淺析數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難兒童的工作記憶特點(diǎn)

米娜 陶星宇

作者簡介：米娜（1986.01-），女，陜西渭南人，西藏大學(xué)師范學(xué)院碩士研究生，研究方向：教育心理學(xué)。

陶星宇（1992.01-），女，重慶綦江人，西藏大學(xué)理學(xué)院碩士研究生，研究方向：地理教育。

摘要：工作記憶與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難之間的相關(guān)性已被大量研究所證實(shí)，它是導(dǎo)致數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難的主要緣故。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難兒童在中央執(zhí)行系統(tǒng)、語音回路、視覺-空間模板等方面都存在一定的缺陷，工作記憶各成分對(duì)數(shù)學(xué)困難者的影響不同。

關(guān)鍵詞：工作記憶；數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難；中央執(zhí)行功能；語音回路；視覺-空間模板

中圖分類號(hào)：G44文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：2095-9214（2016）10-0282-02

人們的生活中需要各種各樣的能力，數(shù)學(xué)能力作為最基本的能力，越來越多的受到了個(gè)體與社會(huì)的關(guān)注。特別是在當(dāng)今注重個(gè)體差異的教育時(shí)代，我們應(yīng)該因材施教，從而更好地促進(jìn)個(gè)體的發(fā)展。

一、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難

自1962年Kirk首次提出學(xué)習(xí)困難（Learning Disability， LD）的概念以來，學(xué)習(xí)困難的研究迅速得到普及。現(xiàn)在，學(xué)術(shù)界較為認(rèn)同的定義是：“學(xué)習(xí)困難指的是個(gè)體在接受正常教育情況下，學(xué)業(yè)成就依舊較低，可他們并無嚴(yán)重的智力、神經(jīng)、感官和精神障礙”[1]。對(duì)學(xué)習(xí)困難類別的區(qū)分方法，最常見的是以困難所發(fā)生的學(xué)業(yè)領(lǐng)域?yàn)橐罁?jù)，通常將之劃分為閱讀困難（Reading Disability， RD）、數(shù)學(xué)困難（Math Disability， MD）、書寫表達(dá)困難（Written Expression Disorder）等，這也是當(dāng)前研究最多的幾類學(xué)習(xí)困難[2]。縱觀大多研究者的觀點(diǎn)，通常都認(rèn)可把數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難作為學(xué)習(xí)困難領(lǐng)域的一個(gè)重要方面，描述為由于數(shù)學(xué)能力的欠缺而引起的學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上的退后。而且，數(shù)困學(xué)生在所有學(xué)生中占有較大比例，約6%-11%[3，4]。早期，人們對(duì)數(shù)困生的研究多從家庭、學(xué)校、社會(huì)等外部因素進(jìn)行探究的；隨著認(rèn)知心理學(xué)的發(fā)展，研究者開始轉(zhuǎn)向從內(nèi)部的信息加工角度研究數(shù)困生，例如工作記憶。

二、工作記憶

1974年，Baddeley和Hitch最先提出了工作記憶（working memory，WM）的概念，認(rèn)為這是一種對(duì)信息進(jìn)行暫時(shí)加工和貯存的能量有限的記憶系統(tǒng)[5]。該模型是一個(gè)三級(jí)系統(tǒng)的模型，它是由中央執(zhí)行系統(tǒng)、語音回路及視覺-空間模板組成的。其中視覺-空間模板主要處理視覺空間信息；語音回路主要是儲(chǔ)存與控制以聲音為基礎(chǔ)的信息；中央執(zhí)行系統(tǒng)是工作記憶模型的核心，它是一個(gè)能量有限的系統(tǒng)，管理各子系統(tǒng)之間以及它們與長時(shí)記憶的聯(lián)系，同時(shí)兼?zhèn)渥⒁赓Y源的協(xié)調(diào)和策略的選擇與計(jì)劃。綜合以往的研究可知，工作記憶在復(fù)雜認(rèn)知操作活動(dòng)方面體現(xiàn)出了相當(dāng)好的預(yù)測性[6]。

三、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難兒童的工作記憶研究

近年來，較多的研究者開始關(guān)注工作記憶在學(xué)業(yè)成就中的作用[7]。特別是在數(shù)學(xué)方面，好多學(xué)者都同意工作記憶在其中發(fā)揮的重要作用[8-11]。也有人關(guān)注工作記憶與數(shù)學(xué)問題解決的問題，甚至工作記憶與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)焦慮的問題。筆者主要從工作記憶的三方面對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)概述。

（一）數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難與中央執(zhí)行功能

數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難與中央執(zhí)行系統(tǒng)之間的相關(guān)研究主要是從三方面進(jìn)行分析研究的，包括注意控制方面、抑制控制方面、對(duì)于基本事實(shí)提取方面[12]。

首先，表現(xiàn)在注意控制方面。Swanson[13]研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難兒童與正常組相比，注意資源的有效分配能力不足。實(shí)驗(yàn)給數(shù)困組和正常組呈現(xiàn)了重新排列由字母順序顛倒而構(gòu)成的詞的任務(wù)，任務(wù)包括了低努力和高努力兩種不同的認(rèn)知努力條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在低努力條件下，數(shù)困組與正常組并無顯著差異；可在高努力條件下，正常組比數(shù)困組的回憶成績要優(yōu)秀，說明數(shù)困兒童在完成高要求任務(wù)時(shí)，分配注意資源存在困難。

其次，表現(xiàn)在抑制控制方面。Passolunghi[14]等以23個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難兒童為被試，通過分析算術(shù)應(yīng)用題解決與短時(shí)記憶、工作記憶之間的關(guān)系，證實(shí)了“數(shù)困兒童在抑制控制方面普遍有缺陷”的假設(shè)。在深層次探究中，還發(fā)現(xiàn)了工作記憶任務(wù)具有特異性。

最后，表現(xiàn)在對(duì)于基本事實(shí)提取方面。表現(xiàn)為從長時(shí)記憶中提取算術(shù)知識(shí)困難與記憶提取過程受到干擾。如Swanson等人對(duì)學(xué)困兒童數(shù)學(xué)應(yīng)用題解決能力與工作記憶關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中就有體現(xiàn)； Geary[15]等發(fā)現(xiàn)，數(shù)困兒童不能阻攔與正確答案無關(guān)的信息進(jìn)入工作記憶，未被阻止的信息如果進(jìn)入工作記憶，便會(huì)與正確答案產(chǎn)生競爭，進(jìn)而產(chǎn)生提取錯(cuò)誤。

總之，中央執(zhí)行系統(tǒng)功能對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的影響是毋庸置疑的。但究竟學(xué)生在哪一個(gè)具體的方面存在缺陷與不足，還有不同類別的學(xué)生在中央執(zhí)行系統(tǒng)方面是否存在類似或相同的缺損模式，都有待于進(jìn)一步加以探究。

（二）數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難與語音工作記憶和視覺-空間工作記憶

除中央執(zhí)行系統(tǒng)外，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)也和工作記憶的兩個(gè)附屬系統(tǒng)─語音回路和視覺-空間模板也存在一定的關(guān)系。但在各種的研究中，不同的研究者各自卻支持著數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難兒童在視-空模板及語音回路這兩個(gè)系統(tǒng)中分別缺損程度的立場。

Geary[15]等發(fā)現(xiàn)，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難兒童在數(shù)字信息加工方面比正常組慢。Passolunghi等[14]發(fā)現(xiàn)，在多項(xiàng)工作記憶任務(wù)（分別涉及數(shù)字信息加工和句子加工）上，對(duì)照組的成績高于數(shù)困兒童，研究者認(rèn)為數(shù)困兒童存在工作記憶的廣泛損害。同時(shí)，passolunghi又在2001年研究的基礎(chǔ)上，跟蹤了數(shù)困兒童在一年來的發(fā)展變化，通過跟蹤研究者發(fā)現(xiàn)：數(shù)困兒童在工作記憶上仍具有廣泛的缺損。但是，這些兒童在言語及計(jì)數(shù)速度的任務(wù)上表現(xiàn)為正常，且言語及計(jì)數(shù)速度的任務(wù)都和語音環(huán)路的功能相關(guān)。Swanson的研究也發(fā)現(xiàn)，學(xué)困兒童解決數(shù)學(xué)應(yīng)用題的正確率與語音加工和言語工作記憶成績均有顯著相關(guān)；言語工作記憶和視覺-空間工作記憶能力都是預(yù)測數(shù)困兒童數(shù)學(xué)成績的重要因子。

關(guān)于數(shù)學(xué)困難與工作記憶兩個(gè)從屬系統(tǒng)的研究中，在上個(gè)世紀(jì)90年代學(xué)者比較認(rèn)可的是，數(shù)困兒童主要是在視覺-空間工作記憶上受損的，語音環(huán)路正常，而且著重指出了視覺-空間工作記憶在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)任務(wù)中的重要性。但對(duì)這一問題的近期研究則表現(xiàn)出了不同的觀點(diǎn)。Wilson[16]等認(rèn)為，視覺-空間工作記憶廣度和言語工作記憶廣度都和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難有關(guān)聯(lián)，而且重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了數(shù)學(xué)計(jì)算與言語工作記憶關(guān)系之間的關(guān)系更為密切。

四、小結(jié)

據(jù)此可知，數(shù)學(xué)困難與工作記憶缺陷之間存在著必然的聯(lián)系。但是對(duì)于工作記憶各成分的缺陷是如何導(dǎo)致數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難的，便要求我們?cè)诮窈蟮难芯恐斜M可能的結(jié)合認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)和神經(jīng)心理學(xué)手段作更進(jìn)一步的探究。

（作者單位：1.西藏大學(xué)師范學(xué)院；2.西藏大學(xué)理學(xué)院）

基金項(xiàng)目：本文系西藏大學(xué)碩士研究生創(chuàng)新人才培養(yǎng)科研基金資助項(xiàng)目。

參考文獻(xiàn)：

[1]Kozey M， Siegel L S.Canadian Provincial Policy Definitions of Learning Disabilities.In National Strategy for Early Literacy.2008.

[2]Ameriean Psychologieal Assoeiation （APA）.Primary Features of Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders-TR Criteria for Learning Disabilities.2002.

[3]Ramaa S， Gowramma I P.A systematic Procedure for identifying and classifying children with dyscalculia among primary school children in India.Dyslexia， 2002，8：67-85.

[4]Mazzocco M M M， Mayers G F.Complexities in identifying and defining mathematics learning disability in the primary school-age years.Annals of Dyslexia， 2003，53：218-253.

[5 Baddeley A D.Working memory.Science， 1992，255：556-559.

[6]Anderson J R， Reder L M， Lebiere C.“Working memory：Activation limits on retrieval”.Cognitive Psychology， 1996，30：221-256.

[7]Kyoung-Min L，So-Young K.Arithmetic operation and working memory：Differential suppression in dual tasks.Cognition， 2002，83：63-8.

[8]Logie R H，Gilhooly K J， Wynn V.Counting on working memory in arithmetic problem solving.Memory and Cognition， 1994，22（4）：395-410.

[9]Heathcote D.The role of visual-spatial working memory in the mental addition of multi-digitaddends.Cahiers de Psychologie Cognitive， 1994，13：207-245.

[10]Furst A J，Hitch G J.Separate roles for executive and phonological components of working memory in mental arithmetic.Memory and Cognition， 2000，28：774-782.

[11]Cary M，Carlson R A.Distributing working memory resources during problems solving.Journal of Experimental Psychology：Learning， Memory and Cognition， 2001，27：836-848.

[12]蔡丹.初中生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難的認(rèn)知加工特點(diǎn)[D].華東師范大學(xué)，2010.

[13]Swanson H L.Effects of cognitive effort and word distinctiveness on learning disabled reader'recall.Journal of Education Psychology， 1984，76：894-908.

[14]Passolunghi M C， Siegel L S.Short-term memory， working memory and inhibitory control in children with difficulties in arithmetic problem solving.Journal of Experimental Child Psychology， 2001，80：44.

[15]Geary D C，Brown S C，Samaranayake V A.Cognitive addition：a short longitudinal study of strategy choice and speed-of-proeessing differences in normal and mathematically disabled children.Developmental Psycholog， 1991，27（5）：787-797.

[16]Wilson， K.M.，Swanson， H.L.Are mathematics disabilities due to a domain-general or a domain-specific working memory deficit？Journal of Learning disabilities， 2001，34（3）：237-248.