数学天才儿童大脑半球的信息加工特点研究

摘要

天才研究是对高智力或特殊才能个体的研究。天才研究不仅能帮助更有效地了解、培养和指导天才个体,也可为开发普通个体潜在智力和才能提供借鉴与参考。西方天才的研究已有百余年历史,无论在天才的测定、生理和心理特征或者是脑机制等研究领域均积累了丰富的成果。由于数学天才在现实中较为常见,同时又表现出较高的成就,因此被诸多研究者所关注。数学天才表现出的大脑右半球功能高度发展和大脑两半球交互整合加工优势被西方研究者广泛认可。
　　我国的天才研究呈现出起步晚、发展快的特点;经过诸多研究者30余年的努力,我国在该领域取得了长足进步。但是,研究者更多关注于天才特质的测定和追踪,缺乏足够的实验佐证和脑机制探索,更缺乏结合我国象形文字的文化特点探讨天才脑半球优势及跨文化比较的研究。基于上述原因,本研究以半视野速示术作为研究范式,分别采用不同类型实验刺激作为研究材料,以中国数学天才儿童作为主要研究对象,并以同龄普通儿童和大学生为对照组,探究其刺激辨识、汉字识别和汉字语义加工时的大脑半球加工特点。具体研究如下:
　　研究一主要探讨数学天才儿童在刺激辨识时的大脑半球加工特点,并与西方相应研究结果进行比较,由一个实验组成。借鉴西方相关研究使用的代表西方文化背景的字母材料,改编为涉及数学能力和汉语要素的材料:数字,图形和汉字;实验任务为判断屏幕中出现的两个刺激在整体上是否一致。
　　研究二进一步研究数学天才儿童在汉字加工时大脑半球的加工特点,由三个实验组成。实验一探讨了汉字识别阶段的大脑偏侧化现象,即汉字出现的视觉区域位置是否会影响其被识别的先后性。实验二中,选择汉语中既可以单独成字又可以做汉字部首的汉字,以及只能单独成字的汉字作为语义加工的实验材料,以判断呈现的汉字是否可以做汉字部首为实验任务,探究单个汉字语义加工过程中数学天才儿童的大脑半球加工特点。实验三在实验二的基础上,同时在屏幕双侧呈现汉字刺激,要求被试判断是否存在可以做汉字部首的目标汉字,进一步探讨数学天才儿童语义加工过程中大脑半球的交互整合加工特点。
　　研究结果发现:
　　第一,对数字、图形和汉字三类刺激的辨识,我国数学天才儿童,普通儿童和大学生均表现出大脑双侧化加工优势,不同于西方仅是数学天才儿童才具有该特点。
　　第二,我国数学天才儿童和西方数学天才儿童一样,表现出大脑右半球优势。在数字、图形和汉字三类刺激辨识时,数学天才学生较普通学生和大学生,拥有更具优势的大脑右半球加工能力;在深加工的汉字语义加工过程中,数学天才学生较普通学生,表现出大脑右半球语义加工优势,但是这种优势仍不及知识经验丰富的大学生;而在浅加工的汉字识别时,数学天才学生,普通学生和大学生均呈现出大脑左右半球的加工均势。
　　第三,在语义交互整合加工时,无论对于数学天才儿童,普通儿童还是大学生,具有加工优势的大脑半球都在整个加工过程中起主导作用。
　　第四,对汉字语言长期的使用、训练和经验积累,都会促进个体表现出大脑双侧化和大脑右半球语义加工优势的脑机制特点。
　　第五,数学天才儿童信息加工的特点更接近成年人;数学天才儿童在任务完成的“速度--准确性权衡”中具有完美主义的保守倾向,更多追求正确率。

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第一章 引 言

1. 天才研究

1.1 国外天才研究

1.2 国外数学天才研究

1.3 国内天才研究

2. 汉字词加工研究

2.1 汉字词加工的机制与特点

2.2 汉字词的脑半球加工研究

第二章 研究框架

1. 研究背景和源起

2. 总研究假设

3. 研究内容与被试

3.1 研究内容

3.2 被试选取

4. 研究意义与创新

第三章 实验研究

1 研究一 数学天才儿童刺激辨识加工的脑半球优势效应

1.1 实验一 数学天才儿童刺激辨识的脑半球加工特点

2. 研究二 数学天才儿童汉字加工的脑半球优势效应

2.1 实验一 数学天才儿童汉字识别的大脑偏侧化

2.2 实验二 数学天才儿童汉字语义加工的脑半球特点

2.3 实验三 数学天才儿童汉字语义加工的脑半球交互整合特点

第四章 总讨论和总结论

1. 总讨论

2. 总结论

第五章 研究不足与展望

参考文献

附录

攻读学位期间的科研成果

后记