現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)人的研究越來(lái)越廣泛和深入，特別是對(duì)人腦發(fā)育的研究更為引人注目。如美國(guó)底特律市韋恩州立大學(xué)兒科神經(jīng)生物學(xué)家哈利·丘加尼教授利用“正電子發(fā)射計(jì)算體層攝影”技術(shù)，對(duì)嬰兒大腦進(jìn)行掃描觀察，發(fā)現(xiàn)嬰兒腦部的各個(gè)區(qū)域在出生后一個(gè)接一個(gè)地活躍起來(lái)，又一個(gè)接一個(gè)地互相聯(lián)系著。就像入夜的城市，一家又一家地亮起了電燈，一盞又一盞的電燈連成一大片的那樣壯觀。這就為我們證實(shí)人生頭三年的經(jīng)歷是人一生發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期而提供了重要的依據(jù)。

    （一）嬰幼兒大腦高級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

    近百年來(lái)，科學(xué)家們從各自不同的領(lǐng)域?qū)θ四X進(jìn)行了大量的研究和探索，特別是對(duì)人最初幾年里大腦的發(fā)育與其機(jī)能發(fā)展，是如何建立起一個(gè)復(fù)雜聯(lián)系的、有良好回旋路線(xiàn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加深了認(rèn)識(shí)。

    當(dāng)嬰兒出生時(shí)，大腦已完全具備了控制生命的功能，但高級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)卻剛剛開(kāi)始發(fā)展。嬰兒大腦里的一千億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞將不斷地產(chǎn)生腦神經(jīng)細(xì)胞的聯(lián)系，這種聯(lián)系在第一個(gè)月里就能增長(zhǎng)二十倍。

    然而，腦神經(jīng)細(xì)胞的聯(lián)系是通過(guò)各種圖像、聲音、語(yǔ)言、表情以及與人的交往等早期經(jīng)驗(yàn)而獲得和增強(qiáng)的。

    當(dāng)小嬰兒注視著某一物體（如杯子）的時(shí)候，嬰兒眼睛的一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞就與視覺(jué)皮層的另一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞聯(lián)系起來(lái)，所看到的杯子的影像，將在嬰兒的大腦中刻下永久的記憶；

    如果在嬰兒看著杯子，又聽(tīng)到“杯子”這兩個(gè)聲音時(shí)，耳朵的一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞就會(huì)產(chǎn)生一種大腦化學(xué)物質(zhì)——“神經(jīng)遞質(zhì)”，將“杯子” 這兩個(gè)音的電子信號(hào)傳輸?shù)酱竽X聽(tīng)覺(jué)皮層的另一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞，如此反復(fù)多次后，嬰兒的這一組神經(jīng)細(xì)胞就永遠(yuǎn)地把“杯子”這兩個(gè)音記錄下來(lái)；

    與此同時(shí)，嬰兒大腦視覺(jué)區(qū)記錄“杯子”影像的腦神經(jīng)細(xì)胞和大腦聽(tīng)覺(jué)區(qū)記錄“杯子”聲音的腦神經(jīng)細(xì)胞也會(huì)建立起一個(gè)信息傳遞的通道，以后在相關(guān)的情景中嬰兒的大腦就能產(chǎn)生有機(jī)的聯(lián)系了。

    科學(xué)家們通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了大腦有“用則進(jìn)，廢則退”的原理。認(rèn)為產(chǎn)生于不同時(shí)間、在大腦不同區(qū)域的腦神經(jīng)細(xì)胞聯(lián)系，既能形成也會(huì)退化。大腦內(nèi)不斷地受到刺激的神經(jīng)細(xì)胞有著很強(qiáng)的反映性，它們以形成可回旋的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)反映著一個(gè)人早期所接觸過(guò)的、外部環(huán)境中所發(fā)生的各種情況。未能得到早期經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)化的神經(jīng)細(xì)胞就會(huì)消失，得到早期經(jīng)驗(yàn)的強(qiáng)化的神經(jīng)細(xì)胞則能成為永久性的聯(lián)系。

    嬰幼兒早期的各種生活經(jīng)驗(yàn)，如能不斷地為其提供豐富的感知各種事物的機(jī)會(huì)，大腦內(nèi)能較好地進(jìn)行復(fù)雜聯(lián)系的、有回旋路線(xiàn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就不斷地形成，這將是嬰幼兒一生發(fā)展的一個(gè)良好的開(kāi)端。

    （二）嬰幼兒大腦發(fā)展的關(guān)鍵期

    正是由于嬰幼兒在其不斷的看、聽(tīng)、說(shuō)和運(yùn)動(dòng)、觸摸等早期經(jīng)驗(yàn)中建構(gòu)起高級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使嬰幼兒大腦中視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、語(yǔ)言和運(yùn)動(dòng)等不同的區(qū)域，得以勝任其日后的發(fā)展。但是，腦部高級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)是有一定期限的，不同區(qū)域的腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有著不同的構(gòu)建期，并會(huì)在不同的時(shí)期達(dá)到成熟。因而，嬰幼兒在其早期的生活經(jīng)驗(yàn)中不同的年齡對(duì)各種事物有著一定的敏感性——即我們經(jīng)常說(shuō)的“學(xué)習(xí)關(guān)鍵期”，它能幫助嬰幼兒不同區(qū)域的腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)育與成長(zhǎng)。

    研究表明：聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、簡(jiǎn)單詞匯、情緒控制、人際關(guān)系等能力的習(xí)得在0~2歲是的關(guān)鍵時(shí)期。特別是視覺(jué)皮層的腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系，在3個(gè)月時(shí)達(dá)到最高峰，大腦開(kāi)始對(duì)視覺(jué)進(jìn)行微調(diào)，嬰兒的眼睛能聚焦在某一物體上，也就是說(shuō)嬰兒開(kāi)始看清東西了。

    英國(guó)倫敦大學(xué)伯貝克學(xué)院的科學(xué)家利用高科技“頭發(fā)網(wǎng)罩”，結(jié)合電腦游戲進(jìn)行的一項(xiàng)觀察嬰兒大腦活動(dòng)的新研究顯示，嬰兒7~8個(gè)月時(shí)能在大腦中把一個(gè)視覺(jué)對(duì)象的不同特征歸結(jié)起來(lái)，組成完整的形狀的能力，說(shuō)明他們的雙眼能“立體”地將看到的東西傳送到大腦中，視覺(jué)能力的發(fā)展關(guān)鍵過(guò)程就發(fā)生在1歲前的嬰兒時(shí)期。

    嬰幼兒口頭語(yǔ)言、對(duì)事物的認(rèn)識(shí)、對(duì)數(shù)學(xué)——邏輯的感知在1~3歲是發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，他們很喜歡模仿成人的發(fā)音、學(xué)習(xí)詞匯和語(yǔ)句，用口語(yǔ)表達(dá)自己的意愿，并主動(dòng)地與人交流，總愛(ài)問(wèn)“這是什么”“為什么”。而書(shū)面語(yǔ)言、第二語(yǔ)言、音樂(lè)、四肢協(xié)調(diào)能力和肌肉運(yùn)動(dòng)能力等在3~5歲時(shí)是學(xué)習(xí)的關(guān)鍵時(shí)期。

    人的大腦的構(gòu)建和發(fā)育，有自己的時(shí)間表，在嬰幼兒各種學(xué)習(xí)的關(guān)鍵時(shí)期給予最好的、最豐富的、最適宜的刺激，他們能通過(guò)富有彈性的神經(jīng)系統(tǒng)，非常出色地以“直觀記憶的圖像式學(xué)習(xí)”，如同攝像機(jī)一樣能把他所看到的、聽(tīng)見(jiàn)的、接觸過(guò)的東西記錄下來(lái)，形成有回路的高級(jí)大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。而隨著嬰幼兒大腦發(fā)育的不斷成熟，這種神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性就會(huì)逐漸地降低。

    我們重視嬰幼兒的早期教育，也正是因?yàn)閶胗變捍竽X發(fā)育過(guò)程中有最佳敏感期的特點(diǎn)，從一出生就對(duì)其施行適宜的刺激，在他們生長(zhǎng)最初的幾年里，建立起對(duì)大自然、對(duì)人類(lèi)社會(huì)的高級(jí)大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，為將來(lái)的學(xué)習(xí)與發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

    三、嬰幼兒心智發(fā)展與其大腦發(fā)育的同步性

    人的心智活動(dòng)是人腦的機(jī)能，是大腦對(duì)客觀世界的反映。人類(lèi)科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，使我們能更進(jìn)一步地了解人類(lèi)自己的發(fā)展。科學(xué)家們不管是從生理學(xué)還是從心理學(xué)的角度去研究，竟都發(fā)現(xiàn)了嬰幼兒心智發(fā)展與其大腦發(fā)育的“同步性”這一規(guī)律。

    科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，嬰兒時(shí)期大腦形態(tài)的發(fā)育會(huì)影響和制約其機(jī)能的發(fā)展。

    新生嬰兒的大腦重量為350克~400克，是成人腦重的25％；6個(gè)月時(shí)嬰兒的大腦重量為700克~800克，是成人腦重的50％；１歲時(shí)嬰兒的大腦重量為800克~900克，是成人腦重的60％；2歲時(shí)嬰幼兒的大腦重量為1050克~1150克，是成人腦重的75％；3歲時(shí)嬰幼兒的大腦重量已達(dá)1150克~1200克，是成人腦重的80％；4~5歲幼兒的大腦重量發(fā)育開(kāi)始變慢，直到14、15歲時(shí)才與成人的腦重基本相同，達(dá)1400克。單從腦重的變化速度看，嬰幼兒大腦發(fā)育是先快后慢的，4歲前是人的大腦發(fā)育最重要的時(shí)期。

美國(guó)心理學(xué)家布魯姆經(jīng)過(guò)研究認(rèn)為，如果一個(gè)人在其17歲時(shí)的智力水平是100％的話(huà)，那么他在4歲時(shí)的智力水平就已達(dá)到50％，再4~8歲之間其智力水平可發(fā)展30％，在8~17歲之間其智力水平再發(fā)展20％。盡管有人對(duì)這種理論還有異議，但它至今仍對(duì)心理學(xué)、教育界有著巨大的影響力，足以說(shuō)明人在４歲前成熟的智力水平發(fā)展已完成了一半，而另一半是在４歲以后的十幾年里去完成的。這里也可以看到人的智力水平的發(fā)展也有先快后慢的規(guī)律。

    通過(guò)以上人的大腦發(fā)育和人的智能發(fā)展的數(shù)據(jù)我們可以看到，嬰幼兒心智的發(fā)展與其大腦的發(fā)育是同步的。這一“同步性”規(guī)律給我們提供了一個(gè)科學(xué)的信息：人的大腦、神經(jīng)系統(tǒng)和感官的活動(dòng)，是人們進(jìn)行心智活動(dòng)的基礎(chǔ)，人腦對(duì)客觀事物的反映影響了其心智發(fā)展的速度。

    大腦和神經(jīng)系統(tǒng)在人生的最初幾年里的發(fā)育速度驚人，應(yīng)重視嬰幼兒的早期教育與大腦的潛能開(kāi)發(fā)，給嬰幼兒的大腦提供最需要的營(yíng)養(yǎng)——即及時(shí)的、適宜的、豐富的刺激，使嬰幼兒能更好地發(fā)展。

    我們對(duì)嬰幼兒進(jìn)行早期教育，正是基于嬰幼兒自身發(fā)展的需要和生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中大腦潛能開(kāi)發(fā)的需要，利用嬰幼兒身邊的事物，對(duì)他們進(jìn)行“怡情”、“博采”、“長(zhǎng)才”“增智”的全面教育，讓嬰幼兒在各方面得到應(yīng)有的、全方位的、反復(fù)的鍛煉，使大腦中相應(yīng)的神經(jīng)細(xì)胞之間的聯(lián)絡(luò)更加活躍，形成良好的、暢通無(wú)阻的大腦信息傳遞通道和反應(yīng)回路。

    四、大腦的分工與合作

    近年來(lái)，科學(xué)家對(duì)人的大腦機(jī)能也進(jìn)行了大量的研究，其中“大腦兩半球分工說(shuō)”是20世紀(jì)最盛行的腦功能理論。認(rèn)為大腦的顯著特征是左右兩半球在功能上是有分工的，這種分工使其主管著不同的肢體活動(dòng)、行為方式和心理過(guò)程。

    具體地說(shuō)：人腦的左半球是理性的腦，是語(yǔ)言的腦，是閱讀、記憶、書(shū)寫(xiě)和邏輯思維的腦，負(fù)責(zé)抽象思維、推理運(yùn)算和概念整理等；人腦的右半球是感性的腦，有創(chuàng)意的腦，專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)形象的學(xué)習(xí)、圖形的識(shí)別、空間知覺(jué)、音樂(lè)、美術(shù)等綜合性活動(dòng)。

    大腦兩半球只是在分工上的不同，并沒(méi)有優(yōu)劣之分，而且是相對(duì)的。人的大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)不同的外界刺激所傳來(lái)的不同信息，是通過(guò)交互的方式而聯(lián)系起來(lái)的，并互相發(fā)生作用，這種聯(lián)系和作用可能在大腦的同一個(gè)區(qū)域中發(fā)生，也可能在不同的區(qū)域中發(fā)生。大腦兩半球的功能各司其職又互相配合，形成一個(gè)協(xié)調(diào)的、統(tǒng)一的指揮中心。

    而能促進(jìn)嬰幼兒的大腦神經(jīng)細(xì)胞的聯(lián)系，促進(jìn)大腦兩半球形成互相協(xié)調(diào)統(tǒng)一功能的各種環(huán)境、人物、事物，以及嬰幼兒與生活中的人、事、物交往等早期經(jīng)驗(yàn)，正是嬰幼兒發(fā)展所需要的，也正是新時(shí)期要求我們教育為嬰幼兒準(zhǔn)備的，包括早期的情感經(jīng)驗(yàn)、社交經(jīng)驗(yàn)、智慧發(fā)展在內(nèi)的“情感、態(tài)度、能力、知識(shí)、技能”等多方面的教育內(nèi)容。

    當(dāng)今醫(yī)學(xué)、腦科學(xué)、心理學(xué)研究，揭示了人腦細(xì)胞的聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)，腦在個(gè)體發(fā)育中的不同功能發(fā)展的關(guān)鍵期，人的腦發(fā)育與人的心智發(fā)展的同步性，以及大腦的分工與合作的協(xié)調(diào)性等秘密，給我們進(jìn)行嬰幼兒的早期教育很大的啟發(fā)，也有著非常重要的意義。

    腦科學(xué)的研究同時(shí)也證明了嬰幼兒不同的生活經(jīng)驗(yàn)所確立的腦神經(jīng)聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)是不同的，沒(méi)有兩個(gè)嬰幼兒會(huì)擁有完全相同的生活經(jīng)驗(yàn)，因此也沒(méi)有兩個(gè)完全相同的大腦組織結(jié)構(gòu)。所以，我們所面對(duì)的嬰幼兒是有一定的差異的，他們有自己的行為理由、有自己的活動(dòng)方式、有自己的學(xué)習(xí)特點(diǎn)、有自己的思維邏輯的人。嬰幼兒的發(fā)展是一個(gè)主動(dòng)地與周?chē)h(huán)境發(fā)生作用的，由小到大、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由低級(jí)到高級(jí)的變化過(guò)程，這不僅是一種量的變化，更為重要的是在于嬰幼兒自身的質(zhì)的變化。

    今天，我們對(duì)嬰幼兒進(jìn)行早期教育，就應(yīng)從嬰幼兒的生活出發(fā)，構(gòu)建一種對(duì)嬰幼兒有意義的、真實(shí)的、開(kāi)放的、自然生態(tài)的課程，提供多種健康的、豐富的生活和積極的、多樣性的、富有營(yíng)養(yǎng)的、充滿(mǎn)刺激的、能產(chǎn)生交互作用的活動(dòng)環(huán)境，來(lái)滿(mǎn)足他們多方面發(fā)展的需要，使他們?cè)诳鞓?lè)的童年生活中獲得有益于身心發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)各種活動(dòng)幫助嬰幼兒進(jìn)行“量”的學(xué)習(xí)，并通過(guò)有意義的學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)嬰幼兒“質(zhì)”的發(fā)展，體現(xiàn)全面性教育的真正價(jià)值。