姜 鈞 孟現(xiàn)柱 王園園

（聊城大學(xué) 物理科學(xué)與信息工程學(xué)院，山東 聊城 252000）

隨著腦科學(xué)研究的深入，人們逐漸認(rèn)識(shí)到藝術(shù)對(duì)于大腦的重要性。比如，大腦聽覺皮層能夠有效地感受音樂；跳舞時(shí)大腦和小腦協(xié)同工作；從事表演活動(dòng)讓大腦邊緣的情感系統(tǒng)提供相關(guān)的情感支持。中小學(xué)階段大腦內(nèi)樹突（樹突的作用是接受神經(jīng)元傳遞來的信息）和樹突之間的連接持續(xù)生長(zhǎng)。學(xué)生感興趣的活動(dòng)，如唱歌、跳舞和繪畫等能夠讓大腦產(chǎn)生更多的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，從而促進(jìn)其的認(rèn)知發(fā)展，提高學(xué)習(xí)水平。比如音樂和美術(shù)能夠有效地開發(fā)腦功能，促進(jìn)認(rèn)知發(fā)展，而體育運(yùn)動(dòng)則能夠讓學(xué)生的情緒更加積極樂觀。

一、藝術(shù)教育提高認(rèn)知能力

認(rèn)知能力是指接受、加工、儲(chǔ)存和應(yīng)用信息的能力。［1］一般的學(xué)術(shù)學(xué)科如數(shù)學(xué)只能提高學(xué)生某一方面的認(rèn)知能力，但是藝術(shù)教育則能夠幫助學(xué)生提高多方面的認(rèn)知能力。藝術(shù)教育能夠促進(jìn)學(xué)生八種認(rèn)知能力的發(fā)展。［2］

（一）體驗(yàn)聯(lián)系的能力。音樂、視覺藝術(shù)或其他藝術(shù)形式都能夠讓學(xué)生體驗(yàn)到事物內(nèi)部是互相聯(lián)系的，如繪畫中不經(jīng)意的一筆，就會(huì)影響整幅作品的藝術(shù)效果。

（二）觀察能力。藝術(shù)教育讓學(xué)生了解到很小的差別可以帶來較大的不同。一件好的藝術(shù)品的產(chǎn)生，需要認(rèn)真觀察，體驗(yàn)各種形式和顏色帶來的效果的不同。同樣，一篇好的作文，需要重視細(xì)節(jié)的觀察。

（三）解決問題能力。藝術(shù)教育能讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到一個(gè)問題有多種解決辦法。學(xué)校里，學(xué)生所受到的教育是一個(gè)問題只對(duì)應(yīng)一個(gè)正確答案，但在現(xiàn)實(shí)社會(huì)中一個(gè)問題總是有多種解決辦法。

（四）改變目標(biāo)能力。藝術(shù)教育讓學(xué)生懂得追求的目標(biāo)可以不是最初所設(shè)立的目標(biāo)，即目標(biāo)可以隨著過程的實(shí)踐而改變，隨著過程中出現(xiàn)的困難而改變。學(xué)生在學(xué)術(shù)課程里學(xué)到的通常是刻板的單一目標(biāo)。

（五）判斷能力。學(xué)術(shù)課程如數(shù)學(xué)教授給學(xué)生的是確定性，但是在現(xiàn)實(shí)情境中，多數(shù)情況下不具備數(shù)學(xué)確定性的條件?，F(xiàn)實(shí)情境更多的是在缺乏規(guī)則的情況下進(jìn)行判斷，即憑借直覺去判斷什么是對(duì)的。

（六）想象力。毋庸置疑，藝術(shù)活動(dòng)能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的想象力，并且想象力的成功培養(yǎng)能為學(xué)生以后的人生帶來極大的益處。

（七）接受自身局限的能力。不論聽覺、視覺還是觸覺都有其局限性，藝術(shù)活動(dòng)讓學(xué)生在有限的能力下進(jìn)行超越。

（八）對(duì)美感知的能力。藝術(shù)教育為學(xué)生提供了從美學(xué)看待世界的角度，如既可以從建筑學(xué)的視角來研究橋梁，又可以從美學(xué)角度來研究。

二、音樂、心理表象、運(yùn)動(dòng)對(duì)促進(jìn)腦功能開發(fā)、認(rèn)知發(fā)展的積極作用

在學(xué)校里藝術(shù)教育的表現(xiàn)形式通常有：聽音樂和演奏樂器、繪畫和手工、舞蹈和表演。在腦科學(xué)研究中，這幾種形式分別對(duì)應(yīng)著音樂、心理表象、運(yùn)動(dòng)三個(gè)研究領(lǐng)域。

（一）音樂。音樂對(duì)腦和認(rèn)知的影響分為兩類：聽音樂和演奏樂器，其中演奏樂器是指演奏傳統(tǒng)的樂器而非電子樂器。

1.聽音樂的益處

聽音樂可以提高學(xué)生的空間推理能力。研究顯示，聽莫扎特D大調(diào)鋼琴鳴奏曲可以提高空間推理能力，但是這種提高的智力在停止聆聽后十分鐘左右便消失。這種現(xiàn)象稱為“莫扎特效應(yīng)”，后來這一現(xiàn)象被很多的教育者扭曲為聆聽莫扎特的音樂可以提高智力。其實(shí)，聽莫扎特的音樂只能提高部分智力，而且提高的智力很快又恢復(fù)到平常水平。更進(jìn)一步的研究指出，聆聽旋律復(fù)雜的莫扎特鳴奏曲比聆聽旋律簡(jiǎn)單的貝多芬的致愛麗絲能激活更多大腦區(qū)域進(jìn)行工作。聆聽貝多芬的致愛麗絲僅能刺激聽覺皮層的活動(dòng)，而聆聽莫扎特鳴奏曲不僅能刺激聽覺皮層，還能刺激額葉（額葉負(fù)責(zé)思維和邏輯運(yùn)算）的活動(dòng)。［3］上述研究能夠有效解釋，在課堂中以一定的背景音樂進(jìn)行教學(xué)可以提高學(xué)習(xí)效率的現(xiàn)象。

2.演奏樂器的益處

聆聽音樂能為學(xué)生大腦的活動(dòng)帶來積極作用，但演奏樂器似乎能為學(xué)生大腦帶來更多的益處。學(xué)生學(xué)習(xí)演奏鋼琴半年后，其圖像思維能力得到了顯著的提高。而學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)半年后，圖像思維能力并未有多少提高。［4］為什么學(xué)生學(xué)習(xí)演奏鋼琴比學(xué)習(xí)使用計(jì)算機(jī)更能提高圖像思維能力呢？這是因?yàn)椤皹菲餮葑嗍菂f(xié)同多種感官（視覺、聽覺、觸覺、感覺等）的一項(xiàng)高級(jí)神經(jīng)系統(tǒng)運(yùn)作的過程，它促動(dòng)、連接、影響著多種神經(jīng)系統(tǒng)的協(xié)同、統(tǒng)合，從而促進(jìn)腦功能的發(fā)展”。［5］因此學(xué)生在演奏鋼琴時(shí)，將多種感官活動(dòng)結(jié)合在一起，帶動(dòng)了較多的腦區(qū)域協(xié)同工作，這比使用計(jì)算機(jī)更復(fù)雜。

（二）心理表象。人腦能夠使客觀事物在腦中形成表征，進(jìn)而為想象力奠定基礎(chǔ)。生物學(xué)家沃森和克里在研究DNA結(jié)構(gòu)時(shí)，就曾在腦中產(chǎn)生過很多關(guān)于DNA模型的設(shè)想。后來經(jīng)過努力發(fā)現(xiàn)只有DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)才能合理解釋遺傳現(xiàn)象，沃森和克里由此獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎(jiǎng)，并且開創(chuàng)了分子生物學(xué)這一新的研究領(lǐng)域。沃森和克里之所以能取得這樣的成就，是將想象力和生物學(xué)研究相互結(jié)合的結(jié)果。目前腦科學(xué)對(duì)于想象力在人腦中產(chǎn)生的機(jī)理還不是很清楚，但想象力對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的重要性卻是顯而易見的。

一般情況下，左腦是處理言語信息，進(jìn)行抽象邏輯思維的中樞；右腦是處理表象信息，進(jìn)行具體形象思維的中樞。［6］教師在教學(xué)中通常重視左腦的開發(fā)，而忽視學(xué)生右腦心理表象能力的開發(fā)。心理表象是指圖像在頭腦中出現(xiàn)的提示過程，心理表象的形式是實(shí)物在頭腦中呈現(xiàn)出的圖像，心理表象是想象力的基礎(chǔ)。研究表明，學(xué)生可以通過訓(xùn)練有效在大腦里搜尋心理表象，這種搜尋活動(dòng)可以有效提高大腦左右半球協(xié)同工作的能力，從而提高學(xué)習(xí)質(zhì)量，增強(qiáng)記憶的保持。因此“在概念教學(xué)過程中，利用心理表象的直觀性、象征性，可以避免死記硬背，減輕學(xué)生的思維負(fù)擔(dān)，使同學(xué)們正確理解和掌握概念”［7］。心理表象可以通過繪畫、手工、情境描述、合作學(xué)習(xí)等培養(yǎng)。

（三）運(yùn)動(dòng)。人的運(yùn)動(dòng)主要由小腦負(fù)責(zé)，小腦的激活有助于多種認(rèn)知能力的提高，如記憶、注意力和空間思維等。［8］運(yùn)動(dòng)不僅有利于認(rèn)知發(fā)展，還能夠讓學(xué)生將體內(nèi)多余的能量釋放出來，從而使學(xué)生安心學(xué)習(xí)。運(yùn)動(dòng)能為學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來五點(diǎn)益處，這五點(diǎn)益處是：

1.運(yùn)動(dòng)帶來多種感覺輸入，從而讓學(xué)生能夠保持較長(zhǎng)時(shí)間的注意力。

2.運(yùn)動(dòng)可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生喜歡在課外活動(dòng)時(shí)以游戲的形式進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，在教學(xué)活動(dòng)中教師如能構(gòu)建相似的情境，則能夠喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.運(yùn)動(dòng)可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)聲音和空間的綜合感知。

4.運(yùn)動(dòng)將短時(shí)記憶轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)時(shí)記憶。學(xué)生對(duì)自己參與的表演活動(dòng)印象深刻，這是因?yàn)閷W(xué)生在表演時(shí)調(diào)動(dòng)起了運(yùn)動(dòng)感覺系統(tǒng)。

5.運(yùn)動(dòng)激活了右半腦。運(yùn)動(dòng)讓學(xué)生使用左右半腦同時(shí)對(duì)概念進(jìn)行處理，而不是僅使用左腦。

運(yùn)動(dòng)除了上述五點(diǎn)益處外，還能夠增加腦部含氧量。即便是時(shí)間較短、強(qiáng)度適中的體育運(yùn)動(dòng)，也可以增加學(xué)生腦部含氧量。腦部氧濃度不同認(rèn)知能力也不同，腦部含氧量的增加可以有效提高認(rèn)知能力，此時(shí)學(xué)生的反應(yīng)更快，記憶保持更好。［9］

［1］周加仙.為了每位學(xué)生的發(fā)展：基于腦與認(rèn)知科學(xué)的通用教學(xué)設(shè)計(jì)［J］.全球教育展望，2010，（1）：15-20.

［2］Eisner，E.Does Experience in the Arts Boost Academic Achievement？［J］.Art Education，1998，51（1）：7-12.

［3］Hughes JR，F(xiàn)ino JJ.The Mozart effect：distinctive aspects of the music—a clue to brain coding？［J］.Clin Electroencephalogr，2000，31：94-103.

［4］Rauscher，F(xiàn).H.，Shaw，G.L.，Levine，L.J.，Wright，E.L.，Dennis，W.R.，＆Newcomb，R.L.Music training causes long-term enhancement of preschool children’s spatial-temporal reasoning［J］.Neurological Reasearch，1997，19：2-8.

［5］金素月.論音樂教育與腦功能的開發(fā)［J］.沈陽師范大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2007，31（3）：157-159.

［6］高偉.藝術(shù)教育與腦功能開發(fā)［J］.現(xiàn)代特殊教育，2000，（1）：1.

［7］付文臨.心理表象在概念教學(xué)中的運(yùn)用［J］.上海中學(xué)數(shù)學(xué)，2005，（11）：14-15.

［8］Erickson KI，Voss M，et al.Exercise training increasessize of hippocampus and improves memory［J］.Proceed-ings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2011，108（7）：3017-3022.

［9］Scholey，A.B.，Moss，M.C.，Wesnes，K.A.Oxygen and cognitive performance：the temporal relationship between hyperoxia and enhanced memory［J］.Psychopharmacology，1998，140（1）：123-136.