“脑科学+教育”，未来教育的风向标

中国工程院院士、原教育部副部长韦钰曾说，在21世纪，人的智能成为重要的生产力要素，同时指出了“脑科学+教育”是教育行业的终极生长偏向。脑科学带来了脑机交互和类脑盘算的惊人成就，但其最关键的应用领域还是教育领域，通过学习来塑造人脑自己。

文本作者薛贵，系北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室教授虚拟现实，信息社会，知识爆炸，转变……每小我私家都有许多思考。作为一小我私家工认知神经科学和脑科学研究的学者，我认为，脑科学在界说未来的历程中会发挥很是重要的作用。随着，脑科学的生长，特别是脑机接口的泛起，生长人的认知和行动能力有了可能。

效果，已经有人用脑机接口在低等动物身上出现出来。未来，脑机接口的使用可能成为常态，险些会用到动物身上，然后用到人类身上；甚至会用于残疾人，也会用作正凡人。通过对大脑870亿个神经元的放电历程举行深入研究，把神经元放电所要表达的信号明白清楚，实现通过机械装置来资助残疾人恢复正常的生活，甚至促进人类大脑的功效增强与延伸。

在人工智能时代，技术型人才将会被人工智能所取代。既如此，在前两年阿尔法狗泛起以后，AlphaFold通过智能算法，可以剖析高度人们一直认为科学家的事情又牢固，而陪同着人工智能时代的到来，就连创新的科学事情也受到了挑战。

所以，未来教育究竟如何生长，才气实现人的个性化潜能生长，提升学习能力和创新能力，实际上具有很是大的挑战。教育的一个目的是为未来的造就人才。面临快速生长的社会或者未知的社会，最有效适应情况的方法，是为他配备强大的学习能力，这样他可以在任何的情况下适应并生存。

脑科学的角度如何界说学习力？凭据这几年我小我私家的思考，学习力可能至少包罗三个方面的内容。首先，学习力需要有一个有机的知识体系，这实际上是跟我们大脑的感知觉平层和垂直叶密切相关，这里是人存储信息一个很是重要的区域。

人的信息存储有几个特点：第一是层级性，它是从后面到前面，从简朴到庞大，从详细到抽象；第二是精密联系；第三是灵活使用。如果你的知识切合这样的纪律，这个信息就能够存储下来，而且能够灵活地使用，如果不切合这个规则，某些说碎片化的知识或者死记硬背的学习，就不能形成有机联系的知识，从而制止了这种学习的难题，学完了以后很快会遗忘，除非是你花了几十次，上百次的重复把它记着了，也没有措施去灵活使用。为了实现这种基于人脑的知识存储机制，我们需要相应的有效的学习方式。

某种，我们现在特别专注学习要从老师的“教”转向学生的“学”，从“输入”到“输出”，让学生成为学习的主角。在这个历程中，我们还需要依据知识自己思维导图能够资助我们建设知识之间的联系，但我们要更科学地使用思维导图，而不是简朴枚举种种知识点。

这都是我们大脑外侧前额叶的主要功效，是我们获得知识，并举行综合分析和创新的可是，认知能力对教师所说的太生疏了，因为教师已往增补都在举行知识的教授。我们跟老师更多的扩展，某种认知能力恰到利益。怎么来界说，认知能力是不是就等同于智商，如何科学丈量这样的能力？认知能力与学生学习结果有没有关系，训练认知能力不能提高学业结果？实际上，许多研究都对这另有，通过专业化的训练，能否提升个体的认知能力？最后，我们如何依据孩子的个性化认知能力来实现个性化的教育？对于这些问题，我们可能还需要更多的研究。

大部门我们还需要更多的研究往返答这些问题，从而还需要更多的实践，以及一线的老师一起来做大数据的研究，来展现这种认知能力和学习之间的深刻关系。第三，学习力还需要持久的学习动力，这是我们大脑局部前额叶的一个重要功效，它卖力我们学习的动力系统。动力系统包罗两个方面，就像我们讲汽车的动力系统。

一个是它的偏向盘，相即是人的价值，某些工具对人称重的替代，人就会追求这个偏向；另一个方面实际上是像它的油门和刹车，就是既有强大的发念头，还要有很很好的刹车。当前，社会竞争加剧，种种诱惑的增加，对人的念头系统提出了严峻的磨练，需要未来的孩子拥有对生活的持久热爱和激情，发展性思维，坚韧的品质，而且能够善于治理情绪和延迟满足，这才是一个强大的动力系统。为了造就强大的学习动力系统，教育还需要做出许多的改变，包罗约会社会情绪学习的方法，举行心理素质的测评和提升训练；包罗运动，包罗正念冥想，包罗发展型思维造就等等。基于此，我们已往几年做了一些开端的实验。

首先，为了实现学习提升学习力的教育目的，我们发现了学习的测评体系和工具，从焦点认知能力，学科学习能力，心理素质和发展这些测评建设在脑科学所展现的大脑结构和功效的对应关系基础上，从而能更好地展现人脑的功效。全面检测一个孩子在各方面的能力积累情况，以及他在整小我私家群的漫衍情况，然后把这些孩子举行差别的分类。有的是各方面都很突出的，也是我们所说的拔尖人才；有的是各方面另有待提升的；另有一部门可能是属于不平衡型的，有些方面比力强，但另有一些单薄串联。

2019年，我们对1万多名学生做了一个测查，然后把学习能力和学业结果举行关联。研究发现，转化年级的增加，认知能力对学业的孝敬越来越大，而且有一些能力的孝敬相对较为突出。这个研究还发现了几个有意思的效果。

首先，我们发现两位数的心算是预测学业结果的一个特别重要的指标。因为两位数的心算已经考察了你的盘算能力，而且是训练你的事情影象能力的一个很是重要的指标。

这个效果实际上可以直接指导我们的教学和课后作业摆设。第二，可以基于认知能力和学业结果的关联，对学生举行学习，诊断，明确学习结果后面的影响因素。第三，可以联合学业结果和学习能力，举行分段走班教学，从而实现更好的个性化教育。第四，在高中，这种学业诊断另有助于高考选科的指导。

基于这样的一些思考和数据，我们研发了针对学生差别阶段的大脑学习能力的扩展课程和课本，对小学生，初中生和高中生举行脑科学的扩展，通报“认知脑”“掩护脑”“促进在小学阶段更多地突出认知领域的生长，因为小学阶段是大脑前额叶生长的一个关键时期。在中学阶段我们更多地突出认知能力和心理素质的教育；在高中阶段我们会把认知能力，心理素质和生涯计划举行一个融合，来指导学生个性化的生长。在这些课程中，我们把大脑测评，大脑训练/生长指导和脑科学普及有机融合，从而更有效地提升学生的学习能力。

对于特殊的学生，无论是拔尖的学生，还是学困生，我们也可以针对其学习能力的情况，使用课后的时间，开展个性化的干预训练课程。在这个历程中，我们研发了一些基于脑科学的技术，例如在学校实验建设基于脑科学的学习中心，联合基于互联网的学习力大数据平台，举行促进学生学习力生长的个性化的测评，训练干预，以及基于学习力的个性化教学。

在这个历程中，我们获得了一些验证的效果，能够乐成地对学生举行学习力的诊断，而且发现差别的学生的学习结果和学习潜能；另外，专门的认知训练确实能够提高认知能力，改善大脑的结构和功效。在疫情期间，我们为一所中学研发了学习力课程，发现认知能力对学习结果有提升作用。这说明，在通过认知训提升学业方面，另有许多的潜力可以去挖掘，能够作为促进学生学业生长，以致后面恒久生长的一个偏向。

编辑：阿黎作者：薛贵泉源：教育家杂志。

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