學(xué)前兒童執(zhí)行功能研究綜述

欒文雙 王靜梅 盧英俊

【摘要】執(zhí)行功能指的是個體對自己的意識和行為進(jìn)行監(jiān)督和控制的一系列心理過程。學(xué)前期是兒童執(zhí)行功能發(fā)展的重要時期。執(zhí)行功能是與其他功能相互促進(jìn)、協(xié)調(diào)發(fā)展的，尤其與心理理論發(fā)展有密切聯(lián)系。早期生活環(huán)境對執(zhí)行功能的發(fā)展有顯著影響。研究者認(rèn)為，有必要研制相關(guān)的早期執(zhí)行功能評價工具及干預(yù)方案，對教師進(jìn)行有關(guān)執(zhí)行功能發(fā)展的專業(yè)培訓(xùn)，并向家長宣傳有關(guān)執(zhí)行功能發(fā)展的知識，以促進(jìn)學(xué)前兒童執(zhí)行功能發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】學(xué)前兒童；執(zhí)行功能；心理理論；生活環(huán)境；早期干預(yù)

【中圖分類號】G610 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1004-4604（2013）07/08-0081-05

當(dāng)前，執(zhí)行功能研究逐漸成為兒童認(rèn)知發(fā)展研究領(lǐng)域的熱點，尤其對學(xué)前兒童執(zhí)行功能的研究較多。對學(xué)前兒童執(zhí)行功能進(jìn)行深入研究，既有理論意義，又有實踐指導(dǎo)價值。就理論而言，執(zhí)行功能研究能促使我們對腦內(nèi)億萬神經(jīng)元的分布式活動有更清晰的認(rèn)識，從而為揭示兒童的身心關(guān)系開辟廣闊的研究空間。就實踐而言。執(zhí)行功能研究有助于我們形成更先進(jìn)的學(xué)前教育理念，為學(xué)前教育工作者提供相關(guān)的實踐指導(dǎo)，也有助于我們更好地診斷和治療自閉癥、多動癥等兒童發(fā)展性障礙，及時為特殊兒童提供有效的干預(yù)。從而實現(xiàn)特殊教育的更優(yōu)化。本文介紹執(zhí)行功能的概念及歷史發(fā)展，并對當(dāng)前國內(nèi)外有關(guān)學(xué)前兒童執(zhí)行功能的研究進(jìn)行梳理。

一、執(zhí)行功能的概念及歷史發(fā)展

執(zhí)行功能被認(rèn)為是人類認(rèn)識活動的最高級過程，幾乎體現(xiàn)了人的所有認(rèn)知機(jī)能。所謂執(zhí)行功能（Execuuve Function，EF）是指個體對自己的意識和行為進(jìn)行監(jiān)督和控制的一系列心理過程。一般認(rèn)為，執(zhí)行功能是人們在認(rèn)知活動過程中監(jiān)控外部世界和內(nèi)心活動，排除或抑制無關(guān)信息的干擾，選擇必要的信息輸入，并從長時記憶中提取有關(guān)信息，對這些信息進(jìn)行比較、整合，從而抑制不必要的、但已形成的優(yōu)勢反應(yīng)，以產(chǎn)生協(xié)調(diào)有序的動作和行為時所必須具備的高級認(rèn)知功能。換言之。執(zhí)行功能就是指在完成復(fù)雜的認(rèn)知任務(wù)時，對各種認(rèn)知過程進(jìn)行協(xié)調(diào)，以保證認(rèn)知系統(tǒng)以靈活、優(yōu)化的方式實現(xiàn)特定目標(biāo)的一般性控制機(jī)制，它的本質(zhì)是對其他認(rèn)知加工過程進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)。

從歷史發(fā)展的角度看，執(zhí)行功能研究大致經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。

第一階段，以1868年Harlow首次提出的“前額葉損傷會導(dǎo)致計劃功能嚴(yán)重喪失”的學(xué)說為標(biāo)志。研究者發(fā)現(xiàn)，在第一次世界大戰(zhàn)中，很多前額葉受損的士兵喪失了完整執(zhí)行一項任務(wù)的能力。在此后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，執(zhí)行功能被等同為由前額葉調(diào)節(jié)的認(rèn)知功能。20世紀(jì)60年代前，絕大多數(shù)有關(guān)執(zhí)行功能的研究都聚焦在大腦前額葉損傷對某種技能的影響方面。

隨著神經(jīng)科學(xué)的不斷發(fā)展.研究者發(fā)現(xiàn)執(zhí)行功能的執(zhí)行過程除依賴于前額葉皮層外，還有扣帶前回、頂葉皮層和海馬等的共同參與，而額葉本身更是一個非常復(fù)雜的區(qū)域，它所涉及的系列認(rèn)知加工遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只執(zhí)行功能一項，因此二者不是等同的概念。

第二階段，20世紀(jì)70年代，研究者開始針對執(zhí)行功能的某一方面進(jìn)行研究，執(zhí)行功能的成分分離成為研究的主要方向之一。許多研究者為更科學(xué)地確定執(zhí)行功能的構(gòu)成成分，在執(zhí)行功能研究中進(jìn)行了探索性因素分析，如Levin將執(zhí)行功能分為語義聯(lián)想/概念形成、持續(xù)性/去抑制、計劃/策略，Welsh將執(zhí)行功能分為流暢性和快速反應(yīng)、假設(shè)驗證和沖動控制、計劃。C5 3Pennington等人選取10歲左右的兒童為研究對象，將兒童的執(zhí)行功能劃分為行為抑制、規(guī)則轉(zhuǎn)換或認(rèn)知靈活性、工作記憶。Hughes等人選取3～7歲兒童為被試，將兒童的執(zhí)行功能分為注意靈活性、工作記憶、抑制性控制。Smith和Ionides將執(zhí)行功能分為五個部分，即注意和抑制、任務(wù)管理、編碼、計劃、監(jiān)控。Miyake等最早采用潛變量分析方法考察了中央執(zhí)行系統(tǒng)的統(tǒng)一性與多樣性，發(fā)現(xiàn)存在信息刷新、抑制優(yōu)勢反應(yīng)和任務(wù)轉(zhuǎn)換等三種主要的執(zhí)行功能。Collette和Linden通過腦成像方法將執(zhí)行功能分解為抑制、轉(zhuǎn)換過程、刷新以及雙任務(wù)協(xié)調(diào)四種基本成分。

其實，到目前為止，對于執(zhí)行功能的組成成分仍然沒有形成統(tǒng)一的認(rèn)識，不過研究者普遍認(rèn)可執(zhí)行功能的三大子成分是工作記憶、抑制性控制、認(rèn)知或心理靈活性。工作記憶是大腦在較短的時間內(nèi)保存信息和對信息進(jìn)行處理的能力。抑制性控制是掌控和篩選個體想法和沖動的能力。認(rèn)知或心理靈活性是敏捷調(diào)整需求、優(yōu)先處理某些事務(wù)或觀點的能力，從而使個體能在不同條件下自如應(yīng)用不同的規(guī)則。然而，從執(zhí)行功能的實質(zhì)看，認(rèn)知或心理靈活性是將工作記憶中的內(nèi)容根據(jù)需要進(jìn)行靈活改變的能力，其中既包含了抑制性控制，又包含了工作記憶，是屬于工作記憶和抑制性控制混合的執(zhí)行功能。

第三階段，20世紀(jì)90年代中后期開始，有研究者以“執(zhí)行功能”這樣的術(shù)語對執(zhí)行功能進(jìn)行比較全面深入的研究，并取得了很多具有重大意義的研究成果。

Zelazo等人認(rèn)為執(zhí)行功能是在問題解決過程中必須具有的一種功能結(jié)構(gòu)。他們將執(zhí)行功能分為兩種：一種是與背外側(cè)前額葉皮層區(qū)域（Dorsolateral Prefrontal Cortex，DL-PFC）有關(guān)的冷執(zhí)行功能（Cool Execu6ve Function，Cool EF）.另一種是與眶額皮層（Orbitofrontal Cortex，OFC）有關(guān)的熱執(zhí)行功能（Hot Executive Function，HotEF）。冷執(zhí)行功能被認(rèn)為是純認(rèn)知的，一般在1歲左右開始發(fā)展，3～4歲是冷執(zhí)行功能發(fā)展的關(guān)鍵期。從其生理基礎(chǔ)推測，冷執(zhí)行功能可能是由抽象的、去情境化的問題引發(fā)的。熱執(zhí)行功能又被稱為情感決策，往往伴隨高度的情感活動，通常要對接收到的情感進(jìn)行靈活的意義評價。

后來，Overman和他的同事在進(jìn)行傳統(tǒng)的兒童冷執(zhí)行功能測查任務(wù)——反向擇物（objectreversal）研究時發(fā)現(xiàn)，嬰幼兒的反向擇物成績隨年齡增長不斷提高，且在2歲半前存在性別差異。這一結(jié)論與以往冷執(zhí)行功能研究得到的結(jié)果不甚相同。由此。研究者開始進(jìn)一步探索對執(zhí)行功能分類的新方法。這也促使執(zhí)行功能研究成為當(dāng)前發(fā)展心理學(xué)、發(fā)展認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)等領(lǐng)域的研究熱點。但是，心理學(xué)家和發(fā)展認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家在有關(guān)執(zhí)行功能的分類上仍存在一定分歧.還需要進(jìn)行深入研究，以驗證各種有關(guān)的假設(shè)。

二、執(zhí)行功能的研究成果

1.學(xué)前兒童執(zhí)行功能的發(fā)展規(guī)律

總體來看，執(zhí)行功能最早是在1歲左右開始發(fā)展的，重要的發(fā)展變化出現(xiàn)在2～5歲，到7歲時已與成人基本相似，到12歲左右會在許多標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行功能測試中達(dá)到成人水平，但仍有一些指標(biāo)要持續(xù)發(fā)展到成年期。

具體地說，3歲時，大多數(shù)兒童能完成涉及兩項規(guī)則的任務(wù)（例如，“如果它是紅色的，把它放在這里，但如果它是藍(lán)色的，把它放在那里”）。這表示兒童可以直接或重新定向他們的注意方向，從而作出深思熟慮的選擇（認(rèn)知或心理靈活性），在干擾面前保持專注（抑制性控制），在把事情理出頭緒后能時刻牢記規(guī)則（工作記憶）。當(dāng)然，在生命的頭三年里，執(zhí)行功能雖然會初步發(fā)展，但仍是非常有限的。

相比之下，5歲兒童的心理表現(xiàn)明顯更為復(fù)雜。5歲兒童基本能夠解決涉及注意力從第一項規(guī)則轉(zhuǎn)向另一項規(guī)則，然后再返回第一項規(guī)則的認(rèn)知問題，即使前后兩項規(guī)則是相互矛盾的（例如，“如果是顏色游戲，把紅色正方形放在這里，如果是形狀游戲。把紅色正方形放在那里”）。他們也具備了抑制不合適反應(yīng)的能力，即使這件事是他們非常想做的（例如，“我現(xiàn)在很想吃糖果，但我會等待，因為如果我等待，將得到更多的糖果”），或者是他們習(xí)慣做的（例如，“在前面的5分鐘里，我一直在按顏色規(guī)則進(jìn)行分類，但現(xiàn)在我需要轉(zhuǎn)換成按形狀規(guī)則進(jìn)行分類”）。兒童還有能力執(zhí)行多步驟的、經(jīng)過仔細(xì)考慮的計劃（例如，“為了要在三步內(nèi)將這些球堆疊成正確的順序，我需要從這里開始，接下來這樣做，然后再那樣做”）。

可見，學(xué)前期是執(zhí)行功能發(fā)展的關(guān)鍵期，兒童的執(zhí)行功能會發(fā)生質(zhì)的飛躍。不過，兒童的執(zhí)行功能存在較大的個體差異，需要在實踐中得到發(fā)展。在具備了注意導(dǎo)向、牢記規(guī)則、抑制沖動、制訂計劃等基本的執(zhí)行功能后，隨著進(jìn)一步的練習(xí)，兒童會不斷發(fā)展更有效的執(zhí)行功能，以適應(yīng)更加復(fù)雜的情境，完成更具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。執(zhí)行功能的發(fā)展會一直持續(xù)到青春期甚至成年早期。

2.執(zhí)行功能與其他功能的協(xié)調(diào)發(fā)展

在學(xué)前期及以后，執(zhí)行功能的各方面都會發(fā)生系統(tǒng)性變化，且它們之間是相互促進(jìn)、共同發(fā)展的。執(zhí)行功能的發(fā)展與學(xué)前兒童的數(shù)學(xué)、語言及社會關(guān)系等能力的發(fā)展是密不可分的。

有研究發(fā)現(xiàn)，與執(zhí)行功能較弱的同齡人比，有較強(qiáng)的工作記憶、抑制和注意技能的學(xué)前兒童在早期數(shù)學(xué)、語言能力發(fā)展測試上的得分更高；與僅教字母和數(shù)字的方式不同，直接培養(yǎng)兒童的執(zhí)行功能，會對兒童早期讀寫能力和算術(shù)技能的發(fā)展產(chǎn)生積極影響。執(zhí)行功能為兒童的學(xué)習(xí)能力、社會性等的發(fā)展提供了必要的基礎(chǔ)。在入園時，兒童在執(zhí)行功能上存在較大的個體差異，會影響兒童之后能否成功適應(yīng)幼兒園，與他人建立良好關(guān)系等。執(zhí)行功能對人際交往和其他社會行為有重要推動作用，具體表現(xiàn)在組織信息、制訂（修改）計劃、解決問題與完成任務(wù)等多個方面。執(zhí)行功能與其他功能之間的發(fā)展協(xié)調(diào)性，除對一般正常發(fā)展個體適用外，也適用于特殊兒童。研究發(fā)現(xiàn)，有特殊需要的兒童，如自閉癥兒童，或閱讀障礙兒童，往往會在執(zhí)行功能上存在一些困難。

學(xué)前兒童在執(zhí)行功能、學(xué)習(xí)能力和社會適應(yīng)能力等方面的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系，有力證明了學(xué)前兒童執(zhí)行功能的培養(yǎng)應(yīng)與早期言語能力、數(shù)學(xué)能力、社會交往能力等方面的發(fā)展相結(jié)合。針對存在執(zhí)行功能發(fā)展障礙的兒童，特殊教育工作者應(yīng)盡早實施有效干預(yù)，以促進(jìn)特殊兒童發(fā)展。

3.執(zhí)行功能與心理理論發(fā)展存在密切聯(lián)系

研究者之所以認(rèn)為執(zhí)行功能與心理理論發(fā)展存在相關(guān)，主要是因為：（1）兩者的發(fā)展關(guān)鍵期相近并有著相似的發(fā)展趨勢。3～5歲既是兒童心理理論顯著發(fā)展變化的時期，也是兒童執(zhí)行功能發(fā)生重要變化的時期，而且它們的轉(zhuǎn)折期都發(fā)生在4歲左右。（2）執(zhí)行功能和心理理論成績間存在顯著相關(guān)，通過訓(xùn)練，兒童的執(zhí)行功能發(fā)展可以提高心理理論測查任務(wù)的成績，反之亦然。通過對經(jīng)典心理理論測查任務(wù)的分析發(fā)現(xiàn)，無論是意外地點任務(wù)還是意外內(nèi)容任務(wù)，兒童都必須抑制當(dāng)前的優(yōu)勢反應(yīng)。也就是說，順利完成心理理論任務(wù)需要得到執(zhí)行功能的支持。甚至有許多研究證實，抑制性控制是執(zhí)行功能與心理理論共同的成分。（3）執(zhí)行功能研究最初來源于神經(jīng)心理學(xué)家對前額葉受損病人的分析，而來自腦成像研究的證據(jù)證實，前額葉同時也是心理理論發(fā)展的重要生理基礎(chǔ)。（4）來自特殊兒童研究的證據(jù)表明，自閉癥兒童的心理理論發(fā)展顯著落后于同齡兒童，同時他們在許多經(jīng)典的執(zhí)行功能測查任務(wù)中也得分偏低。

執(zhí)行功能與心理理論的關(guān)系研究日益成為兒童認(rèn)知發(fā)展研究的重點。研究者進(jìn)行了大量實證研究，對二者的相關(guān)性提出了多種理論假設(shè)，可以歸納為以下四種。（1）心理理論是執(zhí)行功能發(fā)展的前提條件，如Pemer等人將心理理論中的元表征能力視為執(zhí)行功能發(fā)展的基礎(chǔ)。（2）執(zhí)行功能是心理理論發(fā)展的前提條件，如目前已有大量研究證實心理理論任務(wù)的完成要求個體具備一定的抑制性控制能力。（3）心理理論任務(wù)與執(zhí)行功能任務(wù)的完成都需要個體具備一些共同的心理成分。如Zelazo等人認(rèn)為二者均以條件性推理為基礎(chǔ)。（4）執(zhí)行功能包含心理理論，即心理理論只是執(zhí)行功能的一個組成部分。以上理論假設(shè)均需要更加深入與細(xì)化的研究證據(jù)的支持。

4.早期生活環(huán)境對執(zhí)行功能發(fā)展的顯著影響

陳鶴琴說：“兒童教育要取得較大的效益.必須優(yōu)化環(huán)境。”有證據(jù)表明，在嬰幼兒12個月大時，他們的經(jīng)驗已經(jīng)為其執(zhí)行功能的持續(xù)性發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，但與此同時，嬰幼兒執(zhí)行功能的發(fā)展又非常容易受不良早期經(jīng)驗干擾。遭受虐待和忽視，有孤兒院撫養(yǎng)經(jīng)歷，早產(chǎn)，有圍產(chǎn)期并發(fā)癥，出生前暴露于酒精環(huán)境等，都會顯著影響學(xué)前兒童執(zhí)行功能的發(fā)展。

從神經(jīng)解剖學(xué)的證據(jù)看，成長中的有害壓力會對大腦的結(jié)構(gòu)發(fā)展產(chǎn)生破壞性影響。學(xué)前兒童在工作記憶、注意力和抑制性控制等方面的發(fā)展“赤字”，與早期曾經(jīng)接觸過高度緊張的環(huán)境有很大關(guān)系。這些有害的壓力會影響執(zhí)行功能發(fā)展所涉及到的大腦回路的化學(xué)基礎(chǔ)，也會損害特定的神經(jīng)結(jié)構(gòu)。這些神經(jīng)結(jié)構(gòu)正是個體試圖維持工作記憶，抑制習(xí)慣性動作，或以更靈活的方式解決問題的區(qū)域。同樣值得注意的是。和執(zhí)行功能相關(guān)的大腦區(qū)域和回路，與控制著學(xué)前兒童對威脅和壓力產(chǎn)生反應(yīng)的更深層的大腦結(jié)構(gòu)（如邊緣系統(tǒng)）有著廣泛的聯(lián)系。

學(xué)前兒童在成長過程中處于由家庭、幼兒園和社區(qū)等眾多環(huán)境組合而成的紛繁復(fù)雜的關(guān)系網(wǎng)之中，其中家庭環(huán)境是學(xué)前兒童接觸的主要環(huán)境。家庭經(jīng)濟(jì)狀態(tài)、父母受教育程度、家庭結(jié)構(gòu)等。都會對學(xué)前兒童的成長產(chǎn)生直接影響。研究表明，能夠促進(jìn)執(zhí)行功能發(fā)展的環(huán)境往往是由父母一子女組成的簡單關(guān)系（包括家里和家外），這種關(guān)系有利于引導(dǎo)兒童從完全依賴成人支持逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽约邯毩?zhí)行任務(wù)。此外，經(jīng)常體驗各種社會互動的兒童，在入學(xué)時更能夠抵御雜念，控制自己對他人的行為和情緒反應(yīng)，更符合成人的要求和規(guī)則，并且能更好地完成具有目標(biāo)導(dǎo)向的任務(wù)。與高社會經(jīng)濟(jì)背景兒童相比，低社會經(jīng)濟(jì)背景兒童在工作記憶、認(rèn)知靈活性和抑制性控制方面的測試得分均比較低。這一結(jié)論也得到了以7～12歲兒童為對象的前額葉功能電生理學(xué)研究的證據(jù)支持。

綜上所述，執(zhí)行功能的發(fā)展在學(xué)前兒童的發(fā)展過程中占重要地位，它是兒童具備各類日常生活能力的基礎(chǔ)。執(zhí)行功能的健康發(fā)展，不僅是兒童順利完成學(xué)業(yè)任務(wù)和成功適應(yīng)各種社會關(guān)系的重要保障，而且有利于兒童在一般智力測驗中獲得較高分?jǐn)?shù)。這一點已經(jīng)得到新的神經(jīng)生理學(xué)研究證據(jù)的支持。為此，科學(xué)家和臨床醫(yī)生已經(jīng)開始設(shè)計和評估具體的評價工具和干預(yù)方案，旨在幫助那些存在執(zhí)行功能發(fā)展障礙的學(xué)前兒童，尤其是在注意力和工作記憶兩方面。近年來，越來越多的干預(yù)和評價研究機(jī)構(gòu)公布了旨在促進(jìn)學(xué)前兒童工作記憶和注意力等執(zhí)行功能發(fā)展的培養(yǎng)方案及其積極的短期影響效果。腦科學(xué)研究表明，對兒童執(zhí)行功能的培養(yǎng)會對兒童前額葉皮層的發(fā)展產(chǎn)生有益的影響，進(jìn)而促使兒童的執(zhí)行功能進(jìn)一步發(fā)展。當(dāng)然，這需要教師接受過有關(guān)執(zhí)行功能發(fā)展的專業(yè)培訓(xùn)。

在對教師進(jìn)行有關(guān)執(zhí)行功能發(fā)展專業(yè)培訓(xùn)的同時，還應(yīng)該積極向家長宣傳促進(jìn)兒童早期執(zhí)行功能發(fā)展的知識，因為家長在學(xué)前兒童健康發(fā)展中的作用是不可替代的。掌握必要的早期執(zhí)行功能發(fā)展的知識和促進(jìn)方法，可以有效避免一些教育誤區(qū)，促進(jìn)學(xué)前兒童健康發(fā)展。