大脑喜欢这样学
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四、智力不在于开发,而在于刺激

作为一名脑科医生,我经常会听到朋友们问:“怎样才能开发孩子的智力?”其实,从神经科学的角度来讲,智力不是开发出来的,而是刺激出来的。

如果说是“开发”,那说明每个人的大脑里原来就有异于别人的“宝藏”,教育就像开矿一样,要将宝藏挖出来。前文已述,大脑都是一样的,并没有不平凡的超人大脑。只要顺应大脑运行的规律,科学地使用大脑,就能够展现更高的智力水平。

从生物学角度分析,“智力”就是生物对外界刺激的反应,其本质是为了让生物适应环境,以求更好的生存和繁衍。草履虫对不同水域盐浓度的应激反应就是最低级的生物智力。本质上,所有生物都是由类似于草履虫的单细胞生物进化而来的。随着进化和自然选择,因“智力不够”而不能更好地适应外界环境变化的生物都灭绝了。

学习和训练就是利用大脑的适应性重塑自我,从而提升智力,更好地适应当下的自然环境和社会环境。反过来说,外界的刺激可以改变大脑的内部结构,这是教育和训练的理论基础。而如果缺乏足够的刺激,大脑就无法形成神经网络和具备相应的功能。

美国哈佛大学医学院的神经生理学教授戴维·休贝尔曾进行过一个“盲猫”实验,把刚出生的小猫的左眼缝合起来,在小猫过了视力发育的关键期后给它拆线,将它的左眼重新打开。结果,小猫的左眼结构正常,却什么都看不见,成了独眼猫。这是因为缺乏光线的刺激,小猫大脑皮质中处理左眼信息的区域没有得到发展。即使照相机(眼睛)正常,如果解码器(大脑)能力不够,也无法照出照片(形成视力)。

也曾有婴儿因为眼球感染,不得已要将眼睛蒙住消毒换药,因此错过了视觉发展的关键期,即使后来眼睛治好了,仍然不能拥有正常的视力。同样,人在小时候如果没有睡过摇篮或者没有被父母经常抱在怀里摇晃,前庭神经发育过程中缺乏刺激,长大后就容易晕车晕船。

所以说,学习成长的过程就是雕塑大脑的过程,岁月的磨砺(刺激)就是一把把刻刀,而父母和老师就是孩子大脑的雕塑师。

请大家思考一个简单的问题:如果克隆一个学霸,克隆人会不会也成为学霸?

克隆的我是不是我?比如现在用我的基因做一个克隆人,那他能不能变成和我一样的人?答案是:不能。为什么?因为基因可以复制,但岁月不能复制,刺激也不能复制。

爸爸妈妈给我们的大脑只是一个初胚,而我们上过的每一堂课,遇到的每一个人,经历的每一件事情,都在雕刻着我们的大脑。复制体能不能经历和我们同样的岁月,拥有同样的欢喜和伤痕来雕刻他的大脑?我认为不能。

还记得童年时,我穿着开裆裤在院子里跑,我外婆就端着一个碗追着我跑:“快点把这块肉吃下去!”这样的日子再也回不去了。小学的时候,我做数学题做不出来,在一旁陪伴我的母亲也不会做,我们便共同思考问题,尝试不同的解法,最终一起攻克了难题。这样的岁月回得去吗?回不去了。

要想大脑形成复杂的神经连接和神经网络,就要给大脑丰富而多元的刺激。

美国研究心理学家马克·罗森茨威格将基因相同的小老鼠分成三组,根据环境刺激源的丰富程度,分别在贫瘠环境、正常环境和丰富环境下饲养它们,结果发现:在贫瘠环境下生长的老鼠脑内的突触数量最少,大脑最小,神经递质的浓度也最低。

由此可见,“单一”的刺激不利于大脑发育。这就是为什么“死记硬背”会让孩子的思维变得单一,削弱孩子的自信。

回顾本章开头,我提到很多成绩好的孩子还担任了班里各种职务,开展了许多社会活动,也有丰富的爱好。这些活动看似挤占了他们学习的时间,但其实也让他们与自然交往、与社会交往、与人交往,给他们的大脑带来了丰富而多元的刺激,让他们的大脑形成了更加复杂的神经网络。他们因此反应更快,思维更开阔,就像打通了学习的“任督二脉”,故而不论学什么都能效率很高,游刃有余。

所以,一个人不是因为“有天分”所以能够全面发展,而是因为“全面接触”各项活动而表现得更好。

美国第26届总统西奥多·罗斯福就读于哈佛大学时,是个精力旺盛、爱好极其广泛的学生。他的兴趣包括拳击、摔跤、健身、舞蹈、诗歌和自然学。大一结束时罗斯福就出版了自己的第一本书《阿迪朗达克山脉夏季里的鸟》(The Summer Birds of the Adirondacks),被莫里斯评为“美国最博学的青年学者之一”。

如果你认为罗斯福的课外兴趣分散了他上主课的精力,会影响他的学习成绩,那就错了。在大一的7门主要课程中,他有5门获得了优秀。他自己也认为,他成绩优异的原因在于广泛涉猎和对学习时间的独特安排。

那么,“丰富而多元的刺激”具体是什么?具备刺激源以后,应当如何施加刺激才能形成学习型大脑呢?本书后文将详细讲解这两个问题。其实,刺激并不神秘,在我们的生活中俯拾皆是。简单说,父母充满爱意的陪伴、笑容和话语,都是促进孩子大脑发育的良性刺激。

本章先简要归纳常见的两大类有益于大脑的刺激源。

1.大自然的刺激

人类来自大自然。大自然里拥有最丰富的促进大脑发育的刺激源。温暖的阳光、徐徐的清风、潺潺的流水都可以促进大脑“快乐激素”(血清素、内啡肽、多巴胺等)的分泌。建议各位学习者,尤其是孩子,平时学累了就多到户外走走,用心倾听自然的声音,促进大脑感知能力的发展和发育。日本诺贝尔奖获得者江崎玲于奈就曾指出,一个人在幼年时通过接触大自然,萌生出最初的探索欲望,是通往产生一代科学巨匠的道路。

2.社会活动的刺激

社会化是人类大脑的第一需求。人之所以能成为一个人,是因为他被当成一个人来养育。仅仅确保营养和卫生是不够的,如果没有沟通和身体接触,人就无法健康成长。

“二战”以后,美国精神分析学家勒内·斯皮茨对孤儿院的孩子做了调查。孤儿院能够保证孩子们的温饱,可是欠缺感情交流,因为孤儿院聚集了许多小孩,照顾的人手不足,无法保证跟每一个婴幼儿好好沟通。调查结果显示,在91个孩子当中,有34个孩子不到两岁就去世了。

J. E.辛格在他所写的《狼孩和野人》一书中记录道:1920年,在印度加尔各答附近的一个山村里,人们在打死母狼后,在狼窝里发现了两个由狼抚育过的女孩,其中大的七八岁,被取名为卡玛拉;小的约两岁,被取名为阿玛拉。后来她们被送到孤儿院抚养。阿玛拉于第二年死去,而卡玛拉一直活到1929年。七八岁的卡玛拉刚被发现时,只有六个月婴儿的智力,人们花了很大气力都不能使她适应人类的生活方式。两年后她才学会直立,六年后才艰难地学会独立行走,但快跑时还得四肢并用。直到去世,她也未能真正学会讲话。在人生的最后三年中,卡玛拉终于学会在晚上睡觉,也像人类一样害怕黑暗了。但很不幸,就在她开始朝着人的生活习性迈进时,她的人生却戛然而止了。辛格估计,卡玛拉去世时已17岁左右,但她的智力只相当于三四岁的孩子!

所以说,学习者要脑子“灵光”、身体健康,一定要多增长见识,多与人交流。不论是为了孩子的智力发育还是身体健康,家长都要多带他们参加丰富的属于“人”的社会活动,比如团体手工活动(剪纸、拓印、绘画等)、亲子游戏(击鼓传花、两人三足、果蔬大战等),让孩子更多地与他人接触,培养他们的人际交往能力和语言能力。发现孩子的兴趣或者特长之后,要给他们创造进一步专业训练的机会,他们的大脑潜能才能进一步被激发出来,形成自己的一技之长。

具备刺激源后,还需要学习者主动参与刺激。

神经科学领域有两个著名的老鼠大脑实验。

第一个是碰触实验。实验发现,同样的老鼠碰触相同的东西,主动碰触和被动碰触相比,老鼠大脑内的反应强十倍。

第二个是水迷宫实验(强迫大鼠、小鼠游泳,学习寻找隐藏在水中的平台的一个实验)。实验发现,主动学习的小鼠大脑神经连接密度更高,学习效率也更高。

动物实验提示,学习者主动学习、主动探索可以大幅度提升其大脑的发育。那么,关于人脑的实验结果呢?

美国缅因州的国家训练实验室提出了“学习金字塔”理论,它用数字百分比直观地显示了采用不同的学习方式,学习者在两周以后还能记住多少内容(学习内容平均存留率)。

图3 学习金字塔

第一种方式——“听讲”,老师在上面说,学生在下面听,这种我们最熟悉、最常用的方式,学习效果是最差的,两周以后学习的内容只能留下5%。

第二种,学习者通过“阅读”的方式学到的内容,可以保留10%。

第三种,结合“声音、图像”来学习,可以记住20%。

第四种,观看“老师示范”,可以记住30%。

第五种,通过“小组讨论”进行学习,可以记住50%的内容。

第六种,“在项目中学习”或“实际演练”,学到的内容可以保留75%。

第七种,在金字塔基座的学习方式,是“教别人”或者“马上应用”,可以让人记住90%的学习内容。

人脑实验提示,学习内容平均留存率在30%以下的几种传统方式,都是被动学习;而学习内容平均留存率在50%以上的,都是团队学习、主动学习和参与式学习。

为什么老师总是比学生懂得多?其实,老师并不一定比学生的智力高。在传统的教学方式中,老师是在“教”中学,而学生总是被动地学习。

学习者可以多参与小组讨论发言,在做项目中学习或者现学现卖,主动地汲取知识,交流分享,提升学习效率。

如果你是家长,我建议平时多引导孩子参与项目式的学习(比如共同组装一辆简易小汽车、运用纸箱制作滑梯、设计家庭小剧场等),让孩子在做项目的过程中主动发现问题,解决问题。这样可以最大限度地激发大脑的活力,使之形成更复杂的神经连接和神经网络,养育出积极而又聪明的孩子。