毕业论文:发展认知神经科学视野中的学前双语教学.doc
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文史类
浙江师范大学
本科生毕业论文(设计)
(2002届)
题目发展认知神经科学视野中的学前双语教学
Pre-schoolBilingualEducationfromtheProspectiveof
DevelopmentalCognitiveNeuroscience
专业
学院
杭州幼儿师范学院 学前教育
学号
班级
0201班 02950122
作者姓名
指导老师
施莹
卢英俊
完稿时间
2006.5
成绩
目录
摘要…………………………………………………………………………………………………1
英文摘要……………………………………………………………………………………………1
前言…………………………………………………………………………………………………2
一、儿童语言习得的认知神经机制………………………………………………………………2
(一)儿童语言习得的相关理论………………………………………………………………2
1、后天环境论……………………………………………………………………………2
2、先天决定论……………………………………………………………………………3
3、先天与后天相互作用论………………………………………………………………3
4、有关语言组织的认知神经科学观点…………………………………………………4
(二)儿童语言习得的认知神经科学机制……………………………………………………5
1、言语产生的脑区定位…………………………………………………………………5
2、言语的可塑性…………………………………………………………………………6
3、言语的偏侧化…………………………………………………………………………6
二、第二语言习得的认知神经机制……………………………………………………………7
(一)双语语义表正的脑功能成像……………………………………………………………7
(二)时间因素对第二语言习得的影响………………………………………………………8
(三)第二语言习得的事件相关电位研究……………………………………………………9
三、发展认知神经科学研究对双语教学的启示………………………………………………12
(一)学前儿童学习第二语言的意义…………………………………………………………12
(二)个别教师谈目前幼儿园的双语教学……………………………………………………13
(三)发展认知神经科学视野中的学前双语教学…………………………………………14
1、学习第二语言的最佳时期……………………………………………………………14
2、第二语言的教学内容……………………………………………………………………16
3、第二语言的教学方式…………………………………………………………………17
4、第二语言教学的合适环境……………………………………………………………17
结束语…………………………………………………………………………………………19
参考文献………………………………………………………………………………………20
发展认知神经科学视野中的学前双语教学
杭州幼儿师范学院:
0201班施莹
指导老师:
卢英俊
摘要:
本文从发展认知神经科学的角度出发,通过利用最新的脑成像技术,如事件相关电位(ERPs,event-relatedbrainpotentials)、脑磁图(MEG)、功能磁共振成像(fMRI,functionalmagneticresonanceimaging)等先进手段所得到的研究成果,来分析学前儿童发展的特点及学习第二语言和脑的关系,从而在发展认知神经科学的视野中获得对学前双语教学的启示。
关键词:
发展认知神经科学学前双语教学
Pre-schoolBilingualEducationFromtheProspectiveofDevelopmentalCognitive
Neuroscience
ShiYingDirector:
LuYingjun
(Pre-schoolEducation,HangzhouNormalCollegeforPre-schoolEducation,
ZhejiangNormalUniversity)
Abstract:
Thetopicofthispapertakestheprospectiveofdevelopmentalcognitiveneuroscience,whichhasemployedthepowerfuladvancedneuroimagingtechniques,suchasERPs(event-relatedbrainpotentials),fMRI(functionalmagneticresonanceimaging)andMEG,tostudytherelationshipbetweenbrainandlanguage.Basedontheanalysisofsomestudiesofthecharacteristicsofyoungchildren’sbraindevelopmentanditsrelationtosecondlanguagelearning,thepaperreachescertainusefulconclusionstopre-schoolbilingualeducation.
KeyWords:
pre-schoolbilingualeducation;developmentalcognitiveneuroscience
前言
随着全球化趋势的愈演愈烈,经济、政治、文化等各方面的国际交融,社会环境要求更多的人走出国门,走向世界。
无论是为了交流的方便,还是为了了解、尊重彼此的文化,掌握第二语言已成为国际型人才必备的素质之一。
目前,国内学习第二语言的人群越来越低龄化。
国内的幼儿园纷纷打出“双语教学”的招牌,以吸引幼儿及幼儿家长,保证生源。
但当前的所谓“双语教学”存在许多缺陷与问题,实施过程是不成熟的,实施效果难以令人不满意。
其中主要原因是教学时间的安排不合理;师资力量的缺乏;双语教学的内容、教学形式都还没有形成一套有效的体系等等。
对于上述的种种现象和问题,学术界出现很多褒贬不一的声音。
有反对进行学前双语教学的,他们认为学前期的儿童生理、心理都没有较好的发展完善,这时的儿童应该享受自由、自然成长。
而且就目前的状况而言,双语教学缺少语言学习的环境。
因此,与其让他们身在教室,心在飞翔,不如让他们与大自然接触,天性使然地享受童年美好的时光。
支持者的各种研究不仅从人文角度,而且从心理角度论证了学前期间进行双语教学的必要性。
当然,作者也十分赞同这一观点,即认为学前期间的儿童应当进行第二语言的学习。
这一期间学习第二语言符合儿童脑发展的特点,而且是最有效习得第二语言的时期。
本文将通过收集利用最新的脑成像技术,如正电子发射断层扫描(PET,positronemissiontomography)、事件相关电位(ERPs,event-relatedbrainpotentials)、脑磁图(MEG)、功能磁共振成像(fMRI,functionalmagneticresonanceimaging)等先进手段所得到的研究成果,来分析学前儿童学习第二语言和脑的关系,论证儿童早期第二语言习得的可行性,并针对目前学前双语教学的现状,提出相应的点滴建议,以期望用更适合儿童脑发展的方式进行双语教学,使儿童能更有效地学习第二语言。
一、语言习得的认知神经机制
(一)儿童语言习得的相关理论
有关儿童语言是如何习得的这一问题,有许多学派提出过自己的理论观点。
1.后天环境论
这种理论是以巴甫洛夫的条件反射和两种信号系统的学说、华生的行为主义学说为理论基础,认为儿童语言能力的获得完全是靠后天形成的。
即他们否认儿童语言发展中的先天或遗传因素的作用,正如英国哲学家约翰•洛克(JohnLocke)所说,人类的任何知识(包括语言)都不可能超越于经验之外。
他们将儿童的语言获得看成是简单的刺激(S)—反应(R)过程。
儿童是通过模仿成人的语言行为,并经过不断地强化练习而习得语言。
很明显,行为主义把语言习得这一过程简单地看作是多次重复和强化的外显的模仿行为,是对刺激所作出反应的行为。
它忽略了言语行为不仅受到后天语言交互环境的影响,而且也受说话人自身心理因素的影响。
2.先天决定论
这是一种与后天环境论截然相反的理论。
它忽视后天环境的制约作用,而强调先天语言能力,以及遗传因素对语言发展的决定性作用。
乔姆斯基(N.Chomsky)为代表的“LAD理论”和以勒内伯格(E.H.Lenneberg)为代表的“关键期理论”是两种比较有影响的理论。
⑴LAD理论
乔姆斯基认为儿童有一种受遗传因素决定的“先天语言获得机制”(LanguageAcquisitionDevice,简称LDN)。
他的理论基础及侧重点始终是放在先天机制上,似乎儿童只要通过先天的语言获得机制,利用环境中接触到的部分语言现象和语言材料,就能像语言学家那样从输入的语言素材中发现规律,从而获得语言。
儿童是主动生成与发展语言的主人,并非是后天模仿成人而习得。
⑵关键期理论
勒内伯格的重要著作《语言的生物学基础》(TheBiologicalFoundationofLanguage)中提到语言发展是受发音器官和大脑等神经机制制约的自然成熟的过程,即伴随年龄的增长,儿童的发音器官和大脑的神经技能逐渐成长发育。
因此,语言的获得有其特定的时期,一般是在2—12岁之间。
3.先天与后天相互作用论
加拿大心理学家唐纳德•赫布(DonaldHebb)认为婴儿在出生时就对人类言语的声音模式具有特殊敏感性,脑中具有接收、理解和生成言语的特殊结构,而这种结构要有适当的环境和经验的作用。
这就是说人类的言语功能是大脑中先天的语言区结构和环境相互作用的结果。
其中的“语觉论”以脑神经生理为基础,认为儿童获得语言的过程是通过感受与辨识句子中的各种语义关系来达到对整个句子真实含义理解的一种高级感知能力,其功能是“感受与辨识语义关系”即感受与辨识一句话的实际含义。
儿童在语言获得过程中,随着交流经验的积累,各种语义关系结构模式将愈来愈丰富,直到这些模式达到一定程度时,儿童已经基本获得或掌握了这种语言。
由此可见,该理论既承认儿童具有先天的语言获得机制,又强调环境的以及个体的作用。
4.有关语言组织的认知神经科学观点
在发现Wernicke失语症后,Wernicke提出了一个脑的语言加工模型。
后来,波士顿大学的NormanGeschwind又对该模型进行了拓展,因此这一模型就被称为Wernicke-Geschwind模型。
构成这一系统的关键部分是Broca区、Wernicke区、弓状纤维束(连接这两个皮层区的轴突束)和角回。
现在有两种任务执行情况有助于我们更好的理解Wernicke-Geschwind模型。
第一种是复述一个口语单词所作的解释。
单词的读音传入耳朵后,先由听觉系统对其进行加工,然后神经信号到达听觉皮层(Auditorycortex),最后经由Wernicke区到达Broca区,直至初级运动皮层(Motorcortex)(图表1)。
第二种对朗读一个书写体单词所作的解释。
这时输入信息先由视觉系统的纹状皮层和高级视觉皮层区处理。
然后,视觉信号被传递到颞、顶、枕交界处的角回。
之后信号在角回发生了某种转换,从而能够激活Wernicke区的神经。
此后的通路与执行第一种任务时一样。
即从初级视觉皮层(Primaryvisualcortex)→角回(Angulargyrus)→Wernicke区→Broca区→初级运动皮层(Motorcortex)(图表2)。
7
图表1根据Wernicke-Geschwind模型复述一个口语单词所作的解释。
图表2根据Wernicke-Geschwind模型复述一个口语单词所作的解释
最近研究发现Wernicke-Geschwind模型过于简单化,例如,在皮层进行语言加工时,该模型所描述的脑区之间明确的功能界限在某些病例中并不存在。
有些未提及的皮层下结构也可对失语症产生影响。
针对模型的这些缺陷,一些更为复杂的模型已经被提了出来,但仍然保留了Wernicke-Geschwind模型的一些特征。
尽管Wernicke-Geschwind模型存在这些问题,但由于简单而且基本合理,所以在临床上仍然有用。
图3给出了一个更为复杂的语言加工模型。
图表3一个语言加工模型。
图中标出了书面和口语单词复述任务的各个处理阶段。
每个阶段下面标明了由PET成像所观察到的与上述任务特异性相关的皮层区域。
(二)儿童语言习得的认知神经科学机制
1、言语产生的脑区定位
在言语研究的神经生物学上,一直有人认为在脑的左半球里分布有三个大脑区域:
在前额叶的布洛卡区,具有计划和执行言语的功能;韦尼卡区,具有分析和识别言语的功能;角回,具有在阅读时将拼写转码为语音的功能(Dejerine,1982)。
传统的理论中,将言语相关的功能区分为:
(1)言语表达中枢——位于大脑皮层左半球的额下回(即第三额回)后部。
通常称为“布洛卡区”,具有计划和执行言语的功能。
(2)言语感受中枢——包括大脑皮层左半球颞上回、颞叶后部以及顶叶在内的广阔区域。
其主要功能是言语理解。
(3)言语阅读中枢——位于大脑皮层左半球韦尼卡区后部,即角回。
具有在阅读时将拼写转码为语音的功能。
(4)言语书写中枢——位于大脑皮层左半球的额中回后部。
其功能即是书面表达功能。
最近,通过应用先进的非侵入神经成像技术,更加证实了左脑半球内经典的语言相关区域的意义。
然而,他们认为传统的语言相关脑区的划分和定义存在误差,并提出了不同于正统观点的理论。
首先,这些成像研究表明,语言中心并不是很精确地划分开的均质区域,而是由小块的、不连接的、特异化聚焦的特殊语言单元所组成。
其次,语言相关激活不仅在经典的语言相关的脑区被观察到,而且在这些中心区外围,如左外侧裂周区皮层,包括在整个颞上回和颞叶、舌回和纺锤状回、前额叶中区(背外侧前额叶皮层)和脑岛也被观察到。
第三,言语相关区域的功能性作用,可以用语言学相关系统的术语来更准确地描述,比如用“语音、语法、语义”等就比用“说,复述,阅读和听”等行为性术语更准确。
2、言语的可塑性
如上所述,两项脑损伤影响的研究以及采用神经成像技术所进行的研究一直表明多数成人的左脑半球在言语和语言方面具有重大的作用。
言语产生的控制普遍单侧化,并且成为了人类脑半球专业化的标志性特征。
因此,最近的两项有关胼胝体切开术几年以后,成人右脑半球具有言语产生能力的新发现引起了广泛关注。
语言理解的研究领域里,研究者早已对患有失语症成人的功能恢复有所关注,但对它的神经基础却知之甚少。
目前一项ERP的研究记录了语言偏侧化的左右脑转换使由中风而引发失语症的成人康复起来。
康复的情形依据失语症的不同病症/损伤位置而不同,从而提出了有关功能恢复机制的独特假设。
例如,典型的韦尼卡型失语症表现为长期向右半球功能转移,而布洛卡型患者则表现为功能暂时右移,之后再回归到左脑偏侧化。
这些结果表明至少在语言的某些方面存在大量的长期神经可塑性。
正常成人的ERP研究记录到特殊语言训练之后,语言相关的脑皮层活动发生变化。
这一发现与上面的假设观点相一致。
3、言语的偏侧化
语言在神经生物学领域一直存在一个悬而未决的话题:
即左半球语言区特异化功能的起因。
它是一个特定处理语言信息的特异化区域呢?
还是它更多地与一般的处理方面有关,例如在言语知觉和言语产生中很重要的感觉/运动信息处理。
一个调查该问题的有效方法是在神经生物学方面,将以听/说口语形式的呈现与以看/作手语形式的呈现相比较。
无论是口语还是手语都是高度结构化系统,在许多语言分析层面存在局限,而且他们具有相似的发展时间阶段和关键期。
然而,手语的表面形式与那些口语有明显的差异:
手语依赖于视空间定位与动作,而口语则依靠听空间定位对信息快速变化的感知。
尽管二者有所不同,脑损伤在对手语影响的研究中发现了左半球的核心作用,这说明它在语言中的作用来自语言的高级特性。
另外,手语失语症的研究为右脑在手语理解方面的作用提供了证据。
目前在神经学方面,有关PET,fMRI及ERP对未损伤个体的手语处理研究报道,无论手语还是口语/书面语,它们在左半球内的许多激活模式都很相似。
然而与口语模式相比较,对聋人和听力较弱的手语者所进行的fMRI及ERP研究均发现,在手语理解时,右脑区域被大范围的激活。
语言体系中,右脑出现的这类情况也许仅仅发生在有限的发展关键期,因为相似的脑区激活并没有在较晚学习美国手语的人群中发现(ANewmanetal.,SocNeurosciAbstr1997,23:
1059)。
这些结果强调了左脑在处理高层次的语言方面有强烈的偏侧化,它们表明在处理形式和语态有明显差异的母语时,传统的左脑语言区被激活。
早期手语学习者中右脑的激活表明语言的特异性加工要求对决定大脑语言系统的最终结构具有附加的作用。
在这些实验研究基础之上,未来研究的主要目标是详细说明不同年龄语言转换经历的发生的影响。
这也是所有神经可塑性研究的趋势。
二、第二语言习得的认知神经机制
(一)双语语义表征的脑功能成像
在双语语义表征的脑功能成像研究中,有关不同语言的语义在双语者头脑中存储的系统存在不同的意见。
(1)不同语言的语义在双语者头脑中是共同存储在一个语义系统里。
Pu等(2001)以汉—英双语者为被试,做事件相关脑功能成像(ER-fMRI)研究,实施动词产生的实验任务。
研究发现以汉语为母语者的双语加工具有类似的神经机制。
另外Hernandez(2001)以西班牙语-英语熟练双语者为被试,用一种语言或交替用两种语言做图片命名实验。
通过fMRI研究发现,西班牙语-熟练英语双语者的语义加工均具有类似的神经机制,没有明显的差异。
(2)不同语言的语义在双语者头脑中分别存储于不同的语义系统。
多数的脑损伤方面的脑成像研究倾向于这一论断。
Ku(1996)等人对一名16岁的右利手汉—英双语患者,罹患单纯性疱疹性脑炎,病灶侵犯左脑颞叶并继发失语症,他在入院1周恢复汉语书写,2个月后英语的读写功能才康复。
Agliotietal.认为一个病患左侧基底神经节损伤会导致他长期的母语失语症,同时却能应用另一种较晚学习的语言。
当然,也有来自健康被试的实验研究。
Perani等(1996)使用PET对双语者进行测试,发现双语者和单语者在倾听第二语言讲故事时,双语者的左半球一些区域明显被激活,而单语者则没有。
Dehaeneetal.报道说fMRI测到较晚学习的语言处理期间扣带前回会被激活,而处理母语时则不会被激活。
(3)也有迥然不同的研究结论认为,脑区激活的变化与第二语言习得的年龄无关,而与语言的熟练程度有关。
Chee等(1999)以早期英汉双语者和晚期汉英双语者为被试,要求他们完形两种语言的字或词,应用BOLD(bloodoxygenlevel-dependent)所做的实验中发现,完成补词任务中流利汉英双语者激活共同的皮层脑区的假设,与获得第二语言的年龄无关。
另外他在2001年有关语义判断的实验中说明同样实验任务使用不同的语言,激活的脑区的变化主要与语言的熟练程度相关。
有学者经过调查发现,关键期学习第二语言的儿童对该语言的熟练程度与以该语言为母语的儿童的语言能力没有明显差异。
儿童在关键期内学习第二语言,所利用的是专门的语言处理系统因此,这样比在晚期学习更有效。
因此,笔者认为年龄大小与语言的熟练程度密切相关。
(二)时间因素对第二语言习得的影响
学者们通过对正常成人的脑成像研究发现:
较晚学习第二语言的人(即7岁以后),其第二语言与母语对应的神经系统只有部分重叠,或完全没有重叠。
而早期双语者的研究,报道了母语与第二语言的激活区域的重叠。
这表明较晚习得第二语言的双语者在学习新的语言时需要重新建立一个言语处理系统,因此与母语的处理系统是不同的。
过去几十年里,脑损伤对双语者的影响的研究中也已经发现:
而这类情况往往出现在较晚习得第二语言的双语者中。
这不仅说明他们的母语和第二语言的言语处理系统不同,而且他们的神经系统更少地倾向于偏侧化,即他们进行第二语言处理的系统很可能是非专门的言语处理系统。
因此,研究者们发现年纪小的儿童比成人更容易获得第二语言。
这一结论引起了相关假设:
第二语言的表象会因为语言获得的年龄不同而有差异。
而且一些结果显示不同年龄语言习得的效果也许具有很大的特异性。
Agliotietal.认为一个病患左侧基底神经节损伤会导致他长期的母语失语症,同时却能应用另一种较晚学习的语言。
Dehaeneetal.报道说fMRI测到较晚学习的语言处理期间扣带前回会被激活,而处理母语时则不会被激活。
这些研究结果与假设的基底神经节在无意识、内隐处理中的作用和扣带前回在有意的、受控的任务中的作用相一致。
另外,在发音方面,第二语言习得的年龄表现出对左半球前额区的组织比后部区域的影响更大,对语法加工及其相关脑系统的影响也大于对语义加工的影响。
有关不同语言处理和个体语言获得年龄的差异需要进一步研究。
此外,语言的熟练程度及第一语言和第二语言之间的相似程度等研究都将使不同语言神经表象中多种重要因素更加明朗。
(三)第二语言习得的事件相关电位研究
Cheouretal.等人(2003)选取3—6岁以芬兰语为母语的单语种儿童作为被试,为期6个月。
其中实验组的儿童参加法语学校或者在50%—90%日常时间里使用法语的日护中心,而控制组则不接触第二语言——法语。
在实验过程中,将观察记录得到的两组事件相关电位进行比较,从而发现由于学习法语而引起在听觉方面的变化。
实验发现,控制组的事件相关电位在测试阶段则没有明显变化。
而实验组,即学习第二语言——法语的儿童在习得一种外语音素的过程中,伴随有MMN,P3a以及LDN波幅的增加。
MMN被认为是目前监测已建立的稳定的听觉环境中忽然出现一个偏差刺激声音时而产生反应的自动的、前意识的脑功能(NäätänenandWinkler,1999)。
当偏差刺激的声音知觉显著时,MMN之后会出现P3a成分,它是事件相关电位(ERPs)中的一个正偏波。
P3a比P3b的头皮分布更靠前(Knight,1996),而且被认为是反应朝向新异刺激(Alhoetal.,1997;Esceraetal.,2000)或偏差刺激(Picton,1992)的非随意的、瞬态的注意力汇集。
LDN——晚差异负波也是儿童对偏差刺激的反应,它是MMN的第二个负波,会在刺激变化开始后大约400—600毫秒达到峰值(Ceponienéetal.,1998),有时也称为“晚失匹配负波”(lateMMN)(Korpilaht
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