'開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?'

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看點:腦科學與教育的結合是當前世界教育研究領域的一個重要趨勢和潮流。從腦科學的視角研究人類的學習與教育現象,有助於揭示人腦高效學習的規律、提升人類學習與教育的效率。搜狐教育聯合“腦科學與教育”聯盟推出“腦科學與教育”系列沙龍,聚焦於腦科學與教育的結合。

第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


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看點:腦科學與教育的結合是當前世界教育研究領域的一個重要趨勢和潮流。從腦科學的視角研究人類的學習與教育現象,有助於揭示人腦高效學習的規律、提升人類學習與教育的效率。搜狐教育聯合“腦科學與教育”聯盟推出“腦科學與教育”系列沙龍,聚焦於腦科學與教育的結合。

第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


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看點:腦科學與教育的結合是當前世界教育研究領域的一個重要趨勢和潮流。從腦科學的視角研究人類的學習與教育現象,有助於揭示人腦高效學習的規律、提升人類學習與教育的效率。搜狐教育聯合“腦科學與教育”聯盟推出“腦科學與教育”系列沙龍,聚焦於腦科學與教育的結合。

第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


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王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

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第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


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王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


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華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

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我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


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第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


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周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


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華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

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我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們課題組與法國研究者Dehaene一起探究教育究竟對人腦產生了什麼樣的影響?Tanaka運用單細胞記錄的方法,通過不斷簡化圖形的研究發現,恆河猴顳下皮層或許存在著“字母表”或者“漢字的基本筆畫”,請看上圖。

圖右側第一列看不出是什麼物體,第二列就可以辨別出來。我們之所以能夠識別第二列圖形,是因為這列圖形具有聯結點,這是視覺形狀識別的最關鍵的信息。


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第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


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王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


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華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

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我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


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我們課題組與法國研究者Dehaene一起探究教育究竟對人腦產生了什麼樣的影響?Tanaka運用單細胞記錄的方法,通過不斷簡化圖形的研究發現,恆河猴顳下皮層或許存在著“字母表”或者“漢字的基本筆畫”,請看上圖。

圖右側第一列看不出是什麼物體,第二列就可以辨別出來。我們之所以能夠識別第二列圖形,是因為這列圖形具有聯結點,這是視覺形狀識別的最關鍵的信息。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


從矩狀裂把人腦的視覺皮層展開,最大的藍色部分是識別物體的網絡,幾百萬年前的人就有了這個用於識別物體的網絡。文字、閱讀的發展只有幾千年的歷史,閱讀到底給人腦帶來了哪些變化?圖中紅色區域是閱讀網絡,閱讀網絡與物體網絡是有交集的。上圖左側呈現的視覺刺激材料表明,這是一個非常嚴謹的試驗研究,連接點激活的區域(綠色區域)與物體網絡、閱讀網絡也有交集,峰值點在圖中的星號處。這項研究的啟示是: 閱讀教育塑造了人腦的一塊區域,這塊區域把人類遠古就已經具有的物體網絡轉化運用為閱讀的網絡。隨著我們識字越來越多,閱讀的時間越來越多,閱讀網絡就會變得越來越牢固。另外,由於這個區域也是人腦識別連接點的區域,由於不同文字都有連接點,因此這個區域能夠閱讀不同的文字。

閱讀對我們的大腦產生了重要的影響,不會閱讀的人就沒有閱讀網絡,那麼,沒有學會認字的人,這個網絡是怎麼樣的呢?


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第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


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王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


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我們課題組與法國研究者Dehaene一起探究教育究竟對人腦產生了什麼樣的影響?Tanaka運用單細胞記錄的方法,通過不斷簡化圖形的研究發現,恆河猴顳下皮層或許存在著“字母表”或者“漢字的基本筆畫”,請看上圖。

圖右側第一列看不出是什麼物體,第二列就可以辨別出來。我們之所以能夠識別第二列圖形,是因為這列圖形具有聯結點,這是視覺形狀識別的最關鍵的信息。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


從矩狀裂把人腦的視覺皮層展開,最大的藍色部分是識別物體的網絡,幾百萬年前的人就有了這個用於識別物體的網絡。文字、閱讀的發展只有幾千年的歷史,閱讀到底給人腦帶來了哪些變化?圖中紅色區域是閱讀網絡,閱讀網絡與物體網絡是有交集的。上圖左側呈現的視覺刺激材料表明,這是一個非常嚴謹的試驗研究,連接點激活的區域(綠色區域)與物體網絡、閱讀網絡也有交集,峰值點在圖中的星號處。這項研究的啟示是: 閱讀教育塑造了人腦的一塊區域,這塊區域把人類遠古就已經具有的物體網絡轉化運用為閱讀的網絡。隨著我們識字越來越多,閱讀的時間越來越多,閱讀網絡就會變得越來越牢固。另外,由於這個區域也是人腦識別連接點的區域,由於不同文字都有連接點,因此這個區域能夠閱讀不同的文字。

閱讀對我們的大腦產生了重要的影響,不會閱讀的人就沒有閱讀網絡,那麼,沒有學會認字的人,這個網絡是怎麼樣的呢?


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Dehaene,2010

有研究者做了一項實驗,研究考察了6組人:巴西識字的人(綠色)、葡萄牙識字的人(藍色)、巴西識字的人(橙色),三組識字的人水平不一樣。接下來的兩組是“前文盲(沒上過學,不識字,後來通過自學或者夜校等學會了識字)”(青色、紅色);黑色是完全不會識字的人。用這三組被試可以考察識字與不識字、受過正規教育與沒受過教育等因素對大腦產生的影響。

研究者給這6種人看6種刺激材料(人臉、房屋、工具、字母、假字、棋盤格)。研究發現,識字的人運用大腦視覺字形區域來識別文字,而不認識字的人用其來識別面孔。閱讀教育將人腦識別面孔、物體的區域轉化用來識別文字了,而“文盲”的這個區域功能沒有變化。識字者面孔識別的區域會偏向人腦的右側。文字識別和麵孔識別之間會產生競爭的關係,因此,大量而長期的文字閱讀,會使得人腦的面孔識別能力略微下降。

陶沙:閱讀可以使得我們人腦對外部信息的加工趨於專門化。腦的專門化是由像閱讀這樣的學習經驗推動的。


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看點:腦科學與教育的結合是當前世界教育研究領域的一個重要趨勢和潮流。從腦科學的視角研究人類的學習與教育現象,有助於揭示人腦高效學習的規律、提升人類學習與教育的效率。搜狐教育聯合“腦科學與教育”聯盟推出“腦科學與教育”系列沙龍,聚焦於腦科學與教育的結合。

第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們課題組與法國研究者Dehaene一起探究教育究竟對人腦產生了什麼樣的影響?Tanaka運用單細胞記錄的方法,通過不斷簡化圖形的研究發現,恆河猴顳下皮層或許存在著“字母表”或者“漢字的基本筆畫”,請看上圖。

圖右側第一列看不出是什麼物體,第二列就可以辨別出來。我們之所以能夠識別第二列圖形,是因為這列圖形具有聯結點,這是視覺形狀識別的最關鍵的信息。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


從矩狀裂把人腦的視覺皮層展開,最大的藍色部分是識別物體的網絡,幾百萬年前的人就有了這個用於識別物體的網絡。文字、閱讀的發展只有幾千年的歷史,閱讀到底給人腦帶來了哪些變化?圖中紅色區域是閱讀網絡,閱讀網絡與物體網絡是有交集的。上圖左側呈現的視覺刺激材料表明,這是一個非常嚴謹的試驗研究,連接點激活的區域(綠色區域)與物體網絡、閱讀網絡也有交集,峰值點在圖中的星號處。這項研究的啟示是: 閱讀教育塑造了人腦的一塊區域,這塊區域把人類遠古就已經具有的物體網絡轉化運用為閱讀的網絡。隨著我們識字越來越多,閱讀的時間越來越多,閱讀網絡就會變得越來越牢固。另外,由於這個區域也是人腦識別連接點的區域,由於不同文字都有連接點,因此這個區域能夠閱讀不同的文字。

閱讀對我們的大腦產生了重要的影響,不會閱讀的人就沒有閱讀網絡,那麼,沒有學會認字的人,這個網絡是怎麼樣的呢?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


Dehaene,2010

有研究者做了一項實驗,研究考察了6組人:巴西識字的人(綠色)、葡萄牙識字的人(藍色)、巴西識字的人(橙色),三組識字的人水平不一樣。接下來的兩組是“前文盲(沒上過學,不識字,後來通過自學或者夜校等學會了識字)”(青色、紅色);黑色是完全不會識字的人。用這三組被試可以考察識字與不識字、受過正規教育與沒受過教育等因素對大腦產生的影響。

研究者給這6種人看6種刺激材料(人臉、房屋、工具、字母、假字、棋盤格)。研究發現,識字的人運用大腦視覺字形區域來識別文字,而不認識字的人用其來識別面孔。閱讀教育將人腦識別面孔、物體的區域轉化用來識別文字了,而“文盲”的這個區域功能沒有變化。識字者面孔識別的區域會偏向人腦的右側。文字識別和麵孔識別之間會產生競爭的關係,因此,大量而長期的文字閱讀,會使得人腦的面孔識別能力略微下降。

陶沙:閱讀可以使得我們人腦對外部信息的加工趨於專門化。腦的專門化是由像閱讀這樣的學習經驗推動的。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙

王湘蓉:面對日趨海量的信息,教育是不是可以促進人腦對信息的加工能力提升?

周加仙:我特別贊成陶老師的觀點。上述研究不僅表明閱讀使得視覺詞形區的激活更強,而且還增強了識字者口語和聽覺區域的激活程度。


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看點:腦科學與教育的結合是當前世界教育研究領域的一個重要趨勢和潮流。從腦科學的視角研究人類的學習與教育現象,有助於揭示人腦高效學習的規律、提升人類學習與教育的效率。搜狐教育聯合“腦科學與教育”聯盟推出“腦科學與教育”系列沙龍,聚焦於腦科學與教育的結合。

第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們課題組與法國研究者Dehaene一起探究教育究竟對人腦產生了什麼樣的影響?Tanaka運用單細胞記錄的方法,通過不斷簡化圖形的研究發現,恆河猴顳下皮層或許存在著“字母表”或者“漢字的基本筆畫”,請看上圖。

圖右側第一列看不出是什麼物體,第二列就可以辨別出來。我們之所以能夠識別第二列圖形,是因為這列圖形具有聯結點,這是視覺形狀識別的最關鍵的信息。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


從矩狀裂把人腦的視覺皮層展開,最大的藍色部分是識別物體的網絡,幾百萬年前的人就有了這個用於識別物體的網絡。文字、閱讀的發展只有幾千年的歷史,閱讀到底給人腦帶來了哪些變化?圖中紅色區域是閱讀網絡,閱讀網絡與物體網絡是有交集的。上圖左側呈現的視覺刺激材料表明,這是一個非常嚴謹的試驗研究,連接點激活的區域(綠色區域)與物體網絡、閱讀網絡也有交集,峰值點在圖中的星號處。這項研究的啟示是: 閱讀教育塑造了人腦的一塊區域,這塊區域把人類遠古就已經具有的物體網絡轉化運用為閱讀的網絡。隨著我們識字越來越多,閱讀的時間越來越多,閱讀網絡就會變得越來越牢固。另外,由於這個區域也是人腦識別連接點的區域,由於不同文字都有連接點,因此這個區域能夠閱讀不同的文字。

閱讀對我們的大腦產生了重要的影響,不會閱讀的人就沒有閱讀網絡,那麼,沒有學會認字的人,這個網絡是怎麼樣的呢?


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Dehaene,2010

有研究者做了一項實驗,研究考察了6組人:巴西識字的人(綠色)、葡萄牙識字的人(藍色)、巴西識字的人(橙色),三組識字的人水平不一樣。接下來的兩組是“前文盲(沒上過學,不識字,後來通過自學或者夜校等學會了識字)”(青色、紅色);黑色是完全不會識字的人。用這三組被試可以考察識字與不識字、受過正規教育與沒受過教育等因素對大腦產生的影響。

研究者給這6種人看6種刺激材料(人臉、房屋、工具、字母、假字、棋盤格)。研究發現,識字的人運用大腦視覺字形區域來識別文字,而不認識字的人用其來識別面孔。閱讀教育將人腦識別面孔、物體的區域轉化用來識別文字了,而“文盲”的這個區域功能沒有變化。識字者面孔識別的區域會偏向人腦的右側。文字識別和麵孔識別之間會產生競爭的關係,因此,大量而長期的文字閱讀,會使得人腦的面孔識別能力略微下降。

陶沙:閱讀可以使得我們人腦對外部信息的加工趨於專門化。腦的專門化是由像閱讀這樣的學習經驗推動的。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙

王湘蓉:面對日趨海量的信息,教育是不是可以促進人腦對信息的加工能力提升?

周加仙:我特別贊成陶老師的觀點。上述研究不僅表明閱讀使得視覺詞形區的激活更強,而且還增強了識字者口語和聽覺區域的激活程度。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:我們今天討論的主題是“腦科學與語言學習”,我們國家有眾多人在學習英語,大家都知道不同地方開始英語教育的時間也不同,有的家長選擇學前就讓孩子學習“第二語言”,那麼學習“第二語言”越早越好嗎?學習語言有時間點的界定嗎?比如學習“第二語言”是否存在“關鍵期”“敏感期”等。


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看點:腦科學與教育的結合是當前世界教育研究領域的一個重要趨勢和潮流。從腦科學的視角研究人類的學習與教育現象,有助於揭示人腦高效學習的規律、提升人類學習與教育的效率。搜狐教育聯合“腦科學與教育”聯盟推出“腦科學與教育”系列沙龍,聚焦於腦科學與教育的結合。

第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們課題組與法國研究者Dehaene一起探究教育究竟對人腦產生了什麼樣的影響?Tanaka運用單細胞記錄的方法,通過不斷簡化圖形的研究發現,恆河猴顳下皮層或許存在著“字母表”或者“漢字的基本筆畫”,請看上圖。

圖右側第一列看不出是什麼物體,第二列就可以辨別出來。我們之所以能夠識別第二列圖形,是因為這列圖形具有聯結點,這是視覺形狀識別的最關鍵的信息。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


從矩狀裂把人腦的視覺皮層展開,最大的藍色部分是識別物體的網絡,幾百萬年前的人就有了這個用於識別物體的網絡。文字、閱讀的發展只有幾千年的歷史,閱讀到底給人腦帶來了哪些變化?圖中紅色區域是閱讀網絡,閱讀網絡與物體網絡是有交集的。上圖左側呈現的視覺刺激材料表明,這是一個非常嚴謹的試驗研究,連接點激活的區域(綠色區域)與物體網絡、閱讀網絡也有交集,峰值點在圖中的星號處。這項研究的啟示是: 閱讀教育塑造了人腦的一塊區域,這塊區域把人類遠古就已經具有的物體網絡轉化運用為閱讀的網絡。隨著我們識字越來越多,閱讀的時間越來越多,閱讀網絡就會變得越來越牢固。另外,由於這個區域也是人腦識別連接點的區域,由於不同文字都有連接點,因此這個區域能夠閱讀不同的文字。

閱讀對我們的大腦產生了重要的影響,不會閱讀的人就沒有閱讀網絡,那麼,沒有學會認字的人,這個網絡是怎麼樣的呢?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


Dehaene,2010

有研究者做了一項實驗,研究考察了6組人:巴西識字的人(綠色)、葡萄牙識字的人(藍色)、巴西識字的人(橙色),三組識字的人水平不一樣。接下來的兩組是“前文盲(沒上過學,不識字,後來通過自學或者夜校等學會了識字)”(青色、紅色);黑色是完全不會識字的人。用這三組被試可以考察識字與不識字、受過正規教育與沒受過教育等因素對大腦產生的影響。

研究者給這6種人看6種刺激材料(人臉、房屋、工具、字母、假字、棋盤格)。研究發現,識字的人運用大腦視覺字形區域來識別文字,而不認識字的人用其來識別面孔。閱讀教育將人腦識別面孔、物體的區域轉化用來識別文字了,而“文盲”的這個區域功能沒有變化。識字者面孔識別的區域會偏向人腦的右側。文字識別和麵孔識別之間會產生競爭的關係,因此,大量而長期的文字閱讀,會使得人腦的面孔識別能力略微下降。

陶沙:閱讀可以使得我們人腦對外部信息的加工趨於專門化。腦的專門化是由像閱讀這樣的學習經驗推動的。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙

王湘蓉:面對日趨海量的信息,教育是不是可以促進人腦對信息的加工能力提升?

周加仙:我特別贊成陶老師的觀點。上述研究不僅表明閱讀使得視覺詞形區的激活更強,而且還增強了識字者口語和聽覺區域的激活程度。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:我們今天討論的主題是“腦科學與語言學習”,我們國家有眾多人在學習英語,大家都知道不同地方開始英語教育的時間也不同,有的家長選擇學前就讓孩子學習“第二語言”,那麼學習“第二語言”越早越好嗎?學習語言有時間點的界定嗎?比如學習“第二語言”是否存在“關鍵期”“敏感期”等。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉

陶沙:這個領域研究備受大家關注。我這裡有一些研究證據來幫助理解“第二語言學習的敏感期”或“年齡效應”的問題。

人們認為語言學習可能存在“關鍵期”,特別是母語的學習。一般認為,在1-2歲以內,如果沒有良好的母語環境來發展母語的話,以後就很難彌補了。動物孩、被虐待兒童等這樣一些極端“剝奪”的案例證明了這樣的觀點。因此母語的獲得,最關鍵的是絕不能“剝奪”語言互動環境。對第二語言學習來說,通常在大多數情況下是基於母語的宏觀語言環境,目前沒有任何證據表明第二語言的學習存在像母語獲得中經驗剝奪導致無法逆轉後果的情況。但第二語言的學習存在年齡效應。


"

看點:腦科學與教育的結合是當前世界教育研究領域的一個重要趨勢和潮流。從腦科學的視角研究人類的學習與教育現象,有助於揭示人腦高效學習的規律、提升人類學習與教育的效率。搜狐教育聯合“腦科學與教育”聯盟推出“腦科學與教育”系列沙龍,聚焦於腦科學與教育的結合。

第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們課題組與法國研究者Dehaene一起探究教育究竟對人腦產生了什麼樣的影響?Tanaka運用單細胞記錄的方法,通過不斷簡化圖形的研究發現,恆河猴顳下皮層或許存在著“字母表”或者“漢字的基本筆畫”,請看上圖。

圖右側第一列看不出是什麼物體,第二列就可以辨別出來。我們之所以能夠識別第二列圖形,是因為這列圖形具有聯結點,這是視覺形狀識別的最關鍵的信息。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


從矩狀裂把人腦的視覺皮層展開,最大的藍色部分是識別物體的網絡,幾百萬年前的人就有了這個用於識別物體的網絡。文字、閱讀的發展只有幾千年的歷史,閱讀到底給人腦帶來了哪些變化?圖中紅色區域是閱讀網絡,閱讀網絡與物體網絡是有交集的。上圖左側呈現的視覺刺激材料表明,這是一個非常嚴謹的試驗研究,連接點激活的區域(綠色區域)與物體網絡、閱讀網絡也有交集,峰值點在圖中的星號處。這項研究的啟示是: 閱讀教育塑造了人腦的一塊區域,這塊區域把人類遠古就已經具有的物體網絡轉化運用為閱讀的網絡。隨著我們識字越來越多,閱讀的時間越來越多,閱讀網絡就會變得越來越牢固。另外,由於這個區域也是人腦識別連接點的區域,由於不同文字都有連接點,因此這個區域能夠閱讀不同的文字。

閱讀對我們的大腦產生了重要的影響,不會閱讀的人就沒有閱讀網絡,那麼,沒有學會認字的人,這個網絡是怎麼樣的呢?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


Dehaene,2010

有研究者做了一項實驗,研究考察了6組人:巴西識字的人(綠色)、葡萄牙識字的人(藍色)、巴西識字的人(橙色),三組識字的人水平不一樣。接下來的兩組是“前文盲(沒上過學,不識字,後來通過自學或者夜校等學會了識字)”(青色、紅色);黑色是完全不會識字的人。用這三組被試可以考察識字與不識字、受過正規教育與沒受過教育等因素對大腦產生的影響。

研究者給這6種人看6種刺激材料(人臉、房屋、工具、字母、假字、棋盤格)。研究發現,識字的人運用大腦視覺字形區域來識別文字,而不認識字的人用其來識別面孔。閱讀教育將人腦識別面孔、物體的區域轉化用來識別文字了,而“文盲”的這個區域功能沒有變化。識字者面孔識別的區域會偏向人腦的右側。文字識別和麵孔識別之間會產生競爭的關係,因此,大量而長期的文字閱讀,會使得人腦的面孔識別能力略微下降。

陶沙:閱讀可以使得我們人腦對外部信息的加工趨於專門化。腦的專門化是由像閱讀這樣的學習經驗推動的。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙

王湘蓉:面對日趨海量的信息,教育是不是可以促進人腦對信息的加工能力提升?

周加仙:我特別贊成陶老師的觀點。上述研究不僅表明閱讀使得視覺詞形區的激活更強,而且還增強了識字者口語和聽覺區域的激活程度。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:我們今天討論的主題是“腦科學與語言學習”,我們國家有眾多人在學習英語,大家都知道不同地方開始英語教育的時間也不同,有的家長選擇學前就讓孩子學習“第二語言”,那麼學習“第二語言”越早越好嗎?學習語言有時間點的界定嗎?比如學習“第二語言”是否存在“關鍵期”“敏感期”等。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉

陶沙:這個領域研究備受大家關注。我這裡有一些研究證據來幫助理解“第二語言學習的敏感期”或“年齡效應”的問題。

人們認為語言學習可能存在“關鍵期”,特別是母語的學習。一般認為,在1-2歲以內,如果沒有良好的母語環境來發展母語的話,以後就很難彌補了。動物孩、被虐待兒童等這樣一些極端“剝奪”的案例證明了這樣的觀點。因此母語的獲得,最關鍵的是絕不能“剝奪”語言互動環境。對第二語言學習來說,通常在大多數情況下是基於母語的宏觀語言環境,目前沒有任何證據表明第二語言的學習存在像母語獲得中經驗剝奪導致無法逆轉後果的情況。但第二語言的學習存在年齡效應。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


上圖這項被最廣引用的研究證據表明,至少是在語法上,具有清清楚楚的“年齡效應”。右側的橫座標是開始學習英語的時間,縱座標是語法測試表現。這項研究顯示在7歲之前開始學第二語言語法可以達到Native的水平,之後就持續下降。這個研究意義重大,但是樣本量小,其對於分離起始的學習年齡、時長等的效應有困難,因此研究結果的確定性不夠。因為開始比較早進行第二語言學習的人群往往學習時間也更長,所以單純看起始年齡效應很難說清楚到底是起始年齡還是學習時長起作用。


"

看點:腦科學與教育的結合是當前世界教育研究領域的一個重要趨勢和潮流。從腦科學的視角研究人類的學習與教育現象,有助於揭示人腦高效學習的規律、提升人類學習與教育的效率。搜狐教育聯合“腦科學與教育”聯盟推出“腦科學與教育”系列沙龍,聚焦於腦科學與教育的結合。

第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們課題組與法國研究者Dehaene一起探究教育究竟對人腦產生了什麼樣的影響?Tanaka運用單細胞記錄的方法,通過不斷簡化圖形的研究發現,恆河猴顳下皮層或許存在著“字母表”或者“漢字的基本筆畫”,請看上圖。

圖右側第一列看不出是什麼物體,第二列就可以辨別出來。我們之所以能夠識別第二列圖形,是因為這列圖形具有聯結點,這是視覺形狀識別的最關鍵的信息。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


從矩狀裂把人腦的視覺皮層展開,最大的藍色部分是識別物體的網絡,幾百萬年前的人就有了這個用於識別物體的網絡。文字、閱讀的發展只有幾千年的歷史,閱讀到底給人腦帶來了哪些變化?圖中紅色區域是閱讀網絡,閱讀網絡與物體網絡是有交集的。上圖左側呈現的視覺刺激材料表明,這是一個非常嚴謹的試驗研究,連接點激活的區域(綠色區域)與物體網絡、閱讀網絡也有交集,峰值點在圖中的星號處。這項研究的啟示是: 閱讀教育塑造了人腦的一塊區域,這塊區域把人類遠古就已經具有的物體網絡轉化運用為閱讀的網絡。隨著我們識字越來越多,閱讀的時間越來越多,閱讀網絡就會變得越來越牢固。另外,由於這個區域也是人腦識別連接點的區域,由於不同文字都有連接點,因此這個區域能夠閱讀不同的文字。

閱讀對我們的大腦產生了重要的影響,不會閱讀的人就沒有閱讀網絡,那麼,沒有學會認字的人,這個網絡是怎麼樣的呢?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


Dehaene,2010

有研究者做了一項實驗,研究考察了6組人:巴西識字的人(綠色)、葡萄牙識字的人(藍色)、巴西識字的人(橙色),三組識字的人水平不一樣。接下來的兩組是“前文盲(沒上過學,不識字,後來通過自學或者夜校等學會了識字)”(青色、紅色);黑色是完全不會識字的人。用這三組被試可以考察識字與不識字、受過正規教育與沒受過教育等因素對大腦產生的影響。

研究者給這6種人看6種刺激材料(人臉、房屋、工具、字母、假字、棋盤格)。研究發現,識字的人運用大腦視覺字形區域來識別文字,而不認識字的人用其來識別面孔。閱讀教育將人腦識別面孔、物體的區域轉化用來識別文字了,而“文盲”的這個區域功能沒有變化。識字者面孔識別的區域會偏向人腦的右側。文字識別和麵孔識別之間會產生競爭的關係,因此,大量而長期的文字閱讀,會使得人腦的面孔識別能力略微下降。

陶沙:閱讀可以使得我們人腦對外部信息的加工趨於專門化。腦的專門化是由像閱讀這樣的學習經驗推動的。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙

王湘蓉:面對日趨海量的信息,教育是不是可以促進人腦對信息的加工能力提升?

周加仙:我特別贊成陶老師的觀點。上述研究不僅表明閱讀使得視覺詞形區的激活更強,而且還增強了識字者口語和聽覺區域的激活程度。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:我們今天討論的主題是“腦科學與語言學習”,我們國家有眾多人在學習英語,大家都知道不同地方開始英語教育的時間也不同,有的家長選擇學前就讓孩子學習“第二語言”,那麼學習“第二語言”越早越好嗎?學習語言有時間點的界定嗎?比如學習“第二語言”是否存在“關鍵期”“敏感期”等。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉

陶沙:這個領域研究備受大家關注。我這裡有一些研究證據來幫助理解“第二語言學習的敏感期”或“年齡效應”的問題。

人們認為語言學習可能存在“關鍵期”,特別是母語的學習。一般認為,在1-2歲以內,如果沒有良好的母語環境來發展母語的話,以後就很難彌補了。動物孩、被虐待兒童等這樣一些極端“剝奪”的案例證明了這樣的觀點。因此母語的獲得,最關鍵的是絕不能“剝奪”語言互動環境。對第二語言學習來說,通常在大多數情況下是基於母語的宏觀語言環境,目前沒有任何證據表明第二語言的學習存在像母語獲得中經驗剝奪導致無法逆轉後果的情況。但第二語言的學習存在年齡效應。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


上圖這項被最廣引用的研究證據表明,至少是在語法上,具有清清楚楚的“年齡效應”。右側的橫座標是開始學習英語的時間,縱座標是語法測試表現。這項研究顯示在7歲之前開始學第二語言語法可以達到Native的水平,之後就持續下降。這個研究意義重大,但是樣本量小,其對於分離起始的學習年齡、時長等的效應有困難,因此研究結果的確定性不夠。因為開始比較早進行第二語言學習的人群往往學習時間也更長,所以單純看起始年齡效應很難說清楚到底是起始年齡還是學習時長起作用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


後續的研究為克服樣本小、結果不明確的侷限,開始利用大規模的人口學的數據。上圖是美國人口普查的數據,結果仍顯示“第二語言”的學習是存在“年齡效應”的,學得早會效果好一點,學得晚會稍微差一點。與此同時,特別值得關注的是,同樣是第二語言學習者,受教育的水平越高,年齡效應的強度越弱,反之則越強。可見,第二語言學習的年齡效應在不同受教育程度的人群中強弱效應不同。年齡效應受到學習者受教育水平的影響,其存在但也不是絕對的。

年齡越小,學習能力越強嗎?


"

看點:腦科學與教育的結合是當前世界教育研究領域的一個重要趨勢和潮流。從腦科學的視角研究人類的學習與教育現象,有助於揭示人腦高效學習的規律、提升人類學習與教育的效率。搜狐教育聯合“腦科學與教育”聯盟推出“腦科學與教育”系列沙龍,聚焦於腦科學與教育的結合。

第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們課題組與法國研究者Dehaene一起探究教育究竟對人腦產生了什麼樣的影響?Tanaka運用單細胞記錄的方法,通過不斷簡化圖形的研究發現,恆河猴顳下皮層或許存在著“字母表”或者“漢字的基本筆畫”,請看上圖。

圖右側第一列看不出是什麼物體,第二列就可以辨別出來。我們之所以能夠識別第二列圖形,是因為這列圖形具有聯結點,這是視覺形狀識別的最關鍵的信息。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


從矩狀裂把人腦的視覺皮層展開,最大的藍色部分是識別物體的網絡,幾百萬年前的人就有了這個用於識別物體的網絡。文字、閱讀的發展只有幾千年的歷史,閱讀到底給人腦帶來了哪些變化?圖中紅色區域是閱讀網絡,閱讀網絡與物體網絡是有交集的。上圖左側呈現的視覺刺激材料表明,這是一個非常嚴謹的試驗研究,連接點激活的區域(綠色區域)與物體網絡、閱讀網絡也有交集,峰值點在圖中的星號處。這項研究的啟示是: 閱讀教育塑造了人腦的一塊區域,這塊區域把人類遠古就已經具有的物體網絡轉化運用為閱讀的網絡。隨著我們識字越來越多,閱讀的時間越來越多,閱讀網絡就會變得越來越牢固。另外,由於這個區域也是人腦識別連接點的區域,由於不同文字都有連接點,因此這個區域能夠閱讀不同的文字。

閱讀對我們的大腦產生了重要的影響,不會閱讀的人就沒有閱讀網絡,那麼,沒有學會認字的人,這個網絡是怎麼樣的呢?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


Dehaene,2010

有研究者做了一項實驗,研究考察了6組人:巴西識字的人(綠色)、葡萄牙識字的人(藍色)、巴西識字的人(橙色),三組識字的人水平不一樣。接下來的兩組是“前文盲(沒上過學,不識字,後來通過自學或者夜校等學會了識字)”(青色、紅色);黑色是完全不會識字的人。用這三組被試可以考察識字與不識字、受過正規教育與沒受過教育等因素對大腦產生的影響。

研究者給這6種人看6種刺激材料(人臉、房屋、工具、字母、假字、棋盤格)。研究發現,識字的人運用大腦視覺字形區域來識別文字,而不認識字的人用其來識別面孔。閱讀教育將人腦識別面孔、物體的區域轉化用來識別文字了,而“文盲”的這個區域功能沒有變化。識字者面孔識別的區域會偏向人腦的右側。文字識別和麵孔識別之間會產生競爭的關係,因此,大量而長期的文字閱讀,會使得人腦的面孔識別能力略微下降。

陶沙:閱讀可以使得我們人腦對外部信息的加工趨於專門化。腦的專門化是由像閱讀這樣的學習經驗推動的。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙

王湘蓉:面對日趨海量的信息,教育是不是可以促進人腦對信息的加工能力提升?

周加仙:我特別贊成陶老師的觀點。上述研究不僅表明閱讀使得視覺詞形區的激活更強,而且還增強了識字者口語和聽覺區域的激活程度。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:我們今天討論的主題是“腦科學與語言學習”,我們國家有眾多人在學習英語,大家都知道不同地方開始英語教育的時間也不同,有的家長選擇學前就讓孩子學習“第二語言”,那麼學習“第二語言”越早越好嗎?學習語言有時間點的界定嗎?比如學習“第二語言”是否存在“關鍵期”“敏感期”等。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉

陶沙:這個領域研究備受大家關注。我這裡有一些研究證據來幫助理解“第二語言學習的敏感期”或“年齡效應”的問題。

人們認為語言學習可能存在“關鍵期”,特別是母語的學習。一般認為,在1-2歲以內,如果沒有良好的母語環境來發展母語的話,以後就很難彌補了。動物孩、被虐待兒童等這樣一些極端“剝奪”的案例證明了這樣的觀點。因此母語的獲得,最關鍵的是絕不能“剝奪”語言互動環境。對第二語言學習來說,通常在大多數情況下是基於母語的宏觀語言環境,目前沒有任何證據表明第二語言的學習存在像母語獲得中經驗剝奪導致無法逆轉後果的情況。但第二語言的學習存在年齡效應。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


上圖這項被最廣引用的研究證據表明,至少是在語法上,具有清清楚楚的“年齡效應”。右側的橫座標是開始學習英語的時間,縱座標是語法測試表現。這項研究顯示在7歲之前開始學第二語言語法可以達到Native的水平,之後就持續下降。這個研究意義重大,但是樣本量小,其對於分離起始的學習年齡、時長等的效應有困難,因此研究結果的確定性不夠。因為開始比較早進行第二語言學習的人群往往學習時間也更長,所以單純看起始年齡效應很難說清楚到底是起始年齡還是學習時長起作用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


後續的研究為克服樣本小、結果不明確的侷限,開始利用大規模的人口學的數據。上圖是美國人口普查的數據,結果仍顯示“第二語言”的學習是存在“年齡效應”的,學得早會效果好一點,學得晚會稍微差一點。與此同時,特別值得關注的是,同樣是第二語言學習者,受教育的水平越高,年齡效應的強度越弱,反之則越強。可見,第二語言學習的年齡效應在不同受教育程度的人群中強弱效應不同。年齡效應受到學習者受教育水平的影響,其存在但也不是絕對的。

年齡越小,學習能力越強嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


人們通常會猜測或者主觀地感覺,孩子年齡越小的語言學習的能力就越強。上圖研究結果表明在聽的學習上,12-15歲的孩子比8-10歲、6-7歲要學得快、學得好,比成人也學得好,反而是3-5歲的學得最不好。


"

看點:腦科學與教育的結合是當前世界教育研究領域的一個重要趨勢和潮流。從腦科學的視角研究人類的學習與教育現象,有助於揭示人腦高效學習的規律、提升人類學習與教育的效率。搜狐教育聯合“腦科學與教育”聯盟推出“腦科學與教育”系列沙龍,聚焦於腦科學與教育的結合。

第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們課題組與法國研究者Dehaene一起探究教育究竟對人腦產生了什麼樣的影響?Tanaka運用單細胞記錄的方法,通過不斷簡化圖形的研究發現,恆河猴顳下皮層或許存在著“字母表”或者“漢字的基本筆畫”,請看上圖。

圖右側第一列看不出是什麼物體,第二列就可以辨別出來。我們之所以能夠識別第二列圖形,是因為這列圖形具有聯結點,這是視覺形狀識別的最關鍵的信息。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


從矩狀裂把人腦的視覺皮層展開,最大的藍色部分是識別物體的網絡,幾百萬年前的人就有了這個用於識別物體的網絡。文字、閱讀的發展只有幾千年的歷史,閱讀到底給人腦帶來了哪些變化?圖中紅色區域是閱讀網絡,閱讀網絡與物體網絡是有交集的。上圖左側呈現的視覺刺激材料表明,這是一個非常嚴謹的試驗研究,連接點激活的區域(綠色區域)與物體網絡、閱讀網絡也有交集,峰值點在圖中的星號處。這項研究的啟示是: 閱讀教育塑造了人腦的一塊區域,這塊區域把人類遠古就已經具有的物體網絡轉化運用為閱讀的網絡。隨著我們識字越來越多,閱讀的時間越來越多,閱讀網絡就會變得越來越牢固。另外,由於這個區域也是人腦識別連接點的區域,由於不同文字都有連接點,因此這個區域能夠閱讀不同的文字。

閱讀對我們的大腦產生了重要的影響,不會閱讀的人就沒有閱讀網絡,那麼,沒有學會認字的人,這個網絡是怎麼樣的呢?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


Dehaene,2010

有研究者做了一項實驗,研究考察了6組人:巴西識字的人(綠色)、葡萄牙識字的人(藍色)、巴西識字的人(橙色),三組識字的人水平不一樣。接下來的兩組是“前文盲(沒上過學,不識字,後來通過自學或者夜校等學會了識字)”(青色、紅色);黑色是完全不會識字的人。用這三組被試可以考察識字與不識字、受過正規教育與沒受過教育等因素對大腦產生的影響。

研究者給這6種人看6種刺激材料(人臉、房屋、工具、字母、假字、棋盤格)。研究發現,識字的人運用大腦視覺字形區域來識別文字,而不認識字的人用其來識別面孔。閱讀教育將人腦識別面孔、物體的區域轉化用來識別文字了,而“文盲”的這個區域功能沒有變化。識字者面孔識別的區域會偏向人腦的右側。文字識別和麵孔識別之間會產生競爭的關係,因此,大量而長期的文字閱讀,會使得人腦的面孔識別能力略微下降。

陶沙:閱讀可以使得我們人腦對外部信息的加工趨於專門化。腦的專門化是由像閱讀這樣的學習經驗推動的。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙

王湘蓉:面對日趨海量的信息,教育是不是可以促進人腦對信息的加工能力提升?

周加仙:我特別贊成陶老師的觀點。上述研究不僅表明閱讀使得視覺詞形區的激活更強,而且還增強了識字者口語和聽覺區域的激活程度。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:我們今天討論的主題是“腦科學與語言學習”,我們國家有眾多人在學習英語,大家都知道不同地方開始英語教育的時間也不同,有的家長選擇學前就讓孩子學習“第二語言”,那麼學習“第二語言”越早越好嗎?學習語言有時間點的界定嗎?比如學習“第二語言”是否存在“關鍵期”“敏感期”等。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉

陶沙:這個領域研究備受大家關注。我這裡有一些研究證據來幫助理解“第二語言學習的敏感期”或“年齡效應”的問題。

人們認為語言學習可能存在“關鍵期”,特別是母語的學習。一般認為,在1-2歲以內,如果沒有良好的母語環境來發展母語的話,以後就很難彌補了。動物孩、被虐待兒童等這樣一些極端“剝奪”的案例證明了這樣的觀點。因此母語的獲得,最關鍵的是絕不能“剝奪”語言互動環境。對第二語言學習來說,通常在大多數情況下是基於母語的宏觀語言環境,目前沒有任何證據表明第二語言的學習存在像母語獲得中經驗剝奪導致無法逆轉後果的情況。但第二語言的學習存在年齡效應。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


上圖這項被最廣引用的研究證據表明,至少是在語法上,具有清清楚楚的“年齡效應”。右側的橫座標是開始學習英語的時間,縱座標是語法測試表現。這項研究顯示在7歲之前開始學第二語言語法可以達到Native的水平,之後就持續下降。這個研究意義重大,但是樣本量小,其對於分離起始的學習年齡、時長等的效應有困難,因此研究結果的確定性不夠。因為開始比較早進行第二語言學習的人群往往學習時間也更長,所以單純看起始年齡效應很難說清楚到底是起始年齡還是學習時長起作用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


後續的研究為克服樣本小、結果不明確的侷限,開始利用大規模的人口學的數據。上圖是美國人口普查的數據,結果仍顯示“第二語言”的學習是存在“年齡效應”的,學得早會效果好一點,學得晚會稍微差一點。與此同時,特別值得關注的是,同樣是第二語言學習者,受教育的水平越高,年齡效應的強度越弱,反之則越強。可見,第二語言學習的年齡效應在不同受教育程度的人群中強弱效應不同。年齡效應受到學習者受教育水平的影響,其存在但也不是絕對的。

年齡越小,學習能力越強嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


人們通常會猜測或者主觀地感覺,孩子年齡越小的語言學習的能力就越強。上圖研究結果表明在聽的學習上,12-15歲的孩子比8-10歲、6-7歲要學得快、學得好,比成人也學得好,反而是3-5歲的學得最不好。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


"

看點:腦科學與教育的結合是當前世界教育研究領域的一個重要趨勢和潮流。從腦科學的視角研究人類的學習與教育現象,有助於揭示人腦高效學習的規律、提升人類學習與教育的效率。搜狐教育聯合“腦科學與教育”聯盟推出“腦科學與教育”系列沙龍,聚焦於腦科學與教育的結合。

第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們課題組與法國研究者Dehaene一起探究教育究竟對人腦產生了什麼樣的影響?Tanaka運用單細胞記錄的方法,通過不斷簡化圖形的研究發現,恆河猴顳下皮層或許存在著“字母表”或者“漢字的基本筆畫”,請看上圖。

圖右側第一列看不出是什麼物體,第二列就可以辨別出來。我們之所以能夠識別第二列圖形,是因為這列圖形具有聯結點,這是視覺形狀識別的最關鍵的信息。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


從矩狀裂把人腦的視覺皮層展開,最大的藍色部分是識別物體的網絡,幾百萬年前的人就有了這個用於識別物體的網絡。文字、閱讀的發展只有幾千年的歷史,閱讀到底給人腦帶來了哪些變化?圖中紅色區域是閱讀網絡,閱讀網絡與物體網絡是有交集的。上圖左側呈現的視覺刺激材料表明,這是一個非常嚴謹的試驗研究,連接點激活的區域(綠色區域)與物體網絡、閱讀網絡也有交集,峰值點在圖中的星號處。這項研究的啟示是: 閱讀教育塑造了人腦的一塊區域,這塊區域把人類遠古就已經具有的物體網絡轉化運用為閱讀的網絡。隨著我們識字越來越多,閱讀的時間越來越多,閱讀網絡就會變得越來越牢固。另外,由於這個區域也是人腦識別連接點的區域,由於不同文字都有連接點,因此這個區域能夠閱讀不同的文字。

閱讀對我們的大腦產生了重要的影響,不會閱讀的人就沒有閱讀網絡,那麼,沒有學會認字的人,這個網絡是怎麼樣的呢?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


Dehaene,2010

有研究者做了一項實驗,研究考察了6組人:巴西識字的人(綠色)、葡萄牙識字的人(藍色)、巴西識字的人(橙色),三組識字的人水平不一樣。接下來的兩組是“前文盲(沒上過學,不識字,後來通過自學或者夜校等學會了識字)”(青色、紅色);黑色是完全不會識字的人。用這三組被試可以考察識字與不識字、受過正規教育與沒受過教育等因素對大腦產生的影響。

研究者給這6種人看6種刺激材料(人臉、房屋、工具、字母、假字、棋盤格)。研究發現,識字的人運用大腦視覺字形區域來識別文字,而不認識字的人用其來識別面孔。閱讀教育將人腦識別面孔、物體的區域轉化用來識別文字了,而“文盲”的這個區域功能沒有變化。識字者面孔識別的區域會偏向人腦的右側。文字識別和麵孔識別之間會產生競爭的關係,因此,大量而長期的文字閱讀,會使得人腦的面孔識別能力略微下降。

陶沙:閱讀可以使得我們人腦對外部信息的加工趨於專門化。腦的專門化是由像閱讀這樣的學習經驗推動的。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙

王湘蓉:面對日趨海量的信息,教育是不是可以促進人腦對信息的加工能力提升?

周加仙:我特別贊成陶老師的觀點。上述研究不僅表明閱讀使得視覺詞形區的激活更強,而且還增強了識字者口語和聽覺區域的激活程度。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:我們今天討論的主題是“腦科學與語言學習”,我們國家有眾多人在學習英語,大家都知道不同地方開始英語教育的時間也不同,有的家長選擇學前就讓孩子學習“第二語言”,那麼學習“第二語言”越早越好嗎?學習語言有時間點的界定嗎?比如學習“第二語言”是否存在“關鍵期”“敏感期”等。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉

陶沙:這個領域研究備受大家關注。我這裡有一些研究證據來幫助理解“第二語言學習的敏感期”或“年齡效應”的問題。

人們認為語言學習可能存在“關鍵期”,特別是母語的學習。一般認為,在1-2歲以內,如果沒有良好的母語環境來發展母語的話,以後就很難彌補了。動物孩、被虐待兒童等這樣一些極端“剝奪”的案例證明了這樣的觀點。因此母語的獲得,最關鍵的是絕不能“剝奪”語言互動環境。對第二語言學習來說,通常在大多數情況下是基於母語的宏觀語言環境,目前沒有任何證據表明第二語言的學習存在像母語獲得中經驗剝奪導致無法逆轉後果的情況。但第二語言的學習存在年齡效應。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


上圖這項被最廣引用的研究證據表明,至少是在語法上,具有清清楚楚的“年齡效應”。右側的橫座標是開始學習英語的時間,縱座標是語法測試表現。這項研究顯示在7歲之前開始學第二語言語法可以達到Native的水平,之後就持續下降。這個研究意義重大,但是樣本量小,其對於分離起始的學習年齡、時長等的效應有困難,因此研究結果的確定性不夠。因為開始比較早進行第二語言學習的人群往往學習時間也更長,所以單純看起始年齡效應很難說清楚到底是起始年齡還是學習時長起作用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


後續的研究為克服樣本小、結果不明確的侷限,開始利用大規模的人口學的數據。上圖是美國人口普查的數據,結果仍顯示“第二語言”的學習是存在“年齡效應”的,學得早會效果好一點,學得晚會稍微差一點。與此同時,特別值得關注的是,同樣是第二語言學習者,受教育的水平越高,年齡效應的強度越弱,反之則越強。可見,第二語言學習的年齡效應在不同受教育程度的人群中強弱效應不同。年齡效應受到學習者受教育水平的影響,其存在但也不是絕對的。

年齡越小,學習能力越強嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


人們通常會猜測或者主觀地感覺,孩子年齡越小的語言學習的能力就越強。上圖研究結果表明在聽的學習上,12-15歲的孩子比8-10歲、6-7歲要學得快、學得好,比成人也學得好,反而是3-5歲的學得最不好。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


在“說”的學習上對比,3-5歲的仍效果最不好的。6-7歲、8-10歲、12-15歲都表現比較好,成人相對而言不夠好。在語法的學習上,情況相類似。


"

看點:腦科學與教育的結合是當前世界教育研究領域的一個重要趨勢和潮流。從腦科學的視角研究人類的學習與教育現象,有助於揭示人腦高效學習的規律、提升人類學習與教育的效率。搜狐教育聯合“腦科學與教育”聯盟推出“腦科學與教育”系列沙龍,聚焦於腦科學與教育的結合。

第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們課題組與法國研究者Dehaene一起探究教育究竟對人腦產生了什麼樣的影響?Tanaka運用單細胞記錄的方法,通過不斷簡化圖形的研究發現,恆河猴顳下皮層或許存在著“字母表”或者“漢字的基本筆畫”,請看上圖。

圖右側第一列看不出是什麼物體,第二列就可以辨別出來。我們之所以能夠識別第二列圖形,是因為這列圖形具有聯結點,這是視覺形狀識別的最關鍵的信息。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


從矩狀裂把人腦的視覺皮層展開,最大的藍色部分是識別物體的網絡,幾百萬年前的人就有了這個用於識別物體的網絡。文字、閱讀的發展只有幾千年的歷史,閱讀到底給人腦帶來了哪些變化?圖中紅色區域是閱讀網絡,閱讀網絡與物體網絡是有交集的。上圖左側呈現的視覺刺激材料表明,這是一個非常嚴謹的試驗研究,連接點激活的區域(綠色區域)與物體網絡、閱讀網絡也有交集,峰值點在圖中的星號處。這項研究的啟示是: 閱讀教育塑造了人腦的一塊區域,這塊區域把人類遠古就已經具有的物體網絡轉化運用為閱讀的網絡。隨著我們識字越來越多,閱讀的時間越來越多,閱讀網絡就會變得越來越牢固。另外,由於這個區域也是人腦識別連接點的區域,由於不同文字都有連接點,因此這個區域能夠閱讀不同的文字。

閱讀對我們的大腦產生了重要的影響,不會閱讀的人就沒有閱讀網絡,那麼,沒有學會認字的人,這個網絡是怎麼樣的呢?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


Dehaene,2010

有研究者做了一項實驗,研究考察了6組人:巴西識字的人(綠色)、葡萄牙識字的人(藍色)、巴西識字的人(橙色),三組識字的人水平不一樣。接下來的兩組是“前文盲(沒上過學,不識字,後來通過自學或者夜校等學會了識字)”(青色、紅色);黑色是完全不會識字的人。用這三組被試可以考察識字與不識字、受過正規教育與沒受過教育等因素對大腦產生的影響。

研究者給這6種人看6種刺激材料(人臉、房屋、工具、字母、假字、棋盤格)。研究發現,識字的人運用大腦視覺字形區域來識別文字,而不認識字的人用其來識別面孔。閱讀教育將人腦識別面孔、物體的區域轉化用來識別文字了,而“文盲”的這個區域功能沒有變化。識字者面孔識別的區域會偏向人腦的右側。文字識別和麵孔識別之間會產生競爭的關係,因此,大量而長期的文字閱讀,會使得人腦的面孔識別能力略微下降。

陶沙:閱讀可以使得我們人腦對外部信息的加工趨於專門化。腦的專門化是由像閱讀這樣的學習經驗推動的。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙

王湘蓉:面對日趨海量的信息,教育是不是可以促進人腦對信息的加工能力提升?

周加仙:我特別贊成陶老師的觀點。上述研究不僅表明閱讀使得視覺詞形區的激活更強,而且還增強了識字者口語和聽覺區域的激活程度。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:我們今天討論的主題是“腦科學與語言學習”,我們國家有眾多人在學習英語,大家都知道不同地方開始英語教育的時間也不同,有的家長選擇學前就讓孩子學習“第二語言”,那麼學習“第二語言”越早越好嗎?學習語言有時間點的界定嗎?比如學習“第二語言”是否存在“關鍵期”“敏感期”等。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉

陶沙:這個領域研究備受大家關注。我這裡有一些研究證據來幫助理解“第二語言學習的敏感期”或“年齡效應”的問題。

人們認為語言學習可能存在“關鍵期”,特別是母語的學習。一般認為,在1-2歲以內,如果沒有良好的母語環境來發展母語的話,以後就很難彌補了。動物孩、被虐待兒童等這樣一些極端“剝奪”的案例證明了這樣的觀點。因此母語的獲得,最關鍵的是絕不能“剝奪”語言互動環境。對第二語言學習來說,通常在大多數情況下是基於母語的宏觀語言環境,目前沒有任何證據表明第二語言的學習存在像母語獲得中經驗剝奪導致無法逆轉後果的情況。但第二語言的學習存在年齡效應。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


上圖這項被最廣引用的研究證據表明,至少是在語法上,具有清清楚楚的“年齡效應”。右側的橫座標是開始學習英語的時間,縱座標是語法測試表現。這項研究顯示在7歲之前開始學第二語言語法可以達到Native的水平,之後就持續下降。這個研究意義重大,但是樣本量小,其對於分離起始的學習年齡、時長等的效應有困難,因此研究結果的確定性不夠。因為開始比較早進行第二語言學習的人群往往學習時間也更長,所以單純看起始年齡效應很難說清楚到底是起始年齡還是學習時長起作用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


後續的研究為克服樣本小、結果不明確的侷限,開始利用大規模的人口學的數據。上圖是美國人口普查的數據,結果仍顯示“第二語言”的學習是存在“年齡效應”的,學得早會效果好一點,學得晚會稍微差一點。與此同時,特別值得關注的是,同樣是第二語言學習者,受教育的水平越高,年齡效應的強度越弱,反之則越強。可見,第二語言學習的年齡效應在不同受教育程度的人群中強弱效應不同。年齡效應受到學習者受教育水平的影響,其存在但也不是絕對的。

年齡越小,學習能力越強嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


人們通常會猜測或者主觀地感覺,孩子年齡越小的語言學習的能力就越強。上圖研究結果表明在聽的學習上,12-15歲的孩子比8-10歲、6-7歲要學得快、學得好,比成人也學得好,反而是3-5歲的學得最不好。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


在“說”的學習上對比,3-5歲的仍效果最不好的。6-7歲、8-10歲、12-15歲都表現比較好,成人相對而言不夠好。在語法的學習上,情況相類似。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


在詞彙學習方面,成人的表現很好,與12-15歲的孩子差別不大。

我們從這些研究數據來看,年齡越小並不意味著學習能力就越強。那麼為什麼實驗數據與人們的主觀感覺存在這麼多的反差呢?這就涉及到日常的語言學習與實驗室的語言學習實際上在“刺激”的“量”與“質”上是不同的。人們觀察到孩子在自然的條件下比成人的學習成效更好,並不是孩子的學習能力更強,而是孩子在自然的狀態下,接觸到的語言和其投入在語言學習上的時間遠遠地高於成人。設想一下,把一個孩子放在一個英語國家,他在幼兒園、小學、初中、高中自己一個人如一滴水掉進了英語的汪洋大海,要生存就必須學習英語進行交流,因此他有最強的動機、投入巨大的精力與時間學習、掌握目標語言。接受到無數的“輸入”,他要學著使用它們幫助生存,也就得到了豐富的運用語言提升語言能力的機會。反觀成人,他們到了英語國家往往很難出現掉進英語汪洋大海的情況。因為成人會運用他的各方面能力繞過目標語言帶來的困擾,呆在母語的“舒適區”中。這樣,成人接觸的英語的“量”和“質”就少了。這是造成兒童和成人語言學習差異的重要原因。

所以,在學習第二語言的年齡效應問題上要有客觀的認識,因為其要受到很多因素的影響。在真實的第二語言學習中,情況非常複雜。我們要尊重二語學習存在年齡效應,但是年齡效應不能簡單地歸結為“越早學就一定越好”。語言學習的成效取決於學習者是不是像一滴水一樣匯入了目標語言的海洋之中。

學習第二語言有“年齡效應”,但並不是說某個時間段是必須的、不可或缺的。“第二語言”的學習可以利用母語幫助已經建構起來的良好系統,需要有大量經驗的提供。在這些基礎上,人腦有充分的可塑性實現學習。

周加仙:有研究者指出,孩子出生以後的6-8個月之內,一直沉浸在母語的環境中,每天所聽到的母語語音信息對孩子的大腦刺激,使得大腦對母語語音就會“定型”下來,學習母語就會更有效了,而學習“第二語言”的能力就會逐漸降低,這與“敏感期”或“關鍵期”是不是有關係呢?


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看點:腦科學與教育的結合是當前世界教育研究領域的一個重要趨勢和潮流。從腦科學的視角研究人類的學習與教育現象,有助於揭示人腦高效學習的規律、提升人類學習與教育的效率。搜狐教育聯合“腦科學與教育”聯盟推出“腦科學與教育”系列沙龍,聚焦於腦科學與教育的結合。

第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們課題組與法國研究者Dehaene一起探究教育究竟對人腦產生了什麼樣的影響?Tanaka運用單細胞記錄的方法,通過不斷簡化圖形的研究發現,恆河猴顳下皮層或許存在著“字母表”或者“漢字的基本筆畫”,請看上圖。

圖右側第一列看不出是什麼物體,第二列就可以辨別出來。我們之所以能夠識別第二列圖形,是因為這列圖形具有聯結點,這是視覺形狀識別的最關鍵的信息。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


從矩狀裂把人腦的視覺皮層展開,最大的藍色部分是識別物體的網絡,幾百萬年前的人就有了這個用於識別物體的網絡。文字、閱讀的發展只有幾千年的歷史,閱讀到底給人腦帶來了哪些變化?圖中紅色區域是閱讀網絡,閱讀網絡與物體網絡是有交集的。上圖左側呈現的視覺刺激材料表明,這是一個非常嚴謹的試驗研究,連接點激活的區域(綠色區域)與物體網絡、閱讀網絡也有交集,峰值點在圖中的星號處。這項研究的啟示是: 閱讀教育塑造了人腦的一塊區域,這塊區域把人類遠古就已經具有的物體網絡轉化運用為閱讀的網絡。隨著我們識字越來越多,閱讀的時間越來越多,閱讀網絡就會變得越來越牢固。另外,由於這個區域也是人腦識別連接點的區域,由於不同文字都有連接點,因此這個區域能夠閱讀不同的文字。

閱讀對我們的大腦產生了重要的影響,不會閱讀的人就沒有閱讀網絡,那麼,沒有學會認字的人,這個網絡是怎麼樣的呢?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


Dehaene,2010

有研究者做了一項實驗,研究考察了6組人:巴西識字的人(綠色)、葡萄牙識字的人(藍色)、巴西識字的人(橙色),三組識字的人水平不一樣。接下來的兩組是“前文盲(沒上過學,不識字,後來通過自學或者夜校等學會了識字)”(青色、紅色);黑色是完全不會識字的人。用這三組被試可以考察識字與不識字、受過正規教育與沒受過教育等因素對大腦產生的影響。

研究者給這6種人看6種刺激材料(人臉、房屋、工具、字母、假字、棋盤格)。研究發現,識字的人運用大腦視覺字形區域來識別文字,而不認識字的人用其來識別面孔。閱讀教育將人腦識別面孔、物體的區域轉化用來識別文字了,而“文盲”的這個區域功能沒有變化。識字者面孔識別的區域會偏向人腦的右側。文字識別和麵孔識別之間會產生競爭的關係,因此,大量而長期的文字閱讀,會使得人腦的面孔識別能力略微下降。

陶沙:閱讀可以使得我們人腦對外部信息的加工趨於專門化。腦的專門化是由像閱讀這樣的學習經驗推動的。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙

王湘蓉:面對日趨海量的信息,教育是不是可以促進人腦對信息的加工能力提升?

周加仙:我特別贊成陶老師的觀點。上述研究不僅表明閱讀使得視覺詞形區的激活更強,而且還增強了識字者口語和聽覺區域的激活程度。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:我們今天討論的主題是“腦科學與語言學習”,我們國家有眾多人在學習英語,大家都知道不同地方開始英語教育的時間也不同,有的家長選擇學前就讓孩子學習“第二語言”,那麼學習“第二語言”越早越好嗎?學習語言有時間點的界定嗎?比如學習“第二語言”是否存在“關鍵期”“敏感期”等。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉

陶沙:這個領域研究備受大家關注。我這裡有一些研究證據來幫助理解“第二語言學習的敏感期”或“年齡效應”的問題。

人們認為語言學習可能存在“關鍵期”,特別是母語的學習。一般認為,在1-2歲以內,如果沒有良好的母語環境來發展母語的話,以後就很難彌補了。動物孩、被虐待兒童等這樣一些極端“剝奪”的案例證明了這樣的觀點。因此母語的獲得,最關鍵的是絕不能“剝奪”語言互動環境。對第二語言學習來說,通常在大多數情況下是基於母語的宏觀語言環境,目前沒有任何證據表明第二語言的學習存在像母語獲得中經驗剝奪導致無法逆轉後果的情況。但第二語言的學習存在年齡效應。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


上圖這項被最廣引用的研究證據表明,至少是在語法上,具有清清楚楚的“年齡效應”。右側的橫座標是開始學習英語的時間,縱座標是語法測試表現。這項研究顯示在7歲之前開始學第二語言語法可以達到Native的水平,之後就持續下降。這個研究意義重大,但是樣本量小,其對於分離起始的學習年齡、時長等的效應有困難,因此研究結果的確定性不夠。因為開始比較早進行第二語言學習的人群往往學習時間也更長,所以單純看起始年齡效應很難說清楚到底是起始年齡還是學習時長起作用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


後續的研究為克服樣本小、結果不明確的侷限,開始利用大規模的人口學的數據。上圖是美國人口普查的數據,結果仍顯示“第二語言”的學習是存在“年齡效應”的,學得早會效果好一點,學得晚會稍微差一點。與此同時,特別值得關注的是,同樣是第二語言學習者,受教育的水平越高,年齡效應的強度越弱,反之則越強。可見,第二語言學習的年齡效應在不同受教育程度的人群中強弱效應不同。年齡效應受到學習者受教育水平的影響,其存在但也不是絕對的。

年齡越小,學習能力越強嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


人們通常會猜測或者主觀地感覺,孩子年齡越小的語言學習的能力就越強。上圖研究結果表明在聽的學習上,12-15歲的孩子比8-10歲、6-7歲要學得快、學得好,比成人也學得好,反而是3-5歲的學得最不好。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


在“說”的學習上對比,3-5歲的仍效果最不好的。6-7歲、8-10歲、12-15歲都表現比較好,成人相對而言不夠好。在語法的學習上,情況相類似。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


在詞彙學習方面,成人的表現很好,與12-15歲的孩子差別不大。

我們從這些研究數據來看,年齡越小並不意味著學習能力就越強。那麼為什麼實驗數據與人們的主觀感覺存在這麼多的反差呢?這就涉及到日常的語言學習與實驗室的語言學習實際上在“刺激”的“量”與“質”上是不同的。人們觀察到孩子在自然的條件下比成人的學習成效更好,並不是孩子的學習能力更強,而是孩子在自然的狀態下,接觸到的語言和其投入在語言學習上的時間遠遠地高於成人。設想一下,把一個孩子放在一個英語國家,他在幼兒園、小學、初中、高中自己一個人如一滴水掉進了英語的汪洋大海,要生存就必須學習英語進行交流,因此他有最強的動機、投入巨大的精力與時間學習、掌握目標語言。接受到無數的“輸入”,他要學著使用它們幫助生存,也就得到了豐富的運用語言提升語言能力的機會。反觀成人,他們到了英語國家往往很難出現掉進英語汪洋大海的情況。因為成人會運用他的各方面能力繞過目標語言帶來的困擾,呆在母語的“舒適區”中。這樣,成人接觸的英語的“量”和“質”就少了。這是造成兒童和成人語言學習差異的重要原因。

所以,在學習第二語言的年齡效應問題上要有客觀的認識,因為其要受到很多因素的影響。在真實的第二語言學習中,情況非常複雜。我們要尊重二語學習存在年齡效應,但是年齡效應不能簡單地歸結為“越早學就一定越好”。語言學習的成效取決於學習者是不是像一滴水一樣匯入了目標語言的海洋之中。

學習第二語言有“年齡效應”,但並不是說某個時間段是必須的、不可或缺的。“第二語言”的學習可以利用母語幫助已經建構起來的良好系統,需要有大量經驗的提供。在這些基礎上,人腦有充分的可塑性實現學習。

周加仙:有研究者指出,孩子出生以後的6-8個月之內,一直沉浸在母語的環境中,每天所聽到的母語語音信息對孩子的大腦刺激,使得大腦對母語語音就會“定型”下來,學習母語就會更有效了,而學習“第二語言”的能力就會逐漸降低,這與“敏感期”或“關鍵期”是不是有關係呢?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


陶沙:上圖是一項2003年美國學者P.Kuhl的研究。研究中的孩子9個月了,這個時期的孩子對新的語言(非母語)的分辨能力已經下降了。研究者把英語單語的孩子請到實驗室,由一位漢語為母語的留學生,運用不同的方式給這些孩子提供漢語的語音輸入。研究發現面對面互動的輸入可以讓這些本來不能很好地分辨外來語音的嬰兒在較少的時間內(一共是12次,每次25分鐘)學會較好地區分。


"

看點:腦科學與教育的結合是當前世界教育研究領域的一個重要趨勢和潮流。從腦科學的視角研究人類的學習與教育現象,有助於揭示人腦高效學習的規律、提升人類學習與教育的效率。搜狐教育聯合“腦科學與教育”聯盟推出“腦科學與教育”系列沙龍,聚焦於腦科學與教育的結合。

第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們課題組與法國研究者Dehaene一起探究教育究竟對人腦產生了什麼樣的影響?Tanaka運用單細胞記錄的方法,通過不斷簡化圖形的研究發現,恆河猴顳下皮層或許存在著“字母表”或者“漢字的基本筆畫”,請看上圖。

圖右側第一列看不出是什麼物體,第二列就可以辨別出來。我們之所以能夠識別第二列圖形,是因為這列圖形具有聯結點,這是視覺形狀識別的最關鍵的信息。


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從矩狀裂把人腦的視覺皮層展開,最大的藍色部分是識別物體的網絡,幾百萬年前的人就有了這個用於識別物體的網絡。文字、閱讀的發展只有幾千年的歷史,閱讀到底給人腦帶來了哪些變化?圖中紅色區域是閱讀網絡,閱讀網絡與物體網絡是有交集的。上圖左側呈現的視覺刺激材料表明,這是一個非常嚴謹的試驗研究,連接點激活的區域(綠色區域)與物體網絡、閱讀網絡也有交集,峰值點在圖中的星號處。這項研究的啟示是: 閱讀教育塑造了人腦的一塊區域,這塊區域把人類遠古就已經具有的物體網絡轉化運用為閱讀的網絡。隨著我們識字越來越多,閱讀的時間越來越多,閱讀網絡就會變得越來越牢固。另外,由於這個區域也是人腦識別連接點的區域,由於不同文字都有連接點,因此這個區域能夠閱讀不同的文字。

閱讀對我們的大腦產生了重要的影響,不會閱讀的人就沒有閱讀網絡,那麼,沒有學會認字的人,這個網絡是怎麼樣的呢?


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Dehaene,2010

有研究者做了一項實驗,研究考察了6組人:巴西識字的人(綠色)、葡萄牙識字的人(藍色)、巴西識字的人(橙色),三組識字的人水平不一樣。接下來的兩組是“前文盲(沒上過學,不識字,後來通過自學或者夜校等學會了識字)”(青色、紅色);黑色是完全不會識字的人。用這三組被試可以考察識字與不識字、受過正規教育與沒受過教育等因素對大腦產生的影響。

研究者給這6種人看6種刺激材料(人臉、房屋、工具、字母、假字、棋盤格)。研究發現,識字的人運用大腦視覺字形區域來識別文字,而不認識字的人用其來識別面孔。閱讀教育將人腦識別面孔、物體的區域轉化用來識別文字了,而“文盲”的這個區域功能沒有變化。識字者面孔識別的區域會偏向人腦的右側。文字識別和麵孔識別之間會產生競爭的關係,因此,大量而長期的文字閱讀,會使得人腦的面孔識別能力略微下降。

陶沙:閱讀可以使得我們人腦對外部信息的加工趨於專門化。腦的專門化是由像閱讀這樣的學習經驗推動的。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙

王湘蓉:面對日趨海量的信息,教育是不是可以促進人腦對信息的加工能力提升?

周加仙:我特別贊成陶老師的觀點。上述研究不僅表明閱讀使得視覺詞形區的激活更強,而且還增強了識字者口語和聽覺區域的激活程度。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:我們今天討論的主題是“腦科學與語言學習”,我們國家有眾多人在學習英語,大家都知道不同地方開始英語教育的時間也不同,有的家長選擇學前就讓孩子學習“第二語言”,那麼學習“第二語言”越早越好嗎?學習語言有時間點的界定嗎?比如學習“第二語言”是否存在“關鍵期”“敏感期”等。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉

陶沙:這個領域研究備受大家關注。我這裡有一些研究證據來幫助理解“第二語言學習的敏感期”或“年齡效應”的問題。

人們認為語言學習可能存在“關鍵期”,特別是母語的學習。一般認為,在1-2歲以內,如果沒有良好的母語環境來發展母語的話,以後就很難彌補了。動物孩、被虐待兒童等這樣一些極端“剝奪”的案例證明了這樣的觀點。因此母語的獲得,最關鍵的是絕不能“剝奪”語言互動環境。對第二語言學習來說,通常在大多數情況下是基於母語的宏觀語言環境,目前沒有任何證據表明第二語言的學習存在像母語獲得中經驗剝奪導致無法逆轉後果的情況。但第二語言的學習存在年齡效應。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


上圖這項被最廣引用的研究證據表明,至少是在語法上,具有清清楚楚的“年齡效應”。右側的橫座標是開始學習英語的時間,縱座標是語法測試表現。這項研究顯示在7歲之前開始學第二語言語法可以達到Native的水平,之後就持續下降。這個研究意義重大,但是樣本量小,其對於分離起始的學習年齡、時長等的效應有困難,因此研究結果的確定性不夠。因為開始比較早進行第二語言學習的人群往往學習時間也更長,所以單純看起始年齡效應很難說清楚到底是起始年齡還是學習時長起作用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


後續的研究為克服樣本小、結果不明確的侷限,開始利用大規模的人口學的數據。上圖是美國人口普查的數據,結果仍顯示“第二語言”的學習是存在“年齡效應”的,學得早會效果好一點,學得晚會稍微差一點。與此同時,特別值得關注的是,同樣是第二語言學習者,受教育的水平越高,年齡效應的強度越弱,反之則越強。可見,第二語言學習的年齡效應在不同受教育程度的人群中強弱效應不同。年齡效應受到學習者受教育水平的影響,其存在但也不是絕對的。

年齡越小,學習能力越強嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


人們通常會猜測或者主觀地感覺,孩子年齡越小的語言學習的能力就越強。上圖研究結果表明在聽的學習上,12-15歲的孩子比8-10歲、6-7歲要學得快、學得好,比成人也學得好,反而是3-5歲的學得最不好。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


在“說”的學習上對比,3-5歲的仍效果最不好的。6-7歲、8-10歲、12-15歲都表現比較好,成人相對而言不夠好。在語法的學習上,情況相類似。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


在詞彙學習方面,成人的表現很好,與12-15歲的孩子差別不大。

我們從這些研究數據來看,年齡越小並不意味著學習能力就越強。那麼為什麼實驗數據與人們的主觀感覺存在這麼多的反差呢?這就涉及到日常的語言學習與實驗室的語言學習實際上在“刺激”的“量”與“質”上是不同的。人們觀察到孩子在自然的條件下比成人的學習成效更好,並不是孩子的學習能力更強,而是孩子在自然的狀態下,接觸到的語言和其投入在語言學習上的時間遠遠地高於成人。設想一下,把一個孩子放在一個英語國家,他在幼兒園、小學、初中、高中自己一個人如一滴水掉進了英語的汪洋大海,要生存就必須學習英語進行交流,因此他有最強的動機、投入巨大的精力與時間學習、掌握目標語言。接受到無數的“輸入”,他要學著使用它們幫助生存,也就得到了豐富的運用語言提升語言能力的機會。反觀成人,他們到了英語國家往往很難出現掉進英語汪洋大海的情況。因為成人會運用他的各方面能力繞過目標語言帶來的困擾,呆在母語的“舒適區”中。這樣,成人接觸的英語的“量”和“質”就少了。這是造成兒童和成人語言學習差異的重要原因。

所以,在學習第二語言的年齡效應問題上要有客觀的認識,因為其要受到很多因素的影響。在真實的第二語言學習中,情況非常複雜。我們要尊重二語學習存在年齡效應,但是年齡效應不能簡單地歸結為“越早學就一定越好”。語言學習的成效取決於學習者是不是像一滴水一樣匯入了目標語言的海洋之中。

學習第二語言有“年齡效應”,但並不是說某個時間段是必須的、不可或缺的。“第二語言”的學習可以利用母語幫助已經建構起來的良好系統,需要有大量經驗的提供。在這些基礎上,人腦有充分的可塑性實現學習。

周加仙:有研究者指出,孩子出生以後的6-8個月之內,一直沉浸在母語的環境中,每天所聽到的母語語音信息對孩子的大腦刺激,使得大腦對母語語音就會“定型”下來,學習母語就會更有效了,而學習“第二語言”的能力就會逐漸降低,這與“敏感期”或“關鍵期”是不是有關係呢?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


陶沙:上圖是一項2003年美國學者P.Kuhl的研究。研究中的孩子9個月了,這個時期的孩子對新的語言(非母語)的分辨能力已經下降了。研究者把英語單語的孩子請到實驗室,由一位漢語為母語的留學生,運用不同的方式給這些孩子提供漢語的語音輸入。研究發現面對面互動的輸入可以讓這些本來不能很好地分辨外來語音的嬰兒在較少的時間內(一共是12次,每次25分鐘)學會較好地區分。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


A圖中,對美國單語的孩子進行面對面的漢語語音的刺激,孩子對漢語語音的分辨能力會有一個很好的提升。

王湘蓉:通過兩位老師的講解,我們明白“第二語言”的學習和年齡有一定的關係,但也不能簡單地界定為“越早越好”。它與我們母語建構的體系有關係,與學習環境也有很大關聯性。請問二位老師,我們在學習“第二語言”時有什麼好的方法呢?

陶沙:討論學習第二語言的學習方法,當然我們首先要遵循語言學習的一般規律,語言學習有一個很重要的特徵是統計學習。語言有大量的規則需要掌握、學習,我們也可以通過這些規則進行學習,我們背誦無數遍的第三人稱單複數形式等。但是語言的學習不是一個純粹的規則學習過程,自動化極其重要。我們可以背,但背誦的知識要轉化為自動化的運用,這一點可能每個學習第二語言的人都感受到過巨大的挑戰。那我們是怎麼在這條路上慢慢地往前走的呢?這實際上是取決於我們的經驗。只有在大量語言輸入和運用的條件下,才有可能建立自動化的反應。語言學習本質上是一種統計學習過程。人腦具有自動加工的屬性,無時不刻從環境中獲取可以加工的素材、信息,自動地抽取規律、要素,進行加工整理,最後支撐人們語言的輸入、輸出。美國心理學家J. Saffron做了一項研究,給嬰兒聽了兩分鐘的音節,這些音節中暗藏了幾個新詞,看他們在兩分鐘裡能不能學會識別這些詞。聽了2分鐘之後,再給他們聽已經出現的詞和用這些詞中音節重組的新詞。結果顯示,嬰兒會更多地注意新詞,說明嬰兒在一點點的時間裡就抓取到了其中高概率出現的信息,這是語言學習很重要的一個特徵。我們成人的外語學習很多時候為什麼學不好就是因為我們沒有給腦提供足夠的素材,每天都是翻閱有限的東西,進行背誦,但輸入量是不夠的,腦也就沒法從這些有限素材中提取到足夠的要素。

人們學習“第二語言”會總結一些經驗,比如大量看美劇、大量閱讀,到英語國家做一些工作,幾乎所有事情都需要聽說讀寫英語等。這些背後的規律基本是一樣的,學習者得到了大量素材,腦進行了有效地自動加工、統計學習。


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看點:腦科學與教育的結合是當前世界教育研究領域的一個重要趨勢和潮流。從腦科學的視角研究人類的學習與教育現象,有助於揭示人腦高效學習的規律、提升人類學習與教育的效率。搜狐教育聯合“腦科學與教育”聯盟推出“腦科學與教育”系列沙龍,聚焦於腦科學與教育的結合。

第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們課題組與法國研究者Dehaene一起探究教育究竟對人腦產生了什麼樣的影響?Tanaka運用單細胞記錄的方法,通過不斷簡化圖形的研究發現,恆河猴顳下皮層或許存在著“字母表”或者“漢字的基本筆畫”,請看上圖。

圖右側第一列看不出是什麼物體,第二列就可以辨別出來。我們之所以能夠識別第二列圖形,是因為這列圖形具有聯結點,這是視覺形狀識別的最關鍵的信息。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


從矩狀裂把人腦的視覺皮層展開,最大的藍色部分是識別物體的網絡,幾百萬年前的人就有了這個用於識別物體的網絡。文字、閱讀的發展只有幾千年的歷史,閱讀到底給人腦帶來了哪些變化?圖中紅色區域是閱讀網絡,閱讀網絡與物體網絡是有交集的。上圖左側呈現的視覺刺激材料表明,這是一個非常嚴謹的試驗研究,連接點激活的區域(綠色區域)與物體網絡、閱讀網絡也有交集,峰值點在圖中的星號處。這項研究的啟示是: 閱讀教育塑造了人腦的一塊區域,這塊區域把人類遠古就已經具有的物體網絡轉化運用為閱讀的網絡。隨著我們識字越來越多,閱讀的時間越來越多,閱讀網絡就會變得越來越牢固。另外,由於這個區域也是人腦識別連接點的區域,由於不同文字都有連接點,因此這個區域能夠閱讀不同的文字。

閱讀對我們的大腦產生了重要的影響,不會閱讀的人就沒有閱讀網絡,那麼,沒有學會認字的人,這個網絡是怎麼樣的呢?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


Dehaene,2010

有研究者做了一項實驗,研究考察了6組人:巴西識字的人(綠色)、葡萄牙識字的人(藍色)、巴西識字的人(橙色),三組識字的人水平不一樣。接下來的兩組是“前文盲(沒上過學,不識字,後來通過自學或者夜校等學會了識字)”(青色、紅色);黑色是完全不會識字的人。用這三組被試可以考察識字與不識字、受過正規教育與沒受過教育等因素對大腦產生的影響。

研究者給這6種人看6種刺激材料(人臉、房屋、工具、字母、假字、棋盤格)。研究發現,識字的人運用大腦視覺字形區域來識別文字,而不認識字的人用其來識別面孔。閱讀教育將人腦識別面孔、物體的區域轉化用來識別文字了,而“文盲”的這個區域功能沒有變化。識字者面孔識別的區域會偏向人腦的右側。文字識別和麵孔識別之間會產生競爭的關係,因此,大量而長期的文字閱讀,會使得人腦的面孔識別能力略微下降。

陶沙:閱讀可以使得我們人腦對外部信息的加工趨於專門化。腦的專門化是由像閱讀這樣的學習經驗推動的。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙

王湘蓉:面對日趨海量的信息,教育是不是可以促進人腦對信息的加工能力提升?

周加仙:我特別贊成陶老師的觀點。上述研究不僅表明閱讀使得視覺詞形區的激活更強,而且還增強了識字者口語和聽覺區域的激活程度。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:我們今天討論的主題是“腦科學與語言學習”,我們國家有眾多人在學習英語,大家都知道不同地方開始英語教育的時間也不同,有的家長選擇學前就讓孩子學習“第二語言”,那麼學習“第二語言”越早越好嗎?學習語言有時間點的界定嗎?比如學習“第二語言”是否存在“關鍵期”“敏感期”等。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉

陶沙:這個領域研究備受大家關注。我這裡有一些研究證據來幫助理解“第二語言學習的敏感期”或“年齡效應”的問題。

人們認為語言學習可能存在“關鍵期”,特別是母語的學習。一般認為,在1-2歲以內,如果沒有良好的母語環境來發展母語的話,以後就很難彌補了。動物孩、被虐待兒童等這樣一些極端“剝奪”的案例證明了這樣的觀點。因此母語的獲得,最關鍵的是絕不能“剝奪”語言互動環境。對第二語言學習來說,通常在大多數情況下是基於母語的宏觀語言環境,目前沒有任何證據表明第二語言的學習存在像母語獲得中經驗剝奪導致無法逆轉後果的情況。但第二語言的學習存在年齡效應。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


上圖這項被最廣引用的研究證據表明,至少是在語法上,具有清清楚楚的“年齡效應”。右側的橫座標是開始學習英語的時間,縱座標是語法測試表現。這項研究顯示在7歲之前開始學第二語言語法可以達到Native的水平,之後就持續下降。這個研究意義重大,但是樣本量小,其對於分離起始的學習年齡、時長等的效應有困難,因此研究結果的確定性不夠。因為開始比較早進行第二語言學習的人群往往學習時間也更長,所以單純看起始年齡效應很難說清楚到底是起始年齡還是學習時長起作用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


後續的研究為克服樣本小、結果不明確的侷限,開始利用大規模的人口學的數據。上圖是美國人口普查的數據,結果仍顯示“第二語言”的學習是存在“年齡效應”的,學得早會效果好一點,學得晚會稍微差一點。與此同時,特別值得關注的是,同樣是第二語言學習者,受教育的水平越高,年齡效應的強度越弱,反之則越強。可見,第二語言學習的年齡效應在不同受教育程度的人群中強弱效應不同。年齡效應受到學習者受教育水平的影響,其存在但也不是絕對的。

年齡越小,學習能力越強嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


人們通常會猜測或者主觀地感覺,孩子年齡越小的語言學習的能力就越強。上圖研究結果表明在聽的學習上,12-15歲的孩子比8-10歲、6-7歲要學得快、學得好,比成人也學得好,反而是3-5歲的學得最不好。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


在“說”的學習上對比,3-5歲的仍效果最不好的。6-7歲、8-10歲、12-15歲都表現比較好,成人相對而言不夠好。在語法的學習上,情況相類似。


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在詞彙學習方面,成人的表現很好,與12-15歲的孩子差別不大。

我們從這些研究數據來看,年齡越小並不意味著學習能力就越強。那麼為什麼實驗數據與人們的主觀感覺存在這麼多的反差呢?這就涉及到日常的語言學習與實驗室的語言學習實際上在“刺激”的“量”與“質”上是不同的。人們觀察到孩子在自然的條件下比成人的學習成效更好,並不是孩子的學習能力更強,而是孩子在自然的狀態下,接觸到的語言和其投入在語言學習上的時間遠遠地高於成人。設想一下,把一個孩子放在一個英語國家,他在幼兒園、小學、初中、高中自己一個人如一滴水掉進了英語的汪洋大海,要生存就必須學習英語進行交流,因此他有最強的動機、投入巨大的精力與時間學習、掌握目標語言。接受到無數的“輸入”,他要學著使用它們幫助生存,也就得到了豐富的運用語言提升語言能力的機會。反觀成人,他們到了英語國家往往很難出現掉進英語汪洋大海的情況。因為成人會運用他的各方面能力繞過目標語言帶來的困擾,呆在母語的“舒適區”中。這樣,成人接觸的英語的“量”和“質”就少了。這是造成兒童和成人語言學習差異的重要原因。

所以,在學習第二語言的年齡效應問題上要有客觀的認識,因為其要受到很多因素的影響。在真實的第二語言學習中,情況非常複雜。我們要尊重二語學習存在年齡效應,但是年齡效應不能簡單地歸結為“越早學就一定越好”。語言學習的成效取決於學習者是不是像一滴水一樣匯入了目標語言的海洋之中。

學習第二語言有“年齡效應”,但並不是說某個時間段是必須的、不可或缺的。“第二語言”的學習可以利用母語幫助已經建構起來的良好系統,需要有大量經驗的提供。在這些基礎上,人腦有充分的可塑性實現學習。

周加仙:有研究者指出,孩子出生以後的6-8個月之內,一直沉浸在母語的環境中,每天所聽到的母語語音信息對孩子的大腦刺激,使得大腦對母語語音就會“定型”下來,學習母語就會更有效了,而學習“第二語言”的能力就會逐漸降低,這與“敏感期”或“關鍵期”是不是有關係呢?


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陶沙:上圖是一項2003年美國學者P.Kuhl的研究。研究中的孩子9個月了,這個時期的孩子對新的語言(非母語)的分辨能力已經下降了。研究者把英語單語的孩子請到實驗室,由一位漢語為母語的留學生,運用不同的方式給這些孩子提供漢語的語音輸入。研究發現面對面互動的輸入可以讓這些本來不能很好地分辨外來語音的嬰兒在較少的時間內(一共是12次,每次25分鐘)學會較好地區分。


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A圖中,對美國單語的孩子進行面對面的漢語語音的刺激,孩子對漢語語音的分辨能力會有一個很好的提升。

王湘蓉:通過兩位老師的講解,我們明白“第二語言”的學習和年齡有一定的關係,但也不能簡單地界定為“越早越好”。它與我們母語建構的體系有關係,與學習環境也有很大關聯性。請問二位老師,我們在學習“第二語言”時有什麼好的方法呢?

陶沙:討論學習第二語言的學習方法,當然我們首先要遵循語言學習的一般規律,語言學習有一個很重要的特徵是統計學習。語言有大量的規則需要掌握、學習,我們也可以通過這些規則進行學習,我們背誦無數遍的第三人稱單複數形式等。但是語言的學習不是一個純粹的規則學習過程,自動化極其重要。我們可以背,但背誦的知識要轉化為自動化的運用,這一點可能每個學習第二語言的人都感受到過巨大的挑戰。那我們是怎麼在這條路上慢慢地往前走的呢?這實際上是取決於我們的經驗。只有在大量語言輸入和運用的條件下,才有可能建立自動化的反應。語言學習本質上是一種統計學習過程。人腦具有自動加工的屬性,無時不刻從環境中獲取可以加工的素材、信息,自動地抽取規律、要素,進行加工整理,最後支撐人們語言的輸入、輸出。美國心理學家J. Saffron做了一項研究,給嬰兒聽了兩分鐘的音節,這些音節中暗藏了幾個新詞,看他們在兩分鐘裡能不能學會識別這些詞。聽了2分鐘之後,再給他們聽已經出現的詞和用這些詞中音節重組的新詞。結果顯示,嬰兒會更多地注意新詞,說明嬰兒在一點點的時間裡就抓取到了其中高概率出現的信息,這是語言學習很重要的一個特徵。我們成人的外語學習很多時候為什麼學不好就是因為我們沒有給腦提供足夠的素材,每天都是翻閱有限的東西,進行背誦,但輸入量是不夠的,腦也就沒法從這些有限素材中提取到足夠的要素。

人們學習“第二語言”會總結一些經驗,比如大量看美劇、大量閱讀,到英語國家做一些工作,幾乎所有事情都需要聽說讀寫英語等。這些背後的規律基本是一樣的,學習者得到了大量素材,腦進行了有效地自動加工、統計學習。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


在英語學習中, “量”大大需要提升

第一,人腦獲取的信息量不夠,就會影響語言的進一步的學習。學習語言過程過慢就會影響效率。少、慢造成差、費。因此大量輸入和運用,這與“減負”並不矛盾。減負的核心是實現高效的學習。

第二個方面是互動性。這個研究還是由P. Kuhl研究組完成。

如前所述,有面對面的“輸入”就容易取得好的學習成果。研究者還發現,單獨個體進行錄音、錄像的學習很難學好,但一旦有學習友伴就可以實現有效學習,而且友伴越多,效果越好。所以,語言學習另一個重要的角度就是社會互動,因為語言本身就是人際溝通的工具。

第三,高度重視特定母語背景的可能影響,有意識地突破母語經驗的限制。尤其是母語和二語兩種語言差別很大的時候,人們需要有意識地針對母語對二語的限制,提供特定的外顯經驗,才能幫助有效發展目標語言。例如,我們以漢語為母語的人群,學習英語閱讀面臨的首要問題就是字母語音的自動化整合,這是刷題“刷”不出來的。因此,針對母語的制約,需要特定經驗為腦提供“外顯”的、有強度的針對性的訓練,這樣來幫助腦在強化的、有目的經驗作用下,去按照目標語言的學習要求,不斷塑造新的活動模式。這些特定的需求需要通過科學研究識別出來,並通過設計性的教學進行突破。

在英語閱讀學習中,大量研究表明,語音技能的掌握是英語學習閱讀技能提高必須考慮的因素,語音需要“早教”,而不是“晚教”,“早教”可以幫助所有孩子洞察英語文字的祕密,在英語閱讀學習上就可以順利走過“解碼”的階段,從“learning to read”到“reading to learn”。

王湘蓉:課堂中的“面對面”學習效果與網絡環境“面對面”學習效果有差異嗎?

陶沙:無論是真實的“面對面”,還是網絡虛擬的“面對面”,甚至是以後機器人蔘與“面對面”,有沒有“互動”是本質的東西。即使在人對人的教學環境中,“面對面”也可能沒有互動。互動中需要有“給”、有“反饋”。這就是為什麼媽媽語在正常的情況下對孩子語言學習有利的原因。因為媽媽語體現了典型的、高強度的、高頻率的、有目的性的“給”與“反饋”循環關係、重複關係,體現了語言在非常清晰的場景中、指向下不斷縱深、拓廣,即使學習者注意力轉移也會被立刻吸引返回,因此實現了最“飽滿”的互動形式。


"

看點:腦科學與教育的結合是當前世界教育研究領域的一個重要趨勢和潮流。從腦科學的視角研究人類的學習與教育現象,有助於揭示人腦高效學習的規律、提升人類學習與教育的效率。搜狐教育聯合“腦科學與教育”聯盟推出“腦科學與教育”系列沙龍,聚焦於腦科學與教育的結合。

第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


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我們課題組與法國研究者Dehaene一起探究教育究竟對人腦產生了什麼樣的影響?Tanaka運用單細胞記錄的方法,通過不斷簡化圖形的研究發現,恆河猴顳下皮層或許存在著“字母表”或者“漢字的基本筆畫”,請看上圖。

圖右側第一列看不出是什麼物體,第二列就可以辨別出來。我們之所以能夠識別第二列圖形,是因為這列圖形具有聯結點,這是視覺形狀識別的最關鍵的信息。


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從矩狀裂把人腦的視覺皮層展開,最大的藍色部分是識別物體的網絡,幾百萬年前的人就有了這個用於識別物體的網絡。文字、閱讀的發展只有幾千年的歷史,閱讀到底給人腦帶來了哪些變化?圖中紅色區域是閱讀網絡,閱讀網絡與物體網絡是有交集的。上圖左側呈現的視覺刺激材料表明,這是一個非常嚴謹的試驗研究,連接點激活的區域(綠色區域)與物體網絡、閱讀網絡也有交集,峰值點在圖中的星號處。這項研究的啟示是: 閱讀教育塑造了人腦的一塊區域,這塊區域把人類遠古就已經具有的物體網絡轉化運用為閱讀的網絡。隨著我們識字越來越多,閱讀的時間越來越多,閱讀網絡就會變得越來越牢固。另外,由於這個區域也是人腦識別連接點的區域,由於不同文字都有連接點,因此這個區域能夠閱讀不同的文字。

閱讀對我們的大腦產生了重要的影響,不會閱讀的人就沒有閱讀網絡,那麼,沒有學會認字的人,這個網絡是怎麼樣的呢?


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Dehaene,2010

有研究者做了一項實驗,研究考察了6組人:巴西識字的人(綠色)、葡萄牙識字的人(藍色)、巴西識字的人(橙色),三組識字的人水平不一樣。接下來的兩組是“前文盲(沒上過學,不識字,後來通過自學或者夜校等學會了識字)”(青色、紅色);黑色是完全不會識字的人。用這三組被試可以考察識字與不識字、受過正規教育與沒受過教育等因素對大腦產生的影響。

研究者給這6種人看6種刺激材料(人臉、房屋、工具、字母、假字、棋盤格)。研究發現,識字的人運用大腦視覺字形區域來識別文字,而不認識字的人用其來識別面孔。閱讀教育將人腦識別面孔、物體的區域轉化用來識別文字了,而“文盲”的這個區域功能沒有變化。識字者面孔識別的區域會偏向人腦的右側。文字識別和麵孔識別之間會產生競爭的關係,因此,大量而長期的文字閱讀,會使得人腦的面孔識別能力略微下降。

陶沙:閱讀可以使得我們人腦對外部信息的加工趨於專門化。腦的專門化是由像閱讀這樣的學習經驗推動的。


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北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙

王湘蓉:面對日趨海量的信息,教育是不是可以促進人腦對信息的加工能力提升?

周加仙:我特別贊成陶老師的觀點。上述研究不僅表明閱讀使得視覺詞形區的激活更強,而且還增強了識字者口語和聽覺區域的激活程度。


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王湘蓉:我們今天討論的主題是“腦科學與語言學習”,我們國家有眾多人在學習英語,大家都知道不同地方開始英語教育的時間也不同,有的家長選擇學前就讓孩子學習“第二語言”,那麼學習“第二語言”越早越好嗎?學習語言有時間點的界定嗎?比如學習“第二語言”是否存在“關鍵期”“敏感期”等。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉

陶沙:這個領域研究備受大家關注。我這裡有一些研究證據來幫助理解“第二語言學習的敏感期”或“年齡效應”的問題。

人們認為語言學習可能存在“關鍵期”,特別是母語的學習。一般認為,在1-2歲以內,如果沒有良好的母語環境來發展母語的話,以後就很難彌補了。動物孩、被虐待兒童等這樣一些極端“剝奪”的案例證明了這樣的觀點。因此母語的獲得,最關鍵的是絕不能“剝奪”語言互動環境。對第二語言學習來說,通常在大多數情況下是基於母語的宏觀語言環境,目前沒有任何證據表明第二語言的學習存在像母語獲得中經驗剝奪導致無法逆轉後果的情況。但第二語言的學習存在年齡效應。


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上圖這項被最廣引用的研究證據表明,至少是在語法上,具有清清楚楚的“年齡效應”。右側的橫座標是開始學習英語的時間,縱座標是語法測試表現。這項研究顯示在7歲之前開始學第二語言語法可以達到Native的水平,之後就持續下降。這個研究意義重大,但是樣本量小,其對於分離起始的學習年齡、時長等的效應有困難,因此研究結果的確定性不夠。因為開始比較早進行第二語言學習的人群往往學習時間也更長,所以單純看起始年齡效應很難說清楚到底是起始年齡還是學習時長起作用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


後續的研究為克服樣本小、結果不明確的侷限,開始利用大規模的人口學的數據。上圖是美國人口普查的數據,結果仍顯示“第二語言”的學習是存在“年齡效應”的,學得早會效果好一點,學得晚會稍微差一點。與此同時,特別值得關注的是,同樣是第二語言學習者,受教育的水平越高,年齡效應的強度越弱,反之則越強。可見,第二語言學習的年齡效應在不同受教育程度的人群中強弱效應不同。年齡效應受到學習者受教育水平的影響,其存在但也不是絕對的。

年齡越小,學習能力越強嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


人們通常會猜測或者主觀地感覺,孩子年齡越小的語言學習的能力就越強。上圖研究結果表明在聽的學習上,12-15歲的孩子比8-10歲、6-7歲要學得快、學得好,比成人也學得好,反而是3-5歲的學得最不好。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


在“說”的學習上對比,3-5歲的仍效果最不好的。6-7歲、8-10歲、12-15歲都表現比較好,成人相對而言不夠好。在語法的學習上,情況相類似。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


在詞彙學習方面,成人的表現很好,與12-15歲的孩子差別不大。

我們從這些研究數據來看,年齡越小並不意味著學習能力就越強。那麼為什麼實驗數據與人們的主觀感覺存在這麼多的反差呢?這就涉及到日常的語言學習與實驗室的語言學習實際上在“刺激”的“量”與“質”上是不同的。人們觀察到孩子在自然的條件下比成人的學習成效更好,並不是孩子的學習能力更強,而是孩子在自然的狀態下,接觸到的語言和其投入在語言學習上的時間遠遠地高於成人。設想一下,把一個孩子放在一個英語國家,他在幼兒園、小學、初中、高中自己一個人如一滴水掉進了英語的汪洋大海,要生存就必須學習英語進行交流,因此他有最強的動機、投入巨大的精力與時間學習、掌握目標語言。接受到無數的“輸入”,他要學著使用它們幫助生存,也就得到了豐富的運用語言提升語言能力的機會。反觀成人,他們到了英語國家往往很難出現掉進英語汪洋大海的情況。因為成人會運用他的各方面能力繞過目標語言帶來的困擾,呆在母語的“舒適區”中。這樣,成人接觸的英語的“量”和“質”就少了。這是造成兒童和成人語言學習差異的重要原因。

所以,在學習第二語言的年齡效應問題上要有客觀的認識,因為其要受到很多因素的影響。在真實的第二語言學習中,情況非常複雜。我們要尊重二語學習存在年齡效應,但是年齡效應不能簡單地歸結為“越早學就一定越好”。語言學習的成效取決於學習者是不是像一滴水一樣匯入了目標語言的海洋之中。

學習第二語言有“年齡效應”,但並不是說某個時間段是必須的、不可或缺的。“第二語言”的學習可以利用母語幫助已經建構起來的良好系統,需要有大量經驗的提供。在這些基礎上,人腦有充分的可塑性實現學習。

周加仙:有研究者指出,孩子出生以後的6-8個月之內,一直沉浸在母語的環境中,每天所聽到的母語語音信息對孩子的大腦刺激,使得大腦對母語語音就會“定型”下來,學習母語就會更有效了,而學習“第二語言”的能力就會逐漸降低,這與“敏感期”或“關鍵期”是不是有關係呢?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


陶沙:上圖是一項2003年美國學者P.Kuhl的研究。研究中的孩子9個月了,這個時期的孩子對新的語言(非母語)的分辨能力已經下降了。研究者把英語單語的孩子請到實驗室,由一位漢語為母語的留學生,運用不同的方式給這些孩子提供漢語的語音輸入。研究發現面對面互動的輸入可以讓這些本來不能很好地分辨外來語音的嬰兒在較少的時間內(一共是12次,每次25分鐘)學會較好地區分。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


A圖中,對美國單語的孩子進行面對面的漢語語音的刺激,孩子對漢語語音的分辨能力會有一個很好的提升。

王湘蓉:通過兩位老師的講解,我們明白“第二語言”的學習和年齡有一定的關係,但也不能簡單地界定為“越早越好”。它與我們母語建構的體系有關係,與學習環境也有很大關聯性。請問二位老師,我們在學習“第二語言”時有什麼好的方法呢?

陶沙:討論學習第二語言的學習方法,當然我們首先要遵循語言學習的一般規律,語言學習有一個很重要的特徵是統計學習。語言有大量的規則需要掌握、學習,我們也可以通過這些規則進行學習,我們背誦無數遍的第三人稱單複數形式等。但是語言的學習不是一個純粹的規則學習過程,自動化極其重要。我們可以背,但背誦的知識要轉化為自動化的運用,這一點可能每個學習第二語言的人都感受到過巨大的挑戰。那我們是怎麼在這條路上慢慢地往前走的呢?這實際上是取決於我們的經驗。只有在大量語言輸入和運用的條件下,才有可能建立自動化的反應。語言學習本質上是一種統計學習過程。人腦具有自動加工的屬性,無時不刻從環境中獲取可以加工的素材、信息,自動地抽取規律、要素,進行加工整理,最後支撐人們語言的輸入、輸出。美國心理學家J. Saffron做了一項研究,給嬰兒聽了兩分鐘的音節,這些音節中暗藏了幾個新詞,看他們在兩分鐘裡能不能學會識別這些詞。聽了2分鐘之後,再給他們聽已經出現的詞和用這些詞中音節重組的新詞。結果顯示,嬰兒會更多地注意新詞,說明嬰兒在一點點的時間裡就抓取到了其中高概率出現的信息,這是語言學習很重要的一個特徵。我們成人的外語學習很多時候為什麼學不好就是因為我們沒有給腦提供足夠的素材,每天都是翻閱有限的東西,進行背誦,但輸入量是不夠的,腦也就沒法從這些有限素材中提取到足夠的要素。

人們學習“第二語言”會總結一些經驗,比如大量看美劇、大量閱讀,到英語國家做一些工作,幾乎所有事情都需要聽說讀寫英語等。這些背後的規律基本是一樣的,學習者得到了大量素材,腦進行了有效地自動加工、統計學習。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


在英語學習中, “量”大大需要提升

第一,人腦獲取的信息量不夠,就會影響語言的進一步的學習。學習語言過程過慢就會影響效率。少、慢造成差、費。因此大量輸入和運用,這與“減負”並不矛盾。減負的核心是實現高效的學習。

第二個方面是互動性。這個研究還是由P. Kuhl研究組完成。

如前所述,有面對面的“輸入”就容易取得好的學習成果。研究者還發現,單獨個體進行錄音、錄像的學習很難學好,但一旦有學習友伴就可以實現有效學習,而且友伴越多,效果越好。所以,語言學習另一個重要的角度就是社會互動,因為語言本身就是人際溝通的工具。

第三,高度重視特定母語背景的可能影響,有意識地突破母語經驗的限制。尤其是母語和二語兩種語言差別很大的時候,人們需要有意識地針對母語對二語的限制,提供特定的外顯經驗,才能幫助有效發展目標語言。例如,我們以漢語為母語的人群,學習英語閱讀面臨的首要問題就是字母語音的自動化整合,這是刷題“刷”不出來的。因此,針對母語的制約,需要特定經驗為腦提供“外顯”的、有強度的針對性的訓練,這樣來幫助腦在強化的、有目的經驗作用下,去按照目標語言的學習要求,不斷塑造新的活動模式。這些特定的需求需要通過科學研究識別出來,並通過設計性的教學進行突破。

在英語閱讀學習中,大量研究表明,語音技能的掌握是英語學習閱讀技能提高必須考慮的因素,語音需要“早教”,而不是“晚教”,“早教”可以幫助所有孩子洞察英語文字的祕密,在英語閱讀學習上就可以順利走過“解碼”的階段,從“learning to read”到“reading to learn”。

王湘蓉:課堂中的“面對面”學習效果與網絡環境“面對面”學習效果有差異嗎?

陶沙:無論是真實的“面對面”,還是網絡虛擬的“面對面”,甚至是以後機器人蔘與“面對面”,有沒有“互動”是本質的東西。即使在人對人的教學環境中,“面對面”也可能沒有互動。互動中需要有“給”、有“反饋”。這就是為什麼媽媽語在正常的情況下對孩子語言學習有利的原因。因為媽媽語體現了典型的、高強度的、高頻率的、有目的性的“給”與“反饋”循環關係、重複關係,體現了語言在非常清晰的場景中、指向下不斷縱深、拓廣,即使學習者注意力轉移也會被立刻吸引返回,因此實現了最“飽滿”的互動形式。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:母語學習與 “第二語言”學習的腦區有不同嗎?

陶沙:1997年的一項研究引發人們很大的關注。Kim等研究發現,早學習的人加工“二語”與母語的腦區在一起,晚學習人群腦加工兩種語言的區域就分離了。但這項研究結果有很多爭議,現在多數的研究認為腦加工語言的區域大多數是相似的。人腦閱讀學習的網絡大量是共享的。以對中文為母語進行英語學習的人的研究發現,英語學習的水平越高,中文腦網絡調用的就越多。實際上,人腦不可能為了某一類特殊的事情去發展一套特殊的網絡或腦區,我們學習“第二語言”是需要藉助“母語”建構的網絡支撐。

閱讀是文字的解碼加語言的理解。在任何一個語言的系統中,人們到了六七歲時,對於母語的語言理解沒有大的問題了,如詞彙水平上、話外音的理解上都相當成熟,後期在結構複雜語言的理解、加工、產出上還會不斷提高,但六七歲兒童對母語口語的理解和產出已經到了相當高的水平了。

進入閱讀教學階段,第一步要突破的就是文字解碼。所謂的文字解碼就是把已有的文字與口語對應起來。之後,人們就可以藉助已建立起來的語言理解能力去實現閱讀的理解。所以,閱讀說到底本質上就是在語言理解的基礎上,把書面文字轉化為語言的信息,再進一步去加工。

王湘蓉:“第二語言”的學習可以促進腦的發展嗎?

陶沙:如果說母語的學習是必需品,那第二語言學習可以是腦發展、認知發展的營養劑。猶如身體發育需要攝入維生素、補鈣一樣,新的語言學習對腦結構的發育是有促進作用的。


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看點:腦科學與教育的結合是當前世界教育研究領域的一個重要趨勢和潮流。從腦科學的視角研究人類的學習與教育現象,有助於揭示人腦高效學習的規律、提升人類學習與教育的效率。搜狐教育聯合“腦科學與教育”聯盟推出“腦科學與教育”系列沙龍,聚焦於腦科學與教育的結合。

第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


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華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

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我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


我們課題組與法國研究者Dehaene一起探究教育究竟對人腦產生了什麼樣的影響?Tanaka運用單細胞記錄的方法,通過不斷簡化圖形的研究發現,恆河猴顳下皮層或許存在著“字母表”或者“漢字的基本筆畫”,請看上圖。

圖右側第一列看不出是什麼物體,第二列就可以辨別出來。我們之所以能夠識別第二列圖形,是因為這列圖形具有聯結點,這是視覺形狀識別的最關鍵的信息。


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從矩狀裂把人腦的視覺皮層展開,最大的藍色部分是識別物體的網絡,幾百萬年前的人就有了這個用於識別物體的網絡。文字、閱讀的發展只有幾千年的歷史,閱讀到底給人腦帶來了哪些變化?圖中紅色區域是閱讀網絡,閱讀網絡與物體網絡是有交集的。上圖左側呈現的視覺刺激材料表明,這是一個非常嚴謹的試驗研究,連接點激活的區域(綠色區域)與物體網絡、閱讀網絡也有交集,峰值點在圖中的星號處。這項研究的啟示是: 閱讀教育塑造了人腦的一塊區域,這塊區域把人類遠古就已經具有的物體網絡轉化運用為閱讀的網絡。隨著我們識字越來越多,閱讀的時間越來越多,閱讀網絡就會變得越來越牢固。另外,由於這個區域也是人腦識別連接點的區域,由於不同文字都有連接點,因此這個區域能夠閱讀不同的文字。

閱讀對我們的大腦產生了重要的影響,不會閱讀的人就沒有閱讀網絡,那麼,沒有學會認字的人,這個網絡是怎麼樣的呢?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


Dehaene,2010

有研究者做了一項實驗,研究考察了6組人:巴西識字的人(綠色)、葡萄牙識字的人(藍色)、巴西識字的人(橙色),三組識字的人水平不一樣。接下來的兩組是“前文盲(沒上過學,不識字,後來通過自學或者夜校等學會了識字)”(青色、紅色);黑色是完全不會識字的人。用這三組被試可以考察識字與不識字、受過正規教育與沒受過教育等因素對大腦產生的影響。

研究者給這6種人看6種刺激材料(人臉、房屋、工具、字母、假字、棋盤格)。研究發現,識字的人運用大腦視覺字形區域來識別文字,而不認識字的人用其來識別面孔。閱讀教育將人腦識別面孔、物體的區域轉化用來識別文字了,而“文盲”的這個區域功能沒有變化。識字者面孔識別的區域會偏向人腦的右側。文字識別和麵孔識別之間會產生競爭的關係,因此,大量而長期的文字閱讀,會使得人腦的面孔識別能力略微下降。

陶沙:閱讀可以使得我們人腦對外部信息的加工趨於專門化。腦的專門化是由像閱讀這樣的學習經驗推動的。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙

王湘蓉:面對日趨海量的信息,教育是不是可以促進人腦對信息的加工能力提升?

周加仙:我特別贊成陶老師的觀點。上述研究不僅表明閱讀使得視覺詞形區的激活更強,而且還增強了識字者口語和聽覺區域的激活程度。


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王湘蓉:我們今天討論的主題是“腦科學與語言學習”,我們國家有眾多人在學習英語,大家都知道不同地方開始英語教育的時間也不同,有的家長選擇學前就讓孩子學習“第二語言”,那麼學習“第二語言”越早越好嗎?學習語言有時間點的界定嗎?比如學習“第二語言”是否存在“關鍵期”“敏感期”等。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉

陶沙:這個領域研究備受大家關注。我這裡有一些研究證據來幫助理解“第二語言學習的敏感期”或“年齡效應”的問題。

人們認為語言學習可能存在“關鍵期”,特別是母語的學習。一般認為,在1-2歲以內,如果沒有良好的母語環境來發展母語的話,以後就很難彌補了。動物孩、被虐待兒童等這樣一些極端“剝奪”的案例證明了這樣的觀點。因此母語的獲得,最關鍵的是絕不能“剝奪”語言互動環境。對第二語言學習來說,通常在大多數情況下是基於母語的宏觀語言環境,目前沒有任何證據表明第二語言的學習存在像母語獲得中經驗剝奪導致無法逆轉後果的情況。但第二語言的學習存在年齡效應。


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上圖這項被最廣引用的研究證據表明,至少是在語法上,具有清清楚楚的“年齡效應”。右側的橫座標是開始學習英語的時間,縱座標是語法測試表現。這項研究顯示在7歲之前開始學第二語言語法可以達到Native的水平,之後就持續下降。這個研究意義重大,但是樣本量小,其對於分離起始的學習年齡、時長等的效應有困難,因此研究結果的確定性不夠。因為開始比較早進行第二語言學習的人群往往學習時間也更長,所以單純看起始年齡效應很難說清楚到底是起始年齡還是學習時長起作用。


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後續的研究為克服樣本小、結果不明確的侷限,開始利用大規模的人口學的數據。上圖是美國人口普查的數據,結果仍顯示“第二語言”的學習是存在“年齡效應”的,學得早會效果好一點,學得晚會稍微差一點。與此同時,特別值得關注的是,同樣是第二語言學習者,受教育的水平越高,年齡效應的強度越弱,反之則越強。可見,第二語言學習的年齡效應在不同受教育程度的人群中強弱效應不同。年齡效應受到學習者受教育水平的影響,其存在但也不是絕對的。

年齡越小,學習能力越強嗎?


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人們通常會猜測或者主觀地感覺,孩子年齡越小的語言學習的能力就越強。上圖研究結果表明在聽的學習上,12-15歲的孩子比8-10歲、6-7歲要學得快、學得好,比成人也學得好,反而是3-5歲的學得最不好。


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在“說”的學習上對比,3-5歲的仍效果最不好的。6-7歲、8-10歲、12-15歲都表現比較好,成人相對而言不夠好。在語法的學習上,情況相類似。


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在詞彙學習方面,成人的表現很好,與12-15歲的孩子差別不大。

我們從這些研究數據來看,年齡越小並不意味著學習能力就越強。那麼為什麼實驗數據與人們的主觀感覺存在這麼多的反差呢?這就涉及到日常的語言學習與實驗室的語言學習實際上在“刺激”的“量”與“質”上是不同的。人們觀察到孩子在自然的條件下比成人的學習成效更好,並不是孩子的學習能力更強,而是孩子在自然的狀態下,接觸到的語言和其投入在語言學習上的時間遠遠地高於成人。設想一下,把一個孩子放在一個英語國家,他在幼兒園、小學、初中、高中自己一個人如一滴水掉進了英語的汪洋大海,要生存就必須學習英語進行交流,因此他有最強的動機、投入巨大的精力與時間學習、掌握目標語言。接受到無數的“輸入”,他要學著使用它們幫助生存,也就得到了豐富的運用語言提升語言能力的機會。反觀成人,他們到了英語國家往往很難出現掉進英語汪洋大海的情況。因為成人會運用他的各方面能力繞過目標語言帶來的困擾,呆在母語的“舒適區”中。這樣,成人接觸的英語的“量”和“質”就少了。這是造成兒童和成人語言學習差異的重要原因。

所以,在學習第二語言的年齡效應問題上要有客觀的認識,因為其要受到很多因素的影響。在真實的第二語言學習中,情況非常複雜。我們要尊重二語學習存在年齡效應,但是年齡效應不能簡單地歸結為“越早學就一定越好”。語言學習的成效取決於學習者是不是像一滴水一樣匯入了目標語言的海洋之中。

學習第二語言有“年齡效應”,但並不是說某個時間段是必須的、不可或缺的。“第二語言”的學習可以利用母語幫助已經建構起來的良好系統,需要有大量經驗的提供。在這些基礎上,人腦有充分的可塑性實現學習。

周加仙:有研究者指出,孩子出生以後的6-8個月之內,一直沉浸在母語的環境中,每天所聽到的母語語音信息對孩子的大腦刺激,使得大腦對母語語音就會“定型”下來,學習母語就會更有效了,而學習“第二語言”的能力就會逐漸降低,這與“敏感期”或“關鍵期”是不是有關係呢?


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陶沙:上圖是一項2003年美國學者P.Kuhl的研究。研究中的孩子9個月了,這個時期的孩子對新的語言(非母語)的分辨能力已經下降了。研究者把英語單語的孩子請到實驗室,由一位漢語為母語的留學生,運用不同的方式給這些孩子提供漢語的語音輸入。研究發現面對面互動的輸入可以讓這些本來不能很好地分辨外來語音的嬰兒在較少的時間內(一共是12次,每次25分鐘)學會較好地區分。


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A圖中,對美國單語的孩子進行面對面的漢語語音的刺激,孩子對漢語語音的分辨能力會有一個很好的提升。

王湘蓉:通過兩位老師的講解,我們明白“第二語言”的學習和年齡有一定的關係,但也不能簡單地界定為“越早越好”。它與我們母語建構的體系有關係,與學習環境也有很大關聯性。請問二位老師,我們在學習“第二語言”時有什麼好的方法呢?

陶沙:討論學習第二語言的學習方法,當然我們首先要遵循語言學習的一般規律,語言學習有一個很重要的特徵是統計學習。語言有大量的規則需要掌握、學習,我們也可以通過這些規則進行學習,我們背誦無數遍的第三人稱單複數形式等。但是語言的學習不是一個純粹的規則學習過程,自動化極其重要。我們可以背,但背誦的知識要轉化為自動化的運用,這一點可能每個學習第二語言的人都感受到過巨大的挑戰。那我們是怎麼在這條路上慢慢地往前走的呢?這實際上是取決於我們的經驗。只有在大量語言輸入和運用的條件下,才有可能建立自動化的反應。語言學習本質上是一種統計學習過程。人腦具有自動加工的屬性,無時不刻從環境中獲取可以加工的素材、信息,自動地抽取規律、要素,進行加工整理,最後支撐人們語言的輸入、輸出。美國心理學家J. Saffron做了一項研究,給嬰兒聽了兩分鐘的音節,這些音節中暗藏了幾個新詞,看他們在兩分鐘裡能不能學會識別這些詞。聽了2分鐘之後,再給他們聽已經出現的詞和用這些詞中音節重組的新詞。結果顯示,嬰兒會更多地注意新詞,說明嬰兒在一點點的時間裡就抓取到了其中高概率出現的信息,這是語言學習很重要的一個特徵。我們成人的外語學習很多時候為什麼學不好就是因為我們沒有給腦提供足夠的素材,每天都是翻閱有限的東西,進行背誦,但輸入量是不夠的,腦也就沒法從這些有限素材中提取到足夠的要素。

人們學習“第二語言”會總結一些經驗,比如大量看美劇、大量閱讀,到英語國家做一些工作,幾乎所有事情都需要聽說讀寫英語等。這些背後的規律基本是一樣的,學習者得到了大量素材,腦進行了有效地自動加工、統計學習。


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在英語學習中, “量”大大需要提升

第一,人腦獲取的信息量不夠,就會影響語言的進一步的學習。學習語言過程過慢就會影響效率。少、慢造成差、費。因此大量輸入和運用,這與“減負”並不矛盾。減負的核心是實現高效的學習。

第二個方面是互動性。這個研究還是由P. Kuhl研究組完成。

如前所述,有面對面的“輸入”就容易取得好的學習成果。研究者還發現,單獨個體進行錄音、錄像的學習很難學好,但一旦有學習友伴就可以實現有效學習,而且友伴越多,效果越好。所以,語言學習另一個重要的角度就是社會互動,因為語言本身就是人際溝通的工具。

第三,高度重視特定母語背景的可能影響,有意識地突破母語經驗的限制。尤其是母語和二語兩種語言差別很大的時候,人們需要有意識地針對母語對二語的限制,提供特定的外顯經驗,才能幫助有效發展目標語言。例如,我們以漢語為母語的人群,學習英語閱讀面臨的首要問題就是字母語音的自動化整合,這是刷題“刷”不出來的。因此,針對母語的制約,需要特定經驗為腦提供“外顯”的、有強度的針對性的訓練,這樣來幫助腦在強化的、有目的經驗作用下,去按照目標語言的學習要求,不斷塑造新的活動模式。這些特定的需求需要通過科學研究識別出來,並通過設計性的教學進行突破。

在英語閱讀學習中,大量研究表明,語音技能的掌握是英語學習閱讀技能提高必須考慮的因素,語音需要“早教”,而不是“晚教”,“早教”可以幫助所有孩子洞察英語文字的祕密,在英語閱讀學習上就可以順利走過“解碼”的階段,從“learning to read”到“reading to learn”。

王湘蓉:課堂中的“面對面”學習效果與網絡環境“面對面”學習效果有差異嗎?

陶沙:無論是真實的“面對面”,還是網絡虛擬的“面對面”,甚至是以後機器人蔘與“面對面”,有沒有“互動”是本質的東西。即使在人對人的教學環境中,“面對面”也可能沒有互動。互動中需要有“給”、有“反饋”。這就是為什麼媽媽語在正常的情況下對孩子語言學習有利的原因。因為媽媽語體現了典型的、高強度的、高頻率的、有目的性的“給”與“反饋”循環關係、重複關係,體現了語言在非常清晰的場景中、指向下不斷縱深、拓廣,即使學習者注意力轉移也會被立刻吸引返回,因此實現了最“飽滿”的互動形式。


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王湘蓉:母語學習與 “第二語言”學習的腦區有不同嗎?

陶沙:1997年的一項研究引發人們很大的關注。Kim等研究發現,早學習的人加工“二語”與母語的腦區在一起,晚學習人群腦加工兩種語言的區域就分離了。但這項研究結果有很多爭議,現在多數的研究認為腦加工語言的區域大多數是相似的。人腦閱讀學習的網絡大量是共享的。以對中文為母語進行英語學習的人的研究發現,英語學習的水平越高,中文腦網絡調用的就越多。實際上,人腦不可能為了某一類特殊的事情去發展一套特殊的網絡或腦區,我們學習“第二語言”是需要藉助“母語”建構的網絡支撐。

閱讀是文字的解碼加語言的理解。在任何一個語言的系統中,人們到了六七歲時,對於母語的語言理解沒有大的問題了,如詞彙水平上、話外音的理解上都相當成熟,後期在結構複雜語言的理解、加工、產出上還會不斷提高,但六七歲兒童對母語口語的理解和產出已經到了相當高的水平了。

進入閱讀教學階段,第一步要突破的就是文字解碼。所謂的文字解碼就是把已有的文字與口語對應起來。之後,人們就可以藉助已建立起來的語言理解能力去實現閱讀的理解。所以,閱讀說到底本質上就是在語言理解的基礎上,把書面文字轉化為語言的信息,再進一步去加工。

王湘蓉:“第二語言”的學習可以促進腦的發展嗎?

陶沙:如果說母語的學習是必需品,那第二語言學習可以是腦發展、認知發展的營養劑。猶如身體發育需要攝入維生素、補鈣一樣,新的語言學習對腦結構的發育是有促進作用的。


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上圖研究表明,如果第二語言的水平越高,左側灰質密度就越大,代表著新的語言學習推進了腦結構的發育。後續的研究表明,即使語言水平不高,只要頻繁的使用第二語言,也能促進腦的發育。

除了有促進腦結構發育的作用之外,第二語言的學習還能促進腦對外部信息精準控制和處理。美國N. Kraus的研究表明,學習第二語言可以促進腦在複雜環境下更靈敏地識別聲音。加拿大Bialystok的研究表明,雙語經驗延緩認知控制能力老化。有關神經病學的研究表明,會兩種及兩種以上語言的個體的老年痴呆發生的時間比只會一種語言的發生時間平均推遲4.5年。

周加仙:我們現在做一個小實驗:大家要又快又準地閱讀每個字印刷的顏色,同時記錄每組所用時間。


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看點:腦科學與教育的結合是當前世界教育研究領域的一個重要趨勢和潮流。從腦科學的視角研究人類的學習與教育現象,有助於揭示人腦高效學習的規律、提升人類學習與教育的效率。搜狐教育聯合“腦科學與教育”聯盟推出“腦科學與教育”系列沙龍,聚焦於腦科學與教育的結合。

第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


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王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

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我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


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我們課題組與法國研究者Dehaene一起探究教育究竟對人腦產生了什麼樣的影響?Tanaka運用單細胞記錄的方法,通過不斷簡化圖形的研究發現,恆河猴顳下皮層或許存在著“字母表”或者“漢字的基本筆畫”,請看上圖。

圖右側第一列看不出是什麼物體,第二列就可以辨別出來。我們之所以能夠識別第二列圖形,是因為這列圖形具有聯結點,這是視覺形狀識別的最關鍵的信息。


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從矩狀裂把人腦的視覺皮層展開,最大的藍色部分是識別物體的網絡,幾百萬年前的人就有了這個用於識別物體的網絡。文字、閱讀的發展只有幾千年的歷史,閱讀到底給人腦帶來了哪些變化?圖中紅色區域是閱讀網絡,閱讀網絡與物體網絡是有交集的。上圖左側呈現的視覺刺激材料表明,這是一個非常嚴謹的試驗研究,連接點激活的區域(綠色區域)與物體網絡、閱讀網絡也有交集,峰值點在圖中的星號處。這項研究的啟示是: 閱讀教育塑造了人腦的一塊區域,這塊區域把人類遠古就已經具有的物體網絡轉化運用為閱讀的網絡。隨著我們識字越來越多,閱讀的時間越來越多,閱讀網絡就會變得越來越牢固。另外,由於這個區域也是人腦識別連接點的區域,由於不同文字都有連接點,因此這個區域能夠閱讀不同的文字。

閱讀對我們的大腦產生了重要的影響,不會閱讀的人就沒有閱讀網絡,那麼,沒有學會認字的人,這個網絡是怎麼樣的呢?


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Dehaene,2010

有研究者做了一項實驗,研究考察了6組人:巴西識字的人(綠色)、葡萄牙識字的人(藍色)、巴西識字的人(橙色),三組識字的人水平不一樣。接下來的兩組是“前文盲(沒上過學,不識字,後來通過自學或者夜校等學會了識字)”(青色、紅色);黑色是完全不會識字的人。用這三組被試可以考察識字與不識字、受過正規教育與沒受過教育等因素對大腦產生的影響。

研究者給這6種人看6種刺激材料(人臉、房屋、工具、字母、假字、棋盤格)。研究發現,識字的人運用大腦視覺字形區域來識別文字,而不認識字的人用其來識別面孔。閱讀教育將人腦識別面孔、物體的區域轉化用來識別文字了,而“文盲”的這個區域功能沒有變化。識字者面孔識別的區域會偏向人腦的右側。文字識別和麵孔識別之間會產生競爭的關係,因此,大量而長期的文字閱讀,會使得人腦的面孔識別能力略微下降。

陶沙:閱讀可以使得我們人腦對外部信息的加工趨於專門化。腦的專門化是由像閱讀這樣的學習經驗推動的。


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北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙

王湘蓉:面對日趨海量的信息,教育是不是可以促進人腦對信息的加工能力提升?

周加仙:我特別贊成陶老師的觀點。上述研究不僅表明閱讀使得視覺詞形區的激活更強,而且還增強了識字者口語和聽覺區域的激活程度。


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王湘蓉:我們今天討論的主題是“腦科學與語言學習”,我們國家有眾多人在學習英語,大家都知道不同地方開始英語教育的時間也不同,有的家長選擇學前就讓孩子學習“第二語言”,那麼學習“第二語言”越早越好嗎?學習語言有時間點的界定嗎?比如學習“第二語言”是否存在“關鍵期”“敏感期”等。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?

“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉

陶沙:這個領域研究備受大家關注。我這裡有一些研究證據來幫助理解“第二語言學習的敏感期”或“年齡效應”的問題。

人們認為語言學習可能存在“關鍵期”,特別是母語的學習。一般認為,在1-2歲以內,如果沒有良好的母語環境來發展母語的話,以後就很難彌補了。動物孩、被虐待兒童等這樣一些極端“剝奪”的案例證明了這樣的觀點。因此母語的獲得,最關鍵的是絕不能“剝奪”語言互動環境。對第二語言學習來說,通常在大多數情況下是基於母語的宏觀語言環境,目前沒有任何證據表明第二語言的學習存在像母語獲得中經驗剝奪導致無法逆轉後果的情況。但第二語言的學習存在年齡效應。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


上圖這項被最廣引用的研究證據表明,至少是在語法上,具有清清楚楚的“年齡效應”。右側的橫座標是開始學習英語的時間,縱座標是語法測試表現。這項研究顯示在7歲之前開始學第二語言語法可以達到Native的水平,之後就持續下降。這個研究意義重大,但是樣本量小,其對於分離起始的學習年齡、時長等的效應有困難,因此研究結果的確定性不夠。因為開始比較早進行第二語言學習的人群往往學習時間也更長,所以單純看起始年齡效應很難說清楚到底是起始年齡還是學習時長起作用。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


後續的研究為克服樣本小、結果不明確的侷限,開始利用大規模的人口學的數據。上圖是美國人口普查的數據,結果仍顯示“第二語言”的學習是存在“年齡效應”的,學得早會效果好一點,學得晚會稍微差一點。與此同時,特別值得關注的是,同樣是第二語言學習者,受教育的水平越高,年齡效應的強度越弱,反之則越強。可見,第二語言學習的年齡效應在不同受教育程度的人群中強弱效應不同。年齡效應受到學習者受教育水平的影響,其存在但也不是絕對的。

年齡越小,學習能力越強嗎?


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人們通常會猜測或者主觀地感覺,孩子年齡越小的語言學習的能力就越強。上圖研究結果表明在聽的學習上,12-15歲的孩子比8-10歲、6-7歲要學得快、學得好,比成人也學得好,反而是3-5歲的學得最不好。


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在“說”的學習上對比,3-5歲的仍效果最不好的。6-7歲、8-10歲、12-15歲都表現比較好,成人相對而言不夠好。在語法的學習上,情況相類似。


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在詞彙學習方面,成人的表現很好,與12-15歲的孩子差別不大。

我們從這些研究數據來看,年齡越小並不意味著學習能力就越強。那麼為什麼實驗數據與人們的主觀感覺存在這麼多的反差呢?這就涉及到日常的語言學習與實驗室的語言學習實際上在“刺激”的“量”與“質”上是不同的。人們觀察到孩子在自然的條件下比成人的學習成效更好,並不是孩子的學習能力更強,而是孩子在自然的狀態下,接觸到的語言和其投入在語言學習上的時間遠遠地高於成人。設想一下,把一個孩子放在一個英語國家,他在幼兒園、小學、初中、高中自己一個人如一滴水掉進了英語的汪洋大海,要生存就必須學習英語進行交流,因此他有最強的動機、投入巨大的精力與時間學習、掌握目標語言。接受到無數的“輸入”,他要學著使用它們幫助生存,也就得到了豐富的運用語言提升語言能力的機會。反觀成人,他們到了英語國家往往很難出現掉進英語汪洋大海的情況。因為成人會運用他的各方面能力繞過目標語言帶來的困擾,呆在母語的“舒適區”中。這樣,成人接觸的英語的“量”和“質”就少了。這是造成兒童和成人語言學習差異的重要原因。

所以,在學習第二語言的年齡效應問題上要有客觀的認識,因為其要受到很多因素的影響。在真實的第二語言學習中,情況非常複雜。我們要尊重二語學習存在年齡效應,但是年齡效應不能簡單地歸結為“越早學就一定越好”。語言學習的成效取決於學習者是不是像一滴水一樣匯入了目標語言的海洋之中。

學習第二語言有“年齡效應”,但並不是說某個時間段是必須的、不可或缺的。“第二語言”的學習可以利用母語幫助已經建構起來的良好系統,需要有大量經驗的提供。在這些基礎上,人腦有充分的可塑性實現學習。

周加仙:有研究者指出,孩子出生以後的6-8個月之內,一直沉浸在母語的環境中,每天所聽到的母語語音信息對孩子的大腦刺激,使得大腦對母語語音就會“定型”下來,學習母語就會更有效了,而學習“第二語言”的能力就會逐漸降低,這與“敏感期”或“關鍵期”是不是有關係呢?


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陶沙:上圖是一項2003年美國學者P.Kuhl的研究。研究中的孩子9個月了,這個時期的孩子對新的語言(非母語)的分辨能力已經下降了。研究者把英語單語的孩子請到實驗室,由一位漢語為母語的留學生,運用不同的方式給這些孩子提供漢語的語音輸入。研究發現面對面互動的輸入可以讓這些本來不能很好地分辨外來語音的嬰兒在較少的時間內(一共是12次,每次25分鐘)學會較好地區分。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


A圖中,對美國單語的孩子進行面對面的漢語語音的刺激,孩子對漢語語音的分辨能力會有一個很好的提升。

王湘蓉:通過兩位老師的講解,我們明白“第二語言”的學習和年齡有一定的關係,但也不能簡單地界定為“越早越好”。它與我們母語建構的體系有關係,與學習環境也有很大關聯性。請問二位老師,我們在學習“第二語言”時有什麼好的方法呢?

陶沙:討論學習第二語言的學習方法,當然我們首先要遵循語言學習的一般規律,語言學習有一個很重要的特徵是統計學習。語言有大量的規則需要掌握、學習,我們也可以通過這些規則進行學習,我們背誦無數遍的第三人稱單複數形式等。但是語言的學習不是一個純粹的規則學習過程,自動化極其重要。我們可以背,但背誦的知識要轉化為自動化的運用,這一點可能每個學習第二語言的人都感受到過巨大的挑戰。那我們是怎麼在這條路上慢慢地往前走的呢?這實際上是取決於我們的經驗。只有在大量語言輸入和運用的條件下,才有可能建立自動化的反應。語言學習本質上是一種統計學習過程。人腦具有自動加工的屬性,無時不刻從環境中獲取可以加工的素材、信息,自動地抽取規律、要素,進行加工整理,最後支撐人們語言的輸入、輸出。美國心理學家J. Saffron做了一項研究,給嬰兒聽了兩分鐘的音節,這些音節中暗藏了幾個新詞,看他們在兩分鐘裡能不能學會識別這些詞。聽了2分鐘之後,再給他們聽已經出現的詞和用這些詞中音節重組的新詞。結果顯示,嬰兒會更多地注意新詞,說明嬰兒在一點點的時間裡就抓取到了其中高概率出現的信息,這是語言學習很重要的一個特徵。我們成人的外語學習很多時候為什麼學不好就是因為我們沒有給腦提供足夠的素材,每天都是翻閱有限的東西,進行背誦,但輸入量是不夠的,腦也就沒法從這些有限素材中提取到足夠的要素。

人們學習“第二語言”會總結一些經驗,比如大量看美劇、大量閱讀,到英語國家做一些工作,幾乎所有事情都需要聽說讀寫英語等。這些背後的規律基本是一樣的,學習者得到了大量素材,腦進行了有效地自動加工、統計學習。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


在英語學習中, “量”大大需要提升

第一,人腦獲取的信息量不夠,就會影響語言的進一步的學習。學習語言過程過慢就會影響效率。少、慢造成差、費。因此大量輸入和運用,這與“減負”並不矛盾。減負的核心是實現高效的學習。

第二個方面是互動性。這個研究還是由P. Kuhl研究組完成。

如前所述,有面對面的“輸入”就容易取得好的學習成果。研究者還發現,單獨個體進行錄音、錄像的學習很難學好,但一旦有學習友伴就可以實現有效學習,而且友伴越多,效果越好。所以,語言學習另一個重要的角度就是社會互動,因為語言本身就是人際溝通的工具。

第三,高度重視特定母語背景的可能影響,有意識地突破母語經驗的限制。尤其是母語和二語兩種語言差別很大的時候,人們需要有意識地針對母語對二語的限制,提供特定的外顯經驗,才能幫助有效發展目標語言。例如,我們以漢語為母語的人群,學習英語閱讀面臨的首要問題就是字母語音的自動化整合,這是刷題“刷”不出來的。因此,針對母語的制約,需要特定經驗為腦提供“外顯”的、有強度的針對性的訓練,這樣來幫助腦在強化的、有目的經驗作用下,去按照目標語言的學習要求,不斷塑造新的活動模式。這些特定的需求需要通過科學研究識別出來,並通過設計性的教學進行突破。

在英語閱讀學習中,大量研究表明,語音技能的掌握是英語學習閱讀技能提高必須考慮的因素,語音需要“早教”,而不是“晚教”,“早教”可以幫助所有孩子洞察英語文字的祕密,在英語閱讀學習上就可以順利走過“解碼”的階段,從“learning to read”到“reading to learn”。

王湘蓉:課堂中的“面對面”學習效果與網絡環境“面對面”學習效果有差異嗎?

陶沙:無論是真實的“面對面”,還是網絡虛擬的“面對面”,甚至是以後機器人蔘與“面對面”,有沒有“互動”是本質的東西。即使在人對人的教學環境中,“面對面”也可能沒有互動。互動中需要有“給”、有“反饋”。這就是為什麼媽媽語在正常的情況下對孩子語言學習有利的原因。因為媽媽語體現了典型的、高強度的、高頻率的、有目的性的“給”與“反饋”循環關係、重複關係,體現了語言在非常清晰的場景中、指向下不斷縱深、拓廣,即使學習者注意力轉移也會被立刻吸引返回,因此實現了最“飽滿”的互動形式。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


王湘蓉:母語學習與 “第二語言”學習的腦區有不同嗎?

陶沙:1997年的一項研究引發人們很大的關注。Kim等研究發現,早學習的人加工“二語”與母語的腦區在一起,晚學習人群腦加工兩種語言的區域就分離了。但這項研究結果有很多爭議,現在多數的研究認為腦加工語言的區域大多數是相似的。人腦閱讀學習的網絡大量是共享的。以對中文為母語進行英語學習的人的研究發現,英語學習的水平越高,中文腦網絡調用的就越多。實際上,人腦不可能為了某一類特殊的事情去發展一套特殊的網絡或腦區,我們學習“第二語言”是需要藉助“母語”建構的網絡支撐。

閱讀是文字的解碼加語言的理解。在任何一個語言的系統中,人們到了六七歲時,對於母語的語言理解沒有大的問題了,如詞彙水平上、話外音的理解上都相當成熟,後期在結構複雜語言的理解、加工、產出上還會不斷提高,但六七歲兒童對母語口語的理解和產出已經到了相當高的水平了。

進入閱讀教學階段,第一步要突破的就是文字解碼。所謂的文字解碼就是把已有的文字與口語對應起來。之後,人們就可以藉助已建立起來的語言理解能力去實現閱讀的理解。所以,閱讀說到底本質上就是在語言理解的基礎上,把書面文字轉化為語言的信息,再進一步去加工。

王湘蓉:“第二語言”的學習可以促進腦的發展嗎?

陶沙:如果說母語的學習是必需品,那第二語言學習可以是腦發展、認知發展的營養劑。猶如身體發育需要攝入維生素、補鈣一樣,新的語言學習對腦結構的發育是有促進作用的。


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上圖研究表明,如果第二語言的水平越高,左側灰質密度就越大,代表著新的語言學習推進了腦結構的發育。後續的研究表明,即使語言水平不高,只要頻繁的使用第二語言,也能促進腦的發育。

除了有促進腦結構發育的作用之外,第二語言的學習還能促進腦對外部信息精準控制和處理。美國N. Kraus的研究表明,學習第二語言可以促進腦在複雜環境下更靈敏地識別聲音。加拿大Bialystok的研究表明,雙語經驗延緩認知控制能力老化。有關神經病學的研究表明,會兩種及兩種以上語言的個體的老年痴呆發生的時間比只會一種語言的發生時間平均推遲4.5年。

周加仙:我們現在做一個小實驗:大家要又快又準地閱讀每個字印刷的顏色,同時記錄每組所用時間。


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"

看點:腦科學與教育的結合是當前世界教育研究領域的一個重要趨勢和潮流。從腦科學的視角研究人類的學習與教育現象,有助於揭示人腦高效學習的規律、提升人類學習與教育的效率。搜狐教育聯合“腦科學與教育”聯盟推出“腦科學與教育”系列沙龍,聚焦於腦科學與教育的結合。

第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


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王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


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華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

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我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


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我們課題組與法國研究者Dehaene一起探究教育究竟對人腦產生了什麼樣的影響?Tanaka運用單細胞記錄的方法,通過不斷簡化圖形的研究發現,恆河猴顳下皮層或許存在著“字母表”或者“漢字的基本筆畫”,請看上圖。

圖右側第一列看不出是什麼物體,第二列就可以辨別出來。我們之所以能夠識別第二列圖形,是因為這列圖形具有聯結點,這是視覺形狀識別的最關鍵的信息。


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從矩狀裂把人腦的視覺皮層展開,最大的藍色部分是識別物體的網絡,幾百萬年前的人就有了這個用於識別物體的網絡。文字、閱讀的發展只有幾千年的歷史,閱讀到底給人腦帶來了哪些變化?圖中紅色區域是閱讀網絡,閱讀網絡與物體網絡是有交集的。上圖左側呈現的視覺刺激材料表明,這是一個非常嚴謹的試驗研究,連接點激活的區域(綠色區域)與物體網絡、閱讀網絡也有交集,峰值點在圖中的星號處。這項研究的啟示是: 閱讀教育塑造了人腦的一塊區域,這塊區域把人類遠古就已經具有的物體網絡轉化運用為閱讀的網絡。隨著我們識字越來越多,閱讀的時間越來越多,閱讀網絡就會變得越來越牢固。另外,由於這個區域也是人腦識別連接點的區域,由於不同文字都有連接點,因此這個區域能夠閱讀不同的文字。

閱讀對我們的大腦產生了重要的影響,不會閱讀的人就沒有閱讀網絡,那麼,沒有學會認字的人,這個網絡是怎麼樣的呢?


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Dehaene,2010

有研究者做了一項實驗,研究考察了6組人:巴西識字的人(綠色)、葡萄牙識字的人(藍色)、巴西識字的人(橙色),三組識字的人水平不一樣。接下來的兩組是“前文盲(沒上過學,不識字,後來通過自學或者夜校等學會了識字)”(青色、紅色);黑色是完全不會識字的人。用這三組被試可以考察識字與不識字、受過正規教育與沒受過教育等因素對大腦產生的影響。

研究者給這6種人看6種刺激材料(人臉、房屋、工具、字母、假字、棋盤格)。研究發現,識字的人運用大腦視覺字形區域來識別文字,而不認識字的人用其來識別面孔。閱讀教育將人腦識別面孔、物體的區域轉化用來識別文字了,而“文盲”的這個區域功能沒有變化。識字者面孔識別的區域會偏向人腦的右側。文字識別和麵孔識別之間會產生競爭的關係,因此,大量而長期的文字閱讀,會使得人腦的面孔識別能力略微下降。

陶沙:閱讀可以使得我們人腦對外部信息的加工趨於專門化。腦的專門化是由像閱讀這樣的學習經驗推動的。


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北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙

王湘蓉:面對日趨海量的信息,教育是不是可以促進人腦對信息的加工能力提升?

周加仙:我特別贊成陶老師的觀點。上述研究不僅表明閱讀使得視覺詞形區的激活更強,而且還增強了識字者口語和聽覺區域的激活程度。


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王湘蓉:我們今天討論的主題是“腦科學與語言學習”,我們國家有眾多人在學習英語,大家都知道不同地方開始英語教育的時間也不同,有的家長選擇學前就讓孩子學習“第二語言”,那麼學習“第二語言”越早越好嗎?學習語言有時間點的界定嗎?比如學習“第二語言”是否存在“關鍵期”“敏感期”等。


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“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉

陶沙:這個領域研究備受大家關注。我這裡有一些研究證據來幫助理解“第二語言學習的敏感期”或“年齡效應”的問題。

人們認為語言學習可能存在“關鍵期”,特別是母語的學習。一般認為,在1-2歲以內,如果沒有良好的母語環境來發展母語的話,以後就很難彌補了。動物孩、被虐待兒童等這樣一些極端“剝奪”的案例證明了這樣的觀點。因此母語的獲得,最關鍵的是絕不能“剝奪”語言互動環境。對第二語言學習來說,通常在大多數情況下是基於母語的宏觀語言環境,目前沒有任何證據表明第二語言的學習存在像母語獲得中經驗剝奪導致無法逆轉後果的情況。但第二語言的學習存在年齡效應。


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上圖這項被最廣引用的研究證據表明,至少是在語法上,具有清清楚楚的“年齡效應”。右側的橫座標是開始學習英語的時間,縱座標是語法測試表現。這項研究顯示在7歲之前開始學第二語言語法可以達到Native的水平,之後就持續下降。這個研究意義重大,但是樣本量小,其對於分離起始的學習年齡、時長等的效應有困難,因此研究結果的確定性不夠。因為開始比較早進行第二語言學習的人群往往學習時間也更長,所以單純看起始年齡效應很難說清楚到底是起始年齡還是學習時長起作用。


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後續的研究為克服樣本小、結果不明確的侷限,開始利用大規模的人口學的數據。上圖是美國人口普查的數據,結果仍顯示“第二語言”的學習是存在“年齡效應”的,學得早會效果好一點,學得晚會稍微差一點。與此同時,特別值得關注的是,同樣是第二語言學習者,受教育的水平越高,年齡效應的強度越弱,反之則越強。可見,第二語言學習的年齡效應在不同受教育程度的人群中強弱效應不同。年齡效應受到學習者受教育水平的影響,其存在但也不是絕對的。

年齡越小,學習能力越強嗎?


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人們通常會猜測或者主觀地感覺,孩子年齡越小的語言學習的能力就越強。上圖研究結果表明在聽的學習上,12-15歲的孩子比8-10歲、6-7歲要學得快、學得好,比成人也學得好,反而是3-5歲的學得最不好。


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在“說”的學習上對比,3-5歲的仍效果最不好的。6-7歲、8-10歲、12-15歲都表現比較好,成人相對而言不夠好。在語法的學習上,情況相類似。


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在詞彙學習方面,成人的表現很好,與12-15歲的孩子差別不大。

我們從這些研究數據來看,年齡越小並不意味著學習能力就越強。那麼為什麼實驗數據與人們的主觀感覺存在這麼多的反差呢?這就涉及到日常的語言學習與實驗室的語言學習實際上在“刺激”的“量”與“質”上是不同的。人們觀察到孩子在自然的條件下比成人的學習成效更好,並不是孩子的學習能力更強,而是孩子在自然的狀態下,接觸到的語言和其投入在語言學習上的時間遠遠地高於成人。設想一下,把一個孩子放在一個英語國家,他在幼兒園、小學、初中、高中自己一個人如一滴水掉進了英語的汪洋大海,要生存就必須學習英語進行交流,因此他有最強的動機、投入巨大的精力與時間學習、掌握目標語言。接受到無數的“輸入”,他要學著使用它們幫助生存,也就得到了豐富的運用語言提升語言能力的機會。反觀成人,他們到了英語國家往往很難出現掉進英語汪洋大海的情況。因為成人會運用他的各方面能力繞過目標語言帶來的困擾,呆在母語的“舒適區”中。這樣,成人接觸的英語的“量”和“質”就少了。這是造成兒童和成人語言學習差異的重要原因。

所以,在學習第二語言的年齡效應問題上要有客觀的認識,因為其要受到很多因素的影響。在真實的第二語言學習中,情況非常複雜。我們要尊重二語學習存在年齡效應,但是年齡效應不能簡單地歸結為“越早學就一定越好”。語言學習的成效取決於學習者是不是像一滴水一樣匯入了目標語言的海洋之中。

學習第二語言有“年齡效應”,但並不是說某個時間段是必須的、不可或缺的。“第二語言”的學習可以利用母語幫助已經建構起來的良好系統,需要有大量經驗的提供。在這些基礎上,人腦有充分的可塑性實現學習。

周加仙:有研究者指出,孩子出生以後的6-8個月之內,一直沉浸在母語的環境中,每天所聽到的母語語音信息對孩子的大腦刺激,使得大腦對母語語音就會“定型”下來,學習母語就會更有效了,而學習“第二語言”的能力就會逐漸降低,這與“敏感期”或“關鍵期”是不是有關係呢?


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陶沙:上圖是一項2003年美國學者P.Kuhl的研究。研究中的孩子9個月了,這個時期的孩子對新的語言(非母語)的分辨能力已經下降了。研究者把英語單語的孩子請到實驗室,由一位漢語為母語的留學生,運用不同的方式給這些孩子提供漢語的語音輸入。研究發現面對面互動的輸入可以讓這些本來不能很好地分辨外來語音的嬰兒在較少的時間內(一共是12次,每次25分鐘)學會較好地區分。


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A圖中,對美國單語的孩子進行面對面的漢語語音的刺激,孩子對漢語語音的分辨能力會有一個很好的提升。

王湘蓉:通過兩位老師的講解,我們明白“第二語言”的學習和年齡有一定的關係,但也不能簡單地界定為“越早越好”。它與我們母語建構的體系有關係,與學習環境也有很大關聯性。請問二位老師,我們在學習“第二語言”時有什麼好的方法呢?

陶沙:討論學習第二語言的學習方法,當然我們首先要遵循語言學習的一般規律,語言學習有一個很重要的特徵是統計學習。語言有大量的規則需要掌握、學習,我們也可以通過這些規則進行學習,我們背誦無數遍的第三人稱單複數形式等。但是語言的學習不是一個純粹的規則學習過程,自動化極其重要。我們可以背,但背誦的知識要轉化為自動化的運用,這一點可能每個學習第二語言的人都感受到過巨大的挑戰。那我們是怎麼在這條路上慢慢地往前走的呢?這實際上是取決於我們的經驗。只有在大量語言輸入和運用的條件下,才有可能建立自動化的反應。語言學習本質上是一種統計學習過程。人腦具有自動加工的屬性,無時不刻從環境中獲取可以加工的素材、信息,自動地抽取規律、要素,進行加工整理,最後支撐人們語言的輸入、輸出。美國心理學家J. Saffron做了一項研究,給嬰兒聽了兩分鐘的音節,這些音節中暗藏了幾個新詞,看他們在兩分鐘裡能不能學會識別這些詞。聽了2分鐘之後,再給他們聽已經出現的詞和用這些詞中音節重組的新詞。結果顯示,嬰兒會更多地注意新詞,說明嬰兒在一點點的時間裡就抓取到了其中高概率出現的信息,這是語言學習很重要的一個特徵。我們成人的外語學習很多時候為什麼學不好就是因為我們沒有給腦提供足夠的素材,每天都是翻閱有限的東西,進行背誦,但輸入量是不夠的,腦也就沒法從這些有限素材中提取到足夠的要素。

人們學習“第二語言”會總結一些經驗,比如大量看美劇、大量閱讀,到英語國家做一些工作,幾乎所有事情都需要聽說讀寫英語等。這些背後的規律基本是一樣的,學習者得到了大量素材,腦進行了有效地自動加工、統計學習。


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在英語學習中, “量”大大需要提升

第一,人腦獲取的信息量不夠,就會影響語言的進一步的學習。學習語言過程過慢就會影響效率。少、慢造成差、費。因此大量輸入和運用,這與“減負”並不矛盾。減負的核心是實現高效的學習。

第二個方面是互動性。這個研究還是由P. Kuhl研究組完成。

如前所述,有面對面的“輸入”就容易取得好的學習成果。研究者還發現,單獨個體進行錄音、錄像的學習很難學好,但一旦有學習友伴就可以實現有效學習,而且友伴越多,效果越好。所以,語言學習另一個重要的角度就是社會互動,因為語言本身就是人際溝通的工具。

第三,高度重視特定母語背景的可能影響,有意識地突破母語經驗的限制。尤其是母語和二語兩種語言差別很大的時候,人們需要有意識地針對母語對二語的限制,提供特定的外顯經驗,才能幫助有效發展目標語言。例如,我們以漢語為母語的人群,學習英語閱讀面臨的首要問題就是字母語音的自動化整合,這是刷題“刷”不出來的。因此,針對母語的制約,需要特定經驗為腦提供“外顯”的、有強度的針對性的訓練,這樣來幫助腦在強化的、有目的經驗作用下,去按照目標語言的學習要求,不斷塑造新的活動模式。這些特定的需求需要通過科學研究識別出來,並通過設計性的教學進行突破。

在英語閱讀學習中,大量研究表明,語音技能的掌握是英語學習閱讀技能提高必須考慮的因素,語音需要“早教”,而不是“晚教”,“早教”可以幫助所有孩子洞察英語文字的祕密,在英語閱讀學習上就可以順利走過“解碼”的階段,從“learning to read”到“reading to learn”。

王湘蓉:課堂中的“面對面”學習效果與網絡環境“面對面”學習效果有差異嗎?

陶沙:無論是真實的“面對面”,還是網絡虛擬的“面對面”,甚至是以後機器人蔘與“面對面”,有沒有“互動”是本質的東西。即使在人對人的教學環境中,“面對面”也可能沒有互動。互動中需要有“給”、有“反饋”。這就是為什麼媽媽語在正常的情況下對孩子語言學習有利的原因。因為媽媽語體現了典型的、高強度的、高頻率的、有目的性的“給”與“反饋”循環關係、重複關係,體現了語言在非常清晰的場景中、指向下不斷縱深、拓廣,即使學習者注意力轉移也會被立刻吸引返回,因此實現了最“飽滿”的互動形式。


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王湘蓉:母語學習與 “第二語言”學習的腦區有不同嗎?

陶沙:1997年的一項研究引發人們很大的關注。Kim等研究發現,早學習的人加工“二語”與母語的腦區在一起,晚學習人群腦加工兩種語言的區域就分離了。但這項研究結果有很多爭議,現在多數的研究認為腦加工語言的區域大多數是相似的。人腦閱讀學習的網絡大量是共享的。以對中文為母語進行英語學習的人的研究發現,英語學習的水平越高,中文腦網絡調用的就越多。實際上,人腦不可能為了某一類特殊的事情去發展一套特殊的網絡或腦區,我們學習“第二語言”是需要藉助“母語”建構的網絡支撐。

閱讀是文字的解碼加語言的理解。在任何一個語言的系統中,人們到了六七歲時,對於母語的語言理解沒有大的問題了,如詞彙水平上、話外音的理解上都相當成熟,後期在結構複雜語言的理解、加工、產出上還會不斷提高,但六七歲兒童對母語口語的理解和產出已經到了相當高的水平了。

進入閱讀教學階段,第一步要突破的就是文字解碼。所謂的文字解碼就是把已有的文字與口語對應起來。之後,人們就可以藉助已建立起來的語言理解能力去實現閱讀的理解。所以,閱讀說到底本質上就是在語言理解的基礎上,把書面文字轉化為語言的信息,再進一步去加工。

王湘蓉:“第二語言”的學習可以促進腦的發展嗎?

陶沙:如果說母語的學習是必需品,那第二語言學習可以是腦發展、認知發展的營養劑。猶如身體發育需要攝入維生素、補鈣一樣,新的語言學習對腦結構的發育是有促進作用的。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


上圖研究表明,如果第二語言的水平越高,左側灰質密度就越大,代表著新的語言學習推進了腦結構的發育。後續的研究表明,即使語言水平不高,只要頻繁的使用第二語言,也能促進腦的發育。

除了有促進腦結構發育的作用之外,第二語言的學習還能促進腦對外部信息精準控制和處理。美國N. Kraus的研究表明,學習第二語言可以促進腦在複雜環境下更靈敏地識別聲音。加拿大Bialystok的研究表明,雙語經驗延緩認知控制能力老化。有關神經病學的研究表明,會兩種及兩種以上語言的個體的老年痴呆發生的時間比只會一種語言的發生時間平均推遲4.5年。

周加仙:我們現在做一個小實驗:大家要又快又準地閱讀每個字印刷的顏色,同時記錄每組所用時間。


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看點:腦科學與教育的結合是當前世界教育研究領域的一個重要趨勢和潮流。從腦科學的視角研究人類的學習與教育現象,有助於揭示人腦高效學習的規律、提升人類學習與教育的效率。搜狐教育聯合“腦科學與教育”聯盟推出“腦科學與教育”系列沙龍,聚焦於腦科學與教育的結合。

第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


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王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


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華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

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我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


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我們課題組與法國研究者Dehaene一起探究教育究竟對人腦產生了什麼樣的影響?Tanaka運用單細胞記錄的方法,通過不斷簡化圖形的研究發現,恆河猴顳下皮層或許存在著“字母表”或者“漢字的基本筆畫”,請看上圖。

圖右側第一列看不出是什麼物體,第二列就可以辨別出來。我們之所以能夠識別第二列圖形,是因為這列圖形具有聯結點,這是視覺形狀識別的最關鍵的信息。


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從矩狀裂把人腦的視覺皮層展開,最大的藍色部分是識別物體的網絡,幾百萬年前的人就有了這個用於識別物體的網絡。文字、閱讀的發展只有幾千年的歷史,閱讀到底給人腦帶來了哪些變化?圖中紅色區域是閱讀網絡,閱讀網絡與物體網絡是有交集的。上圖左側呈現的視覺刺激材料表明,這是一個非常嚴謹的試驗研究,連接點激活的區域(綠色區域)與物體網絡、閱讀網絡也有交集,峰值點在圖中的星號處。這項研究的啟示是: 閱讀教育塑造了人腦的一塊區域,這塊區域把人類遠古就已經具有的物體網絡轉化運用為閱讀的網絡。隨著我們識字越來越多,閱讀的時間越來越多,閱讀網絡就會變得越來越牢固。另外,由於這個區域也是人腦識別連接點的區域,由於不同文字都有連接點,因此這個區域能夠閱讀不同的文字。

閱讀對我們的大腦產生了重要的影響,不會閱讀的人就沒有閱讀網絡,那麼,沒有學會認字的人,這個網絡是怎麼樣的呢?


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Dehaene,2010

有研究者做了一項實驗,研究考察了6組人:巴西識字的人(綠色)、葡萄牙識字的人(藍色)、巴西識字的人(橙色),三組識字的人水平不一樣。接下來的兩組是“前文盲(沒上過學,不識字,後來通過自學或者夜校等學會了識字)”(青色、紅色);黑色是完全不會識字的人。用這三組被試可以考察識字與不識字、受過正規教育與沒受過教育等因素對大腦產生的影響。

研究者給這6種人看6種刺激材料(人臉、房屋、工具、字母、假字、棋盤格)。研究發現,識字的人運用大腦視覺字形區域來識別文字,而不認識字的人用其來識別面孔。閱讀教育將人腦識別面孔、物體的區域轉化用來識別文字了,而“文盲”的這個區域功能沒有變化。識字者面孔識別的區域會偏向人腦的右側。文字識別和麵孔識別之間會產生競爭的關係,因此,大量而長期的文字閱讀,會使得人腦的面孔識別能力略微下降。

陶沙:閱讀可以使得我們人腦對外部信息的加工趨於專門化。腦的專門化是由像閱讀這樣的學習經驗推動的。


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北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙

王湘蓉:面對日趨海量的信息,教育是不是可以促進人腦對信息的加工能力提升?

周加仙:我特別贊成陶老師的觀點。上述研究不僅表明閱讀使得視覺詞形區的激活更強,而且還增強了識字者口語和聽覺區域的激活程度。


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王湘蓉:我們今天討論的主題是“腦科學與語言學習”,我們國家有眾多人在學習英語,大家都知道不同地方開始英語教育的時間也不同,有的家長選擇學前就讓孩子學習“第二語言”,那麼學習“第二語言”越早越好嗎?學習語言有時間點的界定嗎?比如學習“第二語言”是否存在“關鍵期”“敏感期”等。


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“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉

陶沙:這個領域研究備受大家關注。我這裡有一些研究證據來幫助理解“第二語言學習的敏感期”或“年齡效應”的問題。

人們認為語言學習可能存在“關鍵期”,特別是母語的學習。一般認為,在1-2歲以內,如果沒有良好的母語環境來發展母語的話,以後就很難彌補了。動物孩、被虐待兒童等這樣一些極端“剝奪”的案例證明了這樣的觀點。因此母語的獲得,最關鍵的是絕不能“剝奪”語言互動環境。對第二語言學習來說,通常在大多數情況下是基於母語的宏觀語言環境,目前沒有任何證據表明第二語言的學習存在像母語獲得中經驗剝奪導致無法逆轉後果的情況。但第二語言的學習存在年齡效應。


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上圖這項被最廣引用的研究證據表明,至少是在語法上,具有清清楚楚的“年齡效應”。右側的橫座標是開始學習英語的時間,縱座標是語法測試表現。這項研究顯示在7歲之前開始學第二語言語法可以達到Native的水平,之後就持續下降。這個研究意義重大,但是樣本量小,其對於分離起始的學習年齡、時長等的效應有困難,因此研究結果的確定性不夠。因為開始比較早進行第二語言學習的人群往往學習時間也更長,所以單純看起始年齡效應很難說清楚到底是起始年齡還是學習時長起作用。


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後續的研究為克服樣本小、結果不明確的侷限,開始利用大規模的人口學的數據。上圖是美國人口普查的數據,結果仍顯示“第二語言”的學習是存在“年齡效應”的,學得早會效果好一點,學得晚會稍微差一點。與此同時,特別值得關注的是,同樣是第二語言學習者,受教育的水平越高,年齡效應的強度越弱,反之則越強。可見,第二語言學習的年齡效應在不同受教育程度的人群中強弱效應不同。年齡效應受到學習者受教育水平的影響,其存在但也不是絕對的。

年齡越小,學習能力越強嗎?


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


人們通常會猜測或者主觀地感覺,孩子年齡越小的語言學習的能力就越強。上圖研究結果表明在聽的學習上,12-15歲的孩子比8-10歲、6-7歲要學得快、學得好,比成人也學得好,反而是3-5歲的學得最不好。


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在“說”的學習上對比,3-5歲的仍效果最不好的。6-7歲、8-10歲、12-15歲都表現比較好,成人相對而言不夠好。在語法的學習上,情況相類似。


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在詞彙學習方面,成人的表現很好,與12-15歲的孩子差別不大。

我們從這些研究數據來看,年齡越小並不意味著學習能力就越強。那麼為什麼實驗數據與人們的主觀感覺存在這麼多的反差呢?這就涉及到日常的語言學習與實驗室的語言學習實際上在“刺激”的“量”與“質”上是不同的。人們觀察到孩子在自然的條件下比成人的學習成效更好,並不是孩子的學習能力更強,而是孩子在自然的狀態下,接觸到的語言和其投入在語言學習上的時間遠遠地高於成人。設想一下,把一個孩子放在一個英語國家,他在幼兒園、小學、初中、高中自己一個人如一滴水掉進了英語的汪洋大海,要生存就必須學習英語進行交流,因此他有最強的動機、投入巨大的精力與時間學習、掌握目標語言。接受到無數的“輸入”,他要學著使用它們幫助生存,也就得到了豐富的運用語言提升語言能力的機會。反觀成人,他們到了英語國家往往很難出現掉進英語汪洋大海的情況。因為成人會運用他的各方面能力繞過目標語言帶來的困擾,呆在母語的“舒適區”中。這樣,成人接觸的英語的“量”和“質”就少了。這是造成兒童和成人語言學習差異的重要原因。

所以,在學習第二語言的年齡效應問題上要有客觀的認識,因為其要受到很多因素的影響。在真實的第二語言學習中,情況非常複雜。我們要尊重二語學習存在年齡效應,但是年齡效應不能簡單地歸結為“越早學就一定越好”。語言學習的成效取決於學習者是不是像一滴水一樣匯入了目標語言的海洋之中。

學習第二語言有“年齡效應”,但並不是說某個時間段是必須的、不可或缺的。“第二語言”的學習可以利用母語幫助已經建構起來的良好系統,需要有大量經驗的提供。在這些基礎上,人腦有充分的可塑性實現學習。

周加仙:有研究者指出,孩子出生以後的6-8個月之內,一直沉浸在母語的環境中,每天所聽到的母語語音信息對孩子的大腦刺激,使得大腦對母語語音就會“定型”下來,學習母語就會更有效了,而學習“第二語言”的能力就會逐漸降低,這與“敏感期”或“關鍵期”是不是有關係呢?


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陶沙:上圖是一項2003年美國學者P.Kuhl的研究。研究中的孩子9個月了,這個時期的孩子對新的語言(非母語)的分辨能力已經下降了。研究者把英語單語的孩子請到實驗室,由一位漢語為母語的留學生,運用不同的方式給這些孩子提供漢語的語音輸入。研究發現面對面互動的輸入可以讓這些本來不能很好地分辨外來語音的嬰兒在較少的時間內(一共是12次,每次25分鐘)學會較好地區分。


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A圖中,對美國單語的孩子進行面對面的漢語語音的刺激,孩子對漢語語音的分辨能力會有一個很好的提升。

王湘蓉:通過兩位老師的講解,我們明白“第二語言”的學習和年齡有一定的關係,但也不能簡單地界定為“越早越好”。它與我們母語建構的體系有關係,與學習環境也有很大關聯性。請問二位老師,我們在學習“第二語言”時有什麼好的方法呢?

陶沙:討論學習第二語言的學習方法,當然我們首先要遵循語言學習的一般規律,語言學習有一個很重要的特徵是統計學習。語言有大量的規則需要掌握、學習,我們也可以通過這些規則進行學習,我們背誦無數遍的第三人稱單複數形式等。但是語言的學習不是一個純粹的規則學習過程,自動化極其重要。我們可以背,但背誦的知識要轉化為自動化的運用,這一點可能每個學習第二語言的人都感受到過巨大的挑戰。那我們是怎麼在這條路上慢慢地往前走的呢?這實際上是取決於我們的經驗。只有在大量語言輸入和運用的條件下,才有可能建立自動化的反應。語言學習本質上是一種統計學習過程。人腦具有自動加工的屬性,無時不刻從環境中獲取可以加工的素材、信息,自動地抽取規律、要素,進行加工整理,最後支撐人們語言的輸入、輸出。美國心理學家J. Saffron做了一項研究,給嬰兒聽了兩分鐘的音節,這些音節中暗藏了幾個新詞,看他們在兩分鐘裡能不能學會識別這些詞。聽了2分鐘之後,再給他們聽已經出現的詞和用這些詞中音節重組的新詞。結果顯示,嬰兒會更多地注意新詞,說明嬰兒在一點點的時間裡就抓取到了其中高概率出現的信息,這是語言學習很重要的一個特徵。我們成人的外語學習很多時候為什麼學不好就是因為我們沒有給腦提供足夠的素材,每天都是翻閱有限的東西,進行背誦,但輸入量是不夠的,腦也就沒法從這些有限素材中提取到足夠的要素。

人們學習“第二語言”會總結一些經驗,比如大量看美劇、大量閱讀,到英語國家做一些工作,幾乎所有事情都需要聽說讀寫英語等。這些背後的規律基本是一樣的,學習者得到了大量素材,腦進行了有效地自動加工、統計學習。


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在英語學習中, “量”大大需要提升

第一,人腦獲取的信息量不夠,就會影響語言的進一步的學習。學習語言過程過慢就會影響效率。少、慢造成差、費。因此大量輸入和運用,這與“減負”並不矛盾。減負的核心是實現高效的學習。

第二個方面是互動性。這個研究還是由P. Kuhl研究組完成。

如前所述,有面對面的“輸入”就容易取得好的學習成果。研究者還發現,單獨個體進行錄音、錄像的學習很難學好,但一旦有學習友伴就可以實現有效學習,而且友伴越多,效果越好。所以,語言學習另一個重要的角度就是社會互動,因為語言本身就是人際溝通的工具。

第三,高度重視特定母語背景的可能影響,有意識地突破母語經驗的限制。尤其是母語和二語兩種語言差別很大的時候,人們需要有意識地針對母語對二語的限制,提供特定的外顯經驗,才能幫助有效發展目標語言。例如,我們以漢語為母語的人群,學習英語閱讀面臨的首要問題就是字母語音的自動化整合,這是刷題“刷”不出來的。因此,針對母語的制約,需要特定經驗為腦提供“外顯”的、有強度的針對性的訓練,這樣來幫助腦在強化的、有目的經驗作用下,去按照目標語言的學習要求,不斷塑造新的活動模式。這些特定的需求需要通過科學研究識別出來,並通過設計性的教學進行突破。

在英語閱讀學習中,大量研究表明,語音技能的掌握是英語學習閱讀技能提高必須考慮的因素,語音需要“早教”,而不是“晚教”,“早教”可以幫助所有孩子洞察英語文字的祕密,在英語閱讀學習上就可以順利走過“解碼”的階段,從“learning to read”到“reading to learn”。

王湘蓉:課堂中的“面對面”學習效果與網絡環境“面對面”學習效果有差異嗎?

陶沙:無論是真實的“面對面”,還是網絡虛擬的“面對面”,甚至是以後機器人蔘與“面對面”,有沒有“互動”是本質的東西。即使在人對人的教學環境中,“面對面”也可能沒有互動。互動中需要有“給”、有“反饋”。這就是為什麼媽媽語在正常的情況下對孩子語言學習有利的原因。因為媽媽語體現了典型的、高強度的、高頻率的、有目的性的“給”與“反饋”循環關係、重複關係,體現了語言在非常清晰的場景中、指向下不斷縱深、拓廣,即使學習者注意力轉移也會被立刻吸引返回,因此實現了最“飽滿”的互動形式。


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王湘蓉:母語學習與 “第二語言”學習的腦區有不同嗎?

陶沙:1997年的一項研究引發人們很大的關注。Kim等研究發現,早學習的人加工“二語”與母語的腦區在一起,晚學習人群腦加工兩種語言的區域就分離了。但這項研究結果有很多爭議,現在多數的研究認為腦加工語言的區域大多數是相似的。人腦閱讀學習的網絡大量是共享的。以對中文為母語進行英語學習的人的研究發現,英語學習的水平越高,中文腦網絡調用的就越多。實際上,人腦不可能為了某一類特殊的事情去發展一套特殊的網絡或腦區,我們學習“第二語言”是需要藉助“母語”建構的網絡支撐。

閱讀是文字的解碼加語言的理解。在任何一個語言的系統中,人們到了六七歲時,對於母語的語言理解沒有大的問題了,如詞彙水平上、話外音的理解上都相當成熟,後期在結構複雜語言的理解、加工、產出上還會不斷提高,但六七歲兒童對母語口語的理解和產出已經到了相當高的水平了。

進入閱讀教學階段,第一步要突破的就是文字解碼。所謂的文字解碼就是把已有的文字與口語對應起來。之後,人們就可以藉助已建立起來的語言理解能力去實現閱讀的理解。所以,閱讀說到底本質上就是在語言理解的基礎上,把書面文字轉化為語言的信息,再進一步去加工。

王湘蓉:“第二語言”的學習可以促進腦的發展嗎?

陶沙:如果說母語的學習是必需品,那第二語言學習可以是腦發展、認知發展的營養劑。猶如身體發育需要攝入維生素、補鈣一樣,新的語言學習對腦結構的發育是有促進作用的。


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上圖研究表明,如果第二語言的水平越高,左側灰質密度就越大,代表著新的語言學習推進了腦結構的發育。後續的研究表明,即使語言水平不高,只要頻繁的使用第二語言,也能促進腦的發育。

除了有促進腦結構發育的作用之外,第二語言的學習還能促進腦對外部信息精準控制和處理。美國N. Kraus的研究表明,學習第二語言可以促進腦在複雜環境下更靈敏地識別聲音。加拿大Bialystok的研究表明,雙語經驗延緩認知控制能力老化。有關神經病學的研究表明,會兩種及兩種以上語言的個體的老年痴呆發生的時間比只會一種語言的發生時間平均推遲4.5年。

周加仙:我們現在做一個小實驗:大家要又快又準地閱讀每個字印刷的顏色,同時記錄每組所用時間。


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我們發現,閱讀第一組是最快的,閱讀第二組是最慢的。讀第二組的時候感覺特別困難,因為我們總想讀出“字”。一個不認識字的人就不會存在這樣的問題。由此可見,閱讀學習對人腦的影響是很大的。

王湘蓉:我們今天對“腦科學與語言學習”討論問題比較多,非常感謝可以邀請到二位老師來到直播間和大家分享關於語言學習的話題,陶老師、周老師談到如何更好地學習語言,以及語言學習對大腦的影響等。腦是終身可塑的,學習“第二語言”會有“年齡效應”,但什麼時候學習都不會遲。同時,學習“第二語言”要遵循語言發展的規律,具備一定的語言環境,要進行足夠“量”的交互等。謝謝二位老師。


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看點:腦科學與教育的結合是當前世界教育研究領域的一個重要趨勢和潮流。從腦科學的視角研究人類的學習與教育現象,有助於揭示人腦高效學習的規律、提升人類學習與教育的效率。搜狐教育聯合“腦科學與教育”聯盟推出“腦科學與教育”系列沙龍,聚焦於腦科學與教育的結合。

第一期沙龍主題為“腦科學與語言學習”,本期特邀北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙;華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙;“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉,從語言學習應何時開展、外語學習對腦與認知能力的促進作用、如何更好地進行語言學習等方面,探討腦科學對語言學習與教育的啟示以及轉化應用。


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王湘蓉:各位網友好!今天很高興能和大家一起來學習和探討“腦科學與語言學習”話題,我們很榮幸邀請到了北京師範大學陶沙教授和華東師範大學周加仙研究員,她們會根據腦發育與語言教育的關係,來解答一些大家比較關心問題。首先,我想問的是,人腦為什麼可以學習、閱讀多種語言,學習機制是什麼?

周加仙:從人類的發展來說,人類的進化有好幾百萬年的歷史了。相對而言,人類閱讀的歷史是很短的,大約3000-5000年。


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華東師範大學教育神經科學研究中心副主任,研究員周加仙

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我們看上圖這些文字,比如希臘文、西里爾文、日文等,外在的形狀千差萬別。接受過教育的人幾乎都會閱讀,人們加工不同文字的腦區就是圖中黑色的區域,識別手語、盲文等時也會動用視覺詞形區域。所有的文字都在黑色區域加工,其旁邊的紅色區域是識別人臉的,綠色區域加工“風景”“房屋”等,藍色區域識別“工具”。

如果沒有接受過教育,識別文字的黑色區域還存在嗎?


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我們課題組與法國研究者Dehaene一起探究教育究竟對人腦產生了什麼樣的影響?Tanaka運用單細胞記錄的方法,通過不斷簡化圖形的研究發現,恆河猴顳下皮層或許存在著“字母表”或者“漢字的基本筆畫”,請看上圖。

圖右側第一列看不出是什麼物體,第二列就可以辨別出來。我們之所以能夠識別第二列圖形,是因為這列圖形具有聯結點,這是視覺形狀識別的最關鍵的信息。


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從矩狀裂把人腦的視覺皮層展開,最大的藍色部分是識別物體的網絡,幾百萬年前的人就有了這個用於識別物體的網絡。文字、閱讀的發展只有幾千年的歷史,閱讀到底給人腦帶來了哪些變化?圖中紅色區域是閱讀網絡,閱讀網絡與物體網絡是有交集的。上圖左側呈現的視覺刺激材料表明,這是一個非常嚴謹的試驗研究,連接點激活的區域(綠色區域)與物體網絡、閱讀網絡也有交集,峰值點在圖中的星號處。這項研究的啟示是: 閱讀教育塑造了人腦的一塊區域,這塊區域把人類遠古就已經具有的物體網絡轉化運用為閱讀的網絡。隨著我們識字越來越多,閱讀的時間越來越多,閱讀網絡就會變得越來越牢固。另外,由於這個區域也是人腦識別連接點的區域,由於不同文字都有連接點,因此這個區域能夠閱讀不同的文字。

閱讀對我們的大腦產生了重要的影響,不會閱讀的人就沒有閱讀網絡,那麼,沒有學會認字的人,這個網絡是怎麼樣的呢?


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Dehaene,2010

有研究者做了一項實驗,研究考察了6組人:巴西識字的人(綠色)、葡萄牙識字的人(藍色)、巴西識字的人(橙色),三組識字的人水平不一樣。接下來的兩組是“前文盲(沒上過學,不識字,後來通過自學或者夜校等學會了識字)”(青色、紅色);黑色是完全不會識字的人。用這三組被試可以考察識字與不識字、受過正規教育與沒受過教育等因素對大腦產生的影響。

研究者給這6種人看6種刺激材料(人臉、房屋、工具、字母、假字、棋盤格)。研究發現,識字的人運用大腦視覺字形區域來識別文字,而不認識字的人用其來識別面孔。閱讀教育將人腦識別面孔、物體的區域轉化用來識別文字了,而“文盲”的這個區域功能沒有變化。識字者面孔識別的區域會偏向人腦的右側。文字識別和麵孔識別之間會產生競爭的關係,因此,大量而長期的文字閱讀,會使得人腦的面孔識別能力略微下降。

陶沙:閱讀可以使得我們人腦對外部信息的加工趨於專門化。腦的專門化是由像閱讀這樣的學習經驗推動的。


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北京師範大學認知神經科學與學習國家重點實驗室教授、兒童青少年腦智研究中心主任陶沙

王湘蓉:面對日趨海量的信息,教育是不是可以促進人腦對信息的加工能力提升?

周加仙:我特別贊成陶老師的觀點。上述研究不僅表明閱讀使得視覺詞形區的激活更強,而且還增強了識字者口語和聽覺區域的激活程度。


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王湘蓉:我們今天討論的主題是“腦科學與語言學習”,我們國家有眾多人在學習英語,大家都知道不同地方開始英語教育的時間也不同,有的家長選擇學前就讓孩子學習“第二語言”,那麼學習“第二語言”越早越好嗎?學習語言有時間點的界定嗎?比如學習“第二語言”是否存在“關鍵期”“敏感期”等。


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“大城市教科院”聯盟祕書長、《教育家》雜誌主編王湘蓉

陶沙:這個領域研究備受大家關注。我這裡有一些研究證據來幫助理解“第二語言學習的敏感期”或“年齡效應”的問題。

人們認為語言學習可能存在“關鍵期”,特別是母語的學習。一般認為,在1-2歲以內,如果沒有良好的母語環境來發展母語的話,以後就很難彌補了。動物孩、被虐待兒童等這樣一些極端“剝奪”的案例證明了這樣的觀點。因此母語的獲得,最關鍵的是絕不能“剝奪”語言互動環境。對第二語言學習來說,通常在大多數情況下是基於母語的宏觀語言環境,目前沒有任何證據表明第二語言的學習存在像母語獲得中經驗剝奪導致無法逆轉後果的情況。但第二語言的學習存在年齡效應。


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上圖這項被最廣引用的研究證據表明,至少是在語法上,具有清清楚楚的“年齡效應”。右側的橫座標是開始學習英語的時間,縱座標是語法測試表現。這項研究顯示在7歲之前開始學第二語言語法可以達到Native的水平,之後就持續下降。這個研究意義重大,但是樣本量小,其對於分離起始的學習年齡、時長等的效應有困難,因此研究結果的確定性不夠。因為開始比較早進行第二語言學習的人群往往學習時間也更長,所以單純看起始年齡效應很難說清楚到底是起始年齡還是學習時長起作用。


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後續的研究為克服樣本小、結果不明確的侷限,開始利用大規模的人口學的數據。上圖是美國人口普查的數據,結果仍顯示“第二語言”的學習是存在“年齡效應”的,學得早會效果好一點,學得晚會稍微差一點。與此同時,特別值得關注的是,同樣是第二語言學習者,受教育的水平越高,年齡效應的強度越弱,反之則越強。可見,第二語言學習的年齡效應在不同受教育程度的人群中強弱效應不同。年齡效應受到學習者受教育水平的影響,其存在但也不是絕對的。

年齡越小,學習能力越強嗎?


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人們通常會猜測或者主觀地感覺,孩子年齡越小的語言學習的能力就越強。上圖研究結果表明在聽的學習上,12-15歲的孩子比8-10歲、6-7歲要學得快、學得好,比成人也學得好,反而是3-5歲的學得最不好。


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在“說”的學習上對比,3-5歲的仍效果最不好的。6-7歲、8-10歲、12-15歲都表現比較好,成人相對而言不夠好。在語法的學習上,情況相類似。


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在詞彙學習方面,成人的表現很好,與12-15歲的孩子差別不大。

我們從這些研究數據來看,年齡越小並不意味著學習能力就越強。那麼為什麼實驗數據與人們的主觀感覺存在這麼多的反差呢?這就涉及到日常的語言學習與實驗室的語言學習實際上在“刺激”的“量”與“質”上是不同的。人們觀察到孩子在自然的條件下比成人的學習成效更好,並不是孩子的學習能力更強,而是孩子在自然的狀態下,接觸到的語言和其投入在語言學習上的時間遠遠地高於成人。設想一下,把一個孩子放在一個英語國家,他在幼兒園、小學、初中、高中自己一個人如一滴水掉進了英語的汪洋大海,要生存就必須學習英語進行交流,因此他有最強的動機、投入巨大的精力與時間學習、掌握目標語言。接受到無數的“輸入”,他要學著使用它們幫助生存,也就得到了豐富的運用語言提升語言能力的機會。反觀成人,他們到了英語國家往往很難出現掉進英語汪洋大海的情況。因為成人會運用他的各方面能力繞過目標語言帶來的困擾,呆在母語的“舒適區”中。這樣,成人接觸的英語的“量”和“質”就少了。這是造成兒童和成人語言學習差異的重要原因。

所以,在學習第二語言的年齡效應問題上要有客觀的認識,因為其要受到很多因素的影響。在真實的第二語言學習中,情況非常複雜。我們要尊重二語學習存在年齡效應,但是年齡效應不能簡單地歸結為“越早學就一定越好”。語言學習的成效取決於學習者是不是像一滴水一樣匯入了目標語言的海洋之中。

學習第二語言有“年齡效應”,但並不是說某個時間段是必須的、不可或缺的。“第二語言”的學習可以利用母語幫助已經建構起來的良好系統,需要有大量經驗的提供。在這些基礎上,人腦有充分的可塑性實現學習。

周加仙:有研究者指出,孩子出生以後的6-8個月之內,一直沉浸在母語的環境中,每天所聽到的母語語音信息對孩子的大腦刺激,使得大腦對母語語音就會“定型”下來,學習母語就會更有效了,而學習“第二語言”的能力就會逐漸降低,這與“敏感期”或“關鍵期”是不是有關係呢?


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陶沙:上圖是一項2003年美國學者P.Kuhl的研究。研究中的孩子9個月了,這個時期的孩子對新的語言(非母語)的分辨能力已經下降了。研究者把英語單語的孩子請到實驗室,由一位漢語為母語的留學生,運用不同的方式給這些孩子提供漢語的語音輸入。研究發現面對面互動的輸入可以讓這些本來不能很好地分辨外來語音的嬰兒在較少的時間內(一共是12次,每次25分鐘)學會較好地區分。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


A圖中,對美國單語的孩子進行面對面的漢語語音的刺激,孩子對漢語語音的分辨能力會有一個很好的提升。

王湘蓉:通過兩位老師的講解,我們明白“第二語言”的學習和年齡有一定的關係,但也不能簡單地界定為“越早越好”。它與我們母語建構的體系有關係,與學習環境也有很大關聯性。請問二位老師,我們在學習“第二語言”時有什麼好的方法呢?

陶沙:討論學習第二語言的學習方法,當然我們首先要遵循語言學習的一般規律,語言學習有一個很重要的特徵是統計學習。語言有大量的規則需要掌握、學習,我們也可以通過這些規則進行學習,我們背誦無數遍的第三人稱單複數形式等。但是語言的學習不是一個純粹的規則學習過程,自動化極其重要。我們可以背,但背誦的知識要轉化為自動化的運用,這一點可能每個學習第二語言的人都感受到過巨大的挑戰。那我們是怎麼在這條路上慢慢地往前走的呢?這實際上是取決於我們的經驗。只有在大量語言輸入和運用的條件下,才有可能建立自動化的反應。語言學習本質上是一種統計學習過程。人腦具有自動加工的屬性,無時不刻從環境中獲取可以加工的素材、信息,自動地抽取規律、要素,進行加工整理,最後支撐人們語言的輸入、輸出。美國心理學家J. Saffron做了一項研究,給嬰兒聽了兩分鐘的音節,這些音節中暗藏了幾個新詞,看他們在兩分鐘裡能不能學會識別這些詞。聽了2分鐘之後,再給他們聽已經出現的詞和用這些詞中音節重組的新詞。結果顯示,嬰兒會更多地注意新詞,說明嬰兒在一點點的時間裡就抓取到了其中高概率出現的信息,這是語言學習很重要的一個特徵。我們成人的外語學習很多時候為什麼學不好就是因為我們沒有給腦提供足夠的素材,每天都是翻閱有限的東西,進行背誦,但輸入量是不夠的,腦也就沒法從這些有限素材中提取到足夠的要素。

人們學習“第二語言”會總結一些經驗,比如大量看美劇、大量閱讀,到英語國家做一些工作,幾乎所有事情都需要聽說讀寫英語等。這些背後的規律基本是一樣的,學習者得到了大量素材,腦進行了有效地自動加工、統計學習。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


在英語學習中, “量”大大需要提升

第一,人腦獲取的信息量不夠,就會影響語言的進一步的學習。學習語言過程過慢就會影響效率。少、慢造成差、費。因此大量輸入和運用,這與“減負”並不矛盾。減負的核心是實現高效的學習。

第二個方面是互動性。這個研究還是由P. Kuhl研究組完成。

如前所述,有面對面的“輸入”就容易取得好的學習成果。研究者還發現,單獨個體進行錄音、錄像的學習很難學好,但一旦有學習友伴就可以實現有效學習,而且友伴越多,效果越好。所以,語言學習另一個重要的角度就是社會互動,因為語言本身就是人際溝通的工具。

第三,高度重視特定母語背景的可能影響,有意識地突破母語經驗的限制。尤其是母語和二語兩種語言差別很大的時候,人們需要有意識地針對母語對二語的限制,提供特定的外顯經驗,才能幫助有效發展目標語言。例如,我們以漢語為母語的人群,學習英語閱讀面臨的首要問題就是字母語音的自動化整合,這是刷題“刷”不出來的。因此,針對母語的制約,需要特定經驗為腦提供“外顯”的、有強度的針對性的訓練,這樣來幫助腦在強化的、有目的經驗作用下,去按照目標語言的學習要求,不斷塑造新的活動模式。這些特定的需求需要通過科學研究識別出來,並通過設計性的教學進行突破。

在英語閱讀學習中,大量研究表明,語音技能的掌握是英語學習閱讀技能提高必須考慮的因素,語音需要“早教”,而不是“晚教”,“早教”可以幫助所有孩子洞察英語文字的祕密,在英語閱讀學習上就可以順利走過“解碼”的階段,從“learning to read”到“reading to learn”。

王湘蓉:課堂中的“面對面”學習效果與網絡環境“面對面”學習效果有差異嗎?

陶沙:無論是真實的“面對面”,還是網絡虛擬的“面對面”,甚至是以後機器人蔘與“面對面”,有沒有“互動”是本質的東西。即使在人對人的教學環境中,“面對面”也可能沒有互動。互動中需要有“給”、有“反饋”。這就是為什麼媽媽語在正常的情況下對孩子語言學習有利的原因。因為媽媽語體現了典型的、高強度的、高頻率的、有目的性的“給”與“反饋”循環關係、重複關係,體現了語言在非常清晰的場景中、指向下不斷縱深、拓廣,即使學習者注意力轉移也會被立刻吸引返回,因此實現了最“飽滿”的互動形式。


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王湘蓉:母語學習與 “第二語言”學習的腦區有不同嗎?

陶沙:1997年的一項研究引發人們很大的關注。Kim等研究發現,早學習的人加工“二語”與母語的腦區在一起,晚學習人群腦加工兩種語言的區域就分離了。但這項研究結果有很多爭議,現在多數的研究認為腦加工語言的區域大多數是相似的。人腦閱讀學習的網絡大量是共享的。以對中文為母語進行英語學習的人的研究發現,英語學習的水平越高,中文腦網絡調用的就越多。實際上,人腦不可能為了某一類特殊的事情去發展一套特殊的網絡或腦區,我們學習“第二語言”是需要藉助“母語”建構的網絡支撐。

閱讀是文字的解碼加語言的理解。在任何一個語言的系統中,人們到了六七歲時,對於母語的語言理解沒有大的問題了,如詞彙水平上、話外音的理解上都相當成熟,後期在結構複雜語言的理解、加工、產出上還會不斷提高,但六七歲兒童對母語口語的理解和產出已經到了相當高的水平了。

進入閱讀教學階段,第一步要突破的就是文字解碼。所謂的文字解碼就是把已有的文字與口語對應起來。之後,人們就可以藉助已建立起來的語言理解能力去實現閱讀的理解。所以,閱讀說到底本質上就是在語言理解的基礎上,把書面文字轉化為語言的信息,再進一步去加工。

王湘蓉:“第二語言”的學習可以促進腦的發展嗎?

陶沙:如果說母語的學習是必需品,那第二語言學習可以是腦發展、認知發展的營養劑。猶如身體發育需要攝入維生素、補鈣一樣,新的語言學習對腦結構的發育是有促進作用的。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


上圖研究表明,如果第二語言的水平越高,左側灰質密度就越大,代表著新的語言學習推進了腦結構的發育。後續的研究表明,即使語言水平不高,只要頻繁的使用第二語言,也能促進腦的發育。

除了有促進腦結構發育的作用之外,第二語言的學習還能促進腦對外部信息精準控制和處理。美國N. Kraus的研究表明,學習第二語言可以促進腦在複雜環境下更靈敏地識別聲音。加拿大Bialystok的研究表明,雙語經驗延緩認知控制能力老化。有關神經病學的研究表明,會兩種及兩種以上語言的個體的老年痴呆發生的時間比只會一種語言的發生時間平均推遲4.5年。

周加仙:我們現在做一個小實驗:大家要又快又準地閱讀每個字印刷的顏色,同時記錄每組所用時間。


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開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


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我們發現,閱讀第一組是最快的,閱讀第二組是最慢的。讀第二組的時候感覺特別困難,因為我們總想讀出“字”。一個不認識字的人就不會存在這樣的問題。由此可見,閱讀學習對人腦的影響是很大的。

王湘蓉:我們今天對“腦科學與語言學習”討論問題比較多,非常感謝可以邀請到二位老師來到直播間和大家分享關於語言學習的話題,陶老師、周老師談到如何更好地學習語言,以及語言學習對大腦的影響等。腦是終身可塑的,學習“第二語言”會有“年齡效應”,但什麼時候學習都不會遲。同時,學習“第二語言”要遵循語言發展的規律,具備一定的語言環境,要進行足夠“量”的交互等。謝謝二位老師。


開學第一課:“腦科學”如何助力孩子學好外語?


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