儿童的大脑发育

大脑的整个发育过程
   妊娠第20天左右,胚胎的大脑原基形成。 2个月时,大脑沟回的轮廓已经很明显。 3个月时,脑细胞发育进入第一个高峰时期。 4~5月时,脑细胞仍处于高峰时期,并偶尔出现记忆痕迹。 6个月时,大脑表面出现沟回,大脑皮层的层次结构也基本定形。脑细胞140亿个,具备了一生的脑细胞数量。 7个月时,大脑中主持知觉和运动的神经已经比较发达,开始具有思维和记忆的能力。 8个月,大脑皮层更为发达,表面的主要沟回已经完全形成。 由此可见,胎儿期脑的发育是十分关键的时期,从胎儿期开始的系统科学的胎教有重要意义。当然,胎儿脑的发育还不够成熟,尤其起重要作用的脑神经梢尚未完全形成,大概要到出生后10岁左右才能全部发育完成。 
    人脑是怎样发育的呢?先说说脑细胞的特点。脑细胞在人体内属于所谓“分裂后细胞”。这种细胞演变的一般规律是:在胚胎和胎儿时期,细胞通过分裂,数目增加占优势,逐渐地细胞裂解减慢,数目增加不多,而代之以细胞大小的增长为主。出生后一定时间,细胞就停止分裂,数目不再增加,只会减少。到成年后,不但数目,连大小也都不再增长了,倒是随着老年的到来,会出现部分的萎缩和死亡。 
     现在资料表明,约在怀孕的第8周,大脑皮层就约略可辨,大部分脑神经细胞都在出生前分裂形成。在第10~18周增加极快,是脑细胞生长的第一个高峰。到第23周时,大脑皮层的六层细胞结构已成型。出生时,脑重350克。生后第一年,脑的发育极快,在出生后第3个月出现大脑发育的第二个高峰,这主要是神经胶质细胞的分裂,1岁末脑重猛增到1000克,7岁时1300克,成年时1350克。至于脑神经细胞停止分裂的时间,多数学者认为在2岁左右。由此可见,对脑的发育来说,生后决定性的时期是在1~2岁,尤其是6个月以内。从智力发育来看,据美国布鲁姆研究测定:如以17岁少年的智力发育水平为100算,那么4岁时已有50%的智力,8岁就有80%的智力,可见童年是大脑和智力发育的迅猛时期。 

儿童大脑发育的特点

(a)0---3岁发育60%,3—6岁发育20%,6—8岁发育10%,8岁后10%,到13岁时大脑发育基本完成。在这个时期孩子具有天才般的吸收能力。 

(b)大脑发育初期,孩子理解力很弱,但吸收力很强,而且是整体式的吸收,会将所看到的、听到的不加选择的全部吸收。经典教育正是把握住这个特点,通过经典的语言、文字、美术、音乐,使孩子得到最优质的信息刺激。 (

(c)3岁之前听尽世界有名的音乐,听1—2遍,就会深入骨髓,深入心灵深处;3岁之前看尽世界名画、有名的风景、有名的建筑,只要看过三遍,终生不忘,深入心灵深处。 

(d)孩子越小,吸收力越好,孩子会象海绵一样全盘吸收,堆积在生命深处,慢慢发酵,就好象种子种下去一样,将来慢慢生根发芽、开花结果,这个孩子的一生就会比别人快乐。 

(e)在孩子大脑发育的敏感期(0—13岁),孩子既然具有很好的吸收能力,不播下好种子就播下坏种子。

智商由大脑发育时间和过程决定

 无论在东方或西方,都有“头大聪明”的说法。但美国科学家的一项研究表明,智商高低的决定因素是大脑发育的时间和过程,而非脑容积的大小。这一研究结果发表在新一期英国《自然》杂志上。
  大脑皮层在儿童时期会逐渐变厚,达到一个顶峰后,在青少年时期又逐渐变薄。此前的研究表明,大脑前额皮层的厚度与智力的诸多方面都关系重大。美国国家精神健康研究所的科学家对307名志愿者进行了跟踪调查,在他们6至20岁之间时,每隔两年对他们的大脑进行一次扫描,并根据智商测试将这些志愿者分为一般智商、高智商和智商超群3组。
  科学家发现,智商超群的孩子11岁之前大脑前额皮层迅速增厚,11岁之后,大脑前额皮层逐渐变薄。智商一般的孩子大脑皮层发育也符合这个规律,但其大脑皮层增厚的速度远没有那么明显。而这三组孩子的智商与其父母的工作和受教育水平关系密切。科学家因此断定,智商高低与先天遗传和后天培养都是分不开的。
  至于大脑皮层增厚和变薄的形式为何与智商有直接关系,目前还不得而知。科学家认为,要解释这一问题,还需要对皮层分子的发育和变化进行研究。

儿童用脑卫生

小学生的大脑工作能力在一节课、一天、一周、一学期甚至一年中是不断变化的。北京师范大学教育学院副教授钱志亮、北京师范大学实验小学语文高级教师李静在十多年观察研究的基础上总结出其变化的一般特点,并依此提出了学校合理安排教育教学的对策——
学校是向学生系统传授知识和施行正规教育的场所,学校的教育教学工作必须根据儿童身心发育、发展的特点,遵循一定的教育教学规律。研究儿童在一节课、一天、一周、一学期乃至一年中大脑工作能力的变化情况,对充分挖掘学生的学习潜力、科学地实施教育教学、提高教学效率等很有指导意义。
1学习过程中大脑工作能力的一般变化规律
大脑的工作能力包括大脑工作的速度和大脑工作的准确性以及持续工作的能力三个重要方面。儿童在学习过程中大脑的工作能力并不是永远均衡发挥作用的,而是在不同的阶段表现出一些变化,并遵循着一定的规律。
一节课中的变化
如果将一节课按40分钟计算,学生在刚刚开始的2-5分钟属于准备进入课堂教学阶段。因为课前刚刚活动,虽然此时人已经进入了课堂,但是大脑的兴奋点仍然滞留在课前活动,或者说大脑的兴奋点由课前活动向课堂教学内容转移尚需要一个过渡过程,这也就是教育心理学里常说的始动调节。约从5-10分钟始,课前活动的兴奋灶被抑制,课堂教学内容成为大脑兴奋的中心,到第20分钟左右时,该兴奋中心具有最良好的应激功能,大脑工作能力达到最强的阶段,此时条件反射最容易形成,教学效果最好。此后,大脑开始疲劳,学习效率开始降低,约在下课前2-5分钟,由于即将到来的课间休息活动会在大脑里诱发一个前驱性的兴奋,这种兴奋会使儿童在大脑工作能力疲劳之余有所提高,即教育心理学里常说的终末激发现象。
一天中的变化
学生到校后从早读开始其大脑工作能力就逐渐提升,约第一节课后达到最高峰,以后逐渐下降,在第四节课时一般效率最低,上午临近放学前有一个反弹。午间休息后,下午上课有所回升,然后又逐渐下降,同样,下午在临近放学前也有一个反弹。
一周中的变化
一般星期一的学习能力处于启动阶段,经过两天的休整和娱乐,人体生物钟面临重新调整。学生星期一返校时通常仍在回味前两天的事情,人们通常所说的“星期一综合症”也就是指星期一时孩子不太愿意上学或者是即使到了学校其学习效率也不太高。星期二开始孩子的大脑工作能力提高,高峰维持到星期三、星期四,然后开始逐渐下降,到星期五,因为一周的劳累和盼望周末,大脑工作能力开始下降,下午跌至最低峰,即国外常说的“tgif”(thanks god it's friday—感谢上帝今天是星期五)现象——周末综合症,有的学生可能出现终末激发。
一学期中的变化
每学期刚开学的前几个星期是学生由假期生活向学习生活转变的适应段,适应快的只需2-3个星期,慢的需要5-6个星期,以后逐渐提升,到期中考试前夕为高峰,以后逐渐下降。由于期末考试的压力,到期末2-5周时一般会出现终末激发现象。
学年中的变化
每学年9月份开学,多数学生刚刚开始适应学校生活,随着放国庆长假,节日后开学孩子从“假日综合症”调整到学习状态中来大概需要1-3周的时间;多数学生受冷空气南下尤其是冬季传染病的影响,一般在11月初至12月中会生一次病,待调整差不多后(一般2-3周)迎圣诞和新年的活动与兴奋接踵而至,之后措手不及地开始期末复习,所以许多孩子下学期学习成绩呈现不稳定甚至倒退状态。
每学年3-4月份,学生刚刚适应学校生活,大地回春、地气上升,儿童通常情绪烦躁、坐不住,男孩子的纪律问题尤其突出、女孩子心不在焉的现象普遍存在。“五一”长假的“假日综合症”刚过,“六一”的兴奋至少影响1-2个星期,幸好期末复习还有一个月左右的时间“补偿”。
当然,儿童大脑工作能力的变化规律并不是一成不变的,有时受其他一些因素的影响,也会出现异常。
2影响大脑工作能力的几个常见的因素
影响儿童大脑工作能力的因素较多,根据多年日常教学的观察,发现包括以下几个方面:
个体的身体条件
身体虚弱的儿童大脑工作能力在时间的持久性方面明显低于身体强壮的儿童;大脑发育状况越是健康的儿童,大脑的工作能力越强;年龄越小,兴奋和抑制所需启动的时间越长,因而大脑工作能力的速度较缓慢、时间持续较短;有多动症等行为障碍的儿童由于其有意注意的时间较短,大脑工作能力的效率较低;凡是中枢神经发育、运动系统功能、体形发育、行为抑制等未达到“入学成熟水平”的,其大脑的工作能力相对都较低,随着时间的推移,个别能力强的儿童能逐渐适应这种跨年龄的学习,多数儿童学习成绩会因此而明显落后。
学习和生活条件
学习和生活条件也同大脑的工作能力有密切的关系。如学习负担过重、睡眠不足、饥饿、休息时间与方式、教学内容和方法、课程表的编排、学习地点的照明、气候、噪音、课桌椅高矮、学习用品等,以及家庭学习气氛、家长对学习的期望、态度等,都会对儿童大脑工作能力产生一定的影响。
个体的心理状态
个体的心理状态尤其是个体情绪的变化对儿童大脑工作能力的发挥影响很大,如过度兴奋、缺乏信心、消极抑郁、对学校环境印象的好坏、同伴的情绪影响、他人对自己的评价、老师的表扬与批评、师生关系的融洽、对考试的态度、对学习成绩关心的程度、家里是否有固定学习地点等。
大脑神经功能协调情况
个体大脑优势半球是否建立、左右脑的分工是否明确、是左利还是右利、神经功能是否协调、是否过分依赖某半球等对大脑工作能力影响极大。
3用脑卫生对学校教育教学的具体要求
了解儿童大脑工作能力变化的规律和影响儿童大脑工作能力正常发挥的因素是一个教师利用儿童卫生用脑知识搞好教学工作的前提,也是学校安排教育教学工作的基本出发点。
儿童用脑卫生要求学校的教育教学工作做到以下几点:
根据大脑工作规律安排教学
学期内,学期刚开始和学期快结束时的教学内容应相对安排得轻松一些,学期开始时给学生以一段适应的时间,学期快结束时使学生有机会放松放松,以应付期末考试。长假期间布置一定的作业,保持一定的学习压力,保证儿童对学习有所牵挂,以缓解“假期综合症”。
一个星期内,星期一的课程不宜安排过重,上午的升旗、班会、讲评等“收疯”活动会使孩子迅速紧张起来,尽快地回到学校生活中来,但周一下午放学时可以布置本周中次量的作业,让其通过紧张的星期一晚上尽快进入到学习状态之中去。周二至周四安排更多的文化课,但作业应相对较少。星期三最好能组织一些课外兴趣小组活动,让学生紧张的大脑放松放松。星期四最好再穿插一些体育活动,以调节大脑的工作方式。星期五最好适当减轻学生的学习负担,但下午必须布置星期六和星期日的本周最大量作业,让儿童在周末有充分的时间休息和参加其他活动的同时对学习有所牵挂,避免星期一上课时很难进入学习状态。
学日内,将难学难懂的认知类课程和主科(如语文、数学、外语等)安排在上午第一、二、三节课或下午第一节课;将容易接受的课程和副科(如劳动、自然、社会、思品、政治、音乐、体育、科技、美工等)安排在上、下午的末节课。第二节课课后安排课间操及加餐,第三节课课后安排眼保健操(注意手指卫生)等,而没有必要在早晨学生到校早读后安排早操。根据儿童大脑皮层机能活动镶嵌式的特点,学校不宜安排孩子连续上两节同一科目的课程,以免引起超限抑制,降低课堂教学效率。实践证明,在文化课程之间插入音乐、体育、美术等使个体左右脑交替活动的课程,有助于提高文化课的学习效果。
一节课内,将一节课的前2-5分钟用于组织课堂、复习上次已学内容,将教学内容的重点和难点安排在第10-20分钟,将第20-35分钟交给学生巩固练习、教师个别辅导与巡视,最后几分钟用来总结、复习及布置作业。一般情形下,小学低年级学生集中注意力的时间是15分钟左右,中年级学生在20分钟左右,高年级学生在25分钟左右。如果儿童持续注意的时间过长,大脑皮层兴奋灶就会减弱并产生抑制,使大脑功能下降:记忆力衰退、思维停滞,出现学生视而不见、听而不闻或“小和尚念经,有口无心”地呆坐在课桌前或坐不住的局面(“假参与”),严重的甚至出现头晕、头痛等不良症状,有损儿童健康,影响儿童智力发展。
保持儿童良好的学习情趣
保持儿童良好的学习情趣,包括激发学生的学习兴趣、保证儿童良好的在校情绪。俗话说“兴趣是孩子学习的发动机”,学生只有对学习感兴趣,才有可能在大脑皮层的有关区域产生优势兴奋中心。激发小学生学习兴趣除了因势利导、启发之外,最有效的方法就是让学生经常体验到通过努力后的成功和喜悦。
保证学生良好的在校情绪即要求保持学生最佳的心理状态。学校要注意校园环境的建设,使学生对学校有一个良好的印象,爱校甚至于留恋学校;学校还要着手建立良好的师生关系,树立尊师爱生的新风尚;教师要尽量多地用表扬代替批评,即便不得已批评时,也要注意方式、方法以及语气、语调,建立学生对自己良好的正确评价,树立良好的自信心;引导学生正确对待考试以及考试成绩,胜不骄、败不馁,用一颗平常心对待一切。
从小建立良好的学习习惯
儿童年龄越小,机体的可塑性就越大,也就越容易建立比较稳固的、有着一定程序的暂时神经联系即动力定型。根据这一规律,儿童从一入学开始就必须加强学习生活习惯的培养,儿童一旦形成了不好的学习习惯,许多学习困难就会随之而来,而要改变一些不良的学习习惯即重新建立起新的动力定型,将给大脑神经细胞增加巨大的工作负担,反之,良好的学习习惯将享用终生。
坚持开展户外活动
户外活动能促进血液循环,提高大脑对机体的控制能力及大脑反应的灵敏性。有研究表明,如果将一天6小时的学校时间拿出1小时用于户外活动或其他文体活动,学生的学习效果会比6小时全用于文化学习更好,即教育界通常所说的6-1>6。
要有足够的休息时间
有人说学生比教师更累是不无道理的,教师讲完课以后就可以回办公室去休息了,可是学生却要马上应付下一位教师,如此车轮战一般忙碌一整天,再加上要完成教师留的家庭作业,无论是脑力还是体力都十分疲惫,因此休息和睡眠对小学生来说就显得尤其重要。心理学家的研究表明,儿童在慢波睡眠阶段的生长速度是觉醒时的3倍,休息和睡眠可以消除疲劳、恢复体力和智力,如果儿童休息和睡眠不好,不仅严重影响其身体发育,而且也妨碍其智力的发展。所以儿童在校期间一定要有足够的睡眠,而且最好在中午时能有一定时间的午休(据笔者多年观察,一般中午回家吃饭并且午休了的学生,下午上课时的精神状态明显比在校吃小饭桌而不休息的学生好得多)。一般认为,12岁以下的儿童每天正常睡眠的时间应不少于10小时,否则就很难保证孩子白天有充沛的精力进行学习。
要有充足的营养
营养条件是儿童得以正常学习的保证。有研究指出,一个不吃早饭的学生,在学校第二节课结束时,就已经耗尽隔夜晚餐贮存在肝部的糖元,表现得无精打采、注意力无法集中、疲劳等。虽然随着我国人民生活水平的日益提高,保障儿童温饱已不成问题,但是由于受一些家长不懂得早餐的重要性不能保证孩子早餐的质和量、有些儿童有偏食挑食的不良习惯、饮食营养不均衡等因素的影响,学生的营养状况仍不容乐观。据研究,在上午第二、三节课之间加餐一次热量较高的食品如馒头、面包、豆浆、牛奶等,学生在校期间的精神状态以及生长发育等状况都有明显的改观。为此,教师要教育家长关注自己孩子早餐的数量和质量、取消禁止学生课间吃零食的规定、实行课间加餐制度、将小饭桌的食谱提前交给家长,以让家长在晚餐时补充学生在校期间所缺乏的营养。
切实将学校的教育教学工作纳入符合儿童用脑卫生特点的正确轨道,是学校遵循教育科学规律的客观要求,是师德规范的体现,是提高教学质量和教学效率的保证,也是实施素质教育的前提。对此,无论是学校领导还是每一位任课教师都必须有足够的认识。