學前兒童早期執行功能對學業成就的預測作用

張夢婷 邢淑芬

[摘? ?要]采用追蹤研究，基于執行功能成分論，考察了5～6歲學前兒童執行功能的三個成分對其入學后學業成就的的預測作用。結果發現：執行功能中的工作記憶成分可以顯著預測兒童隨后的學業成就;而抑制控制和認知靈活性成分不能顯著預測兒童隨后的學業成就。

[關鍵詞]執行功能;學業成就;工作記憶;認知靈活性;抑制控制

一、研究背景

執行功能（Executive Function）是指個體負責組織和控制目標導向行為的高級認知加工過程，可以使個體克服自動化或已經建立的想法和反應[1]，包括抑制控制、工作記憶和認知靈活性三個成分，旨在計劃、管理和控制個體自身的行為[2]。執行功能的發展與大腦前額葉有關，2～5歲是幼兒大腦額葉發展非常迅速的時期[3]，其中，3～5歲是兒童執行功能發展的一個敏感期[4]。研究發現，學前兒童執行功能的發展差異可能造成兒童入學后的學習差異，即學前兒童執行功能能夠預測兒童入學后的學業成就[5]。

莫納特（Monette）等人評估了85名學前兒童的執行功能，在一年級結束后檢測他們的數學成績，結果發現學前兒童的工作記憶可以獨立預測其一年級時的數學成就[6]。帕索倫吉（Passolunghi）等人對70名5～6歲兒童進行了為期2年的追蹤，首先評估了兒童的認知能力，7個月后又評估了兒童的數字能力，一年級結束時評估了兒童的數學成就，結果發現兒童的工作記憶可以顯著預測其隨后的數字能力和數學成就[7]。布萊爾（Blair）等人對141名3～5歲兒童的追蹤研究發現，學前兒童的抑制控制可以顯著預測其數學成就[8]。但是米勒（Miller）等人對129名3～5歲兒童的研究結果卻表明兒童的抑制控制無法預測其數學成就[9]。有研究者認為，兒童的抑制控制無法預測其隨后的學業成就，原因是研究者只關注了抑制控制中的反應抑制成分，而沒有考察其他成分[10]。而抑制控制既包括反應抑制成分，也包括認知抑制成分。其中反應抑制又稱為行為抑制，是指個體對不適當的外顯行為的有意控制;認知抑制是指個體對認知活動的內容或加工過程的控制，即有意識地排除與目標無關的行為或注意[11]。

有研究者考察了356名4歲兒童的執行功能與其入學準備的關系，結果發現執行功能中工作記憶和抑制控制兩個成分均與兒童早期識字技能存在顯著相關[12]。莫納特等人對85名5～6歲兒童進行的為期2年的追蹤研究發現，兒童執行功能中的工作記憶能獨立預測閱讀成就，而抑制控制則通過憤怒和攻擊間接影響閱讀成就[13]。安波路（Abreu）等人對106名6～8歲兒童的追蹤研究發現，執行功能中的工作記憶和認知靈活性是兒童隨后閱讀成就的最佳預測因子[14]。還有研究者對60名小學生進行了為期1年的追蹤研究，發現學生執行功能中的認知靈活性可以獨立預測其在閱讀理解中的表現，在兒童閱讀單詞時，認知靈活性起著核心作用[15]。

從以上文獻可見，執行功能中的工作記憶成分可以顯著地預測兒童入學后的學業成就。然而，對于抑制控制與認知靈活性兩個成分與兒童學業成就的關系，研究結果不一致。因此，本研究采取執行功能成分論的觀點，以縱向追蹤的研究范式，探討兒童執行功能三個成分對其隨后學業成就的預測作用。

二、研究方法

1.參與者

參加研究的兒童來自北京市三所幼兒園，其中男孩57名、女孩39名，平均年齡為5.14歲。在征得父母同意后，由母親填寫兒童的人口學信息調查表，由研究者測評兒童的執行功能水平，小學階段的任課教師參與了統一測試與閱卷。

2.研究工具

（1）家庭基本情況調查表。主要包括兒童的性別、年齡、家庭月收入和父母受教育程度等人口學信息。

（2）執行功能測查。采用美國國立衛生研究院測量工具箱（National Institutes of Health Toolbox，NIH Toolbox）中的執行功能程序，該程序可用于測量認知、情緒、運動和感覺，適用年齡范圍為3～85歲。研究選取了認知測驗中的側抑制控制和注意任務、標準卡片分類任務、工作記憶排列測試。側抑制控制和注意任務需要被試注意所給出的刺激，同時不去注意其側邊出現的其他刺激。標準卡片分類任務測量認知靈活性和注意。主試會給兒童呈現兩張維度不同的目標圖片，兒童要選擇跟目標圖片維度匹配的圖片。如測試時，主試用聲音提醒兒童按照形狀或顏色進行分類。工作記憶排列測試測量工作記憶，如按照一定順序呈現圖片，要求兒童重現圖片的順序。

（3）兒童語言發展測查。采用PPVT-IV（Pea- body Picture Vocabulary Test-IVT）中國版測量兒童理解性詞匯的發展。施測時，在一張圖板上呈現四幅圖片，主試說出一個詞匯，讓兒童根據詞匯的含義找出相應的圖片。

（4）學業成就測查。兒童的學業成就以一年級時的數學和語文期末考試成績為依據，試卷由教師統一編制（所有被試的題目相同），對學生測驗成績進行了標準分轉換。

三、研究結果

1.執行功能各成分與學業成就的描述性統計及相關分析。統計檢驗發現：兒童執行功能的三個成分（抑制控制、工作記憶、認知靈活性）與其數學和語文成績的相關顯著;認知靈活性與其他變量之間不存在顯著相關（見表1）。雖然兒童的認知靈活性與其工作記憶和抑制控制的得分相關不顯著，但其他成分間的相關顯著。當各維度之間的相關度不高時，說明它們與其他變量之間的關系可能是不同的，但是當合并這些維度為更高層次的結構時（本研究的執行功能），這一高層次結構只包含了低層次結構（本研究的工作記憶、抑制控制和認知靈活性）的共同變異，而把各自獨特的變異留在了低層次結構上，因此對低層次結構與其他變量之間關系的研究也是非常重要的[15]。

2.早期執行功能各成分對隨后學業成就的預測作用。在控制了母親和父親的受教育水平、家庭月收入以及兒童性別和語言能力等變量后，采用回歸分析考察學前兒童早期執行功能各成分對其隨后學業成就的預測作用，結果發現，只有執行功能中的工作記憶成分可以顯著地正向預測兒童后期數學成就（β= 0.39，P< 0.01）和語文成就（β= 0.26，P<0.05），這說明兒童早期的工作記憶能力越好，其隨后的數學和語文成績就會越好。但執行功能中的認知靈活性和抑制控制兩個成分均不能顯著預測兒童隨后的數學和語文成績。

四、討論

1.學前兒童的工作記憶可以預測數學成績。這與愛爾威（Alloway）等人的研究結果一致。愛爾威等人研究了308名5～11歲存在工作記憶障礙的兒童，發現這些兒童在解決具有冗長要求的數學問題時的得分顯著低于同齡兒童。因為工作記憶容量較小更容易信息超載而丟失重要信息，使問題無法順利解決;此外，解決數學應用題時涉及語言理解、問題表征和選擇操作等復雜過程，這些都對兒童的工作記憶要求較高。也有研究表明，工作記憶與學習策略的關系也十分密切。例如，溫德布魯克（Vandenbroucke）等人對211名7～8歲的兒童進行了2年的追蹤研究，發現工作記憶可以顯著預測兒童隨后的數學成就，并且在同齡兒童中，存在工作記憶障礙的兒童在選擇解決問題的策略上更容易犯錯誤[16]。

2.工作記憶可以顯著預測兒童的語文成績。這與溫德布魯克等人的研究結果一致。他們曾對89名5～6歲兒童進行了為期1年的追蹤研究，發現工作記憶可以顯著預測兒童隨后的閱讀能力水平，這是因為閱讀的關鍵在于個體記憶和整合文本中的信息[17]，而工作記憶可以幫助個體在閱讀過程中保存先前閱讀的內容，將新輸入的閱讀信息整合到已有信息中，以助于全文理解[17]。

3.抑制控制對兒童的數學和語文成績沒有顯著的預測作用。這與米勒（Miller）等人的研究結果一致。米勒等人考察了129名3～5歲兒童的執行功能與學業成就的關系，結果發現兒童的抑制控制無法預測其隨后的學業成就，由于入學初期的學習內容較簡單，內容之間不存在交叉，因此抑制控制對兒童學業成績的貢獻比較小，而隨著學習內容難度的增加，當兒童面對更復雜的問題時，抑制控制對學業成就的影響才會逐漸變大[18]。

4.兒童的認知靈活性對數學成績不具有顯著的預測作用。這與布爾（Bull）等人的研究結果一致。布爾等人對124名4～5歲的兒童進行了追蹤研究，探討其執行功能對7歲時學業成就的預測作用，結果發現兒童的認知靈活性對數學成就不具有顯著的預測作用。研究者認為，兒童的認知靈活性和抑制控制對于解決前提條件更復雜的數學問題才會有更多貢獻[19]。

5.兒童的認知靈活性對語文成績不具有顯著的預測作用。這與莫納特等人的研究結果一致[20]。他們在對85名5～6歲兒童的追蹤研究中發現，兒童的認知靈活性對其隨后的學業成就不具有顯著的預測作用。

反思本研究的不足，一是對執行功能三個成分均只采用了單一任務進行測量，未來的研究可以考慮多任務測量，以便得到更可靠的測量結果;二是學前兒童執行功能的發展迅速，隨著兒童入學年數的增加及所學內容復雜程度的提高，兒童的認知靈活性和抑制控制對學業成就的貢獻才會慢慢體現，而本研究只追蹤了1年，不具有更長久的預測力;三是本研究選取的兒童大多來自社會經濟地位較高的家庭，未來研究宜擴至不同社會經濟地位家庭。

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（責任編輯? ?郭向和）