大脑认知能力是学习的生物学基础

未来教育的重要特征之一就是要基于脑、适于脑、促进脑。

要做到这一点就必须科学认识脑，认识脑发育，认识老师和学生脑活动的规律，以及老师的脑和孩子的脑怎样相互作用，这样才能更好地保护脑，进而达到开发脑的目的。

在目前实际的教育工作中，我们一方面在努力开发大脑，另一方面，在某些方面却可能无意识地损害了脑，比如过度强调机械学习而影响了学生创造力、情感和健康的促进。为此，理解学习活动的脑基础极其重要。

首先，人脑是自然界最复杂的系统之一，是它产生了自然界最复杂的智慧现象、精神现象、意识。

人类各种心理、认知功能——无论是学习、记忆、思维、情感，还是学生的意志活动，都有其相应的脑机制。

一旦脑出了问题，其心理认知功能都会出现严重问题。因此，保护脑无论怎样强调都不过分。

无论学生学语文、数学、外语还是学物理、化学，都要运用感知能力、认知能力，这些能力的获得和正常发挥作用都需要一定脑区和网络支撑。

要学习好，仅有这些能力是不够的，还需要有学习动机、学习积极性，需要得到鼓励、奖励。学习动机、情感等也有其相应的脑基础。

当然，人类的学习是多个脑区共同参与、协同作用的结果，脑的结构和功能分工具有相对性，并非一个脑区只负责一个功能，也不是一种功能仅仅依赖一个脑区，而是多个脑区协同支撑多种功能。

人类会产生不同的情绪，比如生气、悲哀、厌恶、悲伤等。对上百项情绪研究的元分析发现，不同的情绪具有不同的脑激活模式。

我们的眼睛会看到外部世界，外部世界通过眼睛和视神经活动到达大脑，这是我们真实看见的。

另一方面，在无法真实看见的情况下，脑也能反映和理解外部世界。外部真实世界通过眼睛进入脑可以形成记忆。

当然，人还可以想象。想象是从大脑已有记忆中提取素材后再进行加工，加工以后还可以再储存、再记忆。

想象的组合正是创造的源泉之一。想象和创造是人类很重要的能力，也有其相应的脑机制。

人类较之于动物还有高级、复杂的语言系统，包括听说读写。这是动物难以企及的脑高级功能。

语言能力也是人类进化达到高度智慧的重要原因之一。每个人只有一个脑，可我们不仅能学会汉语，还能学会多种语言。

我们教语文要教听说读写，听说读写所依赖的脑区、脑网络及其活动模式不完全一样。

有的学生阅读能力很好，但写作不行；

有的学生写作很好，阅读没有问题，但口头表达不行；

还有的学生口语很好，但写作却不行。

我们每个人都可能表现出相对的能力优势和不足，这可能存在不同的脑神经基础。

再如数学，“3”和“5”谁大谁小，“3”和“5”做加减或乘除数学运算，这些不同的数学活动依赖的脑活动网络是不同的。

学习者初学乘法会感到很复杂，而一旦熟练记诵了九九表，乘法对于学习者而言变成了记忆的储存和提取，可以达到高度自动化的程度。

然而仅仅基于记忆的数学活动不足以培养学生的高水平数学思维。

上面的种种形成了对大脑认知能力系统化训练的刚需，正如2017年中共中央办公厅和国务院办公厅联合下发的《关于深化教育体制机制改革的意见》中所要求的那样：要重视学生认知能力的培养，培养学生独立思考，逻辑思维，信息加工，学会学习，文字写作和语言表达的素养，养成终身学习的意识和能力。认知能力，作为学习能力的一个底层的脑基础，现在已经越来越被全面运用到教学整个过程之中。