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科学研究为早期儿童发展的决策提供支持

      早期儿童一般指0-6岁的儿童,但是并无严格的界定,在联合国儿基会的项目中包含0-8岁的儿童,OECD项目中也有把0-10岁儿童列为早期儿童范围。
      近几十年来,发育心理学、认知科学、神经科学、人类学和经济学的研究结果汇集在一起,得出了十分一致和重要的结论:儿童早期的经历对人的认知能力、社会情绪能力、健康,以及脑的组织结构和神经生化递质具有独特而强大的影响;而且,无论是人的能力还是脑的发展都是一个逐级发展的过程,较高级的发展取决于和需要建筑在较低级发展的基础上;早期儿童脑的可塑性最好,存在某些功能发展的最佳发展期,同时也是容易受到伤害的敏感时期,特别是对一些因遗传而具有某种不利倾向的儿童来说,早期的帮助和保护更为关键。总之,早期儿童的养育和教育极其重要,特别是对处于不利状况的儿童需要及早进行支持和帮助,因为儿童的早期发展状况会影响到一个国家未来劳动者的素质和效率、国民的生活质量、以及社会的公平、稳定与发展。
      基于来自实证性科学研究的结论《1》,《2》,《3》,在世纪之交许多国家,包括发达国家和发展中国家,都相继调整了他们早期儿童发展的国家政策。联合国教科文(UNESCO)《4》、联合国儿基会(UNICEF)《5》、世界卫生组织(WHO)《6》、经合组织(OECD)《7》和世界银行(WB)《8》,《9》,《10》相继发表了明确的对国家政策制定的指导意见。
      现将支持政策制定的主要的科学研究结果简要地汇集如下。
(一)来自教育改革实践项目的实证
      上世纪末,一批旨在帮助不利人群中儿童发展的项目,已经执行了二、三十年的时间。根据这些项目跟踪研究的结果,表明了对处于不利状况儿童进行早期干预的必要和有效。虽然这些项目的样本数不够大,在具体措施和结果上还需讨论,但是总的结论和趋向是肯定的。图1给出美国两个早期发展项目的数据作为实例《11》。

 图1:美国两个早期干预项目(Perry Preschool and Abecedarian Program)学生行为发展的对照结果,红色表示参与早期发展项目的学生,蓝色表示对照组的学生。结果表明早期发展项目对学生学业、经济和社会产出都有促进。(A)当学生27岁时Perry项目的数据;(B)学生21岁时Abecedarian 项目的数据
(二)来自发展心理学和认知科学的研究结果
      三十多年来,关于儿童认知和概念发展的研究论文已经逾万篇以上,这些研究以清晰的,基于实证的论据表明,所有年幼的儿童都具有学习语言、数学和科学的智力。在他们进入学校的以前,年幼的儿童已经具有对自然界的丰富的知识,具有因果的推理能力,并且可以在真实和不真实的知识之间进行分辨。换句话说,儿童进入学校时,已经具有以认真的方式学习科学的认知能力,从而建议修改学习标准和课程《12》,《13》,《14》,《15》。在“玩”中学应列入早期发展。
(三)来自神经科学的研究结果
      神经科学领域的许多研究结果,从本质上揭示了早期发展的重要性。
      (1)脑的可塑性和最佳发展期
      脑的可塑性(Plasticity)是指在外部环境刺激改变时,或是在脑的内部本身产生某些缺失时,神经系统产生的某种调整《16》。
      人脑的发育大致可以成两个大的阶段,一个是从受孕到出生;另一个时期是从出生以后直到二十多岁。脑的发育在第一个时期里是十分重要的,它主要受到基因的影响。在第二个时期里,脑的发育可以概括成以下七个方面的变化:1,轴突和树突的发育;2,突触的生成;3,突触的剪除;4,神经递质的变化;5,髓鞘化;6,整个脑的生长;7,皮层回路的变化《17》。
      脑的可塑性在人的一生中都会存在,但是会因年龄段的不同而不同,从出生到青春期结束以前的这段时期,是人脑可塑性最好的时期,特别是儿童发育的早期。在脑的发育过程中还存在对形成某种功能比较敏感,甚至关键的时期,这就是现在科学家和教育家们十分关注的最佳发展期(图2)。

图2  最佳发展期示意图

      (2)脑的变化受到基因和环境相互作用的影响,也就是基于基因和表观基因事件(Genetic and Epigenetic events)的影响。

图3 长期记忆形成的分子机制

      以长期记忆形成的机理为例。科学家发现了长期记忆形成的分子机理《18》,用实证告诉我们,在我们脑中记忆的知识是建构的和重构的。 这个建构过程和外界的刺激,即我们的经验有关,也和自身的基因有关,因此学习过程是应人而异的。这个建构过程又是连续的,我们学习新的知识,是在原有的记忆基础上进行的,人在出生以前神经元突触之间的联系就开始建构了,而在出生以后的最初几年里,脑的发育很快,突触连接的建构过程十分重要。儿童早期的建构过程是从低级功能到高级功能的连续过程。家庭、学校、同伴社区和文化都是儿童早期成长十分重要的环境。儿童有效地进行学习应该在教师的指导下,在有利的环境和学习共同体中主动地进行。依靠对脑长期记忆形成分子机理的了解。帮助我们了解和计划如何能让儿童更有效地学习。也让我们理解为什么缺乏睡眠、饥饿、恐惧和长期的精神紧张会减低儿童学习的效率。
      近几年来,表观基因学研究的迅速发展已经把先天遗传和后天教养(Nature and Nurture)讨论《19》,推向深入《20》。
      3)早期发展对儿童气质和社会情绪能力有重大影响
      二次大战以后,关于早期发展对气质影响的研究已经有半个多世纪的历史,其间逐渐形成了两个主要的研究派别,一是以哈佛大学Kagen教授和马里兰大学Fox教授为代表《21》,《22》;另一派以华盛顿大学Routhbath教授为代表《23》,现在这两派的研究已经逐渐汇集到神经科学的领域。他们的研究工作表明,早期发展对儿童气质的影响是重大的,特别是对一些有内向和难以控制自己行为气质的儿童《24》。
      在上世纪90年代初期,在意大利工作的神经科学家Giacomo Rizzolam发现猴子在观察其他人做某些动作时,如用手拿香蕉吃,负责控制手动作的相应脑区的神经元也会同时被激活。他们把猴子在观察时脑中同时被激活的神经元称为镜像神经元(Mirror Neuron)《25》。
      神经科学家发现人脑中具有比猴子复杂得多的多种镜像神经元系统。分别完成理解别人的动作,甚至意向,使人能够了解他人的情绪和他人行为的社会意义。在人观察他人作某些动作,或从面部、动作表现出某种情感和意向时,人脑中会激活不同区域的镜像神经元。人们用这种方式了解别人时,不是通过概念的推理过程,而是靠模仿;不是靠思维,而是靠感觉,可以用中国成语心有灵犀一点通来形容。目前的研究结果揭示:儿童可以通过观察和模仿发育他们脑中的镜像神经元系统。同感在婴儿出生后不久就会出现,通过模拟教养者的行为而逐渐生成。儿童到四岁时已具有读出别人意向的能力,而这种能力的基础是同感。
      由于镜像神经元的发现,人们对早期发展对人同感(Empathy)能力形成的影响给与了极大的关注。因为同感是人们具有同情心、合作精神,交往能力的基础。而这些社会情绪能力对个人来讲是一生成功和幸福最重要的因素,对社会来讲是和谐和稳定的基础《26》。
      4)早期发展对感知和认知能力有重大的影响
      关于几个月儿童双眼视觉的研究是最早和最典型的有关关键期的研究。继后是有关于语音分辨能力和第二语言文法掌握的研究,现在已经进展到关于思维模型和创新能力的研究《3,11》。
      5)早期发展对健康的重要影响
      现在已经认识到,早期的经历会影响到脑的组织结构和神经递质的分泌。儿童如果处于长期的应激(精神紧张,Stress)状态,会通过HPA轴(下丘脑-垂体-肾上腺)影响人的免疫系统,使可的松分泌不正常。血液中可的松的浓度持续处于高浓度的状态,不仅会造成脑中海马结构的损害,影响以后记忆和智力的发展,还会造成日后心血管、糖尿病、精神疾病等发生《27》,《11》。

图4  HPA (下丘脑-垂体-肾上腺)轴

     
      (6)早期发展对预防不良发展倾向的关键作用
      已经知道某些先天的基因会造成人具有一些不良行为的倾向,如内向、成瘾、暴力等。对这些倾向的早期干预(保护和支持)被认为是比较有希望的方法。早期的忽视和虐待,则会加剧这些不良倾向的发展《20》。
      Moffitt Caspi 的梯队《28》从新西兰一项研究工作中取样本.选了祖父母和外祖父母都是白人的442个研究对象.55名男姓在幼年期受过中等或是严重的虐待,而且也同时具有低活性的MAOA基因类型,他们在被研究的人群中占到总人数的12%,在成人后(26岁左右)产生的暴力行为占所有被研究人群产生的44%。幼年期受过严重虐待的儿童,与没有或很少受过虐待的儿童相比,成年以后更多的呈现反社会的行为。这种虐待也包括在成长过程中父母喜怒无常、强迫性教养和惩罚性教养。幼年时受到虐待,同时具有低活性MAOA基因类型的男性这种暴力倾向就更明显。

图5  早期成长环境和暴力行为的关系

(四)经济学研究的结果
      诺贝尔经济奖得主芝加哥大学教授J. Heckman指出:早期良好的发展可以在相同教师的条件下提高学校的效率,能培养出高质量的学生,从而可以提高劳动者的质量《29》。美联署主席 Ben Bernanke2007年对企业界的领袖们发表演说时也指出:越来越多的研究表明投资于早期儿童发展具有高的回报,不仅是可以促进后继的学业成绩,而且可以降低解决社会问题的代价《30》。他们的论点基于动态人力资源积累生命周期模型的研究, 见图 631》。

图 6 根据动态人力资源积累生命周期模型预计人力资源投资回报率和开始投资时年龄的关系

(五)国家投入举例
      瑞典人口不到九百万,可是它的创新能力和高新技术的发展令世人瞩目。瑞典长期以来就有重视早期教育和公平教育的历史,图7是瑞典在1995年对不同年龄阶段教育的投资,他们对儿童在学前阶段的投资远大于对学生在正规教育阶段的投资。在世纪之交,这样的投资政策已经成为许多OECD国家的选择,包括瑞典在内的一些北欧国家,对早期儿童发展的投资达到GDP2%,见(图 8 )。
      一些亚非国家也作了教育投资政策的重大调整,例如韩国ECEC项目上2006年预算为1.7286万亿韩元,与20013609亿韩元的投入相比增加了4.8倍,与1991919亿韩元的投入相比增加了18.8倍。实施新苗计划后,在2010年投入将增加到6.1590万亿韩元,比2006年再增加3.6倍《32》。

图7 瑞典对学生的投入与年龄的关系

图8   2004年OECD国家在0-6岁儿童发展上公共财政投入占GDP的比例,此外,瑞典、芬兰和丹麦对6-7岁的儿童投入为GDP的0.3%《33》

后记
      我国是一个人口大国,独生子女生长的特殊性不容忽视,又处在转型期,社会矛盾复杂,劳动力转移中大量儿童生存环境特殊,一度教育政策中却出现了削弱早期教育的倾向,甚至在经济十分发达的地区,却出现政府转移公立幼儿园管理权,把早期教育推向市场的“改革”。一些家长盲目给孩子“加餐”,反而给儿童造成伤害。国家加强对早期教育的投入和指导,已经是十分迫切的任务。

 

主要参考文献
1.         J. P. Shonkoff and D. A. Phillips Editors, Fro Neurons to Neighborhoods—The Science of Early Childhood Development, National Academy Press Washington, D.C., 2000 ISBN0-309-06988
2.         The Science of Early Childhood Development. (2007) National Scientific Council on the Developing Child. http://www.developingchild.net
3.         OECD, Understanding the Brain: The Birth of a Learning Science, 2007 ISBN 9264029126
4.       Summary Report of the UNESCO/OECD Early Childhood Policy Review Project for Brazil, Indonesia, Kazakhstan and Kenya,Presented by The Division for the Promotion of Basic Education,Education Sector,U N E S C O Early Childhood and Family Policy Series n°14, April 2007
5.         UNICEF, Programming Experiences in EARLY CHILD DEVELOPMENT , first edited UNECIF 2006
6.         The importance of caregiver-child interactions for the survival and healthy development of young childrenA REVIEWDEPARTMENT OF CHILD AND ADOLESCENT HEALTH AND DEVELOPMENT WORLD HEALTH ORGANIZATION ISBN 92 4 159134 X 2004
7.         OECD, Starting Strong II Early Childhood Education and  Care , ISBN 92-64-03545-1 – . OECD 2006 8.         Editor Mary Eming Young,Linda M. Richardson Early Child Development From Measurement to Action -A Priority for Growth and Equity 2007 The International Bank for Reconstruction
9.         J. Fraser Mustard,What Science tells us about Developing Talent for the 21st Century , First National Forum on Early Child Development and EducationCPPCC November 19–20, 2007, Beijing, China
10.     Mary E. Young.,Early Child Development Policy and Program: The First Step to Sustainable Economic Growth and Development, First National Forum on Early Child Development and EducationCPPCC November 19–20, 2007, Beijing, China
11.     Economic, neurobiological, and behavioral perspectives on building America’s future workforce ,Eric I. Knudsen, James J. Heckman, Judy L. Cameron, and Jack P. Shonkoff, vol. 103  no. 27  PNAS  July 5, 2006
12.     Alison Gopnik, Andrew N. Meltzoff, Patricia K. Kuhl. The Scientist in the Crib, ISBN 0-688-17788-3 2001
13.     John D. Bransford ... [et al.], editors How people learn : brain, mind, experience, and school ; ISBN 0-309-07036-8,  http://www.nap.edu/catalog/9853.html
14.     Richard A. Duschl, Heidi , A. Schweingruber, and Andrew W. Shouse, editors, T aking science to school : learning and teaching science in grades K-8, ISBN: 0-309-66069-3 http://www.nap.edu/catalog/11625.html
15.     Mathematic and Scientific Development in Early Childhood, a Workshop Summary, http://www.nap.edu/catalog/11178.html 
16.     Peter R. Huttenlocher, Neural Plasticity, ISBH 0-674-00743-3 2002
17.     Sara J. Webb, Christopher S Monk, Charles A. Nelson, Mechanisms of Postnatal Neurobiological Development Implications for Human Development, Developmental Neuropsychology 19(2) 2001
18.     R. D. Fields “Making Memories Stick ”Scientific American Feb. 2005
19.     John E. Dowling, The Great Brain Debate: Nature or Nurture?, ISBN 0-309-09223-X 2004
20.     Genes, Behavior, and the Social Environment: Moving Beyond the Nature/Nurture Debate,  ISBN: 0-309-66045-9,  http://www.nap.edu/catalog/11693.html
21.     Jerome Kagen, Temperament, http://www.excellence-earlychildhood.ca
22.     韦钰,脑与教育学习札记(14——KagenFox关于气质的研究, http://blog.ci123.com/weiyu
23.     Mary R. Rothbart, Early Temperament and Psychosocial Development, http://www.excellence-earlychildhood.ca
24.     FoxNathan AThe Enduring Influence of Child temperament: predictions TO psychopathology IN adolescence. Invited Lecture on FCEDC’2, Nanjing June 2006
25.     Rizzolatti G., Craighero L., The mirror-neuron system, Annual Review of Neuroscience. 2004;27:169-92
26.     钰,儿童同感能力的培养,http://blog.ci123.com/weiyu 
27.      Joseph LeDoux,  The Emotional Brain, ISBN 0-684-83659-9 1998
28.     A. Caspi et al., Role of Genotype in the Cycle of Violence in Maltreated Children, SCIENCE 297 (5582) Aug.2002 pp851-854
29.     J. Heckman and D. Masterov, “The Productivity Argument for Investing in Young Children,” Early Child­hood Research Collaborative, discussion paper 104, August 2006, p. 43. Online at http://www.earlychild­hoodrc.org/papers/DP104.pdf.
30.     Benjamin S. Bernanke, “The Level and Distribution of Economic Well-Being,” remarks before the Greater Omaha Chamber of Commerce, Omaha, Nebraska, February 6, 2007, http://federalreserve.gov/Board-Docs/Speeches/2007/20070206/default.htm.
31.     Cunha, F., Heckman, J., Lochner, L. & Masterov, D. (2005) Interpreting the Evidence on Life Cycle Skill Formation (North–Holland, Amsterdam).
32.   韩国代表团发言,中韩名人交流座谈会, 外交学会2006
33.   OECD THEMATIC REVIEW OF EARLY CHILDHOOD EDUCATION AND CARE

    发布于2008年06月29日 20:27 | 评论数(15) 阅读数(32563)

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评论

classic Nike Blauwe 117.64.88.*** 发表于2015-09-01 10:22:08

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好文章,内容雷霆万钧.
段 渊 124.254.13.*** 发表于2008-12-08 16:57:34

韦老师:您好!很荣幸能拜读您的文章.您的研究领域关乎我们国家未来的发展.关乎我们国家未来由什么样的人建设.更关乎我们中华民族的兴衰!我是一名普通的儿科医生.我是胡亚美院士的大弟子.从事儿科工作已经28年.现在主要从事儿童健康管理和儿童早期发展计划的研究和推广工作.我有几个观点和您探讨:

1、搞教育工作的要知晓医学知识,搞医学工作的要懂得教育学。这样才更有利于儿童的整体健康和发展。

2、我们国家现在社会上的早教做得太乱。正如您举的一个例子:让幼儿园的小朋友去读三字经。我做为儿科工作者一方面觉得可笑,更重要的是觉得可悲!如果我们所有的幼教机构都这样做那我们国家儿童的素质和整体健康就非常可怕。我的观点是:搞教育的各级老师一定要了解相关年龄的儿童神经心理发育特点!在此基础上谈教育谈早期教育才是正道。

3、我们国家的经济水平在突飞猛进。可在儿童发展问题上与国外的差距很大。但基于我们的国情,我认为首先要做好儿童健康管理。这一方面是符合我们国家的医疗改革方针:重点前移和重心下移。另一方面在儿童健康管理的基础上开展儿童早期发展才能做到有得放矢。我看了卫生部支持的中国社区儿童宝宝健康计划的内容我觉得问题很多(您可以看看在中国社区卫生中心网页上)。另外我注意到已经立为国家项目的:妇幼健康管理信息化工程项目我很担心也是会流于形式、不了了之!因为核心的东西和操作手段我都认为欠妥。请您有时间关注中国妇幼保健网的内容。

总之,您是教育口的专家,也对儿童神经发育科学、儿童早期发展有很深入的研究。我希望您能从国家高度关注儿童整体健康、关注儿童早期发展。我替中国7000万0-3岁的儿童谢谢您了!

此致。学生 段 渊敬上。2008/12/08

张玉清 220.207.144.*** 发表于2008-12-05 02:14:16

韦院士:您是真正的科学家,我一直在追踪您的研究,不知道看过初中孩子的课本,1例如数学缺少学术术语,用的文字是“希望工程捐款了”等等2、理念滞后,内容空洞,孩子们只知道好坏价值判断、狭隘的民族主义观,进大学对他们重新科学启蒙非常困难,没有养成读书的习惯,更不必提科学理性了。中学生缺乏足够的睡眠,谁来救救孩子,以分数量化德育,摧残自尊心,文理分科得不到逻辑思维的训练。
luckydog2006 发表于2008-11-01 19:54:46

10 票

谢谢参与

lluwq 发表于2008-10-03 06:03:13

韦阿姨:您好!看了您的文章感觉专业性很强,我想很多妈妈和我一样都很想和您交流,如果您能针对一些具体的事情指导妈妈们如何教育孩子就好了,像上面那位妈妈。但我想您的工作一定很繁忙。以后会经常来拜读您的文章!
122.194.184.*** 发表于2008-09-07 21:18:29

韦院士,您好!我是一名研究生,今天看到你的博客受益匪浅,很受启发。谢谢您!教师节来临之际,祝您身体健康,一切顺利。期待您更加精彩的文章。
一位焦急的母亲 117.10.22.*** 发表于2008-09-01 15:36:54

韦老师,您好:

我是一个4岁男孩的妈妈,很关心孩子的健康成长,也有很多疑问和困惑。我的孩子语言理解和表达能力都比较强, 但是他经常害怕,特别是天黑之后。和同龄的小朋友看了同样的动画片或者听了同样的故事之后,别的孩子会若无其事,而他会因为某个形象或声音而惊恐不安。开始我们认为是孩子成长的一个阶段性问题,随着他年龄的增长会改善,但是最近发现他对越来越多的事物感到恐惧。我住在天津,向很多医生咨询都没有什么大的帮助。读了您的博客文章之后,很受启发。希望了解更多的关于孩子心智情绪发展的知识。恳请您在百忙之中告诉我有关书籍、论文信息或是可以求助的人!

祝您身体健康!

急盼答复的母亲

Winni 222.66.8.*** 发表于2008-07-09 10:35:57

很有启发,很想知道像瑞典这样的国家是如何把那么多的投入利用起来的。现在每个家庭只有一个孩子,对孩子的教育还是很关注的,也舍得投入,市面上也有各种各样的早教公司,形成了早教产业。我是一个一岁孩子的妈妈,经常听到的一句话就是“不要输在起跑线上”,我一听到就觉得很不舒服,体会到现在孩子学习负担太重了,不知道有没有好的办法让孩子们快乐成长?
电动车 211.90.129.*** 发表于2008-07-08 13:56:16

长见识的地方
cm-htrmt 202.103.95.*** 发表于2008-06-30 10:57:05

Empathy --> “感同身受”
cm-htrmt 202.103.95.*** 发表于2008-06-30 10:56:12

发现两个问题:

“心有灵窍一点通” --> 心有灵犀一点通

Empathy ,认同感 --> 理解并认同

张会杰 202.173.8.*** 发表于2008-06-29 21:29:51

韦院士:您好!

祝您身体健康,万事如意

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