我们是如何学习外语单词的?

语言的重要性在于增进彼此交流。 如今, 生活在地球上的人们说着 6000 多种不同的语言 [1], 而每一种语言都有数以万计的词汇构成, 用来描绘环境中的物体、人、地方、感情和思想。 你正在阅读这篇英文文章 （^* 译者注:原文为英文）, 英语是你的母语 （L1）, 即你出生时就掌握的语言。 如果你是在学校跟着老师和课本学习英语, 或者通过课外班学习了英语, 那么英语对你来说就当作一门外语 （L2） 来学习。 学习一门全新的语言最重要的一环, 便是词汇的积累, 这需要投入大量的学习时间与反复练习。

要掌握外语单词, 我们必须学习单词的读音、拼写以及含义。 儿童和成人运用了许多学习外语单词的方法:例如, 多听单词的发音或者借助单词表来记忆。 最新研究表明, 这些记词方法远没有强化法来得有效 [2]。 “强化”一词指的是通过触发多重感官来体验学习过程中呈现的信息 [3]。 例如, 我们可以在听单词发音的同时看与之相关的图片, 而不仅仅通过听音来学习词汇, 绘本阅读或看图片记单词就运用了这一策略；另一个强化学习法可以是, 在听单词的同时用肢体语言来体现词义, 例如, “airplane”(飞机) 一词就可以通过笔划张开的双臂有如机翼划过空中。

在听外语单词发音的同时呈现图片是一种多感官强化的学习形式, 这一技巧运用了多种感官获得信息, 即视觉和听觉。 在听到单词的同时笔划动作是一种感知运动的强化, 不仅利用了来自感官的信息, 还调动了全身。 我们测试了到底哪种类型的强化对外语单词的记忆帮助最大 [3, 4], 以及大脑是如何支持外语学习的 [3, 5, 6]。 在实验中, 儿童和成人都使用了三种不同的方法学习外语词汇:边看图片边听单词 （多感官强化）, 边做手势边听单词 （感知运动强化）, 以及只听单词 （无强化）。 我们的假设是: 通过看图片或做手势比只靠听发音来记忆词汇效果更好。

图片和手势是否也有助于成年人学习外语单词？

我们首先在年轻人群体上测试了我们的假设 [3]。 22 名成人要在 5 天的训练中记忆外语单词及其含义, 这些参与者需要学习他们以前从未听过的单词, 例如 diwume 和 giketa。 图 1 展示了被试所学的单词的完整列表, 其中一些单词附有相应的图片, 例如, 当他们听到“帐篷”一词时, 同时会看到一幅帐篷的图片；另一些单词则配有演示人员做手势的视频, 例如, 视频中一位演示人员用假想的瓶子喝水来教授”瓶子”一词, 要求参与者跟着视频一起做这个动作, 而其余单词, 参与者仅靠听发音和在母语中的翻译来学习。

识记后的第 8 天、第 2 个月和第 6 个月要求参与者完成词汇测试。 在其中一项测试中, 他们会收到一份单词表 （母语单词）, 并要求完成母语到目标外语的转换翻译。 在另一项测试中, 参与者则收到一份全是外语词汇的单词表, 并要求写出词义。 研究者把测试的分数加起来后发现, 相比于零强化方式记忆单词, 成人被试利用图片和手势记忆单词获得了更高的正确率, 而且记忆效果在 6 个月后仍然存在 [3]。 此外, 我们还发现, 图片和手势形式在短期内 （学习后的第 8 天和第 2 个月） 对于记忆单词有同样的效果； 而从长效来看 （学习词汇 6 个月以后）, 手势记忆甚至比图片记忆效果更持久 （见图 2）。

儿童的学习效果如何？

接下来我们测试了手势强化方法是否也能帮助儿童参与者更好地记住外语单词 [4]。 97 名来自德国的 8 岁学生要在5天内学习英语词汇, 参与者使用了图片强化、手势强化和零强化的策略来学习全新的单词 （见图 1）, 随后, 他们要在学习后的第 8 天、第 2 个月和第 6 个月以口头表达的形式完成与成人相同的词汇测试。

结果显示, 在学习后的第 8 天、第 2 个月和第 6 个月时, 孩子们利用图片或手势来记单词的正确率都要高于零强化学习。 与成人被试一样, 图片和手势在短期内 （学习后的第 8 天和第 2 个月） 对儿童群体单词学习有同样的效果, 而与成人被试不同的是, 学习后的第 6 个月, 儿童被试在手势强化学习和图片强化学习法上的得分几乎没有差别 （见图 2）。 这一结果表明, 手势和图片记忆对儿童外语词汇的学习有同样的效果, 尽管儿童被试的总得分较低, 这可能是由于他们接受的训练时间少于成人被试。

大脑的哪些脑区参与了单词学习？

接下来, 研究者尝试探究多感官强化和感觉运动强化究竟是如何帮助我们记住外语单词的。 为了找寻答案, 我们把关注点转向了大脑。 当我们看到别人做动作时, 大脑中一个叫做生物运动颞上沟（bmSTS） 的脑区会作出反应 [7]。 而通过做手势动作, 一个叫做运动皮层的脑区被激活了 [8], 研究人员猜想, 与通过图片强化记忆外语单词相比, 当儿童和成人通过手势强化记忆外语单词时, 生物运动颞上沟和运动皮层会产生更强烈的激活, 他们还做了类似的推测:当儿童和成人被试听到附有图片的外语单词时, 与非强化记忆相比, 一个叫做枕外侧复合体 （LOC） 的视觉脑区会有更强烈的激活。

迄今为止, 我们已经在成人参与者中检验了上述假设 [3], 为了了解他们大脑的哪些区域是活跃的, 22 名成年人在完成 5 天词汇训练后进行了大脑扫描。 我们测试了成人参与者在听发音和翻译外语词汇时, 他们的生物运动颞上沟、运动皮层和枕外侧复合体的激活情况 （见图 3）。 研究结果发现, 枕外侧复合体的激活反映了一个单词是否是通过图片呈现记住的, 而生物运动颞上沟和运动皮层的激活则说明手势动作参与了词汇记忆。 这些结果说明, 特定的脑区激活各自对应了图片强化和手势强化记忆方式。

在科学研究中, 仅靠一种研究方法不足以证明一个结论的正确与否, 因为任何方法都有其特定的优势和劣势。 因此, 我们还通过一种叫做经颅磁刺激 （TMS） 的技术来研究生物运动颞上沟和运动皮层是否真的是强化学习法产生效果的根本所在 [5, 6]。 在 TMS 的过程中, 适度的磁信号可以影响大脑活动并引发行为的改变。 TMS 的结果发现, 生物运动颞上沟和运动皮层能够帮助成年人记住用手势辅助的单词。

研究启示

通过图片和手势强化策略, 能够帮助儿童和成人更好地记忆外语词汇。 成人通过手势动作强化更好地记住了单词, 而儿童在两种策略中的获益不分上下, 这意味着, 对成人群体有效的强化学习方法不一定对儿童有效。 在我们的研究中, 儿童和成人接受了不同程度的训练, 未来的研究需要考察关注不同强度的训练如何发挥强化效果。 研究还发现, 在运用强化法学习时, 大脑视觉和运动的脑区参与了记忆外语词汇, 这意味着使用强化策略的教学法十分有价值, 因为大脑的视觉和运动脑区参与了强化教学法。 总而言之, 强化学习法有助于外语词汇的学习与记忆, 因为我们调用了全身的感官去切身体会单词的奥义。

作者贡献

本文由 Victoria C. P. Knowland 撰写, 由 Michael S. C. Thomas 编辑。

致谢

我们要由衷感谢那些帮助翻译本合辑文章的人, 使非英语国家的孩子们能够阅读这些文章。 同时, 我们感谢雅各布斯基金会提供必要的资金来进行翻译。 对于这篇文章, 我们特别感谢 Nienke van Atteveldt 和 Sabine Peters 对荷兰语翻译的贡献。

感谢脑与心智毕生发展研究中心、发展人口神经科学研究中心对本文中文翻译的贡献。 感谢谢写意对本文中文翻译的贡献, 感谢陆秋宇对本文的翻译指导及中文编辑的贡献；感谢左西年、张蕾、高欣然对本文中文审校的贡献。

术语表

词汇 (Vocabulary): ↑ 一种语言中使用的词汇集合。

母语 (L1) (Native Language (L1)): ↑ 一个人从出生起就接触并开始学习的语言。

外语 (L2) (Foreign Language (L2)): ↑ 一种主要由世界其他地区的人使用的语言。

强化 (Enrichment): ↑ 在词汇学习过程中呈现额外的、补充性的信息, 有助于阐明外语单词的含义。

假说 (Hypotheses): ↑ 可以通过实施科学实验来检验的假设。

生物运动颞上沟 (Biological Motion Superior Temporal Sulcus, 简称 bmSTS): ↑ 大脑的一个视觉区域, 当人们看到肢体动作时会作出反应。

运动皮层 (Motor Cortex): ↑ 大脑皮层中通过控制肌肉来执行运动的区域。

枕外侧复合体 (Lateral Occipital Complex, 简称 LOC): ↑ 大脑的一个视觉区域, 当人们看到物体时会作出反应。

经颅磁刺激 (Transcranial Magnetic Stimulation, 简称 TMS): ↑ 利用磁场, 对大脑皮层进行一种非侵入式的、无疼痛的刺激, 从而检测或调节改善大脑功能。

利益冲突声明

作者声明本研究不涉及任何潜在商业或财务关系。