汉语儿童阅读发展认知神经科学研究进展及其教育启示

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  儿童口语与阅读能力发展
  人类语言大约在10万年前形成。人类直立后,喉头逐步下降了几厘米,形成了咽腔,与口腔大致垂直。相比于猩猩和古人类,我们的舌头增加了许多活动的空间,使得我们能够发出很多其他动物没办法发出的语音,这是我们语言产生的重要基础。相比于口头语言,文字的出现则要晚很多,最早的楔形文字直到约5千年前才出现。
  从个体发展的角度来说,口头语言的习得很大程度上是自然习得的过程。语言学家乔姆斯基等人提出,语言是遗传的结果。人类的大脑里存在一个专门的语言获得装置,它在外部语言环境的刺激下被激活,因此儿童可以很快学会口头语言。书面语言或者阅读能力的获得相对来说比较困难,儿童需要接受系统的学习和大量的训练。如果没有相应的训练,我们也不会自然而然地学会阅读。
  语言的发展具有阶段性。6个月的婴儿咿呀学语,能听懂自己的名字;1岁时大部分幼儿开始说出第一个词,在1岁半到2岁之间出现了“词汇爆发”现象。3岁时幼儿出现语音意识的萌芽(比如能够感知词语的押韵)。4岁儿童的语法技能得到较大发展,他们能说出比较复杂的句子。5岁时儿童的词汇量可以达到2500-3000字。因此,儿童在接受正式阅读训练之前,已经拥有了相对成熟的口语能力并且积累了较大的词汇量。
  在阅读能力发展方面,6岁前儿童主要通过亲子阅读的方式学习阅读。儿童通过家长的引导,培养阅读兴趣,建立良好的阅读习惯。进入小学后的前几年(6-8岁),儿童系统学习文字的知识,获得基本的阅读技能。儿童最开始学习文字的时候,一个很重要的过程就是要把看到的字形与口头语言中的发音和意义进行匹配。比如儿童见到“马”字,会与以前见过的动物以及发音进行匹配,从而学会“马”字。9岁以后,儿童侧重于阅读理解和思维能力的發展,阅读成为他们学习新知识的重要工具。
  书面语言系统与阅读能力发展
  对于不同的书面语言系统,文字和发音之间的对应关系是不同的。汉字是表意文字,属于语素-音节系统。汉字作为一个语素整体匹配到音节。比如猜测的“猜”字,没有哪个笔画或者部件对应于声母[c] 或者韵母[ai],而是整个汉字对应于音节[cai]。相对而言,拼音文字的词语在一定程度上可以通过字母发音的组合拼读出来,通过与口语中的词汇进行匹配而被识别出来。汉字的另外一个重要特点是拥有大量的同音字。汉字的这些特点使得阅读汉字时侧重于对汉字字形的加工,而语音的加工过程相对比较弱。
  研究者普遍关心,汉语儿童阅读能力发展的规律哪些是与拼音文字共有的,哪些是中文阅读特有的。
  语音意识被认为是预测儿童阅读能力的重要指标。但有研究发现,在拼音文字中语音意识对儿童阅读能力的预测作用比在中文的阅读中更强。语音意识是指对语言的声音结构的认知和使用,可以通过测试儿童识别或操作语音单位的能力进行评估。语音意识的其中一个测试范式是异音测试。在测试中,儿童听到一些语音,并根据要求选出一个不属于同类的音。比如儿童依次听到 [wā - mā – dū], 并选出一个跟其他两个不押韵的音。随着语音意识的发展,儿童能够区分更精细的声音结构。
  此外,基于不同文字系统的研究一致发现,快速自动命名加工对阅读能力发展有重要预测作用。该测试通常要求儿童尽可能快地给一系列熟悉的刺激材料进行命名(比如物品、数字、颜色块、字母等),并记录儿童完成命名任务的时间。这个测试本身涉及的认知加工过程比较复杂(包括序列视觉分析、语音提取、自动化加工等),关于具体是什么因素预测阅读能力发展,目前还不是非常明确。其中的一种解释是,在快速自动命名任务中,儿童需要从长时记忆中快速提取物体的名字,将视觉的刺激转化为口语形式,这种口头语言和视觉刺激的配对联结的能力可能与阅读能力发展密切相关。
  阅读能力发展的脑功能基础
  美国研究者Preston等人的一项追踪研究发现,英语口语加工的脑区和阅读的脑区在很大程度上有重叠,并且这些重叠的脑区活动可以用来预测儿童两年后的阅读水平。他们让68名6-10岁的儿童进行听觉口语任务和文字阅读任务,采用功能磁共振成像技术采集了儿童在执行这些任务过程中的大脑活动,并在两年后测试儿童的阅读能力。结果显示,听觉口语任务和文字阅读任务共同激活了大脑颞叶皮层(听觉皮层所在的区域)和额叶皮层,而这些共同脑区的激活程度可以显著预测儿童两年后的阅读表现。
  中文阅读的过程中是否同样激活听觉皮层?谭力海教授团队近期的一项研究探讨了中文阅读的脑区随着年龄发展的变化规律。研究采用功能磁共振成像技术,扫描了125名6-74岁的受试者,并要求他们进行一项同音字判断任务。结果发现,儿童和成人用于加工中文的脑区非常相似(主要包括大脑视觉区域和前额叶区域),并且这些脑区的激活强度随年龄增加而减弱,但位于颞叶皮层的听觉区域的激活就很少。在另一项研究中,刘丽教授团队从脑网络的角度对比汉语儿童和成人在阅读任务中的连接模式。研究采用押韵判断和语义判断任务,发现随着阅读能力发展,中文阅读者会更多地依赖视觉脑区和额叶脑区的连接而更少地依赖听觉脑区。
  在汉字的阅读中,很重要的过程是对汉字字形的加工。汉语儿童在学习文字时经常会使用反复抄写的方法。在抄写过程中,儿童把汉字的内部结构进行分解再组合,同时匹配到口语系统中对应的发音和意义,通过反复练习促进对字形的分析和辨认以及对汉字的记忆。大脑额中回是一个中文阅读脑区,靠近运动皮层。研究者提出,可能因为我们在学习汉字时反复书写,使得位于运动皮层附近的额中回成为中文阅读的核心脑区;而对于拼音文字的阅读过程,听觉的加工很重要,这可能使得位于听觉皮层附近的颞顶区成为拼音文字阅读的核心脑区。
  信息化时代的阅读能力发展
  信息化时代,越来越多的学生通过网络阅读电子书以及其他材料、借助电脑和手机等设备发送电子邮件或短信与外界沟通交流。使用拼音输入法的时间越来越多,书写的机会越来越少。拼音输入法只需输入汉字的读音,这就使得中文阅读所要求的字形结构分析非常缺失。
  研究表明,如果儿童缺乏书写的经验,而更多使用拼音输入法,会影响其阅读能力的发展。我们在2013年发表的一项研究发现,电子设备的使用,尤其是拼音输入法的使用,会阻碍儿童阅读能力的发展。相反,书写时间与阅读能力成正相关,并且这种相关性随着年龄的增长而增强。最近一项研究进一步发现,过度使用拼音输入法会影响到儿童期中文阅读脑区的发展。研究对比了较少使用拼音输入和较多使用拼音输入法的儿童在完成中文阅读任务时的大脑活动,发现较多使用拼音输入法的儿童,在额中回和额下回的阅读加工核心脑区的活动更弱,并且脑区间的连接也更弱。这个研究同时强调书写对保持和促进中文阅读中枢发展的重要性。
  启示
  阅读能力的发展是一个循序渐进的过程,每一个阶段的发展都以前几个阶段的发展为基础,比如早期的口语发展、词汇的积累等会影响到儿童日后阅读能力的发展。因此,教育要尊重客观规律,关注儿童在各个阶段的语言和阅读能力发展。另一方面,汉字与拼音文字不同,具有独特的表意性,它的形-音之间没有明显的对应规则。学习汉字首先要对字形的空间结构进行分析,儿童可以通过书写等方式促进对汉字内部结构的分析以及巩固形-音-义间的联结。在数字化时代,电子设备和拼音输入法的使用可能会改变大脑对文字的加工方式,阻碍儿童阅读能力发展。在智能设备通行的情况下,仍需要引导儿童多写汉字。
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