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令人震驚的德國教育:真的假的啊?

airiti
・2014/06/16 ・2715字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 500 ・六年級

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文/葉菀婷

近日,一位朋友轉貼了一篇文章〈令人震驚的德國教育:就是要讓孩子輸在起跑線上!〉,劈頭就問我,「真的假的啊?」

讀了該篇文章,通篇內容大致為德國禁止學前專業教育,透過國家介入,不希望太早開發小朋友的腦力,要讓孩子擁有創造力。這篇文章分成兩個部分,前半段為該作者轉貼網友的文章,後半段為作者將有疑慮的部分提出,並尋求合理的解釋與答覆。閱畢後,朋友心急如焚,好像隔天孩子就要出生一樣,急忙問我,「到底要不要從小多多刺激小朋友的大腦啊?」

在回答朋友的問題前,我們先來瞭解一下大腦。

大腦發展

大腦有由神經元(neurons)組成的灰質(gray matter),主導思考與計算,也有由髓鞘(myeline sheath)包附神經軸突(axon)組成的白質(white matter),扮演著分享神經元訊號的工作。如果把大腦想成一個跨城市的公司企業,灰質就是此企業的執行長。假設,台北的總公司下令分公司派各地業務回來報告年度計畫,這時就要麻煩大腦的秘書──白質幫忙訂票。白質的神經軸突就是連結兩地的公路,神經軸突越複雜,就代表連結的公路越多,而髓鞘則決定交通的速度。

如果分公司位於台東,秘書能選擇的路線(神經軸突)就只有國道五號加蘇花公路和省道,而選擇的方式隨著效率(髓鞘)分成三種方式:搭船、客運、開車、火車與搭飛機;但如果分公司位於高雄,秘書的路線選擇有國道一號、三號、省道,且多了高鐵這個選項(但其他方式還是比台東到台北方便多了!)。聰明的秘書還有另一項更棒的建議,如果髓鞘(傳遞速度)發育夠完善、功能夠健全的話,只要把簡報附夾到電子信箱,位於台北的總公司就能在下一秒鐘收到年度計畫表了!由上例可知,灰質是掌管認知(cognition)和處理(processing)等高功能的工作,白質負責選擇大腦如何學習(how to learn)與發揮其功能( function)。

孩子剛出生的時候,腦內大概有一千億個腦神經元,而神經元會長出長長的手(樹狀突;dendrite)去接收神經突觸送來的訊息。如同新興企業的老闆,一開始要拓展市場,也不清楚公司定位,想做的事情太多了,所以雇了非常多的業務員,由業務員(突觸;synapse)上呈公司年度報表,而總公司派會計人員(樹狀突)接收報表。一年一年過去,高雄的業績達標了,台東卻一直做不起來,所以老闆一聲令下,開除一些台東的業務。這就是大腦在五~十歲時開始做的事情,又稱「突觸修剪」(synaptic pruning)。老闆現在記取經驗、瞭解自己長處了,就開始努力耕耘高雄這塊的業績,加速更多的功能發展,而漸漸放棄台東這塊,這就是「用進廢退」(use and disuse)。

幼兒教育

現在回到幼兒教育,腦內的連結在出生至三歲期間,呈快速又爆炸式的發展,這時候小朋友的學習能力非常快,如果不好好運用「關鍵發展期」,可能會造成一輩子的遺憾。

著名視覺認知神經學者Hubel與Wiesel,遮住剛出生小貓的一眼,過了關鍵期(critical period)後,被遮蓋住的那隻眼居然完全看不到,但另一隻眼睛的視力變得非常好。電生理活動(electrophysiological activity)偵測結果顯示,遮蔽的那隻眼睛,相對的腦區僅有少許的神經活動;反之,負責另一隻眼睛的神經元卻十分活躍。

真的假的啊?──小編快答

一、「到底要不要從小多多刺激小朋友的大腦啊?」
當然要啊!不然你家小孩可能會變成Hubel與Wiesel實驗的小貓喔!

二、「如果小時候先給小朋友學習一種才藝,之後小孩不學了,也會造成小貓這種情形嗎?」
當然不會啊!如同上述的例子,業務員雖然被裁了(突觸修剪),是為了確立更準確的方向,但台東的分公司可沒被拆掉!若老闆哪天發現了商機,還是可以雇新的業務員。小貓的例子,是因為開始就剝奪了牠的能力,譬如說,老闆一開始就想在太平洋的海裡開分公司,那裡沒有島、沒有人,要怎麼開呢?

三、「突觸修剪完畢後,小朋友的學習能力是不是就沒了?」
當然不會啊!不然怎麼會有人說「活到老,學到老」呢?只能說學習能力會比較慢一點,就如同開發新分公司一樣,需要耗費比較多的心思。所以從小就要提供多方刺激(開多一點的分公司),以後如果長大孩子有興趣時,再重拾,也會容易多喔!

四、「所以,這篇報導誤導大家了嗎?」
當然不可以這麼說啊!這篇報導,關於腦知識的確有點不妥。譬如,「大腦開發」一詞常見於坊間,自從小編唸了認知神經科學所後,就常常被身邊的朋友問說,「人是不是只用10%的腦,要如何才能全腦開發啊?」

當然不是啊!每天你的腦都奮力地工作呢!你居然說它只花了10%的力氣,也太不人道了吧!拿上述例子比擬,沒有分公司開在彰化,怎麼可以要求彰化的報表呢?但如果你開始建立彰化分公司的話,神經軸突與髓鞘也會過來幫忙的。名鋼琴家烏蘭也是瑞典斯德哥爾摩腦研究中心的副教授,利用腦造影儀器發現,職業鋼琴家的白質與髓鞘在控制手指運動、聽覺皮質與創作相關的腦區比非鋼琴家的連結還要密集(Nature Neuroscience)。這兩個例子說明了,只要你肯學習,大腦隨時是你最好的助手,所以請不要再誣陷它了。

另一方面,如果以「腦內連結在出生至三歲期間,呈快速又爆炸式的發展」到「五~十歲突觸修剪期」的角度來看,的確在學齡前是最適合學習語言、音樂等才藝的。但是,為什麼德國會禁止呢?

當然沒有禁止啊!德國鼓勵小朋友在玩樂中學習,如果父母能用玩樂的方式教導小朋友,效果反而會更好,更能促進孩子的社交、表達與認知發展能力!引述文章表示,德國反對將小朋友送去才藝班,接受專業的才藝訓練。這個理由很簡單,輕鬆的環境下,能培養出長久的興趣,突觸的連結也會更茂密、髓鞘的發展也會更完善。美國伊利諾大學香檳分校的神經生物學家葛里諾(William T. Greenough)等學者的幼年大鼠實驗證實,在較豐富的互動環境下,連結大腦兩半球的軸突有較多的髓鞘纖維(Neuron Glia Biol.Brain Res.;  ILAR Journal);反之,壓力下的教育,很容易讓孩子產生反感,因此大腦網路連結反而變慢了,且沒了動機,自然學不好囉!

五、「真的假的啊?」
當然是……啦!

小編僅能以認知神經的角度切入,探討大腦發展與幼兒教育的關連性,希望讀者看完本文後,對學齡前教育有更進一步的瞭解。至於引述文章〈令人震驚的德國教育:就是要讓孩子輸在起跑線上!〉之內容因涉及德國教育與法令議題,由於小編既不是德國人、沒有留學過德國、更不會說德語,所以囉!實在無法替大家解答捏!有興趣研究德國教育的讀者,不妨問問身邊德籍好友或上德國官方聯邦教育網站找尋真相吧!

 

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・2022/11/01 ・2113字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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真的能「感同身受」嗎?我感受到了你的感受——《我是誰》
啟示
・2022/11/11 ・2543字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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感同身受真的存在嗎?

有些人在看到卡爾.梅(Karl May)的小說拍成的電影裡溫尼圖(Winnetou)死去的那一刻掉下淚來;有些人為電影《油炸綠番茄》裡蘿絲(Roth)的死而哭;還有一些人在看到小說《哈利波特》裡鄧不利多(Dumbledore)教授被殺時流淚。

我們在看悲傷的電影或書的時候會哭,是因為我們設身處地去想像故事裡那些英雄們的感覺,彷彿他們的痛苦就是我們自己切身的痛苦一般;我們跟著笑,我們也為影片中的怪物和心理變態情節感到害怕,就好像他們威脅到了我們一樣。

我們在電影或書的時候會跟著劇情有情緒起伏,是因為我們設身處地去想像故事裡那些英雄們的感覺。圖/pixabay

這些是每個人都有過的經驗,但它們是如何產生的呢?為什麼我們能夠了解他人的感覺?為什麼我們會在電影院裡起雞皮疙瘩,雖然在那裡一點也不危險?為什麼他人的感覺會感染到我身上呢?

答案很簡單:我們能夠感同身受,是因為他人(在現實世界或電影裡)的感覺喚起了我們心中相同的感覺;而這很可能不僅存在於人類。

根據德瓦爾在麥迪森研究中心的觀察,母獼猴法恩的姊姊顯然也感覺到法恩的痛苦和恐懼。然而,即使能與他人「感同身受」或「心有戚戚焉」是如此理所當然,對科學界來說,直到近幾年,這仍是個完全無解的謎。令人驚訝的是,第一位提出具有科學說服力的學者,在其所屬的專業領域之外仍然鮮為人知。

腦部研究的佼佼者:賈科莫.里佐拉蒂

賈科莫.里佐拉蒂(Giacomo Rizzolatti)經常被人們和愛因斯坦相提並論:蓬亂的白髮、嘴上同樣蓄著的白鬍子,以及臉上狡黠的微笑。不過他們的相似處不僅止於外表。

賈科莫.里佐拉蒂。圖/Wikipedia

對許多腦部學者來說,這位活潑開朗的義大利人是學界裡的佼佼者;他將腦部研究推向一個新的層次。不過,他的研究領域並不是最熱門的。里佐拉蒂探究控制行為的神經細胞,即所謂的行為神經元,已經超過 20 年了。

這個比較無趣的領域,因為啟動行為的「運動皮質」始終被視為比較遲鈍的腦區。大部分的學者都想:如果我們能夠研究像語言、智力或感覺等複雜的領域,又何必對簡單的肢體動作感興趣呢?

看來似乎是如此。不過,情況在 1992 年有所轉變,而且這個轉變令大家都跌破眼鏡。里佐拉蒂工作的所在地帕瑪(Parma)是歐洲最古老的大學,位於城市邊緣的醫學院卻是個非常前衛的雪白色建築樓群。

1990 年代初期,里佐拉蒂身邊的腦部學者從事一項很不尋常的研究。他們知道,特定的行為具有「傳染」的效果,發笑、打哈欠、甚至談話者的身體姿勢,都能立刻引起對方的模仿。在某些猿猴也出現相同的現象,某些種類甚至以喜歡模仿聞名。

不過研究人員偏偏決定以一種一般來說不會模仿同伴的豬尾獼猴作為研究對象。里佐拉蒂和幾位較年輕的同事伽列賽(Gallese)、佛格西(Fogassi)和迪派勒吉諾(di Pellegrino),將電極接到一隻豬尾獼猴的腦部,然後把一粒核桃放在地上,並觀察當猴子快速伸手抓取核桃時某個行為神經元如何反應。

研究者將電極接到一隻豬尾獼猴的腦部,然後把一粒核桃放在地上,並觀察當猴子快速伸手抓取核桃時某個行為神經元如何反應。圖/Wikipedia

鏡像神經元的發現

至此一切都算正常,不過,這時驚人的情況發生了:研究人員把同一隻猴子放到一片玻璃後方,這次牠抓不到核桃了,只能眼睜睜看著里佐拉蒂的助手伸手抓取核桃。這時猴子的腦部發生了什麼現象呢? 當牠注視別人拿牠的核桃時,相同的神經元產生反應,就像牠之前自己伸手去抓核桃一樣,雖然牠的手並沒有移動,牠的精神卻想像了這個動作。

科學家們無法相信自己所看到的:無論猴子是親手完成某個動作,亦或只是精神想像了訓練師所做的動作,其神經細胞都做了完全一樣的工作。

在此之前,從未有人觀察腦部如何模擬現實裡沒有發生的動作,而李奧那多.佛格西(Leonardo Fogassi)則是第一人。不過成功應該是屬於整個團隊的。里佐拉蒂發明一個新的概念,他把這個在被動想像時卻如真實行為般於腦部引發相同反應的神經細胞稱為「鏡像神經元」,一個新的神奇術語就此誕生了。

「親身經歷」和「感同身受」的差別

首先是義大利,接著是全世界大學和研究中心的腦部學者,都立刻投入鏡像神經元的研究行列。如果人的腦部對於我們的「親身經歷」和只是「認真觀察並感同身受」的反應沒有差別的話,那麼這不正是了解我們社會行為的關鍵嗎?

至少鏡像神經元是其中一個重要部分。它位於額葉的前額葉皮質,一個稱為「腦島」的區域。然而這個腦島卻不同於「社會中心」,也就是到目前為止所說的「腹側區」。

大腦額葉和頂葉的位置,從左側看。額下葉是藍色區域的下部,頂葉上葉是黃色區域的上部。圖/Wikipedia

其中的差別也很清楚,因為鏡像神經元雖然和無意識的「移情作用」有關,卻和更大範圍的計畫、決定或意願無關。到目前為止,我們還不很清楚這些腦區如何交互作用。

里佐拉蒂於 6 年前以圖像程序說明,人類的鏡像神經元顯然也位於負責語言的兩個腦區之一(布羅卡區)附近,這使得學界特別振奮。

荷蘭格羅寧根(Groningen)大學的腦部學者不久前在「聽到聲響」和「鏡像神經元發出信號」之間發現了有趣的關聯。當人聽到開飲料罐氣泡冒出的聲音時,腦中的反應就跟他自己開飲料罐完全一樣;也就是說,單憑聲音就足以讓人經歷到整個情況。

——本文摘自《我是誰:對自我意識與「生而為人」的哲學思考》,2022 年 10 月,啟示出版,未經同意請勿轉載。

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覺得自己忘東忘西,怕是大腦老化?其實只是記憶超載,導致資訊編寫失敗——《顛峰心智》
大塊文化_96
・2022/10/31 ・2810字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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我婆婆最近打電話給我,說她有點害怕自己的記憶出了毛病。隨著年紀增長,她愈來愈常因為難以專注而感到沮喪。她認為這可能代表她哪裡出了問題,所以很緊張。我問她最近發生了什麼事。

她開始描述前一天去購物的經過。她開車去超市途中才發現自己忘了拿購物清單,於是在腦中回想要買的東西。到了超市她停好車,下車,記住車位,然後進超市購物,買完後再把購物車推到車子邊。但是她把東西搬進行李廂時,她發現車身有一道刮痕,不由得生起自己的氣。什麼時候刮到的?她竟然沒發現!

她想著那道刮痕,先去還手推車,然後坐上車,這才發現這輛車是手排車,而她的車是自排車。

她上錯車了。

應該很多人都有遇過,在賣場裡忘記自己車子停哪的情況。 圖/envato.elements

後來,她在同一排車位過去兩格找到了自己的車(一模一樣的車款和顏色,只是沒有刮痕),困窘地把東西移上車。她說完之後,我們都笑了——她竟然從頭到尾弄錯了車子!

我跟她說,我不認為她的記憶出了問題,或者這跟大腦老化有關。

大腦確實跟其他器官一樣會老化,部分大腦會變薄,密度變低,包括海馬迴和形成清楚記憶所需的其他內側顳葉結構。老化確實會讓記憶出問題。但是在這個事件裡,她的白板只是超載罷了。停車時,她一面在複習忘了帶的購物清單,以為自己記住了車子的位置,其實她的白板塞了太多東西,已經沒有多餘的空間。

很多我們以為跟記憶和老化有關的問題,其實是別的原因造成的。問題不在於你「記憶變差」,而是「你不夠專注,導致記憶編寫失敗」。

這個故事告訴我們一件事:記住車子停哪裡不是你想長期記住的事。

忘東忘西不一定是因為大腦老化,也可能是大腦判定那則訊息不需要被記住。 圖/envato.elements

事實上,這正好是你希望自己能夠忘記的一個例子。想像你可以記住每次停車的位置,於是每次從雜貨店出來,都得過濾一遍所有的停車位。記憶力跟專注力一樣,必須具有過濾功能,挑選哪些相關、哪些不相關,哪些該凸顯、哪些該捨棄。

我舉這個例子,只是要說明工作記憶塞得太滿,可能有礙資訊以有效的方式存入長期記憶。

再者,要是工作記憶超載,你需要用到長期記憶裡的內容時,就不一定能提取成功。美國近代史上最致命的一次「誤擊」,就是這個原因。

壓力過大也可能導致大腦提取失敗,想不起來

二○○二年,阿富汗戰爭戰火正熾,一名美國軍人利用全球衛星定位系統(GPS),將重達兩千磅的炸彈導向預定目標:反叛軍的前哨基地。這個系統的運作方式是,先在營地將空襲目標的座標輸入 GPS 手持系統,之後炸彈就會落在確切的位置上。然而,發動空襲之前,他發現 GPS 快沒電了,於是他先換了電池才送出發射座標——結果飛彈落在他自己部隊的位置。

這是怎麼回事?

GPS 系統一旦更換電池,系統重新啟動的預設畫面會顯示自身位置的座標。負責操作該系統的士兵本來就知道這點,也受過多次訓練。換過電池後,你必須重新輸入發射座標。這項資訊儲存在他的長期記憶裡,他複習過很多次。但不知什麼原因,這個資訊沒有在他需要時「載入」他的白板。

他看著錯誤的座標並將它送出,當天很多人因此喪命。問題就出在,這名士兵的長期記憶和工作記憶之間連結失敗。我只能大致猜測,但原因可能簡單到令人心痛:工作記憶若是因為壓力導致的大腦神遊而超載,那麼資訊可能無法在你最需要的時候浮現腦海。

在壓力下,可能導致大腦神遊而超載,資訊可能無法在你最需要的時候浮現。 圖/envato.elements

這個例子很極端,但任何人在編寫和提取記憶的過程中,都可能有類似的失敗經驗。編寫和提取記憶的過程包含許多步驟,每一個都需要用到專注力以及工作記憶。

如何創造記憶

記住一件事有三個關鍵步驟。

第一是複誦(rehearsal),描繪你要記住的內容,例如新同事自我介紹時報上的名字、職業訓練時得知的重要資訊、美好經驗的種種細節。在學校裡,用字卡背單字就是一種複誦。回味開心時刻的點點滴滴(兒女婚禮上的敬酒、蛋糕的味道),也是複誦。即使是不自覺回想起痛苦或尷尬的時刻,(很不幸地)也會變成一種複誦。

描繪你要記住內容,就如同複誦,可以幫助記憶。 圖/GIPHY

第二是精緻化(elaboration)。類似於複誦,這需要將新經驗或新知識跟既有的記憶或知識連起來。若你原本就擁有一定的知識基礎,能夠儲存的記憶會更深刻。

舉例來說,想像一隻章魚。現在我告訴你:章魚有三個心臟。如果你不是本來就知道,你讀到這裡會把這項新知跟腦中既有的章魚形象綁在一起。下次你在水族館或電視節目上看到章魚,你或許會突然想起這件事,對旁人說:「你知道章魚有三個心臟嗎?」

最後是固化(consolidation)。執行了以上兩種功能,記憶就會固化,直到最後被儲存起來。大腦重播資訊時,就是在鋪設新的神經路徑並複習路徑,鞏固新的連結。

基本上,資訊是這樣從工作記憶變成了長期記憶:大腦的結構產生改變,鞏固特定的神經表現(neural representation),而這需要非強制的自發性想法才能辦到。所以我們認為讓大腦休息和睡眠都很重要,因為那都是記憶固化的機會。

適當休息與睡眠,也可以幫助固化記憶。 圖/GIPHY

這也是我們的大腦會神遊的部分原因。大腦之所以四處遊蕩,跟大腦重播經驗時引起的神經活動有關。重播愈多次,雜訊就會消失,留下清晰的訊號,形成大腦的記憶痕跡。

假如你的專注力時常被占據,大腦完全沒有空閒讓自發性想法浮現,你可能正在破壞工作記憶和長期記憶之間的連結。重要的固化過程也無法正常運作。

——本文摘自《顛峰心智:每天練習 12 分鐘,毫不費力,攀上專注力高峰》,2022 年 10 月,大塊文化出版,未經同意請勿轉載。

大塊文化_96
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由郝明義先生創辦於1996年,旗下擁有大辣出版、網路與書、image3 等品牌。出版領域除了涵括文學(fiction)與非文學(non-fiction)多重領域,尤其在圖像語言的領域長期耕耘不同類別出版品,不但出版幾米、蔡志忠、鄭問、李瑾倫、小莊、張妙如、徐玫怡等作品豐富的作品,得到讀者熱切的回應,更把這些作家的出版品推廣到國際市場,以及銷售影視版權、周邊產品的能力與經驗。