適於腦的教學 ----豐富的環境與腦學習

圖片來源: http://www.newwis.com.tw

以下資料來源: http://residence.educities.edu.tw/wei3128/weicognition/brainenvirement.htm

Teaching with the Brain in Mind
適於腦的教學 ----豐富的環境與腦學習
Eric Jensen 原著

整理 ：魏金財

✽✽人類嬰兒在剛出生時比任何其他哺乳動物的嬰兒都軟弱無助。這一事實意味著人類嬰兒一方面不能很好地照顧自己，另一方面也意味著嬰兒發育中的腦能夠適應 其所處的環境。這一腦的「神經適應「的結果既可能來自僅有零星刺激的貧瘠荒漠，也可能源自有著大量感官刺激的富饒風景。

✽✽ 「過去我們常常認為，腦是非常穩定，甚至不可改變的……但是積極的環境的確會使發育中的腦產生物理上的變化」，Frederick Goodwin，前美國心理健康協會會長如是說 (出自Kotulak, 1996, p.46)。本章的重點在於論證環境的重要性。我們有足夠的理由認為環境應當非常豐富，但是，事實上，一個「豐富的」環境所特有的要素又是什麼呢？



環境的影響作用
✽✽ 在過去的一個世紀裡，那些認為性格和智力在絕大程度上取決於遺傳(天性)的人們，數十年來不停地在國內論壇上力爭自己的地位，他們引用了有關「拼音基 因」、「音樂基因」，甚至是「數學基因」的研究來證實自己的觀點。但是同時，那些堅持環境(教養)的決定作用的人們也在極力宣揚自己的觀點，並吸引了大眾 的注意。

✽✽今天，大家一致認為，遺傳會對我們的大腦神經產生30%~60%的影響作用，而另外的40%~70%的影響作用則是由環境造成的。為什麼會出現這樣的 差異呢？這取決於你所關注的具體的特質或者行為。男性類型的禿頂基因是在X染色體上，而X染色體來自於母親。如果這一染色體在你的父母和你祖父母身上都是 顯性，那麼你得到這一遺傳並顯現出來的可能性就接近100%。如果你是一位女性，而你的母親是一個很強悍的領導，那麼你成為一個強悍的領導的可能性就將近 30%。這個較低的數字反映了環境、機遇和習得技能等複雜環境變量的綜合影響。

✽✽做為教育者，我們可以在最大程度上影響學生「教養」的一方面。然而，本章關注的重點在於，什麼能夠豐富我們的大腦，所以我們同樣也關注學習環境的整體品質。正因為如此，當判斷大腦如何對某種影響做出反應時，我們必須遵循一個核心的準則：首先將危險因素從學習環境中剔除。不管你多麼熱心地要給環境增加積極的刺激，首要的工作都應該是去除消極的刺激。所謂的消極刺激包括尷尬、指指戳戳、不現實的時間期限、強迫學生在放學之後還留在學校、羞辱、諷刺挖苦、不提供幫助資源或者只有單純的恐嚇。沒有任何證據表明，威脅是實現長遠學習目標的有效途徑。 一旦威脅遠去，我們就可以開始著手豐富環境的工作了。

✽✽我們可塑的腦 1967年，大腦研究的先驅，加州大學伯克利分枝的神經解剖學家Marian Diamond發現腦具有令人震驚的可塑性 (Diamond,1967)。她的研究，以及隨後由幾十個同事所做的研究一起改變了我們先前對腦的看法，腦完全可以與環境刺激形成新的連接。戴耳蒙德 說：「當我們豐富了我們的環境時，我們的腦皮層也就加厚了，腦的樹突增多了，成熟的神經棘(spins)增多了，細胞體也增大了(Healy, 1990, p.47)。這意味著腦細胞相互間可以更好地交流，也會存在更多的支持性細胞。在腦接收刺激後的48個小時之內，上述變化就都會發生。後來的研究支持了這 樣的結論，並認為這些變化都是可預見並具有極其顯著效果的。

✽✽ 這就是形成有意義的連接的過程，這也是某些研究者報告的學習能力提高的原因，即神經刺激增強。聰明人的神經網絡或許確實比一般人要多，並且神經網絡之間的 纏繞也可能更加錯綜複雜些。這些變化恰好會發生在那些有著豐富閱歷的人身上，尤其是發生在學習和記憶方面 (Black et al., 1990)。這一觀點表明，環境可以影響大腦的神經，就像它也會同等程度地影響一個人的真實經歷一樣。我們可以很容易觀察到樹突的變化，但是直至最近才得到有關突觸的可塑性的證據。我們現在知道，腦如何改變自身的結構，這取決於使用腦的方式和次數(Healy 1990； Green, Greenough & Schlumpf, 1983)。突觸的成熟度取決於它被賦予的活動類型。對於新動作的學習而言，新的突觸生長在小腦皮層裡面。練習(重複動作學習)一開始，腦就會在分子層生 成密度更高的血管 (Black et al., 1990)。有的研究者發現，中腦的與注意力加工有關的一塊腦區----上丘腦----在豐富的環境中會擴大5%~6%(Fuchs, Montemayor, & Greenough, 1990),使用MRI(功能磁共振成像)技術，賓西法尼亞大學的研究者們發現，有的腦區只對字母反應，卻不對單詞或者符號反應(Lasley 1997)。這一研究結果表明，新的經驗(比如閱讀)可以被連接進具可塑性的大腦中。換言之，當你改變環境類型的時候，腦的發展方式也會改變。

✽✽然而所有的這些變化也可能是一個騙局。一位早期惑覺被剝奪學生的例子就是一個證據。伊利諾伊大學神經系統科學家William Greenough(1997)說，「如果曾經有非常糟糕的經歷，那麼失常的突觸就會刪節，神經系統功能也會不正常」，就像脆性X染色體智力遲鈍患者一 樣，保留過多的突觸是有害無益的。學校裡掀起了前所未有的力圖創造有效的、豐富的環境的熱潮。出現這一現象有足夠的原因。其中最強有力的論據來自美國心理 健康協會的前任會長Fredereck Goodwin他說：「現在越來越多的人認識到，環境可以影響你……，你無法把一個智商只有70的人變成一個智商為150的人，但是你可以通過不同的基於環境的手段改變他們的IQ，上下可能會相差20分左右。」(Kotulak,1996)。一共是40分的差距！那麼學校能夠在多大程度上影響腦呢？神經系統科學家Boh Jacobs證實，環境對動物腦中的影響的研究結果可以直接照搬到人腦上。通過對研究生「屍檢」的研究，他發現這些研究生的腦中的連接比中途退學的中學生的連接要多40%。這些研究生曾經參加過具有挑戰性的活動，其整體腦成熟度比未參加活動的控制組要高25%。然而這不單純依賴於教育。頻繁的新的學習經驗挑戰對於腦的成熟起著至關重要的作用。那些在整個研究生階段暢通無阻的研究生的腦中的連接要此那些在整個研究生階段經常自我挑戰的人的腦中的連接要少 (Jacobs, Schall, & Scheibe, 1993)。具有挑戰性的感官刺激猶如腦的營養物。圖4對此了枯竭的神經元與富足的神經元之間的區別。

✽✽韋恩州立大學的神經生物學家Harold Chugani指出，學齡期的腦隨著能量的消耗而「發光放熱」，它們燃燒葡萄糖的速度是成人水準的225%。在學齡的早期階段腦的學習速度最快，並且也最容易。當完完全全適應了周圍的環境之後，它就以非常驚人的速度爆炸式地成長起來。在這個階段，刺激，重複和新奇對於奠定以後學習的基礎都極其重要。外在的世界是腦成熟的真實養料。腦吸收了氣味、聲音、景象、味道和觸感，並且將這些整合到無數的神經連接中。當腦開始理解世界時，它就開墾了一塊神經的農場。

圖4 豐富的刺激如何改變腦細胞的結構   為誰豐富環境 ✽✽ 在過去多年裡，人們存在一種誤解，認為只有那些「天才」學生才能從豐富環境的方案中獲益最多。事實勝於雄辯。人類的腦在剛出生時就有上萬億的神經連接。隨著早期感覺的發展，一些新的突觸會出現，但是一些多餘的突觸也就刪節了。研究「豐富環境」的先驅，Greenough說，經驗決定哪些突觸刪節，或者更重要的是經驗決定了哪些突觸會保留。這也就形成了「接線圖」，而這些接線圖是今後發展的基礎(Begley 1996, p.56)。腦的神經連接有一個 「基線」，豐富的環境會使連接增多。從學校畢業的學生可以仍然只擁有一個「基線」的腦，也可以擁有一個「豐富」的腦。難道我們真的可以剝奪那些「沒有天賦的」學生將自己的腦發展成一個豐富的腦的權利嗎？ ✽✽拉格斯大學的神經系統科學家Paula Tallal認為，這種關鍵的學習機會是每個人郡應該擁有的。「不要等待，你不可能再得到這樣一個機會了。」她說(Kotulak, 1996, p.33)。比如說，在10歲之前學習一種樂器或者一門外語會比其他任何時間學習都容易得多。但是只有那種名校的學生和那些天才學生才會獲得那樣的機會。 這樣我們就能很好地理解，為什麼父母們都希望自己的孩子被認為是天才了，因為如果失去了那個機會，他們的孩子就有可能注定成為一片 「神經的荒漠」。 什麼構成了豐富的環境 ✽✽研究者們在動物和人類身上做了無數的實驗去研究究竟什麼條件可能或者確實會造就一個較好的腦。William Greenough對豐富環境的作用進行了20多年的研究，他說，對於一個較好的腦的成長，有兩件事情具有尤為重要的作用。對於任何一個旨在豐富學習者腦的方案而言，首要的事情就是保證學習是具備挑戰性的，對學生而言具有新的信息或經驗。通常新異性就可以解決這個問題，但是它必須同時是具有挑戰性的。其次，學生還必須能夠從互動的反饋中習得經驗。 ✽✽挑戰性很重要，但是挑戰性過大或者過小，學生就有可能放棄或者感到厭倦。這種挑戰可以通過呈現新的事物、增加難度，或者減少資源等來實現。這包括改變 時間、事物、機會、期望或者學習過程中的支持。新異性也很重要。每兩個或者四個星期改變教室牆壁的裝飾就很有作用，但是最好的做法是讓學生自己去完成這項任務。經常改變教學策略：使用電腦、小組討論、實地考察、報告、合作團隊、遊戲、學生講課、記日記或者多年齡方案。 ✽✽第二，盡可能對學習者進行反饋。因為反饋減少不定性，在增強處理能力的同時降低了腎上腺—腦下垂體的緊張反應。即使在缺乏的控制下，反饋也是有價值的 (Hennessy, King, McClure, & Levine, 1977)。腦本身就是很精細的，能夠操縱反饋，包括內部反饋和外部反饋(Harth, 1995)。確定在腦的一個水準上接受到了什麼，取決於在這一水準研發生的其他情況。換言之，我們的整個大腦是自我參考的，它根據剛才完成的動作做決定。 如果沒有我們偉大的反饋系統，我們就不可能學到任何知識。比如，一個學生在課堂上寫了一篇文章之後，同伴的修改過程就是一個非常好的反饋過程。 ✽✽學習夥伴是學習環境中最好的資源，這一點非常容易理解。但是在一些傳統的環境中至今還沒有意識到要利用這個資源。最理想的學習小組是由不同年齡、不同地位的學習者構成的群體(Caine & Caine, 1994)。雖然很少有「有力的生物學研究」來探索合作小組的價值，但合作小組的確實現了兩個非常重要的功能：當我們感受到自身價值或者感受到自己被關注時，我們的腦會分泌快樂的神經傳遞物：內啡?和多巴胺。這些傳遞物會使我們更加樂於工作。另外一項功能是小組提供了一個極好的社交和學習反饋的途徑，當學生與其他同學聊天時，他們可以得到別人對自己思想與行為的明確反饋。 ✽✽下面的幾個因素可以提高反饋的有效性。首先，反饋必須是具體的，而不是籠統的。一個電動遊戲和一台電腦都可以提供具體的反饋，而同伴對敘述所作的修改 也是一種具體的反饋；同伴之間的互動也可以提供反饋，因為它能夠提供大量的線索，此如非言語行為；樹立一個班級榜樣，或者玩一個學習遊戲也可以提供互動的反饋。第二，即時的反饋對學習者的作用通常是最大的。有時候，一個緊張的，或者受恐嚇的學生會傾向於選擇延遲反饋。Greenough認為，理想的反饋應該是有選擇餘地的。它可以隨意產生和修改。如果反饋很難理解，或者即使有了反饋，表現也不會有任何改變，那麼腦就不能快速習得知識。即時的和自我產生的反饋可以通過多種方式實現：給表現設定一個合格的標準；與個人設定的目標進行比較；利用電腦，或學生與父母或其他年級的老師協商時都可得到反饋。 ✽✽什麼應該是構成豐富的環境的內容呢？值得慶幸的是，這種資源是無窮的。這裡我們只介紹其中的5種：閱讀和語言、動作刺激、思維和問題解決、藝術和周圍環境。 通過閱讀和語言豐富環境 ✽✽如果不接觸新的詞匯，一個小孩就永遠都不可能在聽覺中樞形成可辨別聲音之間的差異和同一種聲音內部差異的細胞。父母應該在孩子只有6個月時就給他們讀東西，而不是等到他們到了四五歲時才開始。在入學之前，大部分小孩都能夠學會一門純正的語言。大腦裡己經具備了使用這門語言的細胞和連接，這些細胞及連接已足以讓我們去辨別發音中最細微的差異。 ✽✽在進入青春期後，這些連接幾乎都會消失，並且學習語言的潛在細胞會被其他功能所需要的、更具有攻擊性的細胞侵佔。學校應該在學生12歲之前就讓他們接觸更多的、更具有挑戰性的詞匯，接觸外語。神經元的丟失和突觸的變化都使獲得第二語言的難度隨著時間的流逝而增大。 ✽✽兒童從他(她)的老師那裡聽到的詞匯越多，他(她)的終身詞匯也就越多。一個獲得大量詞匯的捷徑是由老師做出榜樣，要求學生掌握，並將之納入學習內容。閱讀也是一個獲得詞匯好途徑，但是不能過早地強加給學生。對於有些學習者的腦而言，學習閱讀的「正常」的時間是3~4歲。對於另外一些學習者而言， 「正常「的時間是8歲。事實上，對於完全正常的、發育中的腦而言，這個時間範圍可以從幾個月到5年間不等。一個到了6歲還不會閱讀的學生可能不是「發育遲 滯」。在很多國家，包括瑞典、丹麥、挪威和新西蘭 (這些國家的文化素養都很高)，正式的閱讀教學一直到兒童7~8歲的時候才開始 (Hanaford,1995), ✽✽閱讀是促進腦發育的有效方法，而書寫是另外一種促進詞匯習得的有效途徑。一般情況下，我們都會先教兒童辨認印刷體而後再教草寫體。但是這毫無意義，因為一般的腦還沒有發展到需要精確視覺一運動區分能力的程度。兒童還不能區分小寫字體Ds和Bs，也不能區分H，N，A，E，這是因為他們的腦還沒有發育到這個程度。草寫體相對容易一些，所以應該先教給學生認草寫體。隨著科學技術的發展，尤其是電腦鍵盤的出現，今天的印刷字體不如50年前重要了。 ✽✽語言障礙兒童的腦過於平衡。語言學專家Paula Tallal說，這並不是一件好事。如果大腦兩側是一樣的話，那麼左腦就會功率不足。左腦應該更大一些，並且此君腦活躍些。一個更大的、更活躍的左腦意味 著它可以很好地辨別出它所聽到的不同聲音間的區別。這也就意味著，詞匯是不同的，而不是一股流動的噪音流。而這正是閱讀障礙者對詞匯的感受，它們都是混在 一起的。Talle說，新的軟件技術能夠拖長單詞的發音，直到腦能夠將它們區分出來為止。對於重塑腦來說，這一辦法成功的可能性是80%(取自 Begley, 1996, p.62)。 通過動作刺激豐富環境 ✽✽ 鍛鍊或者運動對腦有利嗎？要知道，單純重複一個動作或者一項運動只是在做我們已經知道如何做的事情。豐富對腦的刺激是指做一些新的事情。威諾娜州立大學的 Lyelle Palmer多年以來論證了早期的動作刺激對於學習的有益的促進作用。他使用了眼----手協調任務、旋轉、翻跟斗、搖擺、指物、計數、跳躍和投球遊戲來刺激早期神經成長結構。Lyelle Palmer在明尼蘇達州Shingle Creek小學實施的「學習機會方案」，提高了學生的大城市閱讀測試(Metropolitan Readiness Test,)視覺測驗和奧蒂斯群體智力測驗的得分(Otis Group Intelligence Test)(Palmer,1980)。在類似的研究中，實驗組被試的表現--直優於控制組被試。 圖5 影響大腦早期發展和學習成就的關鍵因素 ✽✽早期動作刺激的好處不僅僅限於小學階段，對中學階段和其他所有人生階段而言，新異的動作刺激都具有巨大的價值 (Brink,1995)。學校應該給幼兒園到小學一年級的學生開設有計劃性的針對特定動作的刺激方案，但是在課程中還應該整合一些身體運動。在運動中， 我們期望學生利用他們的腦去計數、計劃、構思和解決問題。每個運動員都積極發揮認知功能。我們應該期望我們的學生在課堂上使用他們的身體完成肌肉運動知覺的學習，這是很有意義的。(見圖5)   通過思維和問題解決豐富環境 ✽✽ 促使大腦較好發育的一個最好的途徑是解決具有挑戰性的問題。它能夠形成新的樹突聯結，而這些新的聯結可以促使我們形成更多的聯結。在1~2歲的時候，人類的腦就足以解決簡單具體的問題。但是面對更複雜的問題通常還需要一段時間來準備。到了4～7歲的時候，大腦右半球就會突發生長出突觸，到了9～12歲的時候，左半球也會突發突觸 (Hannaford,1990)。到了11~13歲的時候，兩側大腦都完全發育成熟，足以應付複雜的、抽象的問題。到那時，兩側大腦間的主要通道 ----胼胝體就完全成熟了，它在每秒內經過200～300百萬神經纖維傳遞40億的信息，並且還能夠應付額外的挑戰。有的腦纖維一直要到20多歲的時候 才能完全成熟。 ✽✽小孩需要複雜的、富有挑戰性問題。但是問題解決並不局限於大腦的某一腦區。你還可以在紙上解決問題，你也可以通過建模、類推或者比喻、討論、統計、圖片、論證來解決問題。正因為解決問題的途徑很多，兒童的腦也就需要發展起多條神經通路。這就意味著我們必須將兒童暴露於多種問題解決途徑的環境中 (Gardner,1993)。當學生感覺自己解決問題的能力提高的時候，他們的想法就會改變身體的化學成分。斯坦福大學的班杜拉發現，一但一個人的勝任感增強了，他 (她)在測驗中分泌的兒茶酚胺就會減少，這種兒茶酚胺是人體在面對壓力情景時自然就會產生的化學反應。 ✽✽奇怪的是，對腦而言，得到答案與否並沒有什麼區別。神經發育得益於過程而不是結果。一個學生在學校裡呆了12年，他 (她)可能很少得出過正確答案，但是他(她)還是可以擁有一個發育完好的腦。有的學生只不過是選擇一些比較難的問題，這就有可能刺激去甲腎上腺素的分泌， 並且也會促使樹突的生長。加州大學爾灣(Irvine)分枝腦成像中心的Richard Haier說：「電動遊戲越新穎、難度越大，它所激發的神經活動也就越活躍。」(出自Marquis, 1996, p.13-2)。比較聰明的人會在一開始的時候比較刻苦，之後就很輕鬆了。面對新異刺激，高智商的頭腦會自動地激發較多的神經元，從而也就利用了更多的資源(Howard,1994)。一個個體在玩一種新遊戲時所消耗的葡萄糖會遠比他(她)在玩一個很熟練的，能得高分的遊戲中所消耗的葡萄糖要多很多。在 「熟練」水準，大腦是不需要付出努力的。 ✽✽所有的經典的迷宮遊戲、文字遊戲、虛擬的問題和真實世界的問題都對大腦很有好處。但是耐心點：你具備完成某一種迷宮遊戲的能力，並不意味著你在另外一種迷宮遊戲中也能成功。這也就是為什麼有的人會玩縱橫字謎，但就是不會玩七巧板，或是有的人在拼字遊戲和危險遊戲中表現很好，但是在撲克和多米諾遊戲中就表現很糟糕。某種思維技能的神經通路具有高度特異性，所以完全概念上的「聰明」或者「天才」是值得懷疑的(Gardner,1983)。我們鼓勵年輕人去參與各種問題解決活動，並且活動越真實越好，這是有重要意義的。一些科學實驗或者建築方案也不錯。遺憾的是，在所有11歲的兒童中，只有5%的兒童獲得了 有效的推理技能，另外還有25%的兒童到14歲的時候獲得了這一技能，到了成人期，這個比例也僅僅達到50% (Epstein,1986)。 通過藝術豐富環境 ✽✽在20世紀的大部分時間裡，一個有效的藝術方案意味著你培養了一個有文化意識的孩子。但是今天的生物學研究表明，藝術可以為今後學習和職業成功奠定基礎。紮實的藝術基礎成就了創造力、注意力集中、問題解決、自我效能感、協調、價值取向和自律。 ✽✽音樂的大腦。我們都聽說過音樂的價值在於它是豐富的學習環境的組成要素。有的學校在所謂的「天才培養」方案中為學生提供音樂教育。但是有什麼證據表明，日常的音樂教育必須推廣到每一位從幼兒園到高中畢業的學生呢？這僅僅是一件軼事，還是有新的研究出現了？簡而言之，有強有力的證據表明，(1)我們的大腦也許是為音樂和美術生長的，(2)音樂和美術教育對學業和社會技能都有積極的、可測量的、持續的作用效果。事實上，大量的證據表明，我國的每一個學生都需要一個更廣泛意義上的音樂和藝術教育。 ✽✽音樂不是一件 「右腦的裝飾品」，蒙特利爾神經生物研究所的神經生理學家 Robert Zatorre說：「我絲毫不懷疑，當你聽一段真實的音樂時，你的整個腦都參與了這個過程」(出自Shveeve,1996,p.96)。而這一研究所的 Justine Sergent也說：「兩側大腦郁參與了享受音樂的過程。」一旦一個人學會識讀、作曲和演奏音樂，他們的左腦就會相當活躍。音樂是怎麼豐富壞境的呢？想象一下，音樂至少具備了三種功能：喚醒、傳遞信息及大腦的引導器。喚醒意味著音樂既可以增加也可能減少注意的神經傳遞物。比如，搖滾樂的主旋律可能成為「使 人振作的」音樂，舒緩音樂也可能包括一段起伏的或者是一段輕柔的鋼琴樂曲。這種音樂可以顯著影響學習的狀態，當然也會影響學習的結果。《原理》雜誌 (principal)曾經報導過一個有關八年級和九年級學生的研究，研究結果表明，在有背景音樂的情況下，學生閱讀理解水準大大提高了 (Giles,1991). ✽✽音樂的第二個用途是做為信息傳遞的媒介。在發揮這種功能時，音樂的旋律可以是歌詞本身的傳遞工具。你可能會注意到，學生在學一首新歌的歌詞時是非常容易的。這就是旋律作用的結果。你是怎麼學會26個字母的？很多人都可能是通過字母歌學會的。當你還是一個嬰兒時，就可能已經反覆地聽字母歌了。當你在學習 字母時，你就能輕易地把字母放到字母歌中正確的位置上，結果就是，你很快地學會了字母。 ✽✽音樂還有一項相當重要的功能，那就是它的確可以激發腦的神經通路，使神經元一直都處於喚醒狀態。「神經交流」和清晰思考之間的區別在於神經聯繫間的速度、順序和強度。這些變量決定了一段音樂能夠激發或刺激某一喚醒模式。比如說，你在打掃房間或車庫時，有沒有播放一段音樂來陪你度過這段時間？ ✽✽在尋找證據的過程中，我們發現了Norman Weinberger，一位加州大學爾灣分枝的神經系統科學家，他是研究聽覺皮層的專家。他說：「越來越多的研究結果支持了這樣一個理論：大腦是專門為建構成批的音樂而設計(Weinberger,1995,p.6). 很多研究表明，聽覺皮層會對音調和語調發生反應，但是不會對簡單的、天然的聲音頻率發生反應，並且有獨特的腦細胞能夠加工旋律。實際上，音樂對今後的認知 活動很重要。 ✽✽ Lamb和Gregory(1993)發現，音高辨別技能和閱讀技能之間存在很高的相關。Mohanty和Hejmadi(1992)發現，配樂的舞蹈訓 練可以大大地提高個體在託蘭斯創造力測驗中的得分。是什麼造成了這種相關？答案是大腦細胞放電的速度和模式。Frances Rauscher說：「我們知道，音樂欣賞和抽象推理二者的神經衝動模式基本上相同……「(出自Mandelblatt,1993,p.13)。加州大學爾灣分枝的很有名的「莫札特效應「的研究中有三種聽力條件：實驗組聽的是舒緩的音樂，控制組沒有音樂，第三組被試聽的是莫札特的 「雙鋼琴D大調奏鳴曲「。在被試帶著耳機聽了10分鐘之後，Rauscher、Shaw,Levine、Ky和Wright發現，莫札特的音樂在短暫的時 間內可以提高時空推理能力。Rauscher認為這是因果關係，而不是相關關係。這是第一個有關聽音樂對提高空間智力作用的研究。其他的研究僅僅表明了音 樂是一個促進因素，或者存在間接相關。在考試前聽莫札特的音樂很有作用。在考試過程中聽莫札特音樂則因擾亂神經衝動的模式而導致神經競爭。 ✽✽另一個調查研究表明，音樂可以顯著提高學習和社會技能。首先，它能夠激發程序性 (身體)記憶，所以學習也就更加持久 (Dowling,1993)。另外，James Hanshumacher(1980)綜述了36項研究，其中有5個研究已經公開發表，其他的研究都是未發表的論文。他得出了一個結論：藝術教育可以促進語言的發展，提高創造力，促進閱讀準備，促進社會技能的發展，並且培養對學校積極態Hanshumacher, 1980)。總之，音樂是一門語言，這門語言可以提高不善於口頭表達兒童的能力。 ✽✽有證據表明唱歌的作用嗎？音樂研究者M. Kalmar發現，音樂與很多的學業之間存在正相關。在兩組被試之間，只有實驗組的被試才具備較好的抽象概念思維能力、較強的動作發展能力、協調能力、創 造力和語言能力。另外有研究 (Hurwitz, Wolff, Bonrtnick & Kokas, 1975)得出結論，音樂組的被試 (只接受過民歌的訓練)「閱讀成績顯著高於控制組被試」，他們的得分是處於第88百分位(譯者注：即意味著比參加考試的百分之八十八的分數高)，而控制組 的被試成績是72百分位。唱歌對大腦而言是很好的刺激，「一個促進音樂能力和全面發展的途徑……」(Weinberger, 1996)。 ✽✽豐富的藝術環境。藝術研究如何站得住腳？隨著神經科學的發現，藝術教育的發展也獲得了更多的證據。原有的模式認為腦的左半側是人類所必需的「高級思維 」活動的發起地，而腦右半側的活動則僅僅是點綴。這個模式完全是錯誤的。最近的研究告訴我們多數學習都是腦左右半球共同參與的。音樂家們經常是用他們的左半球來加工旋律的。PET掃描也證實，人們在解決問題時，並非只有左側的額葉激活，腦的其他區域也進行了參與(Kearney, 1996)。許多最偉大的科學家們，如愛因斯坦也提出在科學探索中經常會結合想象。 ✽✽神經心理藝術治療法已在全世界範圍內獲得成功。這種方法是Garner(1990)，也可參見Parente & Anderson-Parente,1991,McGraw,1989)發展出來的。藝術的使用並不僅僅是引發思考，甚至可以教人如何思考，並可以建立情 惑表達，記憶也是大腦具有可塑性的顯著證據。通過學習、從事藝術，人類的腦就會得到重塑，並且形成更多更強大的連接。這也是研究者們把藝術治療應用於腦損 傷者而得出的結論(Kolb & Whishaw,1990)。Jean Houston也提出，藝術可以激起身體喚醒、創造性和對自身的感受。事實上，她說：「那些沒有接觸過藝術的孩子被徹底地與大多數可以體驗世界的途徑隔離 開來。」(Williams, 1977). ✽✽ 政策制訂者和教育者經常尋找數據來支持藝術的作用。在哥倫比亞、俄亥俄州，這種作用是可以測量的。我們與Dougias小學的校長James Gardell交流過，這所主要以藝術為中心的學校在6個領域中有5個領域都比當地平均水準高了20多分；而且有100多人都等著要上這所學校。那麼強調藝術是否真有作用？ Gardell：說，「這肯定是有作用的。」該地區中的其他學校如Duxbury,Clintor和Fair Avenue在強調藝術後， 都取得了類似的學術成功。 ✽✽Norman Weinberger堅決地闡明，「藝術和音樂僅僅是裝飾」這種診斷 「並不能得到客觀支持」，他還總結到，「應該鼓勵教師將音樂帶到教室，提高在教室使用音樂的頻率」(Weinberger, 1996)。但是是否需要是專門的音樂老師或專家？當然有音樂專業人士是最好的了，然而如果沒有音樂家，有音樂也比沒有音樂好。   通過環境提高豐富性 ✽✽ 老師經常喜歡與人一同分享他們「豐富的教室」。他們非常自豪地向別人展示牆上那些象徵著豐富的誓詞、活動雕塑、海報、旗幟、圖片。在這裡，他們很顯然地誤 解了豐富性的意義。記住，豐富僅僅是來源於挑戰和反饋，而不是藝術的榮譽或美學的享受。 ✽✽這又是否意味著我們應該鼓勵不去裝飾教室牆壁呢？當然不是！雖然繁雜、裝飾性的教室並不代表豐富，但是同樣可以起到其他有價值的作用。它們可能是靈 感、觀點和內容的源泉，它們可以幫助學習者感到安全、舒服、或保持學習狀態 (Debes, 1974)。你是否認為我們能看到景物也是有意義的？一個在醫院進行的控制研究發現，那些住在「看得見風景的房間」裡的病人康復速度遠遠快於只能看到白牆 的病人。顯然這種刺激不僅僅是影響到了身體健康，它同時也會對大腦提供反饋(Uhrich, 1984)。一個充滿了海報、活動雕塑、地圖、圖片和組圖的教室環境幾乎對所有的學生都有用。   教學應用建議 ✽✽我們已經明白豐富性中的兩個關鍵成分就是挑戰和反饋。同樣的情景對某位學生來說可能是挑戰，而對另一位可能就不是了，因而在學習過程中到底將什麼做為 挑戰就引發了大量的爭論，甚至在自定步調的學習中情況也是如此。而供學習者使用的策略越多，學習效果就越好。可以做為挑戰的選擇是多種多樣的，可以是學生 們選擇學習任務類型和難度的權利，也可能是學生們對電腦、錄影、學習夥伴、座位以及最終預期結果的模式的確定。多樣性意味著無論學生們會選擇什麼，老師都 必須為他們提供多種可供選擇的方案。這也意味著可以以個體輪換或團體工作、戲劇、音樂、口頭報告、自我監督、電腦、專題演講、去新地方等形式來開展，甚至 是去同校的另外一個班級也行。 ✽✽為了提高豐富性，我們有必要再次證實一下藝術和活動融合到課堂中的有效性。在國家2000年目標中(The national Goals, 2000)很少提到藝術，沒有強調它對學習的長期價值。事實上藝術和運動經常也是很好的挑戰和反饋的形式。Norman Weinberger號召在藝術和音樂教育中實施「普遍的教育嘗試」。就如同一種新藥要在PDA的監督下實施控制研究來檢驗其藥效那樣，學校也應該實施系 統、正式的藝術和運動教育嘗試。 為了達到這一點，我們應該： ✽✽ ●建立學校和當地大學間更好的同盟，這可使研究的發起和追蹤更有效。 ✽✽ ●提高音樂，包括歌唱、傾聽音樂和演奏樂器等形式使用的合理性。 ✽✽ ●通過座位、燈光及外圍設備的調節提高豐富性及學生選擇的多樣性。 ✽✽從腦與豐富性的研究中可以得出兩個規則：其一就是減少威脅，其二是「瘋狂」地增加豐富性。之前，我們沒有理解環境的豐富性對腦的整體影響，布置非常簡 單的教室也許還可以接受。如今，一個沒有布置的教室，僅僅配合以單一灌輸式教育的時代已經過去了，而且己經有強有力的證據說明豐富的環境的確可以促進大腦 的發育。此外，早期發育中的大腦發展速度最決，並且最容易改變以適應新環境。所以，我們一定要抓住這個時機促進腦的發展。 ✽✽雖然環境的豐富性具有巨大作用，但如果我們不去豐富環境，又會有什麼結果呢？對於「青少年期」的老鼠來說，一個單調的環境對其大腦皮層具有強大的削弱 作用，這種作用甚至比一個豐富的環境對其大腦皮層所產生的加厚作用還大(Diamond 1998,P.31)。對年輕人來說，單調的環境對腦的影響甚至此煩躁不安的影響還要大----這會使他們的腦變薄！值得慶幸的是，研究表明，這種腦皮層 的萎縮可以在4天時間內恢復起來。  ✽✽學校的學習平均一天6小時，一年180天，持續13年，學生將在這個環境中呆上14,000個小時。因此，教育者們肩負著精神上和道德上的責任，其責 任在於或提高或限制人類終生的潛能。這麼多時間可以使腦發育得更好或者真正限制潛能的發揮嗎？答案是肯定的，那就讓我們一起瘋狂地豐富環境吧。