"主动学习"（Active Learning，简称AL）是当前日本教育改革的核心内容，它针对传统教育领域因灌输式学习及应试教育所导致的诸种弊端，倡导学生在学习过程中要能充分发挥积极性主动性、享受学习和成长的乐趣，并同时培养形成健全独立的人格。

　　主动学习主张和注重学生学习的"主动性"（即每一个学生都应成为自主能动的思考者、探索者和学习者）、"自我投入和趣味性"（即学习者能在学习过程充分地调动各个方面的心理与认知资源并充满乐趣）、"成长性"（即学习过程不但能够帮助学生获得知识，而且能够促进健全人格的形成）、"乐观性"（即在学习中形成积极乐观的心理品质和获得幸福生活的能力）以及"毕生性"（即活到老学到老，将持续不断的学习贯穿整个人生）。

　　主动学习主张和注重学生学习的"主动性"（即每一个学生都应成为自主能动的思考者、探索者和学习者）、"自我投入和趣味性"（即学习者能在学习过程充分地调动各个方面的心理与认知资源并充满乐趣）、"成长性"（即学习过程不但能够帮助学生获得知识，而且能够促进健全人格的形成）、"乐观性"（即在学习中形成积极乐观的心理品质和获得幸福生活的能力）以及"毕生性"（即活到老学到老，将持续不断的学习贯穿整个人生）。

"从做中学"（learning by doing）与"学习行动"

　　理论上，主动学习教育思想与美国教育家杜威的教育学理论以及建构主义的教育学习理论具有密切关系，其核心思想认为学生是学习活动的主体，教师应在教育过程中创设适当的教学情境和任务，让学生在教育过程中积极思考、主动探索、自由地与教师沟通互动并最终实现包括有效的知识获得、优化的能力提升以及健全的人格构建等多方面效果在内的全方位的个人成长。

　　特别重要地，在主动学习的理论体系和实践体系中，"学习行动"被看作是把控和操纵整个教育活动的枢纽节点和关键抓手，"学习行动"是指学生在特定的教育活动所表现出的认知信息加工过程和动机情感特点，它集中地反映一个学生当前的脑认知系统（包括动机、经验和既有认知图式以及情绪情感状态等）与教育教学情境及学习内容之间的相互作用形式与特点。对于"学习行动"的深入研究将有助于我们在宏观抽象的主动学习教育理念与微观具体的脑认知研究之间建立起有机联系，通过深入分析和研究"学习行动"的规律和机制，并合理设计和操纵"学习行动"，我们才能使学生成为自强自立并具有自我提升和塑造能力的积极学习者。

研究具有主动学习特征的"学习行动"的脑认知机制

　　为了深入研究和揭示主动学习的心理学规律和原理，我们选取了具有鲜明的主动学习特征的"学习行动"作为脑认知科学研究的对象，这些"学习行动"既包含特定的认知困惑和解惑意图及求知动机，也包含对既有思维定势的打破、思维疆域和概念范畴的拓展以及从"不知道"到"知道"，从"不懂"到"懂"的问题空间搜索历程以及在长时记忆系统中将这些经验保存下来的过程。与此同时，这些"学习行动"也体现了非理性的心理因素的作用，如情绪情感的产生与释放、自我反思和自我意识的增强等。

　　我们的研究发现，具有主动学习特征的"学习行动"相比于一般意义上的有意识记忆和学习而言，除了需要调用用于认知控制的额叶功能之外，还需要调用全脑各区域的功能，如枕颞叶脑区支持的感知过程、额顶叶脑区支持的运动和行为控制过程、内侧颞叶支持的记忆编码过程、额叶支持的语义提取和语言分析过程、内侧额叶和默认网络支持的自我信息加工过程等等，这些脑认知信息加工过程相互作用相互影响，形成了对于主动学习经验的深度学习和长久稳定的记忆保持。

"啊哈!"反应与建构式学习

　　尽管以问题导向、主动探索、突破发现和认知表征重构和认知图式更新为特征的建构式学习在教育领域受到了广泛的重视，但至今为止在教育心理学和心理学领域尚未建立起具有坚实的脑认知科学基础和依据的建构式学习理论。在这个方面，笔者所开展的关于"啊哈!"反应和顿悟学习的脑认知科学研究迈出了重要的一步。

　　这项研究采用谜语和难题作为实验材料，在人们对某个难题百思不得其解的时候，通过提供关键提示的方法诱发"啊哈!"反应和顿悟式问题解决，并利用功能核磁共振成像技术（fMRI）研究分析这一反应的脑认知过程。图2总结了当人们破解谜语、产生顿悟和"啊哈!"反应时脑的激活状况。

　　动物（小白鼠）实验证明：进行建构式学习时会形成海马神经元的突触联结群并维持数月以上，这对人类而言可能意味着形成终身难忘的长时记忆。我们认为：建构式学习可导致海马将脑内各个功能脑区对创造性成功经验的神经表征进行整合，使之合成为一种完整而鲜明的个人经验并可随时随地地灵活提取和调用。

担负主动学习的"活跃的大脑"

　　图3显示了在主动学习中发挥了重要认知功能并保持活跃的脑区和神经网络。构成主动学习的核心脑回路（AL-Core Network）（参照图2）与脑内的默认模式网络（Default Mode Network, DMN）和突显网络（Salient Network）均密切相关，它主要是由"记忆中枢"海马、"情感中枢"杏仁核、负责"认知转换和对人的认知"的前扣带皮层（Anterior Cingulate Cortex［ACC］）和负责"心智理论"的颞-顶联合区（Temporo-Parietal Junction, TPJ）所组成的，这些脑区分别在主动学习过程中支持实现"记忆形成"、"愉快积极的情绪唤起"、"心理意愿的表征和自我信息加工"等认知功能。另外，主动学习核心脑回路（AL-Core Network）也会和相邻的额-顶叶网络（PFC-Parietal Network）、 注意网络（Attention Network）、突显网络（Salient Network）互相配合，从而在主动学习中实现重要的"目标指向意愿"和"自我调整学习"功能。而负责逻辑推理以及启发式思考和问题解决的外侧前额叶皮层（LPFC）在当人们遇到模糊问题情境时也将参与到主动学习核心脑回路（AL-Core Network）中来，并借助于负责工作记忆的额-顶叶脑区调用以往知识经验和长期记忆，激发深度学习过程。

脑认知科学研究对主动学习的启示

　　从脑认知科学角度研究具有主动学习特征的"学习行动"的心理科学与神经科学原理可以为深入认识和理解主动学习的特点及其推动策略提供重要启示。我们发现，具有主动学习特征的"学习行动"可以更加全面彻底地激活人们的整个脑认知系统。因此，我们可以在某种意义上说，主动学习过程伴随着一个"更加活跃的大脑"，具体可能包含以下的要点：

• 积极的情绪有利于助推建构式学习。
• 内侧前额叶皮层（medial Prefrontal Cortex［mPFC］）与积极的自我情绪、社会情绪能力和社会情绪评估相关联，各种情绪则经由杏仁核表征和呈现。
• 强烈的负性情绪不利于建构式学习。
• 个人的自我意愿是建构式学习的动力。我们在学习过程中应发展价值驱动的个人求知意愿，引导和培养学生产生实现目标的意愿应成为主动学习教育的重要目标。
• 在只是对于知识进行死记硬背或机械识记的表面学习（Surface Learning）过程中，在额-顶网络（PFC-Parietal Netwprk）表现出激活的同时，会抑制默认模式网络（DMN）的活动，因此，表面学习无法激发主动学习过程。
• 在任何情况下，人们的头脑总是为了实现某个意愿而开展信息加工活动的，意愿是"学习行动"的原动力，教育者应助推学生"学习意图（目标）"的形成。

　　事实上，每一个学生生来都具备带着特定意愿和意图开展学习的能力，但传统的教育方式往往忽视了学生的这种主观能动性。而脑科学研究则指出：情绪、意愿、社会情绪能力等在"学习行动"中发挥着重要的作用。主动学习教育的精髓，正是使学生的这种与生俱来的主动求知的能力和倾向得以茁壮成长，使学生在长达十数年的学习中的"学习意愿"和"学习意图"得到增强，使学生的成长心向、热情和努力（grit）等社会情绪能力得到充分的培养和发展。

　　为使所有人都能从这种教育理念中获益并激发出更强的学习潜能，我们需要重新设计综合教育模式（包括教与学）与学习行动。要以脑科学发现为依据推广主动学习理念，以正确学习、发展人类固有的"行为"能力为目标，为重塑教育（教与学）而努力。我写这篇稿件的初衷也是想要和大家分享这方面的信息。

*本研究是在"挑战性研究（开发）18H05318"支持下完成的。本文根据笔者在儿童学会议（仁木和久、缓利诚、内海绪香、岩野孝之、富士原纪绘、榊原洋一，2018）及日本教育心理学会年会专题研讨会（仁木和久、缓利诚、内海绪香、岩野孝之、富士原纪绘、榊原洋一，2019）上发表的原稿撰写而成。

（感谢中科院心理健康重点实验室 罗劲研究员对本文的中文翻译稿进行校译）

注1.杜威是实用主义哲学家，也是功能主义心理学家和经验主义教育家。他因倡导"实验教室"促进学生自发性成长以及研究社会生活相关的教育论题而对教育领域带来深远的影响。尽管其观点从教育学理念上来说是极其重要的，但其在体验式学习方面的探索和尝试则有得有失。我个人认为，应把重点放在学生的脑认知系统的"学习和成长"上。假如杜威先生了解到本文所涉及的主动学习中大脑的活跃状况以及"活跃的大脑"这一概念的话，他也会同意引导学生的意愿。

注2. [1] Jing Luo & Kazuhisa Niki*: Function of Hippocampus in "Insight" of Problem Solving, Hippocampus 13:3, pp.274-281 (2003). [2] Luo Jing, Kazuhisa Niki*, & Steven Phillips, Neural correlates of the "Aha! Reaction", NeuroReport Vol.15, No.13, pp.2013-2017(2004)。

注3.近年来，脑内突触的结合、成长或消失的现象已被观测到。特别是研究发现海马神经元在形成记忆的同时也形成了巨大的"树突与突触群"并可保持1月以上，这一过程可以使用双光子显微镜观察到，它证实了海马中形成的记忆是长期记忆。

注4. 棘状突触联结起是在一次性的强烈体验后留下并形成的记忆，与此同时，参与表征该体验的全脑活动将作为突触输入源形成记忆。正是由于这一机制，大脑才有可能通过唤醒记忆再次体验当时的情况。

注5. 默认模式网络（DMN）无论睡眠时还是安静时都在活动，它会消费掉70%以上的大脑代谢能源。当人们遇到需要马上解决的认知性任务时，视觉皮层和前额叶认知控制区域会为处理该任务而处于激活状态，而与此同时DMN的活动受到抑制。因此，长期以来DMN被认为是大脑中没有特定认知功用的部位，但我们的研究结果则显示，在挑战答案并不明确的问题或自己主动提出问题时DMN有助于挖掘、形成或重新构建记忆。并且，DMN还具有分辨何时、在何处形成各种记忆的功能，与自己相关的记忆和架构也在DMN形成。总之，DMN通过各种行为构建经验的记忆并储存这些记忆，形成关于行为人自身的记忆和架构，在帮助行为人成为一个自觉自主的个体的成长过程中发挥着重要的作用。

注6. 前额叶到顶叶的回路是LPFC与顶叶互相作用的脑神经回路，它帮助实现人脑的工作记忆（WM）功能。也就是说，LPFC发挥启发和逻辑思考的功能，顶叶则承担WM的缓存或黑板功能。顶叶的黑板功能是兼具自上而下的加工和自下而上加工功能的"活跃黑板"，不足的信息可通过获取DMN等长期记忆的方式予以扩张，从而激发主动学习形成新的记忆。但是，该回路和DMN的关系也只是普通控制关系，在强迫学生学习的传统授课模式中难以激发主动学习。为了激发主动学习，有必要创造条件让教室成为充满积极主动情绪的学习平台，培养学生带着明确的目标自发地去学习各种知识。

注7. 提醒、警告的脑回路是自上而下予以控制的模式。与前额叶互相配合控制前额叶和顶叶的执行功能。

【评论】

"做中学"的理论提出已逾百年，但鲜有生理层面特别是从脑科学的角度来诠释其科学意义的。这篇文章实在太有拾遗补阙的重要价值了！感谢CRN能发布如此高质量的文章，受教、受益！（华东师范大学 周念丽）

【回复】

谢谢周教授的认可和鼓励，脑科学和教育是一个非常重要的课题。今后还会继续提供这方面的研究成果和科普文章，请多指导!