兒童抑制控制能力的發展及其對教育的啟示

[摘要]抑制控制在個體認知發展與社會性發展過程中起重要作用。抑制控制可以阻止已激活但與任務無關信息的通達，壓制不適宜的優勢反應，制止無關信息的激活，與大腦前額葉皮質和工作記憶機制等密切相關。沖突抑制任務、規則轉換任務和延遲滿足任務常被用來測查兒童的抑制控制能力。考察兒童抑制控制能力的發展特征及發生機制對于幼兒教育實踐中教學內容、教學過程、教學管理以及作息時間的設置和安排有著重要的指導意義。

[關鍵詞]兒童；抑制控制；額葉皮質；工作記憶；認知轉換；延遲滿足

[中圖分類號]G610 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-4604(2008)02-0042-04

一、抑制控制的內涵與意義

抑制控制(inhibitory control)能力是指個體追求一個認知表征目標時，用于抑制對無關刺激的反應的一種能力。根據抑制對象的不同，我們可以把抑制控制分為四種類型：注意抑制、記憶抑制、動機抑制和行為抑制。注意抑制使兒童排除無關信息的干擾，將注意力集中在與當前認知活動有關的對象和信息上。記憶抑制一方面使兒童排除長時記憶中的前攝干擾，另一方面使兒童排除工作記憶中無關刺激的干擾。動機抑制使兒童壓制不合理的動機，或者為實現更長遠的目標而暫時抵制當前的誘惑。行為抑制使兒童按照指示完成相應的操作，控制無關行為或者不當行為的出現。因此，抑制控制在個體的認知發展和社會性發展中起重要作用。

從認知發展的角度來看，抑制控制可以阻止已激活但與任務無關信息的通達，壓制不適宜的優勢反應，制止無關信息的激活。抑制控制能力是個體順利完成某種認知活動所必需的內在機制和基本前提，如果抑制控制存在困難，兒童在認知活動中將出現顯著的障礙。例如，有關兒童注意缺陷多動癥(ADHD)的研究表明，這類兒童之所以難以完成許多認知任務，是因為他們存在著記憶抑制缺陷和注意控制缺陷。此外，有關兒童數學認知發展的研究表明，對注意和工作記憶的抑制控制可以影響兒童在完成數字比較任務時的認知加工效應，如影響符號效應、大小一致性效應以及SNARC效應等。

從社會性發展的角度來看，抑制控制可以調節需要、行為動機和行為反應，因而對兒童個性、行為和規則意識的發展有重要作用。有研究者觀察了14個月和20個月大的兒童。發現其中具有極端抑制特征的兒童有一些顯著的癥狀，如易怒、睡眠不好、習慣性便秘、害怕分離和懼怕陌生人等。在生命的頭三年中具有極端抑制特征的兒童在3～6歲期間更容易為同伴所支配，更容易在社會交往中出現退縮現象；6～10歲期間，他們會逃避一些危險活動，較少有攻擊性行為，表現出膽小、順從父母，尤其是具有極端抑制特征的男孩在青年期會逃避運動或其他傳統的“男性化”活動，成年后不愿意選擇傳統意義上的男性職業。

二、抑制控制的作用機制

(一)認知神經機制

臨床神經心理學研究發現，個體在一些腦損傷和用藥反應中會出現脫抑制現象和無組織行為。眶額葉系統腦區的損傷與交際抑制、行為抑制、行為多動密切相關，而前扣帶回在確保集中注意的干擾控制中起重要作用。從神經心理學角度看。那些無法完成Stroop任務的年幼兒童往往在額葉前部背外側皮層受到過損傷。此外，抑制控制作為執行功能的一個核心成分，與大腦前額葉皮質(prefrontal cortex)密切關聯。前額葉皮層的損傷會引起一系列神經心理的缺陷，如出現計劃、決策、認知靈活性、工作記憶、抑制、對動作的監控等方面的困難。

(二)工作記憶機制

工作記憶的抑制觀認為。如果個體具備良好的抑制控制能力，他就能把工作記憶中的內容限定在直接指向當前任務目標的信息上，抑制無關信息的進入。研究者一般采用負啟動實驗范式來證明工作記憶的抑制機制。研究者通過考察不同工作記憶廣度個體的負啟動差異，發現高廣度個體表現出了負啟動，而低廣度個體卻沒有。這一結果表明，高廣度個體具有更強的抑制控制力。由此我們可以推斷。高廣度個體在抑制分心物方面存在明顯優勢。Grant等人分別考察了老年人和年輕人工作記憶容量與負啟動效應的關系，結果發現老年人抑制效能的衰退導致其工作記憶容量的減退。抑制加工的不足導致老年人工作記憶中無關信息的增加，從而產生了干擾，使老年人無法達到最大程度的記憶和理解。

三、抑制控制的研究范式

(一)沖突抑制任務

沖突抑制任務主要用于測查兒童的抑制控制能力和認知轉換能力。不同的沖突抑制任務一般具有一些共同的機制，例如都涉及兩種完全相反的刺激、規則或指令，從而形成顯著的干擾，要求被試在不同規則或指令之間進行靈活的切換。沖突抑制任務主要包括Stroop任務、停止信號任務、go-nogo任務、flanker任務、Simon任務和Lufia手游戲等。這里僅以Stroop任務為例來分析抑制控制的作用機制。經典的Stroop任務是顏色一詞語的Stroop任務(Stroop color-wordtask)。在實驗條件下，研究者向兒童呈現表示顏色的詞語(如“綠”)，而這個詞語是用其他顏色的墨水寫成的(如紅色墨水)，這時，研究者要求兒童說出墨水的顏色。在這類實驗中，兒童往往受到字面意義的影響而不能正確說出墨水的顏色。其原因可能在于兒童會對字面意義作出優勢反應。兒童無法有效抑制其優勢反應，因此他只能錯誤地以字面意義代替墨水的顏色。有研究者根據需要將Stroop任務加以改編，用于測查兒童某一特定方面認知能力的發展。例如，在有關兒童數學認知的研究中，Stroop任務常常被用來研究兒童在完成數字比較任務時的大小一致性效應(magnitudecongruity effect)。研究者將數字的數值大小與其形狀大小之間構成Stroop沖突，例如呈現形狀上比較小的“3”和形狀上比較大的“2”。要求被試判斷兩個數的大小。兒童要正確完成該任務，就必須抑制數字的物理大小和數字的數值大小之間的沖突。董奇等人利用該實驗范式對兒童的數字比較進行了行為和認知神經科學研究，結果證明該效應與顏色一詞語的Stroop任務具有類似的抑制控制機制和認知神經機制。

(二)規則轉換任務

規則轉換任務主要用于測查兒童的工作記憶能力以及抑制控制能力。常見的規則轉換任務包括威斯康辛卡片分類任務(Wisconsin CardSorting Test，WCST)、靈活選擇任務(Flexible ItemSelection Task，FIST)以及維度變化卡片分類任務(Dimensional Change Card Sorting，DCCS)。WCST是抑制控制研究中的一個經典范式。實驗中研究者先向兒童呈現多種維度的刺激卡片，接著呈現與刺激卡片在不同維度上相匹配的獨立卡片，要求兒童發現規則并用該規則來分選刺激卡片；在連續的正確選擇達到一定次數后，研究者改變目標維度，要求兒童找出新的分類規則，重新選卡。兒童要正確完成這些任務。首先必須記住兩個規則，因此工作記憶的作用是必不可少的；其次，兒童需要在前后兩個規則之間靈活轉換，因此就必須抑制前攝規則對新規則的干擾。在這類實驗中，兒童常常不能靈活轉換規則，從而出現持續性錯誤。其原因通常是維度改變前的規則成了兒童抑制新規則的優勢規則，從而產生了認知沖突。

(三)延遲滿足任務

延遲滿足(delay of gratification)任務主要用來測查兒童對愿望和動機等的自我控制，同時還考察兒童的價值判斷、價值選擇等重要的認知過程。延遲滿足的實驗范式有很多，這里著重介紹由社會認知心理學家Mischel于1974年設計的自我延遲滿足范式。這一實驗范式被認為是兒童延遲滿足研究的經典范式。在實驗過程中，實驗者首先與兒童在實驗室內做一些熱身游戲。然后，實驗者向兒童出示兩種獎勵物：軟糖與椒鹽餅干。并要求兒童選擇一種他們喜歡的。接下來，實驗者告訴兒童他有事情要處理，需要離開房間一會兒，讓兒童等他，并叮囑兒童：“要是你能夠等到我回來，你就可以吃這個(指向兒童選擇的食品)；要是你不想等了，你可以隨時搖鈴把我叫回來，但是你就不能吃這個(指向兒童選擇的食品)，而只能吃那個(指向兒童未選擇的食品)。”在確認兒童已經理解兩種情況之間的關系后，實驗者離開房間，在室外通過單向玻璃觀察和記錄兒童等待的時間及其在等待過程中的行為表現。15分鐘以后或者當兒童搖鈴時，實驗結束，實驗者重新回到實驗室。

四、對教育的啟示

抑制控制能力大約在兒童1歲時開始出現。在2～5歲之間迅速發展，在6～8歲時基本形成，但是要達到成熟水平則要等到12歲左右。兒童早期的抑制控制主要是動作和行為抑制，后來發展出對需要、愿望和動機等個性特質的抑制，最后才出現諸如工作記憶、規則轉換等比較高級的認知抑制。在整個兒童期，抑制控制能力都比較弱。作為兒童認知與社會性發展的一項基本能力，抑制控制在兒童的發展和教育中有重要意義。基于兒童抑制控制能力的發展特征及其認知加工機制和認知神經機制，我們只有在幼兒教育實踐中認識并遵循這些規律，才能保證教育教學的科學性和有效性。為此，以下幾個問題需要引起注意。

首先，教師應充分考慮兒童的認知神經機制中興奮與抑制之間的活動規律，據此制定作息時間，安排活動形式。背離這些規律會使兒童該休息、該安靜時心情不能平靜下來，該興奮時卻精神萎靡、無精打采。

其次，教師宜選擇難易適中的活動內容，充分考慮認知活動的難度對工作記憶等認知能力的要求，將兒童的認知負荷控制在適度范圍內。同時，要考慮活動的持續時間，保證兒童能有效地把注意力集中在當前的認知活動上。

再次，教師應盡量避免不同任務之間的頻繁轉換。因為兒童的認知轉換需要抑制控制能力的參與，如果任務之間的切換過于頻繁，兒童難以有效地抑制沖突，就會降低學習效果。此外，教師還要注意短時間內對兒童的指導語不能太長或太復雜，也不能包含過多規則，否則兒童在工作記憶、規則轉換等方面都會出現抑制困難，從而導致兒童無法達到教師的要求。

最后，教師應盡量考慮兒童的需要，提供個性化教學管理。例如，針對那些午休時難以安靜入睡的兒童，我們不能一味地強迫，而應為他們提供合適的活動空間和活動項目。他們無法抑制自己的興奮，不代表他們調皮或者習慣不好。有可能是神經機制的原因，因此不能武斷地對其呵斥或強制，只能順其自然，耐心疏導，根據他們的特點控制活動的時間和節奏。