學校增加鍛鍊以提升注意力、毅力和情緒控制

科學家、政治家和名人正在將學校改造成大腦的健身房,教師們在其中鍛鍊注意、毅力和情緒控制等方面的心理素質

一個小小的黑髮女孩,穿著棕色的裙子,裙襬帶有襯裙,平靜地坐在幼兒園同學面前的地毯上;她那雙綴滿亮片的粉紅色靴子,整齊地塞在腿下。她揮舞著一根小金屬棒,敲擊著三角磬。隨著一聲清脆的聲音,她的同學們像杯子一樣合攏雙手,一隻手背放在另一隻手掌中,閉上眼睛,保持沉默,然後開始看似什麼也不說也不做。

幾分鐘過去了。然後,這個穿著考究連衣裙的女孩第二次敲響了三角磬。孩子們開始睜開眼睛,停頓片刻後,女孩發出甜美、尖細的“謝謝”,然後她回到同學們中間。

在溫哥華不列顛哥倫比亞省倫弗魯小學帕特里夏·莫里斯的班級裡,每天進行三次這樣的練習,孩子們專注於他們的呼吸,這項活動似乎與教學無關。然而,支持者表示,這些冥想練習可以磨練集中注意力和放鬆的能力,調整孩子的大腦以適應學習和生活。它們是演員歌蒂·韓構思的名為“正念向上(MindUP)”專案的一部分,她幾年前在這個城市首次推出了該專案。如今,溫哥華教育局認可了這個專案,並且在成功案例的推動下,它正在美國各地傳播,並逐漸滲透到其他國家。


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韓的專案還包括大腦解剖學課程和從積極心理學中衍生出的策略,例如樂觀主義訓練,它是旨在重新設計教育的幾個課程之一。越來越多的研究人員和教育工作者認為,學校應該包含的不僅僅是記憶和分析資訊。它還應該提高被稱為執行功能的基本心理技能,這些技能是計劃和執行目標所必需的。類似於管理多條跑道上飛機起降的空中交通管制系統,這些大腦功能包括在頭腦中保持和處理資訊的能力(工作記憶)、切換思維模式以及抑制不適當反應的能力。

掌握其中一些心理技巧與智力密切相關[參見第59頁的“構建更優秀的大腦”]。然而,其他一些技巧構成了一個巨大的智慧寶藏,事實證明,它對成功和幸福的重要性超過了智商的衡量標準。特別是,抑制控制,在某些情況下也稱為自我調節,是注意力和以促進你的目標的方式行動的基礎,即使你真的想做其他事情。學習障礙困擾著大量難以集中注意力或在面對挫折時堅持到底的孩子。“即使比你的學業成績更重要的是,如果你失敗了,你會再次嘗試,你不需要別人來幫助你,你會在困難面前堅持不懈,這個想法,”範德比爾特大學的發展心理學家戴爾·法蘭說。“這些是你學校成績的關鍵。”

除了成績之外,處理情緒和恰當行為的能力有助於我們應對生活。情緒控制可以保護孩子們免受焦慮和抑鬱等心理健康問題的困擾。它還有助於他們與他人保持良好的人際關係。“自我調節是一項關鍵技能,需要在學校課程中明確、有意識地關注,”不列顛哥倫比亞大學發展心理學家金伯利·A·肖納特-雷切爾說。“它對孩子們未來的發展有著深遠的影響。”

近年來,教授執行功能的嘗試,通常以社會和情感學習的形式出現,獲得了政治支援。學術、社會和情感學習合作組織(CASEL)是一個非營利倡導團體,今年已撥款700萬美元,將此類教學確立為教育的重要組成部分。俄亥俄州眾議員蒂姆·瑞安,以及伊利諾伊州的朱迪·比格特和密歇根州的戴爾·E·基爾迪代表,於2011年提出了《學術、社會和情感學習法案》,旨在“擴大教授學生解決問題、衝突解決、負責任的決策、人際關係建立、目標設定和自律等技能的專案”,根據CASEL網站的說法。這項待決立法目前正在等待眾議院的審議。

與此同時,教師們已經在學校的一天中穿插呼吸練習、情緒計、杏仁核受困演示、面部表情卡片等等,尋找滋養孩子們成為我們希望在世界上看到的那種成年人的基本配方。資料支援每一種成分,並且對這些附加課程的初步研究在很大程度上產生了積極的結果。然而,衡量兒童的執行功能仍然是一門不完善的科學,使得結果難以評估。此外,這些多部分、“雞尾酒”式干預措施的活性成分並不總是顯而易見的,導致研究人員在專案設計中做出一些猜測。然而,許多教育工作者都在為它們的前景——以及塑造發展中性格的伴隨可能性——乾杯。

我迫不及待了!

在20世紀60年代後期,當時在斯坦福大學的心理學家沃爾特·米歇爾和他的同事給參加賓幼兒園的學齡前兒童提供了一個選擇:他們可以挑選一塊餅乾、椒鹽捲餅或棉花糖現在吃掉,或者如果他們等一會兒,他們將得到兩份零食而不是一份。快進到高中:能夠等待第二份零食的孩子有更高的SAT分數。平均而言,在四歲時能夠等待15分鐘的學生和只拖延30秒的學生之間相差210分。有耐心的學齡前兒童在青少年時期也更能夠集中注意力;他們發現更容易維持友誼,並且在學校和家裡不太可能表現出行為問題。米歇爾追蹤了這個群體到他們30多歲。他發現,那些在童年時期能夠抵制誘惑的人更苗條,並且成年後不太可能出現毒品問題。

從地球的另一端,去年杜克大學的心理學家泰瑞·E·莫菲特和她的同事也報告了自我控制與在紐西蘭達尼丁出生的1000名兒童的成功之間存在密切聯絡。每隔一年,老師和家長都會評估每個三歲至十一歲兒童的攻擊性、多動症、缺乏毅力、注意力不集中和衝動程度。這些評分,以及來自孩子們自己的評分,導致了每個孩子的自我控制得分。

在32歲時,得分較低的男孩和女孩比那些表現出更強自我控制能力的人更貧窮、健康狀況更差,並且更有可能犯罪。不良評分比社會階層或智商更能預測經濟困難。在一組獨立的500對兄弟姐妹中,研究人員發現,儘管有著共同的家庭背景,但自我控制能力較低的兄弟姐妹更有可能吸菸、從事反社會行為並在學校掙扎。

這些研究和其他研究表明,自我控制可能是一種穩定的特徵。然而,莫菲特的研究小組注意到,達尼丁的一些兒童在年輕成年期的人格評估中提高了他們的分數。現在在哥倫比亞大學的米歇爾和他的同事也發現,來自布朗克斯區低收入家庭的孩子比來自帕洛阿爾託富裕家庭的孩子更難延遲滿足,這表明來自富裕家庭的孩子可能更頻繁地接觸到促進耐心的策略。“自我控制是可塑的,但對某些人來說比對其他人來說更容易,”米歇爾總結道。

研究人員和教育工作者現在正在測試教授這些關鍵技能的不同策略。“正念向上(MindUP)”是更有希望的倡議之一,它源於韓對大腦科學作為自我提升工具的迷戀。當她在2002年住在溫哥華時,她的思緒轉向了孩子們。她邀請教育心理學家、神經科學家和教師開發一套新的課程,該課程以大腦科學為支架,以社會和情感學習為中心。現在“正念向上(MindUP)”已擴充套件到美國75多所學校,加拿大近175所,英國7所,澳大利亞2所,委內瑞拉1所。

呼吸

“呼吸有什麼作用?”莫里斯問她的班級。

“它可以讓你的杏仁核平靜下來,”一個孩子回答。

“它會讓你的前額葉皮層變得更聰明!”另一個孩子說。

莫里斯的學生們已經成為大腦解剖學的小權威。他們會告訴你,杏仁核位於大腦中心,是情緒反應的中心。前額葉皮層覆蓋著大腦表面的一部分,就在前額後面,是執行功能的所在地。它調節著我們的情緒、思想和行為。這兩個區域是相連的,它們的關係很深。杏仁核中洶湧的情緒風暴會削弱前額葉皮層,阻礙我們的思考和學習能力。承受巨大情緒壓力的孩子,這種情況在低收入家庭中更為普遍,他們在學校的表現更差,因為壓力本身會損害執行功能[參見第64頁的“治療學習毒素”]。

正如孩子們報告的那樣,呼吸可以平息情緒風暴,讓學習的天空再次晴朗。透過專注於他們的呼吸,他們正在學習關注當下的體驗,而不去評判或深入思考。這種對當下不帶偏見的關注,被稱為正念,有助於抵禦因“時間旅行”到被記住的過去(導致反芻)或想象的未來(產生焦慮)而產生的壓力。“它對作為一名教師的我有所幫助,因為我有一個更平靜的班級,我也更平靜了,”瑪麗安·普林斯說,她是一位健談的26年資深教師,在溫哥華的威廉·範·霍恩爵士小學向三年級學生教授“正念向上(MindUP)”。

大量資料表明,正念訓練有助於減輕成人的壓力相關疾病。在兒童中,一些初步研究表明,它可以使健康的孩子平靜下來,並減輕焦慮的學生或有焦慮相關學業困難的學生的焦慮。在2009年的一項研究中,弗吉尼亞聯邦大學的神經科學家柯克·沃倫·布朗和他的同事指導一家精神病門診機構的青少年進行幾種形式的冥想(坐禪、行走和身體掃描,身體掃描包括系統地關注和放鬆躺下時的不同身體部位)。在為期八週的課程結束後,青少年報告的焦慮、壓力、人際關係問題和抑鬱症狀明顯少於那些沒有參加課程的人。

“正念向上(MindUP)”似乎也實現了類似的效果。在五月份在多倫多舉行的發展性沉思科學會議上發表的一項研究中,肖納特-雷切爾和博士生莫莉·斯圖爾特·勞勒以及他們的同事測量了當地四所學校99名四、五年級學生在三月份和六月份的應激激素皮質醇水平,六月份對於學生來說是一個動盪的月份,因為他們要結束一年的課程。最初,他們看到所有兒童都呈現出健康的激素模式:皮質醇在醒來後一小時達到峰值,然後在白天急劇下降。對於參加“正念向上(MindUP)”的孩子,六月份也記錄了同樣的上升和下降。相比之下,對照組教室中孩子的皮質醇水平在一天中保持平穩,這種模式表明慢性壓力。“我們的假設是,‘正念向上(MindUP)’緩衝了孩子們免受年終壓力的影響,”勞勒說。

呼吸也可能更直接地磨練執行功能。在這種類似冥想的練習中,孩子們學會抑制對突然出現在意識中的想法和感受進行詳細闡述的衝動。這種努力幫助他們解決由競爭性刺激或目標引起的心理衝突,這是確定優先順序所需的技能。這種衝突監控能力與注意力有關,並且與學校中更好的數學成績、更高的智商和更少的反社會行為有關。在2007年發表的一項研究中,俄勒岡大學的心理學家邁克爾·波斯納和他的同事隨機分配了一組中國大學生每天進行五次20分鐘的冥想課程。與接受放鬆不同身體部位的練習的一組學生相比,這些學生在計算機化的注意力和衝突監控測試中表現出明顯更好的分數。2011年,邁阿密大學的神經科學家阿米希·賈領導的一個團隊報告說,在印度一所為13至15歲青少年提供每日超覺靜坐練習一到三年的學校中,與沒有提供這種練習的學校的青少年相比,在這個測試中也取得了類似的進步。

感覺粗糙嗎?

在二月下旬一個陰沉的早晨,普林斯將一籃子灰色石頭倒在聚集在地毯上的學生圈子中央。她叫不同的學生從堆裡挑選。在每個人都拿到一塊石頭後,普林斯指示學生檢查他們的石頭是否有任何特殊的標記,閉上眼睛想象這塊石頭,並用它摩擦他們的臉頰。“感覺粗糙嗎?”她興高采烈地問道。正念也意味著密切關注事物的感官品質——例如石頭的紋理、顏色、凹陷和山脊。當所有學生將他們的石頭放回堆中時,這些礦物看起來像匿名的礫石。學生們的任務是:再次找到他們的石頭。在第一輪石頭遊戲中,孩子們遇到了麻煩,但在第二輪中,每個學生都找回了他們檢查過的石頭。正念需要練習。

在其他場合,這些型別的練習,結合呼吸,對孩子們的執行功能產生了可衡量的影響。2010年,加州大學洛杉磯分校的行為遺傳學家蘇珊·L·斯莫利和她的同事報告說,他們為32名二年級和三年級學生提供了正念訓練,每週兩次,持續八週。訓練包括坐禪,以及促進感官意識和他人意識的活動和遊戲。老師和家長在訓練前後完成了評估兒童抑制技能、注意力控制、工作記憶和情緒調節的問卷。結果表明,與分配到默讀的32名兒童相比,正念練習總體上顯著提高了這些能力以及特定技能。訓練對那些最初能力較弱的人的提升最大,這一發現與斯莫利團隊的工作相符,暗示正念訓練可能對患有注意力缺陷多動障礙的青少年有益。

天生更具正念的孩子在抑制控制測試中也表現更好。在2011年發表的一項研究中,不列顛哥倫比亞大學的博士生伊娃·奧伯勒與肖納特-雷切爾、勞勒和他們的同事一起,要求99名四、五年級學生完成一項測試,該測試提出了反映無意識狀態的問題,例如:“我在做工作或任務時是自動的,沒有意識到我在做什麼”和“我在吃零食時沒有意識到我在吃什麼”。一個孩子在這個“正念注意力意識”測試中得分越高,他在計算機化的抑制控制評估中就越準確。

當然,普通的學校練習也會鍛鍊大腦的執行控制中心。如果不呼叫你的工作記憶、訓練你的注意力或抑制你與朋友聊天的願望,你就無法閱讀或做一道數學題。然而,學校類似於團隊練習,它訓練與運動相關的技能,但不會最大限度地提高運動員的股四頭肌力量或平滑她的跑步步幅。“正念向上(MindUP)”等專案就像大腦的速度和敏捷性訓練。“如果你教導明確的自我調節方法,你就可以鍛鍊前額葉皮層的肌肉——並溢位到學術領域,”肖納特-雷切爾說。在她最近的研究中,“正念向上(MindUP)”參與者在計算機化的注意力和抑制控制測試中比對照組的孩子進步更大。他們在年終成績單上的數學成績也更高。

這些結果對教師來說並不新鮮。“我無法充分強調這在多大程度上改善了我的教學和孩子們的學業技能,”莫里斯說,她三年前開始使用“正念向上(MindUP)”。2005年,“正念向上(MindUP)”在溫哥華首次亮相的那一年,有17名教師接受了培訓。這個數字已經膨脹到1000人。“它有點像病毒式傳播,”肖納特-雷切爾說。“培訓有候補名單。我從未見過這樣的事情。”

綠燈通行

早在韓對教育產生興趣的幾十年前,當時在華盛頓大學的發展心理學家馬克·T·格林伯格就首次涉足社會情感學習。格林伯格一直試圖透過教聾啞人情緒詞彙來幫助他們控制行為,以解決他們的自我調節缺陷。他意識到,他正在使用策略——讓人們用手語或大聲自言自語,或讓他們接觸作為視覺輔助的詞彙——似乎也有助於聽力正常的孩子控制他們的行為。“我對語言作為學齡前兒童的自我調節機制很感興趣,”格林伯格回憶道。

在20世紀80年代,格林伯格和西雅圖心理學家卡羅爾·A·庫舍建立了“促進替代思維策略(PATHS)”,現在在美國30多個州和許多外國的3000多所學校中使用。在課程的一部分中,孩子們會收到帶有面部表情的小標籤卡片,表達不同的感受。他們個性化這些卡片,並在整天使用它們來交流他們的情緒。自我調節也藉助交通訊號燈進行明確的教授。如果學生面臨困難或令人沮喪的情況,他們會專注於紅燈,這意味著“停止——冷靜下來”。他們應該描述問題以及他們對此的感受。接下來是黃色,“慢行——思考”,即制定計劃。綠色表示“通行——嘗試我的計劃”。

在2010年發表的一項研究中,現在在賓夕法尼亞州立大學的格林伯格和他的同事在納什維爾、西雅圖和賓夕法尼亞州農村的學校中,測試了這些技術在2937名學生從一年級升到三年級時的效果,其中許多學生來自弱勢群體。根據教師和同伴的評估,與180個沒有進行干預的教室相比,接受PATHS指導的190個教室的孩子變得不那麼具有攻擊性,更合作和樂於助人。老師們說,接受PATHS的孩子也更積極地參與學業——在校本任務中表現出更多的自我控制——而不是接受通常指導的孩子。

PATHS可能透過提高執行功能來產生這些收益。幾年前,格林伯格與南加州大學的納撒尼爾·R·裡格斯和他們的同事一起,測試了西雅圖四所學校318名二年級和三年級學生的抑制控制能力。在其中兩所學校,教師從10月到3月每週三次進行20到30分鐘的PATHS課程。一年後,這些學生的抑制控制能力優於其他兩所學校的孩子。

小紅帽的問題

部分由於“正念向上(MindUP)”,普林斯負責管理學校裡一些最焦慮的孩子。在她的一堂課開始後不久,一個小男孩突然哭了起來,原因不明。“他的杏仁核完全被震動了,”普林斯說。她拿起一個裝滿水和沙子的兩升蘇打水瓶,將它倒過來並搖晃它。“當我們的杏仁核被震動時,我們班裡可以做什麼?”她問道。一些孩子用手指做了一個“和平”手勢。這個手勢意味著孩子需要走動一下,讓他的杏仁核平靜下來。

在普林斯的教室裡,牆上掛著一張大腦圖,上面標有前額葉皮層、杏仁核和海馬體(記憶的倉庫)。普林斯每天覆習這些結構及其作用,並將它們與她的課程聯絡起來。“小紅帽和狼的杏仁核有問題,”她曾經對她的班級說。三年級至五年級的一節“正念向上(MindUP)”課程以神經元的解剖結構和功能為中心;另一節課是關於快樂和獎勵的大腦化學的討論。

老師們說,他們的學生對他們的大腦如何運作著迷。然而,課程的主要目的更多的是哲學而非科學。“它給了孩子們一定程度的賦權,”肖納特-雷切爾說。“他們瞭解到他們可以改變主意。”思考思考的練習,被稱為元認知,旨在讓孩子們更好地控制他們的思考和感受方式——更恰當地引導他們的注意力或讓自己平靜下來——從而以可能增強學習的方式。

神經解剖學課程真的能提高自我控制能力嗎?“我不認為孩子們需要了解杏仁核,”不列顛哥倫比亞大學的發展認知神經科學家阿黛爾·戴蒙德說。“但孩子們喜歡學習大腦知識。”然而,一些資料暗示韓可能抓住了一些關鍵。

保持距離

米歇爾和賓夕法尼亞大學的心理學家安吉拉·L·達克沃思發現,召喚剋制力的最佳方法之一是將自己與任何引發情緒反應的事物分開。米歇爾說,遮住餅乾的孩子可以忍受18分鐘而不放縱,而那些讓零食暴露在外的孩子不到一分鐘就咬了一口。教孩子們假裝棉花糖只是一張照片,可以將他們抵抗誘惑的能力從一分鐘延長到一刻鐘。“如果他們想象一張照片,他們就可以像對待照片一樣等待,”米歇爾說。

在2011年發表的一項研究中,米歇爾和達克沃思與密歇根大學的心理學家伊桑·克羅斯和他們的同事一起,確定了疏遠對於冷卻兒童的強烈情緒的力量。他們要求公立學校的110名五年級學生回憶一次讓他們非常生氣的個人經歷。一些孩子想象這件事再次發生在他們身上。另一些孩子則被指示退後一步,從遠處觀看自己和事件的發生。然後,所有學生都寫了一篇論文,反思他們的經歷。在他們的論文中,採用疏遠視角的學生對事件的情感特徵的關注明顯較少,並且包含的指責陳述較少,對發生的事情的富有洞察力的重新評估更多。

瞭解大腦可能透過將情緒置於抽象的背景中來幫助孩子們疏遠自己的情緒。正念也涉及從你的思想和感受中退後一步。此外,語言的使用,如在PATHS中,可以在行動的衝動和行動本身之間留出空間。

克羅斯和達克沃思現在計劃在費城特許學校的五到九年級兒童群體中測試疏遠技術的廣泛適用性。心理學家將指導孩子們反思他們在不同自我控制任務中的行為,鼓勵他們透過使用諸如“我”和“我的”之類的語言與自己交談來關注他們的視角,或者透過使用第三人稱來指代自己來培養距離感。然後,研究人員將衡量孩子們在無聊的工作任務(按顏色分類晶片)、等待延遲獎勵(一週後七美元與現在五美元)以及控制與回憶的經歷相關的憤怒的能力。

為了良好的衡量

然而,調整孩子們的思想可能很棘手。在尚未發表的研究中,範德比爾特的法蘭和她的同事測試了一種名為“心智工具”的干預措施,該措施使用自言自語、視覺提醒和遊戲來提高孩子們的執行功能。法蘭的團隊隨機將該課程分配給田納西州和北卡羅來納州的32個幼兒園教室。他們在專案實施八個月前後測量了學生的執行功能和成績。孩子們確實表現出進步,但並不比28個沒有提供“心智工具”的教室的孩子進步更多。“我們擁有的措施,包括教師評分,並沒有表明該專案比他們在幼兒園通常的做法更有效,”法蘭說。

早期的研究表明,當專案更簡單時,“心智工具”會帶來好處,涉及40項活動而不是現在規定的65項。法蘭認為,這些要素的擴散可能會削弱該專案的有效性。第二個問題是,不存在衡量執行功能的完美方法,也許是因為這個概念本身仍然有些定義不清。然而,這種模糊性並沒有阻止像普林斯這樣的老師,她們每天都看到大腦訓練帶來的積極影響。

在溫哥華普林斯的教室外,冰雪正在融化,水滴從每根樹枝和排水溝中滴落下來。在室內,孩子們在做“大腦練習”。他們面帶微笑,氣喘吁吁,用右肘碰左膝。他們揉著肚子,同時拍著腦袋。他們做了開合跳。舞蹈動作旨在最佳地激發前額葉皮層。然而,孩子們的表情表明,確切的動作可能並不重要。在肖納特-雷切爾的最新調查中,那些在“正念向上(MindUP)”課堂上的孩子變得更加樂觀,擁有更積極的情緒,並且比其他學生更喜歡學校。眾所周知,與快樂和愉悅相關的神經遞質多巴胺可以激發前額葉皮層採取行動。“學校需要更有趣,”不列顛哥倫比亞省的戴蒙德說。“孩子們會接受。他們會學得更好。”如果成年人成功地讓孩子們成為更好的思考者,孩子們應該會笑到最後。

 

(延伸閱讀)

  • 神經認知在小學學生社會情感預防專案行為結果中的中介作用:PATHS課程的效果。內森尼爾·R·裡格斯等人發表於《預防科學》,第7卷,第1期,第91-102頁;2006年3月。

  • 基於正念的教育專案對青少年早期和青春期前期的幸福感以及社會和情感能力的影響。金伯利·A·肖納特-雷切爾和莫莉·斯圖爾特·勞勒發表於《正念》,第1-15頁;2010年。

  • 已被證明有助於4至12歲兒童執行功能發展的干預措施。阿黛爾·戴蒙德和凱瑟琳·李發表於《科學》,第333卷,第959-964頁;2011年8月19日。

  • 40年後延遲滿足的行為和神經相關性。B. J.凱西等人發表於《美國國家科學院院刊》,第108卷,第6期,第14,998-15,003頁;2011年9月6日。

英格麗·威克格倫 是一位常駐新澤西州的自由科學記者。

更多作者文章:英格麗·威克格倫
SA Mind Vol 23 Issue 4本文最初以“性格的教育”為標題發表於 SA Mind 第23卷第4期 (), 第48頁
doi:10.1038/scientificamericanmind0912-48
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