腦神經與語言的學習
(2009-12-31 06:00:32)
下一个
腦神經與語言的學習
饒策群
前言
人類在出生時的那一刻,腦中的神經細胞數量便已經固定了。然而,在嬰幼兒到長大成人的這段期間,腦部的容量大小卻會成長約四倍左右。腦部究竟如何成長與發展,又就語言學習的觀點來看,是不是該把握大腦發展與學習的關鍵時刻?其發展的可塑性及語言學習之關係又為何?筆者希望藉由此篇文章來介紹腦神經元的發展模式、腦部結構、以及側化等議題,希望能以腦神經發展的觀點來提供語言學習的另類思考方向與方法。
大腦的生成
我們在討論究腦部的發展之前,有一個極重要的議題,就是父母應該要盡力給下一代一個完全發育的大腦,如此再強調大腦的發展才會有意義。也就是說,要盡量避免諸如早產、母親酗酒或嗑藥、以及車禍腦部受傷等不利腦部正常發展等因素的發生。嬰兒胚胎成長發育有其階段性,現今社會有些父母會因為良辰吉時的考量,自行決定孩子出生的時間,這樣有可能會導致孩子的先天發展不足,進而影響未來腦部的發展。
大腦與神經元的發展
談到大腦的發展,也就是其可塑性,就一定要介紹「神經元」。神經元是大腦的重要組成之一,它可以分為三個部份:細胞體、軸突及樹狀突。軸突是傳出訊息的單位,而樹狀突則是接收訊息的單位。軸突的末端跟另外一個細胞的樹狀突之間有很小的間隙,彼此之間必須要使用化學物質來傳導訊息。
神經元的數量在出生時便已經達到一生中最大數量了,但是在嬰兒到成人的這段期間,腦部的容量會成長四倍左右。奇妙的是,成長的部份並不在神經元的數量,而在神經元細胞體的大小以及樹狀突、軸突的密度。也就是說,所謂大腦的可塑性就在於大腦哪一部份的神經元細胞體會長的特別好,而決定的因素正在於後天的刺激。
大腦的可塑性
因為我們出生時大腦的細胞遠比實際需要的多,所以每天會死亡約5000個腦細胞,但是我們不必擔心也無法挽留它們,這少少的數量並不會影響我們大腦正常的運作。但重點是,後天的環境刺激會決定哪一個神經元被留下,哪一個被淘汰。因此,當別的細胞很努力在與目標細胞連接時,一個安靜、不活動的神經元就會失去關愛的眼神。沒有與別的細胞連上線的神經元就會慢慢萎縮、死亡。
大腦的發展其實有其順序性,負責感覺的部分發展最快,再來是運動方面的部分,其實有一個規律,就是可塑性愈強的部分救會發展的愈慢,其原因是等待外界的刺激來決定我們大腦未來發展的方向。因此,所謂的多元智慧,也許與嬰幼兒幼年時期所接觸的外界刺激有很大的關聯,而我們卻認為那些是孩子與生俱來的天份。事實上,有可能是時時刻刻耳濡目染所造成的。
其實,大腦的可塑性並不是漫無範圍的,而仍然有其限制之處。由一些實驗結果得知,嬰幼兒時期較成人時期的大腦具有可塑性。其次,如果大腦受損到相當嚴重的地步,縱使是嬰幼兒時期的大腦也無法完全恢復功能。再者,因為大腦有功能側化、左右分工現象的緣故,所以,受傷過的大腦絕對無法像原來的大腦一樣工作達到百分之百的效率。因此,賦予嬰幼兒一個天生發育完全的大腦,再好好保護這個重要器官,再搭配上給予嬰幼兒一個多元刺激的環境,相信其神經迴路的發展會更稠密、更發達。
在著名的老鼠走迷宮實驗中,第一組老鼠事先飼養在多元刺激的環境中,第二組則給予單調的飼養環境,則在老鼠走迷宮的實驗中,可以發現第一組的老鼠表現比第二組好。同時,大腦容量經解剖後也發現較大。
語言的發展
一般人都認為嬰兒生下來,其大腦中的資料應該是一片空白,然而一些實驗結果卻發現,嬰兒可以辨識出不同的語音成分,嬰兒對母親的語音也顯示出特別的偏好。因此,胎教並不是完全沒有理論依據的。只是,是否需要花大錢來購置一些胎教器材則值得準父母來商榷。
語音知覺的肌動理論
嬰兒牙牙學語的目的是為了練習他所聽到的語音與他所發出的語音之間的關係,牙牙學語並非完全是一種模仿,而是一種發自內在的出聲動作。這個現象可以從天生耳聾以及因病動氣管造口術的孩子身上看出來,因為他們都會有發音上遲緩的問題,根本原因就是因為他們無法聽到自己的聲音。正常孩子能從牙牙學語中發現自己的語言所用到的音素,而且對其特別敏感,最後會逐漸降低母語中不存在音素的敏感度,也就是孩子母語中沒有的音素,其與生俱來的辨識能力會逐漸消失。此現象稱作語音類別知覺的變化。
語音的類別知覺
嬰兒原本可以區別語音不同,而且不限於母語的範圍而已,但是此種能力會隨著嬰兒的成長而消失。而原因如同Pinker所說,
此種能力的消失是因為大腦的資源有限,當一種語言學習完成後,其學習機制將被回收另作他用。因此,母語在語言學習上擁有所謂的優先權,嬰兒並非失去語音的區別能力,而是其母語不需要嬰兒再去分辨不相關的語音成分。如果由此觀點反推,是不是父母或老師如果不希望孩子失去英語的語音類別知覺,只要常常讓孩子浸泡在英語的聲音當中即可,這個問題值得我們去思考。
結語與建議
依據以上所述,筆者認為如果有心培養孩子的某種能力,若由大腦發展的觀點來看,是應該持續提供與其相關連的刺激,並期待孩子的大腦在該對應部分的神經元能蓬勃發展,藉以增進其相關能力。身為父母或是老師,如果想要培養的能力是英語呢?我們又應該如何去做呢?
在台灣的語言環境中,英語屬於一種第二語言,平時並無很多機會聽聽它,更別說要去說說它了。但是筆者回憶自己學習英文的過程裡,從國中到大學之間並沒有什麼開口說英語的機會,得到的知識幾乎都是應付考試用的單字、句型與文法。但是現在的英語聽、說能力自認為還在一般水準之上,我想關鍵應該是,國中三年的唸書過程中,只要坐在書桌前,一定都會打開心愛的錄放音機,讓英文歌曲陪伴我三個小時以上,雖然當時我聽不懂它們在唱什麼,但是我想種下了英語發音還不錯的種子,更感謝這段「無心插柳柳成蔭」的過程。
所以筆者以英語老師的觀點著想,多多放些英語歌曲給學生聆聽,算是一種洗腦吧,真的是最便宜、又不最不費力的一種教育方式吧,以腦神經發展的觀點來看,似乎也有許多道理吧!各位伙伴您認為呢?
兒童語言溝通
許登棣/國立台中啟聰學校語言治療師
人的腦大約有三磅重,但卻是靈魂與意志的主宰,人腦約由一萬億個(10)神經細胞所組成的,神經細胞又叫神經元,分成三個部份:樹狀突、細胞體,及軸突,軸突是傳出單位,將神經衝動傳到另一個神經細胞或肌肉、器官去。樹狀突是接收單位,專門接收別的神經元傳來的訊息,軸突的末端跟另一個細胞的樹狀突相連接之間有個很小的空隙叫作突觸,一個刺,激必須要通過這個空隙才能達到另一個細胞〈電傳導在此要先轉換成化學傳導,訊息才可以繼續往前送〉,通常一個神經細胞可以接受及傳達一千個到一萬個其他神經細胞所傳送來的訊息,也就是一個神經細胞可以有一萬個樹狀突。電衝動是神經的語言,是它們之間彼此溝通交流的工具,另一突觸間的神經傳導化學物資亦是大腦溝通交流的工具。
腦皮質各區各有主司功能,有的司運動,有的司感覺,有的司記憶,有的司語言…..等等,且之間又互有共構、聯繫、支援作用。記憶、語言、運動等等功能是由神經元經軸突定向,經過突觸形成網路錯綜複雜迴路而形成,這龐大且有系統之高密度網路需要非常多的嘗試錯誤才能最後拍板定案,這就是可塑性,或是說後天環境最能著墨的地方。
大腦神經細胞有再生能力,且各區域有代償、補位能力,所以先天或後天受損後經由外界刺激或內部需要,會有其他神經元或神經網路來再生或代償替補缺失部位或功能,這就是經由適當醫療或自療或復健學習、刺激訓練可以獲得再生或代償功能的理由。
只要是人,都會說話,有人甚至覺得不應該叫作智人(HOMO SAPIENS),應該叫作「愛說話的人」〈HOMO LOQUENS〉才對,因人不停的說話,麻省理工學校Steven Pinker認為語言是一個本能,是一種天賦的能力,語言的學習是大腦中預先設定的一個特別控制。語言是孩子自然發展出的一項複雜溝通的技能,沒有刻意的教導,不是因特意的學習而得來的。因此內在基本條件和外在語言環境及引導溝通的方法,對兒童的語言發展是很重要的。
語言前技能是兒童學習說話的基礎,也是日後與他人說話時,所必須的技能,語言前技能包括:對聲音的反應和辨別〈初生—2個月〉。模仿能力〈當成人模仿嬰兒的反應,嬰兒立即重覆該反應〉。發聲能力〈玩聲音、口腔舌部運動〉。輪替動作〈6—8個月,兩人共同參與一活動或談話,一個在作出一些活動或說話會停下來等對方反應或說話,然後才再行動〉。概念建立—在日常活動中,透過視、聽、觸覺等感官的刺激,兒童對周圍的人、事、物漸漸認識進一步在腦中形象化,最後能明白代表該人、事、物的語言符號。環境理解—藉著說話的聲調、節奏或同一情境提示,兒童能在日常生活程序中對聽到的說話作出反應。專注力—是社交溝通的基本條件,亦是訊息傳遞的一座橋樑,兒童對成人或物件作出關注,才能引發反應與學習,在訓練語言發展時,兒童對事物的基本反應及注意力的訓練,都是首要考慮的—環,一般兒童初期的注意力都是很渙散的,他們只能於一段時間內集中注意力,亦易受其他事物吸引而轉移注意力,慢慢的他們的專注力較佳,但多只注意自己選擇的事物,而不去理會其他事物〈如只顧自己玩拼版而不理成人其他指示〉,到2-3歲左右,他們都只是在同時間內注意一件事物,但已能暫停自己的動作去注意另一件事物,然後再轉回原先的事物,到了3-4歲期間,一般兒童已能控制自己的專注力。
如何提昇孩子的注意力是很重要的課題,因為注意力能助長孩子的天份,且注意力有三種不同類型,瞬間的注意力,持續的注意力,長期的注意力,三種皆要注重,我們可以幾方面的協助增進這三種基本能力。
一、給他有興趣的東西:
讓孩子鑽研有興趣的事物,製造寧靜祥和的家庭氣氛,父母本身具有專心的態度十分重要,尤其母親也應給自己安排一些安靜專心時間;有時孩子並非在安靜時才有注意力,尤其二至三歲的孩子正處於行動欲的神經迴路形成階段,對規規矩矩的要求尤其感到不耐,應培養他「我想做做看」的行動意願,如此自然會增進他的注意力。只要目標明確、注意力就容易集中,要提高注意力還有一個秘訣,就是想辦法,不斷改變花樣,引起他的興趣。
二、讓孩子感受完成的喜悅
準備可提高注意力的玩具,可買市售的玩具或收集材料自己動手做,使具備注意力若集中就得高分的玩具和遊戲。要讓孩子的成功與注意力相互連結就必須勤於誇獎他,使他感到成功的喜悅。
三、顏色、聲音和氣味可提高注意力
美麗的顏色不但能感動心靈還能增加思考能力,假日時,請父母務必帶孩子到野外或森林踏青,房內最好也要擺幾盆觀葉植物。幼年時代就開始接觸觀察美麗的大自然是很重要的一件事。音樂可以說是種以聲音發出的「動作」,無論是外在的音樂或自己的歌唱喊叫,最易引誘動作的發生和結合,增強對外界時空的體驗,把心靈導向和諧秩序。只要將自然的樹木花草移置身旁,他們的氣味就可讓心情平和,提高注意力,例如:將茉莉之類的花香栽種在室內就有不錯的效果,薰衣草據說有解除疲勞的功效,迷迭香則可增進記憶力和注意力。
四、注意孩子三項健康
不健康凡事都不能專心,身體健康,心理健康和智能健康稱為人體的三大健康。譬如鞋子太大太小引起腳痛,無法集中精神,蛀牙、肚子痛、咳嗽或患嚴重皮膚炎,孩子都難以集中精神,同樣心理如果不健康就無法培養注意力,並且儘量找出小孩的特長,促進智能健康,不要只挖掘孩子不行的地方,強迫他改正。
我們如何啟發幼兒的溝通潛能呢?首先我們儘量要使孩子接觸或置身語言環境中,使孩子溝通語言的本能在耳濡目染之下被誘導啟發出來,另外我們的一些觀念、思想、作法也要正確適當,使自己成為啟發孩子溝通語言潛能的有效媒介,並配合有效的溝通語言訓練,必可使孩子的溝通語言能力被啟發激發出來。在我們與孩子相處中,往往會有些錯誤的想法、作法,例如:當我們是助手時,我們會說幫你穿!當我們匆匆忙忙時,我們會沒耐心催促,來,快點走!當我們是老師時,我們老是說,你聽著!當我們不應休息而孩子有需求時,常說我要睡覺!我們要知道當我們了解並進入孩子的感覺時,他會有滿足感,並且學習準備學習新的事物,要讓孩子做引導去探索與學習,建立自信、觀察、等待、聆聽的習慣,調整自己與孩子共同分享,讓孩子了解你愛他,彼此樂在其中,更加親密,常面對面玩,模仿孩子的動作和聲音,說出他想說的、解說原因、發問、輪流參與,增加新經驗和詞彙,使任何地點都可以幫助孩子學習,使用動作,指稱事物,模仿後增加詞彙或動作,強調重要詞彙、重覆,重覆再重覆,增加新概念。
讓孩子做引導,跟隨孩子的想法,在家裡你是最好的玩具,玩遊戲,發揮音樂的功能,閱讀圖書、創作,創作,不要猶豫。給他一個必須使用的詞彙,代替說“這”或“那”,在匆忙中也提供訊息,代替錯過機會。在每天的生活裡跟著孩子的引導,觀察等待和聆聽,代替皺眉頭,進入孩子的感覺代替干擾,進入孩子的感覺代替控制,嘗試讓孩子自己表示代替自以為是,常分享代替驚嚇,等待答案代替盤問,給他選擇代替下命令,引起他的注意代替盤問,孩子是主體我們只是提供環境、資源、資訊及適當的協助。相信每個生命都有他的意義,每個生命都會找到他的出口,生命是有機體,仔細聆聽,用心觀察,用心感動,他會讓你知道需要什麼,缺少什麼,高興什麼,憂慮什麼,分享讚美他的喜悅、長處,分擔協助他的憂慮欠缺。讓自己也是有機體,和孩子互動、交流,調整自己的頻率和孩子產生共鳴共振,我們會發現每個生命都是如此美妙相似,每個生命都是如此獨特驚異。
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嬰幼兒腦神經發展
與多語言的發展
陳錦芬
國立台北師範學院
兒童英語教育研究所
研究新趨勢
腦神經語言學 – 跨領域的新學科 (A disciplinary field),包括兒童發展 語言學神經科學 (neuroscience) 。
Dr. Barbara Lust & Hirsch, J. 主持的
Virtual Center for the study of Language Acquisition (VCLC) at Cornell’s Language Acquisition Lab
研究新趨勢
透過 Internet 和視訊會議 (teleconferencing connecting) 聯合USA、Per、India、 Taiwan、Sri Lanka 進行多語學習的研究
以VCLC 作為 儲存、搜索、發佈電子資料的平台
兩大研究重點
Monolingual language acquisition 單語習得
How the brains sustain language acquisition
腦部如何支援語言習得的活動
目前正在進行的研究計畫
Neurobiological basis of literacy and disability.
Infant’s spatial cognition and infant language
How children acquire a single language by comparing acquiring English and those acquiring other different language
--- universal language ability
----whether there are cognitive advantages in bilingual children
Tools for Detecting Brain Waves
藉助「正子放射斷層掃描」(Positron Emission Tomography, PET)及功能性核磁共振(function Magnetic Resonance Imaging, fMRT - Columbia University, 探索腦部活動的區域)腦部造影技術,神經語言學家才能仔細的偵測到正常人小區域的腦部活動。
fMRI
功能:
探索腦部活動的區域
決定母語與第二語言自腦部的空間關係 例如:可顯示晚期的第二語言習得在腦部前葉的語言敏感區和母語習得有一段距離。
以下先介紹腦神經細胞的發展
腦神經的發展
神經細胞 : 人腦由一萬億 1012個神經元組成.
腦神經細胞在嬰兒初生後會持續增大且增加它的複雜度。
十歲左右的腦部大小是嬰兒期的兩倍
成人的腦部大小是嬰兒期的四倍(Cole & Cole, 2001)。
但是神經細胞的數量沒有增加,增加的是神經迴路的軸突,樹狀突、和突觸
腦神經的發展
神經細胞 : 人腦由一萬億個神經元組成.
神經細胞又稱神經元,由樹狀突,軸突與突觸所組成
軸突: 輸出單位, 是神經元的聯絡工具,其聯
絡網構成大腦的迴路(circuit)
樹狀突:接收單位,接收其他神經元傳來的
訊息.
突觸: 軸突末端與另一個細胞樹狀突
相連間空隙
不同神經元掌管不同訊息,以電衝動溝通.
大腦與神經的發展
神經細胞在神經管中空的分裂增殖區形成後,遷移到特定的地點,才開始長出軸突
懷孕五個月時,大部分的軸突已達終點,但仍需時間摸索以各就定位,此極為可塑性
懷孕七個月時,神經細胞已經存在,出生後長的主要是突觸,樹狀突,和軸突,其中以樹狀突長的最多。
神經細胞間的連結迴路
Carla Shatz: 神經細胞間的連結迴路,乃神經細胞定位後,其前端的生長錐細胞開始隨機發射尋找其連結的目標細胞所釋放出的tropic factors,抵達特定地點後,才長出軸突和樹狀突 。
每個神經細胞可以接收或傳送一千到一萬個其他細胞傳送來的訊息。簡言之,一個神經細胞至少可以有一萬個樹狀突。
神經細胞的消長
然而,當神經細胞快速生長到極點後,有些不活躍神經細胞未能與目標細胞連結,則會萎縮。其軸突、樹狀突就開始消失。
然而神經細胞的發射、連結與消長則與外界所給予的刺激而定。
外界刺激越多神經細胞的成長愈茂盛,連結越緊密,訊息傳遞也越快.
Mark Rosenzweig 老鼠實驗
設備多活動多刺激多的老鼠:走迷宮
學習能力較佳、學習速度較快
腦部的總重量比較重
腦部加速學習酵素 (acetylcholinesterase) 總量增加;
神經細胞的細胞體積較大;
樹狀突的連接比較多。
腦神經發展與外界刺激
可以推論「過量的樹狀突」意謂著出生的嬰兒是隨時準備好接受各種不同的生活經驗,而外在的環境刺激決定哪些樹狀突會越長越茂盛,哪些會逐漸萎縮,甚至完全消失。外在的刺激愈多,樹狀突會越濃密,細胞間的銜接就愈緊密,資訊的傳遞就愈快速
基因決定大腦的結構與神經細胞的數量,但是後天的刺激決定神經的迴路與密度。
大腦各區域的生長速度不同
大腦各區域的生長速度和達到高峰的時期各不相同
感覺區--- 聽覺 視覺
運動區 ----
連結區 ----- 抽象思考
嬰兒的感覺能力先於運動能力
大腦各區域的生長速度不同
大腦各區域的生長速度和達到高峰與逐漸消減的時期各不一樣。
掌管視覺的枕葉(occipital lobe)在嬰兒三、四個月大時,達到高峰,嬰兒四到十二個月之間,枕葉的數量就降到成人的一倍半,到了二到四歲就降到和成人一樣的密度
感覺區比運動區早完成增長與消減,聯結區最慢,要到成人25歲左右才完成。故嬰兒的感覺能力先於運動能力,尤其是聽覺能力。
語音的發展 (sucking)
胎兒受孕後5個月已能區別來自母體與外來的聲音。剛出生嬰兒會因一點點聲音給嚇到。
兩天的新生兒已能區別週遭常聽到的語言(母語)和外來的語言;三天的新生兒能區別自己母親與別人母親的聲音
Mehler: 兩個月大的美國嬰兒能區別英語與義大利語
Pickens : 嬰兒能區別英語與西班牙語
音素-語言中最小單位-區別
Eimas:兩個月大的嬰兒能區別如/p/, /t/,/k/(stop consonant)三個發音部位不同的子音
兩個月大的嬰兒能區別發音方式不同的兩個子音,如/l/和/r/、/d/和/n/、/d/和/l/
Werker和Tess:六到八個月的英國嬰兒可以區別印度語和北美印地安語,十個月大時對北美印地安語的辨識能力降到40%,十到十二個月大時,對兩種外語的辨識能力卻只剩下10%。
音素-語言中最小單位-區別
Mann & Liberman:十二個月大的日本嬰兒可以區別英文中/r/和/l/(日本語言中沒有的音),但大部份的日本成人無法辨別。
Tees和Werker:一位出生後一直住在印度直到兩歲才回到英國的二十二歲年青人。他最先學會的語言是印度話。離開印度後就都沒有再說過印度話,但是他對印度語音的辯音能力遠比英國人好,且和印度人一樣好
語音區別能力的窄化
嬰兒雖天生具有區別各種不同語音的能力,但嬰兒的生活環境(母語的習得)會侷限其語言敏感度的發展,成為有選擇性的能力。嬰兒只對他自己母語的聲音敏感,而逐漸忽略他自己母語中沒有或不須區別的音。
如外語,不易在其生活週遭聽得到,所以接受這些外語的樹狀突與突軸就逐漸萎縮、消失。導致嬰兒失去區別外語語音的能力。
語音區別能力的窄化
所以單一語言環境長大的孩子,其腦部的語言機制只感受到單一的語言,對其母語沒有或不常出現的語音,就逐漸失去區別的能力。
但並不意味單一語言環境長大的孩子無法再學習第二語言或外語。因為雖然感受外來語言的樹狀突與軸突雖已經萎縮,但是週遭相關聯的神經細胞會過來協助 。即所謂的大腦可塑性。
大腦大腦可塑性
從細胞移植來看大腦的可塑性:移植的皮質細胞會轉型成為符合新環境的型態,但表現不如未經移植的皮質區。如
天生耳聾的孩子的聽覺皮質與視覺皮質同步活化.
Ethologist, Oxford: 競爭互斥學說: 資源有限,有機體對後來的刺激不再敏感。如母語學習完成後,其機制被回收另作他用(Pinker)。
大腦大腦可塑性
人腦能有極大的發展空間 comparison
可推論,年齡較長一樣可以學習外語,但大都只能精熟某種較晚成熟的語言能力,如文法規則、閱讀、寫作(分析認知能力大約在25歲才達到高峰期),但聽音、辨音能力過了語音的發展顛峰期就比較難達到母語學習者的程度。
第二語言的學習區
根據大腦的可塑性,晚期的外語學習已不再使用原有的語言機制(母語)來學習 ,而是使用另一個替代的腦部機制來學習。
根據最近的正子放射斷層掃描」(PET) 及功能性核磁共振(fMRT)造影技術已測量出晚期的第二語言學習,其語言中心和第一母語的語言中心有空間上的距離,但早期學習者則幾乎在同一位置 。
Tools for Detecting Brain Waves
「正子放射斷層掃描」(Positron Emission Tomography, PET)
功能性核磁共振(function Magnetic Resonance Imaging, fMRT)造影技術
語言敏感區 : Broca’s area /Wernick’s area:
L1、L2 在 Wernick’s area 的 距離只有
1.1 到 2.8 mm.
L1、L2 在 Broca’ Area的間距
在 late bilingual (晚期第二語言學習), L1/ L2 語言學習區中心點 (centroids of activity) 間的距離為 7.3 mm
在 early bilingual cases (早期第二語言學習) L1/ L2 語言學習區中心點 間的距離 (centroids of activity) 幾乎是零。
L1與 L2之距離
六種雙語學習個案中 six late bilingual cases, 其語言學習區中心點的距離約從 7.8 mm to 9.1 mm.
Distinction Age
“ …on the basis of our findings, the distinction between native and second languages may be less for younger ages of exposure to a second language…. and it in the PET study was 7.3 years, …” (Hirsch, Cornell’s Language Acquisition Lab)
有閒來奉茶 !
參考資料:
Hirsch, J., K. H. Kim, N. R.Relkin, & K. M. Lee. (1997). Distinct cortical areas associated with native ad second language. Nature, Vol. 380, 171-174.
早期雙語學習
L1 與 L2 之距離
神經消長圖
第1個月
第3個月
第6個月
第15個月
Periods
第五個月
Brain functions
枕葉: 聽、視覺
顳葉:聽知覺
額葉:運動協調、思考判斷。
頂葉: 觸覺的辨識
Neuron structure
樹狀突
突觸
軸突
Comparison
Stimulus I
Stimulus II
Sucks
左腦的語言中樞
法國外科醫生(1865)
語言的發聲與表達
德國神經分析家
聲音語言的接收與理解
視覺轉成聽覺材料
聯繫事物名稱及口頭書面表達
(一)額葉:位於腦的前額處,負責運動協調、思考判斷及解決問題。
(二)頂葉:位於頭頂數處,負責觸覺的辨識。
(三)枕葉:位於後腦處,負責視知覺的判斷,與孩子認字、學習幾何的能力有密切的關係。
(四)顳葉:位於頭的左右兩側,則聽知覺的判斷,與孩子日常聽從指揮、上課聽講的情形有關。
【小小書林Vol.2】從嬰幼兒腦部發展看外語學習
bookkids 在天空部落發表於18:17:11 | 小小書林 鼓勵此網誌:0
訪問 / 陳錦芬教授 國立台北教育大學兒童英語教育學系
美國麻州大學雙語教學與科技教育博士
美國哈佛大學教育科技碩士
圖 / 李怡靜提供
淺談嬰兒腦部發展與學習
人的腦部重量會隨年齡而加重增長,如十歲兒童的腦部是嬰兒時期的兩倍,而成人的腦部又是嬰兒時期的四倍。但腦神經細胞數維持不變(最近研究發現記憶細胞有增長的現象,但在萎縮細胞數的平衡下,總數相差不多)。那麼,腦部成長的過程中,增加的是什麼呢? 是神經細胞間的連結迴路(樹狀突、軸突、突觸)。
神經細胞的連結程度與密度,決定了訊息傳遞的速度。而神經細胞的發射、連結與消長,端看外界所給予的刺激而定。外界刺激愈多,神經細胞的成長愈茂盛、連結愈緊密、訊息傳遞也愈快。
以老鼠實驗為例,兩隻相同的老鼠被養在相同的籠子裡,一隻擁有許多設備,提供不同的活動與刺激;另一隻則什麼也沒有。最後,學習能力較佳、學習速度較快的,是那隻得到較多刺激的老鼠。經過測量,其腦部重量較重、腦部加速學習酵素的總量增加、神經細胞的細胞體積較大,樹狀突的聯接也比較多。
出生的嬰兒隨時準備好接受各種不同的生活經驗,而外在的環境刺激將決定嬰兒腦部哪些樹狀突會越長越茂盛,哪些會逐漸萎縮,甚至完全消失。基因決定了大腦的結構與神經細胞的數量,但後天的刺激則決定了神經的迴路與密度。
單一語言環境會窄化幼兒的腦部語言機制
一般人常說,學習語言要趁早,否則隨著年齡增長,學起來特別吃力,發音也會不夠準確。這樣的說法對嗎?我們可以從腦部聽辨能力的理論來探討。
就聽辨能力來說,兩個月大的嬰兒能區別如/p/, /t/,/k/(stop consonant)三個發音部位不同的子音,並能區別發音方式不同的兩個子音,如/l/和/r/、/d/和/n/、/d/和/l/。英文中/r/和/l/是日本語言中沒有的音,大部份的日本成人都無法辨別,可是十二個月大的日本嬰兒卻是可以區別的。
簡言之,嬰兒雖天生具有區別各種不同語音的能力,但嬰兒的單一母語環境,會侷限其語言敏感度的發展,使其逐漸喪失對其他語音的辨別能力─嬰兒只對他自己母語的聲音敏感,而逐漸忽略他自己母語中沒有或不須區別的音。
外語不易在其生活週遭聽得到,所以接受這些外語的樹狀突與軸突就逐漸萎縮、消失。導致嬰兒失去區別外語語音的能力。但這並不意味單一語言環境長大的孩子無法再學習第二語言或外語。因為感受到外來語言的樹狀突與軸突雖已經萎縮,但週遭相關聯的神經細胞會過來協助。即所謂的大腦可塑性。可知晚期的外語學習的語言學習機制與早期的語言學習機制是不一樣的,因此在某種語言能力(聽力與口說能力)就無法像母語學習者一樣發揮效能。
換句話說,年齡較長一樣可以學習外語,但大都只能精熟某種較晚成熟的語言能力,如文法規則、閱讀、寫作(分析認知能力大約在25歲才達到高峰期)。聽音、辨音能力過了語音的發展敏感期,就難達到母語學習者的程度。因此,英語聽說能力提早學習效果會更好。但是,這就叫做「成功」的英語學習嗎?
大量有效的閱讀是提升英文能力的關鍵
一般迷思認為孩子會聽說英語就是英文程度的展現,事實上,英文能力的真正指標是讀寫能力,只具聽說能力的語言學習者,不認識字也不會書寫字,仍被視為文盲。學習英文不僅是為了作簡易、表面化的溝通而已,而是要能活用所學的英文智能來獲得或呈現專業成長所需的知識及技能 (content area literacy)。
然而,閱讀能力不像聽說能力的發展是與生具有的能力,它是不同語言學習能力的整合,包含視覺、語音字形間的連結與轉換、語義思考、邏輯判斷與情感等不同腦神經區塊的連結而成的網路互動。讀寫機制是腦神經網路系統的運作。是必須透過有組織的訓練和有效策略的應用。是要持續、經常、長久的運作。
研究顯示閱讀困難者雖有健全的腦神經組織,但進行閱讀檢測時,其閱讀所需的腦神經網路卻無法啟動。可知閱讀能力比聽說能力需要更多的「教育」介入。當然光靠教室裡老師有限的刺激和訓練是不夠的。最直接、最有效的訓練模式就是鼓勵大量、有效的閱讀經驗與閱讀習慣的培養。
師版
張貼者: Ming-Tsung 位於 下午3:20
你們也該覺醒了!
你們還不懂嗎?讀書不是非做不可的事,而是想做的事。
往後你們會遇到很多不懂和無法理解的事,也會遇到很多覺得很美好、很快樂,或不可思議的事物。那時,自然而然想多去了解、想多讀一些書的,才是人。沒有好奇心或探究心的,根本不是人,比猴子還不如。
對自己生活的世界,連了解都不想去了解的人,你們說他還能做什麼?
就算讀再多的書,人只要活著,就會有許多不懂的事。世上有許多大人,一副好像什麼都懂的樣子,那些大人根本就是騙子。
不管是不是進好大學,或是進好公司,也不管你們到了幾歲,想求學時,永遠都可以學!但是人在失去了好奇心的那一瞬間,就跟死了沒兩樣。
讀書不是為了考試,而是為了成為了不起的大人才讀的。(出自日劇「女王的教室」完結篇阿久津真矢老師對進藤光問題的回答)
好友黑心的江湖郎中寫了「binge Book-Buying算是一種精神疾病還是性格傾向?」這篇網誌,所以順便借用了阿久津真矢老師的台詞來回答他的問題。我的回答是「都不是」。
好奇心是天生的,只不過有些人在長大的過程中被磨損掉了(請參閱「孩子比你想的還聰明」或是《浮萍男孩:發現男生缺乏動機的因素,再造獨立負責的男兒本色Boys Adrift》)。我是在讀《愛因斯坦不玩識字卡Einstein Never Used Flashcards》這本很好的幼教書籍時,才有了這樣的體會。如果你或親戚家中有學齡前的小孩,你應該也曾遇過類似《大腦當家Brain Rules》的作者在書中最後一章所提的事,小孩子不聽警告,偷偷招惹蜜蜂,被蜜蜂叮。(我小時候就做過這種事,也是被蜜蜂叮;我姪子則是不聽警告,偷偷用手摸燒開水的茶壺被燙到。)
看到人多聚集處,會想湊過去看;聽到「秘密」兩字,會豎起耳朵。這都是好奇心。你可以在《騙子?情人?英雄?看大腦科學如何揭露:你是怎樣變成這個你Liars, Lovers, and Heroes》讀到人類怎樣透過好奇心與大腦彈性的學習機制的演化,在變動的大自然環境中生存下來。
持續學習新知的人,跟不學習的人有什麼差別?
大腦需要刺激的觀念,對我們來說是個並不稀奇的普通常識,我們所不知道的是心智刺激的巨大效果。環境所提供刺激上的差異,可以造成幾十億神經連接上的差異,加州大學洛杉磯校區賈可布(Robert Jacobs)的研究是個最好的例子。賈可布是為神經生物學家,他想知道不同環境的刺激對大腦的威尼奇區(Wernicke\'s area)樹狀突的影響,威尼奇區是大腦中與語言有關的區域。他認為環境對語言區的影響,相當於實驗室中環境貧乏或豐富對老鼠的影響。一般來說,教育程度是最好的指標。當他訪談一個人的家庭成員,問他們有關這個人的工作情形、家庭生活情況、嗜好及其他興趣時,可以得出一個人生活環境有多複雜的剖面圖。建構出這個剖面圖,再測量死於與腦無關疾病的人的威尼奇區樹狀突的密度,就可以得出環境對大腦神經元的影響。他發現,生活在複雜環境中的人——有大學文憑、挑戰性工作、心智一直很活躍的人——比高中沒念完的中輟生神經元樹狀突的複雜度高了百分之四十,他們也比同樣是大學畢業、但畢業後便不再動大腦的人複雜多了。
百分之四十是個很大的差距,假如這種差異在大腦別的地方也發生(這是很可能的),這表示環境對人類大腦有巨大的影響力。當這種巨大影響力在身體的其他部位也發現時——如抽煙和肺癌、肥胖和心臟病之間的關聯——慎重的公共衛生政策就出現了。既然複雜、刺激、有挑戰性的環境對大腦的複雜度有這麼大的影響,而大腦的複雜度又會影響成功的老化,減少罹患阿茲海默症和其他失智症的機會,我們就應該更加注意環境的設計。
從謝伊和威利斯(Sherry Willis)的西雅圖長期研究計畫中,我們知道讓大腦在有挑戰性的環境中工作永不嫌遲,即使在生命的後期,心智表現已經往下滑了,都還可以重新提升大腦心智的表現。他們研究兩百名65歲以上的老人,一半的受試者在前面14年中已經有心智下滑的現象。透過訓練,大部分的人心智的表現顯著性的提昇了,有百分之四十的人能夠回復到他們14年前的心智能力;七年之後,他們仍然領先七年前與之有著同樣心智能力的人。(《騙子?情人?英雄?看大腦科學如何揭露:你是怎樣變成這個你Liars, Lovers, and Heroes: What the New Brain Science Reveals About How We Become Who We Are》頁314)
即使是最有刺激性的環境,久了也會失去新奇感,變成以機械式的反射反映在應付它。但是,新奇感需要大腦各部位的知識,當一個新的東西出現時,大腦通常是重新徵召各個部位以應付這個新的挑戰。這時,它需要你的注意力,注意力就會把大腦資源帶到你正在處理的作業上頭。當我們碰到一個新的情境時,它會啟動一連串的大腦活動,引起一連串的神經迴路活化,結果就是同步發射的神經迴路被連接在一起了。
如果一直避免新奇,代價是很慘痛的。事實上,謝伊發現中年時不願接受新的挑戰或不願意接受新的思想行為的人,在老年時會面臨認知能力下降的危險。謝伊甚至建議這種人接受心理治療的課程,使他的心智再活化起來,使彈性增加。(《騙子?情人?英雄?》頁317)
學習網際網路的使用就是一個很好的例子。
你如何看待自己與如何解釋你的經驗有關,而這個解釋又在你的行為上扮演重要的角色。你對成功或失敗的解釋深深的影響你智慧的發展,假如你把失敗看成是自己不可改變的特質——我對這一點也不在行——那麼你未來就不可能接受類似的挑戰。當人們逐漸老去時,他們對自己能力的信心,對認知功能的下降有影響嗎?
請參閱「Impossible is Nothing」跟「即使中風,也不是絕望的時候——Impossible is Nothing」。
我們可以看看麥克阿瑟成功的老化研究(MacArthur Studies of Successful Aging)。加州大學洛杉磯校區的老人學教授希曼(Teresa Seeman)和她的同事發現,正向的自我模式在成功的老化上扮演重要的角色,覺得自己不行的人在面對較難的挑戰時會退縮,下比較少的功夫,比較堅持不下去;換句話說,他們會因為不用大腦而使認知功能下降。
退休的危險在一個研究上可以明顯看出。這個研究比較兩組70歲的醫師:一組是已退休了十年,而另一組則仍在繼續行醫。結果,繼續行醫組不但心智能力下降得比較緩慢,還覺得自己比以前更有用、能力更強,因為很多人仰賴他們而活。同時,他們還在一個很綿密的社交網中,而這是退休的人常常最缺的一項。我們的大腦似乎很不適應退休,的確,傳統退休的看法還停留在工業時代的看法,一部機器已經落伍了、趕不上時代了。這個根深蒂固認為人老了心智終將不可避免的衰退的錯誤看法,仍然驅使老人減低對自己的信心,自我價值下降。(《騙子?情人?英雄?》頁318)
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