© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net儿童的工作记忆广度顾敏敏Ξ　鲁忠义(河北师范大学教科院,石家庄,050091)

摘　要　针对儿童的工作记忆广度问题,介绍了国内外有关研究的方法及成果,并对影响儿童工作记忆广度的几个因素,如加工速度、领域特殊性和存储能力等进行了分析。关键词:儿童　工作记忆广度　加工速度　领域特殊性　存储能力

1　前言 工作记忆(WorkingMemory,WM)是一个有限的容量系统,负责存储和加工暂时性信息。因此,工作记忆既反映信息加工,又反映信息保持。许多研究指出,工作记忆在问题解决、推理、内隐学习、及重要的认知技能,如阅读、运算等复杂认知活动中有着重要的作用。工作记忆广度(WorkingMemorySpan),即工作记忆容量(WMCapacity)

,是工作记忆研究的一个主要方面。工作记

忆广度的使用起源于Daneman和Carpenter(1980)的一项研究[1]。在这项研究中,以大学生为被试,让被试大声朗读一系列句子,序列长度不断增长,要求他们回忆每个序列中所有句子的最后一个词,并且要理解每一个句子。被试既能理解句子,又能把句子最后一个词正确回忆出来,在这两种条件下所完成的最大句子数,就是工作记忆容量,亦称阅读广度。工作记忆容量反映了加工操作和暂时存储的结合。实验结果发现,在大学生中,阅读广度的变化幅度一般为2-2.

5个句子。目前,此方法已成为测量言语工作记忆的标准方法。另外,Daneman和Carpenter还发现,被试的工作记忆广度与其在阅读理解测验中所得的分数度高相关,阅读广度比作为短时记忆容量的标准量度的数字广度能更好预测学习成绩。Daneman和Carpenter在一项类似的作业中对听力广度进行了研究,在这项任务中,加工成分包含听力理解,而不是阅读理解。实验结果发现,听力广度与阅读广度相类似。其他涉及不同加工需求的工作记忆广度任务也得到了研究。著名的例子有计数广度(countingspan),它是指被试对一系列被觉呈现的目标阵列进行计数,同时要求记住这些数目,

然后对数目进行回忆(Case,Kurland,&Goldberg,1982)[2],还

有运算广度(operationspan),其加工成分是算术计算,并要求被试以正确顺序对运算结果进行回忆(Turner&Engle,

1989)[3]。

如前所述,Daneman和Carpenter发现,阅读广度能较好地预测学习成绩。随后的计多研究也充分证实,工作记忆广度的测量与一般成绩和能力的测量高度相关。另外,只有通过理解儿童期记忆能力的变化,才能获得关于心理系统的完整解释;有效的教育方法依赖于教师对不同年龄儿童的学与记能力的理解;记忆的评估对于理解学习困难有重要的作用。所以,鉴于以上诸多原因,儿童的工作记忆广度的研究,

对于理解儿童的高级认知过程,促进儿童的认知发展等多方面都具有重要的意义。

2　儿童工作记忆广度的已有研究成果2.1　国外的相关研究早在1982年,Case等人就对6至12岁的儿童的计数广度进行了研究[2]。他们观察了计数广度和计数操作的速度之间的经验关系,实验结果发现6至12岁儿童广度的发展与完成计数所需时间的减少呈线性相关。Towse,Hitch和Hutton等人对儿童的计数广度、阅读广度和运算广度等进行了多项研究[4,5,6]。以阅读广度为例,Towse,Hutton,和Hitch(1997)以小学儿童(平均年龄为9岁)为被试,要求他们阅读一系列句子,每个句子缺少最后一个词,要求被试补充这个空缺词。例名如下(括号内为目标词):Acoweats...(grass);“quackquack”saidthe...(duck);Isitdownandeatmydinnerwithaknifeand...(fork)。句子以卡片的形式在计算机上呈现。实验要求儿童在完成句子填充任务的同时记住他们填充的词,随后有一个回忆练习。最初,句子以两个一组呈现。如果儿童能在两组测验中以正确顺序回忆出所有填充的词,则增加一个句子,且继续实验。如果儿童不能以此原则完成,则测验结束。广度分数的整数部分是两组测验中能被完全正确回忆出来的句子的最大数量,小数部分是根据测验结束时那组句子(没有被完全回忆出来)的正确回忆量得到。运算广度的测验与阅读广度测验类似,不同的是使用的材料为加减法算术题。Towse,Hitch和Hutton对儿童的工作记忆广度作了纵向追踪式的研究,即在一年之后进行复测。结果是,平均年龄为10岁4个月的儿童,阅读广度为2179—3135,运算广度为4104—4192。Swanson(1999)从毕生发展的角度对工作记忆广度进行了研究[7],在研究中调查了不同年龄间的工作记忆广度差异是否归因于特殊或一般的加工操作。研究比较了9个年龄组(6,8,10,13,16,24,35,45,57岁)的言语和视觉空间工作记忆。言语任务包括数字/句子广度任务、语义联想任务,视觉空间任务包括映射与方向任务、视觉矩阵任务。工作记忆任务的设计遵循Baddeley(1986)的定义,即“需要同时对信息进行加工和存储”[8]。评价信息加工是通过询问被试关于要记的材料的一些简单问题(存储+加工要求),而评价存储是利用项目提取的正确率(只有存储要求)。加工问题一般需要对新、旧项目的简单再认,要对先前呈现的信息作判断。研究结果说明,与年龄相关的工作记忆广度的变化由存储能力的变化来预测,而不是由加工效率的变化来预测;另外,与年龄相关的变化不是领域特殊的,可以认为工作记忆容量是预测认知成绩的年龄差异的一般来源。Nation等人(1999)以6至11岁的儿童为被试,对正常儿童和低理解力(poorcomprehenders)儿童的听力广度和空间广度进行了比较研究[9]。在听力广度任务中,儿童听一系列

Ξ第一作者简介:顾敏敏,女,河北师范大学教科院,硕士生。

E-mail:minmin2002@ccermail.net

心理科学PsychologicalScience　2004,27(1):137-139

137

© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net短句,要求评价每个句子的正确性,以“对/错”来反应。例如“Buttergoesonbread”(true),同时要求记住每个句子最后一个词并以正确顺序回忆。广度分为两个、三个和四个句子,每个广度测验要进行五次试验,如果儿童在一个广度测验中出现三次错误,则测验结束。空间工作记忆广度任务是在计算机屏幕上显示从左至右排列的一定数量的长方形,每个长方形中有三个白色正方块。从最左一个长方形开始,在每个方块中显示复杂图形,有一个与另两个不同,要求儿童指出这个特殊图形,作出反应后,图形消失并随机显示在下一个(从左向右)长方形中,再次要求指出特殊图形,依次类推。这是加工任务。当这种长度的试验完成后,要求儿童从左至右指出所有特殊图形的空间位置。每种长度要做三次试验,如果有两个试验错误则测验结束。广度分数是儿童在三个试验中有两个正确时的最大长方形数量,如果下一个长度的试验中有一个正确,则用此长度来计算小数。结果发现,正常儿童的平均听力广度和空间广度分别为5153和4156,低理解力儿童的平均听力广度和空间广度分别为3169和4157。这说明低理解力儿童在听力广度上比正常儿童低,但在空间工作记忆上的测量相等。Kail和Hall(2001)以7至13岁的儿童为被试,对工作记忆和短时记忆进行了比较研究[10]。他们采用三种任务来评定工作记忆,这三种任务分别为阅读广度任务、听力广度任务和最小数字广度任务(leastnumberspan)。阅读广度任务以Daneman和Carpenter(1980)的阅读广度任务为范式。听力广度任务和阅读广度任务类似,只是材料以听觉方式呈现,而不是以视觉方式呈现。最小数字广度任务是这样的,先给儿童呈现一张卡片,卡片上有三个不同的数字,一个是1到22之间的数字,一个是23到44之间的数字,还有一个是45到66之间的数字。要求儿童大声读出这三个数字,然后说出最小的数字。接着呈现类似的另一张卡片,儿童要完成同样的任务。最后呈现的一张卡片上只有两个空格,要求儿童按顺序回忆出前两张卡片中的最小数字。如果在两组这样的试验中儿童都能按顺序正确回忆出最小数字,则在下面的试验中增加一张卡片,即增加一个要记住的最小数字。依此类推,直到儿童不能正确回忆最小数字序列为止。最小数字广度就是儿童在两组试验中都能按顺序正确回忆出最小数字的最大卡片数量。短时记忆任务包括数字广度、字母广度和单词广度任务。实验结果发现,对于较小的儿童其短时记忆与工作记忆有明显区别,工作记忆广度与词语编码技能和加工速度均有关。2.2　国内的相关研究国内心理学关于工作记忆的研究多以大学生为被试,只有部分研究涉及到儿童的工作记忆广度问题,这方面尚未有系统的专题研究。1994年,刘凡等人对中美儿童计算能力差异的比较研究中,对幼儿的计数能力的工作记忆广度进行了测验[12]。测验方法是主试读随机数字串,要求被试以同样顺序重复,成绩是被试能正确重复的最长数字串中数字的个数。测验结果显示中国儿童组平均值为617,美国儿童组为411,即中国儿童的数字记忆广度比美国儿童的大216个数字。这是由于中国幼儿比美国幼儿更常使用言语计数策略,因为汉语数词读音短,计数较快,因此使工作记忆容量相对扩大。将此结果与策略评估作业的结果对照分析发现,比较大的工作记忆容量增加了数字线索可利用的资源,为儿童早期言语计数能力的发展提供了有利条件。金志成、隋洁(1999)在学习困难学生认知加工机制的研究中,对学困生的工作记忆容量进行了研究[13]。实验以中小学生为被试,分学困生和学优生,以嵌入数字系列的短句作为工作记忆容量的测试材料。编制测试工作记忆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。不然,随着加工难度的变化,工作记忆容量也随之变化,就不易测得相对稳定的工作记忆容量。实验材料如下面的两个句子:

“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”。材料分为两种难度:对难度Ⅰ的材料,要求被试回答去什么街的什么地方(如上面的例句);对难度Ⅱ的材料,不仅要回答去什么街的什么地方,还要回答去做什么,且地方与作什么不相匹配,如“去平行四边形街4-7-6-3-5号的药店找人”(而不是买药)。通过问被试“去什么街的什么地方”来评价对语义信息的加工(包括加工和存储),而以被试按顺序回忆门牌号的正确性来评价存储(只有存储)。实验结果说明,工作记忆容量受加工难度的影响,学困生的工作记忆容量不如学优生。另外,上述实验还研究了学困生的工作记忆容量的欠缺的原因,它是由加工效率造成,还是由存储能力造成,或是二者同时起作用。因此在实验中加以提示作进一步测试。提示方法是,当被试语义加工正确,只是门牌号的回忆出错时,