【脑科学与教育】第2回 婴儿的语言学习和文字能力(上篇)

榊原洋一(日本御茶水女子大学名誉教授,CRN儿童研究所所长)

2014.01.29

长年致力于婴儿获取语言的能力并取得多项研究成果的美国发展心理学家帕特里夏·库尔(Patricia Kuhl)以自己多年来的研究成果为基础,发表了试图揭开婴儿获取语言之谜的论文。本站所长榊原洋一教授将通过本文向大家介绍库尔女士的这篇论文。库尔女士为了确认婴儿是在出生后第几个月开始能够分辨母语的元音,开发了一种人工乳头,婴儿一吸这个乳头,电动开关就会自动打开,声音即从扬声器中传出。库尔利用这种方法以美国和日本的婴儿为对象调查了他们分辨"r"和"l"音的能力的发展,发现了一个惊人的事实......
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  本次将介绍刊登在《Mind, Brain, and Education》杂志第5卷上的论文Early Language Learning and Literacy: Neuroscience Implications for Education(Patricia K. Kuhl, Volume 5, Number 3, pages 128-142, September 2011),并阐述笔者的见解。 

    刚出生的婴儿只能发出哭声和咿咿呀呀的声音。虽然婴儿会用哭声或笑脸来表达感情,但还不会使用语言这样一个拥有无限丰富的信息传达的得力工具。

    但是,令人吃惊的是,过不了一年,婴儿就能理解几十个词语并会说好几个词了。

    没有人会否认语言是人类高度脑功能之王,并且即便没有人教,人类的婴儿也会轻而易举地掌握语言。 

    婴儿掌握初期语言的方法及与之密切相关的脑功能的发展吸引了无数的发展心理学家的关注。近年来,除了发展心理学家,脑科学家也开始研究婴儿们令人震惊的掌握语言能力之谜。

    本论文是长年致力于婴儿获取语言的能力并取得多项研究成果的美国发展心理学家帕特里夏·库尔以自己多年来的研究成果为基础撰写的,试图揭开婴儿获取语言之谜。作为个人观点,笔者(榊原)认为这是笔者近年来阅读过的有关儿童发展的综述性论文中最具刺激性的一篇。由于论文中的内容难以一次解说完,所以将分两次介绍。 

    该综述性论文的内容共分三个部分∶第一部分阐述了婴儿大脑获取语言的方法,包括作者本身的推断,这些方法是在库尔最重要的课题、即语音分辨能力的研究过程中发现的。这一部分也是该综述性论文中最重要的一部分。第二部分在第一部分研究成果的基础上阐述了双语学习的特征,并对具备双语能力的人之脑功能做了有趣的剖析。第三部分则讲述了语言学习环境与语言发展间的关联。

破解语言密码的婴儿

    先来看第一部分的内容。关于本文开头所陈述的婴儿们在获取语言方面的惊人能力之谜,库尔女士的说法是"婴儿在解读会话的密码"(cracking the speech code)。

    婴儿降生时没有任何过去的经历,看到的、听到的和摸到的都是未知的事物。这样的婴儿是如何"解读"周围人发出的声音和未知世界中的事物及其属性(颜色、大小)、行为(吃、走)间的对应关系的呢?这一过程酷似解读未知的文字和密码的工程。人类之所以能够解读古代埃及文字(象形文字),正是因为偶然发现了可以使古埃及文字与之相对应的希腊语的罗塞塔石碑(Rosetta Stone),但是婴儿们并没有"罗塞塔石碑"。    

    库尔研究室多年来致力于揭开婴儿天才语言能力之谜,为此他们着手研究了婴儿学习分辨语音的机制。全世界的语言中包含600个辅音和200个元音。当然并不是一种语言中就包含了这么多的语音,比如说,英语中包含有大约40个语音(音素:phoneme)。婴儿在开始解读会话前先要学会分辨这40多个语音。也许很多人认为分辨不同的语音并不是一件困难的事情,但是事实并非如此。不同的语言分辨两个语音的界线也不同,而且没有人告诉你界线在哪里。

    听日语的婴儿只要能分辨出アイウエオ(ɑ,i,u,e,o)这5个元音的区别即可,但是英语中却有近30个(众说纷纭)元音,若无法分辨这些元音,则很难理解英语的含义。能够分清"ア"(ɑ)和"エ"(e)的日本婴儿很难分清英语的语音,因为英语中4个完全不同的元音æ ʌ ɑ ə日本人听上去都是"ア"(ɑ)。正因如此,日本人刚开始学英语时往往苦于无法分清这4个元音,而以英语为母语的人却能准确地辨别出。英语单词"apple"、"up"、"art"和"earth"用日语标记时元音都变成了"ア"(ɑ),即"アップル"、"アップ"、"アート"和"アース",而英语发音中它们的元音都是不同的。听到那样的语音,日本婴儿都会听成"ア"(ɑ),而美国和英国的婴儿却能区分得更细。当然,即便室日本婴儿,如果是在美国或英国出生、并且由以英语为母语的人养育的话,就能够分辨出4个"ア"(ɑ)的元音了。

学习使婴儿丧失辨别所有语音的能力 

    库尔首先使用人工乳头(婴儿一吸这个乳头,电动开关便会自动打开,声音即从扬声器中传出)调查了婴儿是在出生后第几个月开始能够分辨母语的元音的。结果发现,婴儿很快就意识到了自己吸吮乳头的动作和传出声音间的因果关系,于是为了发出声音不断地拼命吸乳头。不过,持续吸了一段时间后他们会厌倦,吸的次数也随之减少。可是当吸的次数减少、发出的声音产生变化时,这种变化又引起了婴儿们的兴趣,他们会再次拼命吸乳头。库尔女士正是利用了婴儿的这一特征展开研究的。

    比如说,事先做好设定,每次婴儿吸乳头就能听到"ア"(ɑ)"ア""ア"的语音。婴儿吸了一会儿乳头开始厌倦,这时将吸乳头时听到的语音变成"エ"(e)后他们又开始拼命吸乳头了。这能够说明他们分清了"ア"和"エ"的区别。但是,在美国或英国长大的婴儿能够分清"æ"和"ʌ"的区别,会使劲吸乳头,但日本婴儿因为分不清两者间的区别,所以不会因这两个语音间的变化而使劲吸乳头。

    库尔女士还使用这一方法调查了美国和日本的婴儿分辨"r"和"l"的能力,发现了一个惊人的事实。

    出生后10个月以上的日本婴儿和日本的成年人一样,无法分辨月龄相同的美国婴儿能够轻易分辨的"r"和"l"这两个语音,但月龄为6至8个月的日本婴儿却能分辨这两个语音。 

    除了英语和日语,婴儿在分辨其他语种的语音时也有类似特点。比如说,西班牙语中有介于英语的"b"和"p"之间的辅音,能够准确分辨"r"和"l"的美国婴儿在出生后第10个月之后却无法分辨出"b"和"p"之间的辅音,但是和日本婴儿一样,他们在6到8个月大之前是能够分辨该语音的。

    通过上述实验结果,库尔女士确信,婴儿为了理解母语,最重要的分辨母语音素的学习过程是这样的。 

    首先,人类的婴儿降生时已具备分辨所有音素的能力,也就是说他们能够分辨人类语言中的200个元音和600个辅音。但是,他们在成长过程中不断听到周围人说母语,渐渐地就开始忽视母语中不必加以区分的语音间的差异;相反,对母语中重要的发音差异越来越敏感。换言之,他们是在每天听周围人说话的过程中发现语音差异究竟何在的。库尔女士如此表述婴儿们的这一特点;即婴儿们的大脑具备了"计算(computational)功能",会用"统计学"的方式学习听到的语音。

    分不清英语中的"r"和"l"的日本的成年人可能觉得,要是婴儿时期分辨所有发音的敏感性能够保留下来就好了。但是,库尔女士指出,其他研究证明了一直能够分辨母语以外语言的语音的婴儿学会母语的速度相对较慢,并强调看似对分辨其他语言的语音变得迟钝的过程其实很重要。 

驱动"计算机脑"所必需的社会关系

    但是,婴儿为什么对周围人说话的语音那么敏感呢?也许那些听着磁带或CD拼命想学好英语却总是学不好的大人们很想向婴儿们讨教一下诀窍。婴儿的大脑是如何像计算机一样对听到的语音进行统计学分析、他们又为何对分辨语音那么热心呢?关于这一问题,库尔女士实施了另一项实验并揭开了谜底。

    研究人员把分辨母语和外语的能力正好进入转折期的9个月大的美国婴儿分成两组,以不同的方式让他们接触汉语。对于第一组婴儿,让一位中国的保育员来到孩子们的托儿所,分12次用中文念绘本给孩子们听。同时,将该保育员念绘本的过程录下来,同样分12次放录像给第二组孩子看,让他们通过电视画面听保育员念。然后,用行动观察法和脑波测定,比较了两组孩子分辨中文语音的能力。

    实验结果令人吃惊,实际听保育员念绘本的那组美国婴儿中竟有65%的孩子能够分辨中文的语音,而通过电视画面听保育员念同一本绘本的孩子中只有55%能够分辨。

    上述统计上的差异究竟意味着什么呢?尽管念绘本的次数只有12次,但是和幼儿园老师面对面的接触令婴儿大脑中的"计算机"开关被打开。也就是说,学习语言时,与讲述该语言的人面对面的接触十分重要。

    下次将按照库尔女士论文的内容解说双语的秘密及婴儿时期语言学习对其后语言能力的影响。

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作者简介

榊原洋一(日本御茶水女子大学名誉教授,CRN儿童研究所所长)
榊原洋一

医学博士、御茶水女子大学名誉教授。CRN儿童研究所所长。

日本儿童学会理事长。研究领域为儿童神经学、发展神经学,其中特别致力于注意缺陷多动障碍(ADHD)、阿斯伯格氏综合症(Asperger Syndrome)等发育障碍的临床及脑科学。兴趣为登山、音乐鉴赏,是两个儿子和一个女儿的父亲。

主要专著:《穿尿布的猴子》(讲谈社)、《不能集中精神的孩子们》(小学馆)、《多动症儿童》(讲谈社+α新书)、《阿斯珀格氏综合症(Asperger Syndrome)与学习障碍》(讲谈社+α新书)、《ADHD的医学》(学研)、《育儿起步百科》(小学馆)、《榊原博士的ADHD医学》(学研)、《儿童的脑发育 临界期・敏感期》(讲谈社+α新书)等等。

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