（发展与教育心理学专业论文）轻度弱智儿童基本认知加工过程的纵向研究.pdf

摘要 加工速度和工作记忆，这两种基本认知加工元素与个体在智力测验分数上的差异 有着紧密的联系。本研究的对象为轻度弱智儿童这样一个特殊群体，试图验证轻度弱 智的病源学观点，即轻度弱智儿童在基本认知能力上存在缺陷和不足。 本研究在盐城和上海地区选取了6 9 6 名非轻度弱智儿童( 韦氏智商分数在7 5 以上) 和1 4 9 名轻度弱智儿童。所有被试在第一年接受三种测验，即基本认知加工过程测验、 韦氏儿童智力测验中国修订版测验、语文和数学学业成就测验，以考察不同智力水平 群体在基本认知加工过程上的差异，基本认知加工元素对儿童学业成绩的预测性，以 及对于是否为轻度弱智的诊断能力等问题。 所有被试在第二年再次接受三种测验，以考察基本认知加工过程测验的信度，轻 度弱智儿童的基本认知加工元素随着时间的发展，不同智力水平群体的基本认知加工 元素的发展差异等问题。 研究结果发现： ( 1 ) 大部分轻度弱智儿童在基本认知加工过程上存在严重的缺陷： ( 2 ) 基本认知加工元素可以解释一定程度的学习成绩的变异； ( 3 ) 基本认知加工过程测验可以有效地诊断轻度弱智儿童； ( 4 ) 轻度弱智儿童的基本认知加工过程随着年龄的增长有些显著的发展； ( 5 ) 不同智力水平的儿童在不同基本认知加工过程上随着年龄的发展不平衡； ( 6 ) 基本认知加工过程的测验集合体是一个具有较高信效度的诊断工具。 关键词：轻度弱智儿童工作记忆加工速度 学业成就 a b s t r a c t p r o c e s s i n gs p e e da n dw o r k i n gm e m o r y , t h et w ob a s i cc o g n i t i v ep r o c e s s i n gf a c t o r s h a v ed o s er e l a t i o n s h i p sw i t ht h ed i f f e r e n c ei nt h ei n t e l l i g e n c et e s ts c o r e s 1 1 1 ep r e s e n ts t u d y a t t e m p t e dt ov a l i d a t et h ee t i o l o g yo fm i l dm e n t a lr e t a r d a t i o n ，t h a tt h ec h i l d 碍nw i t hm i l d m e n t a lr e t a r d a t i o n ( m m r ) h a v el i m i t a t i o n si nb a s i cc o g n i t i v ec a p a c i t yb ys t u d y i n gt h e s p e c i a lg r o u p 皿ep r e s e n ts t u d yc h o s e6 9 6c h i l d r e nw i t h o u tm m r ( i q 7 5 ) a n d1 4 9c h i l d r e nw i t h m m ra sp a r t i c i p a n t a l lt h ep a r t i c i p a n t sr e c e i v e dt h r e et e s t s , i n c i n d i n gb a s i cc o g n i t i v e p r o c e s s i n gt e s t w l s g c r , a c a d e m i ca c h i e v e m e n t st e s t n ea i mo ft h es t u d yw a st o e x p l o r et h ed i f f e r e n c ei nt h eb a s i cc o g n i t i v ep r o c e s s i n gf a c t o r sb e t w e e nt h eg r o u p sw i t h d i f f e r e n ti n t e l l i g e n c el e v e l s ，t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e ne l e m e n t a r yc o g n i t i v ep r o c e s s i n gt e s t a n da c a d e m i ca c h i e v e m e n t s ，a n dt h ed i a g n o s t i ca b i l i t yo ft h ee l e m e n t a r yc o g n i t i v e p r o c e s s i n gt e s t a l lt h ep a r t i c i p a n t sr e c e i v e dt h r e et e s t sa g a i na f t e ro r ey e a r , t oe x p l o r et h er e l i a b i l i t y o ft h ee l e m e n t a r yc o g n a t ep r o c e s s i n gt e s t , t h ed e v e l o p m e n to ft h ee l e m e n t a r yc o g n i t i v e p r o c e s s i n gf a c t o r si nc h i l d r e nw i t hm m r , t h ed e v e l o p m e n t a ld i f f e r e n c eb e t w e e ng r o u p s a n ds o o n t h er e s u l t sw e r ea sf o l l o w ： 1 m o s tc h i l d r e nw i t hm m r d i s p l a ys e v e r ed e f i c i e n c i e si nb a s i cc o g n i t i v ep r o c e s s i n g f a c t o r s 2 t h eb a s i cc o g n i t i v ep r o c e s s i n gf a c t o mc a ne x p l a i nt h ev a r i a t i o no fa c h i e v e m e n t st o s o m ee x t e n t 3 t h eb a s i cc o g n i t i v ep r o c e s s i n gt e s t sc a ni d e n t i f yt h ec h i l d r e nw i t hm m r e f f e c t i v e l y 4 n eb a s i cc o g n i t i v ec a p a c i t yh a ss i g n i f i c a n td e v e l o p m e n ti nc h i l d r e nw i t hm m r 5 t h eg r o u p so fd i f f e r e n ti n t e l l i g e n c el e v e l sh a su n e v e nd e v e l o p m e n ti nd i f f e r e n t b a s i cc o g n i t i v ep r o c e s s i n gf a c t o r s 6 t h eb a s i cc o g n i t i v ep r o c e s s i n gt e s ti sad i a g n o s t i ct o o lo fh i 曲r e l i a b i l i t ya n d v a l i d a t i o n k e yw o r d s ：m i l dm e n t a lr e t a r d a t i o n , b a s i cc o g n i t i v ep r o c e s s i n g , w o r k i n gm e m o r y , p r o c e s s i n gs p e e d , a c a d e m i ca c h i e v e m e n t s 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果据我 所知，除文中已经注明引用的内客外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意 学位论文授权使用声明 本人完全了解华东师范大学有关保留，使用学位论文的规定，学校有 权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸 质版有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校 图书馆被查阅有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索有权 将学位论文的标题和摘要汇编出版保密的学位论文在解密后适用本规 定 学位论文作者签名：字蛐 导师签名： 日期：1 翌! ：兰：丛 日期： 确国肋易 一、引言 1 研究8 m r ( 轻度智力发育迟滞儿童) 和研究智力 1 1 什么是智力? 心理学家对智力领域的研究一直抱有极大的兴趣，然而至今对“智力”这个概念 没有统一的定义。这主要是因为不同的理论学家对构成智力的核心品质以及共有多少 种品质持不同的看法。 1 1 1 智力的心理测量学观点 心理测量学家认为，智力是使个体间彼此不同的一个特质或一系列特质。心理测 量学的目的就是要准确地确认这些品质，并对其进行测量，从而描述不同个体在智力 上的差异。但从一开始，心理测量学家在智力的结构上就不能达成一致的意见，他们 无法确认智力是一种对所有认知测验成绩都有影响的单一能力还是多种不同的能力。 比奈的单因素说：比奈和他的同事西蒙是现代智力测验的缔造者。比奈的测验采 取智龄的概念，如果儿童能够通过所有7 岁水平的测验项目，但8 岁的测验项目一个 也没有通过，那么他的智龄( m a ) 就是7 岁。如果儿童能通过所有1 0 岁的项目，还能 通过1 1 岁组的一半项目，那么他的智龄就是1 0 岁半。 因素分析和智力多元素的观点：对于比奈用单一分数来代表人的智力水平的主 张，一些心理测量学家提出疑义：不同测验所测量的到底是不同的心理能力还是单一 的心理能力? 智力是单一成分还是多元的? 斯皮尔曼最早将因素分析应用于智力测 验，他发现儿童在不同认知测验中的分数都有中等程度的相关，由此判断，一定存在 一种可以影响人完成大多数认知任务的一般智力因素，称为g 因素。同时，他也发现， 某个儿童可能在某些任务上表现很好，在某些任务上表现不太好。他推断，智力是由 两种因素组成，即一般能力( g ) 和特殊能力( s ) 。 瑟斯顿通过因素分析得出智力是由七种因素组成，分别是语词理解、语词流畅、 推理能力、计数能力、机械记忆能力、空间能力和知觉速度。 吉尔福特则提出，组成智力的基本心理能力达1 8 0 种之多。他将认知任务分为三 个维度：内容( 个体所思考的东西) ，操作( 个体在解决问题之前的思维过程) ，产品( 需 要给出的答案1 。吉尔福特认为有5 类内容，6 种心理操作，6 种产品。吉尔福特提出 这个模型后，一直致力于收集能验证这1 8 0 种能力的证据，如今已验证了1 0 0 多个了。 后来，卡特尔和霍恩提出，斯皮尔曼的一般能力和瑟斯顿的基本心理能力可以被 归纳为智力的两个维度：流体智力和晶体智力。流体智力是指不受教育和相关文化影 响，解决新颖、抽象问题时表现出来的能力。词语类推( 例：一英寸短，一英里一一) ， 数字接龙( 例：5 ，7 ，6 ，9 ，8 ，) ，从无意义的几何图形中辨认图形的任务都属于 流体智力。很多研究中的流体智力分数是通过瑞文推理测验和卡特尔文化公平测验来 获得。 今天的心理测量学家都很赞成智力的层次结构模型。该模型认为智力的结构是： 1 ) 基本能力因素在最上面一层，它对个体的很多认知测验成绩都有影响。2 ) 一些特 殊的能力因素与瑟斯顿的基本心理能力相似) 会影响个体在每个分测验中的表现( 如 数字推理测验或者特殊能力测验) 。在层次模型中，最精致的是约翰卡罗尔的智力 三层次模型理论。智力像一个金字塔，一般智力在最上层，八种智能排在第二层，分 别为流体智力、晶体智力、一般学习和记忆、视知觉、听知觉、提取能力、认知难度、 加工速度。第三层能力为数量推理类比、语言理解恫汇、记忆广度联想记忆、视觉 辨别空间辨别、因素辨别谙乐辨别、创造力敏捷的命名、知觉速度、测验速度、反应 时间决策速度。 智力层次模型既将智力描述为一种一般的心理能力，又包括了以每种能力为基础 的特殊能力。现在我们是否能够对智力的涵义达成共识了昵：还是没有，越来越多的 研究者认为，没有一种关于智力的心理测量理论包容了智力的所有涵义。 1 1 2 现代信息j - r 的观点 对心理测量学派批评主要是因为他们对智力的理解过于狭窄，总停留在测量基 本智力内容或者儿童已经知道的东西，而没有关注知识的获得、保持和应用知识解决 问题的过程。而且，传统的智力测验并没有对人们所公认的一些智力元素进行测量， 如社交与人际能力，以及音乐、戏剧和体育方面的能力( g a r d n e r ，1 9 8 3 ) 。 斯腾伯格提出了智力三重结构论。该理论强调智力行为的三重结构是：情境、 经验和信息加工技能。情境是指行为首先在很大程度上依赖于发生的情境。聪明的人 能适应环境或改造环境。要从个体对现实社会的适应行为出发，而不是看他在测验中 的行为表现。在不同的文化或亚文化背景下，不同的历史时期和人的不同年龄阶段情 境的概念会有所不同。经验成分对智力测验的编制者最重要的启示是：了解被试对测 验项目的熟悉度，对准确评价被试的智力极为关键。 斯腾伯格认为，心理测量学家对个体智力的测量仅仅针对项目答案的正确性， 却完全忽视了被试是如何产生智能反应的。他认为，我们必须强调与智力成分有关的 因素，即对问题做出限定，阐明解决问题的策略，然后对认知活动进行监控，直至得 出答案这一信息加工过程。他指出，有些人的信息加工速度比别人快，而且效率高。 2 我们的认知测验应据此进行大幅度改进，去测量这种差异，并将之看作是智力的重要 因素。 1 1 3 加德纳德多元智能理论 加德纳提出八种智力，分别是语言能力、空间能力、数理逻辑能力，音乐能力， 运动能力、人际能力、自知能力、自然感知能力。加德纳本人也并不认为这八种能力 就代表了一个人的全部智力。但是，加德纳的理论有点把智力内涵过于扩张，比如音 乐和体育这类能力在大多数人看来并不属于智力活动。 智力的概念和理论非常丰富，在为人们提供不同视角的同时也提供了不少困惑 和迷茫。人们反而越来越不知道智力是何物。 本文中将智力定义为狭义的智力，也就是加德纳多元智能理论里排除体育、音 乐等能力之外的能力，类似于斯皮尔曼提出的一般智力。否则，智力的概念实在太宽 泛。本研究试图以信息加工取向挑战甚至取代心理测量取向。当然，心理测量取向在 智力领域的地位仍然是非常稳固的，短期内不可能完全取代之。信息加工取向对于研 究某些特殊问题更加适合，或者说更容易。 1 2 什么是轻度智力发育迟滞? c c m d h i ( 中国精神疾病分类方案与诊断标准第三版) 中关于轻度智力发育迟滞的 诊断标准：智力发育迟滞指一组精神发育不全或受阻的综合症，特征为智力低下和社 会适应困难，起病于发育成熟以前( 1 8 岁以前) 。本症可单独出现，也可同时伴有其他 精神障碍或躯体疾病。其智力水平( 按标准化的智力测评方法得出) 低于正常。智力发 育迟滞如能查明病因，则应与原发疾病的诊断并列。并且鼓励使用i c o - 1 0 的附加编 码( 如7 0 3 重度精神发育迟滞，加e 0 0 先天性缺碘综合症) 。 我国常用w e c h s l e r 智力测验测评智商，并建议用儿童社会适应行为量表测评社 会功能。 轻度智力发育迟滞的诊断标准： ( 1 ) 智商在5 0 - 6 9 之间，心理年龄约9 - 1 2 岁。 ( 2 ) 学习成绩差( 在普通学校中学习时常不及格或留级) 或工作能力差( 只能完成 较简单的手工劳动) 。 ( 3 ) 能自理生活。 ( 4 ) 无明显言语障碍，但对语言的理解和使用能力有不同程度的延迟。 我国于1 9 8 7 年，参照世界卫生组织和美国智能不足协会的划分标准，将智力障 碍划分为四级： 3 极重度：i q 值在2 0 或2 5 以下，适应能力极差，面容明显呆滞；生活全部由他人 照料，运动感觉功能极差。 重度：i q 值在2 0 3 5 或2 5 4 0 之间，适应行为差，生活能力即使经过训练也很 难达到自理，需要他人照料，运动、语言发育差，与人交往能力也差。 中度：i q 值在3 5 5 0 或4 0 5 5 之间，适应行为不完全，实用技能不完全，具有 初步的卫生和安全常识，但阅读和计算能力很差，对周围环境辨别能力差，能以简单 方式与人交往。 轻度：i q 值在5 0 7 0 或5 5 7 5 之间，适应行为低于一般入水平，具有相当的实 用技能，但缺乏技巧和创造性；一般在指导下能适应社会；可以获得一定的阅读和计 算能力；对周围环境有较好的辨别能力，能比较恰当的与人交往。 中国研究智力落后方面的专家茅于燕教授( 1 9 9 0 ) 给出关于智力落后的定义：“一 般说来，凡是智力( 指观察力、记忆力、思维能力、想象能力和动手能力等) 低于同 龄儿童的症状就是智力落后；智力落后于同龄儿童的儿童就是智力落后儿童。” 1 3 研究m m r 和研究智力之间的关系 1 3 1 研究m m r 是研究智力的一种方法 m m r 的病源学经过一个世纪的研究后仍然不是非常明朗。过去，人们将m m r 排除 在正常智力人群之外，认为不需要把m m r 放在一般智力范围内解释。但是，我们知道 智力理论应该不仅仅解释那些正常范围智商的人们，包括那些天才，而且应该能够解 释涮r 。只有这样的智力理论才算得上真正科学综合的理论。过去几十年来，研究者 们逐渐认识到研究删r 对于我们更好地理解一般智力能力作出的贡献。 l 协, l r 研究领域经历了许多变迁。d e t t e r m a n 曾描述过历史上研究m r ( 智力发育迟 滞) 的三个阶段。 第一个阶段是1 9 世纪中期到2 0 世纪初的时候。当时，精神疾病个体和智力发 育迟滞个体经常无法区分，所以研究者主要致力于鉴别出智力发育迟滞个体( d o l l ， 1 9 6 2 ；s c h e e r e n b e r g e r ，1 9 8 7 ) 。1 9 世纪末，关于m r 的科学研究开始时，才出现一个 比较正式的定义。 比奈的智力量表进入美国之后，对于这个领域有了很深远的影响。从1 9 1 0 年开 始，智力机能的概念是诊断m r 的主要标准( r e s c h l y ，1 9 9 2 ) 。美国胀协会( a a m r a m e r i c a na s s o c i a t i o no fm e n t a lr e t a r d a t i o n ) 在1 9 2 1 年正式出版的关于m r 的分 类表，强调用比奈智力分数作为诊断标准。胍分为三种水平：m o r o n ( i q5 0 7 5 ) i m b e c i l e ( i q2 5 5 0 ) i d o t ( i q 2 5 ) 。 4 第二个阶段是2 0 世纪初到二战时期。2 0 世纪初，大部分研究者深信智力发育迟 滞个体几乎什么都不会做，无法完成学习或其他更复杂的认知技能。所以，这个阶段 的研究者主要把研究重心放在智力发育迟滞个体能做什么，不能做什么。研究者惊讶 地发现，智力发育迟滞个体可以做很多事，包括学习和记忆，还可以通过训练学习完 成日常生活所必要的很多任务。由此研究者们逐渐得出一个结论：智力发育迟滞个体 的行为和正常智力水平的人的行为是在能力的一个连续体上( d e t t e r m a n ，1 9 8 7 ) ，从 而向智力理论学家们提出了一个挑战。 同时，由于这些研究的发现，m r 的定义也发生了变化。d 0 1 1 ( 1 9 3 4 ，1 9 4 1 ) 提出的 定义把重点放在了社会适应力而非智力上。然而，对于社会适应性的测量既没有什么 可行的方案，也不如标准智力测验那样准确，所以智商仍然是最主要的诊断标准。d o l l 的定义一赢没有被正式采纳，但是这个定义在2 0 世纪四五十年代还是非常有影响力 的。( r e s c h l y ，1 9 9 2 ) 最后一阶段是二战末到现在，在前两个个阶段描述性研究的基础上，把主要焦点 放在确定导致智力发育迟滞的原因上。从2 0 世纪5 0 年代到6 0 年代中期，对于智力发育 迟滞个体认知能力( c o g n i t i v ec a p a b i l i t i e s ) 的研究有了一个小的高峰期。这种研究 主要是非理论性且描述性的，但是仍然非常重要。因为这些研究勾勒出智力发育迟滞 个体所能操作的任务范围，而且研究者们可以识别出哪类实验程序可以获得有效数据。 如果采用一般的标准实验程序，实验结果可能会出现“地板效应”，因为所有的任务 对于智力发育迟滞个体来说都很难，得到的数据也没有什么用。所以研究者们研制了 很多巧妙的方法来收集有用数据。伴随着2 0 世纪6 0 年代对学习和记忆的兴趣，对于智 力迟滞的研究也开始受到主流理论的推动。 如今研究智力发育迟滞个体中最具代表性的测验就是认知能力测验c o g n i t i v e a b i l i t i e st e s t ( c a t ：o e t t e r m a n ，1 9 8 8 ) c m 是一个综合完整的、由计算机控制的 一组认知任务，测量个体在认知能力上的差异。这组任务包括简单和选择反应时、回 忆和再认任务、刺激辨别和测量学习的任务。c a t 已经测过所有智力水平的人，智力 发育迟滞个体( c a r u s o 和d e t t e r m a n ，1 9 8 3 a ；c o n n e r s 和d e t t e r m a n ，1 9 8 7 ；d d e e t r m a n ， 1 9 8 7 b ；d e t t e r m a n 和d a n i e l ，1 9 8 9 ：d e t t e r m a n 等，1 9 9 2 ) 包括唐氏综合症( k i m ，1 9 9 5 ： d e t t e r m a n ，g a b r i e l 和s p r y ，1 9 9 7 ) 和智力正常的人( c a r u s o d e t t e r m a n ，1 9 8 3 b ； d e t t e r m a n ，1 9 8 7 a ：d e t t e r a m n 和a n d r i s t ，1 9 9 0 ) 。 智力发育迟滞领域的研究让研究者们对于智力的理解更加深刻而丰富。 1 3 2 智力领域的研究发展也推动了我们对于m m r 的理解 智力测验的出现解决了删r 的诊断难题。这个成就是里程碑式的。而今，诊断 虽然不再是个大难题，但仍然存在一些问题有待解决。智力测验作为诊断工具对于 m m r 背后的潜在机制无法反映。特别是像韦氏那样的智力测验，其分数很大程度上 受到后天教育的影响。所以，智力领域本身也在不断地探索解决这个问题的办法。其 中，将智力降解到最基本最简单的认知加工任务就是解决方法之一。 其实，在一个世纪前，j m c a t t e l l 就试图研究最基本的认知加工机制，将基本的 心理机能和学业成绩联系起来。但是结果并不理想。他将心理机能的任务，例如反应 时、感觉辨别( s e n s o r yd i s c r i m i n a t i o n ) 等和哥伦比亚大学学生的成绩算相关，但是 相关系数接近0 。这些结果使研究者们有些泄气，他们不再充满热情地把整体的智力分 解成基本的认知机能。后来研究的注意力都放在了对复杂心理特质的测量。然而，研 究者对于这些特质的心理基础一直不是很清楚。近些年来，将智力降解为基本的认知 加工过程重新燃起了研究者的热情，他们又热衷于去寻找这些能力特质的潜在机制。 一些研究者也尝试过将基本的认知成分和更整体的智力能力联系在一起( d e a r y ，1 9 8 0 ， 1 9 8 6 ；f r e a r s o n 和e y s e n c k ，1 9 8 6 ；j e n s e n ， 1 9 8 2 a ，b ，1 9 8 5 ，1 9 8 7 ；n e t t l e b e c k 和l 且l l y ，1 9 7 6 ；r a z 等人，1 9 8 3 ；r a z 和w i l l e r m a n ，1 9 8 5 ) 。这些基本认知加工的 成分和一般心理测量的能力特质不同，是可以进行实验分析的。一般都是一些很简单 的认知任务，但是可以解释智力分数很大一部分变异。例如心理速度( m e n t a ls p e e d ) ， 一般是通过反应时( r e a c t i o nt i m 曲，检测时( i n s p e c t i o nt i m e ) 的任务以及记忆加工时间测 量；这些成分可以解释几乎5 0 的g 因素变异( j e n s e n ，1 9 8 2 a ，1 9 8 2 b ；v e r n o n ，1 9 8 7 ： m i l l e r 和v e r n o n ，1 9 9 2 ；l u o 和p c t r i l l ，1 9 9 9 1 。 d e t t e r m a n ( 1 9 8 7 ，1 9 9 4 ) 曾提出一种智力的系统理论( as y s t e mt h e o r yo f i n t e l l i g e n c e ) 来解释m m r 。系统理论的意思是将智力和车、城市、大学这些系统做类 比。以上的事物都是由很多小的部分组成，而这些部分首先是可以单独评价其质量的。 比如车的零部件，是可以评价好坏的。其次，总体也是可以作为整个的系统来评价其 质量的。比如说宝马要比大众的好。而智力也是如此，总的智商分数就是总的评价。 而智力并不是一元的，虽然我们现在还不能知道智力准确的组成，但是我们知道智力 是由几个可以独立测量的加工过程组成的。而m m r 是由于一个中央加工的不足造成的。 而这个缺陷不足会导致整个系统机能的下降。所以，可以预期在这样一个系统里，系 统各部分之间的相关就更高了。d e t t e r m a n 和d a n i e l ( 1 9 8 9 ) 分析了标准智力测验各 个分测验之间的相关，发现低i q 水平的人比高i q 水平的人相关要高一倍。支持智力和 m r 系统理论的证据主要包括：1 ) 基本认知任务预测i q ；2 ) 基本认知加工过程之间的 相关较低；3 ) 低i q 水平的人任务之间的相关更高。本文也将在后面的数据统计分析中 对此加以验证。 总之，研究删r 和研究智力是互相促进的。 6 2 基本认知加工元素( 加工速度、工作记忆) 与智力的关系 2 1 加工速度与一般智力之间的关系 加工速度又称为知觉速度，一般用反应时、刺激辨别时间、检测时( i n s p e c t i o n t i m e ) 和寻找匹配速度的实验任务来测量。加工速度一般是反映一个人信息加工的 速度。而从另外一个角度来说，反映了一个人特征探察( f e a t u r ed e t e c t i o n ) 的效率， 因为加工速度的任务通常要求被试注意知觉信息的关键特征。 关于加工速度和认知能力的研究可以追溯到高尔顿( g a l t o n ，1 8 8 3 ) ，他试图以 反应时和各种感觉变量作为个人成就或者智力的独立预测因子。然而经历过多次失败 之后，他完全放弃了速度理论。直到r o t h ( 1 9 6 4 ) 报告在选择反应时任务和智力测验 之间存在显著负相关，这无疑又给加工速度理论的发展点燃了一盏明灯。 s a l t h o u s e 于1 9 8 5 年提出了著名的“加工速度理论”( p r o c e s s i n gs p e e d t h e o r y ) ，认为信息加工速度是许多认知操作得以实现的一个重要因素，在众多的认 知任务中都起着非常重要的作用，因此是认知能力差异的主要来源。从心理测量的角 度来看，加工速度是智力因素中一般智力的核心，人的一般智力的差异是加工速度差 异的体现。 因此，从8 0 年代以来，信息加工速度就一直被看作是衡量心理能力的重要指标， 同时也是衡量个体心理水平发展的重要指标。在这期间，智力与信息加工速度之间的 关系一直是智力研究领域内一个基础性问题。研究者试图通过两者之间关系的探讨来 揭示智力的本质或一般智力( g 因素) 的基础。人类智力的心理加工速度研究取向认 为，信息加工速度是人类智力中个体差异的基本组成成分。这一假设基于大量来自心 理测量学的智力研究和基本认知任务中的反应时之间得出的巨大负相关( d e a r y ，2 0 0 0 ； n e u b a u e r ，1 9 9 7 ；j e n s e n ，1 9 8 7 ) 。许多研究采用了不同的任务范式，例如选择反应时、 检测时( i t ) 、s t e n b e r g 和p o s n e r 模式、阅读速度、数字或者字母编码。大部分研究发 现两者之间存在着较低的负相关，这让一些研究者相信，在单一基本认知任务( e c r ) 中进行测定的信息加工速度无法解释智力测验中超过1 0 的变异( h u n t ，1 9 8 0 ；s t a n k o v 和r o b e r t s ，1 9 9 7 ) 。然而，有研究者指出，反应时( r t ) 同智力之间相对较低的相关 系数可能是因为选取样本的同质性较高，当样本中有关的智力能力的分布更具有代表 性和异质性时，将观察到高得多的相关( 大约为0 5 0 左右，n e u b a u e r 和b u i c k ，1 9 9 6 ： n e u b a u e r 和k n o r r ，9 8 ；d e a r y ，d e r 和f o r d ，2 0 0 1 ；v e r n o n ，1 9 9 0 ) 。在无限制样 组中，速度和智力的相关甚至可以达到r | ：o 5 0 ( d e a r y ，2 0 0 1 ) 。另一个原因是任 务的个数，智力与单一基本认知任务之间的相关大约iri = o 3 0 ，但是智力与基本认 知任务集合之间的相关可上升到0 5 0 或者0 6 0 ( 6 r u d n i k 和k r a n z l e r ，2 0 0 1 ； 7 n e u b a u e r ，1 9 9 7 ；n e u b a u e r 和k n o r r ，1 9 9 8 ) 。 理论上讲，最初加工速度和智力的相关是用来解释“振动速率”( o s c i l l a t i o n r a t e ) ( j e n s e n ，1 9 8 2 ) 或者“神经传导效率”的( n e u r a le f f i c i e n c y ) ( v e r m o n ，1 9 9 3 ) ， 后来，把这些同智力测验结果联系起来，发现了一些潜在的联系( d e a r y 和c a r y l ，1 9 9 3 综述) 。研究显示，高智商的人能够更加有效地使大脑活动起来。 2 2 工作记忆与一般智力的关系 相对于加工速度，工作记忆似乎是多重基本过程的混合，包含多种基本加工过 程，包含记忆广度的加工过程和记忆广度信息的智力执行( b a d d e l e y ， 1 9 8 6 ) 。 工作记忆与短时记忆不同，工作记忆不仅要保存信息，同时要进行操作。而短时 记忆可以只进行保存。大量研究发现短时记忆与工作记忆存在很高的相关。如何解释 这一点呢? 研究发现，工作记忆与短时记忆二者间确实存在密切关系，但它们之间的 关系是一种包含关系，即工作记忆能力相当于短时记忆能力加上注意控制能力。 工作记忆和智力之间存在着很高的相关( 如c o n w a y ，c o a n ，b u n t i n g ，t h e r r i a u l t 和m i n k o f f ，2 0 0 2 , e n g l e 等人，1 9 9 9 ；k y l l o n e n 和c h r i s t a l ，1 9 9 0 ；l e h r l 和f i s c h e r ， 1 9 8 8 ：n e c k a ，1 9 9 2 ；s c h w e i z e r ，1 9 9 6 a ，1 9 9 6 b ，2 0 0 0 ；s c h w e i z e r 和k o c h ，2 0 0 1 a ； s u ”g ，o b e r a u e r ，w i t t m a n n ，w i l h e l m 和s c h u l z e ，2 0 0 2 ) a e k e r m a n 等人( 2 0 0 2 ) 施测 了3 6 项能力测验，分别代表言语、数字、空间的和知觉能力；瑞文渐进矩阵测验；7 项工作记忆测验。验证性因素分析显示工作记忆和g 因素之间的相关为o 7 0 。s u g 等( 2 0 0 2 ) 的研究发现工作记忆和智力g 因素之间的相关为0 5 8 。c o l o m 等发现，跨三个 独立的研究，工作记忆和g 因素的平均相关系数为0 9 6 。这些研究结果揭示了工作记忆 和智力之间实质的关系，这表明工作记忆在智力认知基础中是一个重要的部分。( 见 s c h w e i z e r 和k o c h ，2 0 0 1 b ) 然而，工作记忆到底是作为一个整体还是它的某一部分 是个体智力差异的来源呢? d ej o n g 和d a ss m a a l ( 1 9 9 5 ) 认为中央执行的效率是最重要 的。因为他们在结构方程建模中，只发现工作记忆和智力之间有实质的关系，而短时 记忆和智力之间没有( e n g l e 等人，1 9 9 9 ) 。 而另一些学者则强调工作记忆的最重要的一个指标就是工作记忆广度( w o r k i n g m e m o r ys p a n ) ，即工作记忆容量( w mc a p a c i t y ) 。因为很多复杂的任务如果没有高的工 作记忆容量是无法完成的( 如c a r p e n t e r ，j u s t 和s h e l l ，1 9 9 0 ；k y l i o n e n 和 c h r i s t a l ，1 9 9 0 ) 。工作记忆广度的使用起源于d a n e m a n 和c a r p e n t e r ( 1 9 8 0 ) 的一项 研究。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 8 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，d a n e m a n 和c a r p e n t e r 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有高相关，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。d a n e m a n 和c a r p e n t e r 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( c o u n t i n gs p a n ) ，它是 指被试对一系列视觉呈现的目标矩阵进行计数，同时要求记住这些数目，然后对数目 进行回忆( c a s e ，k u r l a n d 和g o l d b e r g ，1 9 8 2 ) ，还有运算广度( o p e r a t i o ns p a n ) ，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( t u r n e r 和 e n g l e ，1 9 8 9 ) 。 2 3 加工速度和工作记忆的关系 k y l l o n e f i 和c h r i s t a l ( 1 9 9 0 ) 的研究结果发现工作记忆和加工速度有很高的相关， 工作记忆和加工速度的相关路径系数是0 4 7 ，而加工速度和推理的相关是0 2 5 ，7 - 作 记忆和推理的路径负载是0 8 2 。虽然工作记忆和加工速度上是高度相关的( m i l l e r 和 v e m o n ，1 9 9 2 ) 。但是，这两者关系的机制还不是非常清楚。 在s a l t h o u s e 和m e i n z ( 1 9 9 5 ) 的一个横断研究中，知觉速度( 包括字母合成， 样例比较) 得分能够预测阅读广度8 2 的变异，预测计算广度6 2 的变异，预测 工作记忆9 1 的变异。复杂反应时( 数字一数字，数字一符号的替换任务) 解释了 工作记忆的一小部分，分别是5 1 的阅读广度和4 0 的计算广度。c a s e 等人( 1 9 8 2 ) 对计数广度的研究证明，不同年龄组的计数时间与计数广度存在一个线性的经验关 系，即计数广度和计数速度有关。t o w s e ，h i t c h 和h u t t o n ( 2 0 0 1 ) 对阅读广度和运 算广度与加工速度之间的关系进行了研究。他们按c a s e 等人( 1 9 8 2 ) 的方法，比较每 项任务中每张卡片的加工时间与广度的函数关系，发现相对于加工速度的增长，运算 广度比阅读广度增长更大，而阅读广度和运算广度间的关系较为分散。若用加工速度 ( 每秒加工的卡片数) 与广度的函数关系进行分析，则阅读广度和运算广度较接近。 总之，研究结果发现，阅读广度和运算广度分别与阅读和运算速度线性相关。 另外，在k a i l 和h a l l ( 2 0 0 1 ) 的研究中，他们使用w o o d c o c k j o h n s o n 认知能 力测验视觉匹配( v i s u a lm a t c h i n g ) 和勾销( c r o s so u t ) 任务，来评定儿童的加 工速度，实验结果也表明加工速度与工作记忆有关。也就是说，较快的加工与复杂广 度任务中较准确的信息保持有关。对此结果的一种解释是，加工速度的提高导致更有 效的控制加工。 描述工作记忆的结构是一种更为普遍的研究方向，o b e r a u e r ，s u1 3 ，s c h u l z e ， 9 w i l h e l 柳w i t t m a n n ( 2 0 0 0 ) 以内容( 口头、空间形象、数字) 和功能( 储存、转换、 监控、协调) 分类，设计了2 3 个计算机化的工作记忆测验。为了达到会聚效度的要求， o b e r a u e r 等又为1 2 8 名成人被试设计了更广泛的智力测验。这个测验测试了被试的推理 能力、速度、记忆力和创造性。对工作记忆组内相关分数进行探索性的因素分析得出 三个主要因素。因素一可以称为“口头一数字工作记忆”( 同时性储存、转换和协调功 能) ；因素二可以称为“空间一形象工作记忆”( 储存、转换和协调) ；因素三与操纵工 作记忆的监督功能有很高的负载，但是这些都是速度任务，因此导致了对一般速度的 模糊解释( o b e r a u e r 等，2 0 0 0 ) 。因素一( 口头一数字) 与数字和推理的智力测试有很 高相关( 相关系数分别为0 4 6 和0 4 2 ) ；因素二( 空间一形象) 与推理，空间和数字 智力测试有很高相关( 相关系数分别为0 5 6 ，0 5 2 和0 4 8 ) ；因素三被定义为速度和 监督，和智力测验中的速度量表有0 6 1 的高相关。需要注意的是，尽管工作记忆中的 空间一符号因素与智力测验中的言语量表有显著区别，但所有的工作记忆因素与速度 测验均有显著相关( 与言语一数字和空间因素的相关r = o 3 1 和0 1 9 ，所有的相关显著 性水平在p ( o 0 5 ) 。这项研究的意义在于，它进一步强调了1 0 年前k y l l o n e n 和c h r i t a l ( 1 9 9 0 ) 发现的工作记忆与加工速度之间的联系。 许多研究通过测量工作记忆和一般智力，希望来揭示工作记忆和加工速度的潜在 机制。k a i l ，s a l t h o u s e ( 1 9 9 4 ) 与j e n s e n ( 1 9 9 8 ) 提出加工速度制约了工作记忆广度， 并且指出加工速度是工作记忆和一般智力的潜在机制。但是，c o w a n ( 1 9 9 8 ) 对这一观 点提出置疑，他认为无法断言加工速度制约了工作记忆还是工作记忆制约了加工速度， 但其他学者还是认为工作记忆是一种潜在机制( c o n w a y ，k a n e ，e n g l e ，1 9 9 9 ) 2 4 加工速度、工作记忆和一般智力的关系 近十多年已有不少研究分别探讨了流体智力与加工速度、流体智力与工作记忆的 关系，并已开始同时探讨流体智力与加工速度和工作记忆的关系。r i n d e r m a n n 与 n e u b a u e r 在2 0 0 4 年的研究显示，加工速度对标准变量( 一般知识) 不存在直接影响， 而存在很高的间接影响。 如果保持年龄变量恒定，工作记忆、加工速度与流体智力之间存在何种关系? 研 究发现( c o n w a y 等，2 0 0 2 ) ，仅工作记忆能很好预测流体智力的变化，而加工速度不能 很好预测流体智力的变化。 c o n w a y 等人采用潜变量分析探