“全腦教育”是針對兒童發展關鍵期而言的，旨在兒童的關鍵期內充分開發兒童腦潛能。許多科學研究證實，在兒童5歲的時候，大腦有一系列的關鍵發展期或敏感階段。這一系列的關鍵階段又被稱為學習關鍵期。在學習關鍵期內，兒童能夠學得更好，或者發展特殊的能力。過了學習關鍵期，相關的學習就會變得非常困難，甚至不可能進行相關的學習，最好的例子就是語言能力的發展。
學習關鍵期是一個新概念，它在科學界已逐步受到廣泛的重視。在一定的關鍵期內，腦內相關功能部分發展迅速，大量的神經元開始有機地組織在一起，形成大腦特定功能的基本框架。錯過這段時期，就很難再建立相應的功能。在不同的關鍵期，大腦要求一定類型的外界輸入信息，以建立和穩定相關的腦結構。
例如，假設一個剛出生的嬰兒左眼患白內障，如果在視覺系統發展關鍵期內沒有將白內障去掉，那麼這隻眼睛即使長大以後被成功醫治，也將永遠看不見東西。這是因為大腦的視覺中心在其發展關鍵期沒有得到外界光的輸入激發，就上述情況而言，與左眼相關的視覺神經系統錯過了發展關鍵期，以後難以恢復。同樣，如果將一個新生兒的眼睛蒙上幾天，則他的視力將會受到嚴重的損害，甚至以後看不見東西。神經元的連接是通過外界的刺激而形成的。在學習關鍵時期內，兒童必須受到有效的環境刺激。
開發大腦關鍵期
這意味著，為了培養兒童的語言理解能力，必須在語言發展關鍵期與他們多進行交談，為了提高兒童空間或運動能力，必須在相應的發展關鍵期讓他們多跑、多玩;為了使孩子掌握多種語言，必須在語言發展關鍵期教他們新語言。必須對兒童進行全面的訓練和全面的教育，以健全兒童大腦的神經網絡，儘可能多地開發大腦潛能。
那麼如果一個兒童錯過了學習關鍵期，是否就意味著他只得放棄成為音樂家、藝術家或數學家的希望呢?並不一定。
學習關鍵期內更容易學習一定的技能，如果錯過這個時期，則需要加倍地努力。大腦將會無情地去掉弱的突觸，僅保留那些根據經驗形成並經過強化的突觸。到18歲時，大腦的可塑性大大下降，對外界反應的敏感程度減弱。 當然，除了一些特殊的情況，大腦發展的關鍵期並不會立即結束。例如，就腦的語言功能發展來講，似乎有多個發展時段，學習語法的關鍵時段在5歲結束，而學習新單詞的時段可能伴隨人的一生。
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