兒童執(zhí)行功能與早期學業(yè)能力的關(guān)系：學習品質(zhì)的中介作用 *

張 莉

(華東師范大學教育學部，中國基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心華東師范大學分中心，上海 200062)

1 引言

兒童入學前所具備的技能對其學業(yè)學習及成人期的發(fā)展影響深遠。這其中，早期學業(yè)能力具有奠基作用（Duncan et al., 2007）。近年來，研究者發(fā)現(xiàn)了能夠提升早期學業(yè)能力，減少學業(yè)差距的兩大領(lǐng)域一般性要素—執(zhí)行功能與學習品質(zhì)（Beisly, 2020）。執(zhí)行功能是個體為了執(zhí)行目標導向的行為而有意控制注意、思維及行為的認知過程，主要包括注意和認知的靈活轉(zhuǎn)換，工作記憶和抑制控制三大成分，被譽為“大腦的交管系統(tǒng)”（Center on the Developing Child at Harvard University, 2011）。歐美及我國多項研究使用“頭-腳-膝蓋-肩膀”（head-toes-knees-shoudlers,HTKS）任務(wù)考察兒童執(zhí)行功能，均發(fā)現(xiàn)學前期執(zhí)行功能能預(yù)測早期及中小學，甚至長期的學業(yè)能力（Ahmed, Tang, Waters, & Davis-Kean, 2019；Gestsdottir et al., 2014； Liu et al., 2018； Zhang & Rao,2017）。

除了認知功能，兒童的學習也有賴于一系列與學習相關(guān)的行為和技能—學習品質(zhì)。學習品質(zhì)反映兒童參與學習活動及為達成目標所表現(xiàn)的態(tài)度、習慣、學習風格及行為方式等（Kagan,Moore, & Bredekam, 1995）。盡管多個國家已將此納入國家層面的兒童學習標準或者課程指南中，但相關(guān)的研究較為滯后。目前，研究者對學習品質(zhì)內(nèi)涵尚未達成共識，但普遍關(guān)注好奇心和興趣、主動性、堅持性、專注力及問題解決能力等要素（索長清, 2019）。有關(guān)學習品質(zhì)的研究通常探討其對學業(yè)發(fā)展的影響。研究顯示，學前期的學習品質(zhì)，不僅能夠預(yù)測學業(yè)準備（Vitiello,Greenfield, Munis, & George, 2011），影響中小學學業(yè)成績（Duncan et al., 2007； McDermott, Rikoon, &Fantuzzo, 2014； Razza, Martin, & Brooks-Gunn,2015），也能夠預(yù)測成人期數(shù)學和閱讀成就以及大學能否順利畢業(yè)（McClelland, Acock, Piccinin, Rhea, &Stallings, 2013）。但Beisly，Kwon和Jeon（2020）發(fā)現(xiàn)，學習品質(zhì)僅能預(yù)測早期數(shù)學能力。張莉和周兢（2018）發(fā)現(xiàn)，堅持性對早期語言和數(shù)學能力預(yù)測作用顯著，而好奇心和興趣僅能預(yù)測語言能力。總體而言，學習品質(zhì)與兒童學業(yè)發(fā)展存在關(guān)聯(lián)，特別是數(shù)學，而與語言能力的關(guān)系則不明晰。

以上研究顯示了學習品質(zhì)和執(zhí)行功能對學業(yè)發(fā)展的重要性。近年來，已有少量研究關(guān)注這兩大要素對學業(yè)學習的共同作用。Vitiello 和Greenfield（2017）認為，學習品質(zhì)在執(zhí)行功能與學業(yè)學習間起重要作用。執(zhí)行功能在個體達成目標的過程中激活恰當?shù)膽?yīng)對方式，抑制不合適的反應(yīng)（Johnson,Chang, & Lord, 2006）。在學習情境下，為達成學習目標，兒童通常表現(xiàn)出積極的學習品質(zhì)。執(zhí)行功能為此提供了支持，從而有助于學業(yè)學習（Nesbitt,Farran, & Fuhs, 2015； Vitiello et al., 2011）。少量研究考察了學習品質(zhì)對執(zhí)行功能與學業(yè)發(fā)展關(guān)系的中介作用。Bohlmann 和Downer（2016）發(fā)現(xiàn)，兒童學習品質(zhì)中的任務(wù)參與度對抑制控制與表達性詞匯（模型1）關(guān)系的中介作用顯著，而對抑制控制與理解性詞匯（模型2）及早期閱讀能力（模型3）的關(guān)系則無中介作用，在這三個模型中，任務(wù)參與度僅預(yù)測表達性詞匯。兩項追蹤研究顯示，學習品質(zhì)對執(zhí)行功能與兒童閱讀和數(shù)學能力發(fā)展的關(guān)系起部分中介作用（Nesbitt et al., 2015； Sung &Wickrama, 2018）。然而，也有研究指出，學習品質(zhì)并非執(zhí)行功能和學業(yè)成績關(guān)系的中介變量，執(zhí)行功能可能是學習品質(zhì)與學業(yè)發(fā)展的中介變量，或者與學習品質(zhì)存在雙向關(guān)系，進而促進學業(yè)發(fā)展（Brock, Rimm-Kaufman, Nathanson, & Grimm,2009； Vitiello & Greenfield, 2017）。由此可知，關(guān)于學習品質(zhì)是否為執(zhí)行功能和學業(yè)能力關(guān)系中介變量的結(jié)果并不一致，有待更多研究驗證。本研究將根據(jù)以上文獻，分別驗證學習品質(zhì)作為中介、執(zhí)行功能作為中介以及學習品質(zhì)和執(zhí)行功能互為相關(guān)三個模型，探討兩者對早期學業(yè)發(fā)展的作用機制，以期為幫助兒童做好入學準備與學業(yè)適應(yīng)提供參考依據(jù)。

2 研究方法

2.1 被試

從上海市浦東新區(qū)選取區(qū)級示范園、一級園和二級園各兩所，從各園所隨機選取小、中、大班各一個，共18 個班級。在每個班級，由教師推選表現(xiàn)中等的兒童14～16 名，共269 名，其中，女童131 名，占比49%。各班男女童人數(shù)無顯著差異（χ2=0.07～0.69,ps＞0.05），平均月齡58 個月。

2.2 研究工具

2.2.1 執(zhí)行功能

使用HTKS 任務(wù)考察執(zhí)行功能。該任務(wù)要求兒童完成一個相反的游戲，包含兩組規(guī)則—頭和腳相反，膝蓋和肩膀相反（Ponitz, McClelland,Matthews, & Morrison, 2009）。當研究者說“摸你的頭”或“摸你的膝蓋” 時，兒童需要摸自己的腳或肩膀。該任務(wù)包含兩個部分，每部分含10 個項目。第一部分只含一組規(guī)則，“頭-腳”（A 版）或“膝蓋-肩膀”（B 版）。第二部分將兩組規(guī)則混合，兒童需要不停切換。研究者可自行選擇版本，本研究選取A 版。

任務(wù)采用一對一形式，研究者說出指令，兒童以動作或口頭加動作應(yīng)答。每個項目為0，1，2計分，在某個項目上，如兒童回答錯誤，計0分，出現(xiàn)自我糾正，計1 分，完全答對計2 分，共40 分。該任務(wù)內(nèi)部一致性系數(shù)為0.90。

2.2.2 學習品質(zhì)

研究借助兒童行為評定量表（Child Behavior Rating Scale, CBRS）中的學習行為及社會技能部分評估學習品質(zhì)（Rowley, 2015）。研究者和一名學前教育專業(yè)研究生將量表翻譯并回譯。之后邀請10 名幼兒園教師進行反饋。在此基礎(chǔ)上，研究者刪除兩題，并對另兩題作修改后，邀請5 名高校學前教育專業(yè)專家對內(nèi)容的表述和符合度作評審，形成13 題量表（見表1）。該量表由教師基于日常觀察，采用5 級評分評估兒童。1～5 分別表示“從不”“很少”“有時”“經(jīng)常”“總是”。

為考察量表信效度，研究者在上海市長寧區(qū)和浦東新區(qū)各選一所市級示范園，并分別選取小、中、大各1 個班級，每班選取兒童15～16 名，共91 名，邀請教師試用量表評估兒童。借助主成分分析法作探索性因素分析顯示，13 個項目提取出一個因素，對總方差解釋率為52.81%，題項內(nèi)部高度一致（內(nèi)部一致性系數(shù)為0.92），因子載荷見表1。此后，研究使用6 個園所的數(shù)據(jù)作驗證性因素分析。結(jié)果表明，修訂后的量表包含1 個因素，模型擬合良好（χ2=128.93,df=63,p＜0.001,CFI=0.96, TLI=0.95, RMSEA=0.07, SRMR=0.04）。

2.2.3 早期學業(yè)能力

（1）語言能力

選取亞太學前兒童發(fā)展量表（Rao et al., 2014）的語言與前閱讀分量表中的12 題，考察詞匯掌握、故事講述、漢字認讀、圖畫書閱讀、話語清晰度等語言能力。其中，前10 題為直接測評，采用0，1 計分，后兩題間接評估兒童的整體語言表現(xiàn)，采用0，1，2 計分。測試內(nèi)部一致性系數(shù)為0.81，采用一對一方式測查。研究者提供圖片及圖畫書，要求兒童指認圖片、講述故事或閱讀圖畫書等。如，說出圖中的六個動作。

（2）數(shù)學能力

選取亞太學前兒童發(fā)展量表（Rao et al., 2014）認知分量表中的9 題，考察數(shù)量感知、口頭數(shù)數(shù)、按數(shù)取物、簡單計算、分類及圖形命名等數(shù)學能力，均采用0，1 計分。測試的內(nèi)部一致性系數(shù)為0.92，采用一對一方式測查。研究者提供圖片、積木及卡片等，要求兒童指認圖片、數(shù)積木、將卡片分類及認讀圖形等。如，研究者給出9 張卡片（顏色、大小、形狀均不相同），在不作提示條件下，要求兒童進行三次分類。

表 1 修訂版學習品質(zhì)量表探索性因素分析結(jié)果及與原量表的比較

2.2.4 家庭調(diào)查問卷

研究邀請兒童父母填寫自編的家庭調(diào)查問卷，內(nèi)容包括家庭基本情況及早期養(yǎng)育環(huán)境和親子互動等。

2.3 研究程序和數(shù)據(jù)處理

研究者先對6 名學前教育專業(yè)的學生進行培訓，之后，在獲得幼兒園、教師及家長同意基礎(chǔ)上，帶領(lǐng)學生入園測查，并發(fā)放和回收問卷。所有測試均在安靜的教室中完成。最后，研究者統(tǒng)整數(shù)據(jù)，采用SPSS23.0、Mplus8.3 及GPower3.1軟件進行分析。

3 結(jié)果

3.1 共同方法偏差分析

研究采用Harman 單因子檢驗考察共同方法偏差嚴重程度，顯示第一個公因子解釋率為18.34%，低于40%，表明共同方法偏差的影響并不嚴重。

3.2 執(zhí)行功能、學習品質(zhì)及早期學業(yè)能力發(fā)展狀況

研究中，24 名兒童家長未填寫問卷。在獲得家長和教師同意基礎(chǔ)上，研究者向教師獲取兒童年齡信息。經(jīng)檢驗，剩余兒童與這24 名兒童在月齡[t(267)=-1.06,p＞0.05, Cohen’sd=0.22]、執(zhí)行功能[t(33)=-1.75,p＞0.05, Cohen’sd=0.32]、學習品質(zhì)[t(241)=-0.001,p＞0.05, Cohen’sd=0.001]、早期語言[t(267)=-0.13,p＞0.05, Cohen’sd=0.02] 和數(shù)學[t(267)=-1.22,p＞0.05, Cohen’sd=0.27]能力上均無顯著差異。因此，剔除這部分兒童，最終將245 名兒童數(shù)據(jù)納入分析，這其中10 名兒童的學習品質(zhì)數(shù)據(jù)缺失，在分析中采用極大似然估計對缺失值作插補。

表2呈現(xiàn)了所有變量的描述統(tǒng)計信息。進一步分析顯示，女童學習品質(zhì)顯著優(yōu)于男童[t(233)=2.33,p＜0.05, Cohen’sd=0.30]，但在執(zhí)行功能[t(243)=0.43,p＞0.05, Cohen’sd=0.06]、早期語言[t(243)=1.52,p＞0.05, Cohen’sd=0.19]和數(shù)學能力[t(239)=0.83,p＞0.05, Cohen’sd=0.11]上無差異。此外，兒童在執(zhí)行功能[F(2, 242)=51.42,p＜0.001,=0.30]、學習品質(zhì)[F(2, 232)=7.37,p＜0.01,=0.06] 以及語言[F(2, 242)=74.15,p＜0.001,=0.38] 和數(shù)學[F(2, 242)=173.89,p＜0.001,=0.59]能力上的年齡差異均顯著。在學習品質(zhì)方面，小班和中班兒童無差異，但均顯著低于大班兒童。在執(zhí)行功能、早期語言和數(shù)學能力得分上，兩兩年齡段間差異顯著，大班兒童表現(xiàn)最好，小班兒童得分最低。因此，后續(xù)分析將年齡作為控制變量。

表 2 各變量的描述統(tǒng)計（n=245）

3.3 執(zhí)行功能、學習品質(zhì)與早期學業(yè)能力的相關(guān)

雙變量皮爾遜相關(guān)分析顯示，三個變量兩兩相關(guān)顯著（見表3）。其中，執(zhí)行功能與早期語言能力呈中度相關(guān)，但與早期數(shù)學能力達到高度相關(guān)（Campbell & Swinscow, 2009）。此外，月齡與上述三方面得分相關(guān)均顯著，母親受教育水平與兒童月齡呈負相關(guān)。因此，將這兩個變量作為中介模型的控制變量。性別與早期語言和數(shù)學能力均不相關(guān)，故不進行后續(xù)分析。

3.4 學習品質(zhì)在執(zhí)行功能與早期學業(yè)能力關(guān)系中的中介作用

為確定學習品質(zhì)的中介作用，除假設(shè)模型外（M1：執(zhí)行功能→學習品質(zhì)→早期語言/數(shù)學能力），研究分別設(shè)置兩個競爭模型作比較。其中，第一個模型將執(zhí)行功能作為中介變量（M2：學習品質(zhì)→執(zhí)行功能→早期語言/數(shù)學能力），第二個模型將執(zhí)行功能和學習品質(zhì)設(shè)為相關(guān)關(guān)系（M3：執(zhí)行功能?學習品質(zhì)→早期語言/數(shù)學能力）。

表 3 執(zhí)行功能、學習品質(zhì)與早期學業(yè)能力的相關(guān)

3.4.1 學習品質(zhì)在執(zhí)行功能與早期語言能力關(guān)系中的中介作用

控制兒童月齡和母親受教育水平后，執(zhí)行功能預(yù)測語言能力（β=0.24,p＜0.001）。加入學習品質(zhì)后，如表4所示，假設(shè)模型（M1）擬合良好。圖1顯示，執(zhí)行功能對學習品質(zhì)（β=0.24,p＜0.001）和早期語言能力（β=0.24,p＜0.001）預(yù)測作用均顯著。然而，學習品質(zhì)對語言能力影響并不顯著（β=0.04,p＞0.05）。學習品質(zhì)并未在執(zhí)行功能與早期語言能力的關(guān)系中起中介作用（β執(zhí)行功能→學習品質(zhì)→語言=0.01, 95%CI[-0.01, 0.04],p＞0.05）。兩個競爭模型擬合度均較差（見表4），故選擇M1 模型。因此，學習品質(zhì)不是執(zhí)行功能與早期語言能力關(guān)系的中介變量。

表 4 執(zhí)行功能、學習品質(zhì)與早期學業(yè)能力關(guān)系的假設(shè)模型和競爭模型

3.4.2 學習品質(zhì)在執(zhí)行功能與早期數(shù)學能力發(fā)展關(guān)系中的中介作用

同樣，在控制兒童月齡和母親受教育年限后，執(zhí)行功能顯著預(yù)測早期數(shù)學能力（β=0.33,p＜0.001）。加入學習品質(zhì)后，表4顯示，M1 模型擬合良好。圖2表明，執(zhí)行功能（β=0.32,p＜0.001）和學習品質(zhì)（β=0.08,p＜0.05）顯著預(yù)測早期數(shù)學能力。學習品質(zhì)對執(zhí)行功能和早期數(shù)學能力的關(guān)系起到部分中介作用（β執(zhí)行功能→學習品質(zhì)→數(shù)學=0.02, 95%CI[0.01, 0.04],p＜0.05），能夠解釋執(zhí)行功能與早期數(shù)學能力關(guān)系總效應(yīng)的5.59%。兩個競爭模型擬合度如表4所示，均較差，故選擇M1 模型。因此，學習品質(zhì)是執(zhí)行功能與早期數(shù)學能力關(guān)系的中介變量。

圖 1 學習品質(zhì)在執(zhí)行功能和早期語言能力關(guān)系中的中介效應(yīng)

圖 2 學習品質(zhì)在執(zhí)行功能和早期數(shù)學能力關(guān)系中的中介效應(yīng)

4 討論

4.1 執(zhí)行功能與早期學業(yè)能力的關(guān)系

研究顯示，執(zhí)行功能與兒童早期學業(yè)能力均呈中高度正相關(guān)，且在控制兒童年齡和母親教育水平后，執(zhí)行功能的預(yù)測作用仍顯著。多個國家的研究一致表明，執(zhí)行功能是兒童早期閱讀和數(shù)學能力的重要預(yù)測變量（張莉, 周兢, 2018； Gestsdottir et al.,2014）。我國的一項追蹤研究顯示學前期執(zhí)行功能影響農(nóng)村兒童在小學初期的學業(yè)表現(xiàn)（Zhang & Rao,2017）。另一項研究發(fā)現(xiàn)了學前期執(zhí)行功能對早期數(shù)學能力的預(yù)測作用，但并未關(guān)注早期語言能力（胡月, 魏勇剛, 2014）。本研究在已有文獻基礎(chǔ)上拓展了兒童年齡段和研究內(nèi)容，進一步驗證了國際研究的發(fā)現(xiàn)，揭示了學前期執(zhí)行功能對同期語言和數(shù)學能力的重要作用。兒童的學習需要高度協(xié)同與整合的認知過程，包括保留和使用新信息，保持集中而靈活的注意力，并較好地控制自我，最大限度避免受到外界干擾或出現(xiàn)不利于達成目標的沖動行為（Center on the Developing Child at Harvard University, 2011）。這些即是執(zhí)行功能的重要成分。因此，具備高水平執(zhí)行功能的兒童，在早期學業(yè)學習中更能獲得成功。

此外，研究發(fā)現(xiàn)，執(zhí)行功能與早期數(shù)學能力關(guān)系更緊密。這與已有研究一致（張莉, 2019；Beisly et al., 2020； Sung & Wickrama, 2018；Vitiello &Greenfield, 2017；Zhang & Rao, 2017）。兒童數(shù)學學習過程中的數(shù)數(shù)及簡單計算等過程對執(zhí)行功能各成分依賴程度較高。要完成這些任務(wù)，兒童需靈活調(diào)整注意力，抑制沖動，迅速回憶并更新正確的數(shù)數(shù)順序或計算過程等。相對而言，早期語言能力主要依賴工作記憶，如，在字詞的學習中，需記住字詞的語音，并將之與具體的動作或形象等聯(lián)結(jié)（張莉, 2019；Beisly, 2020；Beisly et al., 2020；Zhang & Rao, 2017）。因此，執(zhí)行功能對早期語言能力的影響可能弱于數(shù)學能力。

4.2 學習品質(zhì)對執(zhí)行功能與早期學業(yè)能力關(guān)系的中介作用

本研究發(fā)現(xiàn)，執(zhí)行功能對學習品質(zhì)預(yù)測作用顯著，但學習品質(zhì)僅能預(yù)測早期數(shù)學能力。

Neuenschwander，R?thlisberger，Cimeli 和Roebers（2012）提出執(zhí)行功能體現(xiàn)了個體的認知調(diào)控過程，有助于提升外顯的學習行為和學習品質(zhì)。高水平的執(zhí)行功能將較好地激活完成任務(wù)所需的積極參與和注意力，抵御干擾和情緒調(diào)節(jié)能力等，并且堅持目標，直至達成任務(wù)（Vitiello &Greenfield, 2017）。以上這些學習品質(zhì)對兒童的學習經(jīng)驗產(chǎn)生直接影響，使兒童能夠更多獲得教師的指導、反饋，從而有助于學業(yè)學習（Sasser,Bierman, & Heinrichs, 2015）。

本研究中所發(fā)現(xiàn)的學習品質(zhì)對執(zhí)行功能與兩項早期學業(yè)能力的不同作用與國內(nèi)外研究結(jié)果不盡相同。學習品質(zhì)的特定成分，如，注意力及堅持性對兒童早期語言和數(shù)學能力有短期預(yù)測作用（張莉, 周兢, 2018）。但也有研究表明，學習品質(zhì)僅預(yù)測部分學業(yè)表現(xiàn)（Vitiello et al., 2011）。Beisly等（2020）同樣發(fā)現(xiàn)，控制執(zhí)行功能后，學習品質(zhì)對語言能力無預(yù)測性。如上所述，兒童早期語言能力發(fā)展更多依賴工作記憶，受到課堂學習行為的影響較少，隨著學習的深入，兒童的語言學業(yè)能力將可能更多受到學習品質(zhì)的影響。

與以上結(jié)果不同，學習品質(zhì)對執(zhí)行功能與早期數(shù)學能力的關(guān)系起部分中介作用。這與已有研究一致（Nesbitt et al., 2015； Sung & Wickrama,2018）。早期數(shù)學的學習更復(fù)雜，不僅需要內(nèi)部認知調(diào)控過程—執(zhí)行功能的參與，也有賴于兒童在教室中的學習表現(xiàn)—學習品質(zhì)。比如，在數(shù)學測試的卡片分類任務(wù)中，兒童需要執(zhí)行功能參與（記住任務(wù)要求及已采用的分類標準、抑制采用同樣分類標準的沖動行為，并在不同的分類標準中進行靈活切換）；此外，還需要積極參與到活動，保持專注，堅持完成三次分類任務(wù)，這些即是學習品質(zhì)的重要成分。

4.3 研究不足與展望

總體而言，本研究對國際范圍內(nèi)有關(guān)執(zhí)行功能、學習品質(zhì)以及早期學業(yè)發(fā)展關(guān)系的探討做出了一定回應(yīng)，發(fā)現(xiàn)了學習品質(zhì)在執(zhí)行功能與早期數(shù)學能力關(guān)系中的中介作用，部分驗證了已有研究結(jié)果。然而，具體學習品質(zhì)的哪些方面對學業(yè)發(fā)展的哪方面起重要作用？哪些學習品質(zhì)要素對執(zhí)行功能和學業(yè)發(fā)展關(guān)系具有中介作用？執(zhí)行功能、學習品質(zhì)和學業(yè)發(fā)展間的相互關(guān)系隨著時間的變化是否有所不同？對于這些問題的回應(yīng)亟待后續(xù)研究的探討。此外，個體的智力水平、家庭的早期養(yǎng)育與親子互動等都可能影響兒童執(zhí)行功能、學習品質(zhì)與學業(yè)發(fā)展，但本研究并未加以關(guān)注，可能在一定程度上對研究結(jié)果產(chǎn)生影響，需在未來研究中予以關(guān)注。

5 結(jié)論

本研究得到以下結(jié)論：（1）執(zhí)行功能對學習品質(zhì)及早期語言和數(shù)學能力均有顯著正向預(yù)測作用；（2）學習品質(zhì)在執(zhí)行功能和早期數(shù)學能力關(guān)系中起部分中介作用，但對執(zhí)行功能和早期語言能力的關(guān)系無中介作用。