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1、脑科学研究在音乐素质教育中的潜在功能与实践应用黄钟(中国?武汉音乐学院)2012年第1期HUANGZHONG(JournalofWuhanConservatoryofMusic,China)张丰艳,侯建成文章编号:10037721(2012)01013404脑科学研究在音乐素质教育中的潜在功能与实践应用摘要:音乐教育是一种旨在挖掘人类自身潜能的独特教育形式.它以音响为表现手段,触动人的情感,作用于人的心灵,给人以多方面的影响与熏陶.近十多年来,随着认知心理学与认知科学研究的迅速发展,人们逐渐试图将心理学,脑科学的研究成果与学校的教育和教学实践进行整合分析,而音乐教育正是这种跨学科研究设想的重要
2、应用领域之一.如何将脑科学研究成果实际运用于普及型的音乐教育中,从而对音乐教育决策和实践产生重要影响,将是在交叉学科融合背景下,具有探索潜能的一个应用性研究方向.关键词:脑神经;认知心理学;音乐教育;教学策略中图分类号:J611文献标识码:ADOI:10.3969/i.issnl0037721.2012.01.018一,基于脑科学的音乐教育研究发展现状(一)脑科学与音乐教育的内在关系近十年来,人们直试图将认知心理学和认知科学的研究成果,运用到教育决策和实践中去.在国外,该方面的成果已经开始在音乐教育领域得到应用.根据脑发育与活动规律,脑认知活动的规律进行音乐教学,在充分了解和认识脑的认知功能,
3、情感功能和自我意识等高级功能的前提下,建立适应儿童认知能力发展特点的音乐教育教学方法和教学组织策略,教育评价方式方法等,做到科学的教与学,努力提高教与学的质量和效率.就目前的研究现状来看,脑发育与音乐教育之问,会产生以下几种关系:1,音乐学习与环境经验对脑的结构与功能区会产生影响.环境中输入的声音,语言,乐器演奏等技能的习得,都会在神经系统产生生物性变化,不仅可以形成不同的突触连接,增加树突密度,增多树突分枝层次,改变树突棘的形状,而且还可以增大脑的功能;2,音乐演奏技能可以使中央前回,左侧颞横回,右上顶叶皮层灰质体积增加.这也提示我们,设计有针对性的音乐教与学活动可以对大脑特定的区域进行训练
4、,从而改善大脑特定区域的功能.3,不同类型的学习与经验以不同的方式改变大脑的结构.虽然同样是音乐活动,但不同形式的音乐刺激能对脑产生不同的影响,音乐学习增加突触的密度,而音乐练习增加的是血管的密度,这表明突触和血管是分别由不同的生理机制和不同的行为事件所驱动的.4,突触连接的细微结构与功能区的大小受到整个生命过程中的经验教育的影响.因此,音乐教育并不仅仅局限于幼年,童年和青年期,而是可以作为一种持续终身的过程,对人的脑部发育产生积极作用.音乐教育的产生和发展与以往许多心理学派有着广泛的联系,其中受到重要启发的有行为主义理论,格式塔理论和认知心理学理论.1,行为主义(Behaviorism)坚持
5、研究方法的客观化原则,致使长期以来音乐教育重技巧轻感受,重行为轻思想,始终停留在”形而下”的操作水平,仅仅追求加强技能的作者简介:张丰艳(1979),女,中国传媒大学音乐与录音艺术学院音乐系讲师,在读博士生(北京100024);侯建成(1980),男,心理学硕士,北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室在读博士生(北京100009).收稿日期:2L)110827张丰艳,候建成:脑科学研究在音乐素质教育中的潜在功能与实践应用l35培养.2,格式塔(Gestalt)心理学派强调意识的整体性,将音乐学习视为一个”顿悟”(Insight)的过程,是“直觉上领悟或感知事物内在性质的活动”.3,认知心
6、理学(CognitivePsychology)则试图把人的认知过程和计算机进行功能模拟,用信息加工的观点看待人的认知过程,它强调用音乐思维来解决问题.美国普莱纽姆出版社(PlenumPress)在1982年出版了由脑神经科学研究者共同编写的音乐,思维和大脑一一音乐神经心理学一书,探讨了诸如韵律和节奏在脑半球的控制区域定位等问题,标志着音乐心理学向脑神经科学延伸的开始;1996年音乐心理学手册出版,其中有一章就题为”神经音乐研究”(NeuromusicalResearch),促使人们将研究向脑神经科学领域拓展.此后,以交叉学科为导向,陆续出现了许多关于音乐与脑科学之间关系的研究,如音乐家与非音乐
7、家大脑结构不对称之比较,音乐训练对感知觉的影响,音乐教育对儿童成长的作用等,这些研究都是采用脑科学的研究方法和手段来研究音乐活动中的思维,行为和情感,因而出现了”神经音乐学”(Neuromusicology)这一新兴学科,来探索人类大脑中还未被发掘的潜在功能.面对新世纪信息社会和生物基因工程的进展,音乐已成为脑科学探索人类智慧奥秘的重要研究对象.音乐作为”高级脑机能之窗”(higherbrainfunc-tion),类似”莫扎特效应”(MozartEffect)的研究成果,激励着人们通过脑科学来实现音乐提高儿童思维,推理和创造能力的梦想,而且更涉及到人类对自身的认识,并发挥在儿童发展,医疗及人
8、类与信息技术关系等领域的潜在价值.0(二)以基础神经生物学分析音乐早期教育的适时性及必要性基础神经生物学目前的研究,已经深入到细胞与分子水平,以及神经元突触,神经元回路的结构,信息传递,神经活动本质等问题.所谓”突触”,是将电信号从一个神经细胞传递到下一个神经细胞的地方.现代脑科学研究表明,人在出生后的20年时间里神经突触在刚出生时低于成人水平,两个月后开始增加,到第10个月达到巅峰并超过成人水平,接着突触密度开始持续下降,结构开始趋于稳定,1O岁左右达到成人水平,故变化呈倒U型.值得强调的是,在突触密度高的稳定时期,高级哺乳动物和人都发展了许多生存的基本技能行为(当然不是所有的技能都必须在童
9、年期进行),这强调了早期教育对儿童启蒙的重要性.如日本着名音乐教育家铃木真一,曾经对一位名叫阿部桂的普通日本小女孩进行了音乐才能教育.在阿部桂出生不久,铃木真一要求小女孩母亲播放莫扎特,海顿等音乐大师的作品,6个月后,当小女孩听到熟悉旋律时,便能发出咯咯的笑声.这说明她不但记住了这些音乐,而且还能再认音乐.研究事实表明,儿童不仅能主动探索和选择环境中的音乐刺激,而且还具有惊人的学习倾向.幸运的是,这一点在我国的众多教师和家长中已达到共识.在学前教育和小学教育阶段就让孩子接受音乐教育的现象很普遍.(三)神经突触结构的生成终生都存在可塑性在孩童的成长阶段,如果给予良好适宜的环境刺激,则脑神经回路的
10、建立,神经元活动的建立以及皮层的功能区都将更好地适应外界环境;若刺激过渡,不足或者消极,脑的结构和功能发展将会受到严重障碍.这就是大脑的可塑性.现在神经学家们已达成共识,即神经突触连接终生都可形成,0成人进行特殊的音乐教育,会在相关皮层代表区产生特异的神经活动模式.再一种练习小提琴的触觉行为实验中,几个月后接受训练的手指尖端在躯体感觉皮层中的代表区变大了几倍10整个生命过程中都有新的神经生长现象.这就意味着新知识的学习和再学习能在任何年龄中进行,这也为开展终身教育提供了理论基础.2O世纪60年代产生了对大脑神经突触生长错误而流行的观点,认为幼儿出生到了3岁这段时间内是最佳获得学习效果的时期.如
11、果在此期间儿童没有置于完全充分的学习环境中,那么以后就不能再复原,也在早年失去了机会.但事实上,这一说法并没有认知神经科学的研究基础,音乐,绘画等艺术教育在任何年龄阶段都可以开展下去.现在,不少高级中学和大学生都没能开设音乐艺术这门课程,这其中固然有中学生高考应试教育的压力,以及大学生认为”已错过接受音乐教育最佳时期”思想的存在.但实际上,音乐艺术是激发人们美感和创造性思维,从而进一步展开时间想象和逻辑思考的重要条件,对学生的音乐素质教育,已经成为培养学生创造性和专注力不可或缺的条件之一.二,在音乐素质教育中运用全脑开发进行研究的方向与手段现代脑认知成像技术的发展为脑科学实现其对大脑活动的观测
12、,提供了必要的手段,这是将脑科学运用于音乐教育研究中不可缺少的外部条件.已经136黄钟(中国?武汉音乐学院)2o12年第1期被广泛采用的fMRI,PET以及ERP等功能成像技术和行为实验研究,将作为主要研究方法和手段,通过测量在音乐环境中,大脑活动时各种电磁,生理,生化等参数的变化,来分析音乐认知和智力活动的内在机制.(一)运用音乐环境和经验进行脑部刺激大脑的变化,学习和记忆,以及脑内神经元的连接程度取决于环境对大脑的刺激;大脑功能的水平在很大程度上取决于其工作时所处的环境状态,符合”用进废退”的规则.所以,音乐教育者应设计丰富的教育和学习环境以给学生提供刺激性的环境,这将提高他们脑内的连接,
13、保存更多的突触,避免被删除,或产生新的突触,因而造就高智商或高学习能力.丰富,复杂的音乐环境刺激有助于建立适应型更强的神经网络连接,优化大脑皮质结构和功能.因此我们应尽可能地让孩子体验多感官的刺激.如在条件允许的前提下,音乐教室里不仅要有音响设备,还要有可看见的音乐符号,丰富的色彩,以及可接触的各种乐器或发生体等.美国着名音乐教育家马德林娜设立了一个特殊的音乐教室,这种教室满目都是五线谱,地面上是地谱,墙上是墙谱,桌上有桌谱,还有身体谱,手谱等等,连教师的短大衣面前也有大谱表,各种谱表上有剪纸音符,拍值尺,时值尺,还有各种音符帽等,儿童进入这个教室就到了音乐世界里!也就是说音乐不只是听到的,也
14、可以看到,触摸到.(二)通过音乐信息强化训练提升记忆机制音乐学习过程能使相关神经细胞间突触发生物理变化,从而使化学信号更有效地传递.这种大脑结构的变化成为大脑功能组织变化的生理基础,即音乐行为能改变脑组织结构.目前,电生理学已证实突触传递效能的长时程增强现象(LTP)是学习和记忆的突出可塑性模式.0这种突触结构变化的本质是不断地给予强化和易化的适应.所以,如果不给予强化,遗忘是不可避免的.音乐教育者应采用增强记忆,增加学生切身体验的学习方法,而不能不切实际地要求学习者过目不忘.在音乐学习时,在准确演奏一串音符,一组和弦的基础上,要试图练习提前看到(或想到)后面的乐谱,然后确定何时,怎样演奏后面
15、的音符.这样找出音符,章节之间内在规律性,并把这种规律性记在脑中,就会形成效果比较好,且比较牢固的记忆,起到“事半功倍”的效果.经过一定程度的科学训练之后,音乐就能够强有力地提高人们的推理能力,准确地觉察客观世界,并在大脑中形成图像,换而言之,就是能够在精细图画中看到,认出及对比物体,并找出其结构,细节之间的关系.(三)编排健康愉悦的音乐内容培养大脑情绪情绪方面的培养也是当今音乐教育中一个重要的研究问题,而音乐为情绪效应研究提供了一个很好的方法和途径.音乐是人情感的语言,对大部分人而言,分辨音乐的情绪成分是很自然的事.EEG和双耳分听实验提示了音乐情绪成分的右侧优势;产生愉快情绪的音乐显示了左
16、侧额叶的激活;而恐惧和悲伤的音乐显示右侧额叶的激活;在判断音乐正负情绪成分的任务中,左耳(右半球)起主导作用.有关研究表明,下丘脑,大脑边缘系统,大脑皮质在情绪成分中起着不同的作用.下丘脑被认为是支配愤怒和恐惧的中枢;边缘系统中的杏仁核与海马在情绪调节中起着重要的作用;而这一切的反应叉必须有大脑皮质的参与.边缘系统又被称为”情绪脑”,且与前皮层有联系.如果在压力或恐惧下削弱这种联系,则正常的社会判断能力和认知行为都会受到影响.所以,在音乐教育中,教师要经常给学生欣赏积极向上,以及轻松愉快的音乐,让他们在环境愉悦和轻松自由的心理状态下使得审美能力得到无意识的提高和升华,同时形成正确的社会判断能力
17、和认知能力,树立起正确的世界观和人生观.三,基于脑科学原理的音乐素质教育发展预期(一)通过多学科的结合促进音乐智能的发展音乐教育的过程,如果能有机融入其它学科的教学手段和经验,使教学具有更为鲜活的形式和丰富的内容,就能令学生拥有更多的接触和深入理解音乐的机会,尤其可以使能力和特长不同的学生都有可能在自己的优势领域内增强对音乐的兴趣.如语文成绩较好而对音乐不是很了解,热情也不是很高的学生,通过参加配乐朗诵的途径也会对音乐逐渐理解,从而也会提高了解音乐的愿望,产生相应的兴趣;此外,在音乐上有突出能力的学生也可以通过音乐在其它学科的应用来提高学习兴趣,如能对语文课文的音乐情景剧的配乐和阐释上发挥自己
18、优势的话,可能会提高学习语文的信心.当然,更重要的是,全面科学的音乐素质教育能带来学生脑部发育和创造力的综合提升,从而使看似庞杂和孤立的多学科学习成为一个相互影响,互为动力的系统工程.张丰艳,侯建成:脑科学研究在音乐素质教育中的潜在功能与实践应用137(二)剔除功利,强调音乐体验,允许自由创造脑科学作为心理学发展的基础,同时也为音乐教育及教学提供了科学的依据.从学生的脑结构和功能的角度认识学生对音乐学习的认知过程,是为了将脑科学更好地运用于学生音乐学习的具体实践.我们都知道,人们是通过感知觉中的视,听,嗅,味,触觉这五种感官来进行学习的,而在传统的音乐教学中,学生主要靠听觉来实现音乐学习,事实
19、上,音乐教学过程应该充分调动学生各种感知觉的综合体验,换句话说,不是非要先学会识谱才能开始进行音乐教学.同样,孩子在学会读谱之前也可以用手指和声音来表现自己的音乐感受,因为音乐教育活动绝不是冷冰冰的艺术技艺活动.音乐教育的目的主要是为了改善人们的审美观念,使身心得到平衡的发展,丰富人生体验,学习做人的道理,领悟生命的奥妙.因而音乐教学不是机械地学习或记忆的过程,而是一种富于人情化的智力活动和创造活动.所以在开展的过程中,教师应在倾注自己的情感,摒弃传统教学桎梏的同时,使学生的心灵真正获得音乐的享受,从而学生也会真正去体验音乐,得到音乐美的享受,并自由舒展天性,以自己的真实感悟去重新诠释自己对音
20、乐的独特理解,避免音乐教育的功利化,工具化倾向.结语以多学科,多层面的前瞻性视野,将脑科学研究成果与音乐素质教育实践相结合,能在一定程度上为音乐教育工作者(同时也为其它学科教育工作者)指明教学规划方向.而如何依据学习者的不同学习习惯和风格,进行相应的音乐课程设计及教育实践,还有待于在今后的实践中进一步研究.我们有理由相信,在脑科学与音乐素质教育相结合的问题上所进行的积极探索与沟通,将更好地促进这两种学科各自的发展,也能为其它学科的素质教育探索,提供一种全新的思想理念与实践参照.注释:参见周蓓.从当代心理学看音乐认知教育观念的发展与更新,载天籁(天津音乐学院)2003年第l期.同.参见Burgs
21、N,OKeefeJ.Neuralcomputationunderlyingthefiringofplacecellsandtheirroleinnavigation.Hippocampus,1996,6:749762.参见杨雄里脑科学和素质教育刍议,载教育理论与实践)2002年第2期第22卷,78页.参见DanJohnstonEnhanced:AMissingLink?LTPandLearning.Science,October17,1997:401402.责任编辑,校对:汪义晓ThePotentialFunctionandPracticalApplicationofCognitiveScie
22、nceResearchinMusicQualityEducationZHANGFengyan&HOUJianchengAbstract:Themusiceducationisanuniqueformaimedatdevelopinghumanbeingspotential,itssoundingasameansofexpression,touchinghuanemotions,effectingonpeoplessoul,giveapersonwithawiderangeofimpactandvariousinfluence.Formorethan10years,withthecogn
23、itivepsychologyandcognitivescienceresearchoftherapiddevelopment,peopletriedtoconsolidatedanalysisofthepsychologyandbrainscienceresearchwiththeeducationandteachingpracticeinschools,andthemusiceducationisrightoneofimportantareasofapplicationininterdiscip1inaryresearch.Theauthorsbelievedthatithadbeenan
24、appliedresearchdirectionofexploringthepotentialunderthebackgroundofinterdisciplinesubjectintegrationthathowtoapplytheresearchachievementsofbrainscienceintotheuniversalmusicducation,SOastohaveamajorimpactonmusiceducationpolicyandpractice.KeyWords:cranialnerves;cognitivepsychologymusiceducation;teachingstrategies
