团体训练对小学生工作记忆影响效果的实验研究

安容瑾，谈沁郁，王佳丽

（兰州城市学院 教育学院，甘肃 兰州 730070）

1 问题的提出

1974年Baddeley首次提出工作记忆的概念，他认为工作记忆(working memory,WM)是指对信息进行暂时性存储和操纵的容量有限的记忆系统，[1]并提出工作记忆模型包括三个部分，分别是：语音回路(phonological loop)、视觉空间模板(visuo spatial kettchpad)和中央执行系统(central executive)。其中，语音回路主要负责以声音为基础的信息的存贮，视觉空间模板主要负责视——空间材料信息的存贮，中央执行系统主要负责工作记忆中的控制性加工，其功能主要包括工作记忆中各子系统功能的协调、对编码和提取策略的控制、操纵注意管理系统以及从长时记忆中提取信息。[2,3]

近年来，心理学家通过研究证实了工作记忆对个体学习能力会产生影响。其中郑晶、冯奇研究表明，工作记忆在言语理解过程中起着关键的作用。[4]刘昌的研究表明，工作记忆水平较低是导致数学学习困难的主要原因。[5]王恩国认为，工作记忆通过阅读理解、写作和问题解决而影响学生的学习能力。[6]郭春彦认为工作记忆在表象、言语、思维、推理等认知活动中，起着不可替代的作用。[7]

之后研究者开始通过工作记忆的训练，来探究对个体工作记忆的影响效果。其中Klingberg通过视空间工作记忆任务、数字广度任务等对ADHD儿童进行工作记忆的训练，发现训练能够有效地提高ADHD儿童的工作记忆能力。[2]Holmes等人通过倒背数字广度、位置记忆等训练工作记忆，结果表明训练任务不仅提高了工作记忆，而且还产生了迁移效果。[8]孙悦亮等人通过操作广度任务对学困生和学优生进行工作记忆的训练，发现训练对被试工作记忆广度有所提升。[9]陈海侠将工作记忆的训练分为对中央执行中注意焦点以及注意分配与抑制无关刺激干扰的训练、对语音环路的训练，从而探究训练对二年级学生工作记忆的干预效果。[10]Claudia C.von Bastian等人对若干年轻人和老年人进行工作记忆中存储和处理，关系整合和监督的单独训练，发现在个体整个生命周期中工作记忆的性能是可以得到改善的。[11]贾丽娜通过Stroop任务、数字刷新任务、转换任务等来测量10～12岁儿童工作记忆中干扰控制能力、刷新能力以及任务转换能力等。[12]肖旭通过Dual N-back任务训练大学生的工作记忆，结果表明该任务能够有效地提高被试的工作记忆能力。[13]王翠萍通过数字倒背任务、Stroop任务以及工作记忆训练程序等对家庭社会经济地位较低的儿童进行训练，并发现训练可以有效地提高被试工作记忆的执行功能，同时促进了儿童的认知发展。[14]

纵观关于工作记忆的研究，多数心理学家都非常关注工作记忆对学习生活的影响，但研究多集中对ADHD患者、成年人以及具体年龄段的小学生所进行的工作记忆训练，从而探究对个体工作记忆的影响效果。但鲜有心理学家针对小学生工作记忆进行团体训练式实验研究。然而根据程灶火的横断研究发现小学生处于记忆广度发展最迅速的阶段，[15]因此对小学生进行工作记忆的培养和训练具有重大意义。本研究通过团体训练的干预方式，探究训练是否会对小学生工作记忆具有提升作用。

2 研究方法

2.1 研究对象

本实验按照分层整群抽样的方式，对兰州市的小学生进行工作记忆能力的测试，从1～5年级随机抽取七个班进行测试。测试人数总共330人。其中男生163人、女生167人，分别占总人数的49.4%和50.6%；一年级32人、二年级86人、三年级43人、四年级81人、五年级88人，分别占总人数的9.7%、26.1%、13.0%、24.5%和26.7%.测试成绩平均分为22.92，标准差为5.47.

统计出测试结果后，本研究采用我国心理学工作者惯用的相对评价 （即测验成绩低于群体平均成绩1.5个标准差）[8]与自愿报名相结合的方法，最终选取40名被试（测验成绩平均分为14.71，标准差为4.62），随机分成对照组和实验组两组，进行前后测对比实验研究。由于课程有一定的时间长度，期间由于各种原因被试流失5人，所以一共收集35份数据，回收率为87.5%，回收数据均为有效数据。

2.2 研究工具

本次研究采用自编的工作记忆测验，笔者前期在兰州市某小学随机抽取了102位同学进行测验，并运用SPSS24.0进行信效度检验，其中信度0.81，效度0.85，结果见表1、表2.统计结果表明信效度符合标准，之后将测验运用于小学，随机抽取330位同学进行测验。

表1 工作记忆测验信度

表2 工作记忆测验结构效度

工作记忆测试分别为划消、数字转换A、数字转换B、位置记忆、系列信息加工（正）、系列信息加工（反）、动作发生过程以及同时信息加工，测验总分为60分，五级计分。

2.2.1 针对中央执行功能的测验

依据Baddeley的研究，中央执行功能包括注意焦点、注意转换以及注意分配。测验选取注意转换及注意分配任务来测量小学生的中央执行功能。[9]其中通过划消（10分）任务来测量注意分配，要求被试在2分钟内从一张包含字母的答题纸上划掉某一指定的字母；通过数字转换任务来测量注意转换，包括数字转换A（5分），要求看到数字“1”时写“8”，看到数字“5”时写“9”，反之亦然；数字转换B（5分），要求听到数字“2”时写“9”，看到数字“4”时写“0”，反之亦然。

2.2.2 针对视觉空间模板的测验

依据Holmes等人及王翠萍分别通过位置记忆和工作记忆训练程序来训练被试的视觉空间模板，选取曼陀罗记忆和动作发生过程来测量小学生工作记忆中的视觉空间模板。[13]其中曼陀罗记忆（10分）要求被试在30秒内记住图片中颜色所对应的位置，之后图片消失，被试需要在3分钟内完成图片颜色的填充；动作发生过程（10分）要求被试记忆视频中扑克牌的发牌顺序及其花色，并在视频结束后进行回忆。

2.2.3 针对语音回路的测验

依据语音回路的功能，以及王翠萍的研究，选取系列信息加工和同时信息加工来测量小学生的语音回路。[13]其中系列信息加工包括两部分，分别为：系列信息加工（正）（5分）要求被试将听到的5组数字，按照所听到的顺序回忆，并将数字写在答题纸上，例如，被试听到1-2-3，则需报告1-2-3；系列信息加工（反）（5分）要求被试将听到的5组数字，按照所听到的相反顺序进行回忆，并将数字写在答题纸上，例如，被试听到1-2-3，则需报告3-2-1，两项任务数字最低位数为3位，逐渐增加位数；同时信息加工（10分）要求被试记忆音频中所出现的声音，并在音频结束后将回忆的声音写在答题纸上。

2.3 研究设计

本实验采用控制组前后测实验设计，将被试随机分为实验组和对照组。干预前对两组进行工作记忆测验，将测试结果作为研究的前测数据，前测结束后，对实验组进行工作记忆训练，每次活动90分钟，每天一次，共8次16个课时。对照组不做任何干预，训练结束后再次对两组统一进行工作记忆测验，并将测试结果作为研究的后测数据。

测验选择安静无干扰的教室，主试一名，辅助测试者三名。测验开始时，由主试向被试宣读指导语，被试按照指导语规范作答。测验结束后，测验数据利用SPSS24.0进行统计分析。

2.4 训练任务

综合前人的研究，我们通过以下几种任务对实验组进行工作记忆的训练。

2.4.1 针对中央执行功能的训练

中央执行功能的训练包括注意焦点、注意转换、注意分配及抑制无关刺激干扰的训练。其中注意焦点的训练包括舒尔特方格表、汉诺塔任务，其分别为舒尔特方格表要求被试按顺序边读数边用手指出数字，以表格数作为难度划分，每次训练后增加一个难度；汉诺塔任务要求被试将圆盘从A转移到C，在转移的过程中，小的圆盘只能放在大的圆盘上，以圆盘数量作为难度划分，每次训练后增加一个难度。注意转换的训练包括数字转换A、数字转换B。注意分配及抑制无关刺激干扰的训练包括划消、Stroop任务、反动作任务。其中Stroop任务要求被试判断PPT中呈现的颜色块与颜色词是否一致；反动作任务要求被试做出与指令相反的动作，例如，摸左耳，被试应该做出摸右耳的动作。

2.4.2 针对视觉空间模板的训练

视觉空间模板的训练包括曼陀罗记忆、动作发生过程、图形符号记忆以及扔围棋任务。其中图形符号记忆任务要求被试在3秒内记忆PPT中呈现的图形或符号，并将其画出来；扔围棋任务要求被试两人一组，每组黑白棋各10颗，一位被试快速扔围棋，另一被试报告围棋个数，以围棋的个数及颜色作为难度的划分，从1个逐渐累积至被试上限，从单色增加难度至双色。

2.4.3 针对语音回路的训练

语音回路的训练包括正背数、倒背数、同时信息加工以及听故事记数字任务。其中听故事记数字要求被试听一段故事，故事结束后，将故事中出现的数字写下来。

3 团体训练干预效果研究

3.1 实验组与对照组在实验干预前的同质性检验

为保障实验效果，通过对实验组和对照组的人口学变量进行卡方检验，来判断实验组和对照组被试在性别和年龄分布上的同质性。经检验，实验组和对照组在性别（P=0.92>0.05）、年级（P=0.33>0.05）上均不存在显著性差异，说明两组被试同质性较高。

3.2 实验组、对照组前测数据差异显著性分析

独立样本t检验结果如表3所示，实验组和对照组在测验的前测成绩没有显著性差异，说明对照组和实验组的被试在前测中工作记忆水平基本一致，并没有显著差异，同时表明被选出来的被试，在实验组和对照组之间没有差别，随机分组的方法是有效的，排除了后期差异显著是由于实验分组误差造成的可能性。

表3 实验组与对照组前测成绩差异显著性检验

3.3 实验组、对照组后测数据差异显著性分析

独立样本t检验结果如表4所示，实验组和对照组在数字转换A、数字转换B、曼陀罗记忆、系列信息加工（正）、系列信息加工（反）、动作发生过程以及同时信息加工的项目中测试成绩达到了显著性水平（P＜0.01），说明实验组在这七个项目中的成绩明显高于对照组，且差异达到显著性水平；但是实验组和对照组在划消项目中测试成绩未达到显著性水平（P>0.05）。这说明，经过8天团体训练的干预，实验组学生较对照组学生在注意转换、视觉空间模板、语音回路这三方面提高的更快，而在注意分配方面两组提高的差异并不明显。

3.4 对照组前测、后测数据差异显著性检验

配对样本t检验结果表5所示，对照组在工作记忆测试中各个项目的前后测成绩没有达到显著性水平（P>0.05），说明对照组在前后测中各个项目提高的差异并不显著。总体而言，对照组的工作记忆水平并没有随着时间的变化而提升。

表4 实验组与对照组后测成绩差异显著性检验

表5 对照组前后测成绩差异显著性检验

3.5 实验组前测、后测数据差异显著性检验

配对样本t检验结果如表6所示，实验组在数字转换A、数字转换B、曼陀罗记忆、系列信息加工（正）、系列信息加工（反）、动作发生过程以及同时信息加工的项目中前后测成绩达到显著性水平（P＜0.05）；而在划消项目中前后测成绩并未达到显著性水平（P>0.05）。这说明，经过8天团体训练的干预，实验组学生在注意转换、视觉空间模板、语音回路这三方面提高的更快，而在注意分配方面提高的差异并不明显。

表6 实验组前后测成绩差异显著性检验

4 讨 论

本研究的主要目的是通过对实验组进行为期8天，共16课时的团体训练，来比较接受训练的实验组与未接受训练的对照组在工作记忆注意分配、注意转换、视觉空间模板以及语音回路这四个方面的能力是否有显著的提升，从而检验本实验的研究假设：小学生的工作记忆可通过相应的团体训练来提高。通过以上对所有数据的统计分析，发现经过为期8天的团体训练，实验组较对照组在注意转换、视觉空间模板、语音回路这三方面的项目中有显著的提高；在注意分配项目中提升效果不明显。在此对实验结果进行讨论：

4.1 对小学生工作记忆干预差异显著的原因讨论

在注意转换方面主要采用视觉数字转换以及听觉数字转换两项任务进行训练。该任务从最简单的一位数字开始，因此被试容易掌握获得自我效能感，从而在训练课堂中表现活跃、参与度高；随着逐渐增加数字的位数，被试在团体中自然而然产生竞争意识，尽自己最大可能提高正确率，从而获得该任务奖励。被试在活动中的积极主动无疑为干预效果的产生提供了前提，但明显的干预效果更可能是由于被试在任务中逐渐形成了学习策略，因此在后测中，实验组的被试运用自己所形成的学习策略，其成绩较前测有较大的提高。这也说明了被试的学习策略可以提高工作记忆中央执行功能的注意转换能力。

在视觉空间模板方面主要采用曼陀罗记忆、扔围棋、图形符号记忆以及动作发生过程四项任务进行训练。由于有些训练所利用的材料，例如扑克牌、围棋等都是被试日常生活中所熟知的，并且其中扔围棋以及动作发生过程两项任务采取合作互动的形式，因此在训练过程中活动情境性强、参与度高；而有些训练被试之前很生疏，例如曼陀罗绘画以及创新性的图形与符号这两项任务，但是被试却对此产生了浓厚的兴趣，因此在训练过程中被试表现出了较高的学习欲望。被试的学习动机无疑是为产生较好的干预效果奠定了基础，但产生明显干预效果的原因可能是由于在训练过程中被试逐渐产生了视觉记忆策略，因此后测成绩较前测成绩有较大的提高。

在语音回路方面主要采用正背数、倒背数、同时信息加工以及听故事记数字这四项任务进行训练。其中听故事记数字以及同时信息加工两项任务所利用的材料富有乐趣，因此能够更好地吸引被试，从而能更好地产生训练效果；正背数和倒背数两项任务是由一系列数字组成，相较于之前的任务略显枯燥乏味，因此刚开始被试积极度不高，随着被试回忆的数列越多，其自我效能感逐渐增加、自我提高内驱力也不断增加。虽然被试的积极性、自我效能感以及自我提高内驱力不断增加有利于干预效果的产生，但所产生的明显干预效果更可能是因为被试逐渐学会使用复述策略，因此后测成绩较前测成绩有很好的提高。

4.2 对小学生工作记忆干预差异不显著的原因讨论

注意分配是指个体同一时间对两种或两种以上的刺激进行注意，它是一个复杂的过程，[1]同时受到遗传因素和后天环境（尤其是指针对于注意分配的专项训练）的影响，虽然遗传并不能够决定个体注意分配能力的高低，每个人都可以通过后天的训练来提高该能力，但是由于个体的起点不同，其能力提高的速度也是不同的。[16]因此本研究中注意分配方面并未达到干预效果的原因可能有：一是由于被试注意分配能力的起点各不相同，因此该能力提升的速度也不同，即个体差异导致了这一结果；二是由于研究中所设计的注意分配训练任务没有真正起到训练效果，或者研究中的注意分配训练任务所起到的效果不显著；三是由于本研究中团体训练的时间较短，虽对被试的注意分配能力会有一定程度影响，但是没有达到显著性的提高，至于确切的原因还需今后的研究进行验证。

4.3 对整个团体干预过程的反思

本研究的团体干预过程是在封闭式的环境中进行的，因此能通过有效的控制光线、空间等额外变量，但是被试在团体训练过程中的参与度不能够很好的把控。本研究的干预方法仅仅只考虑到工作记忆中中央执行功能、语音回路以及视觉空间模板，而忽视了情景缓冲器这一重要的部分，因此在今后的研究中可加入针对情景缓冲器的训练。另外，本研究只对被试进行了8天16个课时的干预训练，干预时间较短，这可能是导致有些项目的干预效果没能达到显著性水平的重要原因。干预训练的时间再长一些，其干预效果是否会更好，这都有待今后的研究来验证。

5 结 论

本研究采用控制组前后测实验设计，通过对实验组进行为期8天，共16课时的团体训练，来比较接受训练的实验组与未接受训练的对照组在工作记忆注意分配、注意转换、视觉空间模板以及语音回路这四个方面的能力是否有显著的提升。综合以上数据分析结果，本研究得到以下结论：经过8天团体训练的干预，实验组学生较对照组学生在注意转换、视觉空间模板、语音回路这三方面提高的更快，而在注意分配方面两组提高的差异并不明显。这说明，通过工作记忆团体训练，可以提升小学生工作记忆的某些方面。