应用心理学ChineseJournalof
2003年第9卷第1期,29-34AppliedPsychology
2003.Vol.9.No.1,29-34
分散注意条件下学优生与学困生视空间工作记忆的比较研究X
张明隋洁
(东北师范大学心理学系,长春,130024)
摘要通过控制干扰刺激量,研究分散注意对学优生和学困生视空间WM
的影响。实验一的结果表明:在不同干扰条件下,学困生视空间WM均比学
优生差;干扰任务不仅影响学困生视空间WM的加工能力,也影响他们的存
储能力。这说明学困生不能有效抑制外界干扰可能是他们视空间WM存在
缺陷的主要原因之一。实验二的结果表明:视空间WM有缺陷是各类学困生
普遍存在的问题;对于学优生来说,不同类型学优生视空间WM不同,语文学
优比数学学优的学生的视空间WM能力更强,主要表现在加工功能上。
关键词视空间工作记忆学习困难分散注意
中图分类号:B842文献标识码:A文章编号:1006-6020(2003)-01-0029-06
1前言
许多研究表明工作记忆(workingmemo2
ry,WM)对复杂认知操作具有很好的预测
性\[1,2\],在一定范围内,可以根据不同个体完成
WM作业的情况预测个体在相关认知技能上
的差异。一般认为,WM提取能力好的个体完
成认知活动的能力要好于WM提取能力差的
个体。学习是一种复杂的认知活动,WM存在
缺陷可能是造成学生学习困难的主要原因之
一。
以往国内学者对学习困难学生(简称学困
生)认知加工机制的研究较少,有实验研究证
明学困生的注意缺陷主要表现在抑制分心物
的能力上,而集中注意的能力与学优生没有差
异;也有研究表明,学困生的言语WM广度显
著低于学优生的\[3\]。我们曾研究了不同加工
负荷条件下学困生视空间WM的提取能力,
实验通过增加WM的加工难度来调节加工负
荷。结果表明,无论在低加工负荷条件下还是
在高加工负荷条件下,学困生视空间WM的
提取能力都比学优生差\[5\]。然而,什么原因造
成学困生的视空间WM存在缺陷呢?这是我
们更关心的问题。
工作记忆的中央执行系统是工作记忆的
核心成分,它是目前研究者所关注的理论研究
与实证研究的焦点问题\[6\]。尽管人们对其功
能的研究仍没有定论,但人们普遍把它作为一
种资源有限的注意系统,如,Baddeley提出中
央执行类似于监督注意系统(supervisoryat2
tentionalsystem,SAS)\[7\]。Engle等人提出个
X教育部“十五”特殊教育课题,吉林省教育科学“十五”规划课题。
?1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.
体工作记忆的差异,主要反映在使用注意资源
抑制分心物的干扰上\[8\]。可见,WM的中央执
行系统的抑制功能有缺陷可能是学困生视空
间WM存在缺陷的原因之一。为了进一步探
讨学困生视空间WM缺陷的成因,本研究通
过控制干扰刺激量,研究分散注意对学优生和
学困生视空间WM的影响。如果学困生抑制
干扰的能力比学优生差,并且他们完成视空间
WM作业的成绩随不同干扰任务而变化,那
么,不能有效地抑制外界干扰可能是学困生视
空间WM存在缺陷的原因之一。另外,WM
包括存储功能和加工功能,以往研究者更关注
WM的存储功能,本文希望探讨分散注意对视
空间WM加工功能和存储功能的影响情况,
以加工速度和WM广度为指标分别评估WM
的加工功能和存储功能。
学困生的认知障碍表现是多方面的,过去
我们对学困生的研究过于笼统。为了深入研
究视空间WM缺陷对学困生的影响,本文将
学困生进一步分类为:语文学困、数学学困、语
文数学学习都困难(简称双困生)。为了与学
困生进行比较研究,相应地把学优生也分为:
语文学优、数学学优和语文数学学优(简称双
学优)。通过比较分析,验证视空间WM缺陷
是某类学困生特有的问题,还是普遍存在的一
般领域的问题。
2实验一
2.1方法
2.1.1被试的筛选
本实验研究对学习困难学生的界定采用
国内比较公认的标准,即儿童的实际成就与其
能力的期望值存在显著差异,但这并不是由情
绪、智力、视觉、听觉障碍或是缺乏良好的教育
环境引起的,而是信息加工过程存在障碍导致
了他们在听、思、说、阅读和书写、拼写和数学
计算上有困难。
本实验对某普通小学10～14岁三年级、
四年级和五年级学生上学期期末语文和数学
的总成绩进行分类,分别抽取学习成绩排名处
于前10%和后10%的学生进行《瑞文推理测
验》,然后根据《瑞文推理测验》成绩进行分类,
筛选出这两类学生中成绩相匹配的学生。再
让班主任对这些学生进行鉴别,选出没有视
觉、听觉等感官障碍,没有情绪困扰的学生。
这些学生作为本实验研究的被试,学习成绩排
名处于前10%的为学优生,学习成绩排名处于
后10%的为学困生。最后选出学困生和学优
生各35名。
2.1.2实验材料
本实验依据“在同一作业中既要包括加工
成分又要包括存储成分”这一原理,建构了一
套视空间WM作业。实验材料为大写英文字
母F。在实验中,要求被试记忆F方位的同时
判断其正反方向。在实验中,屏幕中央出现一
系列字母F,每个字母都有7种可能的旋转角
度,即下、左、右、左上、左下、右上、右下,每个
字母都有两种可能的呈现方式:正写,反写。
呈现字母F的同时,在F的外围呈现一些小字
母,大小为F的四分之一,它们作为干扰刺激,
在实验中不要求被试注意这些小字母。
根据干扰刺激的多少设计了三个干扰任
务:作业1、作业2和作业3(相应的干扰刺激
的数量分别为2、4、6)。每个作业的信息加工
功能是通过要求被试判断这一系列字母F的
方向加以评价;而信息的存储功能是通过被试
按字母呈现顺序回忆这系列字母的空间方位
加以评价。每个作业由3个F为一组作为开
端,接着4个F为一组,一直到14个F为一组
的字母系列组成。三个作业只在干扰刺激的
数量上有差别,实验要求则完全相同。
2.1.3实验设计和程序
本实验采用2×3两因素混合设计。组内
变量为干扰任务(水平为3),组间变量为学习
成绩不同的学生(两个水平:学优生和学困
生)。
本实验总的指导语为:“这是一项记忆测
验,由三个部分的子实验组成。每个子实验
中,在屏幕上将出现一系列F字母,每个F字
母都有7种可能的旋转角度(下、左、右、左上、
左下、右上、右下);每个字母都有两种可能的
呈现方式,即正写和反写。同时,每个字母F
外围的8个方位(上、下、左、右、左上、左下、右
03应用心理学·2003年第9卷第1期
?1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.
上、右下)会出现一些其他字母(E、H、I、K、T、
X),其大小为F的四分之一,它们同F一起呈
现,一起被掩蔽。字母F下端会显示‘正’、
‘反’两个按钮,不必理会小字母,请你判断字
母F的正反,用鼠标点击相应的按钮。当这一
系列字母呈现完之后,屏幕中会呈现八个代表
旋转角度的按钮,请你按呈现顺序回忆刚才这
一系列字母F的旋转角度,并用鼠标按顺序点
击与每个字母的旋转角度相应的按钮。另外,
请注意你的反应要既准确又迅速。”每个子实
验还有相应的指导语,告诉被试有几个干扰刺
激。正式实验前让被试练习几次,直到被试理
解主试给予的任务并顺利做出反应为止,然后
正式实验。刺激呈现在计算机屏幕的中央,其
中,每个刺激的呈现时间为200毫秒,两个刺
激间的间隔时间为250毫秒。从判断方向后
到开始回忆间的最长间隔时间为2200毫秒。
如果被试判断、回忆均正确则呈现下一组,否
则用同一级别的字母系列再呈现一次。若这
一次判断、回忆正确则进行下一组测试;如果
仍然出错,那么,回忆正确的前一组字母系列
的字母个数作为视空间WM的广度。加工速
度为正确加工每个字母F的平均时间。记录
被试视空间WM广度和加工速度。为了抵消
实验的顺序误差,三个子实验随机呈现给被
试。
2.2结果及分析
三种干扰条件下,学优生和学困生视空间
WM广度和加工速度的结果见表1。
表1干扰条件下学优生和学困生的视空间WM的加工速度(毫秒)和广度(个)
学生类型
作业一
加工速度WM广度
作业二
加工速度WM广度
作业三
加工速度WM广度
学困生69853.2058123.3461413.49
学优生39624.3745294.5440534.77
2.2.1对视空间WM广度的分析
方差分析的结果表明,干扰任务的主效应
不显著,F(2,136)=11447,p>0105,这说明在
不同干扰任务条件下,被试的视空间WM广
度没有差异;学习水平的主效应显著,F(1,68)
=111110,p<0101,学困生的视空间WM广
度显著低于学优生的视空间WM广度;干扰
任务与学习水平的交互作用不显著,F(2,136)
=01043,p>0105,这说明在不同干扰任务条
件下,学困生和学优生的视空间WM广度的
变化趋势一致,随着干扰刺激的增多,视空间
WM广度增大。
2.2.3对加工速度的分析
对加工速度的结果进行方差分析发现,干
扰任务的主效应不显著,F(2,136)=11153,p>
0105,这说明在不同干扰任务条件下,被试的视
空间WM的加工速度没有差异;学习水平的主
效应显著,F(1,68)=341485,p<01001,学困生
的加工速度慢于学优生的;干扰任务与学习水
平的交互作用显著,F(2,136)=51499,p<
0101,这说明在不同干扰任务条件下,学困生和
学优生的加工速度的变化趋势不一致。
进一步进行简单效应检验,分析学困生和
学优生的加工速度随干扰刺激数量变化的情
况。结果表明,对于学困生,完成三种干扰任
务的加工速度有显著的差异,F(2,136)=
5131,p<0101,再进行配对t检验,学困生作
业1的加工速度(6985毫秒)快于作业2的加
工速度(5812毫秒),二者间有显著差异,t(34)
=2131,p<0105,完成其他作业的加工速度没
有显著差异。学优生完成三种干扰任务的加
工速度没有显著的差异,F(2,136)=1135,p>
0105。这说明,不同的干扰任务对学优生的加
工速度没有影响,但对学困生的加工速度有影
响。值得注意的是,干扰刺激越少,学困生的
加工速度越慢。再分别比较学困生和学优生
的加工速度在不同干扰任务条件下的差异。
在三种干扰条件下,学优生的加工速度都快于
学困生的,并且二者有显著的差异,作业1:
F(1,68)=33114,p<01001;作业2:F(1,68)=
13分散注意条件下学优生与学困生视空间工作记忆的比较研究/张明等
?1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.
7167,p<01001;作业3:F(1,68)=24110,p<
01001。
3实验二
3.1方法
本实验分别依据上学期期末的语文成绩
和数学成绩筛选被试,其他步骤与实验一相
同。数学和语文成绩排名均处于后10%的为
双困生,数学和语文成绩排名均处于前10%的
为双优生,语文或数学单科成绩排名处于后
10%的分为语文学困或数学学困,语文数学单
科成绩排名处于前10%的为语文学优或数学
学优。每类学生的人数见表二。
实验二的设计与实验一相同。要求每类
被试完成与实验一相同的三个干扰任务。
3.2结果及分析
三种干扰条件下,不同种类学生视空间
WM的加工速度和广度的结果见表2。
表2干扰条件下不同种类学生视空间WM的加工速度(毫秒)和广度(个)
学生类型人数
作业一
加工速度WM广度
作业二
加工速度WM广度
作业三
加工速度WM广度
学
困
生
双学困15602631135770312753783153
语文学困16634331635817314460453150
数学学困10831931105977315064463120
学
优
生
双学优19374441583915512135844168
语文学优12417041004375313345264183
数学学优7642441438076515755314186
3.2.1对学困生的分析
视空间WM广度的方差分析表明,干扰
任务的主效应不显著,F(2,76)=01159,p>
0105,在不同干扰任务条件下,学困生的视空
间WM广度没有差异;学习水平的主效应不
显著,F(2,38)=01102,p>0105,不同类型学
困生的视空间WM广度没有差异;干扰任务
与学习水平的交互作用不显著,F(4,76)=
01438,p>0105,这说明在不同干扰任务条件
下,不同类型学困生视空间WM广度的变化
趋势一致。
加工速度的方差分析表明,干扰任务的主
效应显著,F(2,76)=31448,p<0105,这表明,
在不同干扰任务条件下,学困生的视空间WM
的加工速度随干扰刺激的数量而变化;学习水
平的主效应不显著,F(2,38)=11183,p>
0105,表明不同类型学困生视空间WM的加
工速度没有差异;干扰任务与学习水平的交互
作用不显著,F(4,76)=11117,p>0105,说明
在不同干扰任务条件下,不同类型学困生视空
间WM的加工速度的变化趋势一致。
312.2对学优生的分析
视空间WM广度的方差分析表明,干扰
任务的主效应不显著,F(2,70)=11012,p>
0105;学习水平的主效应不显著,F(2,35)=
11150,p>0105,不同类型学优生的视空间
WM广度没有差异;干扰任务与学习水平的交
互作用不显著,F(4,70)=11057,p>0105,这
说明不同干扰任务条件下,不同类型学优生视
空间WM广度的变化趋势一致。这一结果与
学困生相同。
加工速度的方差分析表明,干扰任务的主
效应显著,F(2,76)=31448,p<0105;学习水
平的主效应不显著,F(2,38)=11183,p>
0105;干扰任务与学习水平的交互作用显著,F
(2,136)=51499,p<0101,这说明不同干扰任
务条件下,不同类型学优生视空间WM的加
工速度的变化趋势不一致。
进一步进行简单效应检验,分析不同类型
学优生的加工速度随干扰刺激数量变化的情
况,结果表明,对于双学优,三种干扰任务的加
工速度没有显著的差异,F(2,70)=0143,p>
23应用心理学·2003年第9卷第1期
?1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.
0105;对于语文学优,三种干扰任务的加工速
度也没有显著的差异,F(2,70)=0132,p>
0105;对于数学学优,三种干扰任务的加工速
度有显著的差异,F(2,70)=9169,p<01001,
再进行平均数配对检验,发现只有作业1的加
工速度(6424毫秒)快于作业2的加工速度
(8076毫秒),二者的差异达到显著水平,p<
0105,其他作业的加工速度间没有显著差异。
上述结果表明,双学优和语文学优学生的视空
间WM的加工速度不受干扰刺激量的影响,
只有数学学优学生的视空间WM的加工速度
受干扰刺激量的影响。
再分别比较在不同干扰任务条件下,不同
类型学优生视空间WM的加工速度的差异。
在三种干扰条件下,不同类型学优生视空间
WM的加工速度均存在显著差异。对于作业
1,F(2,35)=5125,p<0105,再进行平均数配
对比较,结果表明,只有双学优的视空间WM
的加工速度(3744毫秒)显著快于数学学优的
视空间WM的加工速度(6424毫秒),p<
0105。对于作业2:F(2,35)=12174,p<
01001,平均数配对比较的结果表明,双学优的
视空间WM的加工速度(3915毫秒)显著快于
数学学优的视空间WM的加工速度(8076毫
秒),p<01001,语文学优的视空间WM的加
工速度(4375毫秒)显著快于数学学优的视空
间WM的加工速度(8076毫秒),p<01001。
对于作业3:F(2,35)=5146,p<0101,只有双
学优的视空间WM的加工速度(3584毫秒)显
著快于数学学优的视空间WM的加工速度
(5531毫秒),p<0101。通过比较分析发现,无
论在哪种干扰条件下,双学优和语文学优学生
的视空间WM的加工速度都快于数学学优
的;并且双学优视空间WM的加工速度与数
学学优的差异达到显著水平,与语文学优的没
有差别。这些结果表明语文优秀可能促进视
空间WM能力。
4讨论
实验一的结果表明,比较学优生与学困生
视空间WM时,不同干扰任务对视空间WM
广度的影响不大,但对加工速度有显著影响。
虽然,不同干扰条件下学优生的加工速度都快
于学困生的,但学困生的加工速度随干扰刺激
的增多而加快,而学优生的加工速度不随干扰
刺激的多少而变化。可见分散注意对学困生
的视空间WM的影响不表现在存储功能上,
而表现在加工功能上,学困生抑制干扰的能力
比学优生差。这说明不能有效地抑制外界干
扰是学困生视空间WM存在缺陷的原因之
一。实验结束后,我们对部分学生进行了事后
访谈,发现学优生与学困生处理信息时使用的
策略不同,学优生完成实验任务时能更主动地
采取各种记忆策略,如有的学生根据计算机屏
幕的四角来记忆字母的旋转方位,有的学生根
据自己坐的方位记忆字母的方位等;而学困生
多半采取被动的复述策略,完成实验任务时表
现出没有耐心。这进一步说明了学优生能有
效地抑制干扰,把注意集中在学习上,积极采
用各种学习策略,所以他们取得较好的成绩;
而学困生由于易受外界干扰,学习较被动,所
以虽然智商、学习动机等各方面正常,但学习
成绩却较低。
另外,由上述结果可看出,在各干扰任务
中,学优生视空间WM的加工速度比学困生
快、视空间WM广度比学困生大;再分别比较
学优生和学困生完成不同任务的加工速度和
广度,发现并不是加工时间越长广度越大,这
表明WM的加工功能和存储功能具有一定的
独立性。
实验二的结果表明,在不同干扰任务条件
下,不同类型学困生视空间WM的广度和加
工速度的变化趋势一致,即不同类型的学困生
都不能有效地抑制外界的干扰。并且学困生
视空间WM的广度和加工速度都比学优生
差,这说明视空间WM存在缺陷是各类学困
生普遍存在的问题。这与Engle等人提出个
体工作记忆的差异主要反映在使用注意资源
抑制分心物的干扰上的观点一致。由于抑制
分心物的干扰是WM中央执行系统的功能,
因此学困生的视空间WM存在缺陷可能是由
中央执行系统存在缺陷造成的。
各类学优生在不同干扰任务条件下,视空
33分散注意条件下学优生与学困生视空间工作记忆的比较研究/张明等
?1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.
间WM广度的变化趋势一致,而视空间WM
的加工速度的变化趋势不一致,这表明干扰刺
激量对学优生视空间WM的影响主要表现在
加工速度上。值得注意的是,双学优和语文学
优学生的视空间WM的加工速度不受干扰刺
激量的影响,并且无论在哪种干扰条件下,双
学优和语文学优学生的视空间WM的加工速
度都快于数学学优学生。这些结果说明虽然
学优生视空间WM能力优于学困生,但语文
学优比数学学优的视空间WM能力更强。
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DifferencesoftheVisuospatialWorkingMemoryamong
StudentswithLearningDisabilitiesandExcellent
StudentsontheDividedAttentionConditions
ZHANGMingSUIJie
(PsychologyDepartment,NortheastNormalUniversity,ChangChun,130024)
Abstract
Thisarticleconcernedwithhowvisuospatialworking
memoryofstudentswithlearningdisabilitieswasaf2
fectedbydividedattention,comparedwithexcellent
students.Theresultsoftheexperiment1showedthat
underalldividedattentionconditions,studentswith
learningdisabilitieswereworseonworkingmemory
performancethanexcellentstudents;studentswith
learningdisabilitieswereimpairednotonlyinprocess2
ingcapabilitybutinstoragecapabilitiesonvisuospatial
workingmemory.Theresultssuggestedthattheineffi2
cacyoninhibitingdistractionsledintoworsevisuospa2
tialworkingmemoryperformanceofstudentswith
learningdisabilities.Theresultsofexperiment2showed
thatimpairmentsofvisuospatialworkingmemoryexisted
generallyinallkindofstudentswithlearningdisabilities;for
excellentstudents,excellentstudentswhoweregoodinChi2
nesehadbetterprocessingcapabilityonvisuospatialworking
memorythanexcellentstudentsinMathematics.
Keywords:visuospatialworkingmemory,learning
disabilities,dividedattention
43应用心理学·2003年第9卷第1期
?1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.
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