เด็กและเยาวชน คือ ประชาชนช่วงอายุ 0 - ๒๕ ปี
ซึ่งเป็นวัยแห่งการเรียนรู้ ปัจจุบันสังคมไทยและสังคมโลกจะให้ความสำคัญกับการเรียนรู้ตลอดชีวิต
แต่ก็เป็นที่ทราบกันดีว่าโอกาสแห่งการเรียนรู้และอัตราการเรียนรู้สูงสุดก็อยู่ในช่วงเด็กและเยาวชนนี้เอง
การศึกษาเรื่องการเรียนรู้ของเด็กและเยาวชนนั้น
ส่วนใหญ่อาศัยศาสตร์ทางด้านจิตวิทยาการเรียนรู้และจิตวิทยาพัฒนา
อย่างไรก็ตามในระยะหลังได้มีการศึกษาทางด้านประสาทวิทยา โดยเฉพาะการศึกษาสมอง
โดยวิธี imaging อย่าง functional MRI ทำให้นอกจากจะมีการยืนยันบางส่วนของทฤษฎีการเรียนรู้แล้ว
ยังมีการค้นพบใหม่ ๆ ที่ยิ่งลึกและเปลี่ยนแปลงความเข้าใจเรื่องการเรียนรู้ของเด็กและเยาวชนอย่างมีนัยสำคัญ
เรื่องแรกที่เห็นได้ชัดก็คือ ก่อนหน้านี้
นักวิชาการด้านการเรียนรู้มีความเชื่อว่าสมองมีการเติบโตสูงสุดในประมาณอายุ
๑๒ ปี ไม่ใช่แต่เพียงในแง่ของขนาดเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงพัฒนาการทางสติปัญญาด้วย
แต่ด้วยการศึกษาใหม่ ๆ ดังกล่าวได้ค้นพบความเป็นจริงว่า สมองของวัยรุ่นยังพัฒนาไปได้อีกไกล
ทั้งสมองส่วนสีเทา และสีขาว มีการเปลี่ยนแปลงในระดับโครงสร้างไปจนกระทั่งอายุ
๒๐-๒๕ ปี จึงไม่น่าแปลกใจว่า สิ่งที่เรียกว่า "ปัญหา"
วัยรุ่น นั้น นอกจากจะเป็นผลจากสิ่งแวดล้อมรอบตัว และอิทธิพลของฮอร์โมนเพศแล้ว
ยังเป็นเรื่องของช่วงเวลาแห่งการเรียนรู้ที่วัยรุ่นจะต้องพัฒนาขึ้นเพื่อจะสามารถคิดและควบคุมตนเองไปสู่วุฒิภาวะได้
การเติบโตและพัฒนาการของสมอง เป็นรากฐานของพัฒนาการเรียนรู้และเริ่มต้นตั้งแต่ทารกอยู่ในครรภ์
การสร้างเซลสมองของทารกมีสูงสุดในช่วงทารกอายุ ๓ - ๖ เดือนในครรภ์
และมีมากกว่าในช่วงวัยเด็กเสียอีก แต่ในช่วงสุดท้ายของการตั้งครรภ์
เซลสมองที่ไม่จำเป็นก็จะถูกลดจำนวนไป และอาจกล่าวได้ว่าคนเราเกิดมาพร้อมกับจำนวนเซลสมองเท่าที่จะเป็นพื้นฐานการดำเนินชีวิตต่อไป
โดยไม่มีการสร้างใหม่ การเติบโตของสมองที่มิได้ในช่วง ๐-๖ ปี เป็นการเติบโตทางปริมาณอย่างยิ่งยวด
ทำให้สมองมีขนาด ๙๐-๙๕ % ของวัยผู้ใหญ่ ซึ่งแน่นอนว่าการขยายตัวนี้มิได้เกิดจากการเพิ่มจำนวนเซลแต่อย่างใด
แต่เป็นเพราะมีการสร้างใยประสาทเชื่อมโยงกันระหว่างเซลสมองส่วนต่าง
ๆ สำหรับช่วงอายุ ๖-๑๒ ปี เซลประสาทจะเติบโตในลักษณะของการเชื่อมโยงระหว่างเซลประสาท
สมองส่วนสีเทา ซึ่งก็คือ เซลสมองและใยประสาทส่วนรับข้อมูล (dendrite)
จะเติบโตถึงจุดสูงสุด เมื่อเด็กผู้หญิงอายุ ๑๑ ปี และเด็กผู้ชายอายุ
๑๒ ปี การเติบโตของสมองในช่วงวัยรุ่นเป็นสิ่งที่น่าสนใจยิ่ง ขณะที่
dendrite ในสมองส่วนสีเทาต่าง ๆ ลดจำนวนลง สมองส่วนสีขาว ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยใยประสาทส่วนรับข้อมูล
(axon) กลับสร้างและเพิ่มขนาดของเปลือกหุ้มขึ้น ช่วยทำให้การส่งกระแสประสาทมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
โดยสรุปก็คือในช่วงวัยรุ่นการเชื่อมโยงจะน้อยลงแต่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
ซึ่งทั้งหมดนี้เป็นการเปลี่ยนแปลงของสมองในช่วงเด็กและวัยรุ่นที่กำหนดโครงสร้างพื้นฐาน
ของการเรียนรู้ นอกนั้นมาจากอิทธิพลของพันธุกรรม ปัจจัยภายนอกทั้งด้านอาหาร
การเลี้ยงดู สภาพแวดล้อมที่เด็กและเยาวชนเรียนรู้
อีกประเด็นหนึ่งก็คือความเข้าใจเกี่ยวกับเรื่องสมองซีกซ้ายและสมองซีกขวา
ซึ่งเดิมมักจะถูกเข้าใจว่าเป็นการทำหน้าที่แยกส่วนจากกัน โดยสมองซีกซ้ายของคนที่ถนัดขวาจะทำหน้าที่ด้านการใช้เหตุผล
ภาษาและคณิตศาสตร์ ขณะที่สมองซีกขวาจะทำหน้าที่ด้านศิลปะ ดนตรี
จินตนาการ และมิติสัมพันธ์ การศึกษาเรื่องการเรียนรู้ในระยะหลัง
พบว่าการทำงานของสมองจะเป็นลักษณะการทำงานร่วมกันทั้งสมองซีกซ้ายและขวา
ดังนั้น เราจึงสามารถใช้จินตนาการ ดนตรี ศิลปะ และมิติสัมพันธ์มาส่งเสริมการเรียนรู้เรื่องการใช้เหตุผล
ภาษา และคณิตศาสตร์ได้ หรือในทำนองกลับกัน
การศึกษาที่น่าสนใจเหล่านี้ยังรวมความถึงบทบาทของดนตรีบางลักษณะในการจัดระเบียบและความสัมพันธ์ในการทำงานของสมองส่วนต่าง
ๆ การเรียนรู้ที่ผสมผสานไปกับความเพลิดเพลิน ทั้งในห้องเรียนและผ่านสื่อ
(Edutainment) การเรียนรู้ที่อาศัยกิจกรรมที่หลากหลายซึ่งผสมผสานการทำงานของสมองทั้ง
๒ ด้าน เป็นต้น
พัฒนาการทางสมองจึงสามารถพิจารณาในเชิงโครงสร้างพื้นฐานว่าเป็นปรากฏการณ์ของการขยายตัว
และตัดทอนส่วนที่ไม่ได้ใช้รวมทั้งการทำงานร่วมกันระหว่างสมองทั้ง
๒ ซีกดังที่ได้กล่าวมาแล้ว กระบวนการพัฒนานี้เกิดขึ้นในลักษณะเป็นขั้นตอนของพัฒนาการ
นั้นก็คือ มีแต่ระยะ ซึ่งก็คือในแต่ละวัย (วัยทารก วัยปฐมวัย หรือวัยอนุบาล
วัยเรียนและวัยรุ่น) จะมีบางส่วนของสมองที่เติบโตเต็มที่และบรรลุวุฒิภาวะสมองก่อนส่วนอื่น
ๆ และนี่คือ รากฐานของแนวคิด "หน้าต่างแห่งโอกาส"
ซึ่งอาศัยความเข้าใจในเรื่องพัฒนาการของสมองมาส่งเสริมการเรียนรู้ที่เหมาะสมในแต่ละวัย
ความเข้าใจนี้ยังครอบคลุมการเรียนรู้ ทั้งส่วนที่เป็นปัญญา
"ภายนอก" หรือความรู้และทักษะต่าง ๆ ในลักษณะที่หลากหลายหรือพหุปัญญา
(multiple intelligence) และปัญญา "ภายใน" คือความสามารถในการควบคุมตนเองและคุณลักษณะภายในของบุคคล
หรือที่เรียกกันว่า EI บ้าง EQ บ้าง (Emotional Intelligence)
ทั้งนี้ ก็เป็นเพราะในสมองใหญ่ของคนเรา ประกอบด้วย สมองส่วนคิด
(Cerebral cortex) และสมองส่วนอยาก (Limbic system) ซึ่งทำงานเกี่ยวข้อง
กับสัญชาติญาณและอารมณ์ การเติบโตของปัญญาภายนอก เป็นผลจากการเรียนรู้
หรือสมองส่วนคิดส่วนต่าง ๆ ในการที่จะจัดการกับสิ่งแวดล้อมภายนอก
ขณะที่ปัญญาภายใน เป็นผลจากการเรียนรู้ในการที่จัดการ กับสัญชาติญาณและอารมณ์อันเป็นความต้องการภายใน
โดยนัยนี้ก็คือ สมองมีศักยภาพในการพัฒนาปัญญาภายนอกและปัญญาภายในไปด้วยกัน
ปัญหาอยู่ที่ว่าเราได้ใช้ศักยภาพนี้ตามระยะต่าง ๆ ของหน้าต่างแห่งโอกาสหรือไม่
โดยเฉพาะในด้านปัญญาภายใน ซึ่งจะเป็นรากฐานของคุณลักษณะสำคัญของคนในสังคมไทยสืบไป
การเปลี่ยนแปลงนี้ การมองจากกายวิภาคของสมองแล้ว
จะมีลักษณะจากหลังไปหน้า เริ่มจาก วัยทารก สมองส่วนที่บรรลุวุฒิภาวะก่อนโดยผ่านกระบวนการขยายตัวและตัดส่วนที่ไม่ได้ใช้
(proliferation and pruning) ได้แต่ด้านหลังของสมองที่เกี่ยวข้องกับการรับรู้โลกภายนอกทั้งหลาย
ไม่ว่าจะเป็นการเห็น การได้ยิน การสัมผัส มิติสัมพันธ์ เป็นต้น
ถัดมาในช่วงปฐมวัยและวัยเรียน ได้แก่ส่วนที่เกี่ยวข้องกับการประสานหน้าที่ต่าง
ๆ เข้าด้วยกัน ในช่วงวัยรุ่น สมองสุดท้ายของสมองใหญ่ ได้แก่ส่วนหน้าสุด
หรือ prefrontal lobe ที่จะเกี่ยวข้องกับวิจารณญาณ และการตัดสินใจต่าง
ๆ ซึ่งอาศัยช่วงเวลาที่ยาว ๑๒ - ๑๓ ปี นับแต่เข้าสู่วัยรุ่นจนกระทั่งพัฒนาเต็มที่
ในระยะนี้ก็เป็นช่วงเดียวกับที่สมองส่วนอยาก (Limbic system) มีการเปลี่ยนแปลงจากการได้รับฮอร์โมนเพศทำให้มีความต้องการทางเพศ
การแสวงหาความตื่นเต้น ตลอดจนความรุนแรง กลายเป็นลักษณะที่โดดเด่นของวัยรุ่น
ซึ่งกว่าที่สมองส่วนหน้าจะบรรลุวุฒิภาวะก็ต้องอาศัยการเรียนรู้อีกยาวไกล
หน้าต่างแห่งโอกาส เป็นการสังเคราะห์ความรู้ความเข้าใจในเรื่องการบรรลุวุฒิภาวะของสมองจากหลังไปหน้า
และผลต่อการพัฒนาปัญญาภายนอกและปัญญาภายใน ในแต่ละวัยการเรียนรู้เหล่านี้จะมีลำดับการเกิดขึ้นที่สร้างได้เป็นแผนภูมิ
ดังนี้
ทั้งนี้จะต้องไม่ลืมว่าสิ่งที่ได้เกิดขึ้นในแต่ละวัยจะมีคุณสมบัติสะสมไปในวัยต่อ
ๆ ไป และในมุมกลับกันสิ่งที่จะพัฒนาขึ้นในแต่ละวัยก็ต้องมีพื้นฐานจากวัยก่อนหน้าด้วย
โดยสรุปแผนการเรียนรู้สู่สุขภาวะจึงควรพิจารณาถึง
๑) การใช้ความรู้ในเรื่องการเติบโตและพัฒนาการของสมองในแต่ละวัยมาเป็นเป้าหมายในการพิจารณาที่เจาะจงในแต่ละวัย
ทั้งปัญญาภายนอกและปัญญาภายใน
๒) ส่งเสริมการเรียนรู้ เพื่อให้กระบวนการขยายตัวและตัดทอนส่วนที่ไม่ได้ใช้
รวมทั้งการทำงานร่วมกันระหว่างสมองทั้ง ๒ ซีก ซึ่งเป็นรากฐานการเปลี่ยนแปลงของสมองให้เกิดประโยชน์สูงสุด
๓) กรรมพันธุ์ เป็นส่วนปัจจัยภายในที่เปลี่ยนแปลงไม่ได้
แต่ส่วนสำคัญอยู่ที่ปัจจัยภายนอก ไม่ว่าจะเป็นเรื่องของอาหาร การออกกำลังกาย
การเลี้ยงดู สิ่งแวดล้อมทาง
กายภาพ และสังคม เพื่อส่งเสริมการเรียนรู้สูงสุดในแต่ละวัย