问题表征、工作记忆对小学生数学问题解决的影响

以104名小学六年级学生为被试, 采用4个相对独立的研究探讨了工作记忆广度、问题表征方式与小学生数学应用题解决的关系。结果表明：(1)言语工作记忆广度只影响高难度应用题的解决, 在低难度、中等难度的应用题解决上, 高、低言语工作记忆广度者不存在显著差异; (2)视觉-空间工作记忆广度对低难度、中等难度、高难度应用题的解决都存在影响; (3)问题表征方式影响数学应用题的解决, 应用题的解题成绩与问题表征方式的使用有关; (4)言语工作记忆广度对应用题的表征方式没有影响, 高、低言语工作记忆广度者在三种难度水平应用题的表征方式上不存在显著差异; (5)视觉-空间工作记忆广度对应用题的表征方式存在影响, 高、低视觉-空间工作记忆广度者在三种难度水平应用题的表征方式上均存在组间差异。     

数学焦虑对工作记忆子系统及数学心算的影响分析

本研究从工作记忆容量的角度入手,探讨数学焦虑对工作记忆子系统及数学心算成绩的影响,并寻求三者之间关系的理论解释。本研究为3×2×2混合实验设计,即三组被试（高、中、低数学焦虑组）、工作记忆两个子系统（言语工作记忆和视空间工作记忆）和两种数学心算任务难度,并记录数学心算的反应时和正确率作为其成绩指标。结果表明在要求较高工作记忆容量的数学心算任务中,数学焦虑通过言语工作记忆和视空间工作记忆都会对数学心算成绩产生影响,其中视空间工作记忆是数学焦虑与复杂数学心算反应时之间的中介变量。     

小学生数学应用题解题水平影响因素的实验研究

该研究采用四因素混合实验设计考察不同的问题呈现方式对不同视空间能力、场认知方式以及不同年级小学生的数学应用题解题水平的影响情况,研究得出以下结论:有一定视觉提示的问题呈现方式在不同程度上促进了小学生数学应用题解题水平的提高,但不同的问题呈现方式对不同被试影响情况不同;低空间能力-场依存型被试在图形提示的呈现方式下解题水平提高程度最大。     

人类视空间工作记忆分离的证据与机制

视空间工作记忆系统是否可以分离及分离的内在机制是当前工作记忆研究中的一个热点问题,神经心理学、潜变量、双分离、发展以及脑机制的研究所提供的大量实验结果证明,人类的视空间工作记忆存在分离。一些研究进一步揭示,编码方式的不同和注意参与机制的差异可能是导致视空间工作记忆分离的两个主要原因。这篇文章对已往实验结果进行了论述、分析和评价,指出了以往研究尚未解决的问题以及未来研究应该关注的方向     

小学生数学应用题解题水平影响因素的研究——视空间能力、认知方式及表征方式的影响

研究采用3(年级)×2(场认知方式)×2(视空间能力水平)×3(问题表征方式)四因素混合实验设计,探讨了这四种因素对小学生数学应用题解题水平的影响。结果表明:年级、认知方式、空间能力以及问题表征方式均是影响小学生应用题解决水平的关键因素;问题表征方式、认知方式、空间能力以及年级四个因素对小学生解题水平存在交互作用,其中图形提示有利于场依存性学生解题水平的提高,低空间-场依存型的学生更适合图形提示;高空间-场依存型的学生随年级升高解题能力发展较快,而低空间-场依存型的学生解题水平提高较慢;随着年级的升高,图式表征对小学生问题解决的促进作用增强。     

数学焦虑影响儿童数学任务表现的作用机制探析

研究设计了心算加法和图形旋转/平移两类数学任务,同时采用《儿童数学焦虑问卷》、工作记忆和抑制任务,以探讨数学焦虑影响儿童数学任务表现的作用机制.213名小学五年级儿童参与研究,其中89人参与正式实验.结果发现:(1)数学焦虑与数学成绩呈显著负相关;(2)高数学焦虑组在工作记忆和两类数学任务中的得分均显著低于低数学焦虑组,而两组在抑制任务指标上差异不显著;(3)言语工作记忆和视空间工作记忆是数学焦虑影响心算加法任务的完全中介变量;视空间工作记忆是数学焦虑影响图形旋转/平移任务的完全中介变量,言语工作记忆是二者关系的调节变量.研究结果支持了加工效能理论.     

工作记忆对小学三年级学生解决比较问题的影响

研究工作记忆与小学生解决比较问题成绩之间的关系。实验1运用双任务作业研究一致问题和不一致问题的工作记忆负荷是否有显著差别,被试为34名小学三年级学生。实验2运用工作记忆测验研究成功解题者与不成功解题者的工作记忆容量是否有显著差别,被试为37名小学三年级学生。结果表明;(1)小学生解决比较问题的成绩受问题类型的影响,他们在一致问题上的成绩显著优于不一致问题。(2)一致问题和不一致问题的工作记忆负荷水平不同,不一致问题的工作记忆负荷大于一致问题。(3)成功解题者的工作记忆容量大于不成功解题者的工作记忆容量。本研究结果说明工作记忆对小学生解决比较问题有重要影响。     

个体认知方式与材料复杂性对视空间工作记忆的影响

采用计算机呈现的Corsi积木点击任务,探讨了不同认知方式个体对材料的路径、结构和数量复杂性不同的视空间工作记忆的广度。研究结果表明：（1）场独立性认知方式是影响视空间工作记忆广度的一个重要的个别差异变量,在路径复杂或呈现的材料结构随机的条件下,场独立者的视空间工作记忆广度明显高于场依存者;（2）材料呈现的路径、数量是影响视空间记忆广度的重要因素,在路径简单或数量少的情况下被试的视空间记忆广度要明显得高     

方位和视空间工作记忆广度对空间情境模型更新的影响

该研究采用混合实验设计,以含有空间信息的语篇为实验材料,选取32名不同视空间工作记忆广度的大学生作为被试,考察方位和视空间工作记忆广度对空间情境模型更新的影响。研究发现:方位对空间情境模型更新的影响是显著的,视空间工作记忆广度对模型更新后的左右方位的判断有显著影响。研究验证了方位效应的稳定性,发现了视空间工作记忆广度对空间情境模型更新的影响。     

工作记忆训练及对数学能力的迁移作用

工作记忆缺陷会影响个体数学能力发展。通过记忆策略、广度、刷新、转换等功能的工作记忆训练,可以改善个体认知功能。然而,工作记忆训练对个体的阅读、数学、流体智力等方面的远迁移效果并不一致。研究表明,工作记忆训练可以改善数感、视觉空间能力、推理能力等数学一般技能;也会通过改善语音工作记忆以及空间能力促进数学计算能力,或者通过改善中央执行系统,提升数学问题表征、模式识别、解题迁移、策略选择等复杂的过程,从而促进数学问题解决能力。因此,区分不同数学任务的认知过程,可以获得工作记忆训练对数学能力迁移效果的进一步证据。今后,神经影像学的证据或许也是未来工作记忆训练对数学能力提高的又一佐证。     

Storage and processing in visuo-spatial working memory

Visuo-spatial working memory has been used to account for performance in a wide range of visuo-spatial tasks, including perceptuo-motor tracking and immediate recall of visually presented patterns. However a developing body of evidence points to a fractionation of the concept into visuo-spatial processing that calls on general purpose executive resources, and a visual 'cache' memory for temporary storage in on-line cognition. Two related experiments are described which address whether processing and temporary memory draw on overlapping or on distinct resources in working memory. Experiment 1 demonstrates that participants can accurately respond to a series of targets appearing in random locations whether or not they have the additional load of retaining and subsequently recalling the appearance of each target. Memory for target appearance likewise is largely unaffected by the additional load of requiring a response to each target. Experiment 2 demonstrates similar findings when verbal labeling of the patterns is inhibited through the use of articulatory suppression. Results are interpreted as consistent with a multiple component working memory system.     

工作记忆训练及对数学能力的迁移作用

工作记忆缺陷会影响个体数学能力发展。通过记忆策略、广度、刷新、转换等功能的工作记忆训练,可以改善个体认知功能。然而,工作记忆训练对个体的阅读、数学、流体智力等方面的远迁移效果并不一致。研究表明,工作记忆训练可以改善数感、视觉空间能力、推理能力等数学一般技能;也会通过改善语音工作记忆以及空间能力促进数学计算能力,或者通过改善中央执行系统,提升数学问题表征、模式识别、解题迁移、策略选择等复杂的过程,从而促进数学问题解决能力。因此,区分不同数学任务的认知过程,可以获得工作记忆训练对数学能力迁移效果的进一步证据。今后,神经影像学的证据或许也是未来工作记忆训练对数学能力提高的又一佐证。     

嵌套范式下视空工作记忆对基于规则类别学习

基于COVIS模型与认知加工阶段假设,通过2个实验探讨嵌套范式下, 视空工作记忆对基于规则类别学习的影响。实验1采用类别学习中嵌套视空工作记忆的范式,结果发现视空工作记忆削弱基于规则类别学习成绩,与COVIS模型预测相一致。实验2则采用视空工作记忆中嵌套类别学习任务的范式,结果却发现视空工作记忆对基于规则类别学习的影响消失。实验结果表明嵌套范式下视空工作记忆的位置影响基于规则类别学习,初步验证了类别学习存在多个认知加工阶段的假设,视空工作记忆主要影响基于规则类别学习中规则的发现和检验阶段。     

工作记忆对顿悟和分析型问题解决的影响

摘要 采用顿悟-分析自我报告范式,以远距离联想任务为实验材料,从工作记忆容量和工作记忆负荷两个角度考察了工作记忆对顿悟和分析型问题解决的影响。结果表明,高工作记忆容量个体分析型问题解决的表现优于低工作记忆容量者,但在顿悟表现上无显著差异;工作记忆负荷较小时个体分析型问题解决表现更佳,但对顿悟表现没有影响。说明通过分析解决创造性问题的表现依赖于工作记忆的支持,而通过顿悟解决问题的表现与工作记忆无关。     

工作记忆训练对认知功能和大脑神经系统的影响

工作记忆训练成为近年来提升个体认知绩效的一种有效方式。工作记忆训练主要是指采用工作记忆广度任务、刷新任务以及各种复杂工作记忆任务在计算机上以循序渐进的方式进行训练。近年来的研究发现, 工作记忆训练能提升工作记忆、流体智力、抑制、注意、阅读和数学等认知功能。神经机制的研究发现：工作记忆训练引起大脑额-顶区域激活减弱, 而皮层下结构包括纹状体和尾状核区域的激活增强; 工作记忆训练减少了大脑灰质的数量, 增强了大脑白质的功能连通性; 工作记忆训练引起尾状核上多巴胺受体的变化。未来的研究需要在研究设计、被试人群、研究手段上进一步确认和扩展工作记忆训练的有效性和内在认知神经机制。     

视空工作记忆负载对真实场景搜索绩效的影响

采用视空工作记忆任务和真实场景搜索任务相结合的双任务范式, 结合眼动技术将搜索过程划分为起始阶段、扫描阶段和确认阶段, 探究视空工作记忆负载对真实场景搜索绩效的影响机制, 同时考查试次间搜索目标是否变化、目标模板的具体化程度以及搜索场景画面的视觉混乱度所起的调节作用。结果表明, 视空工作记忆负载会降低真实场景搜索的成绩, 在搜索过程中表现为视空负载条件下扫描阶段持续时间的延长、注视点数目的增加和空间负载条件下确认阶段持续时间的延长, 视空负载对搜索过程的影响与目标模板的具体化程度有关; 空间负载会降低真实场景搜索的效率, 且与搜索画面的视觉混乱度有关, 而客体负载则不会。由此可见, 视空工作记忆负载对真实场景搜索绩效的影响不同, 空间负载对搜索过程的影响比客体负载更长久, 二者均受到目标模板具体化程度的调节; 仅空间负载会降低真实场景的搜索效率, 且受到搜索场景画面视觉混乱度的调节。     

言语工作记忆对视觉工作记忆的影响

工作记忆是当前认知心理学中的一个研究热点,而其言语子系统与视觉子系统之间的关系又是一个颇具争论性的问题。实验1、2采用双任务范式考察了言语工作记忆对视觉工作记忆的影响。结果发现,满负荷言语负载条件下的视觉记忆的成绩显著低于无言语负载条件。这表明,言语工作记忆影响了视觉工作记忆任务的完成。     

The academic outcomes of working memory and metacognitive strategy training in children: A double‐blind randomized controlled trial

Working memory training has been shown to improve performance on untrained working memory tasks in typically developing children, at least when compared to non‐adaptive training; however, there is little evidence that it improves academic outcomes. The lack of transfer to academic outcomes may be because children are only learning skills and strategies in a very narrow context, which they are unable to apply to other tasks. Metacognitive strategy interventions, which promote metacognitive awareness and teach children general strategies that can be used on a variety of tasks, may be a crucial missing link in this regard. In this double‐blind randomized controlled trial, 95 typically developing children aged 9–14 years were allocated to three cognitive training programmes that were conducted daily after‐school. One group received Cogmed working memory training, another group received concurrent Cogmed and metacognitive strategy training, and the control group received adaptive visual search training, which better controls for expectancy and motivation than non‐adaptive training. Children were assessed on four working memory tasks, reading comprehension, and mathematical reasoning before, immediately after, and 3 months after training. Working memory training improved working memory and mathematical reasoning relative to the control group. The improvements in working memory were maintained 3 months later, and these were significantly greater for the group that received metacognitive strategy training, compared to working memory training alone. Working memory training is a potentially effective educational intervention when provided in addition to school; however, future research will need to investigate ways to maintain academic improvements long term and to optimize metacognitive strategy training to promote far‐transfer. A video abstract of this article can be viewed at https://youtu.be/-7MML48ZFgw     

中学生连环数运算中的工作记忆资源分配策略

以初一到高三274名中学生为被试,以连环数认知运算为实验材料,对中学生工作记忆资源的分配策略进行了考察,结果表明:中学生工作记忆资源的分配存在多种策略,且具有多样性;外部策略的正确性高于内部策略和内外部结合策略;中学生使用不同策略解决问题的反应时差异显著;以学生的策略选择的百分比和策略的正确率与解题速度为指标综合考察学生的策略选择来看,中学生较倾向于选择正确率较高的策略。