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  我们每个人都有一个大脑，人们对客观世界的认识都产生在这个大脑之中。
  科学研究的历史上，由于受到研究方法的局限，直到一系列脑成像技术被发明后，研究者才开始将大脑的活动与人的认知活动准确地联系在一起，去探索大脑“黑箱”中的秘密。随着神经科学研究的不断进展，近年来，也产生了用神经科学研究方法来研究各种教育问题的前沿交叉学科：教育神经科学。
  教育神经科学是学习基础素养的理论基础之一，如果从教育神经科学的视角来审视学校中的教育，可以把学校的教育活动视作教师“受过教育”的大脑对学生“在教育中”的大脑施加影响，并引导其形成神经联结的过程。这个过程通过以课程教学为核心，以学习环境创设、课外活动组织和校园文化营造等各种途径为辅助产生作用。用这样的视角看待学校教育，学校的教育活动至少可以有这样两种目标：
  一种是用教师脑规定学生脑，使学生脑不断趋同于教师脑；另一种目标则是由教师脑引导学生脑按照自身的特点主动进行个性化塑造。从课堂教学层面而言，这两种目标分别对应着两种不同的教学形式，第一种目标对应的教学形式主要是由教师制定某一学科领域用于刺激学生脑形成特定神经联结的标准化学习材料和练习材料，并通过课堂讲授和反复操练，使学生脑机械地生成单一且封闭的特定神经环路。我们在现实中的许多课堂上往往可以发现这样的教学方式：教师希望他们提出的问题对应着唯一的正确答案，更希望学生在看到问题时，大脑中的固定神经联结能够马上反映出这个答案。第二种目标对应的教学形式与第一种恰恰相反，强调学生脑在学习过程中通过主动形成基于自身特点的问题和思维，发挥大脑对学习活动的调控作用，积极灵活地构建多元且个性的神经网络，并在此基础上激发每个大脑独有的创造潜能。
  比较这两种学校教育目标及其对应的课堂教学形式，相信无论是出于直觉还是出于专业思考，从促进学生发展的理念出发，大部分教师都会更加认同第二种教育目标和教学方式。那么，为什么要让学生的大脑按照自身的特点主动进行个性化塑造呢？我们从教育神经科学视角给出以下几点基本思考：

每一个学生都具有自己独特的大脑

  人类的大脑并非为了受教育而进化，但进化了的大脑帮助我们更有效地从事教育和其他各种活动。无论从外观结构还是从构成神经系统的基本组织单位来看，我们的大脑似乎具有高度的相似性，比如大脑皮层都可以分为枕叶、颞叶、顶叶、额叶四个部分，各部分承担着相应的特定功能，构成神经系统的基本单位——神经元在结构和活动方式上也具有一致性。这是否意味着每个人的大脑都是一样的？教育只要遵循相同的方式，就可以塑造学生的大脑了呢？

  显然不是。尽管我们的大脑具有宏观和微观上的诸多相似，但每个人大脑中的神经联结及其形成的神经环路和神经网络，受到个体特定的先天遗传因素和后天环境因素的综合作用，形成了千差万别的独特特性。这种特性反映在学习行为中，具体表现为学生不同的认知风格、兴趣倾向、优势加工策略和已有知识经验等。每一个学生都具有自己独特的大脑，教育应当契合学生独特的神经特性，更有效地引导和丰富大脑中的神经联结形成。

神经联结决定学习与创新的可能性

  神经联结形成对人类学习的重要性一直受到神经科学领域的高度关注。加利福尼亚大学伯克利分校的Rosenzwig，Bennett和Diamond等人曾做过一个非常经典的实验，他们将一群小白鼠随机分配到普通笼子、环境较为贫乏的笼子和充满“玩具”的丰富环境笼子三种实验条件中，并让小白鼠在相应的环境中生活相同的时间。实验后对各组小白鼠大脑的研究结果显示，丰富环境中小白鼠的大脑皮层更厚、更重，大脑中神经联结的强度和神经递质的水平都显著高。也就是说，丰富的环境促进了大脑神经联结的形成与神经信号的传递。这个实验遭到了许多批评，其结果对人类学习的类比推论也受到了广泛的质疑。
  的确，相对于小白鼠生存的“丰富环境”，任何人类生存环境和社会环境的丰富性都是其无法企及的，人类的大脑也与动物之间存在着巨大的差异。对大脑中形成神经元与神经元相互联系的突触（Synapse）密度的研究，也似乎证明了突触的数量与人的学习能力之间可能并不存在正相关关系。芝加哥大学的Huttenlocher和Dabholkar等人对人的发展过程中突触密度的变化情况进行了长期研究，发现人们从出生到成人的整个成长过程中，大脑中的突触密度并非是单向递增的。
  不同皮层组织中的突触密度会在出生至3周岁左右期间陆续达到最高，随后会经历一个“修剪”的过程，最终在青春期期间达到成人的一般水平。
  Huttenlocher等人的研究证实了人随着年龄增长神经联结的精致化趋势。大脑会通过把不必要的神经联结修除，来提升神经系统的运作效率。但这一结果并非否定了神经联结形成与学习的关系和其对学习重要性。同样，Rosenzwig等人的丰富环境实验对促进大脑神经联结形成的作用和对人的学习的意义，也仍然能从其实验的合理性出发，引发我们的思考并为我们提供教育的启示。
  一是丰富的环境必须要有主动的参与来帮助生成更丰富的神经联结。试想，如果小白鼠只是呆在丰富的环境中而不去主动“玩”那些“玩具”，大脑中复杂的神经联结也就不可能自然生成。当然，人在学习过程中对环境的参与要比动物深入得多，参与环境过程中的思维也是动物所不具备的。对学生来说，主动参与环境也是发展大脑及其神经联系的绝佳方式，尤其是课堂教学要通过问题创设来激发每个学生的主动神经定向，通过引导主动思维和加强真实体验来丰富和强化学生脑中的神经联结和神经环路。
  二是相对于动物的学习，人的学习更具有策略性，依赖意义的广泛联系并指向创造性的发挥。Innsbruck Medical University的Delazer等人使用功能性核磁共振（fMRI）对分别采用策略学习和机械学习两种不同学习方式的学生数学学习过程中的大脑皮层活动进行了研究，结果发现策略学习与机械学习对应着不同的皮层激活方式，策略学习在视觉记忆相关的脑区激活更高。在有效的学习策略中，广泛建立知识间的联系和知识与现实生活的联系是帮助大脑建立丰富神经联结和神经环路的重要方式，不断丰富和完善的神经网络自然会引导大脑发挥其独特的创造性。因此，课堂教学要激发学生脑对意义的联系、对策略的把握和激活学生脑的创造潜能，使他们在复杂多变的生活环境中获得高度的适应力。
  三是人的学习还具有鲜明的社会属性。丰富环境实验中的小白鼠不可能通过语言来交流自己在环境中的感受，而人的学习在很大程度上是一种社会性活动，需要借助语言这个第二信号系统建立大脑中的各种表征联结。
对于学生来说，与学习环境中的他人交流不仅能促进人类大脑特有的皮层语言功能区和语言环路的发展；能通过关注他人的观点和想法，来改变和塑造自己大脑中的神经联系；更能通过与他人的合作来实现任务导向下相处促进的学习。从学习的社会性角度出发，课堂教学要充分利用学生间社会互动与相互合作的可能性，促进社会交往对大脑神经联结形成的积极作用。

执行功能引导的全脑参与决胜未来

  在神经科学不断发展的同时，许多儿童心理学研究也揭示了一些儿童表现出的重要心理品质对学习的促进意义。最近十分热门的斯坦福大学Walter Mischel博士的“棉花糖实验”告诉我们儿童对于诱惑性刺激的延迟满足水平可以预测未来的SAT成绩。宾夕法尼亚大学的Angela Duckworth博士通过长期的儿童追踪研究，在TED演讲中向我们传达了“坚毅（Grit）”的品质在儿童未来成功中的重要性。还有许多实证研究的结果支持了儿童的动静转换、情绪控制等对学生未来的学业成绩也都具有预测作用。
  从教育神经科学视角看，延迟满足、动静转换、情绪控制和坚毅这些学习的心理品质都一致指向了大脑的“执行功能”水平。执行功能（Executive Function）或称认知控制（Cognitive Control），是个体根据认知目标选择行为的神经功能，在大脑的功能定位上，主要涉及前额叶（Prefrontal Lobe）皮层的广泛脑区。
  在大脑进化上，人类大脑的额叶部分较其他动物具有最大的比例，额叶皮层与其他脑区皮层间具有丰富的神经往来，因此，执行功能是统领整个大脑实施“目标指向行为”的“指挥部”。人的学习是典型的“目标指向行为”，社会发展和时代进步引发的学习与认知方式变革，对学生在学习中的执行功能水平提出了更高的要求。比如，美国心理学者Sparrow等对信息时代下人们记忆方式变化的特点进行了实验研究，结果发现在信息技术的影响下，人们开始变得更倾向于记忆信息在网络或计算机中的存储位置，而非信息内容本身。类似地，在这个信息爆炸的时代，知识和技术的产生与更新速度越来越快，正式与非正式学习的界限变得越来越模糊，移动设备的便携性使学习随时随地可能发生。这些学习和认知方式的变革，在强调知识的重要性的同时，更需要人们具有专注、坚持、调控、反思等一系列基于执行功能的心理与行为品质，以促进学习能在适应时代和社会发展的基础上产生更高的效率和质量，帮助学生决胜未来。
  值得注意都是，由于涉及执行功能的前额叶脑区发育落后于其他皮层区域的发展，额叶部分的神经联结一直要到青春期之后才能完成“修剪”过程，但我们仍可以通过教育来促进儿童前额叶的发展。为了更好地促进学生大脑的执行功能，课程教学要为学生保留更充足的自主时空，让他们自己制定和执行学习与活动计划，并在学习过程中充分激活和调动学生的整个大脑。包括主事感知功能的大脑枕叶、颞叶、顶叶皮层各脑区，与躯体感觉和运动对应的中央前后脑回皮层和小脑、与情绪和记忆对应的皮层下边缘系统，甚至是左右大脑半球的偏侧优势及其联系等等，都要广泛参与到学习活动中，使整个大脑对学生学习过程中的认知、情绪、行为进行协调、控制和促进，以保证学习活动的高效进行和学习结果的牢固持久。基于从教育神经科学角度对学校教育目标和课堂教学形式的上述思考，如果要在提出的两种教育目标和对应的两种教学形式中进行选择，相信老师们会更加坚定地选择第二种目标与形式。
  教育要考虑到每个学生大脑的独特性，要考虑到创设学习情境和学习资源的多元性，能够为学生搭建具有多种可能性的支持性课堂环境，设计能够引导学生主动探索的学习资源，让学生脑基于自身的特点和倾向，产生对某项学习内容最适合的神经定向，并在学习中主动发现问题，激活大脑的执行功能和整体参与。这也是为什么“预见学习”提出的学习基础素养会包含学习能力、学习品质和身心健康三大维度，并在学习能力上重视问题提出、联系建立和个性化表达；在学习品质上突出学习兴趣与专注、坚持、反思等主动性和调控性，并强调将身心健康作为基础全面融入到学习中去的教育理念。

  基于教育神经科学视角下学习基础素养的学与教，不应当是统一、机械、被动、忽视大脑个性特点、缺乏多元神经联结、不关注思维与创新的，而应当是主动、积极、灵活、基于大脑个性特点、建立广泛神经联结、指向思维和个性与创造的。这样的学与教必然能够为学生未来的学习奠定通用的基础，使每一个学生的终生发展成为可能。

学习基础素养项目组（王枫）