3~6岁儿童抑制控制及其与数概念的关系研究

【摘要】本研究对189名学龄前儿童进行任务测试来考察其冷、热抑制控制和数概念发展情况，其中冷抑制控制任务包括白天/黑夜任务、维度变换卡片分类任务；热抑制控制任务包括礼物延迟任务、失望礼物任务和延迟满足任务；数概念测试任务包括基数、序数、数量守恒、集合比较和加减运算。研究结果发现：4～5岁是幼儿抑制控制能力快速发展时期；幼儿冷抑制控制能力的性别差异不显著，但在热抑制控制任务中的表现存在显著的性别差异；幼儿数概念水平的发展存在显著的年龄差异；幼儿的冷抑制控制能力与数概念水平之间呈现显著的正相关。

【关键词】抑制控制；数概念；执行功能；学前幼儿

【中图分类号】G612 【文献标识码】A 【文章编号】1005-6017（2019）06-0028-07

【作者简介】黄菲（1988-），女，江西丰城人，广州市黄埔区香雪幼儿园教研组长，中级教师，硕士。

一、问题的提出

作为执行功能的核心成分，抑制控制在个体认知和社会性发展过程中起着重要的作用。抑制控制（Inhibitory Control，IC）是指当个体追求一个认知目标时，用于抑制无关信息和优势反应的一种能力[1]。数概念的发展是学前儿童数学能力中的重要组成部分（周欣，2004），是指儿童对数的知识、概念和技能的理解和运用的能力，包括数数、对数的理解、数的守恒、集合比较和简单的加减运算[2]。在儿童今后的学业生涯中占有非常重要的一席之地。

本研究在前人的研究基础上[3][4][5][6][7]，改编抑制控制和数概念测查任务，来考察学前儿童在冷、热抑制控制和数概念方面的发展情况，探讨冷、热抑制控制对幼儿数概念形成是否有影响作用，以期为学前儿童抑制控制能力和数学认知能力的发展提供一些教学启示。

二、研究方法

（一）研究对象

在广州市两所教学水平相当的幼儿园中选取6个班（每所幼儿园大、中、小班各1个）的幼儿作为研究对象。研究共选取了189名幼儿（男孩111名，女孩78名）作为被试，被试的听力、（矫正）视力和色觉正常。其中，大班幼儿72名（男43名，女29名，平均年龄5岁10个月），中班幼儿66名（男38名，女28名，平均年龄4岁6个月），小班幼儿51名（男30名，女21名，平均年龄3岁11个月）。

（二）研究工具

1. 抑制控制测查任务

抑制控制测查任务主要包含两部分内容，一是冷抑制控制任务，包括白天/黑夜（Day/Night）任务和维度变换卡片分类（DCCS）任务；二是热抑制控制任务，包括礼物延迟任务、失望礼物任务和延迟满足任务。每名幼儿测试时间为15分钟左右。

（1）冷抑制控制任务

白天/黑夜任务是引用了Gerstadt，Hong和Diamond（1994）经典的日/夜Stroop任务，这一任务要求被试看见太阳的卡片说黑夜，看见月亮的卡片说白天。该测试任务需要幼儿抑制优势反应和一定的工作记忆容量，来解决图画意义与视觉冲突之间的矛盾。

本研究中的卡片分类任务（DCCS）是在Frye， Zelazo和Palfai（1995）的维度变换卡片分类任务的基础上进行改编的。笔者在预实验研究中发现，幼儿在Frye的DCCS任务中的表现出现天花板效应，为了增加区分度，本研究将维度变化卡片分类根据难易程度分成了两个任务，任务1（DCCS1）难度小，基本是仿照Frye的设计；任务2（DCCS2）增加了难度，将卡片分类上升到三个维度（即颜色、动物和数量）。该测试任务需要幼儿抑制已经进入大脑但与任务无关的信息，也需要一定的规则转换能力和工作记忆容量。

2. 热抑制控制任务

礼物延迟任务引自李滢（2011）的研究设计，用于测量幼儿抑制行为冲动和遵守规则的能力。在这一任务中，主试打算送幼儿一件礼物，但需要包装一下，而幼儿不能偷看。

失望礼物任务是在Saarni（1984）提出的失望礼物范式（Disappointing Gift Paradigm）上进行简化改编的，用以测查幼儿对情绪的控制和行为的调节能力。在这一任务中主试让幼儿打开礼物盒（盒子里面是一张白纸），观察幼儿表现，并问幼儿是否喜欢这个礼物。

延迟满足任务范式仿照了经典的延迟满足试验（Walter Mischel），测查幼儿克制自己的欲望，放弃眼前诱惑的能力。本研究使用的材料是各式各样的贴纸，对幼儿有很大的吸引力，他们可以选择立即要或过一会要，立即要只能拿到一个贴纸，过一会要可以拿到两个贴纸。

2. 数概念测查任务

数概念测查任务是笔者在前人的研究基础上自编的测量工具。主要包含五部分内容，分别是基数概念、序数概念、数量守恒、集合比较和加减运算。每名幼儿测试时间为20分钟左右。

（1）基數概念。本研究采用唱数、倒数、相邻数填空和点数来测查幼儿基数概念。唱数即让幼儿从1开始口头数数；倒数即让幼儿分别从5、10、15、20、30开始倒着数到1；相邻数填空即主试出示写有数字和空格的卡片，让幼儿说出某个数字的相邻数；点数是测试幼儿是否能手口一致地点数，并说出总数。（2）序数概念是用以测试幼儿是否能区分“几”和“第几”。（3）数量守恒任务是仿照了皮亚杰经典的数量守恒试验，测查幼儿是否能在不同排列方式下判断两排物体数量的多少。（4）集合比较任务是为了测查幼儿判断物体多少的能力。（5）加减运算包括口头加减应用题和加减口算题。

三、研究结果与分析

（一）3～6岁儿童抑制控制发展情况分析

1. 幼儿在不同抑制控制任务上的表现

从表1可知，部分幼儿还不能完成白天/黑夜任务（该任务总分为16分），简单的DCCS任务（DCCS1任务总分为32分）对于3～6岁的幼儿来说，基本不存在困难，而复杂些的DCCS任务（DCCS2任务总分为32分）则存在较大的个体差异（SD=5.137），年幼儿童很少能顺利完成。从幼儿在热IC任务中的表现来看，大部分幼儿都能控制自己不偷看主试包装礼物，在失望礼物任务和延迟满足任务中，分别有33%和47%的幼儿不能完成（失望礼物任务、延迟满足任务通过各得1分，不通过则各得0分。失望礼物任务中，126人通过，63人不通过，平均分为0.67分，不通过人数占总人数的33%，延迟满足同理。）。

2. 幼儿抑制控制能力水平的性别差异

我们以性别作为分类变量，进行独立样本t检验，来检测不同性别的幼儿在IC任务上的表现是否有差异。由表2可以看出，不同性别的幼儿在热IC任务上的表现存在极其显著差异（p<0.01），男孩成绩小于女孩，这表明女孩在热IC能力方面要好于男孩。究其原因，可能是因为女孩的情感控制能力要比男孩发展得好，她们更善于去处理人际关系。

3. 幼儿抑制控制能力水平的年龄差异

以三个年龄作为自变量，冷IC和热IC各任务作为因变量，进行单因素方差分析，来检测不同年龄的幼儿在冷IC、热IC任务上的表现是否有差异。由表3和表4可以看出，幼儿在冷IC各任务上的表现都存在极其显著差异；而在热IC任务中，除了在失望礼物任务上的表现不存在显著差异（p>0.05）外，在礼物延迟任务中表现差异显著（p<0.05），在延迟满足任务中表现差异极其显著（p<0.01），出现这种结果的原因将在讨论部分进行探讨。

为了进一步检验三个年级的幼儿在冷、热IC上的表现究竟哪些年龄之间存在显著差异，我们对其进行追踪分析（Post Hoc检验），结果见表5。

由表5可以看到，小班幼儿在热IC任务上的表现与中、大班幼儿不存在显著的差异（p>0.05），中班与大班之间存在显著差异（p<0.05）；冷IC任务中，小班与中班差异极其显著（p<0.001），中班与大班差异极其显著（p<0.001）。这表明，在幼儿园阶段，幼儿的冷IC能力有很明显的年龄特征；而热IC能力的发展在中班到大班才表现出较明显年龄特征。

（二）3～6岁儿童数概念发展情况分析

1. 幼儿在数概念测验任务的表现

经过统计分析处理，被试七项数概念测试任务的描述性统计结果如表6所示。从表6可以看出，3～6岁幼儿基本能够唱数到50以上，而倒着数的能力一般只能从15数到1。幼儿虽然能流利唱数，但100以内数的相邻关系却没能完全掌握。大多数幼儿能清楚明白基数和序数的差异，且能手口一致地点数。而在数量守恒、集合比较和加减运算三项任务中，大部分幼儿都没能完成。这表明，学前早期的儿童虽然能流畅地数数，也掌握了点数的基本技能，但他們还不能完全理解数的实际意义。

2. 幼儿数概念水平的性别差异

我们以性别作为分类变量，进行独立样本t检验，来检测不同性别的幼儿在数概念任务上的表现是否有差异。由表7可以看出，男孩与女孩之间不存在显著的性别差异。

3. 幼儿数概念水平的年龄差异

以三个年龄作为自变量，数概念各任务作为因变量，进行单因素方差分析，来检测不同年龄的幼儿在数概念任务上的表现是否有差异。由表8可以看出，不同年龄的幼儿数概念发展水平存在非常显著的差异（p<0.001），这表明学前阶段是幼儿数概念水平发展的重要时期。

为了进一步检验三个年龄的幼儿在数概念上的表现究竟哪些年龄之间存在显著差异，我们对其进行追踪分析（Post Hoc检验），结果见表9（见下页）。

由表9可以看到，小班和中班幼儿在数量守恒和集合比较这两个任务中的表现不存在显著差异，除此之外幼儿在其他任务中的表现都存在显著的年龄差异。这表明，幼儿的数概念水平在每个年龄段都有快速发展，年龄差异非常明显。

（三）幼儿抑制控制能力与数概念水平的相关分析

1. 冷、热抑制控制总分与数概念总分的相关分析

从表10可以看出，冷、热IC能力之间存在正相关（r=0.24），统计检验极其显著（p<0.01）；冷IC与数概念之间的正相关系数非常高（r=0.724），统计检验极其显著（p<0.001）；而热IC与数概念的正相关系数较低（r=0.160），统计检验显著（p<0.05）。

2. 冷、热抑制控制与数概念各因子间的相关分析

从表11可知，冷IC与幼儿在数概念各维度上的表现有非常显著的相关性，而热IC任务与数概念各维度之间的相关性很低，且有两项（热IC与基数、数量守恒之间）没有相关性。

综合表10和表11，我们在一定程度上可以说明具有高认知加工的冷IC与儿童数概念的发展有着密切的联系，而高情感卷入的热IC与儿童数概念发展的关系不大。

（四）抑制控制对数概念的回归分析

在进行回归分析之前，需要对数据的正态性进行检验，因此先对因变量（数概念）和自变量（冷IC总分、年龄和DCCS2）做了数据散点图分析，散点图中显示因变量和自变量基本呈直线关系，因此我们对这些变量做了多元线性回归分析。

为了研究抑制控制对数概念的预测作用，我们以数概念总分为因变量，冷IC总分和年龄等为自变量，采用逐步（stepwise）回归分析来考察冷IC对数概念水平的预测力（见表12）。第一个进入回归方程的变量为年龄，F（1，187）=280.72，p<0.001，调整后的R2=0.598；第二个进入的是冷IC总分，F（2，186）=206.49，p<0.001，调整后的R2增加8.8%。这两个变量的联合解释量为68.6%。其他变量均没有进入回归方程。

为了进一步考察哪些冷IC任务对数概念起预测作用，我们以数概念总分为因变量，白天/黑夜和DCCS 2为自变量，进行逐步（stepwise）回归分析（见表13）。第一个进入回归方程的变量是DCCS2，F（1，187）=179.98，p<0.001，调整后的R2=0.488。第二个进入的是白天/黑夜，F（2，186）=110.822，p<0.001，调整后R2增加5.1%。这两个变量的联合解释量为53.9%。

四、结论

1. 随着年龄的增长，幼儿冷抑制控制能力也随之快速发展，大班幼儿在冷抑制控制能力要显著好于中班和小班幼儿。大班幼儿的热抑制控制能力要显著好于中班，而中班与小班幼儿的热抑制控制能力不存在显著差异。4～5岁是幼儿抑制控制能力发展的关键时期。

2. 不同性别的幼儿的在冷抑制控制任务中的表现不存在显著差异，但在热抑制控制任务中的表现存在显著的性别差异，女孩的热抑制控制能力要显著好于男孩。

3. 幼儿数概念水平的发展存在显著的年龄差异。数概念水平的发展没有明显的性别差异。

4. 幼儿的冷抑制控制能力与数概念水平之间呈现显著的正相关。而幼儿的热抑制控制能力与数概念的正相关性很低。

5. 冷抑制控制能力和年龄对数概念的发展具有一定的预测力，其中DCCS的解释力最强。

五、教育建议

众多研究表明，抑制控制能力较差的幼儿经常表现为注意力难以集中在当前活动上，不能灵活地从上一活动转移到下一活动中去，难以抑制与当前活动无关的信息进入大脑等。在幼儿的学习过程中，常常会出现规则理解和规则执行不一致的现象，这也是抑制控制能力低的表现。

学前期儿童抑制控制能力的不成熟性要求教师量力而行，对儿童的要求不宜过高；同时，幼儿的抑制控制能力又在快速发展，这要求教师抓住这一时期，提高教学的有效性，为幼儿各方面的发展打好基础。基于此，本研究结果为学前儿童教育提出以下几点教育建议。

1. 教师在教育过程中，应选择难易适宜的教学活动。由于认知水平和工作记忆容量有限，对于过多的教学内容，幼儿可能会顾此失彼。如果教学内容过难，幼儿则注意力涣散，难以抑制外在无关刺激的干扰，而内容过易则容易失去学习兴趣。因此，教师在开展活动时，应设立简明的认知目标，有清晰的教学过程，规划妥当活动时间，保证幼儿能有效地把注意力集中在当前的教学活动上。

2. 教师制定合理的作息时间，按照幼儿活动规律来安排课程和教学。在一日活动中，幼儿的活动时而需要安静，时而需要动起来，教师应该掌握好每个活动的时间，避免幼儿因过度兴奋而疲劳，或因静坐太久而产生厌烦情绪。此外还应在集体教学和自由活动之间做好过渡。

3. 适当训练幼儿的抑制控制能力[8]。从已有的研究看，抑制控制能力是可以通过一定的训练来提高的。针对冷抑制控制能力的训练，教师可以经常玩一些“木头人”“反口令”（即根据“口令”做相反的动作）、按规则分类等游戏，叶小红（2007）在她的干预研究中也提出了一些很好的方法[9]，如游戏法（根据信号发出或停止行动）、认知——行为法（通过影响个体的内在认知，改变个体外显的问题行为）。针对热抑制控制能力的训练，可以过一段时间后满足他的要求，对于易冲动的孩子，教师和家长需要引导他们寻找注意力转移物或发泄物，创造机会让孩子去体验他人的情绪情感，培养孩子控制自己不良情绪的能力。

4. 教师在数学教育中教学用语、指令要简单明了。在数学教育中，对教师言语的理解是幼儿学习数学知识的基础，由于工作记忆容量有限，幼儿很难抑制冗余信息的干扰。而抑制机制在字词、语句等言语理解方面发挥重要作用，教师应根据幼儿抑制机制的发展水平来调整自己的语句，尤其要避免使用一些隐喻、习语、反语和双重否定等复杂的句子，否则幼儿的IC能力和工作记忆容量受限，难以明白教师的要求。

5. 数学教育活动中应避免多任务同时进行。幼兒的灵活转换和刷新功能都很弱，一个活动中多任务频繁转换，会产生前摄干扰和倒摄干扰，致使幼儿难以有效抑制无关信息和优势反应，教师的教学效果也随之下降。此外，数学等区角活动的游戏规则应简单易懂。教师在指导幼儿过程中也应尽量避免同时交代多个规则，规则过多会让儿童产生抑制困难，可能使幼儿只记住了任务的某个规则，因此教师最好是一次活动只交代一两个规则，从而保证数学教育活动有序高效地进行。

【参考文献】

[1] Lustig C， Hasher L， Tonev S T. Inhibitory control over the present and the past[J]. European Journal of Cognitive Psychology， 2001， 13（1-2）： 107-122.

[2] 周欣. 儿童数概念的早期发展[M].上海： 华东师范大学出版社， 2004.

[3] Gerstadt C L， Hong Y J， Diamond A. The relationship between cognition and action： performance of children 3 1/2–7 years old on a stroop-like day-night test [J]. Cognition， 1994， 53（02）： 129-153.

[4] Frye D， Zelazo P D， Palfai T. Theory of mind and rule-based reasoning[J]. Cognitive Development， 1995， 10（04）： 483-527.

[5] Saarni C. An observational study of children’s attempts to monitor their expressive behavior[J]. Child Development， 1984， 55（04）： 1504-1513.

[6] 金浩. 学前儿童数学教育概论[M]. 上海： 华东师范大学出版社， 2000.

[7] 周欣. 儿童数概念发展研究的新进展[J]. 学前教育研究， 2003（01）.

[8] 黄菲. 抑制控制及其与幼儿数学认知能力的关系[J]. 教育导刊（下半月）， 2014（01）.

[9] 叶小红. 幼儿自控能力发展与培养的研究[D]. 上海：华东师范大学， 2007.

通讯作者：黄菲，1909565842@qq.com

（责任编辑 张付庆）