科學研究與實踐的結合有助於我們發現研究問題，產生有用的知識。以醫學為例，外科醫生、護士等臨床醫學工作者與教學醫院等實踐部門的生物研究人員合作，將研究工作與臨床疾病、健康問題相結合，在幹預、治療等當代醫學領域的研究和實踐取得了很大進展。研究和實踐的結合在許多領域已經正規化了(辛頓&；菲舍爾，2008年).在氣象學領域，科學與實踐相結合，分析氣候，預測天氣(例如美國國家大氣研究中心，/)。仿佛壹瞬間，生物與教育相結合的活動在世界很多地方如雨後春筍般出現！
來自世界各地的研究團隊對合作表現出了濃厚的興趣。2004年，“國際心智、大腦與教育(IMBES)”成立，2007年創辦官方學術期刊《心智、大腦與教育》。歷史上擁有40多位諾貝爾獎得主的羅馬梵蒂岡科學院也在積極推動這壹新領域的發展。2003年，梵蒂岡科學院在慶祝成立400周年之際，邀請了哈佛大學負責“心智、大腦與教育”專業項目的庫爾特·菲舍爾教授、阿根廷的安東尼奧·巴特羅等國際學者舉辦了壹場關於心智、大腦與教育的研討會。會議還出版了壹個相冊“受教育的大腦:神經教育學的誕生”。國際性的大型研究項目、腦科學研究者和教育工作者的會議、專業書籍以及各種新興活動，讓這個全新的研究領域充滿了活力。目前，世界上有許多專業培訓計劃，例如，達特茅斯大學(Coch，Michlovitz，Ansari，& Baird，2009)，南加州大學(Immordino-Yang，2007)，得克薩斯大學阿靈頓分校(Schwartz & amp；Gerlach，2011)、劍橋大學(Goswami，2006)、中國華東師範大學(2010)、哈佛大學(hint on & amp；Fischer，2008)等國際知名高校率先推出“心智、大腦與教育”專業培養計劃。這些專業培訓項目的培訓師、研究人員和教育工作者將生物學和教育學聯系起來。此外，法國巴黎和日本東京也在規劃進壹步的行動計劃。
將實踐、研究和政策聯系起來的努力已經成為腦科學、遺傳學和教育等學術期刊的熱點問題。然而，必須指出的是，由於腦科學的應用可以增加產品的銷售，壹些牟利者打著腦科學的旗號向學校教育工作者和家長推銷所謂的“基於大腦”的商業產品是不負責任的(McCabe &: Castel，2008)。這種情況不僅令人遺憾，而且導致腦科學和遺傳機制相關的神經神話盛行(Fischer，Immordino-Yang，& ampWaber，2007；戈斯瓦米，2006年；辛頓，宮本，和。德拉切薩，2008年；卡齊爾& amp巴累-布拉戈耶夫，2006年).目前大部分關於大腦和身體的知識往往是錯誤的(OECD，2007b)，市面上出版的很多關於“腦本教育”的書籍都是基於不正確的神經節律。有些所謂的“腦本教育”是建立在學生有腦的基礎上的。他們提供的所謂腦功能“知識”是不科學的，他們並沒有以真正的腦功能科學知識為依據。例如，人們不使用半個大腦(左腦或右腦)，而是同時使用左腦和右腦。同樣，男孩和女孩的大腦也沒有巨大的性別差異。腦本教育產生的“神經神話”與生物科學中對DNA的研究和腦科學的研究進展形成鮮明對比(戈德哈伯，2012)。研究表明，過去關於遺傳如何塑造身體和大腦的觀點存在根本性錯誤。目前，科學家們剛剛開始破解DNA和RNA如何塑造身體和大腦的奧秘。科學家對人類遺傳的認識又回到了小學壹年級的水平。
由於教育神經科學與心靈、大腦與教育中的這種情況，教育神經科學的訓練必須使受訓者形成批判性思維，質疑基於大腦的教育命題是否科學。教育者和研究者應該問的第壹個問題是:“證據表明了什麽？”簡而言之，研究人員和教育工作者必須合作，將生物學和認知科學的知識應用於教育，為教育奠定科學基礎。只有建立起研究者與教育者之間的這種合作，才能充分利用神經影像技術和工具來分析學習，從而打開學習的黑匣子，明確教與學是如何發揮作用的(hint on & amp；菲舍爾，2008；羅德裏格斯，2012).
二，認知模式與教育改進的可能性
在語言和交流的過程中，人們經常使用模型來理解和分析周圍發生的事情。這些模型構成了我們思維和感知模式的基礎。幾十年來，人類學家和認知科學家分析了我們如何使用這些模型(本尼迪克特，1934；李維斯，1966).最近，認知科學的研究解釋了這些模型如何影響人類的思維，以及如何形成大腦和學習的神經神話。最直接的分析來自於Lakoff和Johnson(1980)的壹個框架，這個框架解釋了人們如何利用無意識範疇的模型來理解自己和他人，包括20世紀形成的所有大腦模型(Vidal，2007)。
(壹)大腦網絡與知識轉移
目前，人類的心智模型將大腦視為學習和意識的核心，維達爾稱之為大腦晶格的塑造。大腦是自我和人格的核心。從最極端的角度來說，壹個人相當於自己的大腦。就像小說裏描述的，壹個人就像水桶裏的大腦，壹個人最核心的部分似乎就是他/她的大腦。按照這種觀點，人體、人際關系乃至人類文化只是腦格的核心背景。我們所有人都被包含在這個模型中，仿佛學習只發生在大腦中，忽略了身體對學習的影響，以及個體所處的環境對他/她是誰、做什麽的影響。在這個模型中，學習包括在大腦中儲存知識的過程。知識儲存在大腦裏，等著我們去使用。大腦就像壹個類似圖書館或計算機內存的存儲空間。壹幅漫畫或許可以更清楚地解釋這種模式:我早上醒來下載今天需要的所有信息，然後根據我的工作要求處理這些信息。我們每個人只是完成工作的信息處理器嗎？
我們再來思考壹下學校的教與學活動。這種神話或模式與人類文化中流行的模式相結合，即知識是信息的傳遞(Lakoff & amp；約翰遜，1980；雷迪，1979).人的學習是獲得壹個對象，比如壹個觀念、壹個概念、壹個思想或者壹個事實，然後擁有它，控制它。如果妳想把這個對象教給另壹個人，妳可以簡單地傳遞，就像通過導管傳遞壹樣:他們通過這種方式把信息灌輸給某人，然後這個人就擁有了這些信息。人們也可以把知識放在其他地方，比如書本、網站或者其他。
人們經常用灌輸這個比喻來談論學習和教學活動，因為在這些常見的例子中，人們經常不自覺地使用這個比喻，有時是為了幽默。喬恩和霍華德互相講故事。"勞拉把這個想法告訴了赫爾曼，但他搞混了。""勞拉在網上找到了解釋。""班尼特剽竊了梅根的假設。"“我告訴妳答案了，妳為什麽不明白？妳是傻逼嗎？”人可以操縱概念、觀點和想法，也可以在頭腦中操作。“赫基莫無法擺脫這種想法，他沈迷於此。”“妳在想什麽？”
根據這種知識轉移模式，教師通過與學生分享知識對象來進行教學，然後學生擁有這些對象。至少學生要有這些知識對象。如果壹個學生不能熟練地使用這些工具，人們會認為他愚蠢或懶惰。有時人們也會把這歸咎於老師，因為老師不能有效地傳遞信息。廣義地說，人們把知識看作是學生必須接受和使用的信息。當然，很多老師和學生也意識到，教和學並不是按照這種模式進行的，但人類語言和文化中灌輸的隱喻很難擺脫。
(B)知識是通過活動構建的。
學習真的那麽簡單嗎？如果是這樣的話，要掌握壹項技能或主題，妳只需要了解壹些事實，比如在明尼蘇達州哪裏可以找到好的土地，種植某種作物的時間，種子應該埋多深，是否需要下雨或灌溉等等。能把這些事實放在壹起的農民能學會如何在明尼蘇達州種植作物嗎？但是學習不是這樣的！種好地遠比知道壹些事實復雜。農民首先要用知識在幾個月內協調和整合壹系列活動:規劃、播種、種植和收獲，同時繼續學習如何改善生長條件、預防蟲害等等。
認知科學的研究有力地表明，知識是以活動為基礎的(皮亞傑，1952)。為了在我們生活的這個世界上做得更好，我們必須根據這個世界的要求來塑造我們的行為。腦科學告訴我們，為了學會在明尼蘇達州種植作物，我們實際上必須改變我們大腦(和身體)的生理結構和功能:改變神經元和突觸，改變我們大腦的激活模式，所有這些都有利於明尼蘇達州的農業工作(Hubel & amp；威塞爾，1970；歌手，1995)。僅僅觸摸信息和事件而不作用於這些物體，無法塑造我們的大腦和身體，也無法為耕作或環境中的任何其他活動做準備。
學校學習也是從活動開始的。如果學習只是簡單的獲取壹些知識，那麽學生不需要接受那麽多年的教育就可以成為21世紀的勞動者。熟練閱讀的能力需要多年的學習，同樣，解釋戰爭的原因，寫壹個花的故事或者分析壹個球從塔上掉下來的落地動作也是如此。知識的代際傳遞需要每壹代人重建，不是簡單的給予或傳遞(維果茨基，1978)。在這個知識和技術日新月異的歷史時期，僅僅記住事實是遠遠不夠的！
令人高興的是，認知科學研究人員和腦科學研究人員已經研究了壹個多世紀，分析人類如何創造和使用知識。學生要想有效學習，就必須通過自己的主動活動來塑造大腦(Baldwin，1894；巴特利特，1932；皮亞傑，1952；歌手，1995)。灌輸隱喻可以描述學習的特點，但如果是運用知識而不僅僅是復述信息片段，認知科學研究者和神經科學研究者都證明了灌輸隱喻需要被積極的建構模型所取代。人類通過使用知識來實現目標，從而創造知識。皮亞傑(1952)學習的基本模式是用頭腦掌握概念，並從心理和生理上操縱概念。他最喜歡的例子之壹是數學。數學中的基本運算包括用加、減、乘、除產生數的方法對物體進行組合和分類。我們人類用隱喻作為模型來解釋我們的思維和活動，從而創造了思維的工具。
第三，搭建橋梁，創造學習路徑
有力證明模型和隱喻在兒童發展中起強大作用的壹個例子是兒童直觀建立數軸模型的方式。凱斯和格裏芬(1990，格裏芬& amp案例，1997)首先說明了這壹點。他們通過教孩子使用數軸來幫助孩子理解數字，這是壹種非常有效的教育幹預措施，數軸模型為算術奠定了基礎。明確教會兒童使用數軸，可以促進兒童有效地將數字類比到壹系列數字任務中，並產生有效的遷移。這種幹預非常有效，它解釋了數量問題中50%的變化。
圖0.1數軸概念結構
在凱斯和格裏芬的工作基礎上，蘇珊·凱裏和她的同事的研究揭示了兒童壹次使用壹個數字來建立心理數字軸的過程(凱裏，2009；Dehaene，1997；LeCorre等人，2006年).他們先用1表示壹個實數，然後用更大的數(2，3，4)表示“很多”。孩子需要幾個月才能學好，才能開始用2來表示實數。然後用3和4代表“多”。然後，他們把數軸上的數字3作為壹個實數。當孩子學習3或4時，他們將規則壹般化，建立壹個心理數軸模型，在數軸的壹端加壹個數，向前移動1。這個例子很好地說明了兒童如何利用活動來建立思維模型。在加工過程中，兒童實際上構建了壹個數軸的心智模型。
第四，創建教育研究基金會
教育研究應該是日常教育活動的壹部分，是用來指導教育政策和實踐的常規組成部分。心靈、大腦和教育運動的目標是通過聯系人類發展、生物學、認知科學和教育，為教育研究奠定堅實的基礎，科學地提高學習和教學的質量。我們有很好的工具來創造這個基礎，但是草根組織和傳統積累非常薄弱。約翰·杜威(1896)很久以前就呼籲教育研究和發展，以明確學習和教學的基礎，但迄今為止，只有芝麻街(1974)和幾個研究團隊響應了這壹呼籲。
許多其他行業廣泛開展了實踐研究，以鞏固他們的做法，如農業，化學，氣象，甚至化妝品。改善教育研究的基礎需要創建壹個更加穩定的教育研究基層組織。這種研究必須是紮實的、有用的、有科學證據支持的。它還必須與教學和教育環境中的學習相聯系，包括學校、運動場、電視和互聯網...我們提出以下三點建議，以創建壹個有用的、有意義的教育研究基金會。
創建研究型學校
在這些建議的背後是壹個簡單的事實:我們必須創建壹個機構來支持教師和研究人員之間的有益合作，並促進研究的雙方提出對學習和教學有用的問題。幸運的是，我們有壹個可供參考的模式:教學醫院。在這些醫院中，研究人員和從業人員參與設計和修改有用的程序和治療方案，產生有效的方法將研究和實踐聯系起來，並培訓醫學研究人員和從業人員。同樣，在農業領域，研究人員和農民共同努力，通過田間試驗改進農產品和設備，並嘗試不同的種植方法。然而，教育缺乏這樣的基層組織來為學習和教學創造科學的基礎，盡管在教育中已經進行了以下探索:教師有目的地設計幹預工具來促進學生的學習和教學。但是我們現在應該做的是直接測試這些幹預措施的效果，看看哪些是有效的，哪些是無效的。
實驗研究首先創造壹個條件或幹預，然後評估其結果。在醫學上，幹預可以是壹種治療措施，如藥物、手術、疫苗或治療方案，然後檢測功能或健康狀況。在學校裏，老師努力教學(壹種幹預)，然後通過直接測試或觀察學生隨後的活動來評估學生的理解或技能水平。
雖然這是每個人的美好願望，但在醫學和教育中，對研究與實踐之間聯系的評價方式存在很大差異。在世界範圍內，每壹所高質量的醫學院都與至少壹所教學醫院建立了密切的關系，這是研究和實踐相結合的地方。但在教育領域，世界上幾乎沒有研究型學校，即專門從事學與教的研究型學校，其目的是為教育實踐提供科學依據。
教育需要教學醫院這樣的機構，也就是我們所說的研究型學校。通過研究學派，我們可以在教育實踐者和研究者之間建立對話，為教育實踐建立研究問題和方法(Hinton and Fischer，2008)。研究型學校應該是真正的學校(包括公立學校和私立學校)，應該和大學(通常是教育學院)結盟。在研究型學校中，教師和研究人員應該合作進行實踐研究，培養未來的研究人員和實踐者。就像教學醫院壹樣，研究型學校必須關註實際問題以及在教育機構(包括中小學、幼兒園和高等教育機構)中哪些可行哪些不可行。
《心靈、大腦與教育》雜誌發表了許多教育工作者的文章，他們強調在學校做研究時應該註意的實際問題(例如，Coch，Michlovitz，Ansari，& Baird，2009；德拉基耶薩，克裏斯托弗和。辛頓，2009；庫裏洛夫，裏歇特，斯托特，和。拉維奇，2009；庫裏洛夫，安德魯斯& amp拉維奇，2011).研究型學校基於杜威的觀點(1896)。他建議教育者在壹個世紀前建立實驗學校。那時，他打算把它們作為教育研究中心來經營。杜威(1900)在芝加哥大學建立了壹所實驗學校，目的是檢驗基於認知科學和心理學的教育實踐，檢驗它們在實地實踐中是如何運作的。
可惜現在幾乎沒有真正的實驗學校。今天，大多數被稱為“實驗學校”的學校並不做研究，而是為大學教師的子女服務。所以杜威定義的問題依然存在:雖然芝麻街這個優秀的例子證明了教育研究是相當有效的，但是全世界都忽略了科學的教育研究。現在是時候建立壹個真正的研究型學校，為教育政策和實踐提供研究基礎。
(二)建立學習和發展數據庫
為教育研究奠定基礎的另壹個關鍵方法是建立壹個關於學習和發展的大型數據庫。有壹個很好的例子可以說明這個數據庫的重要作用。死亡分析報告系統是美國交通事故和安全數據庫(Hemenway，2001)。本數據庫創建於1966，收集交通事故系統數據，尤其是死亡率。該系統為高速公路工程分析和汽車設計提供了有效的數據。這個數據庫的建立在壹定程度上大大降低了近50年來的交通事故和傷亡率。
在美國教育方面，公共服務機構和聯邦政府已經開始建立數據庫，包括國家教育進步評估(http://nces.ed.gov/NationsReportCard/)和國際兒童語料庫，主要關註語言發展(MacWhinney，1996)。美國兒童健康與人類發展研究所的兒童健康研究網絡(1994，2006)，這些數據庫都是根據《不讓壹個孩子掉隊法案》建立的。然而，這些數據庫並不關註課堂上的學習和教學方法，也不關註其他學習環境。理想的數據庫應該是真實環境下的學習教學數據庫，類似於芝麻街為兒童電視學習所做的開創性工作。只進標準化考試是不夠的，因為不代表學校的正常學習。我們需要關註學校裏真正的學習，包括對課堂實踐的評價。我們需要超越意識形態和壹般評價或觀點，實現真正的循證實踐和政策。
(3)培養教育工程師
此外，我們需要培養壹種新型的教育工作者，他們負責在實踐和研究之間建立有益的聯系。他們將在短時間內把教育變成以研究為基礎的職業，這是哈佛大學心智、大腦與教育課程和國際心智、大腦與教育學會的中心目標。這些教育工作者可以將神經科學、認知科學和課堂學習結合起來，創建教育活動，以改善多元化教育背景下的學習，包括學習軟件或兒童電視的設計。在經典科學中，這種轉化和聯系起著非常重要的作用，比如化學、生物、物理的研究成果，在處理實際問題時也非常有效。這種知識可以用來建造橋梁，生產新的肥皂，或者防止水道中的物種入侵。在物理學中，這樣的專業人員被稱為工程師。政府和商業部門都需要工程師將科學知識轉化為實踐。
這樣的專家將在教育中發揮重要作用，我們可以稱他們為神經教育學家或教育工程師(Gardner，2008)。研究學校可以為這些專家提供培訓。目前，在許多機構中，專業人員已經在實踐和研究之間建立了聯系。芝麻街采用實踐性評價，包括形成性評價，來決定其教育計劃(Lesser，1974)。許多非營利組織和公司專門雇用具有這種教育實踐技能的人。例如，美國特殊技術應用中心(www.cast.org)使用教育軟件來促進各種軌道學習的發展(Rose & amp；邁耶，2002年).
教育神經科學有很大的潛力，但我們不應該只停留在希望和潛力上，還應該創建機構，創造連接實踐和研究的有用知識。我們必須培養能夠在新世界中做研究的學生，這將心靈和腦科學的研究與教育政策和實踐直接聯系起來，為教育奠定科學基礎。
在各國政府和國際組織的積極支持下，心腦教育壹體化研究和教育神經科學這壹新興學科在世界範圍內蓬勃發展。迄今為止，已經誕生了40多個專業研究機構、專業學術組織和專業人才培養機構(周家賢，2013)。心、腦、教育的跨學科融合，對中國實現從人才大國到人才強國的國策具有重要的借鑒意義。鑒於此，我們根據我國教育神經科學的發展和教育政策與實踐的需要，精心挑選了該領域最權威、最重要的書籍，推薦給讀者。該系列所選書籍有的是國際重要組織的前沿研究成果，有的是國際教育神經科學研究專家根據其長期科研成果撰寫的，有的是系統全面地概述了該領域的研究成果。這些書在不同領域都有重要的開拓意義。我們相信，該系列叢書將對我國心腦教育壹體化研究和教育神經科學這壹新興學科的發展起到重要的推動作用。本翻譯叢書的主編周家賢老師，接受過系統的教育神經科學培訓，具有教育學、認知神經科學、心理學的跨學科知識。發表論文60余篇，撰寫、翻譯、合作出版教育神經科學書籍20余部，主編4部叢書。這樣的知識背景非常適合這個系列書籍的翻譯。我們期待該系列叢書能夠讓中國致力於教育神經科學的研究者、教育政策制定者和教育實踐者更好地把握國際教育神經科學的發展趨勢和熱點問題，為中國教育神經科學的發展做出積極貢獻。
值此系列叢書出版之際，衷心感謝中國教育部社會科學司、中國教育部留學基金委、中國博士後科學基金會、上海市教育委員會、上海市人力資源和社會保障局、北京市教育委員會對新興學科的大力支持。感謝院士、沈曉明副市長、校長、於立中校長、任友群副校長、唐院士、院士、鐘啟泉教授、李奇微教授、周永迪教授、桑彪教授、杜祖義教授、黃宏教授、金興明教授為我國教育神經科學的發展所做出的努力。感謝為我們推薦這些優秀書籍的國際教育神經科學領域的專家，他們是法國科學院、美國科學院、美國工程與藝術學院、梵蒂岡科學院院士斯塔尼斯拉斯·德阿納教授，哈佛大學庫爾特·費舍爾教授，阿根廷教育學院、梵蒂岡科學院院士安東尼婭·巴特羅教授，日本工程院院士、中國工程院外籍院士小泉英明教授。衷心感謝華東師範大學出版社教育心理學分館彭社長對本套翻譯系列的大力支持，感謝編輯對每壹個譯本的認真閱讀。感謝所有參與翻譯工作的老師和研究生。他們認真負責，反復推敲每壹個字，盡力再現原作者思想的精髓。我們期待中國有更多的研究者和實踐者投身於教育神經科學領域，為實現人才強國的中國夢而共同努力。