上课时专注力不够，动不动就问老师还有多久下课，好像是就为了完成任务一样。
不愿意做课前预习和课后巩固的作业。
对记忆单词的兴趣不大。
对于这些问题，我一时间没有找到好的解决办法，所以昊子的英语学习基本上就是自由滑行了。
评估一下这些状况，我觉得首先要解决上课时的专注力问题。
于是上上周六我提前做了些功课，卯足了劲准备和昊子演练一番，没想到昊子的表现让我大吃一惊，从下午4点到6点，2个小时的英语学习，背单词、读绘本，效率很高。晚上睡觉前，妈妈问他今天最开心的事情是什么，昊子说最开心的是和爸爸下午学英语。
怎么可能？昊子来了个180度的大转变，我自己都有点儿不相信。
回顾昊子那天的安排，还是很有启发的。那个周六昊子是早上7:30醒来，从8:30到11:30三个小时轮滑集训，集训课强度很大。我跟踪测了一下，自己消耗了650千卡的热量，心率最高时达到160；预估昊子也消耗了不少的能量。午饭后，昊子又足足地睡了1个多小时，所以昊子下午的精神就特别好。
状态好的原因仿佛找到了！就是高强度运动+一个彻底放松的午觉，这不就是大脑的营养大餐嘛！这样就改善了孩子的专注力？有没有理论依据呢？如果有科学依据，这样的组合可不可以当做一个固定的模式让孩子坚持下去呢？庆幸的是，《运动改造大脑》这本书就几乎回答了我所有的疑问，这本书的信息量很大，从一开始的似懂非懂，到最后搞明白，花了我不少的时间。这不但是一本畅销书，还是一本严谨的脑神经和运动科学的科普图书，被翻译成16国语言，畅销多个国家。
这本书的作者叫约翰·瑞迪，是哈佛大学医学院临床副教授，国际公认的大脑与运动关系领域的一流专家。曾荣获美国最佳医生。约翰·瑞迪在这本书中，不仅揭示了运动与脑神经的关系，更是总结了过去几十年脑科学的最新发现。
一、学习与大脑的关系
大家有没有像我一样好奇一件事情，大脑长在我们的身上，为什么很多时候却不听我们的使唤呢？如果大脑时时刻刻都听候调遣，那什么专注力、主动学习、背单词之类的还算什么事呢？可是反过来又想，大脑作为人类活动的神经中枢、使用最频繁的器官，我们对大脑的了解又有多少呢？我猜大部分人对大脑的知识基本停留在中学的生物学课本上。可是过去几十年生物学家、神经学家和心理学家们依托最新的科学技术和大量的实验，以前所未有的方式解开了脑神经的运作原理以及学习、运动和大脑的关系。
先了解一些有趣的数字：
1、人的大脑由1000亿个类型各异的神经元组成，而神经元通过数百个不同类型的化学物质传递信息，以此控制我们的思想和行为。
2、大脑虽只占人体体重的2%，但耗氧量达全身耗氧量的25%，血流量占心脏输出血量的15%。
3、如果把大脑的活动转换成电能，相当于一只20W灯泡的功率。
4、人脑相似度高达94%，至少82%的人类基因都会在大脑中表达出来。这使得一些科研成果更有普适的价值。
我们的人脑是由大脑（前脑）、小脑、脑干、间脑组成。
其实大脑的结构远比这张图显示的要复杂，我借助《如何让孩子自觉又主动》（英文名THEYESBRAIN）这本书的介绍，把孩子发展中的大脑比作正在建造的楼房，整个人脑分成两层：下层脑和上层脑。下层脑代表了大脑比较原始的部分——小脑、脑干和边缘系统。它们位于大脑中较低的位置，负责一系列基本的神经和心理运作，包括情绪、本能等。而上层脑则指前脑及相关区域，前额叶是上层脑的主要部分。
上层脑负责比较复杂的思维、情绪、人际关系。有了上层脑，我们才能提前做计划，能考虑后果，解决难题、进行多角度思考。学习及复杂的认知活动就是由上层脑完成的。那些本能的、低等的、防御性的反应都是由下层脑完成，这个过程非常快，有时候我们根本意识不到它在工作，心理学中的潜意识主要就是从这里发起的人脑反应。
值得注意的是，下层脑在出生时大部分就建好了。上层脑直到25岁左右建设工程才基本完成，所以对孩子来说，成长、成熟是一个漫长的过程。这个过程就是完善上层脑的过程，25岁之前父母要帮助孩子扮演好部分上层脑的角色。
前额叶-大脑的CEO，学习时最重要的器官
学习过程是由前额叶发起、并监督的复杂的脑部活动。学习驱动、专注力、重要感知等主要就是由前额叶发号施令来完成的。前额叶皮层既组织心理活动也组织生理活动，它接受输入并向大脑中庞大的神经连接网络发出指令。学习时，前额叶除了调动海马体外，小脑、脑干也参与其中。
前额叶就是思考的工作区域，处理的是当前记忆的部分。在经过学习、训练之后，那些熟悉的记忆、固定的动作、下意识行为统存储在小脑、脑干等原始区域，便形成了潜意识或长期记忆。类比一下电脑，上层脑（主要是前额叶）相当于内存，下层脑相当于硬盘。
神经元连接-学习一个单词的过程
当我们学习一个新单词时，很多神经细胞被前额叶召集起来，相互之间通过神经递质传递着一个神经冲动信号（电流信号）以形成一个新神经回路。这个神经回路就是我们平时所说的神经元连接。神经元并不是真正联系在一起，它是两个神经元通过突触把神经递质传递给下一个神经元，与那里的特异性受体结合，由此打开了神经元细胞膜上的通道。通道建立之后，神经递质就把携带的电流信号传导出去。
2000年诺贝尔奖医学奖获得者埃里克·坎德尔（EricKandel）的发现：不断重复激活或者练习，会让突触自发肿胀，建立更强的联系。我们就是这样认识事物的，当这些被不断强化的神经回路一旦形成后，就自动存储在基底核、小脑、脑干这些原始区域。大脑的这个安排非常重要，这就意味着长期记忆被储存在下层脑，上层脑的工作记忆空间就被释放出来了。
为什么神经递质这么重要？
神经元通过数百个不同类型的化学物质传递信息，以此控制我们的思想和行为，这些化学物质就是神经递质。大名鼎鼎的多巴胺、血清素、去甲肾上腺素就是其中最重要的几种神经递质。
我专门查了一下，神经递质不是蛋白质，是一种单胺类或乙酰胆碱类的物质；神经递质和荷尔蒙是有区别的。从作用上来讲，荷尔蒙更多负责的是生理活动，神经递质更多地传递心理活动。
大脑中约80%的神经冲动信号是由两种神经递质传送出去的，谷氨酸盐和γ-氨基丁酸（GABA)，谷氨酸盐刺激神经冲动，γ-氨基丁酸则抑制冲动。当谷氨酸盐在两个之前没有建立过联系的神经元传递信号时，这就是谷氨酸盐参与的激活启动泵过程。所以说谷氨酸盐是学习过程中一个重要的因素。谷氨酸盐参与启动和建立神经元的连接，启动神经元连接是学习过程中的一个重要环节。
另外多巴胺的作用也是影响学习能力、奖励系统（兴奋和满足感）、专注力和运动的重要成分。去甲肾上腺素是则影响着专注力、认知力、动机和觉醒状态等。血清素的作用是控制坏情绪、冲动、愤怒以及攻击行为。
大脑中这些神经递质主要功能就是维持大脑中各种化学成分的的平衡，这种平衡就决定了孩子的精神状态。那么，如何提高这些神经递质的水平呢？实验证明，运动恰恰就能够提高这些重要的神经递质的水平。
BDNF-神奇的大脑营养肥料和学习的关系
在《运动改造大脑》这本书里，作者通篇都在介绍BDNF的重要作用，那么什么是BDNF呢？BDNF是脑源性神经营养因子(Brain-DrivedNeurotrophicFactor）的简称，是大脑中一种蛋白质。在过去几十年时间里，神经学家们最大的突破之一就是对BDNF的深化认知。结论是BDNF这类分子极大地改变了大脑中神经细胞相互联系的看法，尤其是在建立和保养神经回路方面（记忆）起到了至关重要的作用，被称为“大脑的优质营养肥料”。
学习需要一个被称为“长时程增强效应“(Long-termpotentiation,LTP)的动态机制来强化神经元之间的连接关系。长时程增强效应LTP给突触前纤维一个短暂的高频刺激后，突触传递效率和强度增加几倍，且效果能保持数小时到几天。这个变化就是突触的可塑性，实验证明，BDNF在这个突触的可塑性过程中起到了重要作用。
·BDNF在神经元连接的示意图·
除此之外,BDNF还可以激活神经细胞内的基因，诱发神经新生。
那运动是如何改变BDNF水平，继而影响学习和记忆的呢？
BDNF平时聚集在神经元突触附近的储备库中，随着血液的泵出而被释放出来。在这一过程中，身体内大量激素被调动起来发挥协同作用，这些激素就包括像胰岛素样生长因子等等。这些激素都是促进干细胞分化的重要部分。我相信很多人听说过干细胞，一个新生的神经元就是完全空白的干细胞，要经过28天才能加入到一个神经网路。一个神经元要想加入到神经系统中，就必须生长出它的突触。运动则产生大量的神经元，并帮助神经元存活。运动时，BDNF不但帮助大脑增加这些激素的含量，而且还激活神经元产生发送信号的神经递质，比如血清素和谷氨酸盐，增加神经元之间的联结巩固记忆。这说明，BDNF对于学习和建立长期记忆很重要。
另外，科学家通过解剖老鼠发现，运动的老鼠海马体新干细胞的数量是不运动的老鼠的两倍。海马体正是大脑中与记忆和学习相关的区域，经证实BDNF存在于该区域。实验结果还发现，每天运动的老鼠海马体上出现BDNF的量明显高于那些间隔运动的老鼠；而停止运动后仅两周，BDNF就会降到基线水平。
BDNF和运动产生同步变化的事实，逐渐证明了BDNF不仅对神经细胞的存活很重要，而且对神经细胞的生长也很重要。2007年德国的一项研究发现，人在运动后学习词汇的速度比运动之前提高了20%，也说明BDNF水平和学习密切相关。
所以说BDNF是思想、情感、和运动之间至关重要的生物学纽带。
二、运动对大脑的意义我们了解多少
我汇总了一下BDNF的作用如下：
所以运动、BDNF与学习和专注力的关系可以总结如下：
运动增加神经递质的水平，神经递质的水平又维护了大脑的平衡。
运动刺激BDNF的产生，BDNF在三个方面又影响了学习、记忆和专注力：BDNF能刺激长时增强效应，这是学习的重要环节；BDNF也能刺激谷氨酸盐和蛋白质的产生，巩固了神经回路的联结，增强了长期记忆功能；BDNF还能够帮助神经新生。
运动可以增加多巴胺水平，激活奖励中枢，帮助建立长期注意力…..
总之，运动不仅仅锻炼了孩子的肌肉和骨骼，更锻炼了孩子的大脑。
那有没有实际案例证明运动的这些意义呢？作者开篇就介绍了一个位于芝加哥附近的内珀维尔的中学（NapervilleCentralHighSchool)的一个体育项目叫学习准备型体育课（ReadinessPE)，顾名思义，就是为上课开始前的体育课。学生每天早上要最快速度跑完1600米，平均心率达到最高心率的80-90%。然后他们把最难的学科安排在体育课之后。这个项目不但让内珀维尔203学区的1.9万名学生成了全美最健康的孩子，还让那里的孩子进入全美最聪明的孩子之列。二年级学生中只有3%的学生体重超标，而同期全美平均有30%的学生体重超标。1999年，来自世界各国的2.3万名学生参加了TIMSS考试（国际数学和科学研究趋势项目的国际标准化考试），内珀维尔学区的学生科学测试部分位列第一，数学部分的成绩也仅次于新加坡、台湾、日本这些亚洲国家，远高于美国其他地区的学生。
运动还有哪些其他奥秘呢？对，是高强度、技巧性与多样性：
一、高强度运动意义非凡
内帕维尔的体育课也正是依据心率给孩子打分，他们要求孩子跑步时要达到最大心率的80-90%。给学生打分的依据是跑步的努力程度，而不是速度本身。他们的观点是一般的有氧运动可能达不到一定的效果。之前科学家们对运动心率的研究是缺失的，这本书特别强调了运动心率的重要性。
2007年有一个著名的实验证实，被试在跑步机上完成一次35分钟、心跳达到最大心率的60-70%的锻炼后，被试的认知灵活性大幅度提升。认知灵活性关系到想象力和创作力等深度学习执行功能。认知性灵活性反映出改变想法的能力以及源源不断地产生创造性思维和答案的能力，而不是照搬已经知道的东西。
还有实验说明，运动心率达到一定程度，大脑分泌的BDNF水平会大幅度提升，以及多巴胺水平也会相应提高。
另外高心率运动能够影响孩子的人体生长激素HGH水平。运动只有达到一定的阈值，HGH才会分泌。通过多次短跑让身体进入无氧状态时，脑垂体才会分泌出HGH。通常HGH在血液里只停留几分钟，而一次急速的短跑可以维持血液中增加HGH达4小时之久。英国巴斯大学的一项研究表明，在健身单车上锻炼，同时增加一次30秒钟的加速短跑，就能使HGH的水平增加6倍，并且在短跑后的两个小时，HGH会达到最高值。这个信息对于希望孩子长高个的父母，是不是很启发？
二、技巧性运动很有必要
我一直对技巧性运动缺乏足够的认识，甚至认为意义不大！恰恰相反，技巧性运动对大脑的刺激，不亚于有氧运动。
科学家们曾经做过一个实验，比较了跑步的老鼠和玩杂耍的老鼠的BDNF增加水平，实验证明玩杂耍的老鼠的BDNF水平增加了35%。另外技巧性运动主要是对小脑的刺激，小脑反过来又对大脑的回路进行刺激，锻炼与整套认知功能密切相关的大脑区域。
所以说弹钢琴的孩子数学好和情绪也好，科学家们是认同这一观点的，因为弹奏乐器所需的技巧性刺激神经递质的水平，继而能够帮助维持大脑的平衡。
三、运动最好多样性一点
多样性同技巧性一样，主要是增加和巩固身体各部分肌肉对运动神经的意义。生理上，不同的运动锻炼不同的身体和大脑的结构。心理上，有的运动锻炼的是耐力、有的锻炼的是抗挫折能力，有的运动锻炼的是社交能力比如合作精神。
在内珀维尔学校，学生们不光是跑步，还有攀岩、跆拳道等运动。书中还提到，瑜伽、芭蕾舞、跳绳、体操这些技巧性高的运动都能提高大脑的可塑性。
三、再谈运动与专注力的关系
很长时间以来，我一直觉得专注力是个令人琢磨不透的东西。为什么一方面孩子学习时的专注力时间很短，另外一方面看起动画来一两个小时停不下来呢？孩子的专注力不是只有十几分钟吗？
还有，我们大人对于看一本书持续不了多久，但可以连续很长时间盯着手机上的八卦新闻看了再看…
这背后都涉及大脑中一个叫注意力系统的机制。注意力系统是一种散布的神经元连接网络，它将控制觉醒、动机、奖励、执行功能和运动的各个区域连接在一起神经网络。这个网络需要奖励中枢、边缘系统、和运动皮层等这些区域参与。多巴胺和去甲肾上腺素是调节注意力系统的主角，因此有规律的运动可以提高多巴胺和去甲肾上腺素的基础水平。很多案例显示，高强度运动后多巴胺和去甲肾上腺素激增能持续大约1到1个半小时，这也是为什么运动后记忆单词效率增加的原因。
简单地理解，可以把专注力也分成两级，一级专注力是前额叶自身发起的，它占用当前工作区域，对新鲜的事物保持兴奋，但持续的时间不会很长。一旦对新鲜事物失去兴趣，比如学会了一单词后，前额叶就不再兴奋，这个时候要想保持专注力，就需要二级专注力。二级专注力就需要奖励中枢的参与，这些参与奖励中枢工作的分子就是多巴胺及其它蛋白质，也就是我们常说的动机。大家还记不记得在《刻意练习》那本书中，当孩子在遇到平台期时，如果要突破就需要找到内在和外在的动机。道理就是用合适的奖赏方式刺激我们中枢神经。
还有，奖励中枢的刺激引起的兴奋也会随时间发生改变。我观察昊子上英语课时，早期老师使用的小星星作为奖励对他很有吸引力，慢慢就不起作用了。后来一个老师就用井字游戏（Tic-Tac-Toe）和昊子互动作为奖励，效果更好。对于昊子来讲，游戏对奖励中枢的刺激要大于小星星带来的刺激。
运动之后能够增加精神状态平衡力，或者说情绪的稳定，对于改善专注力也至关重要。
昊子有个哥哥叫Reed，今年8岁了，打了三、四年的冰球，在我们九月份的一次旅行中，我近距离观察发现，Reed有超出他这个年龄的性格表现，精力充沛但情绪稳定、善于沟通、还充满自信。除此之外，他还有很好的自我感知能力，比如能够准确地表达了他的体育和英语相比其他同学的优势和不足。一个八岁的孩子有这样的自我感知能力是很不错的！我想，与他参与这项运动应该有不小的关系。像冰球这种激烈对撞的冰上运动，就很好地结合了有氧运动和技巧运动的好处，对孩子的身、心、脑的连接是有很大的帮助。
专注力是个复杂的概念，运动不能解决全部，但却很实用。
结合书中的建议，我总结了改善孩子专注力有以下几点：
1、制定相对固定的运动计划（首先要保证好睡眠），并适当搭配高强度的运动与技巧性运动。
2、间歇性学习，利用前额叶的短期记忆时间，切换不同的内容、画面等来刺激前额叶持续保持兴奋。
4、帮助孩子找到动机，好的奖励机制很关键，还要适时地变化，寻找下一个动机。
四、来一场认知革命-运动让孩子增加掌控感
正是内珀维尔学习准备型体育课的成功，美国很多州的教育部门和学校加强了对体育的重视，纷纷前来效仿。美国各地中学的数据证明了加强体育课之后，学生的专注力、记忆力大幅提升，还有学校的暴力事件也大幅降低。
2004年，加州13位著名研究者组织了一个专家小组，对850名学生进行了一次关于体育如何影响学龄儿童的调查，研究涉及到肥胖、心血管健康、血压、抑郁、焦虑、自我概念、骨密度和学习成绩，最后得出的结论是在校学生每天应该参加1小时以上的中等至高强度运动。加州法律规定，CDE（加州教育部）要把学习成果的标准考试分数和体能测试记录分数关联在一起。学生必须要做的体能评估包含6个方面：有氧能力、人体脂肪比重，腹部的力量与耐力，躯干的力量与柔韧性、上身的力量以及整体柔韧性。最后发现体能好的学生GPA是体能差的学生的两倍。体育活动对记忆力、专注力和课堂行为都有积极影响。
写到这里，我突然想到了我们的中学体育老师这么多年背的锅：”你的数学是体育老师教的吧?！“；在我们的文化中，搞体育的人很容易就被描述成“头脑简单、四肢发达”。我们的举国体育体制把运动会、奥运会变成了唯奖牌论的试验场。加上我们的应试教育考试只注重文化课成绩，更没有把体育放到它应有的位置。这一切，不得不说是个遗憾。这也直接导致了父母在给孩子选择运动项目时，潜意识的就把周边的功利因素纳入其中。
可以说过去几十年，神经学家的研究成果已经描绘出了身体、大脑和精神之间生物学关系的精彩画面。现在我们可以通过互联网享受到这些最新生命科学的研究成果。有了这些认知，我们就希望孩子能够赢在体育课上，而不是赢在体育比赛的成绩中。在给孩子选择运动项目时，我们可不可以不要那么多的纠结？！少一点功利心，多一点向内思考，这样才会对孩子的综合发展更有帮助！孩子通过运动不但变得四肢发达，头脑也不简单，这不正是我们所期望的嘛！
最后，如果孩子通过运动了解了健身之道，在他们的成长过程中、甚至成人以后，当他们遇到困难或挫折时，他们能够想到通过运动去解决那些身体或心理问题，那该是多么美好的事情啊。
这本书有一句话我特别想送给大家：“当我们了解大脑的实用知识后，就能够改变生活。当你认识到某些情感问题是有生物学依据时，你就不会再有内疚感；当你自己可以影响那种生物学结构时，你就不会再有无助的感觉。"。这不就是人人需要的掌控感啊！专注力和积极的学习态度正需要这样的感觉！
还等什么呢？就让我们和孩子一起穿上跑鞋，体会不一样的掌控感吧！
