小学生基础数学能力与中央执行控制功能分离性研究

摘要

数学能力是人类的基本认知能力，并且在儿童的发展教育中占据重要地位。因此，影响数学能力的因素成为研究者们关注的焦点。在对影响儿童数学能力的心理因素研究中，工作记忆在数学能力培养中的作用已被证实。中央执行控制功能作为工作记忆的核心组成部分，负责工作记忆系统中信息加工过程的控制与协调。Baddelev于1996年提出，中央执行控制功能可以进一步分离为对于双任务的协调、抑制无关信息的干扰、策略转换以及对于长时记忆中信息的更新这四种子功能。虽然已有的对中央执行控制功能做过的研究结果都相当一致地支持了中央执行功能在儿童数学认知中具有重要作用的观点，但目前对中央执行控制功能中各子功能对数学能力影响的研究较少，且研究结果不一致。 本研究从中央执行功能的分离性角度、通过对不同年级、不同数学能力学生抑制功能、转换功能、更新功能的对比实验研究分别探讨中央执行控制各子功能抑制功能小学儿童基础数学能力之间的关系，探索儿童中央执行功能各子功能的发展特点。研究选取三个年龄层次的被试，被试的筛选分为两层：首先通过智力测验选出智力正常的儿童，然后通过数学能力测验将各年级儿童分为数学能力高组与数学能力低组，二年级、三年级与四年级儿童分别为54人、54人、58人，总计160人。抑制功能实验采用重复启动范式，通过考察被试对无关信息的抑制，研究对不同年级数学能力高组与数学能力低组儿童在中央执行控制功能中抑制机制的表现上是否存在差异进行实验验证。转换功能实验通过考察被试根据颜色不同在内部图形与外部图形的选择之间转换的能力，探查儿童的转换机制与数学能力的关系及其发展特点。更新功能实验通过考察被试在语义规则下对信息的保持与更新能力，探查儿童的更新机制与数学能力的关系及其发展特点。 抑制实验研究结果表明：数学能力低的儿童在抑制预期词的平均正确率上明显低于数学能力高的儿童。三个年龄水平儿童的抑制效能虽未呈显著差异，但其抑制分数总体上是呈现上升趋势的。 转换实验研究结果表明：在常见图形和特殊图形两种条件下，数学能力低的儿童，其平均反应时均长于数学能力高的儿童；数学能力低的儿童，其平均错误率均高于数学能力高的儿童。三个年龄水平的儿童在常见图形条件下错误率差异不显著，而在特殊图形条件下错误率差异显著。三个年龄水平的儿童在两种图形类型条件下，其反应时均表现出显著差异，且在特殊图形条件下的反应时差异大于常见图形条件下的反应时差异。更新实验研究结果表明：在抑制与负荷不同的4种条件下，数学能力高儿童的平均更新分数均高于数学能力低的儿童，并呈显著差异。三个年龄水平的被试，其更新能力无论在实验的四个条件下的哪一种都呈现出明显的发展上升趋势。 因此得出以下结论：数学能力低的儿童在工作记忆任务中存在抑制机制效能不足；三个年龄水平的儿童在抑制功能的发展上未表现出阶段性特征。数学能力低的儿童，其转换机制效能不足；三个年龄水平的儿童在转换功能的发展上表现出明显的上升趋势。数学能力低的儿童，其更新机制效能不足；三个年龄水平的儿童在更新功能的发展上表现出明显的上升趋势。 总之，数学能力低的儿童其中央执行控制各子功能效能差于数学能力高的儿童；随着年龄的增长，儿童中央执行控制各子功能效能也在发展。

目录

文摘

英文文摘

声明

前言

1.文献综述

1.1数学能力发展研究

1.1.1数学能力的研究

1.1.2数学能力培养研究的主要内容

1.1.3影响数学能力的认知因素研究

1.2数学能力培养与工作记忆的相关研究

1.2.1工作记忆与数学能力培养的关系研究

1.2.2工作记忆与数学学习困难的相关研究

1.3工作记忆模型与数学能力的关系研究

1.3.1模型简介

1.3.2工作记忆各成分与数学能力培养的关系研究

2.问题的提出和研究计划

2.1问题的提出

2.2本研究拟解决的具体问题和研究计划

2.2.1本研究拟解决的问题

2.2.2研究思路

2.2.3研究假设

3.实验研究

3.1被试的筛选

3.1.1智力筛查

3.1.2数学能力测验

3.2抑制功能实验

3.2.1实验目的

3.2.2实验方法

3.2.3结果及分析

3.2.4讨论

3.3转换功能实验

3.3.1实验目的

3.3.2实验方法

3.3.3结果及分析

3.3.4 讨论

3.4更新功能实验

3.4.1实验目的

3.4.2实验方法

3.4.3结果及分析

3.4.4讨论

4.综合讨论与结论

4.1综合讨论

4.1.1抑制与数学能力的关系

4.1.2转换与数学能力的关系

4.1.3更新与数学能力的关系

4.1.4中央执行控制各子功能机制的发展

4.1.5抑制在转换与更新机制中的作用

4.2结论

4.3本研究对教育与干预的启迪

总结

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间的研究成果