教育神经科学对课堂教学的启示是什么，好吗？
科学研究与实践的结合有助于我们发现研究问题，产生有用的知识。以医学为例，外科医生、护士等临床医学工作者与教学医院等实践部门的生物研究人员合作，将研究工作与临床疾病、健康问题相结合，在干预、治疗等当代医学领域的研究和实践取得了很大进展。研究和实践的结合在许多领域已经正规化了(辛顿&；菲舍尔，2008年).在气象学领域，科学与实践相结合，分析气候，预测天气(例如美国国家大气研究中心，/)。仿佛一瞬间，生物与教育相结合的活动在世界很多地方如雨后春笋般出现！
来自世界各地的研究团队对合作表现出了浓厚的兴趣。2004年，“国际心智、大脑与教育(IMBES)”成立，2007年创办官方学术期刊《心智、大脑与教育》。历史上拥有40多位诺贝尔奖得主的罗马梵蒂冈科学院也在积极推动这一新领域的发展。2003年，梵蒂冈科学院在庆祝成立400周年之际，邀请了哈佛大学负责“心智、大脑与教育”专业项目的库尔特·菲舍尔教授、阿根廷的安东尼奥·巴特罗等国际学者举办了一场关于心智、大脑与教育的研讨会。会议还出版了一个相册“受教育的大脑:神经教育学的诞生”。国际性的大型研究项目、脑科学研究者和教育工作者的会议、专业书籍以及各种新兴活动，让这个全新的研究领域充满了活力。目前，世界上有许多专业培训计划，例如，达特茅斯大学(Coch，Michlovitz，Ansari，& Baird，2009)，南加州大学(Immordino-Yang，2007)，得克萨斯大学阿灵顿分校(Schwartz & amp；Gerlach，2011)、剑桥大学(Goswami，2006)、中国华东师范大学(2010)、哈佛大学(hint on & amp；Fischer，2008)等国际知名高校率先推出“心智、大脑与教育”专业培养计划。这些专业培训项目的培训师、研究人员和教育工作者将生物学和教育学联系起来。此外，法国巴黎和日本东京也在规划进一步的行动计划。
将实践、研究和政策联系起来的努力已经成为脑科学、遗传学和教育等学术期刊的热点问题。然而，必须指出的是，由于脑科学的应用可以增加产品的销售，一些牟利者打着脑科学的旗号向学校教育工作者和家长推销所谓的“基于大脑”的商业产品是不负责任的(McCabe &: Castel，2008)。这种情况不仅令人遗憾，而且导致脑科学和遗传机制相关的神经神话盛行(Fischer，Immordino-Yang，& ampWaber，2007；戈斯瓦米，2006年；辛顿，宫本，和。德拉切萨，2008年；卡齐尔& amp巴累-布拉戈耶夫，2006年).目前大部分关于大脑和身体的知识往往是错误的(OECD，2007b)，市面上出版的很多关于“脑本教育”的书籍都是基于不正确的神经节律。有些所谓的“脑本教育”是建立在学生有脑的基础上的。他们提供的所谓脑功能“知识”是不科学的，他们并没有以真正的脑功能科学知识为依据。例如，人们不使用半个大脑(左脑或右脑)，而是同时使用左脑和右脑。同样，男孩和女孩的大脑也没有巨大的性别差异。脑本教育产生的“神经神话”与生物科学中对DNA的研究和脑科学的研究进展形成鲜明对比(戈德哈伯，2012)。研究表明，过去关于遗传如何塑造身体和大脑的观点存在根本性错误。目前，科学家们刚刚开始破解DNA和RNA如何塑造身体和大脑的奥秘。科学家对人类遗传的认识又回到了小学一年级的水平。
由于教育神经科学与心灵、大脑与教育中的这种情况，教育神经科学的训练必须使受训者形成批判性思维，质疑基于大脑的教育命题是否科学。教育者和研究者应该问的第一个问题是:“证据表明了什么？”简而言之，研究人员和教育工作者必须合作，将生物学和认知科学的知识应用于教育，为教育奠定科学基础。只有建立起研究者与教育者之间的这种合作，才能充分利用神经影像技术和工具来分析学习，从而打开学习的黑匣子，明确教与学是如何发挥作用的(hint on & amp；菲舍尔，2008；罗德里格斯，2012).
二，认知模式与教育改进的可能性
在语言和交流的过程中，人们经常使用模型来理解和分析周围发生的事情。这些模型构成了我们思维和感知模式的基础。几十年来，人类学家和认知科学家分析了我们如何使用这些模型(本尼迪克特，1934；李维斯，1966).最近，认知科学的研究解释了这些模型如何影响人类的思维，以及如何形成大脑和学习的神经神话。最直接的分析来自于Lakoff和Johnson(1980)的一个框架，这个框架解释了人们如何利用无意识范畴的模型来理解自己和他人，包括20世纪形成的所有大脑模型(Vidal，2007)。
(一)大脑网络与知识转移
目前，人类的心智模型将大脑视为学习和意识的核心，维达尔称之为大脑晶格的塑造。大脑是自我和人格的核心。从最极端的角度来说，一个人相当于自己的大脑。就像小说里描述的，一个人就像水桶里的大脑，一个人最核心的部分似乎就是他/她的大脑。按照这种观点，人体、人际关系乃至人类文化只是脑格的核心背景。我们所有人都被包含在这个模型中，仿佛学习只发生在大脑中，忽略了身体对学习的影响，以及个体所处的环境对他/她是谁、做什么的影响。在这个模型中，学习包括在大脑中储存知识的过程。知识储存在大脑里，等着我们去使用。大脑就像一个类似图书馆或计算机内存的存储空间。一幅漫画或许可以更清楚地解释这种模式:我早上醒来下载今天需要的所有信息，然后根据我的工作要求处理这些信息。我们每个人只是完成工作的信息处理器吗？
我们再来思考一下学校的教与学活动。这种神话或模式与人类文化中流行的模式相结合，即知识是信息的传递(Lakoff & amp；约翰逊，1980；雷迪，1979).人的学习是获得一个对象，比如一个观念、一个概念、一个思想或者一个事实，然后拥有它，控制它。如果你想把这个对象教给另一个人，你可以简单地传递，就像通过导管传递一样:他们通过这种方式把信息灌输给某人，然后这个人就拥有了这些信息。人们也可以把知识放在其他地方，比如书本、网站或者其他。
人们经常用灌输这个比喻来谈论学习和教学活动，因为在这些常见的例子中，人们经常不自觉地使用这个比喻，有时是为了幽默。乔恩和霍华德互相讲故事。"劳拉把这个想法告诉了赫尔曼，但他搞混了。""劳拉在网上找到了解释。""班尼特剽窃了梅根的假设。"“我告诉你答案了，你为什么不明白？你是傻逼吗？”人可以操纵概念、观点和想法，也可以在头脑中操作。“赫基莫无法摆脱这种想法，他沉迷于此。”“你在想什么？”
根据这种知识转移模式，教师通过与学生分享知识对象来进行教学，然后学生拥有这些对象。至少学生要有这些知识对象。如果一个学生不能熟练地使用这些工具，人们会认为他愚蠢或懒惰。有时人们也会把这归咎于老师，因为老师不能有效地传递信息。广义地说，人们把知识看作是学生必须接受和使用的信息。当然，很多老师和学生也意识到，教和学并不是按照这种模式进行的，但人类语言和文化中灌输的隐喻很难摆脱。
(B)知识是通过活动构建的。
学习真的那么简单吗？如果是这样的话，要掌握一项技能或主题，你只需要了解一些事实，比如在明尼苏达州哪里可以找到好的土地，种植某种作物的时间，种子应该埋多深，是否需要下雨或灌溉等等。能把这些事实放在一起的农民能学会如何在明尼苏达州种植作物吗？但是学习不是这样的！种好地远比知道一些事实复杂。农民首先要用知识在几个月内协调和整合一系列活动:规划、播种、种植和收获，同时继续学习如何改善生长条件、预防虫害等等。
认知科学的研究有力地表明，知识是以活动为基础的(皮亚杰，1952)。为了在我们生活的这个世界上做得更好，我们必须根据这个世界的要求来塑造我们的行为。脑科学告诉我们，为了学会在明尼苏达州种植作物，我们实际上必须改变我们大脑(和身体)的生理结构和功能:改变神经元和突触，改变我们大脑的激活模式，所有这些都有利于明尼苏达州的农业工作(Hubel & amp；威塞尔，1970；歌手，1995)。仅仅触摸信息和事件而不作用于这些物体，无法塑造我们的大脑和身体，也无法为耕作或环境中的任何其他活动做准备。
学校学习也是从活动开始的。如果学习只是简单的获取一些知识，那么学生不需要接受那么多年的教育就可以成为21世纪的劳动者。熟练阅读的能力需要多年的学习，同样，解释战争的原因，写一个花的故事或者分析一个球从塔上掉下来的落地动作也是如此。知识的代际传递需要每一代人重建，不是简单的给予或传递(维果茨基，1978)。在这个知识和技术日新月异的历史时期，仅仅记住事实是远远不够的！
令人高兴的是，认知科学研究人员和脑科学研究人员已经研究了一个多世纪，分析人类如何创造和使用知识。学生要想有效学习，就必须通过自己的主动活动来塑造大脑(Baldwin，1894；巴特利特，1932；皮亚杰，1952；歌手，1995)。灌输隐喻可以描述学习的特点，但如果是运用知识而不仅仅是复述信息片段，认知科学研究者和神经科学研究者都证明了灌输隐喻需要被积极的建构模型所取代。人类通过使用知识来实现目标，从而创造知识。皮亚杰(1952)学习的基本模式是用头脑掌握概念，并从心理和生理上操纵概念。他最喜欢的例子之一是数学。数学中的基本运算包括用加、减、乘、除产生数的方法对物体进行组合和分类。我们人类用隐喻作为模型来解释我们的思维和活动，从而创造了思维的工具。
第三，搭建桥梁，创造学习路径
有力证明模型和隐喻在儿童发展中起强大作用的一个例子是儿童直观建立数轴模型的方式。凯斯和格里芬(1990，格里芬& amp案例，1997)首先说明了这一点。他们通过教孩子使用数轴来帮助孩子理解数字，这是一种非常有效的教育干预措施，数轴模型为算术奠定了基础。明确教会儿童使用数轴，可以促进儿童有效地将数字类比到一系列数字任务中，并产生有效的迁移。这种干预非常有效，它解释了数量问题中50%的变化。
图0.1数轴概念结构
在凯斯和格里芬的工作基础上，苏珊·凯里和她的同事的研究揭示了儿童一次使用一个数字来建立心理数字轴的过程(凯里，2009；Dehaene，1997；LeCorre等人，2006年).他们先用1表示一个实数，然后用更大的数(2，3，4)表示“很多”。孩子需要几个月才能学好，才能开始用2来表示实数。然后用3和4代表“多”。然后，他们把数轴上的数字3作为一个实数。当孩子学习3或4时，他们将规则一般化，建立一个心理数轴模型，在数轴的一端加一个数，向前移动1。这个例子很好地说明了儿童如何利用活动来建立思维模型。在加工过程中，儿童实际上构建了一个数轴的心智模型。
第四，创建教育研究基金会
教育研究应该是日常教育活动的一部分，是用来指导教育政策和实践的常规组成部分。心灵、大脑和教育运动的目标是通过联系人类发展、生物学、认知科学和教育，为教育研究奠定坚实的基础，科学地提高学习和教学的质量。我们有很好的工具来创造这个基础，但是草根组织和传统积累非常薄弱。约翰·杜威(1896)很久以前就呼吁教育研究和发展，以明确学习和教学的基础，但迄今为止，只有芝麻街(1974)和几个研究团队响应了这一呼吁。
许多其他行业广泛开展了实践研究，以巩固他们的做法，如农业，化学，气象，甚至化妆品。改善教育研究的基础需要创建一个更加稳定的教育研究基层组织。这种研究必须是扎实的、有用的、有科学证据支持的。它还必须与教学和教育环境中的学习相联系，包括学校、运动场、电视和互联网...我们提出以下三点建议，以创建一个有用的、有意义的教育研究基金会。
创建研究型学校
在这些建议的背后是一个简单的事实:我们必须创建一个机构来支持教师和研究人员之间的有益合作，并促进研究的双方提出对学习和教学有用的问题。幸运的是，我们有一个可供参考的模式:教学医院。在这些医院中，研究人员和从业人员参与设计和修改有用的程序和治疗方案，产生有效的方法将研究和实践联系起来，并培训医学研究人员和从业人员。同样，在农业领域，研究人员和农民共同努力，通过田间试验改进农产品和设备，并尝试不同的种植方法。然而，教育缺乏这样的基层组织来为学习和教学创造科学的基础，尽管在教育中已经进行了以下探索:教师有目的地设计干预工具来促进学生的学习和教学。但是我们现在应该做的是直接测试这些干预措施的效果，看看哪些是有效的，哪些是无效的。
实验研究首先创造一个条件或干预，然后评估其结果。在医学上，干预可以是一种治疗措施，如药物、手术、疫苗或治疗方案，然后检测功能或健康状况。在学校里，老师努力教学(一种干预)，然后通过直接测试或观察学生随后的活动来评估学生的理解或技能水平。
虽然这是每个人的美好愿望，但在医学和教育中，对研究与实践之间联系的评价方式存在很大差异。在世界范围内，每一所高质量的医学院都与至少一所教学医院建立了密切的关系，这是研究和实践相结合的地方。但在教育领域，世界上几乎没有研究型学校，即专门从事学与教的研究型学校，其目的是为教育实践提供科学依据。
教育需要教学医院这样的机构，也就是我们所说的研究型学校。通过研究学派，我们可以在教育实践者和研究者之间建立对话，为教育实践建立研究问题和方法(Hinton and Fischer，2008)。研究型学校应该是真正的学校(包括公立学校和私立学校)，应该和大学(通常是教育学院)结盟。在研究型学校中，教师和研究人员应该合作进行实践研究，培养未来的研究人员和实践者。就像教学医院一样，研究型学校必须关注实际问题以及在教育机构(包括中小学、幼儿园和高等教育机构)中哪些可行哪些不可行。
《心灵、大脑与教育》杂志发表了许多教育工作者的文章，他们强调在学校做研究时应该注意的实际问题(例如，Coch，Michlovitz，Ansari，& Baird，2009；德拉基耶萨，克里斯托弗和。辛顿，2009；库里洛夫，里歇特，斯托特，和。拉维奇，2009；库里洛夫，安德鲁斯& amp拉维奇，2011).研究型学校基于杜威的观点(1896)。他建议教育者在一个世纪前建立实验学校。那时，他打算把它们作为教育研究中心来经营。杜威(1900)在芝加哥大学建立了一所实验学校，目的是检验基于认知科学和心理学的教育实践，检验它们在实地实践中是如何运作的。
可惜现在几乎没有真正的实验学校。今天，大多数被称为“实验学校”的学校并不做研究，而是为大学教师的子女服务。所以杜威定义的问题依然存在:虽然芝麻街这个优秀的例子证明了教育研究是相当有效的，但是全世界都忽略了科学的教育研究。现在是时候建立一个真正的研究型学校，为教育政策和实践提供研究基础。
(二)建立学习和发展数据库
为教育研究奠定基础的另一个关键方法是建立一个关于学习和发展的大型数据库。有一个很好的例子可以说明这个数据库的重要作用。死亡分析报告系统是美国交通事故和安全数据库(Hemenway，2001)。本数据库创建于1966，收集交通事故系统数据，尤其是死亡率。该系统为高速公路工程分析和汽车设计提供了有效的数据。这个数据库的建立在一定程度上大大降低了近50年来的交通事故和伤亡率。
在美国教育方面，公共服务机构和联邦政府已经开始建立数据库，包括国家教育进步评估(http://nces.ed.gov/NationsReportCard/)和国际儿童语料库，主要关注语言发展(MacWhinney，1996)。美国儿童健康与人类发展研究所的儿童健康研究网络(1994，2006)，这些数据库都是根据《不让一个孩子掉队法案》建立的。然而，这些数据库并不关注课堂上的学习和教学方法，也不关注其他学习环境。理想的数据库应该是真实环境下的学习教学数据库，类似于芝麻街为儿童电视学习所做的开创性工作。只进标准化考试是不够的，因为不代表学校的正常学习。我们需要关注学校里真正的学习，包括对课堂实践的评价。我们需要超越意识形态和一般评价或观点，实现真正的循证实践和政策。
(3)培养教育工程师
此外，我们需要培养一种新型的教育工作者，他们负责在实践和研究之间建立有益的联系。他们将在短时间内把教育变成以研究为基础的职业，这是哈佛大学心智、大脑与教育课程和国际心智、大脑与教育学会的中心目标。这些教育工作者可以将神经科学、认知科学和课堂学习结合起来，创建教育活动，以改善多元化教育背景下的学习，包括学习软件或儿童电视的设计。在经典科学中，这种转化和联系起着非常重要的作用，比如化学、生物、物理的研究成果，在处理实际问题时也非常有效。这种知识可以用来建造桥梁，生产新的肥皂，或者防止水道中的物种入侵。在物理学中，这样的专业人员被称为工程师。政府和商业部门都需要工程师将科学知识转化为实践。
这样的专家将在教育中发挥重要作用，我们可以称他们为神经教育学家或教育工程师(Gardner，2008)。研究学校可以为这些专家提供培训。目前，在许多机构中，专业人员已经在实践和研究之间建立了联系。芝麻街采用实践性评价，包括形成性评价，来决定其教育计划(Lesser，1974)。许多非营利组织和公司专门雇用具有这种教育实践技能的人。例如，美国特殊技术应用中心(www.cast.org)使用教育软件来促进各种轨道学习的发展(Rose & amp；迈耶，2002年).
教育神经科学有很大的潜力，但我们不应该只停留在希望和潜力上，还应该创建机构，创造连接实践和研究的有用知识。我们必须培养能够在新世界中做研究的学生，这将心灵和脑科学的研究与教育政策和实践直接联系起来，为教育奠定科学基础。
在各国政府和国际组织的积极支持下，心脑教育一体化研究和教育神经科学这一新兴学科在世界范围内蓬勃发展。迄今为止，已经诞生了40多个专业研究机构、专业学术组织和专业人才培养机构(周家贤，2013)。心、脑、教育的跨学科融合，对中国实现从人才大国到人才强国的国策具有重要的借鉴意义。鉴于此，我们根据我国教育神经科学的发展和教育政策与实践的需要，精心挑选了该领域最权威、最重要的书籍，推荐给读者。该系列所选书籍有的是国际重要组织的前沿研究成果，有的是国际教育神经科学研究专家根据其长期科研成果撰写的，有的是系统全面地概述了该领域的研究成果。这些书在不同领域都有重要的开拓意义。我们相信，该系列丛书将对我国心脑教育一体化研究和教育神经科学这一新兴学科的发展起到重要的推动作用。本翻译丛书的主编周家贤老师，接受过系统的教育神经科学培训，具有教育学、认知神经科学、心理学的跨学科知识。发表论文60余篇，撰写、翻译、合作出版教育神经科学书籍20余部，主编4部丛书。这样的知识背景非常适合这个系列书籍的翻译。我们期待该系列丛书能够让中国致力于教育神经科学的研究者、教育政策制定者和教育实践者更好地把握国际教育神经科学的发展趋势和热点问题，为中国教育神经科学的发展做出积极贡献。
值此系列丛书出版之际，衷心感谢中国教育部社会科学司、中国教育部留学基金委、中国博士后科学基金会、上海市教育委员会、上海市人力资源和社会保障局、北京市教育委员会对新兴学科的大力支持。感谢院士、沈晓明副市长、校长、于立中校长、任友群副校长、唐院士、院士、钟启泉教授、李奇微教授、周永迪教授、桑彪教授、杜祖义教授、黄宏教授、金兴明教授为我国教育神经科学的发展所做出的努力。感谢为我们推荐这些优秀书籍的国际教育神经科学领域的专家，他们是法国科学院、美国科学院、美国工程与艺术学院、梵蒂冈科学院院士斯塔尼斯拉斯·德阿纳教授，哈佛大学库尔特·费舍尔教授，阿根廷教育学院、梵蒂冈科学院院士安东尼娅·巴特罗教授，日本工程院院士、中国工程院外籍院士小泉英明教授。衷心感谢华东师范大学出版社教育心理学分馆彭社长对本套翻译系列的大力支持，感谢编辑对每一个译本的认真阅读。感谢所有参与翻译工作的老师和研究生。他们认真负责，反复推敲每一个字，尽力再现原作者思想的精髓。我们期待中国有更多的研究者和实践者投身于教育神经科学领域，为实现人才强国的中国梦而共同努力。