2001年1月河北师范大学学报(教育科学版)Jan.2001 【教育心理学研究】
人脑的结构・潜能・开发
杨鑫辉
(南京师范大学教育科学学院,江苏南京 210097)
摘 要:人脑有巨大的潜能,实施素质教育,必须充分开发人脑的潜能,即要早期开发,又要按照左右脑互
补原则,开发全脑。这样,才能在教育与教学实践中培养学生的创新精神与实践能力。
关键词:人脑;潜能;开发
中图分类号:G61 文献标识码:A 文章编号:1009-413X(2001)01-0044-06
实施科教兴国,全面推进素质教育,是振兴经济和实现国家现代化的根本大计,这已在全社会取得了广泛的共识,并采取了一系列措施。但是,实施“注重培养学生创新精神和实践能力的素质教育”必须充分开发人脑的潜能。人脑的潜能是巨大的,人脑的结构也是最复杂的,人脑的开发又是多向度的。应当从小开发,中小学教育阶段是一个基础和关键的时期。每个教师应当懂得在教育与教学实践中指导学生发挥自己的潜能,培养创新精神。
一、最复杂的物质——人脑的结构
机体的功能与结构的关系,是功能与结构互为基础又相互影响,要认识和开发人脑的潜能就必须先了解人脑的结构。哲学和科学告诉我们:人脑是世界上最复杂的物质,以这块物质为器官产生的心理、意识,被列宁喻为“地球上最美的花朵”。下面简要概述一下人脑的结构。
(一)人脑是神经系统的最高部位
遍布人全身的神经系统,由中枢神经和周围神经两部分组成。中枢神经包括脑和脊髓,分别位于颅腔和椎管内;脑又分为大脑、小脑、间脑和脑干(中脑、脑桥、延髓)。周围神经分为脑神经、脊神经和植物性神经等,分布全身把脑和脊髓与全身其它器官联系起来(图1)。兹将神经系统的组成列表如下:X收稿日期:2000-02-23作者简介:杨鑫辉(1935-),男,江西萍乡市人,南京师范大学心理学教授,博士生导师,中国心理学会常务理事,研究方向为心理
杨鑫辉 人脑的结构・潜能・开发45
脊髓脑:大脑、小脑、间脑、脑干(中脑、脑桥、延髓)脑神经(12对)脊神经(31对)感觉神经
躯体运动神经
交感神经副交感神经
(二)大脑皮层是分层分叶的
成人平均脑重1400克,约占体重的五十分之一。人脑由约100—140亿个神经细胞组成。大脑皮层的面积约2200平方厘米,厚度平均2.5毫米。大脑皮层折叠成球状,形成许多沟、裂、回,重要的有外侧裂、顶枕裂、中央回等。大脑皮层由许多不同类型的神经细胞构成,其分布有其层次性,共6层:分子层、外颗粒层、外锥体细胞层(或称小锥体细胞层)、内
颗粒层、内锥体细胞层(又称神经节细胞层)、多形
细胞层(或称梭状细胞层)。大脑皮层分为许多叶:
额叶、顶叶、枕叶、颞叶、边缘叶。皮质各部分有其
相对的机能定位,例如,运动性语言中枢障碍时不
能说话,书写中枢障碍时不能写字,听感觉性语言
中枢障碍时不能听懂话,视感觉性语言中枢障碍
时不能认识词义。(图2、3)
(三)大脑两半球结构差异和功能不对称性
人的大脑分成左右两半球,两半球之间有胼
胝体、海马联合等连合纤维连结。切断连结,两半
球分离,称为裂脑。癫痫病人手术后被分离的脑功
能情况是:在左半球内所进行的言语理解、阅读、
表达和思维活动并不为大脑右半球所知晓;而右
半球内所进行的视觉空间知觉和操作活动、简单
言语理解和对非语言的环境声的知觉活动也不为
左半球所了解。(图4)。
脑科学的研究表明,两半球的结构有差异性。
例如说,颞平面的左右不对称,左侧颞顶皮质的体
积为右侧的8倍,可能是左侧半球发展言语功能
的基础。外侧沟的左右不对称,其长度左脑为58.2
毫米,右脑为51.8毫米。右利手者左枕叶较宽者
约为右枕叶较宽者的4倍,右额叶较宽者为左额
叶较宽者的8倍。
脑科学的研究还表明,两半球的功能具有不图1 神经系统全貌
46河北师范大学学报(教育科学版) 2001年第1期
言语功能及分析思维活动有关。但是大脑两
半球的机能分工是按互补原则配置的。左半
球在言语的读、写、拼、说、命名以及语法、句
法和语言的时间节奏的理解方面有优势;右
半球则在言语韵律、曲调和情绪特征的理解
和表达上有优势。左半球可能偏重消极情绪
活动,右半球则偏重积极情绪活动。
二、最奥妙的世界——人脑的潜能
复杂的人脑是人的巨大潜能的重要物质
基础,万千变化的心理活动包括最高形态的
创新能力,是以人脑作为主要器官的。人的潜
能就其最高部位来说即是人脑的潜能,人脑
潜能的巨大和多样性形成了一个最奥妙的世
界,吸引着多学科的研究者们进行探讨。怎样
理解人脑潜能是巨大的呢?
(一)人脑的重量在不断增加,结构更趋
复杂
从个体发展过程看,不仅整个身体在发
育,体重在增加,特别是人脑的重量也在不断
增加,结构在不断复杂化,使人在一定阶段可以承受各种学习任务。比较公认的资料告知
的个体脑重变化情况是:新生儿390克,2.5—3岁
900—1011克,7岁1280克,9岁1350克,成人1400
克。一般认为7岁儿童入学较合适,因为7岁时脑重已
接近成年人,其结构复杂程度也有很大发展。
从人群的脑重来说,据英国神经生理学家研究发
现,从19世纪中叶到20世纪中叶,男人大脑平均重量
从1372克增加到1424克,妇女则从1242克增加到
1265克。
应当指出,人的聪明智慧程度的高低不是简单地
看脑重,更重要的是取决于脑组织结构的复杂程度和
用脑的实践情况如何。同是著名作家,屠格涅夫的脑重
2012克,法朗士的脑重却只有1017克。
(二)人脑有自我修复能力与代偿性机能
前面已经指出,大脑由100-140亿个神经细胞组
成,其中70%集中在大脑皮层。神经细胞有150种类
型,特别重要的是星状神经细胞,它与人类的高级心理
活动有关。提供了人脑潜能开发的巨大性和广阔性。据研究,人一生中每小时有1000个神经细胞发生障碍,一年内有876万个神经细胞功能失调。因而有些人担心用脑多神经细胞也损伤多,其实这种顾虑是不必要的。一方面人脑具有相当强的自我修复能力,可以自行排除神经细胞发生的障碍,而不象电脑图4 手术后被分离的脑功能图3 皮质机能定位(脑髓内侧面)图2 皮质机能定位(脑髓外侧面)
杨鑫辉 人脑的结构・潜能・开发47
部分的神经细胞有代替补偿的功能。人脑的这种自我修复能力和代偿性机能,保证了人脑潜能开发的持久性。
(三)人脑能装下巨大的信息量
控制论的创始人维纳说:“信息是我们适应外部世界,而且使这种适应为外部世界所感到的过程中,同外部世界进行交换的内容的名称”。人的各种智能活动,就是对信息的感知、识别、贮存、提取、分析、处理和使用。人脑在储存、处理信息量方面有巨大的容量,人脑的信息储存密度高达每立方厘米10比特(1个信息量的单位叫1比特)。据80年代的资料,电脑超导材料的储存装置不过10比特,人脑的记忆(储存)容量高达1015比特,而当时最先进的电脑容量不过108比特。据推算,人的一生中能储存1千万亿信息单位,这个能力连现代最大型的电子计算机也望尘莫及。一个人脑的网络系统,远比美国、加拿大等北美国家全部电极电话通讯网络还要复杂。
如果这样还不能具体理解人脑有多大潜能的话,那么就用人脑能储存多少书本知识来说明。美国麻省理工学院的科学家认为,如果一个人始终好学不倦,他的脑子一生中储存的各种知识,将相当于美国国会图书馆藏书的50倍。该图书馆藏书量约1千万册,也就是说人脑能装下约5亿本书籍的知识。这是一个多么大的数字啊!中国古代说的“学富五车”就显得是一个小不点了。至于古代科考的《论语》、《孟子》、《书经》、《诗经》、《礼记》和《左传》六部书,据统计总共为407179字,就更是微乎其微了。
(四)人脑“超剩余性”假说
由于神经系统的高度发展,使得高等动物能够做一些必需的生活功能以外的活动,(如狗熊能学会捕鱼和采蜜)这种完成自然条件下生存所必需的功能的能力,被称为大脑的“功能剩余性”。人脑比动物脑复杂得多,其功能也超出很多,人的大脑则具有“超剩余性”。人脑的发达是进化的产物,同劳动和语言、抽象思维的产生以及意识的发展分不开。“‘超剩余性’是一个功能范畴,它不是解剖学范畴。尽管人脑的结构保持不变,可是‘超剩余性’却能够随着知识的积累和内涵更广、概括力更强的概念的产生而增长。……人脑的‘超剩余性’为人类认识世界提供了无穷无尽的可能性。”这种人脑“超剩余性”假说,对于理解和解释人脑潜能的巨大性、广阔性是有帮助的。[2]412[1]
三、最科学的教育——人脑的开发
人脑开发有赖于进行合乎科学的教育,而最科学的教育又在于开发人脑的潜能,两者是相辅相成、互相促进的。我们必须借助于脑科学、生命科学、心理科学、思维科学、教育科学等多学科的协同来开发人脑的潜能,掌握教育规律,提高教育质量,服务四个现代化建设。这种开发人脑潜能的科学教育,应当贯穿于教与学的各个方面,贯穿于人的毕生教育之中。笔者认为,人脑的开发是多向度的,至少包括下面5个方面:合理营养与运动锻炼,健脑益智;多设问勤实践,动脑增智;抓住青少年关键期,早期开发;按照左右脑互补原则,开发全脑;虽有左右脑性别差异,男女并重。兹分别论述如下:
(一)合理营养与运动锻炼,健脑益智
必须有一个正常健全的脑才谈得上脑潜能的开发,因此,人们应当合理营养和加强运动锻炼,以使自己有健康的身体和头脑。有资料表明,在100名院士的血液检查中,发现Greb蛋白(记忆蛋白)、Heta蛋白(脑神经元的酶促蛋白)的含量,比普通人高出2-5倍。Greb蛋白能贮存记忆的信息,含量越高,记忆力越强。某院士的记忆蛋白含量竟高出普通人的7倍。很显然应当注意营养与锻炼来强身健脑,而且健脑与强身是紧密联系在一起的,营养不是偏信某些补脑品而应注意营养的综合平衡,不可有片面性,还必须力戒烟、酒,避免造成对脑的损伤,影响人的智能活动;科学地用脑,讲究用脑的生理心理卫生;建立良好的生活方式,保持良好的心理状态,提高人的智能活动的效能。儿童和青少年正处于长身体的时期,更应注意通过合理营养和运动锻炼来健脑益智。(二)多设问勤实践敢探新,动脑增智
48河北师范大学学报(教育科学版) 2001年第1期
兴奋过程。用脑功能的加强,甚至可能引起脑组织的某些变化。最近资料:“加拿大桑德拉・维持尔森主
[3]持对爱因斯坦大脑全面解剖后发现,他的大脑与数学推理有关的部分比常人大15%。”因此,在教学
中一定要彻底改变灌输式的教学和被动接纳的学习,应当多设问引起思考,通过实践探索创新,多动脑筋增进智慧。创新精神和实践能力的培养应当是素质教育中心的一环。我国著名心理学家潘菽曾经指
[4]出:“能探新才能创新,能创新才能有所发现,有所发明,有所前进。”美国心理学家奥斯本在30年代末
提出的“脑力冲击法”是很有启示的,它的主旨在于激发创造的能动性,其规则是:(1)允许每个成员毫无顾虑地提出任何思想,哪怕是公认不好的思想。(2)鼓励进行最大胆的联想,思想越“疯狂”越好。(3)提出的思想多多益善。(4)把所有这些思想随意地组合起来,并且努力“改善”这些思想。
(三)抓住儿童少年关键期,早期开发
1937年奥地利的劳伦茨发现小鸭、小鹅的“母亲印刻”现象,把出生后第一眼看到的对象当作自己的母亲,这是一种快速而短暂的先天性学习,他把这种印刻发生的时期称为关键期。后来认为人在发展过程中也有一段特殊的时期,其成熟程度最适宜于学习某种行为,称为关键期,又叫敏感期、转变期、最佳期。儿童在关键期接受教育最快、可塑性大、发展速度也快。中国古代教育文献《学记》也早指出:“当其可谓之时”,“时过然后学,则勤苦而难成。”我们在教育与教学工作中,一定要抓住这个关键期,对儿童少年脑的潜能进行早期开发。
正如著名教育家陶行知指出的:“6岁以前是人格陶冶重要的时期”。前苏联教育家马卡连柯认为,对5岁以前做好一切,就是整个教育的90%。美国心理学家布卢姆也认为,假如一个人到17岁所达到的智力水平为100的话,4岁时已获得50%,8岁时已获得80%。还有研究提出,儿童学习口头语言的关键期是2-3岁,开始学习书面语言的关键期是4-5岁。这一切都表明对人脑潜能的开发必须从早抓起,必须抓住关键期。但是也必须指出,早期教育、早期开发也不是愈早愈好,拔苗助长的方法是不可取的。更何况心理发展与教育是毕生的事情。
(四)按照左右脑互补原则,开发全脑
有一个时期,有的论著在谈到开发人脑时片面强调开发右脑,是不妥当的。脑科学和心理学研究表明,大脑两半球在完成各种复杂心理活动时,除有机能上的相对分工外,两半球还相互补充,互相代偿。前面已经指出,大脑两半球机能分工是按互补原则配置的,对右利手者说,右脑主要与知觉、运动及空间定位等能力有关,左脑主要与言语能力及分析性思维活动有关。反映在认知加工方式上的两重性是,左半球的加工是分析的、断时的、理性的和命题的,而右半球则是综合的、同时的、直觉的和同位的。尽管右利手者的左半球主宰所有信号功能,是占支配地位的优势半球,而右半球则完全从属于左半球,也不应单纯提出开发右半脑。我们必须正确地看待优势脑问题,要开发全脑的潜能,要全面开发。
当然优势脑问题在教育和教学工作中还是值得重视的。这里介绍两种判别优势脑的简单方法可供参考。其一是眼球转动判别法。当提问“你喜欢什么歌曲?”和“35乘50等于多少?”有75%的人,他的眼球会一瞬间向左转动或向右转动。可根据眼球运动,判明在某一思维活动中,哪个大脑半球占支配地位。兹列表表解如下:左转动—形象思维(大脑右半球优势)……眼左转右脑优势
右转动—语言符号(大脑左半球优势)……眼右转左脑优势
其二是手指交叉判别法。据兰州军区军医学校一项调查结果:两手手指自然交叉时,左拇指在上者多为右脑型,而右拇指在上者多为左脑型。此方法较简单但无法判别中间型。
杨鑫辉 人脑的结构・潜能・开发49
男女在身体结构、体质、生理等方面存在差异,但性别差异不影响男女智力整体水平的高下,而是各有所长。有研究表明,女孩在言语流利性方面占优势,男孩在空间认识能力方面占优势。女孩大脑左半球神经细胞树状突的成长以及神经髓鞘的形成等比男孩领先,而男孩的大脑右半球的这些发育情况较为领先。到中学阶段,男生大脑两半球的负担比较平衡。因此有人主张通过训练使女孩运用大脑右半球处理空间任务来改进她们的有关功能。Wabor的研究还表明,两半球的性别差异与性成熟的迟早有关,性成熟早的,语言能力就强,性成熟晚的,空间知觉能力比言语能力强。因此在开发人脑潜能中应当男女并重,那种以为男性的潜能比女性大的看法是片面的。古今中外都有许多才能卓越的女性。居里夫人2次获诺贝尔奖金,10次获科学奖金,各国授予她博士、院士、名誉会员等光荣头衔达107个之多。我国汉代的班昭,是著名历史学家,辞赋作家,与其父兄完成中国第一部断代史《汉书》。这些事例说明,女性的潜能同样巨大,我们在开发大脑潜能,进行教育工作时,既要注意左右脑的性别差异,更要重视男女生的潜能开发,做到男女齐飞,让男女少年儿童都能在广阔的天地里发挥聪明才智。
参考文献:
[1] 维纳.维纳著作选[M].上海:上海译文出版社,1978.
[2] 周昌忠.创造心理学[M].北京:中国青年出版社,1986.
[3] 新华日报社编译.解剖证实爱因斯坦大脑超常[N].新华日报,1999-06-19.[4] 潘菽.潘菽心理学文选[M].南京:江苏教育出版社,1987.
Thestrutureofhumanbrain,itspotentialityanddevelopment
YANGXin-hui
(CollegeofEducationScience,Nanjing,NormalUniversity,Nanjing,Jiangsu,210097,P.R.China)
Abstract:Humanbrainhasprofoundpotentiality,whichmustbehighlydevelopedintheearliestpossibletimeintheimplementationofquality-orientededucation.Thedevelopmentofthecerebrummustbebasedontheprincipleofcomplementationofleftandrightcerebralhemisphere,sothatthestudentsinnovativespiritandpracticalabilitycanbefostered.
Keywords:humanbrain;potentiality;development
〔责任编辑 董晓瑞〕
2001年1月河北师范大学学报(教育科学版)Jan.2001 【教育心理学研究】
人脑的结构・潜能・开发
杨鑫辉
(南京师范大学教育科学学院,江苏南京 210097)
摘 要:人脑有巨大的潜能,实施素质教育,必须充分开发人脑的潜能,即要早期开发,又要按照左右脑互
补原则,开发全脑。这样,才能在教育与教学实践中培养学生的创新精神与实践能力。
关键词:人脑;潜能;开发
中图分类号:G61 文献标识码:A 文章编号:1009-413X(2001)01-0044-06
实施科教兴国,全面推进素质教育,是振兴经济和实现国家现代化的根本大计,这已在全社会取得了广泛的共识,并采取了一系列措施。但是,实施“注重培养学生创新精神和实践能力的素质教育”必须充分开发人脑的潜能。人脑的潜能是巨大的,人脑的结构也是最复杂的,人脑的开发又是多向度的。应当从小开发,中小学教育阶段是一个基础和关键的时期。每个教师应当懂得在教育与教学实践中指导学生发挥自己的潜能,培养创新精神。
一、最复杂的物质——人脑的结构
机体的功能与结构的关系,是功能与结构互为基础又相互影响,要认识和开发人脑的潜能就必须先了解人脑的结构。哲学和科学告诉我们:人脑是世界上最复杂的物质,以这块物质为器官产生的心理、意识,被列宁喻为“地球上最美的花朵”。下面简要概述一下人脑的结构。
(一)人脑是神经系统的最高部位
遍布人全身的神经系统,由中枢神经和周围神经两部分组成。中枢神经包括脑和脊髓,分别位于颅腔和椎管内;脑又分为大脑、小脑、间脑和脑干(中脑、脑桥、延髓)。周围神经分为脑神经、脊神经和植物性神经等,分布全身把脑和脊髓与全身其它器官联系起来(图1)。兹将神经系统的组成列表如下:X收稿日期:2000-02-23作者简介:杨鑫辉(1935-),男,江西萍乡市人,南京师范大学心理学教授,博士生导师,中国心理学会常务理事,研究方向为心理
杨鑫辉 人脑的结构・潜能・开发45
脊髓脑:大脑、小脑、间脑、脑干(中脑、脑桥、延髓)脑神经(12对)脊神经(31对)感觉神经
躯体运动神经
交感神经副交感神经
(二)大脑皮层是分层分叶的
成人平均脑重1400克,约占体重的五十分之一。人脑由约100—140亿个神经细胞组成。大脑皮层的面积约2200平方厘米,厚度平均2.5毫米。大脑皮层折叠成球状,形成许多沟、裂、回,重要的有外侧裂、顶枕裂、中央回等。大脑皮层由许多不同类型的神经细胞构成,其分布有其层次性,共6层:分子层、外颗粒层、外锥体细胞层(或称小锥体细胞层)、内
颗粒层、内锥体细胞层(又称神经节细胞层)、多形
细胞层(或称梭状细胞层)。大脑皮层分为许多叶:
额叶、顶叶、枕叶、颞叶、边缘叶。皮质各部分有其
相对的机能定位,例如,运动性语言中枢障碍时不
能说话,书写中枢障碍时不能写字,听感觉性语言
中枢障碍时不能听懂话,视感觉性语言中枢障碍
时不能认识词义。(图2、3)
(三)大脑两半球结构差异和功能不对称性
人的大脑分成左右两半球,两半球之间有胼
胝体、海马联合等连合纤维连结。切断连结,两半
球分离,称为裂脑。癫痫病人手术后被分离的脑功
能情况是:在左半球内所进行的言语理解、阅读、
表达和思维活动并不为大脑右半球所知晓;而右
半球内所进行的视觉空间知觉和操作活动、简单
言语理解和对非语言的环境声的知觉活动也不为
左半球所了解。(图4)。
脑科学的研究表明,两半球的结构有差异性。
例如说,颞平面的左右不对称,左侧颞顶皮质的体
积为右侧的8倍,可能是左侧半球发展言语功能
的基础。外侧沟的左右不对称,其长度左脑为58.2
毫米,右脑为51.8毫米。右利手者左枕叶较宽者
约为右枕叶较宽者的4倍,右额叶较宽者为左额
叶较宽者的8倍。
脑科学的研究还表明,两半球的功能具有不图1 神经系统全貌
46河北师范大学学报(教育科学版) 2001年第1期
言语功能及分析思维活动有关。但是大脑两
半球的机能分工是按互补原则配置的。左半
球在言语的读、写、拼、说、命名以及语法、句
法和语言的时间节奏的理解方面有优势;右
半球则在言语韵律、曲调和情绪特征的理解
和表达上有优势。左半球可能偏重消极情绪
活动,右半球则偏重积极情绪活动。
二、最奥妙的世界——人脑的潜能
复杂的人脑是人的巨大潜能的重要物质
基础,万千变化的心理活动包括最高形态的
创新能力,是以人脑作为主要器官的。人的潜
能就其最高部位来说即是人脑的潜能,人脑
潜能的巨大和多样性形成了一个最奥妙的世
界,吸引着多学科的研究者们进行探讨。怎样
理解人脑潜能是巨大的呢?
(一)人脑的重量在不断增加,结构更趋
复杂
从个体发展过程看,不仅整个身体在发
育,体重在增加,特别是人脑的重量也在不断
增加,结构在不断复杂化,使人在一定阶段可以承受各种学习任务。比较公认的资料告知
的个体脑重变化情况是:新生儿390克,2.5—3岁
900—1011克,7岁1280克,9岁1350克,成人1400
克。一般认为7岁儿童入学较合适,因为7岁时脑重已
接近成年人,其结构复杂程度也有很大发展。
从人群的脑重来说,据英国神经生理学家研究发
现,从19世纪中叶到20世纪中叶,男人大脑平均重量
从1372克增加到1424克,妇女则从1242克增加到
1265克。
应当指出,人的聪明智慧程度的高低不是简单地
看脑重,更重要的是取决于脑组织结构的复杂程度和
用脑的实践情况如何。同是著名作家,屠格涅夫的脑重
2012克,法朗士的脑重却只有1017克。
(二)人脑有自我修复能力与代偿性机能
前面已经指出,大脑由100-140亿个神经细胞组
成,其中70%集中在大脑皮层。神经细胞有150种类
型,特别重要的是星状神经细胞,它与人类的高级心理
活动有关。提供了人脑潜能开发的巨大性和广阔性。据研究,人一生中每小时有1000个神经细胞发生障碍,一年内有876万个神经细胞功能失调。因而有些人担心用脑多神经细胞也损伤多,其实这种顾虑是不必要的。一方面人脑具有相当强的自我修复能力,可以自行排除神经细胞发生的障碍,而不象电脑图4 手术后被分离的脑功能图3 皮质机能定位(脑髓内侧面)图2 皮质机能定位(脑髓外侧面)
杨鑫辉 人脑的结构・潜能・开发47
部分的神经细胞有代替补偿的功能。人脑的这种自我修复能力和代偿性机能,保证了人脑潜能开发的持久性。
(三)人脑能装下巨大的信息量
控制论的创始人维纳说:“信息是我们适应外部世界,而且使这种适应为外部世界所感到的过程中,同外部世界进行交换的内容的名称”。人的各种智能活动,就是对信息的感知、识别、贮存、提取、分析、处理和使用。人脑在储存、处理信息量方面有巨大的容量,人脑的信息储存密度高达每立方厘米10比特(1个信息量的单位叫1比特)。据80年代的资料,电脑超导材料的储存装置不过10比特,人脑的记忆(储存)容量高达1015比特,而当时最先进的电脑容量不过108比特。据推算,人的一生中能储存1千万亿信息单位,这个能力连现代最大型的电子计算机也望尘莫及。一个人脑的网络系统,远比美国、加拿大等北美国家全部电极电话通讯网络还要复杂。
如果这样还不能具体理解人脑有多大潜能的话,那么就用人脑能储存多少书本知识来说明。美国麻省理工学院的科学家认为,如果一个人始终好学不倦,他的脑子一生中储存的各种知识,将相当于美国国会图书馆藏书的50倍。该图书馆藏书量约1千万册,也就是说人脑能装下约5亿本书籍的知识。这是一个多么大的数字啊!中国古代说的“学富五车”就显得是一个小不点了。至于古代科考的《论语》、《孟子》、《书经》、《诗经》、《礼记》和《左传》六部书,据统计总共为407179字,就更是微乎其微了。
(四)人脑“超剩余性”假说
由于神经系统的高度发展,使得高等动物能够做一些必需的生活功能以外的活动,(如狗熊能学会捕鱼和采蜜)这种完成自然条件下生存所必需的功能的能力,被称为大脑的“功能剩余性”。人脑比动物脑复杂得多,其功能也超出很多,人的大脑则具有“超剩余性”。人脑的发达是进化的产物,同劳动和语言、抽象思维的产生以及意识的发展分不开。“‘超剩余性’是一个功能范畴,它不是解剖学范畴。尽管人脑的结构保持不变,可是‘超剩余性’却能够随着知识的积累和内涵更广、概括力更强的概念的产生而增长。……人脑的‘超剩余性’为人类认识世界提供了无穷无尽的可能性。”这种人脑“超剩余性”假说,对于理解和解释人脑潜能的巨大性、广阔性是有帮助的。[2]412[1]
三、最科学的教育——人脑的开发
人脑开发有赖于进行合乎科学的教育,而最科学的教育又在于开发人脑的潜能,两者是相辅相成、互相促进的。我们必须借助于脑科学、生命科学、心理科学、思维科学、教育科学等多学科的协同来开发人脑的潜能,掌握教育规律,提高教育质量,服务四个现代化建设。这种开发人脑潜能的科学教育,应当贯穿于教与学的各个方面,贯穿于人的毕生教育之中。笔者认为,人脑的开发是多向度的,至少包括下面5个方面:合理营养与运动锻炼,健脑益智;多设问勤实践,动脑增智;抓住青少年关键期,早期开发;按照左右脑互补原则,开发全脑;虽有左右脑性别差异,男女并重。兹分别论述如下:
(一)合理营养与运动锻炼,健脑益智
必须有一个正常健全的脑才谈得上脑潜能的开发,因此,人们应当合理营养和加强运动锻炼,以使自己有健康的身体和头脑。有资料表明,在100名院士的血液检查中,发现Greb蛋白(记忆蛋白)、Heta蛋白(脑神经元的酶促蛋白)的含量,比普通人高出2-5倍。Greb蛋白能贮存记忆的信息,含量越高,记忆力越强。某院士的记忆蛋白含量竟高出普通人的7倍。很显然应当注意营养与锻炼来强身健脑,而且健脑与强身是紧密联系在一起的,营养不是偏信某些补脑品而应注意营养的综合平衡,不可有片面性,还必须力戒烟、酒,避免造成对脑的损伤,影响人的智能活动;科学地用脑,讲究用脑的生理心理卫生;建立良好的生活方式,保持良好的心理状态,提高人的智能活动的效能。儿童和青少年正处于长身体的时期,更应注意通过合理营养和运动锻炼来健脑益智。(二)多设问勤实践敢探新,动脑增智
48河北师范大学学报(教育科学版) 2001年第1期
兴奋过程。用脑功能的加强,甚至可能引起脑组织的某些变化。最近资料:“加拿大桑德拉・维持尔森主
[3]持对爱因斯坦大脑全面解剖后发现,他的大脑与数学推理有关的部分比常人大15%。”因此,在教学
中一定要彻底改变灌输式的教学和被动接纳的学习,应当多设问引起思考,通过实践探索创新,多动脑筋增进智慧。创新精神和实践能力的培养应当是素质教育中心的一环。我国著名心理学家潘菽曾经指
[4]出:“能探新才能创新,能创新才能有所发现,有所发明,有所前进。”美国心理学家奥斯本在30年代末
提出的“脑力冲击法”是很有启示的,它的主旨在于激发创造的能动性,其规则是:(1)允许每个成员毫无顾虑地提出任何思想,哪怕是公认不好的思想。(2)鼓励进行最大胆的联想,思想越“疯狂”越好。(3)提出的思想多多益善。(4)把所有这些思想随意地组合起来,并且努力“改善”这些思想。
(三)抓住儿童少年关键期,早期开发
1937年奥地利的劳伦茨发现小鸭、小鹅的“母亲印刻”现象,把出生后第一眼看到的对象当作自己的母亲,这是一种快速而短暂的先天性学习,他把这种印刻发生的时期称为关键期。后来认为人在发展过程中也有一段特殊的时期,其成熟程度最适宜于学习某种行为,称为关键期,又叫敏感期、转变期、最佳期。儿童在关键期接受教育最快、可塑性大、发展速度也快。中国古代教育文献《学记》也早指出:“当其可谓之时”,“时过然后学,则勤苦而难成。”我们在教育与教学工作中,一定要抓住这个关键期,对儿童少年脑的潜能进行早期开发。
正如著名教育家陶行知指出的:“6岁以前是人格陶冶重要的时期”。前苏联教育家马卡连柯认为,对5岁以前做好一切,就是整个教育的90%。美国心理学家布卢姆也认为,假如一个人到17岁所达到的智力水平为100的话,4岁时已获得50%,8岁时已获得80%。还有研究提出,儿童学习口头语言的关键期是2-3岁,开始学习书面语言的关键期是4-5岁。这一切都表明对人脑潜能的开发必须从早抓起,必须抓住关键期。但是也必须指出,早期教育、早期开发也不是愈早愈好,拔苗助长的方法是不可取的。更何况心理发展与教育是毕生的事情。
(四)按照左右脑互补原则,开发全脑
有一个时期,有的论著在谈到开发人脑时片面强调开发右脑,是不妥当的。脑科学和心理学研究表明,大脑两半球在完成各种复杂心理活动时,除有机能上的相对分工外,两半球还相互补充,互相代偿。前面已经指出,大脑两半球机能分工是按互补原则配置的,对右利手者说,右脑主要与知觉、运动及空间定位等能力有关,左脑主要与言语能力及分析性思维活动有关。反映在认知加工方式上的两重性是,左半球的加工是分析的、断时的、理性的和命题的,而右半球则是综合的、同时的、直觉的和同位的。尽管右利手者的左半球主宰所有信号功能,是占支配地位的优势半球,而右半球则完全从属于左半球,也不应单纯提出开发右半脑。我们必须正确地看待优势脑问题,要开发全脑的潜能,要全面开发。
当然优势脑问题在教育和教学工作中还是值得重视的。这里介绍两种判别优势脑的简单方法可供参考。其一是眼球转动判别法。当提问“你喜欢什么歌曲?”和“35乘50等于多少?”有75%的人,他的眼球会一瞬间向左转动或向右转动。可根据眼球运动,判明在某一思维活动中,哪个大脑半球占支配地位。兹列表表解如下:左转动—形象思维(大脑右半球优势)……眼左转右脑优势
右转动—语言符号(大脑左半球优势)……眼右转左脑优势
其二是手指交叉判别法。据兰州军区军医学校一项调查结果:两手手指自然交叉时,左拇指在上者多为右脑型,而右拇指在上者多为左脑型。此方法较简单但无法判别中间型。
杨鑫辉 人脑的结构・潜能・开发49
男女在身体结构、体质、生理等方面存在差异,但性别差异不影响男女智力整体水平的高下,而是各有所长。有研究表明,女孩在言语流利性方面占优势,男孩在空间认识能力方面占优势。女孩大脑左半球神经细胞树状突的成长以及神经髓鞘的形成等比男孩领先,而男孩的大脑右半球的这些发育情况较为领先。到中学阶段,男生大脑两半球的负担比较平衡。因此有人主张通过训练使女孩运用大脑右半球处理空间任务来改进她们的有关功能。Wabor的研究还表明,两半球的性别差异与性成熟的迟早有关,性成熟早的,语言能力就强,性成熟晚的,空间知觉能力比言语能力强。因此在开发人脑潜能中应当男女并重,那种以为男性的潜能比女性大的看法是片面的。古今中外都有许多才能卓越的女性。居里夫人2次获诺贝尔奖金,10次获科学奖金,各国授予她博士、院士、名誉会员等光荣头衔达107个之多。我国汉代的班昭,是著名历史学家,辞赋作家,与其父兄完成中国第一部断代史《汉书》。这些事例说明,女性的潜能同样巨大,我们在开发大脑潜能,进行教育工作时,既要注意左右脑的性别差异,更要重视男女生的潜能开发,做到男女齐飞,让男女少年儿童都能在广阔的天地里发挥聪明才智。
参考文献:
[1] 维纳.维纳著作选[M].上海:上海译文出版社,1978.
[2] 周昌忠.创造心理学[M].北京:中国青年出版社,1986.
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Thestrutureofhumanbrain,itspotentialityanddevelopment
YANGXin-hui
(CollegeofEducationScience,Nanjing,NormalUniversity,Nanjing,Jiangsu,210097,P.R.China)
Abstract:Humanbrainhasprofoundpotentiality,whichmustbehighlydevelopedintheearliestpossibletimeintheimplementationofquality-orientededucation.Thedevelopmentofthecerebrummustbebasedontheprincipleofcomplementationofleftandrightcerebralhemisphere,sothatthestudentsinnovativespiritandpracticalabilitycanbefostered.
Keywords:humanbrain;potentiality;development
〔责任编辑 董晓瑞〕