學習關鍵期與幼兒大腦

本文是1997年四月白宮會議的一篇論文。會議主題是"幼兒早期發展和學習：腦科學研究對幼兒教育的啓示。"　

　

　　許多人都知道"學習關鍵期（Leaming windows）"，這是關于幼兒大腦發展的一個新術語。如果你還不了解這個術語，不用着急，因爲在科學界以外，該術語還沒有得到足夠的重視。但它對你孩子的教育則是非常有意義的。　

　

　　在幼兒的發展過程中，有一系列的關鍵發展期或敏感階段，又稱爲學習關鍵期。在學習關鍵期内，幼兒能夠學得好，或者發展特殊的能力，如演講。過了學習關鍵期，相關的學習就會變得非常困難，甚至不可能進行相關的學習，最好的例子就是語言能力的發展。我們知道幼兒學習第一語言非常容易，而成人則比較困難。　

　

　　然而，我們如何了解和掌握學習關鍵期呢？學習關鍵期是怎樣發生的呢？它對孩子的教育有什麽樣的啓示？如果你的孩子錯過了學習關鍵期，那麽他是否能夠彌補失去的發展機會呢？神經生物學家目前正在仔細地研究所有這些相關的問題。　

　

　　神經生物學研究是一個相對比較新的領域，當試圖分析腦功能時會遇到許多困難。你不可能将人腦切開或戳穿來觀察腦的功能。然而，随着最新的醫學成像技術的發展，神經生物學功能的研究得到突破性的發展。雖然對于腦發展還有許多東西我們不清楚，但是現在所知道的已經足以使我們得到一些關于幼兒學習是如何進行的重要結論。　

　

　　爲了深入了解幼兒的學習過程，我們需要有一些生物學方面的基本知識。在腦中，有成百上千億個神經元，神經元相互之間形成連接，這是我們學習和思維的物質基礎。神經元細胞通過軸突傳遞信号，人體中有些軸突長達1米。在許多軸突上包囊着一層髓磷脂鞘，其成分主要是脂肪。髓磷脂鞘的作用是将軸突隔離絕緣，并加速信号的傳遞，其信号傳遞速度比未囊上髓磷脂鞘的軸突傳遞速度快100倍。這非常重要，如果在人大腦中具有大量的囊上髓磷脂鞘的軸突，那麽大腦神經網絡将會工作得更快，并使得一個人學習起來更容易。　

　

　　髓磷脂鞘化的過程對幼兒來說，非常重要。嬰兒剛出生時，其大腦中隻有很少的髓磷脂鞘化的軸突，這可以幫助解釋剛出生的嬰兒爲什麽看不清東西，爲什麽不能很好地進行空間定位。他們的神經元尚不能快速地進行工作，所以不能很好地定位。随着嬰兒逐漸長大，腦的各部分在不同的時期相繼完成髓磷脂鞘化工作。軸突的髓磷脂鞘化是産生學習關鍵期的基礎。例如，腦的語言發音區域（Broca區）完成髓磷脂鞘化工作後，幼兒才能開始發展說話和語法的能力。令人驚奇的是，大腦知道哪一部分功能必須進行髓磷脂鞘化。語言理解區域（Wemicke區）的髓磷脂鞘化比語言發音區早6個月完成髓磷脂鞘化工作，這安排得非常合理，因爲一個人需要在說話之前先理解語言。　

　

　　當然，還有其它的因素影響學習關鍵期。在生命的早期，許多神經元尚未被确定今後負責控制什麽。下面分析運動皮層。控制身體運動的神經元在早期僅按一般的方式進行組織，每個神經元具有多個連接，連接到不同的肌肉。10歲之前，所有關于運動的經曆和經驗決定皮層上究竟有多少個神經元控制身體的各個部分如果經常使用手，那麽将會有更多的神經元緻力于控制手和手指的肌肉，而用于控制身體其它部分的神經元則相應地減少。肌肉活動越多，則連接越穩定。相反，肌肉活動越少，則相應的連接将逐漸萎縮并消失。　

　

　　既然我們已經知道學習關鍵期是非常重要的，那麽如何利用各個學習關鍵期呢？隻有當幼兒接受到有效地環境刺激，學習關鍵時期才會有效。這意味着，爲了培養幼兒的語言理解能力，必須在語言發展關鍵期與他們多進行交談：爲了提高幼兒空間、運動能力或激情，必須在相應的發展關鍵期讓他們多跑、多玩：爲了使孩子掌握多種語言，必須在語言發展關鍵期教他們新語言。　

　

　　那麽如果一個幼兒錯過了學習關鍵期，是否就意味着他隻得放棄成爲音樂家、物理學家的希望呢？并不一定。大多數學習關鍵期所表明的是在相應的一段時期内更容易學習一定的技能，如果錯過這個時期，并非完全不能進行相關的學習，隻需要加倍地努力。例如，運動技能的學習關鍵期在10歲左右結束，如果一個人在此之前學習一種樂器，那麽他經過較少的練習就能夠演奏這種樂器，并且很容易保持這種技能。然而，如果一個人在10歲以後學習樂器，他仍然可能成爲出色的演奏家，隻是他必須進行更多的聯系，付出更大的代價。