全面开发人脑是一项前沿性的系统工程，它涉及到许多学科，其中教育科学、心理科学、人体科学和脑科学等领域的研究成果都直接关系到这项工程的进展，如何综合这些相关学科的研究成果，提出一种全面开发人脑的理论，开辟一条切实可行、行之有效的全面开发人脑的途径，是摆在我们面前的一个重大课题。为了研究并解决全面开发人脑的问题，首先要奠定它的理论基石。
1．现代脑高级功能的“模块”说，是全面开发人脑的一块重要的理论基石
一百多年中，脑高级功能理论的演变大致经历了三个阶段：以“颅相学”为标志的初始综合研究阶段，以“定位说”为标志的分析研究阶段，以“模块说”和“意识调控”说为标志的第二个综合研究阶段。
作为全面开发人脑的理论基石，“颅相学”不可取。因为人的头颅骨的外形特征与头颅内部的结构和功能并没有相关性，两者并没有规律性联系。
“定位说”也不可取。因为：其一，无论是“左脑优势说”还是“左、右脑功能高度专门化”的发现，都是以病例分析为依据得出的结论。以病例分桥得出的脑功能“定位说”，在应用于教育科学研究和教育实际工作时，必须慎之又慎，切不可不加分析地照搬。其二，新的“定位说”之后，加查尼加用“模块说”替代了“定位说”。近几年来，运用无创伤脑成像技术获得的大量扫描图显示：脑功能定位是相对的，在任何时候都不存在只有一个脑区自身在活动的情况。
2．人脑具有调控自身各机能系统的功能，这是全面开发人脑的又一块重要的理论基石
我国脑科学家万选才曾指出：人脑不仅是一切心理活动的器官，而且还是“人体适应内、外环境的各种行为的始发者和各机能系统活动的协调者”。
我国心理学家也提出：人脑的功能具有两个系统，一个是对外部信息的加工系统，另一个就是对自身身心的调控系统。加工与调控是人脑不可分割、交互作用的两个功能系统，两者常常体现在统一的活动之中。
在人脑的调控系统中，作为高级功能的“意识”起着作用。
从脑科学角度说，意识是神经系统在正常工作状态下的一种功能表现，在大脑功能态中，脑高级活动的意识性质决定着低层次神经活动的进程。
从人体科学角度说，意识是人体最高层次的运动，它可以返回来作用较低层次的活动，“意识反馈”是调节人体功能态的一种物质交换和信息交换更重要的手段。
从心理学角度说，意识是人特有的一种对客观现实的高级心理现象，而作为“人对自身身心活动的认识、调节和监控”的“反思”系统则是人脑调控系统中的最高层次。
三、全面开发人脑的三层含义
（一）以人脑为核心的整个身心功能的全面开发
人的任何活动，从表面看，只是手、眼、脑的活动，而实际上，无论个体是否意识到，他的整个身心都参与了操作活动。
我国著名心理学家潘寂先生曾明确指出：“心理不仅是人脑的机能……感觉器官也是重要的心理器官。其他如周围神经、肌肉、腺体，甚至内脏也都是心理器官或者和心理活动有所联系的。总之，可以认为整个人体都是心理的器官。”这里，又有三层意思。
1．脑与整个身心是密不可分的有机整体。
一方面，脑指挥、调控着人的身心活动；而另一方面身心的功能（各个身体器官的功能及其协调性和身体的健康状况等）又影响着脑功能的开发。
2．身心全面开发是指生理和心理功能的开发。
生理功能的全面开发是指人体各个器官──眼、耳、口、手、身等功能的协调开发，其中包括大运动（全身活动）和小运动（手指的精细动作）的有机结合。
心理功能的全面开发是指对感知、记忆、思维（尤其是推理）、意识和情感、意志乃至个性品质诸方面的全面开发，其中，意识和心态的训练尤其重要。
3．生理和心理两大功能的开发都不是孤立进行的，两者是在同一活动中完成的。
（二）脑的各个部分的全面开发（全脑开发）
在人脑高级功能中，大脑固然起着举足轻重的作用，但人脑的其他部分，如脑干和间脑也都起着不可忽视的作用。现代脑科学研究证明以下几点。
1．脑干各部分的功能是：延髓──生命中枢，控制呼吸、心率等；脑桥──中脑与延髓之间传递运动情息的桥梁；中脑──控制许多感觉功能和运动功能，其中包括眼球运动及视觉、听觉反射间的协调；小脑──调制运动的力度和范围，参与运动技能学习。间脑各部分的功能是：丘脑──处理自中枢神经系统其他部分到达大脑的信息；下丘脑──调节自主功能，内分泌和内脏功能的整合。
2．开发大脑不只是左半球与右半球某一例的开发，而应是左右两半球整体功能的协调开发。应该指出的是，关于大脑的两半球功能定位现象是在特殊情境下表现出来的。对于正常人来说，不应把左右脑分开来进行研究和开发，把这个观点引入教育工作和教改实验更应慎重。当前，有人对脑功能定位理论的理解有偏差，强调分工，忽视了协作，不恰当地强调“左脑或右脑开发”，这有损于大脑的全面开发，原因有以下几点。
第一，大脑两半球的功能是平衡、协调发展的。左脑与右脑是互相配合的，若没有左脑功能的开发，右脑功能也不可能得到充分的开发；同样，若没有右脑功能的充分开发，左脑功能也得不到很好开发。开发脑是为了促使大脑两半球的平衡、协调发展。第二，在教育实际工作中，存在着忽视右脑开发的倾向，但与此同时，也存在着左脑开发不够和方法不当的倾向。例如，忽视学生逻辑思维能力，尤其是辩证逻辑思维能力的培养；又如，在幼儿、小学低年级教育中忽视具体形象思维向抽象逻辑思维的及时转化；再如，教育者不了解学生直觉行动思维、具体形象思维和抽象逻辑思维这三种思维成分的有机组合并螺旋上升的发展规律。
第三，大脑两半球是作为一个整体来接收外界刺激的，无论是语言的刺激还是形象的刺激，它们并不只作用于某一个半球。对同一种刺激，左右两半球都将会做出各自的反应。例如：文字符号的接收虽然主要是属于左脑的功能，但语言的声调和字形则是由右脑分管的。还有资料表明，人们听音乐，并非只使用右脑，在欣赏歌词时，就是用左脑的语言感觉功能去把握的（以上是按左右脑分工说分析的，而实际上，对语言和音乐的反应需要人脑许多功能模块的共同作用）。
（三）人脑三个层次水平的全面开发
“三个层次”是指：现有水平（显能）、潜能水平（潜能）和自我调控水平（“反思”功能）。在全面开发人脑功能时，首先要展示并调整人脑现有的水平，并以此为基础挖掘脑的潜在能量，而这两步又是靠调动人的“反思”功能实现的，这样做就便于把全面开发人脑的设想落到实处。上述的三层含义彼此不是并列的，也不是简单的包含关系，而是层层深入的。从总体上说，人的身心的全面开发是全面开发人脑的基础，而全面开发人脑是身心全面开发的核心。具体地说，人脑的全面开发又可分为三个不同的层次，其中，反思是它们的最高层次，它是人脑全面开发三层含义的核心内容，是实现人的身心全面发展和人脑全面开发的一种“高技术”。
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