「 背 著 人 」 做 事 的 天分 是 非常 普遍 的 現象 ， 而且 已經 對 教學 理論 造成 影響 。 我們 將 會 在 第10 章 探討 大腦 這 種 內隱 的 （ implicitly ） 訊息 處理 的 能力 。 老化 的 腦 還是 能 學 不久 之前 ， 認為 成年人 的 大腦 是 無法 改變 的 看法 仍 很 普遍 。 腦科學家 過去 有 著 一 個 強烈 的 假設 ， 認為 在 出生 後 的 幾 年 間 ， 大腦 便 具備 了 一生 所 需 的 腦 細胞 ， 成年 之後 就 開始 快速 喪失 大腦 細胞 ， 並且 在 學習 、 記憶 和 表現 上 逐漸 退化 。 然而 ， 開始 有 研究 結果 告訴 我們 這 種 看法 太 悲觀 ； 成年人 的 大腦 是 很 有 彈性 的 ， 最 起碼 在 某些 區域 內 ， 例如 海馬迴 （ hippocampus ） ， 會長出 新 細胞 和 新 連結 。 儘管 處理 新 訊息 的 效率 會 隨 年齡 的 增長 而 越來越 差 ， 但是 學習 是 不 受 年齡 限制 的 。 大腦 的 可塑性 （ plasticity ） ─ 持續 適應 環境 變化 的 能力 ─ 完全 看 大腦 的 使用 多寡 。 可塑性 的 相關 研究 告訴 我們 ， 大腦 設定好 因應 人生 全程 的 學習 和 適應 環境 ； 成年 之後 重新 再 接受 教育 是 可行 的 ， 而且 非常 值得 一 試 。 另一方面 ， 研究 上 也 告訴 我們 ， 從 生理 的 角度 來 看 ， 開始 接受 正式 教育 的 時間 並 沒有 越 早 越 好 的 必要性 ； 相反 的 ， 可以 將 起步 晚 ， 重新 思考為 剛好 及時 配合 大腦 和 認知 的 發展 。 當然 ， 老化 的 大腦 會 變 得 比較 缺乏 適應 的 能力 ； 且 隨著 人們 的 舊 經驗 越來越 多 ， 就 更 需要 費時 學習 新 事物 了 。 認知 心理學 怎麼說 ？ 跨 學科 領域 之間 的 交流 ， 需要 一 個 中介 者 以防 某 種 學科 領域 佔有 特別 的 優勢 。 當 大腦 科學 與 教育 展開 交流 時 ， 認知 心理學 理所當然 的 扮演 了 這 個 角色 。 我們 相信 大腦 科學 能夠 透過 認知 心理學 更 快速 的 對 教學 與 學習 的 相關 研究 產生 影響 。 雖然 心理學 是 大腦 科學 一 個 重要 的 中介 者 ， 同時 心理學 本身 也 能 對 教育 有所 啟發 ； 我們 強烈 感受到 ， 現在 是 探索 大腦 科學 對 教育 意涵 的 大好時機 。 布魯爾 （ John Bruer ） 是 最 常 直言 不諱 批評 大腦 研究 在 教育 上 的 應用 尚未 成熟 的 人 ， 他 曾經 說 過 ， 神經 科學 與 教育 之間 的 鴻溝 得 要 由 認知 心理學 來 填補 。 因此 ， 在 這 本 書 中 我們 必然 會 再三 提到 認知 心理學 的 相關 實驗 結果 。 儘管 如此 ， 本 書 的 目標 是 探索 大腦 的 世界 。 所以 我們 會 試 著 把 焦點 放 在 大腦 研究 的 結果 上 ， 並且 將 這些 研究 結果 與 認知 心理學 的 研究 作 連結 。 我們 非常 瞭解 此 書 無法 將 所有 與 學習 相關 的 大腦 科學 做 詳盡 的 回顧 ─ 因為 我們 無法 將 所有 的 東西 都 納入 書 中 。 因此 ， 在 每 一 章 的 內容 裡 ， 我們 專 挑 一些 該 領域 最 具 潛力 、 有 發展性 的 研究 。 你 會 發現 某些 實驗 要 用 好幾 頁 的 篇幅 描述 ， 而 其他 同樣 重要 的 研究 卻 只有 簡短 的 提到 ， 或 根本 沒有 提起 。 這 只是 因為 我們 必須 做 選擇 ， 而且 我們 認為 讀者 會 對 那些 還 沒有 被 廣泛 報導 的 新近 實驗 較 感興趣 。 當然 ， 我們 也 會 常常 提到 自己 實驗室 或 周 遭 同事 所 做 的 研究 成果 。 改造 大腦 景觀 大腦 ， 就 像 身軀 一樣 ， 每 個 人 不盡相同 ， 但 也 幾乎 沒有 什麼 是 不能 改善 或 改變 的 。 在 我們 的 周 遭 世界 中 ， 有 許多 的 例子 讓 我們 看到 後天 的 培養 如何 促使 先天 的 本質 得以 發揮 或 增進 。 馬上 可以 聯想到 的 幾 個 例子 ， 像是 配戴 眼鏡 來 改善 視力 、 添加 營養 以 促進 生長 ， 還 有 牙齒 矯正 醫師 可以 矯正 不 整齊 的 牙齒 。 大腦 也 同樣 可以 透過 後天 的 培養 而 獲得 增進 ； 只要 牙齒 矯正 醫師 能夠 改善 你 的 牙齒 ， 教師 就 能夠 改善 你 的 大腦 。 教育 可以 被 視為 一 種 大腦 「 造景 」 的 工作 ， 就 某 種 意義 來 說 教師 就 像 園丁 。 當然 ， 園丁 無法 在 缺乏 適當 土壤 的 情況 下 培育 玫瑰 ； 然而 ， 一 個 好 的 園丁 要 能 讓 現有 的 植物 得到 更 好 的 培育 。 如同 園藝 工作 般 ， 園丁 對於 什麼 是 最 令 人 喜愛 的 植物 總 有 著 不同 的 想法 ， 並且 還 會 隨著 文化 的 差異 和 流行 而 改變 。 總而言之 ， 園丁 的 工作 還 包括 將 已 具備 的 條件 發揮到 最佳 的 狀態 ， 以及 可能 創造出 令 人 驚嘆 的 、 有 影響力 的 新 設計 。 在 本 書 中 我們 會 不斷 的 看到 用 這 個 比喻 來 描述 透過 教學 與 學習 塑造 大腦 是 什麼 意思 。 大腦 如何 運作 ？ 大腦 是 全 世界 最 複雜 的 系統 之 一 ， 儘管 我們 對 大腦 有 越來越 多 的 認識 ， 但 要 完全 瞭解 它 的 運作 卻 還 有 很 長 的 一 段 距離 。 這 還 是 一 個 謎團 ， 有待 全 世界 幾千 個 科學家 解開 。 不過 ， 我們 確實 知道 大腦 的 部分 真相 （ 請見 圖 1.5 ） 。 成人 的 腦 大約 三 磅 重 （ 1.4 公斤 ） ， 約 有 一千億 （1011） 個腦 細胞 （ 或 稱 神經元 〔 neuron 〕 ─ 請見 圖 1.6 ） ， 這 是 個 龐大 的 數目 。 神經元 以 或 短 或 長 的 纖維 與 其他 神經元 聯繫 ， 大腦 內 的 細胞 間 則 有 將近 1015 個 連結 。 一千億 個 細胞 如此 龐大 的 數量 ， 是 很 難 想像 的 。 一百萬 是 一千 的 一千 倍 ， 舉例 來 說 ， 就 像 是 一 個 非常 大 的 城市 所 擁有 的 人口數 。 而 十億 則 是 一千 的 一百萬 倍 。 因此 ， 人類 大腦 內 神經 連結 的 數量 比起 將近 六十億 的 全球 人口 總數 還要 多 上 許多 。 在 探討 一些 相關 功能 ， 像是 「 恐懼 經驗 」 、 「 字 詞 學習 」 、 「 加法 的 運算 」 或 「 心像 運動 」 ， 我們 從來 沒有 提到 個體 的 神經 細胞 。 然而 ， 這些 都 是 大腦 組織 區塊 內 百萬 神經元 所 負責 的 認知 功能 。 神經元 是 如何 做 這些 事情 的 呢 ？ 如同 體 內 其他 的 細胞 ， 神經元 的 運作 像是 個 小小