智商高就一定創(chuàng)新能力強(qiáng)嗎？大腦中錯(cuò)誤的概念是否能得到修正？答案可能與你想得不同。來看腦科學(xué)專家的“神經(jīng)教育學(xué)”專業(yè)解讀。

又到了開學(xué)的日子，各種校外培訓(xùn)機(jī)構(gòu)也紛紛來到學(xué)校門口做宣傳，不知你有沒有發(fā)現(xiàn)，“開發(fā)右腦教育”“讓大腦突破使用率的10%”等說法常常出現(xiàn)在各類培訓(xùn)班的宣傳廣告中。

對(duì)于孩子在理科課程及科技方面的培養(yǎng)，真的與腦分區(qū)有關(guān)？是否激發(fā)了大腦中“負(fù)責(zé)”創(chuàng)新的部分，孩子就能成為小科學(xué)家？

其實(shí)，創(chuàng)新能力是怎樣發(fā)展的，影響創(chuàng)新能力的因素等等，不僅是腦科學(xué)研究的課題，更是各位家長想要了解的問題。東南大學(xué)生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院學(xué)習(xí)科學(xué)研究中心博士楊元魁8月17日在2018中國青少年科技輔導(dǎo)員協(xié)會(huì)年會(huì)分論壇做了相關(guān)演講。

（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

是什么決定了創(chuàng)新能力？

人的創(chuàng)新能力應(yīng)該由什么決定呢？創(chuàng)新是否跟智商、刻苦程度、大腦的開發(fā)程度有關(guān)？

人們以前認(rèn)為，智商比較高的人在將來可能創(chuàng)新的能力也會(huì)比較強(qiáng)，但大量的研究和實(shí)踐告訴我們，創(chuàng)新能力和IQ之間沒有必然的聯(lián)系。這個(gè)結(jié)論主要基于美國一個(gè)長期的跟蹤研究而得出，研究發(fā)現(xiàn)，具有重大創(chuàng)新能力的人IQ平均值為120左右，即中等偏上水平。而且，創(chuàng)新能力和聰慧程度與腦的大小也沒有必然聯(lián)系。

實(shí)際上，人的大腦中并沒有所謂的“創(chuàng)新中樞”，人的創(chuàng)新能力取決于全腦網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同工作能力。善于創(chuàng)新的人，其全腦網(wǎng)絡(luò)更加優(yōu)化，連接更為廣泛，腦的整體工作效率比別人更加高效，在解決同樣的問題時(shí)所需要的時(shí)間更短、消耗的能量更小。所以，人腦沒有特定的腦區(qū)“負(fù)責(zé)”創(chuàng)新。

人腦可以分為六個(gè)功能網(wǎng)絡(luò)，跟創(chuàng)新相關(guān)的主要是執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)、默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)和凸顯網(wǎng)絡(luò)，默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)創(chuàng)新思維的產(chǎn)生，執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)創(chuàng)新思維的評(píng)估。研究表明，創(chuàng)新的認(rèn)知過程需要默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)和執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)的共同協(xié)作，而凸顯網(wǎng)絡(luò)在這其中起著非常重要的雙向調(diào)節(jié)作用。

正常理解來說，人在做一件事情，比如做數(shù)學(xué)題時(shí)，大量腦區(qū)會(huì)被激活，但是默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)非常特別，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)在認(rèn)知發(fā)生或思考時(shí)，反而會(huì)主動(dòng)“去激活”。

此外，大腦的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)還與“心智游移”這種很有意思的心理現(xiàn)象有關(guān)，也就是我們常說的“走神”或“開小差”。

當(dāng)老師的人會(huì)有這種體會(huì)，有的學(xué)生看似在走神，但是叫他回答問題的時(shí)候他卻能對(duì)答如流，這其實(shí)是創(chuàng)新能力非常重要的基礎(chǔ)。研究表明，這些人的腦網(wǎng)絡(luò)更為高效，可以同時(shí)應(yīng)對(duì)幾件事情。

（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

決策能力是創(chuàng)新力的核心

其實(shí)，每一個(gè)孩子都是天生的科學(xué)家，每個(gè)新生兒在剛出生的時(shí)候，其自身就已經(jīng)具備了科學(xué)方面的樸素理論，并具備很強(qiáng)的科學(xué)學(xué)習(xí)的能力和基礎(chǔ)，只是他們自己并沒有意識(shí)到。

仔細(xì)想想，孩子在剛出生的時(shí)候，我們都形容他們就像“一張白紙”。但他們在短短一年的時(shí)間里就能學(xué)會(huì)說話，一歲半的時(shí)候就可以開始跟家長頂嘴并隨之進(jìn)入人生的第一個(gè)叛逆期，可見人的大腦具備非常強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力。

現(xiàn)如今，我們認(rèn)為教育學(xué)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入神經(jīng)教育學(xué)階段，這是繼傳統(tǒng)教育之后的新的教育階段，我們可以通過腦電、腦磁、磁共振等一系列方法“看到”人的大腦究竟發(fā)生了什么。

這幾年，關(guān)于小學(xué)數(shù)學(xué)的腦科學(xué)研究非常多，其中一個(gè)就是人人熟知的乘法口訣表，背誦口訣表究竟應(yīng)該是正著背誦好還是倒著背誦最好呢？這本身就是一個(gè)非常有意思的課題，不同的教學(xué)方法對(duì)大腦功能的影響是截然不同的。

我們從腦科學(xué)的角度把人的智能發(fā)展分成了許多種，但這些能力之間并沒有嚴(yán)格的第一層次第二層次的界限，只是有一些能力發(fā)展得更早，有一些發(fā)展得稍晚；有一些發(fā)展得比較快，有一些發(fā)展得比較慢。最重要的能力是在個(gè)性化的、不同背景下的、針對(duì)不同目標(biāo)的決策和創(chuàng)新能力。

我們認(rèn)為，人和人之間最大的差異在于決策能力的不同，因?yàn)槿说臎Q策網(wǎng)絡(luò)是不一樣的，要發(fā)展出比較好的決策和創(chuàng)新的能力需要很多能力的結(jié)合，這不是一蹴而就的。

創(chuàng)新的核心過程是決策，并且創(chuàng)新可以在不同層次上發(fā)生。

就創(chuàng)新的類型來說，一種是日常創(chuàng)新，這是每一個(gè)人都具備的能力；另一種是杰出創(chuàng)新，這是極少數(shù)人才具有的能力。

決策可以分成兩大系統(tǒng)，一類是依靠感知來形成判斷，即直覺；另一類是推理決策系統(tǒng)。比如AlphaGo，圍棋所有的變化比全宇宙當(dāng)中原子的數(shù)量級(jí)還要高，所以往往又被譽(yù)為“人類智慧的最后一個(gè)堡壘”。

在大量數(shù)據(jù)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上借鑒了人類的直覺神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)， AlphaGo下出了很多人類歷史上從來沒有下出過的棋，這就是決策過程在創(chuàng)新上的體現(xiàn)。

▲決策能力是創(chuàng)新力的核心（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

腦科學(xué)謠言誤導(dǎo)科技教育

從我們的研究角度看，科技教育的目的，一是培養(yǎng)知情的決策者，使學(xué)生具有進(jìn)行正確決策的知識(shí)基礎(chǔ)和相應(yīng)的能力；二是培養(yǎng)具有重大創(chuàng)新能力的科技人才。

近些年來，我國對(duì)于腦科學(xué)發(fā)展的重視程度越來越高，許多科技教育機(jī)構(gòu)也打著“腦科學(xué)教育”的旗號(hào)來招攬生源。比如“我們只使用了人腦的10%”這句話，許多老師們還會(huì)以此為理由鼓勵(lì)學(xué)生好好學(xué)習(xí)。

但其實(shí)，這句話是錯(cuò)的，每個(gè)人都在百分之百地使用大腦， 10%的說法純屬誤讀。

在許多校外教育機(jī)構(gòu)中經(jīng)常把學(xué)生分為“左腦型”和“右腦型”，他們認(rèn)為“左腦發(fā)達(dá)”的學(xué)生數(shù)學(xué)和邏輯能力比較強(qiáng)，右腦發(fā)達(dá)的學(xué)生空間能力、藝術(shù)能力、想象力或創(chuàng)造性比較強(qiáng)。其實(shí)，這也是一個(gè)錯(cuò)誤概念，人的大腦都是全腦協(xié)同工作的。

各位老師千萬不要再用這樣的題目去訓(xùn)練自己的學(xué)生，這些都是偽科學(xué)，這同時(shí)也證明，在腦科學(xué)領(lǐng)域需要科普的內(nèi)容還有很多。

（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

錯(cuò)誤的“前概念”將會(huì)伴隨終生

從人類的兒童期到成人期，存在著一般的發(fā)展規(guī)律，這一模式內(nèi)包含了很多影響創(chuàng)新的個(gè)體因素。如果在初始教育階段給孩子灌輸了錯(cuò)誤的“前概念”，那么日后再糾正他之前的錯(cuò)誤認(rèn)知幾乎是不可能的事情。

影響創(chuàng)新的個(gè)體因素包括認(rèn)知因素和非認(rèn)知因素。認(rèn)知因素是與大腦的執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)密切相關(guān)的，主要與執(zhí)行功能有關(guān)，這是一組自上而下的，有意識(shí)的、有目的的心理過程，其根本作用是對(duì)思想、行為進(jìn)行自我監(jiān)測和控制，以產(chǎn)生協(xié)調(diào)有序、具有目標(biāo)性的行為。而非認(rèn)知因素包括情緒、人格特質(zhì)、動(dòng)機(jī)、態(tài)度和自我效能，與腦的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)和凸顯網(wǎng)絡(luò)密切相關(guān)。積極情緒和開放性人格特質(zhì)有利于促進(jìn)創(chuàng)新思維的產(chǎn)生，而神經(jīng)質(zhì)人格對(duì)科學(xué)創(chuàng)造力有正向預(yù)測作用。

而基于“前概念”的研究發(fā)現(xiàn)，“前概念”對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)非常重要，如果“前概念”建立錯(cuò)誤，也就是“錯(cuò)誤概念”會(huì)導(dǎo)致后面的學(xué)習(xí)出現(xiàn)一系列問題。

有關(guān)記憶的分子生物學(xué)研究表明，當(dāng)人形成長期記憶時(shí)，神經(jīng)元連接處的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化。因此，孩子已經(jīng)建立的錯(cuò)誤“前概念”在腦中很難抹去，只能通過后天不斷的學(xué)習(xí)去抑制，但需要他快速反應(yīng)（如考試）時(shí)往往依然是錯(cuò)的，這是因?yàn)殄e(cuò)誤“前概念”在腦里形成了穩(wěn)定的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

研究表明，基于探究和基于證據(jù)的科學(xué)教育有助于較好地抑制錯(cuò)誤概念。

因此，我們應(yīng)當(dāng)從小開展基于大概念和探究的科技教育，并且，還應(yīng)該高度重視科技教師的培養(yǎng)。這不僅是為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，更是為了讓他們擁有正確的“前概念”，從而擁有做出正確決策的能力。