脑科学证实：怎样的课堂互动，有利于学生终身发展？

课堂中，师生、生生之间的互动方式与互动质量会对学习效果产生重要影响。学习基础素养项目组提出建立以学习为中心的课堂，认为以学习为中心的课堂是心理安全、广泛联系的课堂，除了师生之间的纵向联系，还要建立生生之间广泛丰富的横向联系，营造合作性解决问题的课堂氛围。

然而，在传统课堂中，师生之间的纵向联系相对较多，生生之间的横向联系相对较少，合作性解决问题的氛围还比较薄弱。我们认为，这可能是因为老师们还没有充分认识到课堂中人际联系的意义和价值。

本文尝试从脑科学视角来解读课堂中的人际联系，以期提高教师对课堂互动的认识水平和实践能力。

01、为什么要创设互动合作的课堂环境？

1.合作是人类的天性

在课堂学习中为什么要强调合作呢？合作对于人类学习有什么意义呢？
迈克尔·托马塞洛（Michael Tomasello）在《我们为什么要合作》一书中就人类合作究竟是先天的还是后天的进行了充分论证，认为有五个理由让我们相信帮助他人是人类天生的行为：

第一个理由是这个行为出现得相当早——14-18个月；第二个理由是帮助行为对鼓励免疫和奖励具有破坏作用；第三个理由是具有深层进化根源，黑猩猩也有同样的行为；第四个理由是跨文化的稳定性；第五个理由是具有先天基础——共情能力。

这些理由让我们相信儿童的早期帮助行为，并不是受文化或父母的社会化实践影响而产生的，而是面对他人困扰时的一种自然同情倾向的表达。换句话说，合作助人对于人类发展有着重要的进化意义。
在课堂中提倡合作学习，符合人类发展的天性。

2.时刻寻求人际联系的大脑默认网络

以往，人们比较感兴趣的是，在人们进行认知和身体活动（记忆、阅读、运动）时激活了大脑的哪些脑区。这些研究为我们解释了大脑的分工与合作机制。

但是，当我们不在任务状态时，大脑的哪些区域更加活跃呢？

这是一个非同寻常的问题，1997年，华盛顿大学的戈登·舒尔曼（Gordon Schulman）和他的同事在《认知神经科学杂志》（Journal of Cognitive Neuroscience）上发表文章，试图回答以上问题。

他们发现，当人们处于无所事事的状态时，有一系列脑区确实比人们在执行某个具体任务时更加活跃。他们把这个网络命名为“任务感应钝化网络”（task induced deactivation network），因为在面对多种不同任务时，它的反应就是不作出反应。

后来这个网络又被称为“默认网络”（default network），或“默认模式网络”（default mode network），它指向这样一个事实：当我们在执行一个具体的任务时，默认网络就会安静下来，但是只要我们一停止手头上的任何工作，它马上就会“接管”我们的大脑。

巧合的是，研究表明，我们进行社会认知时激活的大脑网络与默认网络几乎重叠。

加利福尼亚大学洛杉矶分校社会认知神经科学实验室主任马修·利伯曼（Matthew D.Liebeman）教授认为，“我们之所以对社交圈感兴趣，是因为我们的大脑天生就会在我们空闲的时候打开这个默认网络”。换句话说，大脑的生理结构就体现了人类的社交天性，默认网络支持我们去与人建立联系。

对新生儿的研究表明，几乎从出生那一刻起，婴儿大脑的默认网络就处于活跃状态。所以，从本质上说，我们的大脑天生就适合思考社交圈以及我们身处的社会环境。

大脑不断地回到默认网络（恢复到社会认知模式），是为了帮助我们成为极其复杂的社交圈的专家。

3.人际联系满足了大脑的社会性需求

人的社会性是人的本质属性之一。大脑是社会化的大脑。人的成长本质上也是一个社会化的过程，也是人的社会性需求得到满足的过程。

学生的社会性需求包括人际交往的需求、展示自我的需求、归属与爱的需求、获得他人尊重的需求、自主选择的需求等多个方面。学生在课堂中的学习，不仅是知识学习的过程，更是在人际互动中实现社会性发展，满足社会性需求的过程。

研究表明，学生之间讨论与合作的作用还没有得到充分发挥。当正确使用的时候，协作学习就特别适合脑，交谈、分享和讨论对脑都很关键。教育的目标之一是帮助儿童发展亲社会性的交往活动，以不断提高他们的社会技能发展。

02、人际互动时大脑里发生了什么？

1、“社会脑”：从假说到社会神经科学的证实

在人际交往中，人类是否具有解读他人心理状态的能力？我们能否预测对方接下来要做什么并做好适应性行为呢？人类这些社会交往能力对于个体生存和种系繁衍都是非常重要的。

1990年, 布拉泽斯（Brothers）提出了灵长类大脑中存在一些被进化所保留下来负责社会认知的特殊区域。她称这些区域为“社会脑” (The social brain)。

社会脑假说认为, 人类大脑承担着适应环境的重大责任, 尤其是在社会交往中负责对自我和他人的心理状态进行归因。布拉泽斯根据灵长类研究的证据认为，社会脑主要由杏仁核、眶额叶和颞叶皮质三个脑区构成。

随着社会认知神经科学与进化认知神经科学的兴起, 尤其是大量新兴的脑成像技术，如扩散张量成像(DTI)、近红外光谱(NIRS)等被开发出来, 使得我们对于社会脑的认识逐渐深入，“社会脑” 假说得到了大量脑功能成像及脑损伤研究的证实。

对社会脑组成部分的认识，从最初的杏仁核、眶额叶和颞叶皮质, 到后上颞沟及与之毗邻的颞顶联结、内侧前额叶皮质及与之毗连的旁扣带回皮质, 再到整个镜像区域，不断得到扩展。

这些发现将原本零碎分散的机能区域联系起来, 有利于我们更好地理解其相互之间的作用。

2、驱动人类社交的三大动力

马修·利伯曼教授在《社交天性》中提出了人类社交的三大驱动力：连接、心智解读与协调。

1.连接
马修·利伯曼教授认为，我们的生理构建让我们渴望获得社会连接，因为它与我们最基本的生存需求联系在一起。我们对连接的需求就像一块基石，其他东西都建立在这个基石之上。

关于“连接”，有两个方面值得特别关注，首先，人类对社交的需求甚至大于对食物和温暖的需求，不甚理想的社交关系给人们带来的痛苦与真实的身体疼痛无异。

大脑中物理疼痛与社会疼痛共享同一个神经基础。身体传来的疼痛感会驱使我们，让我们的手远离火炉；社会排斥给我们带来的痛苦会激励我们去与他人重新建立连接。

其次，相互合作本身就能激活大脑的奖赏系统，无论是否期望得到回报，帮助他人都会让我们体验到真正的快乐。也就是说，人们不仅可以直接从合作中获益，而且合作本身就是目的。社会奖赏和金钱奖赏都激活了腹侧纹状体（这是大脑奖赏系统的关键组成部分）的某些部分，而且激活的程度也差不多。

2.心智解读
人类的大脑中有一个专门负责心智解读（mindreading）的神经网络。心智解读让我们有能力理解他人的思想和行为，这进一步强化了我们保持社会连接、进行策略性互动的能力，帮助我们去预测与我们生活密切相关的他人的需要和欲望，并采取行动让我们过得更好。

关于“心智解读”，有三个方面需要关注：首先，当人们运用心智解读能力时，背内侧前额叶皮层和颞顶联合区几乎总是更为活跃（后扣带回和颞极的激活也表现出了相当稳定的规律性），这些脑区称为心智化系统（mentalizing system）。

研究表明，大脑默认网络与心智化系统两者在结构上恰恰是重叠的。默认网络使我们时刻准备着去进行社会思考，透过心智化的“镜头”去观察别人的思想。

其次，镜像神经元通过“模仿”使得大脑理解他人行为背后的思想和意义，从而使人际互动成为可能。镜像神经元的最初发现者之一维托里奥·加莱塞（Vittorio Gallese）认为，“我们能够直接从经验角度理解和把握他人思想的基本机制并不是概念性推理，而是通过镜像机制对被观察的事件的直接模拟”。

再次，共情（empathy）是我们与另一个人相互连通的能力。它使我们能够去理解他人内心深处的情感世界，然后以有利于他人的方式行事。共情有三个要素：心智解读、情感共鸣以及移情动机激发，它们共同对应的脑区主要是隔区。

特里斯腾·稻垣和娜奥米·艾森伯格研究认为，隔区是一种平稳机制，它让我们（以及哺乳动物）在“靠近”动机和避开“动机”之间找到一个适当位置，从而有利于促进积极主动的父母式的照看。

3.协调
协调是指通过自我意识和自我控制使人们能够适应群体生活。这是一系列神经层面的适应，它们允许群体的信念和价值观影响其中的个体。

关于“协调”，需要关注两个方面。首先是自我的机制。自我让我们与他人区别开来。大脑中有一个脑区（内侧前额叶皮层）与我们的自我概念紧密联系在一起。

但是，这个脑区同时也是一条吸收周围人价值观和信念的一个通道，其他人正是通过它来影响我们的信念和行为的。自我可能是我们融入社交圈的一个机制。我们的自我是为群体服务的，它确保我们能够适应生活的群体。

其次，自我控制是社会脑的又一个“终极武器”，它不仅是帮助我们实现个人的目标和利益，更可以让我们的行为与群体的目标和价值观保持一致，确保我们遵循社会规范和价值。

研究表明，大脑的腹外侧前额叶皮层，尤其是大脑右半球的腹外侧前额叶皮层，在我们进行各种类型的自我控制时都比较活跃。

自我控制主要有三种方式：抑制、重新评价和情绪标签化。各种类型的自我控制都对整个社会有利。那些更容易接受群体信念和价值观的人，获得的成就往往更大。

03、如何从脑科学视角看待课堂中的人际互动？
课堂中的人际联系就是在完成预定的学习任务过程中，师生、生生之间产生的互动合作。安全感、公平感、温暖感、互惠感以及课堂规则等因素都对互动合作效果产生影响。下面就从脑科学视角来解释这些影响是如何发生的。

1、互动交流
在互动交流中，心智解读能力、镜像神经元和共情能力是顺利进行人际交往的基础。
心智解读以背内侧前额叶皮层和颞顶交为核心脑区，它使人类能够理解他人行为及知悉他人想法、情感和目标。镜像神经元位于外侧额顶皮层，它使我们能够去模仿他人的动作，从而能够从他人的行动中学习。

共情是我们与另一个人相互连通的能力，它要求我们去理解他人内心深处的情感世界，然后以有利于他人的方式行事。

因此，要实现有效的课堂互动，需要以倾听为基础，从而达到互相理解，互相学习，互相帮助。

2、互惠合作
相互合作激活了人类大脑的奖赏系统，人们可以直接从合作中获益。社会奖赏通过腹侧纹状体、隔区以及各种与催产素有关的神经过程，让我们从帮助他人中获得快乐，激励我们去关爱他人。

脑科学研究表明，存在着两种社会奖赏：一种是当我们知道他人喜欢、尊重和关心我们时所获得的社会奖赏；第二种是当我们关心他人、照顾他人、友好对待他人时收到的社会奖赏。

因此，在完成小组合作任务与目标时，一方面自己因得到他人帮助时获得激励，另一方面自己也在帮助他人中大脑获得了社会奖赏。

3、公平对待
得到公平对待是我们是否拥有适当的社会连接，是否身处社交网络中的重要标志之一。被公平对待意味着别人重视我们。
脑科学研究表明，只要被公平对待，就能激活大脑的奖赏系统。因此，教师公平地对待学生除了具有教育伦理学上的意义，还具有激发学生学习动力的脑科学基础。

4、赞美与喜爱
别人对我们表达出来的喜欢、赞美、挚爱的信号对我们感受到的幸福感至关重要。大脑“渴望”获得他人的积极评价。
功能性核磁共振研究结果表明，人类大脑的奖赏系统在处理喜欢、赞美、挚爱等信号的相似程度似乎远比我们想象的更高。
赞美本身就是意义，就像生活中的其他基本奖赏一样，赞美激活了被试的腹侧纹状体（大脑奖赏系统的关键组成部分），激发了人们的积极情绪。
因此，营造一个积极肯定的人际互动环境非常重要。

5、威胁与排斥
具有威胁的课堂环境、被同伴排斥等，都会给学生带来持久的压力和社会痛苦。社会痛苦经背侧前扣带皮层和前脑岛发出一个警告，敦促我们及时化解我们的社会连接所受到的威胁。
社会痛苦的消极影响比社会连接的积极影响更加明显、强烈。一个陷入社会痛苦中的人的大部分注意力将会集中到他的痛苦上，这样一来，他就没有多少认知资源和注意力资源可以用于学习了。
所以，消除课堂中的威胁，建立一个安全温暖的课堂环境是实现课堂积极互动的前提条件。

6、课堂规则
课堂规则是师生课堂中的一种文化约定，是一种人际联系的规范，其中也包括一些道德规范与习俗规范，对于师生与生生互动具有一定的约束作用，也是保障课堂互动顺利进行的基础。
儿童会主动尝试去了解这些规范并遵循他们，他们还可以提醒他人参与并执行这些规范，并且在自己没有做到时产生内疚和羞耻感。
课堂规则的遵守与自我意识和自我控制有关。自我意识以内侧前额叶皮层为神经基础，它是个体信念和价值观社会化的通道。自我控制由腹外侧前额叶皮层调节，它确保我们遵循社会规范和价值。
在人际互动过程中，当遵守社会规范时，涉及的是前额叶皮层的外侧部分（lateral parts of the prefrontal cortex，也就是大脑中用来抑制欲望的脑区），启动的是抑制系统。而当我们真正基于自己的真实偏好就规范的制定进行选择时，涉及的则是大脑中的奖赏系统，比如腹侧纹状体。
为此，课堂规则需要师生共同参与制定，建立基于互惠的课堂规范，这样才能成为真正的学生认可的课堂规范。

04、增加课堂中的人际互动有哪些策略？

学习基础素养项目组提出了挑战性情境任务、学习规则和学习工具等设计，以此推进以学习为中心的课堂变革。

挑战性情境任务设计使得学生之间的合作成为一种必然的需求；学习规则设计使得师生、生生之间的互动合作朝着更加互惠的目标前进；学习工具的设计为师生和生生互动提供了支架。

建立广泛人际联系的课堂，教师还可以有更多其他策略：

1、结对分享
建立稳定的两两伙伴学习关系，经常让学生们互相分享信息，回顾先前的知识，讨论其与新概念之间的联系；针对一个主题，表达一个观点；讲述一个任务完成的过程；描述对课堂感兴趣的部分，或者彼此提问。这样做的好处是满足学生社会脑的发展需求。
2、小组合作学习
教师要安排机会让学生在课堂上有小组合作学习的经历，在合作学习中，实现多个学生之间的交往，使学生掌握人际交往和合作性解决问题的技巧，学会承担学习的责任。
3、展示交流
学生需要得到肯定与认可，希望别人能够了解自己的能力。教师如果能够在课堂中提供各类机会，让不同类别的学生都有机会展示自己的才能和魅力，这样可以极大地提升学生的自尊自信，激励他不断追求卓越。
展示自我的机会同时也是一个锻炼与改进自我的机会，是一个积极参与课堂学习的机会，是一个为他人提供榜样学习的机会。
4、榜样学习
在班级中树立各种榜样，引导学生向积极方向发展。榜样学习对于中小学生来说是一种重要的学习方式，也是满足学生模仿心理、归属感的重要途径。
5、同伴教学
每个学生都有独特的才能、知识和技能以供分享。当学生能够和别人分享他们自己的知识和技能时，不仅是“接受者”学到了新东西而获益，而且充当教师的学生也会通过把他（她）的知识教给他人而使知识得以巩固。
6、对话教学
教师与学生在相互尊重、信任、平等的基础上，进行知识、思想、情感、经验等多方面、多层次的相互交流。对话教学是师生、生生基于平等立场，通过言谈、倾听或感悟而进行的多向交流、共同学习的教学方式。
7、戏剧表演
结合身体动作，开展课本剧、戏剧等表演性活动。在排练过程中，学生之间的交流、互动与合作显著增加，学生之间建立起了更紧密的联系，同时也加深了对学习内容的认识和理解，使学习内容用更多形式加以表征，从而提高学习效果。

编辑 | Paul
作者 | 李金钊内容来源 | 校长高参、预见学习