心理學(xué)視域下小學(xué)生工作記憶特點(diǎn)及訓(xùn)練

慕德芳

摘要：工作記憶是在不同的加工和儲存任務(wù)中能夠靈活地分配能量的記憶系統(tǒng)，在認(rèn)知活動中具有重要的作用。小學(xué)階段是工作記憶發(fā)展的關(guān)鍵階段，算術(shù)、視空間工作記憶都迅速發(fā)展。教學(xué)中的工作記憶訓(xùn)練以工作記憶測量結(jié)果為基礎(chǔ)，通過選擇有效方法、設(shè)計(jì)游戲形式的訓(xùn)練、合理設(shè)計(jì)工作記憶訓(xùn)練的強(qiáng)度及時間等來提高小學(xué)生的工作記憶水平。

關(guān)鍵詞：工作記憶；訓(xùn)練；小學(xué)生

中圖分類號：G442 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-9094（2014）08-0025-03

一、工作記憶的概念

工作記憶（working memory）是20世紀(jì)70年代以來認(rèn)知心理學(xué)研究的一個重要領(lǐng)域。所謂工作記憶，是指人們在認(rèn)知加工的過程中將信息暫時儲存的系統(tǒng)。工作記憶是人類的認(rèn)知中樞， 是當(dāng)前認(rèn)知心理學(xué)、發(fā)展心理學(xué)及教育心理學(xué)中最活躍的研究領(lǐng)域之一。心理學(xué)的很多研究表明，工作記憶在個體的認(rèn)知活動中具有不可替代的作用。

Baddeley認(rèn)為工作記憶是對信息進(jìn)行暫時性加工和儲存的資源有限的記憶系統(tǒng)，在言語理解、推理等復(fù)雜認(rèn)知加工中具有非常重要的作用。[1]工作記憶容量好比計(jì)算機(jī)的內(nèi)存，代表個體對心理工作空間所擁有的全部認(rèn)知資源，可以用來測量個體在心理加工時保持信息的能力。工作記憶過程是一個在不同的加工和儲存任務(wù)中能夠靈活地分配能量的過程，并受到個體注意力控制的限制。例如，系列數(shù)字：1、3、5、7、11、13、17、19、23、29、31、37，這些數(shù)字從表面看，沒有規(guī)律，短時記憶不容易都記住，但用工作記憶的方式，這些數(shù)字是我們學(xué)習(xí)過的數(shù)學(xué)知識里的質(zhì)數(shù)，那就很容易記住。

二、小學(xué)生工作記憶的特點(diǎn)及功能

（一）小學(xué)階段是工作記憶的重要發(fā)展時期

心理學(xué)中關(guān)于工作記憶的發(fā)展研究結(jié)果表明，從4歲到16歲，工作記憶增加了大約2-3倍，尤其是8歲以后增長速度加快，視空間和言語工作記憶容量發(fā)展到11歲，工作記憶加工能力的頂峰大約到20歲。[2]工作記憶有兩個發(fā)展的轉(zhuǎn)折期，分別為8歲和12歲，8歲之后兒童從依賴于視覺工作記憶到更多地使用語音工作記憶。

我們采用視空間和言語工作記憶任務(wù)考察小學(xué)二、四、六年級學(xué)生的工作記憶特點(diǎn)，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對于視空間工作記憶，11歲組好于7歲組，7歲組和9歲組沒有顯著差異；算術(shù)工作記憶成績隨著年齡增長而顯著提高。這表明，在小學(xué)階段算術(shù)工作記憶快速提高，視空間工作記憶在二年級到四年級之間加速提高，但到四年級之后放緩。

（二）工作記憶對完成復(fù)雜認(rèn)知任務(wù)起著重要作用

工作記憶的發(fā)展會影響認(rèn)知發(fā)展的其他方面。近年來很多研究表明：工作記憶本質(zhì)上不是什么記憶問題，它涉及的是認(rèn)知行動的控制與調(diào)整。[3]Engle提出的“控制性注意觀”認(rèn)為，工作記憶容量本質(zhì)上并不是儲存和記憶的問題，它代表的是一般性的、不依賴于特定領(lǐng)域，用于執(zhí)行控制性加工或在面對干擾（分心刺激）時維持注意的能力。[4]在認(rèn)知活動中，個體需要記住有用信息，需要控制注意維持有效的認(rèn)知活動，所以工作記憶容量具有重要作用。

工作記憶是學(xué)習(xí)、推理、問題解決和智力活動的重要成分，對言語理解、學(xué)習(xí)和推理具有重要的影響。工作記憶可以被理解為一個臨時的心理“工作平臺”，在這個工作平臺上，我們對信息進(jìn)行操作處理和重新組合，以進(jìn)行決策、解決問題。工作記憶也可以理解為對必要成分的短時的、特殊的聚焦。在學(xué)習(xí)和生活中，當(dāng)處理多個任務(wù)時，比如心算兩位數(shù)的乘法，協(xié)調(diào)多個任務(wù)的完成，一般都需要多個心理加工和步驟，這就需要工作記憶的參與。

（三）工作記憶可以為特殊兒童的教育輔導(dǎo)提供有效幫助

近年來，科學(xué)家通過大量的研究和跟蹤驗(yàn)證表明：改善提高大腦工作記憶功能，效果明顯，使用簡單。在教學(xué)領(lǐng)域，工作記憶訓(xùn)練可以為學(xué)習(xí)困難學(xué)生、注意缺陷多動障礙兒童擴(kuò)充工作記憶容量，提高抑制控制能力，特別是能夠有效促進(jìn)注意缺陷障礙兒童的抑制能力。在臨床領(lǐng)域，工作記憶的訓(xùn)練可以為工作記憶缺陷個體的臨床干預(yù)和治療提供有效的途徑，對學(xué)習(xí)困難及注意缺陷多動障礙兒童具有重要的實(shí)踐意義。

三、教學(xué)中的工作記憶訓(xùn)練

大量的研究表明工作記憶容量可以通過訓(xùn)練得以提高。在小學(xué)階段的教學(xué)中可以采用工作記憶訓(xùn)練來提高工作記憶容量、改善工作記憶功能，從而提高學(xué)生的抑制與學(xué)習(xí)能力，這對于小學(xué)生的認(rèn)知能力及學(xué)習(xí)發(fā)展具有重大實(shí)踐意義。

（一）依據(jù)工作記憶測量結(jié)果，客觀評價學(xué)生的工作記憶水平

對工作記憶的測量，一般考慮以工作記憶容量為指標(biāo)，采用雙重任務(wù)范式，該范式包括儲存任務(wù)和加工任務(wù)。常用的測驗(yàn)有計(jì)算廣度（computation span）、閱讀廣度（reading span）和操作廣度（operation span）任務(wù)，以及視空間廣度任務(wù)等。這些任務(wù)都要求被試在對刺激內(nèi)容存儲的過程中還要對其進(jìn)行加工。

在計(jì)算廣度任務(wù)中，實(shí)驗(yàn)材料是加法或減法的算式，要求學(xué)生記憶每個算式的得數(shù)并在呈現(xiàn)一系列算式后按順序回憶結(jié)果。操作廣度中，向?qū)W生呈現(xiàn)一系列的算式和單詞，每一系列材料包含2-6個算式和單詞。要求學(xué)生大聲讀出呈現(xiàn)的算式并判斷算式是否正確，同時大聲讀出并記住算式后面的單詞，最后要求學(xué)生按順序回憶并寫出算式后面的單詞。

閱讀廣度測驗(yàn)中要求學(xué)生閱讀一個句子，要求判斷句子的正誤，同時要記憶句子最后一個單詞，一系列句子呈現(xiàn)后（每組包含的句子數(shù)從2個逐漸增至6個），要求學(xué)生按順序回憶這些單詞。

測量視空間廣度的任務(wù)一般多用Corsi模板任務(wù)和點(diǎn)矩陣任務(wù)。Corsi模板任務(wù)的原始材料是由9個相同的木塊（3×3×3cm）不規(guī)則地排列在一個木板上（23×28cm），實(shí)驗(yàn)者以每秒一個木塊的速度指點(diǎn)這些木塊。然后要求學(xué)生按相同或相反的順序指出同樣的木塊。木塊的數(shù)目一直增加直到學(xué)生不能正確指出其順序?yàn)橹?。點(diǎn)矩陣任務(wù)是向?qū)W生呈現(xiàn)一系列的矩陣方程和內(nèi)含一個圓點(diǎn)的5×5的網(wǎng)格對。矩陣方程符合加法或減法規(guī)則，要求學(xué)生判斷呈現(xiàn)的矩陣方程是否正確并記住網(wǎng)格中圓點(diǎn)的位置，在一系列的矩陣呈現(xiàn)完后按順序回憶?；貞浗Y(jié)果作為個體的工作記憶容量。

根據(jù)這些測驗(yàn)可以科學(xué)、準(zhǔn)確地測量學(xué)生的工作記憶容量大小，客觀評價學(xué)生的工作記憶水平，并在此基礎(chǔ)之上設(shè)計(jì)任務(wù)的難度、數(shù)量及時間，從而進(jìn)行工作記憶訓(xùn)練。

（二）采用與工作記憶測量匹配的學(xué)習(xí)策略，選擇有效方法

工作記憶對學(xué)生改善學(xué)習(xí)、提高成績等方面具有重要的實(shí)用價值。以往憑感覺的教育方法、標(biāo)準(zhǔn)化的學(xué)習(xí)策略大都與學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)認(rèn)知特點(diǎn)相沖突，是導(dǎo)致學(xué)業(yè)水平難以發(fā)揮的根本原因。通過工作記憶數(shù)字廣度、視空間廣度、刷新、轉(zhuǎn)換功能等測試，可以客觀有效地評測學(xué)生的工作記憶水平、特點(diǎn)。此外，提高計(jì)算廣度、閱讀廣度以及視空間記憶的策略有所不同，比如，復(fù)述策略可以提高學(xué)生的閱讀能力，珠心算訓(xùn)練可以很好地提高學(xué)生的計(jì)算廣度，音樂訓(xùn)練可以很好地提高學(xué)生的閱讀廣度和視空間記憶廣度。教師可以根據(jù)測試結(jié)果針對工作記憶的不同方面采取相應(yīng)有效的策略。

（三）設(shè)計(jì)游戲形式的訓(xùn)練，增加趣味性

根據(jù)小學(xué)生的工作記憶特點(diǎn)，我們可以設(shè)計(jì)靈活的游戲吸引學(xué)生參與，提高學(xué)生的工作記憶容量，比如Mastermind任務(wù)。Mastermind任務(wù)于上個世紀(jì)70年代開始出現(xiàn)并流行，是涉及推理能力的一種游戲，被廣泛用于心理學(xué)和教育學(xué)的研究中。該任務(wù)是兩個人的游戲，一個人是“密碼設(shè)定者”，比如，從5種顏色中選擇3種顏色作為密碼，即正確答案，另一個人是“密碼打破者”，任務(wù)是必須找出密碼中具有哪些顏色，以及顏色的排列順序。密碼打破者必須在規(guī)定的嘗試次數(shù)內(nèi)發(fā)現(xiàn)“密碼”，每一次嘗試后，密碼設(shè)定者都指出他所選擇的顏色中有幾個正確，有幾個處在正確的位置上。這種任務(wù)可以通過設(shè)計(jì)讓學(xué)生在游戲過程中必須記住前面的選擇和結(jié)果，并進(jìn)行推理加工。[5]在這個過程中，學(xué)生需要記住前面的選擇、反饋結(jié)果并進(jìn)行判斷、推理，這些都需要工作記憶的參與，學(xué)生在參與的同時，也鍛煉了工作記憶能力。另外，工作記憶訓(xùn)練也可以采用靈活多變的方式，比如，讓學(xué)生每天練習(xí)記憶一些數(shù)字和字母40分鐘，但是每天都是全新的刺激組合，也可以加上游戲的外衣并使用記分系統(tǒng)，讓學(xué)生和自己競賽并嘗試打破自己創(chuàng)下的記錄。

（四）設(shè)計(jì)工作記憶訓(xùn)練的強(qiáng)度及時間，保證效果

對工作記憶的訓(xùn)練不是進(jìn)行幾天或者一個星期，做些測試、練習(xí)后，工作記憶容量就能得到提高的。心理學(xué)及認(rèn)知科學(xué)的研究表明，工作記憶容量的提高建立在一定強(qiáng)度和時間的基礎(chǔ)上。我們可用肌肉作比喻來說明工作記憶的訓(xùn)練原理。二頭肌是一塊位于上臂前方的肌肉，當(dāng)我們拿起一張紙，抬起手臂敲鍵盤，或者吃東西時都會用到它。然而，二頭肌不會在諸如拿起一張紙這樣的行動中得到強(qiáng)化。如果我們要讓它變得更有力，需要使用更重一點(diǎn)的東西，比如，使用一輪只能舉起10次的負(fù)重器械進(jìn)行練習(xí)，這樣的練習(xí)要每天30次，每周做3次，我們還必須系統(tǒng)性地鍛煉上好幾周才能看到效果。對工作記憶的訓(xùn)練也是如此，必須建立在一定的強(qiáng)度基礎(chǔ)上。每天訓(xùn)練的次數(shù)及訓(xùn)練的總天數(shù)都要足夠充分，任務(wù)要有足夠的難度，比如，每天最少練習(xí)20分鐘，持續(xù)一個星期才會有效。如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生的工作記憶水平提高了，任務(wù)的難度就要相應(yīng)提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]Baddeley， A. D.， & Hitch， G. J. Working memory[C]. In Bower， G. H. （Ed.）， Recent advances in learning and motivation， vol. 8. New York： Academic Press， 1974.

[2]Siegel， L. S. Working memory and reading： A life-span perspective[J]. International Journal of Behavioral Development， 1994， 17： 109-124.

[3] Miyake， A.， Friedman， N. P.， Emerson， M. J.， Witzki， A. H.， & Howerter， A. The unity and diversity of executive functions and their contributions to complex “frontal lobe” tasks： A latent variable analysis[J]. Cognitive Psychology， 2000， 41： 49-100.

[4] Engle， R. D.， Kane， M. J.， & Tuholski， S. W. Individual differences in working memory capacity and what they tell us about controlled attention， general fluid intelligence and function of the prefrontal cortex[M]. In Miyake， A.， & Shah， P. （Eds.）， Models of working memory. Cambridge： Cambridge University Press，1999.

[5]Saldana，D. Dynamic master mind interactive use of a game for testing metacognition[J].School Psychology International， 2004， 25（4）： 422-438.

責(zé)任編輯：丁偉紅