从大脑的生理基础与优势功能探寻

從大腦的生理基礎與優勢功能探尋可行的創造思考教學方法

呂秀美撰壹.前言

大腦是人類行為與思考的樞紐，透過視、聽、嗅、味、觸…等各感官的覺知，輸入了來自各方的資訊，傳入腦中、重新編碼、認知、解釋、儲存或反應…等等，這一系列的歷程，是快速而複雜的。這些年來，人類不斷的研究有關大腦左右分化的功能與優勢能力的發展，這些研究結果，對於教育上之應用，實有其莫大的貢獻。

在資優教育中，強調的是創造思考能力的培養，創造思考究竟是先天？抑可透過後天訓練而成？國內學者毛連塭從遺傳和環境的觀點指出創造力的可教育程度之可能性有三：

1.完全來自遺傳，後天無法改變。

2.創造力的表現是受到先天和後天交互影響的結果。

3.創造力的要素中部份是先天遺傳的，部份是可以訓練的。

第一種說法未受大部份學者接受，第二、三種說法較為大家所認同（引自張玉佩，民91）。因此，影響創造思考教學除了後天訓練外，對先天生理因素亦應有所瞭解，才能將二者融合運用，發揮教育的最大的效果。

貳.大腦的生理基礎與創造思考

人腦的重量平均只有一千三百克，約佔全身體重的百分之二，雖如一個葡萄柚般大，卻掌控人類思想活動的全部，也是創造人類文明的根源。

一、腦的基本結構單位---腦細胞（又稱神經細胞）：

據估計整個大腦內至少約含有一百五十億至三百億個腦細胞（引自江漢光，民84），其中約有20億個腦細胞直接參與訊息的接收和處理（引自梅錦榮，民87）。神經細胞本體上有數以千計的

樹突纖維（接受訊息）和一至二根的軸突纖維（傳遞訊息）如同網絡般，彼此互相行成連會，因此每個神經細胞和其周圍細胞，至少產生一千次到一萬次以上的連會點，此連會點稱之為突觸（synapse）。

科學家發現在動物的一生中，樹突的成長是持續的，樹突上生長著小棘，叫做樹突棘（dentritic spines），它們會因個體的學習和經歷而改變；突觸，特別是樹突上的突觸，亦會受到後天經驗的影響迅速增加，為了支援發展後的樹突的代謝需要，神經元的胞體快速生長，以增加體積（取自邵郊，民89）。因此，腦細胞若缺乏刺激，它就保持原來的樣子，如果善加利用的話，它就會逐漸擴展，其網絡便會愈見複雜。

神經元的周圍是神經膠（glia）特殊細胞，這些神經膠數量超過神經細胞，它與神經細胞不同處在於神經細胞數量不會增加，而神經膠會因環境的刺激而增加數量。神經膠愈多便愈能促進「胞突接合活動」，使細胞和細胞間的脈動愈有力量，思考的模式也愈複雜，在許多資優生身上常可發現這樣的特徵（引自李翠玲，民81）。

Krech和Rosenzweig利用兩組同樣基因的老鼠，控制組被安置於無刺激的環境，且每一隻皆被隔離在燈光昏暗的小籠子裡；實驗組則一起住在一個充滿玩具與良好光線的實驗室裡，且每天可自由離開籠子外出探險三十分鐘。研究結果顯示，實驗組的老鼠比控制組的老鼠之大腦皮質有顯著的增長，長得更厚更重；另外膠質細胞的數目、神經元細胞體及細胞核的大小，以及供應大腦皮質的血液細胞徑等都有增生的現象（引自李翠玲，民81）。

由此可見，透過後天的刺激與不同的經驗，確可改變在先天上幾乎相似的兩個體（如許多雙胞胎被安置於不同環境中），而有著天壤之別的學習差異。

二、腦波：

利用腦波儀（EEG）測試大腦神經細胞活動情形，依據腦波振幅的來分析受試者生理和心理的狀態：（引自林幸台，民71年）

1.Delta波的振幅最小（0.5~0.3赫），常出現於沉睡時，多與夢境

有關。

2.Theta波較快（

3.5~7.5赫），多在半睡眠狀態出現，一般人每日

約有百分之五的時間處於這種狀態，這時右半腦波振幅較左半腦高，許多頓悟、幻想常於此時出現，與創造思考關係密切。

3.Alpha波屬於一種「放鬆式的警醒狀態」（8~13赫），此時右半

腦較佔優勢，與訊息接收、發現問題等認知型態有關，此時頓悟、幻想亦時而出現，與創造思考的關係最密切。

4.Beta波（13.5~40赫），此時左腦腦波較強，在行為上表現出注

意力集中、目標導向，與解決問題能力有關。

在許多有關腦波研究中，藉由減低腦波，產生身心統整的鬆弛狀態，以提高腦力之集中。如將Theta波降低4~7週，可以產業更大的鬆弛狀態，有益於創造思考的產生。因此提供學生一個安全而自然創造的情境，乃創造思考教學之重點（引自李翠玲，民81）。

三、大腦功能的偏側化與統整：

人類的大腦為左右兩半球構成，就功能上而言，有些功能偏左，有些功能偏右，這種現象叫做大腦功能的偏側化。就目前有關研究之分析，大腦兩半球的功能偏側傾向如下（引自林幸台，民71年；梅錦榮，民87）：

1.視覺方面：左半球偏重字母、詞語；右半球偏重幾何圖形、人

面及全盤統整事件、。

2.聽覺方面：左半球偏重語音、語言材料；右半球偏重非語言、

環境聲音、樂調。

3.軀體覺、動作方面：左半球複雜自主性動作、依記憶的語文方

式表達動作；右半球偏重觸覺辨識、創造性動作。

4.記憶方面：左半球偏重語文記憶；右半球偏重音調記憶。

5.語言方面：左半球偏重語言、閱讀、書寫、計算；右半球非語

文符號。

6.空間知覺方面：左半球偏重空間標誌；右半球偏重二度空間。

7.思考方面：左半球偏重歸納、聚斂式、細部分解、聚集、邏輯、

分析、系統性概念、抽象的；右半球偏重演繹、幅射式、全盤統整、擴散、直覺、創造、關連性概念、具體的。

8.情意方面：左半球偏重智慧、軀體概念、邏輯、主動爭取、男

性化、活躍；右半球偏重情緒、軀體形象、直覺、被動、女性化、直覺的、藝術的。

大腦在活動時會產生電活性，整個大腦約可測出十瓦特的電力。因此，透過腦波儀（EEG）可以檢測出腦部的電器生理性活動，如（引自江漢光，民84）：

1.若一個人在說話時，語言中樞呈現Beta波，而計算中樞呈現

Alpha波或Theta波。

2.在繪圖時，語言和計算中樞均呈現Alpha波或Theta波，空間訊

息中樞則呈現Beta波。

3.若同時使用兩個腦區，常可能出現混亂情況，因為兩腦區互相

競爭或干擾。

除了分區功能，大腦重覆功能亦可發揮來回式的訊息傳遞過程，即使是簡單動作，如看到影像要寫下意義，其重覆功能亦十分複雜。在創造思考過程中，大腦跨越各區，擷取不同的分工，並整合為一個新的意念而執行之。

Hughling-Jackson 於其「階層論」中亦說明（引自梅錦榮，民87），人類的神經系統至少是由三個從低到高的功能組成的，較基層的功能在大腦中有特定的部位，基層的功能如簡單的感覺運動功能，它們互相連繫形成較高層次的心理活動。因此，高級的功能並不侷限在大腦的某一部位，而是透過投射纖維、聯合纖維與連合纖維等交織組成的連絡網絡，不但聯繫了大腦半球內，更跨越了大腦半球間的交通，構成了大腦心智功能最主要的生理性基礎。

由以上得知，左右半腦功能雖有區別，右半腦雖有較多的創造力表現，然就整體創造歷程而言，唯有左右半腦功能之統整才能有最大的發揮。

然而，對於資優生而言，唯有能將以下四種功能統整、發揮，