抑制控制訓練對大班兒童數學概念水平影響的研究及啟示術

費廣洪　沈佳鑫　張梅香

【摘要】本研究選取67名大班兒童作為被試，30名兒童作為干預組，其余37名兒童作為對照組，采用2（干預組、對照組）x2（前測、后測）兩因素混合實驗設計，探討抑制控制訓練對大班兒童數學概念水平的影響。結果發(fā)現，抑制控制訓練能顯著提升干預組兒童的數學概念總分、數學概念的時間得分和抑制控制正確率。研究者據此提出相應建議。

【關鍵詞】抑制控制訓練;大班兒童;數學概念;啟示

【中圖分類號】G610【文獻標識碼】A【文章編號】1004-4604（2019）12-0022-06

抑制控制為執(zhí)行功能的核心成分之一，是指個體有意識地對優(yōu)勢的、自動的、具有支配性的反應的抑制。[l]抑制控制的作用主要是阻止與當前任務無關的信息進入工作記憶，控制與當前任務無關的信息，專注于當前的任務。[2]數學概念是兒童最先發(fā)展的重要數能力，是人類高級數能力的基礎。[3]《幼兒園教育指導綱要（試行）》提出，要“引導幼兒對周圍環(huán)境中的數、量、形、時間和空間等現象產生興趣，建構初步的數學概念，并學習用簡單的數學方法解決生活和游戲中某些簡單的問題”。多項研究證實，兒童早期數學能力的發(fā)展能顯著影響兒童以后的數學學業(yè)成就。

雖然執(zhí)行功能影響兒童的數學學業(yè)成就已經成為共識，但執(zhí)行功能各成分對兒童數學能力的影響研究的結論仍不統(tǒng)一。有研究表明，抑制控制和認知靈活性低下是造成兒童數學學習困難和數學成績差的主要原因，[4]且抑制控制是預測數學能力更為核心的成分。[5，6]不過也有研究認為，認知靈活性與兒童數學能力沒有顯著相關性，[7]不能預測數學學業(yè)成就。[8]基于此，本研究以大班兒童為被試，探討抑制控制訓練對數學概念水平的影響，以期為提升兒童的數學概念水平提供參考。

一、研究設計

（一）被試

本研究隨機抽取深圳市兩所幼兒園，一所為公辦省級幼兒園，一所為民辦市級幼兒園。研究者在兩所幼兒園的大班中隨機選取196名兒童，對其進行數學概念及抑制控制的測驗。之后，研究者將數學概念測驗成績排名在后50%的兒童作為低分組，并在低分組兒童中選出抑制控制得分排名在后50%的67名兒童作為被試。其中，男童34名，女童33名，年齡范圍在57.99-76.35個月之間。從67名兒童中隨機選出30名兒童作為干預組（男童15名，女童15名），其余37名兒童作為對照組（男童19名，女童18名）。所有兒童均為右利手，智力、視力和聽力均發(fā)展正常。所有被試均自愿參加測驗并經由家長、教師同意。

（二）研究材料

1.數學測驗

在聽取大班教師與學前教育專家意見的基礎上，參照劉焱等人編制的《學前一年兒童學習結果測驗（數學）》，[9，10]研究者自編《5-6歲兒童數學測驗》，以測查大班兒童的數學概念發(fā)展水平。測驗包括數學概念的數、量、形、空間和時間等5個方面，共19道題，總分26分。答對得1分，答錯不得分。測驗的最終版本經過反復預試而成。研究者先向20名幼兒園教師進行調查，證實被試可以理解測驗題目，不會因為不理解題意而出現亂答或不答的情況。該測驗工具的內部一致性a系數為0.72，信度良好。

2.晝/夜Stroop任務測驗

該任務主要考察5-6歲兒童對習慣性或傾向性認知的抑制能力。研究者準備太陽圖片10張，月亮圖片10張。在任務開始前，研究者向兒童呈現所有圖片，確保兒童能區(qū)分圖片中的太陽和月亮，然后告知兒童，在“太陽”出現時報告“晚上”，在“月亮”出現時報告“白天”，并且要求兒童盡可能快地說出答案。之后，研究者用太陽和月亮圖片各2張帶領兒童進行練習。在正式開始測驗任務時，太陽和月亮的圖片會隨機出現，各8次，答對1次得1分，答錯不得分。總分16分。研究者以兒童的第一反應為依據，并用秒表計時，之后換算為正確率進行分析。

（三）研究設計

所有測驗均在兒童熟悉且比較明亮、安靜的幼兒園室內進行，兩項測驗總時間約15分鐘。其中，數學測驗約10分鐘，晝/夜Stroop任務測驗約3分鐘。測驗按照先數學測驗再晝/夜Stroop任務測驗的順序進行，兩項測驗中間有1-2分鐘的休息時間。本研究采用SPSS22.0軟件對收集的數據進行統(tǒng)計與分析。

實驗采用2（干預組、對照組）x2（前測、后測）兩因素混合實驗設計。干預組兒童參加每周2次，每次約30分鐘，共持續(xù)8次的抑制控制訓練，對照組兒童不進行任何訓練，正常參與幼兒園活動。實驗前后干預組兒童和對照組兒童均接受數學測驗和晝/夜Stroop任務測驗，前后測驗時間間隔約1個月。干預組和對照組兒童之前均未參加過抑制控制訓練。

（四）抑制控制訓練

抑制控制訓練共包括5個訓練游戲：大西瓜小西瓜游戲、鼻子耳朵游戲、向前走向后走游戲、木頭人游戲、拍手游戲，目的是訓練兒童對簡單規(guī)則的掌握能力和抑制控制能力。

大西瓜小西瓜游戲：教師向兒童演示比畫“大西瓜”和“小西瓜”的動作。兩手虎口相對，分開約50厘米的距離做成一個大圓的形狀，表示“大西瓜”。合攏兩手至手指相觸所圍成的小圓，表示“小西瓜”。游戲規(guī)則是，教師比畫“大西瓜”，同時嘴上說“大西瓜”，而這時兒童比畫“小西瓜”并嘴上說“小西瓜”;教師比畫“小西瓜”，同時嘴上說“小西瓜”，而這時兒童比畫“大西瓜”并嘴上說“大西瓜”。教師隨機變換“大西瓜”或“小西瓜”，開始時速度較慢，待兒童熟悉規(guī)則并能在較慢的速度下作出正確反應后，逐漸加快速度。待兒童完全掌握后，可以讓兒童分小組玩，交換發(fā)令。

鼻子耳朵游戲：教師向兒童演示“摸鼻子”和“摸耳朵”的動作。一只手摸鼻子表示“摸鼻子”，兩只手同時各摸一只耳朵表示“摸耳朵”。游戲規(guī)則是，教師比畫“摸鼻子”，同時嘴上說“摸鼻子”，而這時兒童比畫“摸耳朵”并嘴上說“摸耳朵”;教師比畫“摸耳朵”，同時嘴上說“摸耳朵”，而這時兒童比畫“摸鼻子”并嘴上說“摸鼻子”。教師隨機變換“摸鼻子”或“摸耳朵”，開始時速度較慢，待兒童熟悉規(guī)則并能在較慢速度下作出正確反應后，逐漸加快速度。待兒童完全掌握后，可以讓兒童分小組玩，交換發(fā)令。

向前走向后走游戲：教師向兒童演示“向前走”和“向后走”的動作。向前邁一步表示“向前走”，向后退一步表示“向后走”。游戲規(guī)則是，教師說“向前走”，同時向前走一步，而這時兒童要“向后走”并嘴上說“向后走”;教師說“向后走”并后退一步時，兒童要“向前走”并嘴上說“向前走”。教師隨機變換“向前走”或“向后走”，開始時速度較慢，待兒童熟悉規(guī)則并能在較慢速度下作出正確反應后，逐漸加快速度。待兒童完全掌握后，可以讓兒童分小組玩，交換發(fā)令。

木頭人游戲：教師準備印有人物姿勢的圖片20張。游戲規(guī)則是，音樂響起時，教師出示1張圖片，要求兒童觀察圖片中人物的姿勢，但不能模仿，等音樂一停，教師立即把圖片收起來，并要求兒童模仿剛才圖片中的人物姿勢。音樂響起與停止的間隔時間長短不一。待兒童掌握后，可以讓兒童分小組玩，音樂可以由教師或兒童來控制。

拍手游戲：教師準備動物卡片10張，水果卡片10張。教師先讓兒童看一遍全部卡片，確保兒童能區(qū)分動物卡片與水果卡片。游戲規(guī)則是，教師出示動物卡片時，兒童做拍手動作;教師出示水果卡片時，兒童不做拍手動作。待兒童完全掌握后，可以讓兒童分小組玩。

二、研究結果

（一）抑制控制訓練能顯著提升兒童的數學概念總分和數學概念的時間得分

由表1、表2可知，前測條件下，干預組與對照組兒童在數學概念總分、數學概念各方面得分以及抑制控制得分、用時、正確率等方面的得分差異均不顯著（p>0.05）。這表明抑制控制訓練前對照組與干預組兒童的數學概念水平和抑制控制水平無顯著差異。

為了考察抑制控制訓練對大班兒童數學概念各方面的影響，以測驗類型（前測、后測）為組內變量，組別（干預組、對照組）為組間變量，以數學概念總分及數學概念各方面的得分為因變量進行2x2重復測量方差分析，結果見表3-5。由此可知，在數學概念總分上，前后測的主效應顯著（p<0.01），組別的主效應顯著（p<0.05），兩者的交互作用顯著（p<0.05）。簡單效應分析表明，前測條件下干預組與對照組在數學概念總分上不存在顯著差異（p>0.05）;后測條件下干預組的數學概念總分顯著高于對照組（p<0.05）。這表明抑制控制訓練能顯著提升大班兒童的數學概念水平。在數學概念的數、量、形、空間得分上，雖然前后測的主效應顯著（p<0.01），但是組別的主效應及兩者的交互作用均不顯著（p>0.05）。這表明抑制控制訓練對大班兒童數學概念的數、量、形、空間方面沒有顯著的提升作用。在數學概念的時間得分上，前后測的主效應顯著（p<0.01），組別的主效應顯著（p<0.05），兩者的交互作用顯著（p<0.01）。簡單效應分析表明，前測條件下干預組與對照組在數學概念的時間得分上不存在顯著差異（p>0.05）;后測條件下干預組與對照組在數學概念的時間得分上存在顯著差異（p<0.01），干預組數學概念的時間得分顯著高于對照組。這表明抑制控制訓練能顯著提升大班兒童數學概念的時間得分。

（二）抑制控制訓練能顯著提升兒童抑制控制的正確率

進一步考察抑制控制訓練對大班兒童抑制控制的影響，以測驗類型（前測、后測）為組內變量，組別（干預組、對照組）為組間變量，以抑制控制得分、用時、正確率為因變量進行2x2重復測量方差分析，結果見表6-7。由此可知，在抑制控制得分上，前后測的主效應顯著（p<0.01），組別和前后測的交互作用邊緣顯著（p<0.1）。在抑制控制用時上，前后測的主效應顯著（p<0.01），組別的主效應及兩者的交互作用均不顯著。在抑制控制正確率上，前后測的主效應顯著（p<0.01），組別和前后測的交互作用邊緣顯著（p<0.1）。簡單效應分析表明，前測條件下干預組與對照組抑制控制正確率無顯著差異（p>0.05）;后測條件下干預組與對照組的抑制控制正確率存在顯著差異（p<0.05），干預組抑制控制正確率顯著高于對照組。這表明抑制控制訓練能顯著提升大班兒童抑制控制的正確率。

三、分析與討論

本研究發(fā)現，經過一個月的抑制控制訓練，干預組的數學概念總分和時間得分顯著高于對照組，表明抑制控制訓練能從整體上提升大班兒童的數學概念水平，尤其是時間水平。這可能與抑制控制影響兒童學習態(tài)度等因素有關。研究表明，抑制控制訓練會使兒童更投入學業(yè)并且準備好面臨挫折和困難，[11]良好的抑制控制能力可以幫助兒童在學習過程中有意識地控制自身學習疲勞、分心或因難題而引起的學習焦慮。[12]換言之，抑制控制可以調節(jié)兒童的需要、行為動機和行為反應，抑制控制強的兒童在主動尋求問題的解決方法上會表現更好。[13]另有研究表明，抑制控制會影響數字比較任務中的認知加工任務，如大小一致陛效應。研究者選用數量大小與數字呈現的知覺大小構成的Stroop任務進行研究，結果表明抑制控制對數量加工過程起著激活和調節(jié)作用。[14]本研究中的時間測驗需要依據出生日期比較年齡大小。經過訓練后，幼兒的抑制控制能力增強，能夠抑制住“數字大，年齡大”的優(yōu)勢反應，從而選出正確的答案。換言之，抑制控制參與并調節(jié)了數量的認知加工過程。

本研究還發(fā)現，抑制控制訓練能提升大班兒童的抑制控制水平。這一結論與諸多研究相一致。然而，也有研究發(fā)現，抑制控制訓練對抑制控制水平的提升沒有影響。研究結論的差異與樣本數量的大小、研究對象的差異、訓練時長、訓練任務、測驗工具等有關。[15]即時效應和長時效應也可能是造成研究結論不一致的重要原因。[16，17]因此，為了便于研究間的相互比較以獲得更加正確的結論，進一步細化研究對象的文化背景和年齡，統(tǒng)一訓練和測驗任務，探究訓練的即時和長時效應，應當是進一步深入研究的方向。

四、啟示

在學前期識別存在潛在數學學習困難的兒童并采取有效的干預措施意義重大，不僅能改善兒童進入小學后的數學學業(yè)表現，而且能有效預防“強者愈強，弱者愈弱”的馬太效應。教師和家長可以用量表測量、觀察和談話等多種方式，判斷兒童的數學概念水平，并根據兒童的行為表現綜合采用多種形式的干預訓練，為存在潛在數學學習困難的兒童的數學能力發(fā)展提供支持。例如，本研究中的抑制控制訓練能有效提升大班兒童數學概念的整體水平，尤其是時間水平。教師應當因人而異，為兒童制訂有針對性的干預方案，促進兒童的數學認知等多方面的發(fā)展，最終提升兒童的數學概念水平。