全脑教学理论主要论断

1、第一章全脑教学理论主要论断一、脑科学研究与全脑概念1.大脑研究与全脑概念近十几年来， 随着大脑研究技术的创新，脑与认知神经科学飞速发展，已成为当前科学研究领域最前沿、最重要、最活跃的学科之一。目前，世界发达国家已将脑科学研究纳入国家重点科学发展战略规划。如美国的“脑十年”计划、欧共 体的“ EC欧洲脑十年”计划、日本的“脑科学时代”计划等。世界各国著名大学 也纷纷建立跨学科、跨领域的认知神经科学研究机构，如牛津大学的认知神经科学中心，MIT的脑与认知科学系、斯坦福大学的认知神经科学实验室、加州大学的认知神经科学中心等。在科学界最权威的刊物科学和自然上，几乎每期 都可以看到相关最新成果发表。在二

2、十世纪九十年代中期以来，北京师大于2000年、2001年相继建立了 “认知科学与学习”教育部重点实验室和教育部“脑与认知科学”网上合作研究中 心。由北京师大副校长董奇教授主持此项工作，组织北师大和国内外有关专家从多学科角度进行联合攻关，并已取得了许多重要成果。有关大脑工作状态的最原始的模型已有两千多年的历史。在这些模型中， 大脑曾被认为是一个液压系统 （古希腊罗马模型）、一个液态系统（文艺复兴时期）、一 个神秘魔幻的东西（早期工作革命时期）、一个城邦的控制版（20世纪早期和中期）和一台计算机（1950-1980年）。20世纪70年代有关脑的理论认为，人们需要 加强右脑的学习。而此后，教育者们开

3、始接触到三位一体的脑科学理论。这种三位合一的进化论图式认为，有关生存的本能学习发生在脑的下部，情绪位于中脑，而较高级的思维则发生在脑的上部。这个模型于1952年首先提出，在20世纪七八十年代盛行，而现在已变得过时了。由上可知，人类对于大脑的研究，虽然持续达 2500多年，但人类至今依然有 很多不清楚之处。 我们对于人脑的了解每10年增加一倍。但想到大脑之复杂，我 们要探知人脑的一切，恐怕是不大可能的。今天的教育工作者，应该信奉一个更 复杂的“全系统通路”的理念来解读大脑。风行世界的全脑技术的创始人美国奈德赫曼在其全脑革命一书中的原著序言中说：“全脑概念是他于 20世纪七十年代首先提出来的，是他

4、多年来对创造力的本质及源头执著不懈的探讨而启发出来的。”到了 20世纪80年代初这个“全脑概念”的应用对象迅速扩大，不再限于初始的公司经理人群。戴得伟博士是美国资深的国际教育咨询专家， 在20世纪90年代他在脑与 学习专著中首先提出全脑教学概念。他说：“虽然大脑两个半球在信息加工方面有差异，但是在学习时二者共同参与效果最好。 ”并且他还提出了全脑教学策略概 念，这表明人类对脑的科学研究的应用方向已更加明确。E 詹森是美国的一位名师，也是国际神经系统科学协会的会员。他在适 于脑的教学专著中说：“我第一次听说适于脑的学习这个概念，是在 1980年6月。”并说“这个词给我的印象之深，以致于 20年后

5、的今天，我仍然可以把 我所记得而且仍然在用着的东西写满整整一本活页本。”可见，适于脑学习这个概念不见得是他的首创，但却是他使适于脑学习推向广泛研究与应用阶段并且是 他使适于脑学习进一步理论化、系统化、应用化。同时，E -詹森在其基于脑学习这本专著中还写道：基于脑学习出现在上个世纪80年代，作为一种全新的科学，默默地发展着。他指出：上个世纪70年代和80年代，出现了强调多为“右脑学习者”而教。最近的脑研究告诉我们，在大 多数时间里我们一般脑的两个半球都用。盛行的神经科学研究宣布权威的左右脑标签无效，现在科学家们用术语是“相对一侧化。”该理论认为：大脑两半球各自发生方向不同的特化过程。右半球的功能

6、与结构的关系向弥散的等位化方向发展；左半球向局部功能定位的特化方向发展。右半球具有相对复杂的图形视觉、面孔识别、非语言的环境声音、音乐、复杂的物体触觉和非语言材料的记忆等功能；左半球具有字词视觉识别、语音听觉识别、语言材料的记忆， 以及阅读、书写和计算等功能。（参见沈德立主编的 高效率学习的心理学研究 ，教育 科学出版社，2006年版，第52页）新西兰的克里斯蒂 沃德的长处主要在于把上述脑科学研究的主要成果转化为 教学实用的主要策略。她的友善用脑成为脑科学应用的重大成果，成为加速学习的新方法之一， 为普天下的父母、 教师和学生服务， 对中国的素质教育已经和正 在产生积极的影响。二、全脑模型脑相

7、互作用模型主张：两半球信息加工的方式不同，但却同时完成同一项心 理功能，互相补助， 类似于多通道的感受器或感觉加工器；两半球在完成同一种心理功能时， 存在互相抑制。 左半球对右半球的语言功能存在抑制作用，右半球抑制左半球对环境声音和音乐的信息加工能力。这种相互抑制关系是在个体发展中形成的。如果儿童的早期脑损伤累及左半球时，则右半球的语言功能就会得到充分的发展；两半球的功能关系在每一瞬间都决定于拟加工的信息的性质，每侧大脑半球都特别注意和选择加工任务中与自己有关的特性。一旦某半球正在进行中的信息加工尚未完结，又有新的任务需要完成时，它可暂时分配和委托另一半球代为预 加工。美国专家奈德赫曼在全脑革

8、命一书中首次绘出全脑模型，这对人们认 识全脑很有重要意义。赫曼的全脑模型（引自赫曼全脑革命第14页）赫曼在全脑革命一书中认为人类的思维形态可以说是由上述A、B、C、D四种不同的思维本体集合而成的。以全脑模型为基础，这四大本体的特性如下：A象限的分析家逻辑思维、分析事实、数字处理。B象限的组织家规划途径、组织事实、仔细检查。C象限的交际家擅长人际关系、直觉力强、表达力强。D象限的梦想家富想象力、偏向大图像思维、善于抽析概念赫曼在书中认为， 既然每一个人都是四大不同本体集合而成的，我们天生就会比较喜欢运用其中一两个本体，而比较不喜欢其它的本体。 每个人都有最偏爱和最不偏爱的思维模式，所以，我们很少

9、能因为思维形态的关系，去做自觉喜欢的事，而不做自己不喜欢之事。 在最喜爱的情况里， 同一类人对于落在他们思维 偏好范畴内的事，一般很容易形成共识，可是，碰到最不喜爱的思维模式时，情况 就不同了。这时，除非你在他们最不喜欢的共同领域内指定他们执行一样特定的 事，否则，他们的行为表现会五花八门，得出共识也就困难了。三、全脑式思维大脑半球优势（参阅美脑四大本体模型 奈德赫曼全脑革命第21页并加以改写）由上可知，左脑上A象限也是提出问题的本我，左脑下 B象限也是实际执行的 本我。右脑下C象限也是知觉创意的本我，右脑上 D象限则是确定创意的本我。需 要强调的是学习过程或创造完成，从概念到完成，都会运用到

10、大脑里所有分工的模式。全脑四大本体模型里每一象限、每一模式的特殊化特征，都会以不同的组合应用在这程序里面。若是有一象限或模式没有用到，便会妨碍甚至阻断整个程序。大脑思维特别是创造思维必须动用所有象限和模式,而大脑全体在这个过程中投入得愈多，成功的机会就愈大。所以，每个人的脑能具有的上述不 同特质则是合成综合的根本。这个大脑思维创造程序有一传奇案例：兰德发明宝丽来相机的故事。这过程是以A象限开始，爱德华的3岁女儿珍妮佛在照了一张相之后，问他为什么不 能马上看到照片；就这样提出了一个问题。接下来 C象限接手，不出几小时，兰德 就依稀有了一个主意：一种不一样的照相机，使用一种不一样的底片。然后转进

11、了 D象限，他想出了两卷相纸和一根有化学物质的轴杆这样一个东西。接着再转回A象限，他想出了这匪夷所思的点子该有的化学作用了。历时3年在B象限的坚持不懈，加上D象限的实验及多次失败，终于造就了宝丽来照相机。由此可见，这些重要步骤是基本的心智程序，只要漏掉一个， 对于得出来的想法或做法，都会有不好的影响。四、大脑半球优势人的躯体看起来像是对称的，其实是非常不对称的。也就是说，人体全身的系统中凡是成双的构造，都找得出它们的差别。我们的双手、双脚、双眼、双耳 甚至两边的侧脸，看起来一样，其实颇不一样。上苍赋予我们一种肢体的特征， 是谓“优势”。优势是这些躯体部位发展有所不一的根由。虽然大脑两半球看起

12、来非常相似，但实际上它们的大小和功能都很不一样。大脑偏好认知模型理论认为：左半球面临认知任务时，偏好分析地、逻辑地运用语言进行加工；右半球偏 好总体形象的信息加工；即使成年人， 只要经过反复多次的认知训练，也可以改变某项认知任务信息加工的优势半球。（参见沈德立主编的高效率学习的心理学研究，第52页）国外科学家研究发现也如上述情况，大脑半球的功能是分离的。左半球能够分析、处理局部信息，右半球处理整体信息。左半球处理口头语 言，右半球处理肢体语言。对音乐的分析发生在左半球，对音乐的享受则发生在右半球。左半球具有顺序性和时间导向性，右半球则更具有空间性，而缺少时间成分。原先人们认为左脑控制身体右边的

13、50% ,右脑控制身体左边的50% ,现在的研究发现我们的脑是不对称的。半脑优势（1976年）左脑语舌/文字右脑空间/音乐逻辑、数学线性、细节循序渐进 自制好理智的强势的俗世的积极的好分析的 阅读、写作、述说顺序整理善于察知重大秩序 复杂动作顺序整体的艺术的、象征同时弁进 易感的直觉的、创造力强的 弱势的（安静） 性灵的感受力强的综合的、完形的辨认面目同时理解 感知抽象图形 辨识复杂的数字（引自赫曼全脑革命第 10页）左右大脑半球的功能（1998年）左半球的功能右半球的功能控制身体右侧控制身体左侧以序列的和分析的方式对输入进行加工以整体的和抽象的方式对输入进行加工时间知觉空间知觉产生口语通过姿

14、势、面部表情、情绪和肢体语言表达语百执行不艾的和算数的操作执行推理的和数学操作文字和数字（作为学习方面的识别）面孔、地点、物体和音乐方面的识别积极构建虚假的记忆回忆更加真实对事情为什么发生寻找解释将事件放置于空间模式中善于引发注意以应对外部刺激善于发现内部加工引自美David A Sousa著脑与学习 P133全球金牌畅销书高效能人士的七个习惯 的作者美国学者史蒂芬柯维十分简洁地将大脑优势概括为：“几十年来的大量研究结果显示，人的大脑可分为左右两部分，分别行使不同的职能，处理不同类型的信息，应对不同性质的问题。左脑主司逻辑思维与语言能力，右脑直掌创造力与直觉； 左脑处理文字， 右脑擅长图像；左

15、脑重局部与具体，右脑重整体与关系；左脑做分析，即分别研究，右脑做综合，即整合各部分；左脑按顺序思考，右脑从全局把握；左脑考虑与时间有关 的问题，右脑处理与时间无关的问题。 ”所以，他强调：“最理想的状况是左右 脑均衡发展，并能随时切换，这样遇到问题时就可以先判断需要哪个半球出面应 对，然后加以调用即可。”（参见该书第118页）是什么原因导致左右脑半球功能特异化呢？主要原因左右半球在生理结构上原本就不同。两半球表面是由大脑皮层组成的，称为灰质。大脑皮层下面的支持组织称为白质。 左半球有更多的灰质， 而右半球有更多的白质。 左半球的神经 元密集地排列在一起能够更好地进行细节的加工，右半球白质的神经

16、元有很长的轴突，有助于连接到很远的皮层组织。这些远距离的连接有助于右半球加工广泛的而含糊的概念。大脑两个半球之间的信息则是通过掰月氐进行着传递。许多教育工作者已将左右脑学习模型即全脑教学模型应用于学科课堂，有助于帮助理解学生的个别学习方式，并形成制订范围更广泛和更全面的课时计划：左脑支配的学习者可能更加经常：更喜欢有序的事物从部分到整体学习得最好更喜欢语言阅读系统喜欢词汇、符号与字母宁可首先阅读主题要汇集相关事实信息,更喜欢详细有序地教学更关注内在经验要结构性与可预测性右脑支配的学习者可能更加经常格更喜欢随机事物从整体到部分学习得最好更喜欢整体语言阅读系统.一喜欢图画、图像和图表宁可首先看到或

17、经历主题要汇集有关事物之间关系的信息制 更喜欢自然的、随波逐流的学习环境 少更关注外部经验I 渝要开放性取向、新异和意外引自美E -詹森著基于脑的学习第17-18页五、青少年脑在发育中人的大脑呈胶块状，是四个脑区中最大的。约占脑总重量的 80%以上。其表面呈灰白色，多皱褶，并刻有被称为沟回的裂纹，最大的裂纹从前向后，将脑分 为两半，称为大脑半球。 来自身体左侧的神经交叉到右半球，而来自躯体右侧的神经交叉到左半球。左右两个半球通过一个由2.5亿神经纤维组成，被称为掰月氐体的厚纤维束相连，藉此左右半球相互联系。估计脑细胞能够形成的联结数量从 100万亿到10后面100万个0 （比已知宇宙中原子的估

18、计数目还要大）。这些数字提供了人脑理论上的容量画面。脑同时在意识的许多水平上运作，同时一次加工大量的颜色、运动、情绪、形 状、嗅觉、声音、味觉和触觉等信息。脑调集模式，理清意义，对于来自极端线索 的日常生活经验进行分类。 脑加工信息如此高效， 以至于生命世界或人造世界中没有任何东西能与人类的学习潜力相媲美，或接近于人类的学习潜力。可见,人脑这个非凡的组织是所有人类行为的总控制者，能够同时掌管无数极其复杂的功能：在短暂到人类目前都无法测量的时间里，它能够接受信息并将其传往适当的位置进行处理，然后根据这些信息控制你的肌肉做出动作。脑可以产生情绪并让你感觉到这种情绪的存在。它还是认知、记忆、思维和智

19、力的源头。说话的能力以及理解别人说话的能力也根源于脑。你也没有必要为控制心率、呼气、吸气、激素分泌和免疫系统而担心，因为这些全部都是由脑负责的。脑是非常耗能的，它约占成人体重的 2%,但所消耗能量却占人体总能量的20% o它的主要能源是血液。血液可以供应如葡萄糖、蛋白质、微量元素和氧之 类的营养物质。脑每小时获得大约 8加仑的血液，每天获得量约198加仑。脑每 天需要8-12杯水以达到最佳的功能状态。脑能消耗人体1巧的氧。脑力活动需要优质的空气。每个人的脑都是唯一的。科学家已经证实，一个人的脑就像指纹一样是全世 界唯一的。作为经验成果的脑细胞之间的联结形成属于我们个人的认知地图。连接视网膜和中

20、脑顶盖神经纤维地图（思维的和知觉的）是高度可变的。单单在我们的视觉系统中，我们有 30多个相互联结的脑神经中枢，每一个都有自己的地 图。每一联结可以包含 50到100000个神经元。我们脑的内部网络也是独特的。想一想，在同一事故现场的两个人，他们的报告何以会如此不同？我们的知觉依据我们的神经网络非常个性化地转化为刺激， 其作用就像过滤器一样。简而言之， 我们的遗传基因和生活经验已经把我们人脑雕刻为独一无二的器官。所以，学习过程要增加变化、选择和灵活性。鼓励学习包括音乐、心理地图、角色扮演、刊物、建立模型、运动、戏剧和艺术等。如果以特殊方式强迫学习，那么，学习者 的脑会予以抵抗。在青少年脑的发育

21、过程中，不断进行着建构。顶叶（负责加工视觉、听觉和嗅 觉的感觉信息）、颗叶（负责加工语言和情绪信息）、小脑（负责协调和思维技巧）以及海马（处理短时记忆）都随着神经元的过度生长和不断修剪，得以不断完 善和发展。研究发现，顶叶的灰质直到人 12岁才完成发育过程，然后才开始进行 修剪。而题叶到16岁才完成灰质的生长，开始进行神经元的修剪和髓鞘化的过 程。在一些脑区，神经元修剪和髓鞘化甚至开始得更晚。脑内的神经元不是同时开始髓鞘化的，而是分阶段进行的。髓鞘释放的时间是由个体发育的年龄、环境和遗传决定的。最后完成髓鞘化的是脑的前额叶，这个脑区负责抽象思维、语言和决策。随着前额叶在青少年时期的髓鞘化，青少

22、年逐渐具备了了假设、洞察未来、演绎、分析和逻辑推理的能力。前额叶控制我们冲动的一面，教化我们的天性，使我们逐步实现自我完善，它和杏仁核（主要负责控制我们激烈的情绪反应） 之间的关系非常有意思。高兴、 生气、害怕等情绪都发生于杏仁核这个体积小但功能强大的结构，它深藏于脑的内部中心位置。当遇到外界刺激时，青少年的脑和成人的脑反应模式完全不同。成人会更多地通过前额叶而较少通过杏仁核来反应，因此，他们对外界的反应会更加理智；而青少年则恰恰相反， 他们主要依靠杏仁核来做出反应， 因此会对刺激 表现得非常情绪化。这就可以解释为什么青少年的决策总是不太理性的原因。比如，为了去逛街而不做作业，对普通的要求会做

23、出过激的反应，说出“我恨你”之类充满火药味的话。研究发现青少年的言语产生过程，随着脑的不断成熟，语言也有一个功能转换的过程。青少年早期，言语的产生和自我表达都比青少年后期要更困难一些。到了中学阶段，青少年的说话方式会逐渐趋于条理化，更具逻辑性。由上可知，青少年的脑在发育中。青少年的脑是一幅蓝图， 而不是已经建成的摩天大楼。他们不能像成人那样去思考，所以必然不能像成人那样去做事情。在这一点上，神经科学家证实了我们一直以来的想法一一青少年的脑处于发育之中。青少年脑处于过渡时期。青少年时期是一个了不起的可塑时期。随着灰质的增加，突触的修剪，青少年的脑不断地发展着和改变着。青少年的脑而非荷尔蒙决定了他

24、们那些无法让人理解的行为；青少年不易受理性控制，容易受到情绪的影响。青少年不是语无伦次、笨拙、性疯狂、不可预测、非理性的怪物，而是一群智慧的创造者， 只是没有适应于他们迅速发展的智慧和能力。 总之，正如科学 家惊奇的发现，原来脑在青春期仍处于活跃的生长状态，脑的发育一直持续到 20岁。人脑的杰作就是学习，学习可以改变脑。这是由于通过每一次新异的刺激、经历和行为脑自身也发生改变。刺激被分类并且在不同水平上加工，最后是记忆电位的形成。刺激是一种新鲜的事物，看一场电影，听一段音乐，唱一首新歌，游览一个新地方，解决一个新问题，或者结交一个新朋友，凡此种种都能刺激脑。只要是合乎逻辑的，这种新的，精神的或

25、者运动的刺激都会比陈旧的东西产生更多 有利的电能。 一旦输入信号被接受， 每个细胞就像一个微型电池一样工作。它由通过细胞膜的钠钾离子的浓度差异产生能量，电压的变化给信号的传递提供能量，使树突生长。变得聪明的关键在于增长脑细胞之间的更多地突触联结并且不要丢失已经存在的联结，正是这些联结让我们能够解决问题或做出判断。据估计，我们所使用脑有计划的加工能力不到万分之一，通常一千亿个神经元中的每一个与其他1000-100000个神经元相联结。在理论上，可以联结的还得多。由于每个神经元 有几千个突触，你的脑就有几万亿个。所以，增加新刺激至关重要。脑科学研究是一门综合性很强的学科。不但需要神经生物学的正面研

26、究（包括神经解剖学、神经生理学、神经化学、神经遗传学、神经免疫学、神经行为学等），而且需要心理学、数理科学、信息科学和计算机科学的积极参与和协作。脑科学的研究手段概括了数学、物理学、化学、工程学、计算机科学、普通生物 学、医学、遗传学等学科方法和概念。其研究范围之广、技术难度之大是至今任 何一门其他学科所难以相比的。六、全脑教学理论价值语言、学习、记忆、思维、情感与社会行为等人脑高级功能是当前认知神经科学研究的重要内容。 学习与脑的可塑性则是目前最引人瞩目的领域之一。人脑内的单个神经元是如何组织起来的、执行复杂的高级功能？日常生活的经验与学习，又是如何引起脑结构功能的变化？究竟用什么样的办法可

27、以改善脑的学习， 帮助脑更好、更快地进行学习？诸如此类的问题，都是用脑科学发展观范围内的大问题。它的是否正确解决以及正确到什么程度等都关系到人的培养事业的科学 发展，关系到我国教育事业是否又好又快高速运行的大问题。我国是世界第一人口大国，但整体而言人口素质偏低，高素质人才资源缺乏，这已成为制约我国社会与经济发展的瓶颈。为此，党的十七大强调：“实施素质教育，提高教育现代化水平，培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人更新教育观念 加强教师队伍建设 建设全民学习、终身学习的学习型社会”。这一目标的实现必须要以坚实而全面的相关科学理论特别是以脑科学发展的最新理论为基础，为前提，为根本性条件。我国

28、3亿多儿童青少年的教育与学习效率的提高均有赖于对他们大脑认知活动规律的了解与掌握应用。许多研究表明， 在我国儿童青少年群体中， 阅读障碍的发生率为6%左右，计划障碍的发生率为5%左右，注意 缺乏障碍的发生率为7%左右，学习障碍的发生率则可能高达 10%左右。它们严重地 影响着数以千万计的儿童青少年的健康成长，急需我们吸取当代脑与认知神经科学研究的最新成果，武装头脑，以提出科学、有效的解决方案。更何况，在当前基础教育的课堂中依然程度不同地存在以下的倾向：班级教学组织形式单一化倾向、学科课程内容在实际传输中的抽象化、偏窄化的倾向、传统教学方法僵化倾向、学业成绩评价片面性倾向和学业负担虽减却增的倾向

29、等都与脑与认知神经 科学研究最新成果相离、相背甚至相反。因此，这种局面必须改变！但唯一最终能 改变这种状态的不是教育的行政命令，不是教育工作者的一般积极性而在于教育工作者首先应该成为一名脑科学研究领域的“学问用户”，学习运用有关研究的最新信息；其次，要更多地进行行动研究，从自己工作开始研究，从小的研究着手并追 记自己的研究成果，以升华为理论形态；第三，共享研究成果，让学生、家长同参 与，学校当然要为研究提供必要的资源与动力支持。七、做全脑教学促进派由上可知，大脑两个半球即使在完成一些简单的任务中也都是共同参与的。正常人的两个大脑半球通常是独自进行加工后通过掰版体进行信息交换。两个半球的目标是共

30、同的， 在几乎所有的活动中它们都是相互补充，协同运作的。 个体从两个半球对信息的整合中受益，可以对信息有更全面充分的理解。例如逻辑思维并不是左半球的专利。有些左脑损伤的患者，也没有发现他们 自己的思维过程缺乏逻辑。创造力和直觉也不仅仅限于右半球。即使在右半球损伤后，创造力虽然 减少但仍然存在。任何正常人的大脑两个半球都不能独立地运作，因此教育过程不可能只 针对某个半球进行。脑半球优势不能绝对化。没有任何证据表明有人是纯粹的左脑者或右脑 者。可能大多数人的某个半球更活跃一些。 两个半球都有综合能力，即是说，两个半球都可以将部分信息整合在一 起形成完整的意义。因为左右半球通过一个由2.5亿个神经纤

31、维组成，被称为骈月氐纤维束相连，藉 以左右脑半球相互联系， 协同完成脑功能。 当然，大脑左右半球的这些功能不能 相互转换。脑半球以一种完美的合作关系协同工作。这种协作被有人描述为：虽然它们相隔有5厘米那么远，但它们毕竟是在同具身体里面。他们有相同的皮层，相同的脑干，相同的脊髓。每个半球都与另一半球共享着数年的经验。它们在早晨吃同样的谷物，中午吃一样的汉堡 （因此它们的血液供给发生相同的改变）。它们有着同样的激素，机体释放同样的神经递质并像注射鸡尾酒一样穿过它们，它们从其他人那里听着相同的谈话，看相同的电视节目， 并且它们参与相同的派对。任何一个半球都不是自顾自地进行操作，这就比如我们不能仅靠一条腿行走，或者长方形的面积只决定于它的长和宽，几