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1、腦科學研究在音樂素質(zhì)教育中的潛在功能與實踐應用 黃鐘(中國?武漢音樂學院)2012年第1期 HUANGZHONG(JournalofWuhanConservatoryofMusic,China) 張豐艷,侯建成 文章編號:1003—7721(2012)01—0134—04 腦科學研究在音樂素質(zhì)教育中的 潛在功能與實踐應用 摘要:音樂教育是一種旨在挖掘人類自身潛能的獨特教育形式.它以音響為表現(xiàn)手段,觸動人的 情感,作用于人的心靈,給人以多方面的影響與熏陶.近十多年來,隨著認知心理學與認知科學研究的 迅速發(fā)展,人們逐漸試圖將心理學,腦科學的研究成果與學校的教育和教學實踐進

2、行整合分析,而音樂 教育正是這種跨學科研究設想的重要應用領域之一.如何將腦科學研究成果實際運用于普及型的音樂 教育中,從而對音樂教育決策和實踐產(chǎn)生重要影響,將是在交叉學科融合背景下,具有探索潛能的一個 應用性研究方向. 關(guān)鍵詞:腦神經(jīng);認知心理學;音樂教育;教學策略 中圖分類號:J611文獻標識碼:ADOI:10.3969/i.issnl003—7721.2012.01.018 一 ,基于腦科學的音樂教育研究發(fā)展現(xiàn)狀’ (一)腦科學與音樂教育的內(nèi)在關(guān)系 近十年來,人們…直試圖將認知心理學和認知 科學的研究成果,運用到教育決策和實踐中去.在 國外,該方面的成果已經(jīng)開始在音樂

3、教育領域得到 應用.根據(jù)腦發(fā)育與活動規(guī)律,腦認知活動的規(guī)律 進行音樂教學,在充分了解和認識腦的認知功能,情 感功能和自我意識等高級功能的前提下,建立適應 兒童認知能力發(fā)展特點的音樂教育教學方法和教學 組織策略,教育評價方式方法等,做到科學的教與 學,努力提高教與學的質(zhì)量和效率. 就目前的研究現(xiàn)狀來看,腦發(fā)育與音樂教育之 問,會產(chǎn)生以下幾種關(guān)系: 1,音樂學習與環(huán)境經(jīng)驗對腦的結(jié)構(gòu)與功能區(qū)會 產(chǎn)生影響.環(huán)境中輸入的聲音,語言,樂器演奏等技 能的習得,都會在神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生生物性變化,不僅可 以形成不同的突觸連接,增加樹突密度,增多樹突分 枝層次,改變樹突棘的形狀,而且還可以增

4、大腦的功 能; 2,音樂演奏技能可以使中央前回,左側(cè)顳橫回, 右上頂葉皮層灰質(zhì)體積增加.這也提示我們,設計 有針對性的音樂教與學活動可以對大腦特定的區(qū)域 進行訓練,從而改善大腦特定區(qū)域的功能. 3,不同類型的學習與經(jīng)驗以不同的方式改變大 腦的結(jié)構(gòu).雖然同樣是音樂活動,但不同形式的音 樂刺激能對腦產(chǎn)生不同的影響,音樂學習增加突觸 的密度,而音樂練習增加的是血管的密度,這表明突 觸和血管是分別由不同的生理機制和不同的行為事 件所驅(qū)動的. 4,突觸連接的細微結(jié)構(gòu)與功能區(qū)的大小受到整 個生命過程中的經(jīng)驗教育的影響.因此,音樂教育 并不僅僅局限于幼年,童年和青年期,而是可以作

5、為 一 種持續(xù)終身的過程,對人的腦部發(fā)育產(chǎn)生積極作 用. 音樂教育的產(chǎn)生和發(fā)展與以往許多心理學派有 著廣泛的聯(lián)系,其中受到重要啟發(fā)的有行為主義理 論,格式塔理論和認知心理學理論.1,行為主義 (Behaviorism)堅持研究方法的客觀化原則,致使長 期以來音樂教育重技巧輕感受,重行為輕思想,始終 停留在”形而下”的操作水平,僅僅追求加強技能的 作者簡介:張豐艷(1979～),女,中國傳媒大學音樂與錄音藝術(shù)學院音樂系講師,在讀博士生(北京100024);侯建成(1980～),男,心 理學碩士,北京師范大學認知神經(jīng)科學與學習國家重點實驗室在讀博士生(北京100009).

6、收稿日期:2L)110827 張豐艷,候建成:腦科學研究在音樂素質(zhì)教育中的潛在功能與實踐應用l35 培養(yǎng).2,格式塔(Gestalt)心理學派強調(diào)意識的整體 性,將音樂學習視為一個”頓悟”(Insight)的過程,是 “直覺上領悟或感知事物內(nèi)在性質(zhì)的活動”.3,認知 心理學(CognitivePsychology)則試圖把人的認知過 程和計算機進行功能模擬,用信息加工的觀點看待 人的認知過程,它強調(diào)用音樂思維來解決問題. 美國普萊紐姆出版社(PlenumPress)在1982年 出版了由腦神經(jīng)科學研究者共同編寫的《音樂,思維 和大腦一一音樂神經(jīng)心理學》一書,探討了諸如韻律

7、 和節(jié)奏在腦半球的控制區(qū)域定位等問題,標志著音 樂心理學向腦神經(jīng)科學延伸的開始;1996年《音樂 心理學手冊》出版,其中有一章就題為”神經(jīng)音樂研 究”(NeuromusicalResearch),促使人們將研究向腦 神經(jīng)科學領域拓展. 此后,以交叉學科為導向,陸續(xù)出現(xiàn)了許多關(guān)于 音樂與腦科學之間關(guān)系的研究,如音樂家與非音樂 家大腦結(jié)構(gòu)不對稱之比較,音樂訓練對感知覺的影 響,音樂教育對兒童成長的作用等,這些研究都是采 用腦科學的研究方法和手段來研究音樂活動中的思 維,行為和情感,因而出現(xiàn)了”神經(jīng)音樂學”(Neuro— musicology)這一新興學科,來探索人類大腦中還未

8、 被發(fā)掘的潛在功能. 面對新世紀信息社會和生物基因工程的進展, 音樂已成為腦科學探索人類智慧奧秘的重要研究對 象.音樂作為”高級腦機能之窗”(higherbrainfunc- tion),類似”莫扎特效應”(MozartEffect)的研究成 果,激勵著人們通過腦科學來實現(xiàn)音樂提高兒童思 維,推理和創(chuàng)造能力的夢想,而且更涉及到人類對自 身的認識,并發(fā)揮在兒童發(fā)展,醫(yī)療及人類與信息技 術(shù)關(guān)系等領域的潛在價值.0 (二)以基礎神經(jīng)生物學分析音樂早期教育的適 時性及必要性 基礎神經(jīng)生物學目前的研究,已經(jīng)深入到細胞 與分子水平,以及神經(jīng)元突觸,神經(jīng)元回路的結(jié)構(gòu), 信息傳遞,

9、神經(jīng)活動本質(zhì)等問題.所謂”突觸”,是將 電信號從一個神經(jīng)細胞傳遞到下一個神經(jīng)細胞的地 方.現(xiàn)代腦科學研究表明,人在出生后的20年時間 里神經(jīng)突觸在剛出生時低于成人水平,兩個月后開 始增加,到第10個月達到巔峰并超過成人水平,接 著突觸密度開始持續(xù)下降,結(jié)構(gòu)開始趨于穩(wěn)定,1O 歲左右達到成人水平,故變化呈倒U型. 值得強調(diào)的是,在突觸密度高的穩(wěn)定時期,高級 哺乳動物和人都發(fā)展了許多生存的基本技能行為 (當然不是所有的技能都必須在童年期進行),這強 調(diào)了早期教育對兒童啟蒙的重要性.如日本著名音 樂教育家鈴木真一,曾經(jīng)對一位名叫阿部桂的普通 日本小女孩進行了音樂才能教育.在阿

10、部桂出生不 久,鈴木真一要求小女孩母親播放莫扎特,海頓等音 樂大師的作品,6個月后,當小女孩聽到熟悉旋律 時,便能發(fā)出咯咯的笑聲.這說明她不但記住了這 些音樂,而且還能再認音樂.研究事實表明,兒童不 僅能主動探索和選擇環(huán)境中的音樂刺激,而且還具 有驚人的學習傾向.幸運的是,這一點在我國的眾 多教師和家長中已達到共識.在學前教育和小學教 育階段就讓孩子接受音樂教育的現(xiàn)象很普遍. (三)神經(jīng)突觸結(jié)構(gòu)的生成終生都存在可塑性 在孩童的成長階段,如果給予良好適宜的環(huán)境 刺激,則腦神經(jīng)回路的建立,神經(jīng)元活動的建立以及 皮層的功能區(qū)都將更好地適應外界環(huán)境;若刺激過 渡,不足或者消極

11、,腦的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)展將會受到嚴 重障礙.這就是大腦的可塑性.現(xiàn)在神經(jīng)學家們已 達成共識,即神經(jīng)突觸連接終生都可形成,0成人進 行特殊的音樂教育,會在相關(guān)皮層代表區(qū)產(chǎn)生特異 的神經(jīng)活動模式.再一種練習小提琴的觸覺行為實 驗中,幾個月后接受訓練的手指尖端在軀體感覺皮 層中的代表區(qū)變大了幾倍10整個生命過程中都有 新的神經(jīng)生長現(xiàn)象.這就意味著新知識的學習和再 學習能在任何年齡中進行,這也為開展終身教育提 供了理論基礎. 2O世紀60年代產(chǎn)生了對大腦神經(jīng)突觸生長錯 誤而流行的觀點,認為幼兒出生到了3歲這段時間 內(nèi)是最佳獲得學習效果的時期.如果在此期間兒童 沒有置于完全充分的學

12、習環(huán)境中,那么以后就不能 再復原,也在早年失去了機會.但事實上,這一說法 并沒有認知神經(jīng)科學的研究基礎,音樂,繪畫等藝術(shù) 教育在任何年齡階段都可以開展下去. 現(xiàn)在,不少高級中學和大學生都沒能開設音樂 藝術(shù)這門課程,這其中固然有中學生高考應試教育 的壓力,以及大學生認為”已錯過接受音樂教育最佳 時期”思想的存在.但實際上,音樂藝術(shù)是激發(fā)人們 美感和創(chuàng)造性思維,從而進一步展開時間想象和邏 輯思考的重要條件,對學生的音樂素質(zhì)教育,已經(jīng)成 為培養(yǎng)學生創(chuàng)造性和專注力不可或缺的條件之一. 二,在音樂素質(zhì)教育中運用全腦開發(fā) 進行研究的方向與手段 現(xiàn)代腦認知成像技術(shù)的發(fā)展為腦科學實現(xiàn)

13、其對 大腦活動的觀測,提供了必要的手段,這是將腦科學 運用于音樂教育研究中不可缺少的外部條件.已經(jīng) 136黃鐘(中國?武漢音樂學院)2o12年第1期 被廣泛采用的fMRI,PET以及ERP等功能成像技 術(shù)和行為實驗研究,將作為主要研究方法和手段,通 過測量在音樂環(huán)境中,大腦活動時各種電磁,生理, 生化等參數(shù)的變化,來分析音樂認知和智力活動的 內(nèi)在機制. (一)運用音樂環(huán)境和經(jīng)驗進行腦部刺激 大腦的變化,學習和記憶,以及腦內(nèi)神經(jīng)元的連 接程度取決于環(huán)境對大腦的刺激;大腦功能的水平 在很大程度上取決于其工作時所處的環(huán)境狀態(tài),符 合”用進廢退”的規(guī)則.所以,音樂教育者應設計

14、豐 富的教育和學習環(huán)境以給學生提供刺激性的環(huán)境, 這將提高他們腦內(nèi)的連接,保存更多的突觸,避免被 刪除,或產(chǎn)生新的突觸,因而造就高智商或高學習能 力. 豐富,復雜的音樂環(huán)境刺激有助于建立適應型 更強的神經(jīng)網(wǎng)絡連接,優(yōu)化大腦皮質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能. 因此我們應盡可能地讓孩子體驗多感官的刺激.如 在條件允許的前提下,音樂教室里不僅要有音響設 備,還要有可看見的音樂符號,豐富的色彩,以及可 接觸的各種樂器或發(fā)生體等.美國著名音樂教育家 馬德林娜設立了一個特殊的音樂教室,這種教室滿 目都是五線譜,地面上是地譜,墻上是墻譜,桌上有 桌譜,還有身體譜,手譜等等,連教師的短大衣面前 也有

15、大譜表,各種譜表上有剪紙音符,拍值尺,時值 尺,還有各種音符帽等,兒童進入這個教室就到了音 樂世界里!也就是說音樂不只是聽到的,也可以看 到,觸摸到. (二)通過音樂信息強化訓練提升記憶機制 音樂學習過程能使相關(guān)神經(jīng)細胞間突觸發(fā)生物 理變化,從而使化學信號更有效地傳遞.這種大腦 結(jié)構(gòu)的變化成為大腦功能組織變化的生理基礎,即 音樂行為能改變腦組織結(jié)構(gòu).目前,電生理學已證 實突觸傳遞效能的長時程增強現(xiàn)象(LTP)是學習和 記憶的突出可塑性模式.0這種突觸結(jié)構(gòu)變化的本 質(zhì)是不斷地給予強化和易化的適應.所以,如果不 給予強化,遺忘是不可避免的.音樂教育者應采用 增強記憶,增加

16、學生切身體驗的學習方法,而不能不 切實際地要求學習者過目不忘. 在音樂學習時,在準確演奏一串音符,一組和弦 的基礎上,要試圖練習提前看到(或想到)后面的樂 譜,然后確定何時,怎樣演奏后面的音符.這樣找出 音符,章節(jié)之間內(nèi)在規(guī)律性,并把這種規(guī)律性記在腦 中,就會形成效果比較好,且比較牢固的記憶,起到 “事半功倍”的效果.經(jīng)過一定程度的科學訓練之 后,音樂就能夠強有力地提高人們的推理能力,準確 地覺察客觀世界,并在大腦中形成圖像,換而言之, 就是能夠在精細圖畫中看到,認出及對比物體,并找 出其結(jié)構(gòu),細節(jié)之間的關(guān)系. (三)編排健康愉悅的音樂內(nèi)容培養(yǎng)大腦情緒 情緒方面的培養(yǎng)

17、也是當今音樂教育中一個重要 的研究問題,而音樂為情緒效應研究提供了一個很 好的方法和途徑.音樂是人情感的語言,對大部分 人而言,分辨音樂的情緒成分是很自然的事.EEG 和雙耳分聽實驗提示了音樂情緒成分的右側(cè)優(yōu)勢; 產(chǎn)生愉快情緒的音樂顯示了左側(cè)額葉的激活;而恐 懼和悲傷的音樂顯示右側(cè)額葉的激活;在判斷音樂 正負情緒成分的任務中,左耳(右半球)起主導作用. 有關(guān)研究表明,下丘腦,大腦邊緣系統(tǒng),大腦皮 質(zhì)在情緒成分中起著不同的作用.下丘腦被認為是 支配憤怒和恐懼的中樞;邊緣系統(tǒng)中的杏仁核與海 馬在情緒調(diào)節(jié)中起著重要的作用;而這一切的反應 叉必須有大腦皮質(zhì)的參與.邊緣系統(tǒng)又被稱

18、為”情 緒腦”,且與前皮層有聯(lián)系.如果在壓力或恐懼下削 弱這種聯(lián)系,則正常的社會判斷能力和認知行為都 會受到影響. 所以,在音樂教育中,教師要經(jīng)常給學生欣賞積 極向上,以及輕松愉快的音樂,讓他們在環(huán)境愉悅和 輕松自由的心理狀態(tài)下使得審美能力得到無意識的 提高和升華,同時形成正確的社會判斷能力和認知 能力,樹立起正確的世界觀和人生觀. 三,基于腦科學原理的音樂 素質(zhì)教育發(fā)展預期 (一)通過多學科的結(jié)合促進音樂智能的發(fā)展 音樂教育的過程,如果能有機融入其它學科的 教學手段和經(jīng)驗,使教學具有更為鮮活的形式和豐 富的內(nèi)容,就能令學生擁有更多的接觸和深入理解 音樂的機會,尤

19、其可以使能力和特長不同的學生都 有可能在自己的優(yōu)勢領域內(nèi)增強對音樂的興趣.如 語文成績較好而對音樂不是很了解,熱情也不是很 高的學生,通過參加配樂朗誦的途徑也會對音樂逐 漸理解,從而也會提高了解音樂的愿望,產(chǎn)生相應的 興趣;此外,在音樂上有突出能力的學生也可以通過 音樂在其它學科的應用來提高學習興趣,如能對語 文課文的音樂情景劇的配樂和闡釋上發(fā)揮自己優(yōu)勢 的話,可能會提高學習語文的信心.當然,更重要的 是,全面科學的音樂素質(zhì)教育能帶來學生腦部發(fā)育 和創(chuàng)造力的綜合提升,從而使看似龐雜和孤立的多 學科學習成為一個相互影響,互為動力的系統(tǒng)工程. 張豐艷,侯建成:腦科學研究在音

20、樂素質(zhì)教育中的潛在功能與實踐應用137 (二)剔除功利,強調(diào)音樂體驗,允許自由創(chuàng)造 腦科學作為心理學發(fā)展的基礎,同時也為音樂 教育及教學提供了科學的依據(jù).從學生的腦結(jié)構(gòu)和 功能的角度認識學生對音樂學習的認知過程,是為 了將腦科學更好地運用于學生音樂學習的具體實 踐. 我們都知道,人們是通過感知覺中的視,聽,嗅, 味,觸覺這五種感官來進行學習的,而在傳統(tǒng)的音樂 教學中,學生主要靠聽覺來實現(xiàn)音樂學習,事實上, 音樂教學過程應該充分調(diào)動學生各種感知覺的綜合 體驗,換句話說,不是非要先學會識譜才能開始進行 音樂教學. 同樣,孩子在學會讀譜之前也可以用手指和聲 音來表現(xiàn)自己的

21、音樂感受,因為音樂教育活動絕不 是冷冰冰的藝術(shù)技藝活動.音樂教育的目的主要是 為了改善人們的審美觀念,使身心得到平衡的發(fā)展, 豐富人生體驗,學習做人的道理,領悟生命的奧妙. 因而音樂教學不是機械地學習或記憶的過程,而是 一 種富于人情化的智力活動和創(chuàng)造活動. 所以在開展的過程中,教師應在傾注自己的情 感,摒棄傳統(tǒng)教學桎梏的同時,使學生的心靈真正獲 得音樂的享受,從而學生也會真正去體驗音樂,得到 音樂美的享受,并自由舒展天性,以自己的真實感悟 去重新詮釋自己對音樂的獨特理解,避免音樂教育 的功利化,工具化傾向. 結(jié)語 以多學科,多層面的前瞻性視野,將腦科學研究 成果

22、與音樂素質(zhì)教育實踐相結(jié)合,能在一定程度上 為音樂教育工作者(同時也為其它學科教育工作者) 指明教學規(guī)劃方向.而如何依據(jù)學習者的不同學習 習慣和風格,進行相應的音樂課程設計及教育實踐, 還有待于在今后的實踐中進一步研究.我們有理由 相信,在腦科學與音樂素質(zhì)教育相結(jié)合的問題上所 進行的積極探索與溝通,將更好地促進這兩種學科 各自的發(fā)展,也能為其它學科的素質(zhì)教育探索,提供 一 種全新的思想理念與實踐參照. 注釋: ①參見周蓓.《從當代心理學看音樂認知教育觀念的發(fā)展與 更新》,載《天籟》(天津音樂學院)2003年第l期. ②同①. ③參見BurgsN,O’KeefeJ.Ne

23、uralcomputationunderly— ingthefiringofplacecellsandtheirroleinnavigation.Hippo— campus,1996,6:749—762. ④參見楊雄里《腦科學和素質(zhì)教育芻議》,載《教育理論與實 踐))2002年第2期第22卷,78頁. ⑤參見DanJohnstonEnhanced:AMissingLink?LTPand Learning.Science,October17,1997:401—402. 責任編輯,校對:汪義曉 ThePotentialFunctionandPracticalApplicationo

24、fCognitive ScienceResearchinMusicQualityEducation ZHANGFeng—yan&HOUJian—cheng’ Abstract:Themusiceducationisanuniqueformaimedatdevelopinghumanbeingspotential,itssounding asameansofexpression,touchinghuanemotions,effectingonpeople’ssoul,giveapersonwithawide rangeofimpactandvariousinfluence.Fo

25、rmorethan10years,withthecognitivepsychologyandcognitivesci— enceresearchoftherapiddevelopment,peopletriedtoconsolidatedanalysisofthepsychologyandbrainsci— enceresearchwiththeeducationandteachingpracticeinschools,andthemusiceducationisrightoneofim— portantareasofapplicationininterdiscip1inaryresea

26、rch.Theauthorsbelievedthatithadbeenanappliedre— searchdirectionofexploringthepotentialunderthebackgroundofinterdisciplinesubjectintegrationthathow toapplytheresearchachievementsofbrainscienceintotheuniversalmusicducation,SOastohaveamajorim— pactonmusiceducationpolicyandpractice. KeyWords:cranialnerves;cognitivepsychologymusiceducation;teachingstrategies