大腦的發(fā)展是漸進(jìn)的、連續(xù)的，但不是等速的、直線的。大約在4～20歲這個(gè)年齡階段中存在著兩個(gè)顯著的加速時(shí)期，第一次是在5～6歲左右，第二次在13～14歲左右。

2.大腦皮質(zhì)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜化

根據(jù)大腦生理學(xué)的研究，兒童腦重的增加并不是神經(jīng)細(xì)胞大量增殖的結(jié)果，而是由于神經(jīng)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化及神經(jīng)纖維分支增多和長(zhǎng)度增長(zhǎng)。幼兒的神經(jīng)纖維繼續(xù)增長(zhǎng)。額葉表面積的增長(zhǎng)率繼2歲左右的增長(zhǎng)高峰后，在5～7歲時(shí)又有明顯加快，此后維持在一穩(wěn)定水平，同時(shí)，神經(jīng)纖維的髓鞘化也逐漸完成，這就使得神經(jīng)興奮的傳導(dǎo)更加精確迅速。

3.腦電波的變化

腦電波頻率是腦發(fā)育過程的又一重要參數(shù)。國(guó)外有關(guān)研究（Corbin ＆ Bickford，1955）指出，5歲前兒童的腦電波中的θ波（4～7次/秒）多于α波（8～13次/秒），5～7歲時(shí)θ波與α波的數(shù)量基本相同，7歲之后α波逐漸占主導(dǎo)地位。我國(guó)的有關(guān)研究則發(fā)現(xiàn)：1～3歲時(shí)兒童腦電波中的δ波（0.5～3次/秒）減少，θ波增多，同時(shí)出現(xiàn)少量α波；4～7歲時(shí)θ波減少，α波增多；8～12歲θ波開始從枕葉、顳葉、頂葉消失，α波占主要地位。

兒童腦電圖的變化表明，兒童大腦是隨年齡的增長(zhǎng)而發(fā)展的，而且這一過程是不可逆的。兒童大腦各區(qū)成熟的順序是：枕葉-顳葉-頂葉-額葉。

4.皮質(zhì)抑制機(jī)能的蓬勃發(fā)展

皮質(zhì)抑制機(jī)能的發(fā)展是大腦皮質(zhì)機(jī)能發(fā)展的重要標(biāo)志之一，它既可使反射活動(dòng)更精確、更完善，又可使腦細(xì)胞受到必要的保護(hù)，因而是兒童認(rèn)識(shí)外界事物和調(diào)節(jié)控制自身行為的生理前提。3歲以前兒童的內(nèi)抑制發(fā)展很慢，約從4歲起，由于神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展，內(nèi)抑制開始蓬勃發(fā)展起來，皮質(zhì)對(duì)皮下的控制和調(diào)節(jié)作用逐漸加強(qiáng)。與此同時(shí)，幼兒的興奮過程也比以前增強(qiáng)，表現(xiàn)為幼兒的睡眠時(shí)間逐漸減少，清醒時(shí)間相對(duì)延長(zhǎng)。盡管幼兒的興奮和抑制機(jī)能都在不斷增強(qiáng)，但是相比之下，抑制機(jī)能還是較弱。因此，對(duì)幼兒過高的抑制要求，如要求幼兒長(zhǎng)時(shí)間保持一種姿勢(shì)或集中注意于單調(diào)乏味的課業(yè)，往往會(huì)引起高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)的紊亂。

（二）幼兒大腦的保健

幼兒大腦正處在迅速發(fā)育階段，尤其大腦皮層的神經(jīng)細(xì)胞還很脆弱，對(duì)周圍環(huán)境的適應(yīng)能力差，在這個(gè)年齡階段，需要采取達(dá)到衛(wèi)生要求的措施，以保護(hù)和促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育，保證幼兒健康成長(zhǎng)。

1.制訂和執(zhí)行合理的生活制度

幼兒園必須根據(jù)幼兒解剖生理特點(diǎn)，為不同年齡班安排好一天的活動(dòng)時(shí)間和內(nèi)容，讓全體幼兒按時(shí)活動(dòng)、休息、就餐和睡眠等，注意動(dòng)靜交替，活動(dòng)多樣化，這樣長(zhǎng)期堅(jiān)持下去，就會(huì)使幼兒大腦皮層形成一系列時(shí)間性的條件聯(lián)系，使整個(gè)生理活動(dòng)按照一定規(guī)律進(jìn)行，以減輕神經(jīng)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育。

2.保證幼兒有充足的睡眠

睡眠可以使神經(jīng)系統(tǒng)、感覺器官和肌肉等得到充分的休息，因?yàn)樗邥r(shí)，大腦皮層和某些皮層下中樞，進(jìn)入廣泛的抑制狀態(tài)，所以睡眠是一種保護(hù)性抑制，能消除神經(jīng)細(xì)胞的疲勞。同時(shí)，睡眠時(shí)腦組織能量消耗減少，腦細(xì)胞的重要成分磷脂類物質(zhì)合成加速；腦下垂體分泌的生長(zhǎng)激素也主要在睡眠時(shí)分泌。幼兒時(shí)期是生長(zhǎng)發(fā)育的重要時(shí)期，因此，必須養(yǎng)成夜晚和中午按時(shí)睡眠的習(xí)慣。睡眠持續(xù)的時(shí)間與腦發(fā)育的程度有關(guān)。年齡越小，所需要的睡眠時(shí)間越長(zhǎng)。但不可讓幼兒睡眠時(shí)間過長(zhǎng)，以免影響其他教育、鍛煉等活動(dòng)的安排。

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睡眠的生理意義

睡眠并不是腦活動(dòng)的簡(jiǎn)單停止，而是腦活動(dòng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。睡眠時(shí)腦血流和代謝有時(shí)還有增強(qiáng)的趨勢(shì)，表明睡眠是一種主動(dòng)、積極的生理過程，有著復(fù)雜的腦神經(jīng)元活動(dòng)。睡眠的重要生理意義是恢復(fù)腦力和體力。生長(zhǎng)激素在覺醒狀態(tài)下分泌較少，進(jìn)入慢波睡眠后，生長(zhǎng)激素分泌量明顯升高，轉(zhuǎn)入快波睡眠后分泌量又減少，因此有人認(rèn)為慢波睡眠對(duì)兒童少年時(shí)期的生長(zhǎng)發(fā)育特別有利?？觳ㄋ邥r(shí)蛋白質(zhì)合成及腦代謝率都比慢波睡眠時(shí)增強(qiáng)，這對(duì)促進(jìn)生長(zhǎng)、恢復(fù)腦力與體力、促進(jìn)記憶也是很有利的。睡眠缺乏或睡眠不足會(huì)影響注意力和記憶的保持。剝奪睡眠與腦力活動(dòng)過分緊張一樣，都會(huì)引起腦疲勞，典型表現(xiàn)是注意力不集中、記憶減退、情緒波動(dòng)、思維反應(yīng)不靈敏等。

（資料來源：葉創(chuàng)興、周昌清、王金發(fā)，《生命科學(xué)基礎(chǔ)教程》，高等教育出版社，2006）

3.積極開展體育鍛煉

適當(dāng)?shù)捏w育鍛煉可以加強(qiáng)神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用，使大腦皮層的活動(dòng)更迅速、更準(zhǔn)確、更靈活。在從事各項(xiàng)鍛煉活動(dòng)時(shí)各器官系統(tǒng)的生理活動(dòng)密切配合，以適應(yīng)機(jī)體的需要，這樣就促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)一步完善，加強(qiáng)了對(duì)機(jī)體調(diào)節(jié)控制的能力。

4.提供合理營(yíng)養(yǎng)

營(yíng)養(yǎng)是大腦發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)。供給充足的營(yíng)養(yǎng)，能促進(jìn)腦的發(fā)育；而缺乏營(yíng)養(yǎng)，尤其對(duì)正值生長(zhǎng)發(fā)育的腦有不良影響。

5.創(chuàng)造良好的生活環(huán)境

幼兒園的工作人員必須關(guān)心熱愛幼兒，全面細(xì)致地照顧他們，不歧視智力低下或有缺陷的幼兒，不傷害他們的自尊心，不變相體罰幼兒。家庭成員也應(yīng)當(dāng)和睦相處，使幼兒心情舒暢、精神愉快地生活，否則會(huì)影響幼兒的身心健康。

6.適當(dāng)安排幼兒教育、教學(xué)的時(shí)間、內(nèi)容和方法

幼兒園應(yīng)根據(jù)不同年齡的生理特點(diǎn)來安排教育、教學(xué)活動(dòng)。幼兒第二信號(hào)系統(tǒng)發(fā)育還不夠完善，對(duì)直觀形象模仿能力很強(qiáng)，而抽象思維能力還較差，并且幼兒的注意力又是和他們的興趣緊密聯(lián)系著，所以教師在教學(xué)過程中，教學(xué)內(nèi)容要淺顯易懂，積極結(jié)合教具，運(yùn)用直觀教學(xué)法，同時(shí)還要反復(fù)強(qiáng)化，以鞏固所學(xué)的知識(shí)和良好的行為習(xí)慣。但教學(xué)時(shí)間不宜過長(zhǎng)，不同年齡班就有區(qū)別。教師應(yīng)從各方面培養(yǎng)幼兒的興趣，發(fā)展幼兒的觀察力和想象力，促進(jìn)和增強(qiáng)神經(jīng)系統(tǒng)的功能。

三、腦科學(xué)與幼兒的學(xué)習(xí)與發(fā)展

腦科學(xué)是21世紀(jì)若干國(guó)際重大的前沿研究領(lǐng)域之一，新技術(shù)和新事物的不斷涌現(xiàn)使腦高級(jí)功能的基本理論發(fā)生了巨大變革，動(dòng)搖了百余年來腦高級(jí)功能的傳統(tǒng)觀念，使之獲得了新的科學(xué)含義。21世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的競(jìng)爭(zhēng)，歸根到底是知識(shí)、人才和教育的競(jìng)爭(zhēng)。美國(guó)國(guó)會(huì)也于1989年通過了公共法，宣布20世紀(jì)90年代為“腦的十年”。在中國(guó)，由當(dāng)時(shí)國(guó)家科委發(fā)起，在國(guó)家科委和中國(guó)科學(xué)院的支持下，正式創(chuàng)辦了面向全國(guó)科技界的常設(shè)性高層次學(xué)術(shù)會(huì)議組織“香山科學(xué)會(huì)議”。

當(dāng)今人們對(duì)腦科學(xué)與教育之間關(guān)系的認(rèn)識(shí)，已經(jīng)取得了不少進(jìn)展。專家學(xué)者們根據(jù)多年的教育教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在吸收國(guó)內(nèi)外腦科學(xué)最新研究成果的基礎(chǔ)上，提出了跨學(xué)科的研究設(shè)想，力圖使大腦研究走進(jìn)學(xué)校、走進(jìn)課堂、走進(jìn)教學(xué)實(shí)踐。對(duì)幼兒學(xué)習(xí)與發(fā)展的研究與實(shí)踐起重要作用的腦科學(xué)新概念，歸納起來有以下幾點(diǎn)。

（一）大腦神經(jīng)突觸生長(zhǎng)呈倒U狀的模型假說

人在出生后20年里神經(jīng)突觸密度的變化呈倒U型，即剛出生時(shí)低，童年期達(dá)到高峰，而成年后則又降低下來。產(chǎn)生學(xué)習(xí)行為的原因是突觸傳遞方式的改變，而細(xì)胞釋放出傳輸體個(gè)數(shù)的不同，又會(huì)導(dǎo)致突觸傳輸方式的變化，這一點(diǎn)似乎與學(xué)習(xí)行為有關(guān)。突觸密度變化的倒U型現(xiàn)象表明神經(jīng)突觸密度與智力水平是直接關(guān)聯(lián)的。從出生到10歲，隨著突觸聯(lián)系和密度迅速增加，與此相關(guān)的技能和能力也隨之迅速發(fā)展，一直持續(xù)到成年后才逐漸衰退。假定這個(gè)倒U狀模型是存在的話，似乎可以得出這樣一個(gè)結(jié)論，突觸生長(zhǎng)高峰期的童年是學(xué)習(xí)收獲最多和智力發(fā)展最充分的時(shí)期。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)對(duì)開展早期教育提供了科學(xué)依據(jù)，盡管還沒有完全證實(shí)，但值得進(jìn)一步探討。

（二）大腦發(fā)育的關(guān)鍵期假說

腦科學(xué)研究的另一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)是關(guān)于大腦發(fā)展的關(guān)鍵期問題。大腦發(fā)展的關(guān)鍵期概念是英國(guó)學(xué)者戴維·休伯爾（David Hubel）等人在20世紀(jì)60年代提出來的。他們的研究發(fā)現(xiàn)，將出生后的小貓或小猴子用外科手術(shù)縫上眼皮，數(shù)月后打開，這些動(dòng)物就無法獲得視覺信息，盡管它們的眼生理機(jī)制是正常的。而且這些早期剝奪了視覺經(jīng)驗(yàn)的動(dòng)物在視皮層上的結(jié)構(gòu)也有異于正常的動(dòng)物。休伯爾等人由此提出了一個(gè)視覺機(jī)能發(fā)展的關(guān)鍵期概念。

最近30多年來，數(shù)以百計(jì)的腦科學(xué)專家對(duì)“關(guān)鍵期”做了大量研究并已取得相當(dāng)?shù)倪M(jìn)展。其科學(xué)結(jié)論簡(jiǎn)要說來就是：腦的不同功能的發(fā)展有不同的關(guān)鍵期，某些能力在大腦發(fā)展的某一敏感時(shí)期最容易獲得，如人的視覺功能發(fā)展的關(guān)鍵期大約在幼年期；對(duì)語(yǔ)言學(xué)習(xí)來說，音韻學(xué)習(xí)的關(guān)鍵期在幼年，而語(yǔ)法學(xué)習(xí)的關(guān)鍵期則大約在16歲以前。此時(shí)相應(yīng)的神經(jīng)系統(tǒng)可塑性大，發(fā)展速度特別快，過了關(guān)鍵期，則可塑性與發(fā)展速度都要受到很大的影響。此外，對(duì)不同的人來說，腦的不同功能發(fā)展的關(guān)鍵期也并不完全一致，存在著一定的個(gè)體差異，在腦的不同發(fā)展上有著不平衡性。所以在教育中要抓住關(guān)鍵期，讓諸如視覺、聽覺、語(yǔ)言等能力都應(yīng)適時(shí)打開“機(jī)會(huì)之窗（windows of opportunity）”，使腦的不同功能得到及時(shí)的發(fā)展。如果我們教育工作者在適時(shí)的關(guān)鍵期給予兒童適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，則不但學(xué)得快，還可以促進(jìn)生理發(fā)展，進(jìn)而更能促進(jìn)相應(yīng)能力的發(fā)展。

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蒙臺(tái)梭利關(guān)于幼兒發(fā)展關(guān)鍵期的觀點(diǎn)

1.語(yǔ)言敏感期（0～6歲）。嬰兒開始注視大人說話的嘴形，并發(fā)出牙牙學(xué)語(yǔ)的聲音，就開始了他的語(yǔ)言敏感期。學(xué)習(xí)語(yǔ)言對(duì)成人來說，是件困難的大工程，但幼兒能容易的學(xué)會(huì)母語(yǔ)是因?yàn)閮和哂凶匀凰x予的語(yǔ)言敏感力。因此，若孩子在2歲左右還遲遲不開口說話，應(yīng)帶孩子到醫(yī)院檢查是否有先天障礙。

2.秩序敏感期（2～4歲）。幼兒需要一個(gè)有秩序的環(huán)境來幫助他認(rèn)識(shí)事物、熟悉環(huán)境。一旦他所熟悉的環(huán)境消失，就會(huì)令他無所適從，蒙臺(tái)梭利在觀察中，發(fā)現(xiàn)孩子會(huì)因?yàn)闊o法適應(yīng)環(huán)境而害怕、哭泣，甚至大發(fā)脾氣，因而確定“對(duì)秩序的要求”是幼兒極為明顯的一種敏感力。

3.感官敏感期（0～6歲）。孩子從出生起，就會(huì)借著聽覺、視覺、味覺、觸覺等感官來熟悉環(huán)境、了解事物。3歲前，孩子透過潛意識(shí)的“吸收性心智”吸收周圍事物：3～6歲則更能具體地透過感官判斷環(huán)境里的事物。因此，蒙臺(tái)梭利設(shè)計(jì)了許多感官教具，如聽覺筒、觸覺板等以敏銳孩子的感官，引導(dǎo)孩子自己產(chǎn)生智慧。你可以在家中用多樣的感官教材，或在生活中隨機(jī)引導(dǎo)孩子運(yùn)用五官，感受周圍事物，尤其當(dāng)孩子充滿探索欲望時(shí)，只要是不具危險(xiǎn)性或不侵犯他人他物時(shí)，應(yīng)盡可能滿足孩子的需求。

4.對(duì)細(xì)微事物感興趣的敏感期（1.5～4歲）。忙碌的大人常會(huì)忽略周邊環(huán)境中的細(xì)小事物，但是孩子卻常能捕捉到個(gè)中奧秘。因此，如果你的孩子對(duì)泥土里的小昆蟲或你衣服上的細(xì)小圖案感興趣，那么正是你保護(hù)孩子的好奇心，培養(yǎng)孩子細(xì)心、認(rèn)真的學(xué)習(xí)品質(zhì)的好時(shí)機(jī)。

5.動(dòng)作敏感期（0～6歲）。2歲的孩子已經(jīng)會(huì)走路，最是活潑好動(dòng)的時(shí)期，父母應(yīng)充分讓孩子運(yùn)動(dòng)，使其肢體動(dòng)作正確、熟練，并幫助左、右腦均衡發(fā)展。除了大肌肉的訓(xùn)練外，蒙臺(tái)梭利則更強(qiáng)調(diào)小肌肉的練習(xí)，即手眼協(xié)調(diào)的細(xì)微動(dòng)作教育，不僅能養(yǎng)成良好的動(dòng)作習(xí)慣，也能幫助智力的發(fā)展。

6.社會(huì)規(guī)范敏感期（2.5～6歲）。2.5歲的孩子逐漸脫離以自我為中心，而對(duì)結(jié)交朋友、群體活動(dòng)有了明確傾向。這時(shí)，父母應(yīng)與孩子建立明確的生活規(guī)范，日常禮節(jié)，使其日后能遵守社會(huì)規(guī)范，擁有自律的生活。

7.閱讀敏感期（4.5～5.5歲）。孩子的書寫與閱讀能力雖然較遲，但如果孩子在語(yǔ)言、感官肢體等動(dòng)作敏感期內(nèi)，得到了充足的學(xué)習(xí)，其書寫、閱讀能力便會(huì)自然產(chǎn)生。此時(shí)，父母可多選擇讀物，布置一個(gè)書香的居家環(huán)境，使孩子養(yǎng)成愛書寫的好習(xí)慣，成為一個(gè)學(xué)識(shí)淵博的人。

8.文化敏感期（6～9歲）。蒙臺(tái)梭利指出幼兒對(duì)文化學(xué)習(xí)的興趣，萌芽于3歲，但是到了6～9歲則出現(xiàn)探索事物的強(qiáng)烈要求，因此，這時(shí)孩子的心智就像一塊肥沃的田地，準(zhǔn)備接受大量的文化播種。成人可在此時(shí)提供豐富的文化資訊，以本土文化為基礎(chǔ)，延伸至關(guān)懷世界的大胸懷。

（資料來源：http：//baike.baidu.com/view/309781.htm）

（三）環(huán)境刺激會(huì)對(duì)大腦產(chǎn)生影響

腦科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，多姿多彩的環(huán)境刺激對(duì)早期大腦發(fā)展具有顯著的影響?？茖W(xué)材料證實(shí)，大腦的生理變化是經(jīng)驗(yàn)的結(jié)果，而大腦功能的水平在很大程度上取決于其工作時(shí)所處的環(huán)境狀態(tài)，服從“用進(jìn)廢退”的規(guī)則，不能缺乏足夠的刺激。要知道，人并不是生來就擁有一個(gè)功能完備、高效運(yùn)轉(zhuǎn)的大腦，大腦的逐漸成熟是一個(gè)人的遺傳特征與外部經(jīng)驗(yàn)交互作用的結(jié)果，也就是基因與環(huán)境交互作用的結(jié)果。