学习越辛苦，成绩越糟糕？脑科学专家解读学习背后的情绪密码
揭秘情绪影响学习心理的五个关键方面
心理学相关研究表明，积极情绪较消极情绪更有利于学生进行认知加工，因此对学习具有更大的促进作用。但这并不绝对，例如，过高的觉醒程度或兴奋水平反而会使学生难以保持专注，从而影响他们的学习表现。适度的压力及焦虑能够促使学生集中注意力、扩展工作记忆容量，从而提升他们的学习效果，但过高或过低的压力及焦虑水平都会对学习效果产生负面影响，这就是心理学中著名的“耶克斯—多得森定律”，它揭示了压力与任务表现之间的“倒U字”形曲线关系。因此，这里所指的“积极情绪”，并非单指放松、愉悦、高兴等简单情绪或基本情绪，而是一种适度压力下的复合情绪状态，即脑科学领域中的“放松的警觉”。
从学习心理的角度来看，情绪对学习的影响主要体现在学习动力、学习兴趣、学习态度、学习方法、学习效率等五个关键方面。
在学习动力方面，积极的情绪能够帮助学生更好地维持注意并增强记忆，使他们对学习内容产生更加强烈的学习兴趣，提升他们的内部动力。反之，消极情绪则会降低学生的学习动力。
在学习兴趣方面，当学生处于积极情绪状态时，他们对学习内容的兴趣会更浓厚，也更愿意主动投入学习。相反，强烈的挫败感、无意义感等消极情绪可能导致他们对学习失去兴趣，产生倦怠感，甚至出现逃避心理。
在学习态度方面，拥有积极情绪的学生更开放、乐观，更愿意面对学习中的挑战；消极情绪则可能导致他们产生消极的认知偏向，更容易仅凭低分来判定自己的学习能力不足，甚至对学习失去信心，形成悲观的学习态度。
在学习方法方面，当学生处于积极情绪状态时，他们的思维往往更加灵活，元认知能力更强，更可能尝试灵活多样的学习方法，并进行反思总结。相反，消极情绪会使得他们的认知灵活性下降，容易陷入僵化、机械、简单重复的学习模式，难以适应不同难度和不同思维要求的学习任务。
在学习效率方面，当学生处于适度压力下的积极情绪状态时，他们的思维更加敏捷，注意力更加集中，记忆效率更高，有助于他们快速掌握新的知识和技能。此外，积极情绪还有助于激发学生的创造力和想象力，提高他们学习的深度和广度。相反，消极情绪则容易导致学生出现注意力分散、记忆力下降等问题。
值得注意的是，学生的学习成绩也会反过来影响他们的学业情绪和学业行为，形成“情绪—行为—成绩—情绪”的反馈回路，起到正向强化或负向削弱的作用。
情绪对于大脑学习的直接与间接影响
一般而言，情绪本身不但会直接影响学生学习，还会通过影响他们的注意、记忆等认知过程间接影响学习，其机制广泛涉及大脑内的生化、结构、网络等各个层面。从生化层面来看，乙酰胆碱、多巴胺、血清素、去甲肾上腺素、谷氨酸、皮质醇等神经递质或激素都对情绪和学习有着重要影响。从大脑结构层面来看，情绪对学习的影响主要涉及杏仁核、海马体、前扣带回、蓝斑、前额叶等关键结构。从脑网络的结构层面来看，情绪对学习的影响涉及几乎所有的脑网络，其中三个网络的作用最为重要，分别是：默认网络，它与心理弹性、提供创意、自我内省等能力密切相关，此网络活跃时，人往往处于发呆、走神或“白日梦”状态；背侧注意网络，它与注意定向与聚焦有关；执行控制网络，它与注意坚持性及稳定性有关。
情绪直接影响学习：学习应该“远离多巴胺，追求内啡肽”吗
受到奖励和惩罚，都是学生对自己学习的“预期误差”。从认知神经科学机制的角度来看，奖惩结合之所以能够激发学生的学习兴趣，是因为多巴胺在促进个体行为选择和强化学习的过程中发挥了重要作用，其本质是基于“预期误差”强化学习效果。一方面，大脑很喜欢“意外之喜”，在偶尔遇到考试分数远超预期、考试成绩取得显著进步等类似的情况时，多巴胺会受到刺激，发出指令，进而提升大脑对这一刺激的兴奋阈值。但当学生对一件事情习以为常时，则难以诱发这种反应。例如，教师如果采用千篇一律的教学方式，不仅难以激发学生的学习兴趣，还容易使他们丧失原本的学习热情。另一方面，由于多巴胺参与应激反应，学生接收到惩罚信号后，体内的多巴胺水平也会发生变化，从而促使他们不断调整行为、加倍努力，以适应环境的要求。实际上，杜威的“五步教学法”（情境、问题、假设、推论、验证）和陶行知的“生活即教育”理念都是对人脑上述多巴胺机制的有效运用。新课标中提出的强化学科实践，倡导“做中学”“用中学”“创中学”等要求，也蕴含了让学生在具身学习的过程中发现“预期误差”，不断提高学习兴趣和学习动力的道理。
内啡肽的增加，是学生喜欢学习的一个重要原因。内啡肽被称为“人脑中的快乐分子”，其主要作用为镇痛。当我们的身体感受到疼痛时，大脑内的垂体就会分泌并释放内啡肽，因此它又被称为“脑源性吗啡”。另外，当人们处于体验成功、享受阅读、创作表演、进行艺术表达等状态时，也会经历内啡肽的释放，这就解释了为什么那些具体清晰、能够在较短时间内完成，以及虽有一定挑战性但仍可以实现的递进式学业任务或问题链，更能够引发学生的自我胜任感与价值感，进而提升他们对学习的兴趣。
在学习过程中，当青少年产生负性情绪时，他们的学习动机和学习兴趣往往容易下降，这是他们讨厌学习的一个常见原因。如果他们因受到某位教师的批评或惩罚而产生负性情绪，甚至发展至不喜欢这位教师的程度，那么他们对这门学科的兴趣及学习能力也将受到影响，这一现象在小学生中表现尤为明显。这是因为，边缘系统作为人脑中负责处理情绪的主要结构，在情绪、记忆和学习的交互中起着基础作用，其具体功能涉及人脑最基本的感觉信息加工、记忆、情绪、动机、奖赏等，因此又被称为“哺乳脑”“情感脑”。被称为“情绪发动机”“人脑预警系统”的杏仁核正是边缘系统的核心情绪结构之一，它是产生、识别、调节情绪的脑区，尤其是当人们处在恐惧、悲伤等情绪中时，它会立即启动，发挥核心作用，这也是人们能够学会趋利避害的主要原因。从这个角度上讲，如果教育者不能辅以适当的引导、温和的沟通以及科学的反馈，那么希望学生越挫越勇，很可能只是一厢情愿。
情绪影响注意力：为什么并非“觉醒程度越高，孩子就越专注”
人脑中与注意力相关的网络包括警觉网络、定向网络和执行控制网络。其中，警觉网络可以使学生迅速进入警觉状态并保持清醒，如教师上课时提问昏昏欲睡的学生就是在唤醒他们的警觉网络；定向网络可以帮助学生将注意资源迅速集中至一个特定的目标，如从课间游戏迅速转移到课上的学习内容；执行控制网络能够保证学生在注意分配时不受外界干扰、保持高度专注，甚至进入“心流”状态，即全神贯注于当前的任务。
警觉网络与脑干中的网状激活系统密切相关，是人脑中至关重要的“信息过滤器”。网状激活系统中的蓝斑能够合成一种与大脑觉醒程度紧密相关的神经递质——去甲肾上腺素（其前体是多巴胺），其含量越高，大脑的觉醒程度就越高。当学生处于悲伤、失落、郁闷、失望等情绪状态时，他们的觉醒水平通常较低，不利于学习任务的高效执行。过高的觉醒水平也会降低他们的任务表现，因为恐惧、愤怒等情绪状态往往与较高的觉醒水平相关联，同样会对学生的注意力发展产生不利影响。
此外，谷氨酸和γ-氨基丁酸（GABA）水平的平衡也是影响学生注意力的重要因素。谷氨酸是大脑中数量最多、分布最广的兴奋性氨基酸类神经递质，不仅负责“激活”神经细胞，促进记忆的巩固，还能影响神经的可塑性，参与记忆的清除工作。γ-氨基丁酸是人脑中最主要的抑制性神经递质，可以让大脑放松或专注。当脑中的谷氨酸水平偏低时，个体就有可能缺乏足够的神经效能来控制自己的注意力、情绪、行为等。过高的谷氨酸水平则会使已经疲惫不堪的大脑难以迅速稳定和放松，例如，当学生处于焦虑状态时，他们脑内的谷氨酸水平会显著高于γ-氨基丁酸水平，导致他们难以集中注意力。
情绪影响记忆力：为什么一些孩子“学习越辛苦，成绩越糟糕”
通常情况下，人脑更容易形成与情绪紧密相关的记忆。当个体处于紧张、压力大、剧烈运动或环境温度较高的情况下，更容易引发负性情绪，进而影响记忆的重要神经递质——乙酰胆碱就会大量合成，帮助个体在清醒时将感知觉信号转化为新的记忆。在睡眠期间，尤其是快速眼动期，此种神经递质将大量生成，能帮助个体巩固记忆。
另外，从人脑结构的角度看，海马体和前额叶是影响个体记忆水平的重要部分。海马体是加工信息以便形成记忆的关键部位。前额叶是人脑的控制和调节中心，几乎决定了个体所有的高级认知功能，因此被称为“理智脑”。
具体而言，海马体能促进新记忆的编码，还能解码和提取已有的记忆，同时与空间定位能力紧密相关。在解剖结构上，“负责”记忆的海马体和“启动”情绪的杏仁核直接相连，容易相互影响。例如，过高的压力水平所引发的负性情绪会激活人体中的HPA轴合成一种名为皮质醇的糖皮质类激素。这种激素被称为“压力分子”，可以通过血液循环穿过血脑屏障顺利进入大脑。由于海马体上存在大量的皮质醇受体，过高的皮质醇水平就会直接损害海马体，导致其发育异常或功能受损，从而影响学生的学习和记忆效果。为了完成学习任务，他们不得不投入更多的时间和精力，这又会进一步诱发更高的压力水平，甚至引发“学习越辛苦，成绩越糟糕”的恶性循环。
前额叶在工作记忆的抑制、转换和刷新等执行环节中非常重要。脑科学相关研究表明，工作记忆的刷新训练能够有效改善学生的情绪，并提升他们的自我管理能力和学习能力。由于前额叶也存在大量的皮质醇受体，过高的压力水平会使前额叶功能受损，导致其无法有效调节杏仁核的激活水平，容易加剧情绪反应，不利于记忆的存储、巩固和提取，从而降低学习成效。如果学生的不良情绪无法得到及时而有效的调节和管理，他们的压力水平将持续处于高位，不仅容易从状态焦虑演变为特质焦虑，还可能引发抑郁等情绪障碍。
总而言之，情绪对学习的影响具有普遍性、多样性、复杂性、特异性和动态性。教育者应充分认识情绪对学生学习的深远意义及重要作用，掌握相关的心理学、脑科学和教育学知识技能，并根据学生的实际情况和身心特点，积极应用于学校教育和家庭教育中，帮助学生学习掌握情绪调节和压力管理的方法，以提升其学习效果，促进其脑智全面健康发展。
《教育家》杂志2024年征订
《教育家》杂志大16开，全彩印刷，周刊，国内外公开发行。国内统一刊号：CN10-1372/G4，国际刊号：ISSN 2096-1154。
订阅方式：
一、电话订阅
电话：010-67071542 62253451（全套，全年订阅价720元）
汇款附言请标注订阅刊期和详细邮寄地址。
二、微店订阅