学习困难学生认知加工机制的研究，本文主要内容关键词为：认知论文,困难论文,机制论文,加工论文,学生论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 前言
工作记忆(Working Memory,WM)被定义为这样一种有限的加工资源，当加工相同或其它信息的同时必须包括信息的保持[1,2]。因WM既反映信息加工又反映信息保持，所以它有别于其它的记忆形式[1,3,4]。Rebert等人指出，WM及其在复杂认知中的作用受到研究者们的充分关注。从GPS（通用解题程序Newell and Simon 1972）到ACT-R（思维的适应特征—推理程序系统，Anderson,1993）几乎所有的认知技能和问题解决行为的理论和模型都涉及保持—加工的有限容量的问题[5]。Rebert特别强调，WM在问题解决过程中有着决定性的作用；他还指出，内隐学习也依赖于WM的容量[5]。Conway和Engle指出，近十多年来，WM容量的个体差异已成为值得重视的研究课题。许多研究都围绕着WM容量与阅读理解能力之间的正相关的方面[6]。由此可以清楚地看出，WM在认知技能、问题解决、阅读理解甚至内隐学习等方面都有着重要作用。然而，我们查阅了国内心理学的主要期刊，尚未找到符合WM定义的专题研究文献。为此，我们打算结合学习困难学生（简称学困生）认知加工机制的研究课题，对工作记忆进行实验研究。
我们进行这方面的研究还有如下的原因。首先，前不久，我们刚刚完成了学困生和学优生在选择性注意加工机制上的差别的研究。该研究发现，在目标激活方面，学困生和学优生没有显著差异，而在分心物抑制方面，学困生大大弱于学优生。后来，我们查到一篇研究文献[6]，该文的结论指出，在WM容量上的差异反映着注意资源上的差异，而注意资源上的差异主要反映在分心物抑制能力上的差异。这一结论使我们想到，既然学困生在分心物抑制能力上不如学优生，那么，学困生在WM容量上是否也不如学优生？另外，Shute指出，言语和空间的WM作业反映着一种认知因素，这种因素是比加工速度、一般知识或技能更好的学习预测因子[7]。Shute接着指出，有大量证据表明，人们之间的WM容量是不同的，并且这种差异是明显的，在很多重要的认知作业上如问题解决、推理、阅读理解、熟悉新词汇、学习拼读、遵循指示、在课堂上记笔记等都受到WM容量的个体差异的影响[7]。众所周知，这些作业与中小学生的学习是十分紧密的。基于以上的原因，所以我们假设，学困生在WM容量上不如学优生。如果这一假设得到证实，那么根据WM的定义，我们将进一步探索，学困生在WM容量上的欠缺主要是加工效率低造成的，还是由存贮能力低造成的，还是两者同时起作用的问题。
2 实验方法
2.1 被试选取
本实验的被试选取，首先涉及到对“学习困难”的界定，我们综合各家之说[8]后认为，所谓“学习困难”的学生是指一个学生具有一定的学习动机，智力基本正常又没有感官障碍，但其学习成绩明显低于同年级学生，不能达到预期的学习目的。我们选用《瑞文标准推理测验》（北师大心理系修订），测试学生的智力水平并选择中等以上智力水平的学生；还选用《影响中小学生学习因素诊断量表》（辽宁省教育科研所编制），测试学生的学习动机水平并选择中等以上学习动机水平的学生。学习成绩依上学期期末全区统考的各科平均成绩为准，从高分到低分排列，取前端20%的为学习成绩好的学生，取后端20%的为学习成绩差的学生。在这些学生中，再进行智力测验和动机测试筛选，最后我们选用36名实验被试。其中18名是学习成绩差、智力正常、有一定的学习动机并无感官障碍的学生为学困生（中小学生各9名），并选取在年龄、性别、年级、智力等相匹配的学习成绩好的18名学生为学优生（中小学生各9名）。
2.2 实验材料
本实验所用的材料有三套。第一套为听觉数字系列作为短时记忆广度的测试材料。此材料由以3个数字为一组开始，4个数字为一组一直到14个数字为一组的数字组系列组成。
第二套、第三套为嵌入数字系列的短句作为WM容量的测试材料。编制测试WM容量的材料的标准是此材料既能测试加工信息能力又能测试保持信息的能力，而且加工信息的难度在同一套材料系列中要保持一致[4]。不然，随着加工难度的变化，WM容量也随之变化，就不易测得相对稳定的WM容量。本实验所用的材料是Swanson的材料的变式。如"to the library at 1-4-8 Oak Street"（去栎木街148号的图书馆）；又如"to the park at 8-6-5-1 Sycamore Street"（去梧桐街8651号的公园）。为了使街名的熟悉性保持一致，我们都采用正规几何图形表示街名。如“去三角形街1-4-8号的图书馆”；“去正方形街6-8-5-1号的公园”。此类材料按语义加工难度分为两套：对难度Ⅰ的材料，要求被试回答去什么街的什么地方；对难度Ⅱ的材料，不仅要回答去什么街的什么地方而且要回答去做什么，并且地方与做什么不相匹配，如“去平行四边形街4-7-6-3-5号的药店找人”（而不是买药）。此材料的语义信息加工是通过询问被试“去什么街的什么地方”的简单问题加以评价（加工+存贮），而存贮则以被试按顺序回忆刚才听到的门牌号的正确性加以评价（只有存贮）。这些材料语义加工为同质短句，而门牌号却从3个数字一组开始，4个数字一组一直到14个数字一组，逐次增加。
2.3 实验程序
本实验采用2×3的混合实验设计。每个被试都要接受短时记忆广度、加工难度Ⅰ和Ⅱ的WM容量的测试。若把短时记忆广度视为加工难度为零的WM容量，则加工难度可分为3个水平（○、Ⅰ、Ⅱ）。被试分为学困生和学优生两组。为了控制顺序误差，我们把学困生和学优生各分成3小组，第一组先接受“○”测试，第二组先接受“Ⅰ”测试，第三组先接受“Ⅱ”测试。
实验在安静房间里以个别方式进行。三套材料都由主试以相同语速读给被试听的方式呈现。
测短时记忆广度时，主试呈现一组数字后，要求被试立即回忆。回忆正确，则呈现下一组。若回忆不正确，用同质的材料再呈现一次，若这一次回忆正确，就呈现下一组；如果这一次还出现回忆错误，那么正确回忆的前一组的数字个数作为其短时记忆的广度。
测加工难度Ⅰ的WM容量时，给被试的指导语：“现在进行的是回忆测试。假如你是一名出租车司机，乘客要去某一地点。如去正方形街8-6-5-1号的公园，我讲过这一短句之后，要求你回答如下两个问题：一是乘客要去什么街什么地方？二是这一地点的门牌号是多少，要按刚才呈现的数字顺序回忆。”练习几次，确保被试懂得后，开始正式实验。每一被试都从门牌号为3个数字的短句开始。若被试对第一个问题回答正确，第二个问题也回答正确，则进行下一个短句的测试。若第一个问题或第二个问题回忆错误，则用同质的另一个短句再测。如果第二次回忆正确；那么呈现下一个短句；如果第二次回忆还出现错误，那么回忆正确的前一短句的门牌号数字个数作为其加工难度Ⅰ的WM容量。
测加工难度Ⅱ的WM容量，除了语义加工难度不同外，其余的都与测试加工难度Ⅰ的WM容量的方法相同。
为了探索学困生的WM容量的欠缺主要是由加工效率造成的还是由存贮能力造成的或是两者同时起作用，我们在测得加工难度Ⅰ的WM容量之后，对学困生和学优生都引入提示程序[4]作进一步测试。该程序假定，若被试的WM容量的欠缺是由存贮能力造成，则给予提示，帮助其易于提取所存贮的信息，其结果仍不能与学优生接近；若被试的WM容量的欠缺是由加工效率造成的，则给予提示的帮助，其WM容量会与学优生的接近[4]。加工效率是由达到最高WM容量水平的提示数目加以定义的。提示数目多，表明其加工效率低。提示程序规定如下：当被试语义加工正确，只是门牌号的回忆出错（包括漏掉数字、插入新数字、数字顺序不正确），此时才实施提示。根据被试在一组数字中错在前、后还是中间的不同位置，给出提示。例如，原门牌号是8-6-5-1，被试回忆为8-5-1，此错误出在中间位置，则提示从中间2个数字开始，提示为“该门牌号的中间两个数字是6和5，请再按顺序回忆那个门牌号”。若被试回忆正确，就进行下一个短句；若回忆不正确，再从错的位置给出提示。一直到被试不能按顺序回忆全部数字为止。记下提示数目和回忆正确的最大的WM容量。
3 实验结果
学困生和学优生两组被试在三种加工难度条件下的WM容量如表1。
经两因素混合实验设计的方差分析，两被试组间差异很显著[F(1,34)=33.53,P<0.01]；加工难度间差异很显著[F(2,68)=433.73,P<0.01]；两因素交互作用很显著[F(2,68)=82.57,P<0.01]。
由于两因素交互作用显著，有必要进行简单效应的方差分析，经检验得，(1)不论在加工难度为零（即短时记忆广度）条件下，还是在加工难度为Ⅰ或Ⅱ条件下，两被试组之间的WM容量差异都很显著[F[,0](1,102)=8.32,F[,Ⅰ](1,102)=31.53,F[,Ⅱ](1,102)=14.40，均P<0.01]。(2)无论对学困生而言还是对学优生而言，在三种加工难度上的WM容量差异都很显著（F[,困](2,102)=210.07,F[,优](2,102)=176.51，均P<0.01）。由于加工难度有三个水平，所以有必要作q检验。经q检验得，无论对学困生而言还是对学优生而言，也无论是加工难度为零与加工难度Ⅰ之间的差异；加工难度为零与加工难度Ⅱ之间差异；还是加工难度Ⅰ与Ⅱ之间差异，均很显著(P<0.01)。
在完成加工难度Ⅰ的条件下，测试两组被试的WM容量之后，为了探讨学困生的WM容量欠缺主要由加工效率造成的还是由存贮能力造成的或是两者同时都起作用的问题而引入提示程序。我们把提示引入前所测得的两组被试的WM容量称为无提示的WM容量，而把提示引入后所测得的WM容量称为有提示的WM容量，结果如表2。
从表2可知，在加工难度Ⅰ条件下，就学困生而言，经5.06个提示，其WM容量从1.28增到4.17，有无提示的WM容量差异，经t检验，差异很显著(t=7.03,P<0.01)；就学优生而言，经5.06个提示，其WM容量从3.33增到5.67，有无提示的WM容量差异，经t检验，差异很显著(t=8.33,P<0.01)。
在加工难度Ⅰ条件下，学困生无提示的WM容量不如学优生并差异显著(t=3.55,P<0.01)；学困生有提示的WM容量也不如学优生并差异显著(t=3.19,P<0.01)。
4 分析与讨论
本实验是学困生认知加工机制研究课题的子课题，试图从WM容量方面探讨学困生所存在的问题。
从表1的数据和方差分析的结果可知，(1)不论是学困生还是学优生，两组被试的WM容量都随加工难度的增加而减小，经q检验，各减小量都达到很显著水平(P<0.01)。这一结果说明，WM容量受加工难度的影响。这一结果从WM定义角度分析是合理的。WM被定义为在加工信息的同时还必须包括信息存贮的一种有限加工资源。因而，当加工难度小时，分配给加工的资源较少，相应地分配给存贮的资源较多，所以其WM容量较大；当加工难度增加时，相应地分配给存贮的资源较少，所以其WM容量较小。(2)学困生的WM容量，不管在加工难度为零的条件下还是在加工难度为Ⅰ和Ⅱ的条件下都不如学优生，并且其差异均很显著[F[,0](1,102)=8.32,F[,Ⅰ](1,102)=31.53,F[,Ⅱ](1,102)=14.40，均P<0.01]。这一结果证实了我们所提出的假设，学困生的WM容量不如学优生的。本实验结果也为Shute所提出的，言语和空间的WM作业反映着一种认知因素，它比加工速度、一般的知识或技能更好的一种学习预测因予的论述又提供了一种佐证。
从表2的数据和t检验结果可知：(1)不论是学困生还是学优生，引入提示程序之后，两组被试的WM容量都有所提高。学困生从无提示的1.28增至有提示的4.17；学优生由3.33增至5.67。这一结果说明，提示是有效的，确实提高了两组被试的WM容量。另一方面，有提示的WM容量(WM[,有])与表1中加工难度为零条件下的WM容量即短时记忆广度(WM[,0])相比，学困生的WM[,0]为7.18，WM[,有]为4.17，两者差异显著(P<0.05)；学优生的WM[,0]为8.24，WM[,有]为5.67，两者差异显著(P<0.05)。这一结果说明，即使在有提示下两组被试达到了最高水平的WM容量，也都小于短时记忆广度。证明它们是两个不同的概念。(2)从学困生所利用的提示数与学优生相同，都是5.06个提示这一结果看，说明两组被试的加工效率相同。但是两组被试利用相同提示所达到的最高水平的WM容量却不同（学困生的WM容量是4.17，学优生的WM容量是5.67，两者差异很显著）。这一结果说明，学困生的WM容量欠缺主要由存贮能力造成的。引入提示程序，目的是为了帮助被试在一定程度上克服加工对存贮的影响，易于提取所存贮的信息。然而，学困生利用提示后其WM的最高容量仍不能与学优生的最高WM容量接近，这一结果有力证明，学困生的WM欠缺主要由存贮能力低而造成的。这一结论，也可从学困生的短时记忆广度(7.18)不如学优生的(8.24)并差异显著的结果上得以证实。
这一实验结果，给人们，特别是教育者提出一个启示，即儿童或学生的培养不仅要注意加工效率的训练而更应该注重存贮能力的训练。对于目前的学困生一方面应给予学业上的一定帮助或辅导，另一方面应着重训练其存贮能力。
致谢 长春市南关区教育局王跃进同志给予本工作以大力支持。
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