淺析數學學習困難兒童的工作記憶特點

米娜 陶星宇

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

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

摘要：工作記憶與數學學習困難之間的相關性已被大量研究所證實，它是導致數學學習困難的主要緣故。數學學習困難兒童在中央執行系統、語音回路、視覺-空間模板等方面都存在一定的缺陷，工作記憶各成分對數學困難者的影響不同。

關鍵詞：工作記憶；數學學習困難；中央執行功能；語音回路；視覺-空間模板

中圖分類號：G44文獻標志碼：A文章編號：2095-9214（2016）10-0282-02

人們的生活中需要各種各樣的能力，數學能力作為最基本的能力，越來越多的受到了個體與社會的關注。特別是在當今注重個體差異的教育時代，我們應該因材施教，從而更好地促進個體的發展。

一、數學學習困難

自1962年Kirk首次提出學習困難（Learning Disability， LD）的概念以來，學習困難的研究迅速得到普及。現在，學術界較為認同的定義是：“學習困難指的是個體在接受正常教育情況下，學業成就依舊較低，可他們并無嚴重的智力、神經、感官和精神障礙”[1]。對學習困難類別的區分方法，最常見的是以困難所發生的學業領域為依據，通常將之劃分為閱讀困難（Reading Disability， RD）、數學困難（Math Disability， MD）、書寫表達困難（Written Expression Disorder）等，這也是當前研究最多的幾類學習困難[2]。縱觀大多研究者的觀點，通常都認可把數學學習困難作為學習困難領域的一個重要方面，描述為由于數學能力的欠缺而引起的學生在數學學習上的退后。而且，數困學生在所有學生中占有較大比例，約6%-11%[3，4]。早期，人們對數困生的研究多從家庭、學校、社會等外部因素進行探究的；隨著認知心理學的發展，研究者開始轉向從內部的信息加工角度研究數困生，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，認為這是一種對信息進行暫時加工和貯存的能量有限的記憶系統[5]。該模型是一個三級系統的模型，它是由中央執行系統、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；語音回路主要是儲存與控制以聲音為基礎的信息；中央執行系統是工作記憶模型的核心，它是一個能量有限的系統，管理各子系統之間以及它們與長時記憶的聯系，同時兼備注意資源的協調和策略的選擇與計劃。綜合以往的研究可知，工作記憶在復雜認知操作活動方面體現出了相當好的預測性[6]。

三、數學學習困難兒童的工作記憶研究

近年來，較多的研究者開始關注工作記憶在學業成就中的作用[7]。特別是在數學方面，好多學者都同意工作記憶在其中發揮的重要作用[8-11]。也有人關注工作記憶與數學問題解決的問題，甚至工作記憶與數學學習焦慮的問題。筆者主要從工作記憶的三方面對其進行了相關概述。

（一）數學學習困難與中央執行功能

數學學習困難與中央執行系統之間的相關研究主要是從三方面進行分析研究的，包括注意控制方面、抑制控制方面、對于基本事實提取方面[12]。

首先，表現在注意控制方面。Swanson[13]研究發現，數學學習困難兒童與正常組相比，注意資源的有效分配能力不足。實驗給數困組和正常組呈現了重新排列由字母順序顛倒而構成的詞的任務，任務包括了低努力和高努力兩種不同的認知努力條件。實驗結果發現，在低努力條件下，數困組與正常組并無顯著差異；可在高努力條件下，正常組比數困組的回憶成績要優秀，說明數困兒童在完成高要求任務時，分配注意資源存在困難。

其次，表現在抑制控制方面。Passolunghi[14]等以23個數學學習困難兒童為被試，通過分析算術應用題解決與短時記憶、工作記憶之間的關系，證實了“數困兒童在抑制控制方面普遍有缺陷”的假設。在深層次探究中，還發現了工作記憶任務具有特異性。

最后，表現在對于基本事實提取方面。表現為從長時記憶中提取算術知識困難與記憶提取過程受到干擾。如Swanson等人對學困兒童數學應用題解決能力與工作記憶關系的實驗中就有體現； Geary[15]等發現，數困兒童不能阻攔與正確答案無關的信息進入工作記憶，未被阻止的信息如果進入工作記憶，便會與正確答案產生競爭，進而產生提取錯誤。

總之，中央執行系統功能對于數學學習的影響是毋庸置疑的。但究竟學生在哪一個具體的方面存在缺陷與不足，還有不同類別的學生在中央執行系統方面是否存在類似或相同的缺損模式，都有待于進一步加以探究。

（二）數學學習困難與語音工作記憶和視覺-空間工作記憶

除中央執行系統外，數學學習也和工作記憶的兩個附屬系統─語音回路和視覺-空間模板也存在一定的關系。但在各種的研究中，不同的研究者各自卻支持著數學學習困難兒童在視-空模板及語音回路這兩個系統中分別缺損程度的立場。

Geary[15]等發現，數學學習困難兒童在數字信息加工方面比正常組慢。Passolunghi等[14]發現，在多項工作記憶任務（分別涉及數字信息加工和句子加工）上，對照組的成績高于數困兒童，研究者認為數困兒童存在工作記憶的廣泛損害。同時，passolunghi又在2001年研究的基礎上，跟蹤了數困兒童在一年來的發展變化，通過跟蹤研究者發現：數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數速度的任務上表現為正常，且言語及計數速度的任務都和語音環路的功能相關。Swanson的研究也發現，學困兒童解決數學應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；言語工作記憶和視覺-空間工作記憶能力都是預測數困兒童數學成績的重要因子。

關于數學困難與工作記憶兩個從屬系統的研究中，在上個世紀90年代學者比較認可的是，數困兒童主要是在視覺-空間工作記憶上受損的，語音環路正常，而且著重指出了視覺-空間工作記憶在數學學習任務中的重要性。但對這一問題的近期研究則表現出了不同的觀點。Wilson[16]等認為，視覺-空間工作記憶廣度和言語工作記憶廣度都和數學學習困難有關聯，而且重點強調了數學計算與言語工作記憶關系之間的關系更為密切。

四、小結

據此可知，數學困難與工作記憶缺陷之間存在著必然的聯系。但是對于工作記憶各成分的缺陷是如何導致數學學習困難的，便要求我們在今后的研究中盡可能的結合認知神經科學和神經心理學手段作更進一步的探究。

（作者單位：1.西藏大學師范學院；2.西藏大學理學院）

基金項目：本文系西藏大學碩士研究生創新人才培養科研基金資助項目。

參考文獻：

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