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计算困难儿童的抑制控制和转换

作者:梁贞巧 文 萍 李 红



  摘要:通过阅读能力测试、算术速度测试在300名三年级儿童中选取单独计算困难(n=22)、计算和阅读都困难(n=18)两个实验组和年龄控制组(n=23),使用计算机呈现以数字、图形、汉字三种材料组成的六个快速命名任务,以考察计算困难儿童的抑制控制及转换能力。结果表明:(1)计算困难儿童的抑制控制及转换能力显著低于控制组儿童;(2)单独计算困难儿童只在数字材料任务中的反应成绩显著低于控制组儿童;(3)计算与阅读都困难儿童三种任务材料的反应成绩显著低于控制组儿童。
  关键词:抑制控制转换计算困难儿童
  分类号:G760
  
  1 问题提出
  
  执行功能(executive function,EF)是目前认知心理学、发展心理学研究的一个重要内容,它的本质是对一般认知过程进行控制和调节,包括自我调节、计划、行为组织、认知灵活性、错误觉察和纠正、反应抑制以及抵制干扰等能力,它与多种能力的发展有关,主要涉及三个方面:意识、思想控制和动作控制。而抑制控制和转换是执行功能的其中两个主要成分。一般认为抑制控制指为了达到目标而抑制优势反应倾向的能力,通常将抑制控制分为三类:制止已激活但与任务无关的信息的通达;压抑不适宜的优势反应;压制不再相关的信息的激活等。转换是指一种注意转化,或在策略间、反应规则间转换的能力,是一种在指导语指引下的、内源性的注意控制机制。其具体体现为,当两项任务竞争同一认知资源时,对这两项任务相互转换的控制过程。转换的特征是从一个不相关的任务规则或策略中解脱出来,同时激活一个更合适的规则或策略。
  已有研究表明数学学习困难儿童均存在注意资源监控缺陷,这是一种执行性功能缺陷,这也是他们在学习上存在困难的主要原因之一。并且,学习困难的程度越深,执行性功能的受损程度就越大。Sophie的研究显示计算困难儿童组和数学、阅读双困难组儿童在完成需要抑制或转换的命名任务上有困难。Passolunghi等以23个数学学习困难儿童为被试的研究证实了“数学学习困难儿童在抑制控制方面普遍有缺陷”的假设,他们在要求对无关信息进行抑制的一系列工作记忆任务中得分较低。陈英和等研究得出,策略转换功能越强的儿童,算术认知策略的使用越灵活;抑制功能在儿童提取策略的选择和执行中具有重要的作用。李红玲发现数学学习困难儿童都存在任务转换、抑制控制等方面的缺陷。另外,将不同类型的学习困难学生作为研究对象后,张明、隋洁的研究也发现不同类型的学困生(语文学困、数学学困、语文数学学习都困难学生)都不能有效地抑制外界的干扰。学困生由于易受外界干扰,学习较被动,所以虽然智商、学习动机等各方面正常,但学习成绩却较低。但是以往的研究过于笼统,很少区分不同计算困难类型儿童的执行功能差异。现实中,至少存在两种不同类型的计算困难儿童,即单纯的计算困难儿童、阅读和计算都困难儿童。这两类不同的计算困难儿童,他们在执行功能方面是否存在差异?曾守锤、吴华清等曾经推测数学学习困难的各种亚类型在工作记忆任务上可能会有不同的表现,我们预测不同计算困难类型儿童在抑制、转换等执行功能方面可能存在差异。因此,本研究试图通过控制被试变量,探讨不同计算困难类型儿童完成抑制控制、转换任务的表现。
  
  2 研究方法
  
  2.1 被试
  被试为67位小学三年级儿童。被试的筛选过程如下:首先对300名小学三年级儿童分别进行阅读能力、算术能力的测试,阅读能力测试,使用“一分钟阅读测验”,测验包括140个无关联的字。要求儿童在1分钟内,在保证正确的前提下尽可能多地读字,按1分钟内读对字的数量计分,读对一个记一分;阅读能力测试后第二天进行计算能力测查,使用算术速度测验。与一分钟阅读测验一样,这也是个速度测验。计算速度测验包括三类基本计算题:加法计算、减法计算、乘法计算。每一类只有一种算法。每一类题包括50道题,难度逐步增加。每一类题的做题时间为3分钟,要求儿童在3分钟尽可能快而准确地解题,答对一题记一分,测验分数为三类题的正确解答数量的平均数。
  
  根据被试的测试成绩,分别选出两项分数处于群体后面25%的学生,同时参考该班老师意见,将这些被试归人单独计算困难组(简称单困组;共23人,男13人,女10人;平均年龄8.7岁,标准差0.372)、计算及阅读都困难组(简称双困组;共19人,男9人,女10人;平均年龄8.8岁,标准差0.417)中,并选取年龄相近的被试作为年龄控制组(简称控制组;共25人,男12人,女13人;平均年龄8.7岁,标准差0.454)。共67人(男35人;女32人)参加执行功能测试。
  三个组儿童在年龄上无差异(P=0.419);而三个组的计算、阅读测试成绩均有极显著的差异(P<0.001)。多重比较表明,单困组的计算成绩比控制组显著的差(P<0.001),而与双困组的差异不显著(P=1.00);但在阅读测试上,单困组的成绩与控制组的差异不显著(P=0.181),而与双困组比较,显著的优于双困组(P=0.000);双困组无论在计算成绩或阅读成绩上,都比控制组显著的差(P=0.000)。可见选取的被试处于较好的控制范围。
  
  2.2 实验任务
  Stroop任务范式是执行功能测量常采用的实验任务。本实验采用三种实验材料的Stroop范式变式任务,分别为数字、图形、汉字等三种不同材料Stroop范式变式任务。数字刺激采用的是1、2、3、4四个简单量;图形刺激采用圆形、三角形、正方形、菱形四种图形;汉字刺激采用上、下、左、右两对简单对应词(实验材料见图1)。其中,数字和图形材料根据Sophie的研究改编,汉字材料则根据张向葵的研究改编。他们的研究证明,这些实验任务用于小学三年级儿童的高级认知测试是有效可行的。所有测试项目采用Delphi7.O编写,每个刺激的图片大小为150像素×150像素。
  (任务Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ中,浅色的材料原为红色;深色的材料原为蓝色)
  任务工:由一系列数字(1-4)构成的数量单位,要求被试反应有几个数字,而不是数字是什么。如看到“444”,就反应为“3”。此时被试就需要抑制优势反应的数字符号。
  任务Ⅱ:与任务工类似,但稍作改变。将数字改变为红和蓝两种颜色,要求被试根据刺激的颜色来反应,当显示的刺激为红色时,对组成数字列的数字命名;当刺激为蓝色时,对组成数字列的数字量命名。此时被试需要在不同的规则间进行转换。
  
  任务Ⅲ:由四种常见的图形组成。一个小图形嵌在另一个大图形当中,要求被试对小图形进行命名。如看到◇,就反应为“三角形”,而不是“菱形”。此时被试就需要抑制反应优势的大图形。
  任务Ⅳ:与任务Ⅲ类似,但稍作改变。将图形

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