團體訓(xùn)練對小學(xué)生工作記憶影響效果的實驗研究

安容瑾，談沁郁，王佳麗

（蘭州城市學(xué)院 教育學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

1 問題的提出

1974年Baddeley首次提出工作記憶的概念，他認(rèn)為工作記憶(working memory,WM)是指對信息進行暫時性存儲和操縱的容量有限的記憶系統(tǒng)，[1]并提出工作記憶模型包括三個部分，分別是：語音回路(phonological loop)、視覺空間模板(visuo spatial kettchpad)和中央執(zhí)行系統(tǒng)(central executive)。其中，語音回路主要負(fù)責(zé)以聲音為基礎(chǔ)的信息的存貯，視覺空間模板主要負(fù)責(zé)視——空間材料信息的存貯，中央執(zhí)行系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)工作記憶中的控制性加工，其功能主要包括工作記憶中各子系統(tǒng)功能的協(xié)調(diào)、對編碼和提取策略的控制、操縱注意管理系統(tǒng)以及從長時記憶中提取信息。[2,3]

近年來，心理學(xué)家通過研究證實了工作記憶對個體學(xué)習(xí)能力會產(chǎn)生影響。其中鄭晶、馮奇研究表明，工作記憶在言語理解過程中起著關(guān)鍵的作用。[4]劉昌的研究表明，工作記憶水平較低是導(dǎo)致數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難的主要原因。[5]王恩國認(rèn)為，工作記憶通過閱讀理解、寫作和問題解決而影響學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。[6]郭春彥認(rèn)為工作記憶在表象、言語、思維、推理等認(rèn)知活動中，起著不可替代的作用。[7]

之后研究者開始通過工作記憶的訓(xùn)練，來探究對個體工作記憶的影響效果。其中Klingberg通過視空間工作記憶任務(wù)、數(shù)字廣度任務(wù)等對ADHD兒童進行工作記憶的訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練能夠有效地提高ADHD兒童的工作記憶能力。[2]Holmes等人通過倒背數(shù)字廣度、位置記憶等訓(xùn)練工作記憶，結(jié)果表明訓(xùn)練任務(wù)不僅提高了工作記憶，而且還產(chǎn)生了遷移效果。[8]孫悅亮等人通過操作廣度任務(wù)對學(xué)困生和學(xué)優(yōu)生進行工作記憶的訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練對被試工作記憶廣度有所提升。[9]陳海俠將工作記憶的訓(xùn)練分為對中央執(zhí)行中注意焦點以及注意分配與抑制無關(guān)刺激干擾的訓(xùn)練、對語音環(huán)路的訓(xùn)練，從而探究訓(xùn)練對二年級學(xué)生工作記憶的干預(yù)效果。[10]Claudia C.von Bastian等人對若干年輕人和老年人進行工作記憶中存儲和處理，關(guān)系整合和監(jiān)督的單獨訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)在個體整個生命周期中工作記憶的性能是可以得到改善的。[11]賈麗娜通過Stroop任務(wù)、數(shù)字刷新任務(wù)、轉(zhuǎn)換任務(wù)等來測量10～12歲兒童工作記憶中干擾控制能力、刷新能力以及任務(wù)轉(zhuǎn)換能力等。[12]肖旭通過Dual N-back任務(wù)訓(xùn)練大學(xué)生的工作記憶，結(jié)果表明該任務(wù)能夠有效地提高被試的工作記憶能力。[13]王翠萍通過數(shù)字倒背任務(wù)、Stroop任務(wù)以及工作記憶訓(xùn)練程序等對家庭社會經(jīng)濟地位較低的兒童進行訓(xùn)練，并發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練可以有效地提高被試工作記憶的執(zhí)行功能，同時促進了兒童的認(rèn)知發(fā)展。[14]

縱觀關(guān)于工作記憶的研究，多數(shù)心理學(xué)家都非常關(guān)注工作記憶對學(xué)習(xí)生活的影響，但研究多集中對ADHD患者、成年人以及具體年齡段的小學(xué)生所進行的工作記憶訓(xùn)練，從而探究對個體工作記憶的影響效果。但鮮有心理學(xué)家針對小學(xué)生工作記憶進行團體訓(xùn)練式實驗研究。然而根據(jù)程灶火的橫斷研究發(fā)現(xiàn)小學(xué)生處于記憶廣度發(fā)展最迅速的階段，[15]因此對小學(xué)生進行工作記憶的培養(yǎng)和訓(xùn)練具有重大意義。本研究通過團體訓(xùn)練的干預(yù)方式，探究訓(xùn)練是否會對小學(xué)生工作記憶具有提升作用。

2 研究方法

2.1 研究對象

本實驗按照分層整群抽樣的方式，對蘭州市的小學(xué)生進行工作記憶能力的測試，從1～5年級隨機抽取七個班進行測試。測試人數(shù)總共330人。其中男生163人、女生167人，分別占總?cè)藬?shù)的49.4%和50.6%；一年級32人、二年級86人、三年級43人、四年級81人、五年級88人，分別占總?cè)藬?shù)的9.7%、26.1%、13.0%、24.5%和26.7%.測試成績平均分為22.92，標(biāo)準(zhǔn)差為5.47.

統(tǒng)計出測試結(jié)果后，本研究采用我國心理學(xué)工作者慣用的相對評價 （即測驗成績低于群體平均成績1.5個標(biāo)準(zhǔn)差）[8]與自愿報名相結(jié)合的方法，最終選取40名被試（測驗成績平均分為14.71，標(biāo)準(zhǔn)差為4.62），隨機分成對照組和實驗組兩組，進行前后測對比實驗研究。由于課程有一定的時間長度，期間由于各種原因被試流失5人，所以一共收集35份數(shù)據(jù)，回收率為87.5%，回收數(shù)據(jù)均為有效數(shù)據(jù)。

2.2 研究工具

本次研究采用自編的工作記憶測驗，筆者前期在蘭州市某小學(xué)隨機抽取了102位同學(xué)進行測驗，并運用SPSS24.0進行信效度檢驗，其中信度0.81，效度0.85，結(jié)果見表1、表2.統(tǒng)計結(jié)果表明信效度符合標(biāo)準(zhǔn)，之后將測驗運用于小學(xué)，隨機抽取330位同學(xué)進行測驗。

表1 工作記憶測驗信度

表2 工作記憶測驗結(jié)構(gòu)效度

工作記憶測試分別為劃消、數(shù)字轉(zhuǎn)換A、數(shù)字轉(zhuǎn)換B、位置記憶、系列信息加工（正）、系列信息加工（反）、動作發(fā)生過程以及同時信息加工，測驗總分為60分，五級計分。

2.2.1 針對中央執(zhí)行功能的測驗

依據(jù)Baddeley的研究，中央執(zhí)行功能包括注意焦點、注意轉(zhuǎn)換以及注意分配。測驗選取注意轉(zhuǎn)換及注意分配任務(wù)來測量小學(xué)生的中央執(zhí)行功能。[9]其中通過劃消（10分）任務(wù)來測量注意分配，要求被試在2分鐘內(nèi)從一張包含字母的答題紙上劃掉某一指定的字母；通過數(shù)字轉(zhuǎn)換任務(wù)來測量注意轉(zhuǎn)換，包括數(shù)字轉(zhuǎn)換A（5分），要求看到數(shù)字“1”時寫“8”，看到數(shù)字“5”時寫“9”，反之亦然；數(shù)字轉(zhuǎn)換B（5分），要求聽到數(shù)字“2”時寫“9”，看到數(shù)字“4”時寫“0”，反之亦然。

2.2.2 針對視覺空間模板的測驗

依據(jù)Holmes等人及王翠萍分別通過位置記憶和工作記憶訓(xùn)練程序來訓(xùn)練被試的視覺空間模板，選取曼陀羅記憶和動作發(fā)生過程來測量小學(xué)生工作記憶中的視覺空間模板。[13]其中曼陀羅記憶（10分）要求被試在30秒內(nèi)記住圖片中顏色所對應(yīng)的位置，之后圖片消失，被試需要在3分鐘內(nèi)完成圖片顏色的填充；動作發(fā)生過程（10分）要求被試記憶視頻中撲克牌的發(fā)牌順序及其花色，并在視頻結(jié)束后進行回憶。

2.2.3 針對語音回路的測驗

依據(jù)語音回路的功能，以及王翠萍的研究，選取系列信息加工和同時信息加工來測量小學(xué)生的語音回路。[13]其中系列信息加工包括兩部分，分別為：系列信息加工（正）（5分）要求被試將聽到的5組數(shù)字，按照所聽到的順序回憶，并將數(shù)字寫在答題紙上，例如，被試聽到1-2-3，則需報告1-2-3；系列信息加工（反）（5分）要求被試將聽到的5組數(shù)字，按照所聽到的相反順序進行回憶，并將數(shù)字寫在答題紙上，例如，被試聽到1-2-3，則需報告3-2-1，兩項任務(wù)數(shù)字最低位數(shù)為3位，逐漸增加位數(shù)；同時信息加工（10分）要求被試記憶音頻中所出現(xiàn)的聲音，并在音頻結(jié)束后將回憶的聲音寫在答題紙上。

2.3 研究設(shè)計

本實驗采用控制組前后測實驗設(shè)計，將被試隨機分為實驗組和對照組。干預(yù)前對兩組進行工作記憶測驗，將測試結(jié)果作為研究的前測數(shù)據(jù)，前測結(jié)束后，對實驗組進行工作記憶訓(xùn)練，每次活動90分鐘，每天一次，共8次16個課時。對照組不做任何干預(yù)，訓(xùn)練結(jié)束后再次對兩組統(tǒng)一進行工作記憶測驗，并將測試結(jié)果作為研究的后測數(shù)據(jù)。

測驗選擇安靜無干擾的教室，主試一名，輔助測試者三名。測驗開始時，由主試向被試宣讀指導(dǎo)語，被試按照指導(dǎo)語規(guī)范作答。測驗結(jié)束后，測驗數(shù)據(jù)利用SPSS24.0進行統(tǒng)計分析。

2.4 訓(xùn)練任務(wù)

綜合前人的研究，我們通過以下幾種任務(wù)對實驗組進行工作記憶的訓(xùn)練。

2.4.1 針對中央執(zhí)行功能的訓(xùn)練

中央執(zhí)行功能的訓(xùn)練包括注意焦點、注意轉(zhuǎn)換、注意分配及抑制無關(guān)刺激干擾的訓(xùn)練。其中注意焦點的訓(xùn)練包括舒爾特方格表、漢諾塔任務(wù)，其分別為舒爾特方格表要求被試按順序邊讀數(shù)邊用手指出數(shù)字，以表格數(shù)作為難度劃分，每次訓(xùn)練后增加一個難度；漢諾塔任務(wù)要求被試將圓盤從A轉(zhuǎn)移到C，在轉(zhuǎn)移的過程中，小的圓盤只能放在大的圓盤上，以圓盤數(shù)量作為難度劃分，每次訓(xùn)練后增加一個難度。注意轉(zhuǎn)換的訓(xùn)練包括數(shù)字轉(zhuǎn)換A、數(shù)字轉(zhuǎn)換B。注意分配及抑制無關(guān)刺激干擾的訓(xùn)練包括劃消、Stroop任務(wù)、反動作任務(wù)。其中Stroop任務(wù)要求被試判斷PPT中呈現(xiàn)的顏色塊與顏色詞是否一致；反動作任務(wù)要求被試做出與指令相反的動作，例如，摸左耳，被試應(yīng)該做出摸右耳的動作。

2.4.2 針對視覺空間模板的訓(xùn)練

視覺空間模板的訓(xùn)練包括曼陀羅記憶、動作發(fā)生過程、圖形符號記憶以及扔圍棋任務(wù)。其中圖形符號記憶任務(wù)要求被試在3秒內(nèi)記憶PPT中呈現(xiàn)的圖形或符號，并將其畫出來；扔圍棋任務(wù)要求被試兩人一組，每組黑白棋各10顆，一位被試快速扔圍棋，另一被試報告圍棋個數(shù)，以圍棋的個數(shù)及顏色作為難度的劃分，從1個逐漸累積至被試上限，從單色增加難度至雙色。

2.4.3 針對語音回路的訓(xùn)練

語音回路的訓(xùn)練包括正背數(shù)、倒背數(shù)、同時信息加工以及聽故事記數(shù)字任務(wù)。其中聽故事記數(shù)字要求被試聽一段故事，故事結(jié)束后，將故事中出現(xiàn)的數(shù)字寫下來。

3 團體訓(xùn)練干預(yù)效果研究

3.1 實驗組與對照組在實驗干預(yù)前的同質(zhì)性檢驗

為保障實驗效果，通過對實驗組和對照組的人口學(xué)變量進行卡方檢驗，來判斷實驗組和對照組被試在性別和年齡分布上的同質(zhì)性。經(jīng)檢驗，實驗組和對照組在性別（P=0.92>0.05）、年級（P=0.33>0.05）上均不存在顯著性差異，說明兩組被試同質(zhì)性較高。

3.2 實驗組、對照組前測數(shù)據(jù)差異顯著性分析

獨立樣本t檢驗結(jié)果如表3所示，實驗組和對照組在測驗的前測成績沒有顯著性差異，說明對照組和實驗組的被試在前測中工作記憶水平基本一致，并沒有顯著差異，同時表明被選出來的被試，在實驗組和對照組之間沒有差別，隨機分組的方法是有效的，排除了后期差異顯著是由于實驗分組誤差造成的可能性。

表3 實驗組與對照組前測成績差異顯著性檢驗

3.3 實驗組、對照組后測數(shù)據(jù)差異顯著性分析

獨立樣本t檢驗結(jié)果如表4所示，實驗組和對照組在數(shù)字轉(zhuǎn)換A、數(shù)字轉(zhuǎn)換B、曼陀羅記憶、系列信息加工（正）、系列信息加工（反）、動作發(fā)生過程以及同時信息加工的項目中測試成績達(dá)到了顯著性水平（P＜0.01），說明實驗組在這七個項目中的成績明顯高于對照組，且差異達(dá)到顯著性水平；但是實驗組和對照組在劃消項目中測試成績未達(dá)到顯著性水平（P>0.05）。這說明，經(jīng)過8天團體訓(xùn)練的干預(yù)，實驗組學(xué)生較對照組學(xué)生在注意轉(zhuǎn)換、視覺空間模板、語音回路這三方面提高的更快，而在注意分配方面兩組提高的差異并不明顯。

3.4 對照組前測、后測數(shù)據(jù)差異顯著性檢驗

配對樣本t檢驗結(jié)果表5所示，對照組在工作記憶測試中各個項目的前后測成績沒有達(dá)到顯著性水平（P>0.05），說明對照組在前后測中各個項目提高的差異并不顯著。總體而言，對照組的工作記憶水平并沒有隨著時間的變化而提升。

表4 實驗組與對照組后測成績差異顯著性檢驗

表5 對照組前后測成績差異顯著性檢驗

3.5 實驗組前測、后測數(shù)據(jù)差異顯著性檢驗

配對樣本t檢驗結(jié)果如表6所示，實驗組在數(shù)字轉(zhuǎn)換A、數(shù)字轉(zhuǎn)換B、曼陀羅記憶、系列信息加工（正）、系列信息加工（反）、動作發(fā)生過程以及同時信息加工的項目中前后測成績達(dá)到顯著性水平（P＜0.05）；而在劃消項目中前后測成績并未達(dá)到顯著性水平（P>0.05）。這說明，經(jīng)過8天團體訓(xùn)練的干預(yù)，實驗組學(xué)生在注意轉(zhuǎn)換、視覺空間模板、語音回路這三方面提高的更快，而在注意分配方面提高的差異并不明顯。

表6 實驗組前后測成績差異顯著性檢驗

4 討 論

本研究的主要目的是通過對實驗組進行為期8天，共16課時的團體訓(xùn)練，來比較接受訓(xùn)練的實驗組與未接受訓(xùn)練的對照組在工作記憶注意分配、注意轉(zhuǎn)換、視覺空間模板以及語音回路這四個方面的能力是否有顯著的提升，從而檢驗本實驗的研究假設(shè)：小學(xué)生的工作記憶可通過相應(yīng)的團體訓(xùn)練來提高。通過以上對所有數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過為期8天的團體訓(xùn)練，實驗組較對照組在注意轉(zhuǎn)換、視覺空間模板、語音回路這三方面的項目中有顯著的提高；在注意分配項目中提升效果不明顯。在此對實驗結(jié)果進行討論：

4.1 對小學(xué)生工作記憶干預(yù)差異顯著的原因討論

在注意轉(zhuǎn)換方面主要采用視覺數(shù)字轉(zhuǎn)換以及聽覺數(shù)字轉(zhuǎn)換兩項任務(wù)進行訓(xùn)練。該任務(wù)從最簡單的一位數(shù)字開始，因此被試容易掌握獲得自我效能感，從而在訓(xùn)練課堂中表現(xiàn)活躍、參與度高；隨著逐漸增加數(shù)字的位數(shù)，被試在團體中自然而然產(chǎn)生競爭意識，盡自己最大可能提高正確率，從而獲得該任務(wù)獎勵。被試在活動中的積極主動無疑為干預(yù)效果的產(chǎn)生提供了前提，但明顯的干預(yù)效果更可能是由于被試在任務(wù)中逐漸形成了學(xué)習(xí)策略，因此在后測中，實驗組的被試運用自己所形成的學(xué)習(xí)策略，其成績較前測有較大的提高。這也說明了被試的學(xué)習(xí)策略可以提高工作記憶中央執(zhí)行功能的注意轉(zhuǎn)換能力。

在視覺空間模板方面主要采用曼陀羅記憶、扔圍棋、圖形符號記憶以及動作發(fā)生過程四項任務(wù)進行訓(xùn)練。由于有些訓(xùn)練所利用的材料，例如撲克牌、圍棋等都是被試日常生活中所熟知的，并且其中扔圍棋以及動作發(fā)生過程兩項任務(wù)采取合作互動的形式，因此在訓(xùn)練過程中活動情境性強、參與度高；而有些訓(xùn)練被試之前很生疏，例如曼陀羅繪畫以及創(chuàng)新性的圖形與符號這兩項任務(wù)，但是被試卻對此產(chǎn)生了濃厚的興趣，因此在訓(xùn)練過程中被試表現(xiàn)出了較高的學(xué)習(xí)欲望。被試的學(xué)習(xí)動機無疑是為產(chǎn)生較好的干預(yù)效果奠定了基礎(chǔ)，但產(chǎn)生明顯干預(yù)效果的原因可能是由于在訓(xùn)練過程中被試逐漸產(chǎn)生了視覺記憶策略，因此后測成績較前測成績有較大的提高。

在語音回路方面主要采用正背數(shù)、倒背數(shù)、同時信息加工以及聽故事記數(shù)字這四項任務(wù)進行訓(xùn)練。其中聽故事記數(shù)字以及同時信息加工兩項任務(wù)所利用的材料富有樂趣，因此能夠更好地吸引被試，從而能更好地產(chǎn)生訓(xùn)練效果；正背數(shù)和倒背數(shù)兩項任務(wù)是由一系列數(shù)字組成，相較于之前的任務(wù)略顯枯燥乏味，因此剛開始被試積極度不高，隨著被試回憶的數(shù)列越多，其自我效能感逐漸增加、自我提高內(nèi)驅(qū)力也不斷增加。雖然被試的積極性、自我效能感以及自我提高內(nèi)驅(qū)力不斷增加有利于干預(yù)效果的產(chǎn)生，但所產(chǎn)生的明顯干預(yù)效果更可能是因為被試逐漸學(xué)會使用復(fù)述策略，因此后測成績較前測成績有很好的提高。

4.2 對小學(xué)生工作記憶干預(yù)差異不顯著的原因討論

注意分配是指個體同一時間對兩種或兩種以上的刺激進行注意，它是一個復(fù)雜的過程，[1]同時受到遺傳因素和后天環(huán)境（尤其是指針對于注意分配的專項訓(xùn)練）的影響，雖然遺傳并不能夠決定個體注意分配能力的高低，每個人都可以通過后天的訓(xùn)練來提高該能力，但是由于個體的起點不同，其能力提高的速度也是不同的。[16]因此本研究中注意分配方面并未達(dá)到干預(yù)效果的原因可能有：一是由于被試注意分配能力的起點各不相同，因此該能力提升的速度也不同，即個體差異導(dǎo)致了這一結(jié)果；二是由于研究中所設(shè)計的注意分配訓(xùn)練任務(wù)沒有真正起到訓(xùn)練效果，或者研究中的注意分配訓(xùn)練任務(wù)所起到的效果不顯著；三是由于本研究中團體訓(xùn)練的時間較短，雖對被試的注意分配能力會有一定程度影響，但是沒有達(dá)到顯著性的提高，至于確切的原因還需今后的研究進行驗證。

4.3 對整個團體干預(yù)過程的反思

本研究的團體干預(yù)過程是在封閉式的環(huán)境中進行的，因此能通過有效的控制光線、空間等額外變量，但是被試在團體訓(xùn)練過程中的參與度不能夠很好的把控。本研究的干預(yù)方法僅僅只考慮到工作記憶中中央執(zhí)行功能、語音回路以及視覺空間模板，而忽視了情景緩沖器這一重要的部分，因此在今后的研究中可加入針對情景緩沖器的訓(xùn)練。另外，本研究只對被試進行了8天16個課時的干預(yù)訓(xùn)練，干預(yù)時間較短，這可能是導(dǎo)致有些項目的干預(yù)效果沒能達(dá)到顯著性水平的重要原因。干預(yù)訓(xùn)練的時間再長一些，其干預(yù)效果是否會更好，這都有待今后的研究來驗證。

5 結(jié) 論

本研究采用控制組前后測實驗設(shè)計，通過對實驗組進行為期8天，共16課時的團體訓(xùn)練，來比較接受訓(xùn)練的實驗組與未接受訓(xùn)練的對照組在工作記憶注意分配、注意轉(zhuǎn)換、視覺空間模板以及語音回路這四個方面的能力是否有顯著的提升。綜合以上數(shù)據(jù)分析結(jié)果，本研究得到以下結(jié)論：經(jīng)過8天團體訓(xùn)練的干預(yù)，實驗組學(xué)生較對照組學(xué)生在注意轉(zhuǎn)換、視覺空間模板、語音回路這三方面提高的更快，而在注意分配方面兩組提高的差異并不明顯。這說明，通過工作記憶團體訓(xùn)練，可以提升小學(xué)生工作記憶的某些方面。