近年來，兒童發展與早期教育研究的焦點逐漸從學業和發育成果的測量轉向對學習與發展過程的探討。許多心理學理論（如維果茨基的社會文化理論、布朗芬布倫納的生態系統理論）皆將社交互動視為兒童學習與發展的核心。透過剖析這些互動過程中的心理機制，我們能更深入理解其在兒童學習與發展中所扮演的角色，同時研究大腦如何處理學習與社交互動。這些大腦神經現象不僅能為心理學理論提供實證支持，還有助於識別互動相關的神經傳導路徑，進而有針對性地開發和制定有效的教育策略與介入措施，促進兒童發展。
大腦同步與教育成效
近年來，科學家運用功能性近紅外光譜（fNIRS）超掃描等先進神經影像技術，研究大腦同步（又稱腦間同步）現象對教育與家庭互動的影響。大腦同步是指兩個或多個個體（如學生與教師）在社交互動時，他們的大腦特定區域會呈現顯著的同步激活模式，即「腦間神經耦合」的現象。
我們的研究團隊近期運用fNIRS超掃描技術，實時觀測兒童與成人在學習與家庭互動中的大腦活動，藉此探討大腦同步在兒童與社會環境互動中的作用。研究結果顯示，改進教學與育兒方式能在神經層面有效促進兒童的學習和成長，而大腦同步現象則是評估兒童與社會環境互動質量的重要指標。
以故事為基礎的教學：透過大腦同步提升STEM學習成效
STEM（科學、技術、工程與數學）教育對兒童的學術發展至關重要，但如何找到最佳的教學方法始終是一大挑戰。在STEM教育場景中，我們分別運用了傳統授課和更具吸引力的創意教學法（運用繪本講故事法以及運用故事板講故事法），研究這三種方法如何影響學生在學習STEM學科時與教師之間的大腦同步現象。
研究結果顯示，相比傳統授課方式，以講故事為基礎的教學能顯著提升大腦左右兩側額下回（一個關於語言與資訊處理的區域）之間的同步性。具有敘事結構且能引起情感共鳴的故事教學，似乎有助加強師生之間的大腦同步。此外，在採用故事板教學時，師生之間的顳上回（一個關於聲音與視覺資訊處理的區域）同步性明顯提升，顯示故事板等視覺化敘事工具能有效促進大腦對STEM概念的理解與記憶。
這個研究最有趣的發現之一，或許是大腦同步與學習成果之間的密切聯繫。在以故事為基礎的教學中，師生之間在大腦左側緣上回（一個負責處理和理解感官資訊的關鍵區域）同步程度顯著提升，而這一同步程度與學生在STEM學科的學習成效呈現高度正相關。由此可見，教師與學生之間的大腦同步程度不僅彰顯了師生溝通交流的效率，也是一項衡量學習成效的重要指標。這一發現不僅揭示了學習過程中的關鍵機制，也為優化課堂教學提供了新的可能性。
家庭互動如何影響兒童發展
在另一項研究中，我們觀察了47對母女在完成拼圖任務時的表現，探討母親在評價孩子行為時給予的正面與負面反饋如何影響母女之間的大腦同步程度，進一步了解兒童與家長互動時的大腦反應。
研究結果顯示，當母親給予負面反饋時，母女之間在大腦左背外側前額葉皮質（dlPFC）與右額下回（IFG）等關鍵區域的同步程度顯著降低，而這些大腦區域在情緒管理與社交互動中扮演重要角色。換言之，負面反饋可能會削弱兒童處理與應對情感經驗的能力。相較之下，正面反饋能顯著提升母女在上述大腦區域的同步程度，顯示具鼓勵性的反饋有助於母女在互動過程中理解彼此。
我們還發現，在以「服從型溝通模式」（即僵化且帶有權威性的溝通方式）為主的家庭中，母女之間在與情緒調節、語言處理相關的大腦區域的同步程度較低。相反，在較為開放、重視互動的溝通模式下，母女之間的大腦同步程度較高，顯示家庭中溫和且靈活的溝通方式更有助於兒童的情感與認知發展。
值得注意的是，情感韌性較高的兒童即使收到負面反饋，仍能與母親保持較高程度的大腦同步。這顯示情感韌性在神經層面發揮了緩衝作用，有助於減輕批評帶來的負面影響，並提升兒童在處理資訊與調節情緒方面的適應能力。
銜接科學與實踐
透過先進的fNIRS超掃描技術，我們的研究證實，大腦同步程度與學習表現及情感發展密切相關，在學校或家庭環境中皆是如此。對教育工作者而言，採用更具創意與吸引力的教學方法（如故事教學與故事板教學）不僅能提升師生間的大腦同步程度，還能顯著增強學習成效。對家長與照顧者而言，理解不同反饋方式對大腦活動的影響，有助調整溝通方式，從而促進兒童的情感與認知發展。我們的探索也為未來的研究指引方向，進一步揭示大腦活動、社交互動與兒童發展之間的複雜關聯。
作者簡介
張娟是澳門大學教育學院副教授，澳門大學教育學院幼兒教育及兒童發展中心主任，同時為澳門大學認知與腦科學研究中心成員。
王一暉是澳門大學教育學院博士生，導師為張娟副教授。
文、圖 ： 張娟、王一暉
來源：《澳大新語》第31期
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