實驗人員取出一只恐龍后，又取出一只恐龍，嬰兒就會很驚訝，這說明嬰兒早在內心做出了推斷。

嬰兒雖然不會數數，但他們從出生起就已經具備根據圖像識別數量的直覺能力。

科學家是怎么發現的呢？實驗人員敲打出“突、突、突、突”4下聲音，嬰兒會對4個物體的圖片更感興趣；實驗人員敲打出8下“突突”聲，嬰兒會對有8個物體的圖片更感興趣。嬰兒早在牙牙學語前就學會了概率語言，這是否暗示我們，每個嬰兒都是天才，是不是進一步暗示我們，每個學生也都是“天才”。

二、學習的四大核心支柱

學習的四大核心支柱是注意、主動參與、錯誤反饋和鞏固。迪昂從腦科學的角度指出，這是學習成功的秘密。

核心支柱1：注意

如果學生不能關注正確的信息，他們就不太可能學到東西，因此作為一名老師最大的能耐就體現在能夠不斷引導和吸引孩子們的注意力，以便正確地指導他們。

教師的主要精力不應該是教什么和怎么教，而是時刻關注學生，關注學生的注意力。一個人的注意力十分有限，同一時間里注意了這個，就會忽視那個。“看到的前提是注意到”，著名的“看不見的大猩猩”實驗完美闡述了這一觀點。教師該如何讓學生正確使用“注意”來學習呢？

1.警覺。指何時需要集中注意，并調試警覺水平。我們的家常課用口令使學生警覺，如“說看屏幕，就看屏幕”，這口令是讓學生警覺，要看屏幕了。“拿起武器，開始戰斗”，這口令是讓學生拿筆寫作業了。

2.定向。指應注意什么，并放大任何感興趣的目標。家常課上，學生“讀”的內容是什么，“習”的內容是什么，這是教師設定好的，這既是教師主導性的具體表現，也是學生注意到哪里去的具體表現。同時，家常課上經常用課堂激勵和表揚放大優點，讓學生去注意。

3.執行控制。指決定如何處理所關注的信息，選擇與給定任務相關的處理過程以及控制它的執行過程。家常課的課前，學生會預習本課的任務單，能獨立完成的打鉤，不能的打問號，這些問號與所關注的“讀”的內容一經聯系，執行和控制就發生了。

核心支柱2：主動參與

主動參與不是說我們應該鼓勵孩子整天都在課堂里動來動去……只有當我們的腦在用心地、專注地以及積極主動地創造心理模型的時候，我們才能高效地學習。

一個人能否做成事主要有兩點：一是專心，二是恒心。專心和恒心都有一個共同的背景和基礎：定得下心來，學習不是熱鬧的。熱熱鬧鬧的課堂不是真實的、持續的學習樣態。

傳統教學方法，即老師講課，而學生被動地聽課，是低效的。……通過主動參與，學生的考試成績提升了半個標準差，失敗率降低了10%以上。

我們的家常課強調，人人有事干，時時有事干。有事干才是真正的參與，絕大多數的“聽”都不是真正的參與。那么如何讓學生主動地參與？家常課的課堂策略是課堂組織、課堂管理和課堂激勵。學校如何讓老師們主動工作呢？就是來自學校組織、學校管理和學校激勵。

你對知識的渴望程度決定了記憶的強度。

渴望來自兩個方面，一是好奇心，二是獎勵，然而迪昂又說：“好奇心是通過植入一個獎賞機制來實現的。”因為多巴胺所期待的是以好奇心為基礎的獎勵，這個獎勵就是學習新東西帶來的愉悅感。課堂激勵是一項怎么研究也不過分的基礎性事業。第斯多惠有一句話：教育藝術的本質不在于教授多少知識，而在于喚醒、激勵和鼓舞。

更多的實驗結果表明，孩子會參考老師過往的行為。假如一位老師總是事無巨細地給孩子介紹所有可能時，孩子會失去好奇心。

所以，老師必須要少講，必須“管住嘴”。“管住嘴”我愿意說一萬遍，說一萬遍也不嫌多。

核心支柱3：錯誤反饋

在我們的學習中，錯誤起到了關鍵性作用。犯錯是最自然的學習方式……人腦只有在感知到它所預測的和實際所接收到的信息之間有差距時才會去學。沒有感知到錯誤的話，學習是不可能發生的。

學生的錯誤不是要否定和批評，而是肯定和鼓勵，因為這是最自然的學習方式。迪昂還引用丹尼爾·佩納克的話說：“老師存在的意義不是為了嚇唬學生，而是幫助他們克服對學習的恐懼。一旦克服了這種恐懼，學生們對知識的渴求就會永無止境。”

學生獲得的反饋的質量是他們學業能否成功的決定因素之一。

注意，是反饋質量，而不是反饋正確答案。相當多的教師把反饋正確答案當成是反饋的主要內容。當教師習慣性地把正確答案反饋給學生，久而久之，大量學生都不會去嘗試可能錯誤的答案。一個不愿意去嘗試錯誤的人，是不可能有好的發展的，因為這是“最不自然”的學習方式。不反饋正確答案，那反饋什么？不講答案講方法，不講答案講思路，不講答案講聯系，不講答案講關鍵信息……總之，好的反饋是促進學生更好地思考，而非其他。思維才是核心競爭力。

大多數學生自發地把大把時間花在課堂筆記和課本上，用不同顏色的熒光筆來標出每一行的重點……然而，這些策略的效果其實都比不上做一個簡單的測試。

我不知道迪昂所說的情況是哪個國家，因為他是六個國家的科學院院士。有一點是肯定的，中國的學生正是“把大把時間花在課堂筆記和課本上”。我們的家常課改革，不要學生做課堂筆記，我們要求學習10分鐘左右，馬上測試五六分鐘，再學習10分鐘左右，再測試五六分鐘。實驗證明，教師堅持這么做的時候，學生的學習成績有了明顯的進步。聯系前面所談，測試才能讓每一個學生的錯誤反饋出來，才能有針對性的深度思考。

核心支柱4：鞏固

萬萬沒有想到，迪昂大篇幅所談的鞏固居然是睡眠。

在沒有任何外部刺激的情況下，海馬中的神經元在睡眠時會自發激活。而且這種活動會追溯動物白天的軌跡，并不是隨機發生的。……腦成像顯示，在睡眠期間，我們在前一天使用過的神經回路會被重新激活。

睡覺中人腦會自動整理白天所學的內容，睡眠中的神經元放電速度是白天速度的近20倍。白天學習6個小時，睡眠中只要18分鐘就可以全面回顧和整理。迪昂說了一句讓我們堅定刪繁就簡教語文的話：掌握一項像學習一門新語言這樣復雜的技能，唯一有效的方法就是白天多加練習，晚上睡覺時重新激活和固化我們所學到的東西。

實驗顯示，讓孩子研究一個序列性的知識后去睡覺，第二天精神煥發地醒來后再檢測，結果顯示他們比成人發現了更多的規律。

睡前復習一會兒功課的習慣很重要，睡前看10頁書的習慣很重要。

從教育的角度來看，毫無疑問，改善睡眠時間長度和質量對所有兒童，特別是那些有學習困難的兒童，是一種有效的干預措施。

要減少學困生的作業，增加他們的睡眠，這不僅能提高他們的體質，增加生活的幸福感，還能輔助他們改善學習上的困難。

三、一些有趣的觀點

嬰兒從很小的時候就開始注視人臉，尤其關注人的眼睛，因此，一旦聽到了什么聲音，他們的第一反應不是去探索這個場景，而是去捕捉與他們互動的人的目光。只有在建立了眼神接觸之后，嬰兒才會轉向大人凝視的對象，這種非常了不起的社交注意共享能力也被稱為“共同關注”，它決定了孩子學習到的東西。

迪昂還說，眼神交流不僅能吸引孩子的注意力，而且也表明教師正打算教給孩子一個重要的知識點。所以，課堂上教師看向學生后要去看的不是別的東西，而是去看學生的眼睛，師生的眼神發生碰撞，這太重要了，在還無法實現小班化教學的今天，更重要。

那經過訓練之后我們能否把自己變成真正的可以一心多用的人，可以同時操作多項任務呢？也許可以，但只有在對兩項任務中的其中一項進行了自動化之后才可能實現。

如何能夠同一時間做兩件事？那就是至少有一件事要做到自動化。如何實現自動化？用迪昂的話說，那叫“過度學習”，用道格·萊莫夫和安德斯·艾利克森的話說，那叫“刻意練習”。要求學生“邊讀邊思”是一個普遍難題，關鍵點是同一個時間做了兩件事。那就要把其中一件事——讀，熟練到自動化。當這段話學生已經讀到滾瓜爛熟了，再帶著問題讀，學生就很容易進行思考。迪昂甚至認為“過度學習總是有益的”，“在我們對所學的知識感到100%確定之前，復習和測試會持續地提升我們的學業表現”，“重復對我們的腦還有其他好處：它使我們的思維活動變得自動化，直到它們熟練到變成無意識的動作”。

為什么學習和測試的交替會產生這么好的效果呢？因為這種方式利用了教育科學發現的最有效的學習策略之一：間隔訓練。

我終于明白，我們的家常課改革的有效性的秘密就在于此——學習和測試交替發生，任務一“學”12分鐘；任務二“測試”8分鐘；任務三“學”14分鐘；任務四“測試”6分鐘。

盧梭在《愛彌兒》中寫道：“我可以在這里闡述一下教育過程中最重要、最有用的原則嗎？那就是不要想著節省時間，而是去浪費‘它’。”……這個理論很吸引人，然而不幸的是，幾十年來，許多研究都發現這種教學方式的效果幾乎為零。

盧梭的理論錯在哪里？我就不講了，歡迎您也來讀一讀“神經科學領域的諾貝爾獎”——“腦獎”得主迪昂的《精準學習》。

（作者單位：江蘇蘇州市吳江區管建剛作文教學研究室）

責任編輯 吳麗萍