第一章 緒論
第一節 研究背景
隨著全球化的驅動，雙語的使用日漸普遍，尤其在數位化的時代，應用數位 科技學習第二語言，儼然是不可避免的趨勢，因此採用何種數位學習模式能夠有 效提昇學習成效，是眾所關注的研究議題。要探討有效的第二語言數位學習模式，
首先要對雙語學習的本質有所了解，再善用數位科技的輔助，來達到事半功倍的 學習效果。有鑒於雙語學習研究議題屬於跨領域研究的範疇，研究者大多從語言 學、心理學、及認知神經科學等相關基礎研究學科觀點，來描繪雙語學習的內在 心理及大腦神經機制 (Kroll, Bobb, & Hoshing, 2014; Kroll & Bialystok, 2013) 。
近年來研究者從上述的跨領域研究觀點出發，以宏觀和微觀的分析來描繪雙 語的樣貌及其內在機制，漸漸讓雙語學習的整體圖像趨於明朗。同時，研究者更 進一步探究第二語言學習對大腦神經機制的影響，研究證據顯示腦中語言處理的 神經迴路會因為雙語經驗，或第二語言學習訓練，而產生結構性的改變，及功能 性重組的現象，驗證大腦神經可塑性(Li, Legault, & Litcofsky, 2014; Yang, Gates, Molenaar, & Li，2015) 。因此，在大腦神經可塑性的前提之下，應用數位學習科 技的輔助，進行第二語言學習，除了外顯行為的學習成效之外，大腦神經機制的 功能性改變為何，是值得深入探討的研究議題。
第二節 研究目的與問題
本研究的目的是整合數位學習的行為及大腦神經反應的實證資料，探究非聲 調母語者學習中文詞彙聲調的聲韻處理機制在學習進程中的轉變樣態，以描繪學
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習者大腦中詞彙聲調處理的神經機制在學習中文為第二語言學習歷程中的功能 性變化。研究結果將有助於探究詞彙聲調的處理是否符合語言處理功能性左腦側 化的假說，並釐清中文詞彙聲調處理在聲學資訊之外是否涉及語言特徵的處理，
及其對應的大腦特定功能腦區。
對於學習華語文作為第二語言(Chinese as a Second Language, CSL)的初學者 而言，尤其是母語為非聲調語言(non-tonal language)的成年的 CSL 初學者，由於 他們的聲調處理機制受限於母語的聲韻特性，很難區辨及掌握華語文特有的詞彙 聲調(lexical tone)的特性(Gandour, 1983; Stagray & Downs, 1993) ，造成學習的障 礙。針對中文詞彙聲調區辨的困難，研究者 Wang 等人(1999, 2003)提出透過針對 中文詞彙聲調的感知(perception)訓練可以提供給學習者更多密集接觸詞彙聲調 的刺激及區辨的練習，訓練後能夠有效提升聲調辨識率，且練習後中文四聲聲調 的口說產出有類母語類型的發展趨勢 (Wang, Spence, Jongman, & Sereno,1999;
Wang, Jongman, & Sereno, 2003) 。除了行為層次的的學習成效之外，研究者使用 功能磁振造影(fMRI)量測比較非聲調母語的 CSL 成年學習者學習前後大腦語音 處理腦區的活化情況，看到伴隨著行為層次的聲調辨識反應作業(tone
identification task)的正確率提升的訓練效果，學習者左腦顳上迴 STG 和右腦額下 迴的語音處理相關腦區的活化增強，展現作業特定的訓練效果(training-specific effect)的大腦神經可塑性實證證據(Wang, Sereno, Jongman, & Hirsch, 2003)。
作業特定的感知訓練效果，除了反應在行為層次的感知能力的提升之外，
也會自動產生神經生理反應(neurophysiological response)；透過事件相關電 (event-related potential, ERP)的腦電波的量測，可以觀察到在不需要注意
(pre-attentive)聽覺刺激時，大腦中央聽覺皮質區自動化偵測到聽覺刺激變異時所 產生的不匹配負波(mismatch negativity, MMN)反應量增強 (Näätänen, Schroger,
& Karakas, 1993; Kraus, McGee, & Carrell, 1995; Tremblay, Kraus, Carrell, &
McGee, 1997)，甚至在一些聽覺的感知訓練的個體資料中看到在行為層次量測的
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反應還沒有被觀察到時，神經生理的反應已經產生變化(Tremblay, Kraus, &
McGee, 1998)。因此，MMN 這項語音感知區辨敏感性的生理指標作業反應 (Näätänen, Gaillard, & Mäntysalo, 1978; Näätänen, Paavilainen, Rinne, & Alho.,2007;
Näätänen & Alho, 1997)的量測，近年來也廣泛地受到研究者的重視，普遍用於探 討詞彙聲調處理的神經機制(Luo, Ni, Li, Li, Zhang, Zeng, & Chen, 2006; Yu, Wang, Li, & Li, 2014)，釐清中文母語者對於聲韻的處理機制涉及提取詞彙聲調的長期 記憶表徵的比對作業(Chandrasekaran, Krishnan, & Gandour, 2007a), 了解對於中 文詞彙聲調變異偵測反應的時間點及反應量的樣態 (Chandrasekaran, Krishnan,
& Gandour, 2007b; Hsu, Lin, Hsu, & Lee, 2014)，及了解產生聲調變異自動化偵測 的反應腦區及其機制(Deouell, 2007; Doeller, Opitz, Mechlinger, Krick, Reith, &
Schroger, 2003; Opitz, Rinne, Mecklinger, von Cramon, & Schroger, 2002: Hsu et al., 2014)。近期，研究者應用這項生理指標作業來觀察 3 天短期的特定作業的感知 訓練效果，研究結果顯示學習後學習者對於目標語言的語音區辨反應能力提升，
且學習者對於目標語言的語音變異的 MMN 反應量有顯著的增強 (Tamminen, Peltola, Kujala, & Näätänen, 2015)。
雖然上述的研究針對聲調感知訓練已經看到訓練的作業特定效果展現行為 層次及大腦神經功能性反應的實證資料，但是，對於在非特定針對聲調感知作業 的訓練，是否也能夠觀察到行為層次和大腦聲調區辨敏感性的神經功能性反應的 訓練效果，則研究文獻中尚無進一步的探討。此外，對於 CSL 學習者詞彙聲調 處理機制，在中文學習的進程中，其大腦神經生理的反應變化的樣態如何，也尚 無實證研究資料可循。
本研究要探討的問題是，非聲調母語的 CSL 初學者，在短期非特定作業的 統整性語文訓練下，隨著學習者的句子聽讀能力的提升，學習者大腦詞彙聲調區 辨的敏感性的功能性神經反應的改變樣態為何？據此，本研究從大腦神經機制的 觀點，採用已經驗證有效的數位學習的原理原則(詳如文獻探討)，實作建置會話
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句子情境的中文數位學習平台，作為短期訓練的工具，透過腦磁波儀 (Magnetoencephalography, MEG)量測學習者學習前後的ＭＭＮ的腦磁反應
(magetic correspondent of mismatch negativity, MMNm)，具體提出三項研究待答問 題，以檢驗行為層面(研究待答問題一)及大腦神經機制功能性重組(研究待答問題 二及研究待答問題三)的學習效果，茲條列如下：
研究待答問題一:
會話句子情境的中文數位學習平台，是否能有效提升 CSL 初學者的學習成效？
亦即行為量測比較受試者組內前後測成績的差異。
研究待答問題二：
CSL 初學者學習後是否提升了中文詞彙聲調感知區辨敏感性?
亦即量測大腦ＭＭＮm 反應量 -- 受試者組內比較學習前後ＭＭＮm 反應量的變 異為何？
研究待答問題三：
CSL 初學者學習後中文詞彙聲調區辨敏感性的功能性神經反應的改變為何？
亦即大腦ＭＭＮm 反應的反應源分析 -- 受試者組內比較學習前後ＭＭＮm 反應 源活化的變異為何？
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