摘要：青少年时期是一个在生理、心理和认知方面发展迅速的阶段，也是语言学习的重要时期。现关于语言学习的研究大都是从学习者的外部行为入手，相对较少深入到人类学习最为基本的生物基础——人脑上面。认知神经科学的研究进展可以使教育工作者更好地理解青少年大脑的特点，以及这些特点可能带来的教学启示，以促进外语教学。本文将回顾相关文献，并简要地从认知神经科学分析青少年的特点，并在此基础上讨论认知神经科学在青少年语言教学领域的启示。
关键词：认知神经科学；青少年特点；外语教学
中图分类号：C934      文献标识码：A
一、 认知神经科学的背景
认知神经科学是一门涉及认知科学、生物学，神经科学，计算机科学、以及心理学等交叉的学科概念。认知神经科学旨在理解人类如何调用大脑的各个功能去实现不同的认知活动。从20世纪末开始，西方国家开始运用大脑成像技术去解释人类大脑在诸如算数、阅读中的角色，并尝试解答人类出现的诸如读写障碍（dyslexia)、失语症(aphasia)等时大脑的工作情况^[1]。
国外涉及认知神经科学的教学研究中，澳大利亚在2013成立了科学学习研究中心（Science of Learning Research Center），主要研究学生学习过程中的脑神经活动、通过技术手段量化课堂上的学习过程等^[2]。另外，自2005年荷兰马普心理语言学研究所(Max Planck Institute of Psycholinguistics)每年也会召开认知神经科学与语言学相结合的研讨会，它提供了语言学与认知神经科学相结合的新趋势^[3]。近年来，我国部分大学和国家研究院相继成立研究中心，并探索认知神经科学与教育教学的融合，如以北京师范大学为依托建立了“认知神经科学与学习”国家重点实验室^[4]。语言学习作为人类最重要的认知行为之一，以认知神经科学视角出发理解语言教学，可以让教育工作者更好地理解人类语言学习的规律，对外语教育教学也有重要的实践意义。
 
二、认知神经科学视角下青少年的特点
青春期是从青少年到成年的过渡阶段，也是一个人身心发展的重要阶段。本文关注的青少年是指年龄11-18岁初高中学生。青少年特殊的身心发展对他们的学习有重要影响。从认知神经科学视角出发，青春期的大脑主要会发生三个变化，包括神经可塑性，大脑双系统的不平衡发展，以及激素的变化。这三点与青少年认知层面的学习参与、情感层面的学习参与、和社交层面的学习参与具有非常密切的相关性。
1.青少年的神经可塑性
从认知神经科学角度出发，青少年大脑最显著的特征是神经可塑性。大脑神经中突触的变化会影响人对环境的适应力和学习能力。突触是大脑神经元之间的信息传导的重要联结点，也是脑细胞信息交流的重要枢纽。
根据脑神经科学的观点，大脑突触的变化有两种，突触的增值和裁剪。突触的增值主要发生在幼儿时期。婴儿出生后神经元的数量、体积、密度会迅速增加，神经元之间的联系加强，并且幼儿的神经元数量远高于成人，这一时期被称为突触的增值^[5]。另一种为突触的裁剪，一般发生在青春期时期，大致从11 岁开始。脑部会因为出现过多的神经元而选择性地裁剪不必要的神经元联结，从而大脑信息加工的能力也会提高。青春期时期经常使用的大脑神经元的联系会得到加强, 而很少使用的大脑神经元之间的联系则会被裁剪。Pokhrel等人在2013年的研究提到青少年的神经元改变和连接的速度是成人的五倍^[6]。这表明青春期是整个生命周期中理解和重塑世界观的关键时期。突触的裁剪过程使每个大脑具有独特的神经结构, 影响个体生活的方方面面。但是，如果这个时期个体的生活环境，如家庭，学校，同龄人等，无法为青少年提供足够支持的环境，青少年神经可塑性也更容易使他们参与消极的行为，如参与欺凌或药物滥用等。
2.大脑双系统的不平衡发展
青春期的第二个特点是大脑前额皮质的发展。许多人将青春期描述为冒险，冲动和情绪敏感的“暴风雨时期”。从认知神经角度理解，这一特点的部分原因是他们的大脑边缘系统和前额皮质的不平衡发展。
人类的脑边缘系统也是主管情感的部分，通常在青春期早期已经成熟。而前额皮质作为大脑主管理性的部分，一般在青春期中期发展。也就是说，人类的大脑边缘系统（情感）在前额叶皮层（理性）之前成熟，而成年人前额皮质的能力与大脑边缘系统通常会在一起发挥作用，理性和感性并存。所以，相比成人，青少年更容易出现情绪化的反应，而非理性的思考。根据Armstrong在2016研究报告，当研究人员向青少年和成年人同时展示表达强烈情绪的画像时，功能磁共振成像（fMRI）扫描显示位于青少年脑边缘系统中杏仁核，也就是主管情绪的部分被激活；而成人的前额皮质（理性）被激活^[7]。这一结果表明，青少年在社交认知上，更倾向情感反应，而非理性思考。
3.激素的变化
青春期第三个特点是生理激素的变化。青少年需要经历激素激增导致的生理性变化。激素的变化也会影响他们的大脑和生理的成熟，青少年会开始注意到他们的自我形象，并倾向于与同龄人进行更多的社交。因为激素的变化导致的生理变化也出现在同龄人身上，因此青少年很容易受到同龄人的影响。根据Jankowski及其同事在2014的一项研究结果表明，青少年的大脑纹状体在遇到与同龄人的评价相关的问题时会被激活。脑部的纹状体与情绪上的奖励机制相关，这表明，相对于成年人的评价，青少年对同龄人对自我的评价更为的敏感。同龄人的评价也会更加激活大脑的奖励机制，导致更倾向于参与同龄人之间的互动和社交。
综上所述，青少年以上三个大脑发展特点表明，个体自身的经验决定了大脑神经元的联结。青春期神经元突触的重塑和裁剪使他们具有无穷无尽的潜力，这些潜力很大程度上取决于他们与周围环境的互动。大脑是根据经验不断调整成形，以适应环境需求。因此，作为教育工作者，需要营造一个能满足青少年健康成长的环境，使他们的大脑更适应学习。
 
三、青少年特点对外语教学的启示
1.足够量的语言输入对青少年的语言学习非常重要
首先，在语言学习中，输入是输出的基础，只有通过大量的语言输入，青少年才能接触到语言的规律和特点，从而进行有效的学习和模仿。从青少年大脑的神经可塑性可了解到，在这一时期，大脑的可塑性较强，因此大量的语言输入可以促进大脑的语言处理区的发育，从而提高青少年的语言能力和思维能力。其次，青少年阶段是神经突触的裁剪与重塑阶段，足够量的语言输入相当于足够量的信息联结。另外，青春期的突触联结速率是成人的五倍，代表青春期是外语信息接受和学习的关键时期，因此在青少年阶段保证足够量的目标语言输入对学好目标语言起着至关重要的作用。
在外语课堂中，教师可以通过增加阅读量、锻炼听力，以及创造语言环境等的方式保证足够量的语言输入，但同时需要保证所输入目标语言的可理解性。克拉申的语言输入假说强调，学生接触的可理解的语言输入越多，他们的二语能力就越强。促进学生理解语言输入材料，可以借助不同的教学方法，如比较熟知借助信息科技进行教学。另外，倡导以学生为中心的教学环境中，教师需尽量确保向每个学生所输入的语言内容符合各自的文化背景，Brown的相关研究中也提到过，若学生通过自己的文化来进行第二语言学习，他们将更快、更彻底地掌握所学内容，并实现相应的课程目标。在外语输入材料中加入本国文化内容，有助于青少年更好地理解和认识自己的文化背景，这种认知可以激发他们对本土文化的认同感和自豪感，同时也能培养他们的文化自信。此外，这也有助于他们更好地理解和尊重其他文化，在提高语言能力的同时，培养跨文化交流能力。如此，外语人才便能更好地向国际社会发出中国声音。
2.情感的重要作用
学生的情感在外语学习中也有重要的作用。大多数教育工作者忽视了情感在理性思想中的重要作用。克拉申的语言输入假说中提到了情感过滤机制包括焦虑、学习动机和自信心是影响外语学习者学习效果的重要因素。而青少年脑部前额叶和脑边缘系统的不平衡发展，会在行为表现得更为敏感。神经学研究也表明，在课堂教学中当学生处于紧张或焦虑的状态时，大脑会停止接收新的知识，从而降低学生的学习效率。
情感、认知思维和学习行为是相互交织的概念。根据 Immordino-Yang 和 Damasio在2007年的一项研究中提到了一个术语“情绪舵”，这项研究表明，当脑损伤患者失去了对他人的情绪反应，如同情，也会导致他们在不失去知识或降低智商的情况下无法进行推断和道德决策^[8]。这意味着，没有情感作为理性思想的船舵，人们就无法恰当地参与到社交环境。而学校或课堂就是由社交关系组成的，因此在外语课堂教学实践中教师可以通过不同的方法让学生在情感上得到充分的支持。例如，比起全外文式的沉浸式教学，教师用学生的母语进行辅助语言教学，这不仅会使学生的语言学习变得更加有效率，同时也能减少学生在学习过程中的紧张感和焦虑感。另外，外语课堂上常常会出现课堂沉默的现象，在师生互动和生生互动的小组活动中一定程度上给予学生情感上的支持及行为口头的鼓励，可以更好地激活学生对外语的学习情感。
3.外语教学当中需注意同伴效应
在新课程改革背景下的英语课程标准中，特别指明了形成良好学习氛围的重要性^[9]。良好的学习氛围包括和谐的师生、生生关系。青少年因激素变化，会更倾向与同龄人社交。同伴群体的文化会极大地影响学生个体的行为。同样，消极的同伴群体文化也会让学生个体更容易参与消极行为。因此，教师也需要注意在班级中帮助学生形成良好的学习氛围，形成有益的同伴群体文化。在具有良性竞争的课堂氛围中，使学生自发地投入到学习中。另外，特别是近年来对外语口语教学的重视，语言本身具有的交际性，结合青少年对同伴互动倾向的特点，决定了课堂上用同伴小组活动作为有效教学的必然性。
足够语言输入的材料；有情感温度的课堂；具有良好的同伴效应的教学氛围都是有认知神经科学理论基础而延伸出的教学启示。然而，语言是人类和环境互动的复杂的符号系统，不同的学习环境可能会塑造不同语言学习方式，仅仅从脑科学出发是需要警惕的。认知神经科学涉及多个学科，除了脑神经科学，还需从其他学科如社会学，多维度研究外语教学会更有效地帮助教师提高教学。但我国从认知神经科学视角出发去研究语言教育教学还处于初级理论阶段。同时，进行这类研究需要较高的资金和技术人才支撑，亟须在借鉴国外研究的同时展开在中国环境下，特别是三语境下的中国少数民族外语教学与认知神经科学相结合的研究，以此可以更好地了解和推动中国语境下的外语教育教学。
 
结语
大脑的自我塑造和改变是基于个体与环境的持续互动，以适应环境的需求。青春期作为人类生命周期中的一个关键阶段，青少年的身心发展发生了显著的变化。与儿童和成人不同，青春期的青少年在生理、心理和社会性方面经历着迅速而不平衡的发展，这是一个充满复杂和矛盾的时期。
在青春期，青少年大脑的突触连接、生理激素的分泌以及大脑额叶结构的发展都在发生变化，这些变化深刻地影响着他们在身体、情感和认知思维方面的发展。例如，突触的增加和优化能够提高神经网络的效率，生理激素的变化可以影响情绪和动机，而额叶的发展则与决策和计划等高级认知功能密切相关。
认知神经科学是一个跨学科的研究领域，它专注于探讨学生大脑的认知活动。通过深入探究学生大脑发展的神经系统机理，我们可以更好地理解青少年的认知过程，并找到有效的方法来提高他们的学业水平和预防及干预冲动行为。这对于教育和教学具有重要的启示作用，为我们制定有针对性的教育策略提供了科学依据。