（发展与教育心理学专业论文）md儿童的数认知缺陷研究.pdf

西南大学硕士学位论文摘要 m d 儿童的数认知缺陷研究 发展与教育心理学专业硕士研究生肖前国 指导教师余林副教授 摘要 数学学习障碍( 不良) ，简称肋，作为学习障碍( 不良) 的一种重要的亚类型，近几年来 在国内外广受教育心理学学者和教育工作者们的关注。纵观国内外对如领域近年来的研究， 其研究主要涉及到肋的定义与诊断标准、障碍( 缺陷) 表现与成因，以及内在认知( 神经) 机制等方面。 在如儿童的缺陷表现方面，早期有大量研究探讨了如儿童的一般认知能力特点，主要 集中在工作记忆、语言能力、空间知觉能力，数学学习( 计数、计算) 策略等方面。其中， 工作记忆被认为是影响数学学习的一个最重要的一般性认知支持系统。 不过由于工作记忆等一般认识成分的缺陷难以解释肋儿童在数字的读写、识别等基本数 认识任务上的缺陷，目前研究者开始把关注的焦点从岫儿童的一般性认知系统缺陷转向了对 粕儿童的基本数认知缺陷的探讨。大量研究表明如儿童在计算程序的执行，算术事实的提取、 问题解决策略、数字的读写、数字加工等方面存在困难。随着认知心理学与神经心理学对数 字加工研究的深入，肋的数认知研究范围逐渐从算术技能、执行程序、算术事实提取以及策 略等方面深入到数字理解、数字加工等基础性的数认知方面。而对于岫儿童数认知缺陷的解 释，早期的一些研究提示m l d 与大脑某些部位的结构或功能损害有关。但是随后采用分离诊 断法并没有发现可疑的脑损害证据。目前研究者开始从帅儿童的数认知的内在认知( 神经) 机制等方面入手寻求m d 的解释。 本研究对粕儿童的数认知研究缺陷的具体表现以及对肋儿童数认知缺陷的两种解释假 设模型的实证方法与过程进行了梳理与分析，指出了已有相关研究在实验变鹭控制等方面存 在的不足并在对已有相关实验设计进行了完善改进的基础上，选取了2 4 名m d 儿童和2 4 名正 常儿童就其数值加i ：能力，符号数的数鼍语义提取能力，符号数的表征能力以及他1 f j 对符号 数的语义编码特点及其对数量加i ：的影响等问题进行了对照研究其中，数值加i ：能力的研 i 西南大学硕士学位论文摘要 究和符号数的数量语义提取研究的目的在于对数字模块缺陷假设和数量语义提取缺陷假设两 种理论假设加以区分鉴别。为了达到这一研究目的，本研究采用了非符号数的数值加工实验 ( 点集比较加工任务) 和符号数的数量提取与判断的实验性分离实验。如果数值模块缺陷假 设正确，那么，如儿童就会在非符号的数值加工任务中和符号数的数量提取与判断的实验性 分离任务中表现出加工困难；如果数量的语义提取缺陷假设正确，那么，如儿童就能顺利的 完成非符号的数值加工任务，而在符号数的数量提取与判断的实验性分离任务中的数量提取 阶段表现出困难。结果发现，与正常心儿童相比，如儿童只在符号数的数量提取阶段表现出 了显著差异。在此基础上，为探讨影响如儿童数量提取困难的进一步原因，本研究还探讨了 粕儿童的符号数的数量表征能力和数量语义编码特点及其对数量比较加工的影响。 通过上述实验研究，本研究得到如下结果。( 1 ) m i ) 儿童的数值加工能力不存在实质性的 损伤。( 2 ) m d 儿童在符号数的辨认、符号数的数量语义提取以及符号数的数量表征等方面都 存在缺陷。( 3 ) 不同儿童对一位数的数量大小有着不同的语义编码，同时，不同的语义编码 会直接影响数的大小比较加工成绩。 关键词：m d 数认知数值加工语义提取数量表征 a s t u d yo nb a s i c n u m e r i c a lc o g n i t i v ed e f i c i t si ny o u n g s t u d e n t sw i t hm a t h e m a t i cdi s a b i l i t i e s p o s t g r a d u a t eo fd e v e l o p m e n t a la n de d u c a t i o n a lp s y c h o l o g y x i a oq i a n g u o s u p e r v i s o r , a s s o c i a t ep r o f y ul i n a b s t r a c t m a t h e m a t i cd i s a b i l i t y , a sa l li m p o r t a n ts u b - t y p eo fl e a r n i n gd i s a b i l i t y , h a sb e e n i n v e s t i g a t e db r o a d l yi nr e c e n ty e a r s ，i n c l u d i n gt h es t a n d a r d so f d i f f e r e n t i a ld i a g n o s i s ， t h es p e c i a ld e f i c i t s ，a n dt h ei n t r i n s i cc o g n i t i v em e c h a n i s mo fm a t h e m a t i cd i s a b i l i t i e s a n ds oo n t h eg e n e r a lc o g n i t i v ec a p a c i t i e so fs t u d e n t sw i t hm a t h e m a t i cd i s a b i l i t y , s u c ha s w o r k i n gm e m o r y , s p a t i a l - v i s u a la b i l i t y a n dc o u n t i n go r c a l c u l a t i n g ，h a v e b e e n e x t e n s i v e l yi n v e s t i g a t e di nr e c e n ty e a r s ，i nw h i c hw o r k i n gm e m o r yh a sb e e nc o n s i d e r e d a sa l le s s e n t i a lc o g n i t i o ns y s t e mf o rm a t h e m a t i c a ll e a r n i n ga n dt w oa s p e c t so fw o r k i n g m e m o r yd e f i c i t sh a v eb e e nd e m o n s t r a t e df o r s t u d e n t sw i t hm a t h e m a t i cd i s a b i l i t y i t f i n d st h a tt h o s es t u d e n t sw i t hm a t h e m a t i cd i s a b i l i t yh a sl i m i t e dc a p a c i t yo fw o r k i n g m e m o r ys ot h a tt h e yc a n tm a i n t a i nr e l a t i v ei n f o r m a t i o na sw e l la st h e yc a n t r e s t r a i n s o m ei r r e l e v a n ti n f o r m a t i o ni nc o u n t i n go rc a l c u l a t i n g t h ed e f i c i t so fw o r k i n gm e m o r y ， h o w e v e gc a n te x p l a i nt h ed i f f i c u l t i e so f n u m b e rr e a d i n ga n dw r i t i n gf o rt h o s es t u d e n t s a l o n gw i t ht h e e f f e c to fc o g n i t i o np s y c h o l o g ya n dn e u r o p s y c h o l o g i c a lr e s e a r c ho n m a t h e m a t i cd i s a b i l i t y , t h ei n t e r e s to fr e s e a r c hh a sb e e ns h i f t i n gf r o mc o u n t i n gs k i l l sa n d a c c e s s i n gm a t h e m a t i c a lf a c t st on u m e r i cu n d e r s t a n d i n ga n d n u m e r i c a lp r o c e s s i n g i nt h i s p a p e r 2 4c h i l d r e n w i t hm a t h e m a t i c sd i s a b i l i t i e sa r ec o m p a r e dt o2 4 n o r m a l l ya c h i e v i n gp e e r si n t a s k sf o rc a p a c i t yo fp r o c e s s i n gn u m e r o s i t y , a c c e s s i n g n u m b e rm a g n i t u d ef r o ms y m b o l s ，a n dr e p r e s e n t a t i o no fm a g n i t u d ef r o ms y m b o l i c n u m b e r a na r a b i cn u m b e rc o m p a r i s o nt a s k , w h i c hr e q u i r e sr e l a t i n gas y m b o lt oi t s q u a n t i t a t i v em e a n i n g , a n dac o l l e c t i o nc o m p a r i s o nt a s k i n v o l v i n gn os y m b o l i c p r o c e s s i n ga r ed e s i g n e dt oa s s e s st h ec a p a c i t yo fa c c e s s i n gn u m b e rm a g n i t u d ef r o m s y m b o l sa n dt h ec a p a c i t yo fp r o c e s s i n gn u m e r o s i t yi nt h i sp a p e r i fm dc h i l d r e nh a v e d i f f i c u l t yi na c c e s s i n gn u m e r i c a ls e m a n t i cf r o ms y m b o l s ，t h e yw o u l db ee x p e c t e dt ob e i m p a i r e dw h e nc o m p a r i n ga r a b i cd i g i t sn o tc o m p a r i n gc o l l e c t i o n s b yc o n t r a s t , i fm d r e s u l t sf r o maf a i l u r et op r o c e s sn u m e r o s i t ya s p r o p o s e db yt h ed e f e c t i v en u m b e r m o d u l eh y p o t h e s i s ，m dc h i l d r e nw o u l db ee x p e c t e dt ob ea b l et oc o m p a r ec o n t i n u o u s q u a n t i t i e si nt h et i m e c o n t r o l l e dc o n d i t i o no ft h ec o l l e c t i o nc o m p a r i s o nt a s kb u tb e i m p a i r e d 1 1 1t a s k s r e q m n n gt h e mt op r o c e s sn u m e r o s i t i e s ，t h a ti s ，i nt h e t i m e u n c o n t r o l l e dc o n d i t i o no ft h ec o l l e c t i o nc o m p a r i s o na n di nt h ea r a b i cn u m b e r c o m p a r i s o n f i n a l l y , m dm i g h tr e s u l tf r o mad e f e c ti nac e n t r a lm a g n i t u d es y s t e m d e d i c a t e dt ot h ep r o c e s s i n go fd i s c r e t ea n dc o n t i n u o u sq u a n t i f i e s ( w a l s h ，2 0 0 3 ) i nt h i s c a s e ，a l lc o m p a r i s o nt a s k ss h o u l db ee q u a l l ya f f e c t e di nm dc h i l d r e n i tf i n d s 蝴 c h i l d r e nw i t hm a t h e m a t i c sd i s a b i l i t i e sa r eo n l yi m p a i r e dw h e nc o m p a r i n ga r a b i cd i g i t s n o t c o m p a r i n gc o l l e c t i o n su n d e rt h ec o n t r o lo f r e s p e c t i v es p e e do fn u m b e r d i s t i n g u i s h i n g ，a n dt h ed i f f i c u l t yo fc h i l d r e nw i t hm a t h e m a t i c sd i s a b i l i t i e si na c c e s s i i l g n u m e r i c a ls e m a n t i cf r o ms y m b o l si sa l s of o u n di no u rd i s s o c i a t i v ee x p e r i m e n t h o w e v e r - af t l r t h e ri n v e s t i g a t i o nc o n d u c t e di nt h i sp a p e rf m d st h a tc h i l d r e nw i t hm a t h e n l a t i c s d i s a b i l i t i e ss h o wo b v i o u sd i f f i c u l t yi nr e p r e s e n t i n gm a g n i t u d ef r o ms y m b o l i cn u m b e r ， w h i c hm a yb et h ee s s e n t i a lr e a s o no fs e r i e sd i f f i c u l t i e sf o rc h i l d r e n 、们t hm a t l l e m a t i c s d i s a b i l i t i e si nv a r i o u sn u m e r i c a lp r o c e s s e s a tl a s t , t h es e m a n t i cc o d ec h a r a c t e r i s t i c so fn u m b e r sa n dt h er e l a t i o nb e t w e e n n u m e r i c a lm a g n i t u d ec o m p a r i s o n sa n ds e m a n t i cc o d ea r es t u d i e d t h er e s u l t ss h o wm a t t h e c o m p a r i s o no fn u m e r i c a lm a g n i t u d e sm a d eb yb o t hs t u d e n t sw i t ha n dw i t l l o u t m a t h e m a t i c sd i s a b i l i t i e si si n f l u e n c e d d i r e c t l yb yt h e i rs e m a n t i cr e p r e s e n t a t i o no f n u m b e r s k e yw o r d s ：m a t h e m a t i cd i s a b i l i t y ；n u m e r i c a l c o g n i t i o n ；n u m e r o s i t yp r o c e s s i n g ； a c c e s s i n gn u m b e rm a g n i t u d e ；n u m b e rm a g n i t u d er e p r e s e n t a t i o n l v 独创性声明 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加了 特别标注。对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的老师、朋友、同仁 在文中作了明确说明并表示衷心感谢。 学位论文作者：签字日期：20 0 9 年5 月3 0 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院( 筹) 可以将学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密， 口保密期限至年月止) 学位论文作者签名：导师签名： 签字日期：乙( 护7 年夕月岁口日 签字日期：年月 日 西南大学硕士学位论文 前言 m d 儿童数认知缺陷研究 j l l r i j 舌 国外有研究发现，在学校存在这样一个比例并不算小的特殊群体( 大约占学生 群体的3 - 6 左右，有的研究者甚至认为更高1 ”。) ，他们拥有正常的智力、教育机 会和社会背景，但他们在学习上表现出明显的困难，这种现象被称为学习障碍， 又称为学业不良( l e a r n i n gd i s a b i li t y ) 。其中，根据儿童在不同学科领域所表 现出来的学习困难又把学习障碍分为阅读障碍( r e a d i n gd i s a b i l i t y ，简称r d ) 、数 学障碍m a t h e m a t i cd i s a b i l i t y ，简称，m d ) 以及阅读和数学障碍的共生现象( r d l l i d ) 等多种类型。以往对学习障碍的研究主要侧重于阅读障碍，2 0 世纪7 0 年代以后， 儿童数学障碍( 如) 才受到人们的重视和关注。目前，尤其是近1 0 年来，m d 问题在 国内也受到了越来越多的研究与关注。 纵观国内外对m d 领域这些年来的研究，其研究主要涉及到m d 的定义与诊断标 准、障碍( 缺陷) 表现与成因，以及内在认知( 神经) 机制等方面。在m d ) l 童的 缺陷表现方面，大量研究表明m d ) l 童在计算程序的执行，算术事实的提取、问题 解决策略、数字的读写、数字加工等方面存在困难p m 。而对于m d 缺陷的成因研究 方面，目前研究者开始把关注的焦点从m d 的一般性认知系统缺陷转向了对m d j b 童 的基本数认知缺陷的探讨。出现这种转向的主要原因可能有以下两方面：方面， 虽然有不少研究表明m d ) l 童在工作记忆等重要的一般认识成分上存在不同程度的 缺陷，但同时也有研究者进行系统研究后发现m d ) l 童并不存在工作记忆困难，因 此对于工作记忆在m d 中的作用仍存在争议”，而且陶金花等对儿童数学障碍的发病 机制、诊断与干预的综述研究中也分析指出：“总的来看，数学障碍可能伴随各 种形式的工作记忆困难，但没有证据说明工作记忆缺陷与数学障碍的因果关系。” m 。更为关键的一方面是，工作记忆等一般认识成分的缺陷难以解释m d ) l 童在数字 的认读、书写、识别等基本数认识任务上的缺陷，于是研究者们怀疑m d ) l 章的基本 数认识能力的发展是否存在缺陷，从而导致m d ) l 章数学学习困难或障碍的发生。 那么，m d ) l 章的数学学习困难或障碍是否在基本数认知方面存在问题呢? 如果有， 就会引发一系列有重要价值和意义的研究问题，比如，m d ) l 童的数认知缺陷的具 体表现、特点与深层原因等问题。而基本数认泌能力是学习、掌握高级数学知识 的重要基础和前提条件，因此弄清m d ) b 章的数认知缺陷的特点和成因等问题对于 推进m d 的深入研究和指导实际的数学教学分别有着重要的理论价值和实践指导意 义。故，本研究拟对m d ) l 囊的数认知缺陷加以探讨研究。 西南大学硕士学位论文1 文献综述 曼曼粤鼍曼i 一 i n j 曼曼舅皇曼篡曼量曼曼曼曹皇雹量曼曼曼舅曼曼皇曼曼曼曼曼晕皇舅 1 文献综述 1 1m d 的概念界定 尽管m d 的研究也有多年的历史了，但是对于m d 的定义，国内外都没有一个公 认的界定和统一的术语。国内外文献中相关的概念有数学学业不良( m a t h e m a t i c a l l e a r n i n gd i s a b i l i t y ，m l d ) ，数学障碍( m a t h e m a t i c a ld i s a b i l i t y ，m a t h e m a t i c a l d i s o r d e r s ，、数学困难( m a t h e m a t i c a ld i f f i c u l t i e s ) 以及计算障碍 ( d y s c a l c u li a ) 或发展性计算障碍( d e v e l o p m e n td y s c a l c u li a ) 等术语。而且很 长一段时间来，这些术语之间存在含糊混用的情况。尤其在国内，不同研究者往 往对上述的同一个术语可能就有着不同的翻译，比如，徐速( 2 0 0 5 ) 、王思国( 2 0 0 5 ) 将m a t h e m a t i c a ld i s a b i l i t i e s 翻译为数学( 学习) 困难；周世杰( 2 0 0 6 ) 、胥兴 春( 2 0 0 5 ) 等翻译为数学( 学习) 障碍；俞国良( 2 0 0 2 ) 、沈烈敏( 2 0 0 4 ) 翻译 为数学学习不良。对于m a t h e m a t i c a ld i s a b i l i t i e s ( 如) 的定义，t e m p l e ( 1 9 9 2 ) 将其定义为：“智力正常且无神经损害儿童所表现出来的数能力失调与算术技能 障碍”。胥兴春m 认为，所谓数学障碍( m a t h e m a t i c a ll e a r n i n gd i s a b i l i t y ， m l d ) 是指由于数学能力的缺损而导致的学生在数学学习上的落后，即明显落后于 同年龄或同年级的水平。尽管研究者在对m d 的界定上还有分歧，但对于m d m l d 的 甄别和筛选，广泛运用的方法是：不一致模型，又称成绩一差异模型( d i s c r e p a n c y m o d e l s ) ，即通过考察i q 分数与学业成就之间的差异来确定。确定为m d 的一般标 准是：在接受正常的教育和教学条件下，标准智力测验的分数大于8 0 ，即智力正 常，标准数学成就测验中，数学分数低于整体的2 5 ，语文成绩处于中等水平以 上，且无明显的感官缺陷和情绪障碍。w “仉引“2 为便于研究的规范与称谓的便利，本论文直接使用m a t h e m a t i c a l d i s a b i l i t i e s ，m d 这个术语，并在综合参考了国内外相关研究对m d 的界定标准的 基础上，将其操作性界定为：在接受正常的教育和教学条件下，标准智力测验的 分数大于9 0 分，阅读理解得分高于4 0 个百分点，数学学业成绩低于整体2 ( ) 9 6 ，同时 排除因个人学习动机、兴趣以及家庭社会环境等因素造成的数学学习落后脱象。 1 2m d l 童的认知缺陷特点 1 2 1 m d ) l 童的一般认知特点 m d 的一般认知能力研究主要集中在工作记忆、语者能力、空间知觉能力等方 面。其中，工作记忆被认为是影响数学学习的一个最重要的一般性认知支持系统。 2 西南大学硕士学位论文i 文献综述 曼皇曼舅舅曼曼曼曼曼曼曼皇曼! 一 n ! i 曼曼曼! 皇曼曼曼鼍 因此工作记忆成为l d 和m d 研究中的一个焦点。一般认为，m d ) l 童存在工作记忆缺 陷，具体表现如下：第一，m d ) l 童的工作记忆容量小，导致他们在计算或数数过 程中难以保持相关信息趵。 s i e g e l ( 1 9 8 9 ) 鹊探讨了数学障碍儿童的短时记忆特点， 发现数学障碍儿童的短时记忆能力较学习正常儿童差，尤其是对视空间材料和数 字材料的短时记忆能力；刘昌( 2 0 0 4 ) 的研究也发现数学障碍儿童在视空间短时记 忆能力和数字短时记忆能力显著低于数学成绩正常儿童，但单独的短时记忆容量 小还不足以解释数学障碍，只有同工作记忆一起才可以解释数学障碍。第二，m d 儿童难以抑制无关信息，因而他们在事实提取过程中更多出现侵入性错误 ( i n t r u s i o ne r r o r ) 趵。研究表明对注意和工作记忆的抑制控制，可以影响数字 比较任务中的许多认知加工效应，例如意义一致性效应( s e m a n t i cc o n g r u e n c y e f f e c t ，指在判断哪个数更大时，对一对数字都大的反应时少于一对数字都小 时。反之，若判断哪个数字更小，一对数字都小比一对数字都大的反应时要少) 以及大小一致性效应( s i z ec o n g r u i t ye f f e c t ，当呈现的数字大小与它在现实 中的意义大小一致时，即大数呈现得较大而小数呈现得较小，如大的9 和小的l ， 被试的反应时要少于不一致时) 2 7 , 2 8 0b u l l 和j o h n s t o n 等列人选用数量大小与数字 呈现的知觉大小构成的s t r o o p 效应，证明了执行功能的抑制控制在数量加工过 程中的激活和调节作用。尽管如此，近年的研究涉及到m d ) l 童的各种工作记忆， 如空间记忆、语音记忆、数字记忆等，其研究结果却呈现出复杂的状况。m c l e a n 等 发现，发展性计算障碍儿童的数字记忆广度低于普通儿童，而一般的语音工作记 忆却保持完好川；但是l a n d e r l 等( 2 0 0 4 ) 引的系统实验研究发现m d j l 童在一系列的 基本的数量加工任务上的成绩表现都比控制组要差，而在工作记忆任务上与控制 组并无显著差异。 1 2 2m d j l 童的数认知特点 随着认知心理学与神经心理学对数字加工研究的深入，m d 的研究范围逐渐从 算术技能、执行程序、算术事实提取以及策略等方面深入到数字理解、数字加工 等基础性的数认知方面。 数字理解与生成被认为是高级数认知能力发展的基础，其中，数字的理解与 生成是指对数字的言语表征、符号( 阿拉伯数字符号) 表征、类比表征的加工与 相互转换等。大量研究表明m d ) l 蕈在数字的读写、表征理解等方面部存在不同程 度的困难。如，g e a r y 等。人的研究显示，部分1 年级的计算障碍( d y s c a i c u li a ) 儿孽出现了1 0 以上数字的读写困难。而有关计算障碍儿童的数数方面的研究也发 现，计算障碍儿童的数数执行速度存在一定缺陷。负l l a n d e r l 等考察了多种口头 数数任务后认为，计算障碍儿蕈完成数数任务所需时间显著多十普通儿童，同时， 西南大学硕士学位论文1 文献综述 曼曼皇量曼蔓曼曼曼量曼量篁曼曼曼皇曼蔓曼曼i i i ii i 一, 皇曼曼舅曼曼曼曼曼曼曼! 曼曼皇曼舅曼曼曼篡寰曼曼皇 l a n d e r l 还证实，无论是对3 以下物体的感数还是对4 1 0 个物体的数值加工( 数数) ， 计算障碍儿童的反应时随点数物的数量增加而增长的幅度高于普通儿童m 。k o o n t z 等对计算障碍儿童与普通儿童完成数点任务的时间进行了对比，发现两组儿童存 在感数( s u b i t i z i n g ) 表征差异，其中，感数只是个体对数目小于等于3 以下的物 体的快速感知计数能力。 数字加工( n u m e r i c a lp r o c e s s i n g ) 指个体加工数字刺激，形成相应的数字心 理表征，并运用其进行相应的认知加工，如数量比较、数学运算的过程。数字加工 是人类最重要的思维形式之一，同时也是日常生活所必需的基本能力之一。首先， 不少研究表明m d 儿童在数字的空间表征以及数量表征理解方面存在困难。比如， k a r i n 等人w 采用基本的数字加工任务，结果发现d d j l 童不能理解基本的数字概念， 特别是数量概念，他们不能以正常的方式表征和加工数量。b a c h o t m 等对7 一1 2 岁的 儿童研究发现在控制组获得了s n a r c 效应( s n a r c 效应- s p a t i a ln u m e r i c a l a s s o c i a t i o no fr e s p o n s ec o d e se f f e c t ，指在数对大小比较判断任务中，大数在 右的反应时少于大数在左的反应时，而小数在左的反应时少于小数在右的反应时 的现象) ，却没能在具有视空间与数量缺陷群体中获得该效应，该作者认为这是 由于具有视空间与数量缺陷群体不正常的数量表征造成的，我国学者隋光远运用 内源和外源注意导向实验范式对三、六年级4 4 名m d j l 童和正常儿童的数字比较进 行了眼动研究。结果表明：三年级的m d ) l 童具有显著的s n a r c 效应，而六年级的帅 儿童没有明显的s n a r c 效应。这说明m d j l 童在数量的空间表征上存在异常。其次， 国内外有大量研究表明，与正常儿童相比，m d ) l 童在计算正确率、反应时、错误 类型、计算认知策略等方面都存在差异。比如，朱莉琪对m d ) l 童的解决简单加减 法的认知特点的实验研究发现数学学习困难的儿童在简单算术任务中的策略特点 是策略水平低，反应时长而且错误率高。陈英和等“对7 8 岁数学学习困难与正 常儿童加法策略比较研究也得到类似的结论，发现在加法任务中，小学低年级数 学学习困难儿童比正常儿童策略执行的正确率低，反应时长，有效性差。总之，有 大量研究表明m d ) l 章存在诸多方面的数认知缺陷表现。 1 3m d ) l 童数认知缺陷成因 早期的一些研究提示m l d 与大脑某些部位的结构或功能损害有关。 l e w a n d o w s k y 和l s t a d e l m a n n 3 8 通过个案分析，首次提出计算障碍足由左枕叶局部损 害引起。l l e n s c h e n 3 9 x # 3 0 5 例计算障碍的病人进行了分析，认为左侧角回足汁算障 碍的神经学基础。但是目前采用分离诊断法并没有发现可疑的脑损害i j l ! 掘。于是 研究者们推测那些没有脑器质损害的m l d ) l 馐是否有脑结构或功能发育方面的问 4 西南大学硕士学位论文1 文献综述 题，k o s c ”认为发展性m l d 是脑功能失调的结果，它起源于遗传和先天性损害， 这种损害影响了与数学学习有关能力和技能的发展。目前，对于m d 的数认知缺陷 具体又是如何造成的主要有两种理论假设解释：数字模块缺陷假设与数量语义提 取缺陷假设。 数字模块缺陷假设( d e f e c t i v en u m b e rm o d u l eh y p o t h e s i s ) 主要是由 b u t t e r w o r t h 等研究者在个案研究基础上提出来的。该假设认为人类天生具有数值 ( n u m e r o s i t y ，指的是集合中物体数目的多少) 的理解和操纵能力，且这种能力镶 嵌于顶叶的具体神经回路中。当这种数值加工基本能力没有得到正常的发展，就 会导致数学知识学习过程中对数概念的理解困难，从而就出现了m d 。其主要证据 之一是来自于一个名为查理斯( c h a r l e s ) 的个案研究，虽然查理斯3 0 多岁了，但 他对一些简单的计算问题仍然需要使用数手指的方式进行。b u t t e r w o r t h 等4 1 研究 发现，查理斯在数字比较任务中的反应时比正常人要长4 倍；更进一步地，由于他 要通过数手指来完成任务，因而在数字比较中出了“反向距离效益 ( r e v e r s e d d i s t a n c ee f f e c t ，指的是在数量的大小比较任务中，他对相距较大的两个数的比 较判断所用时间较长) 。另外，查理斯似乎不能像正常儿童那样自动的加工数量 信息。以上几点就表明查理斯存在数量表征缺陷，对此b u t t e r w o r t h 等用数字模块 缺陷假设加以解释。然而，就数字模块缺陷假设而言，虽然该假设也得到了一些 神经图像研究数据的支持，但是目前诸多行为研究证据并不足以直接支持该假设。 根据数字模块缺陷假设，如果镶嵌于顶叶具体神经回路中的数字模块发展受 损，将首先直接影响个体对数值概念的理解和数值的加工能力，但是他们在研究 中并没有直接针对数值概念的理解和加工进行检验，而是采用的阿拉伯数字的书 写、比较任务对数值概念的理解和加工能力进行间接的检验。正如r o u s s e l l e 等人 “在分析数字模块缺陷假设的相关实证研究文献所指出的那样：“所有与数字模块 缺陷假设相一致的这些研究材料都需要提取符号数字的语义信息，而没有采用非 符号数的数值加工材料加以研究”，因此，r o u s s e l l e 等研究者提出另一种假设解 释，认为m d j l 章的困难有可能是由于数量意义的提取失败或较慢造成的，而非实 质性的数值加工失败，于是他们设汁了非言语符号的集合数值比较任务和阿拉伯 数字比较任务来进行检验说明，其结果表明，m d j l 蕈在非言语的集合比较任务中 对数量比率的判断与证常儿童并无差异，而在阿拉伯数字比较任务中表现出了较 高的错误率和较慢的速度，由此，他们认为，m d 的数值加工能力并不存在实质性的 缺陷，而在数字符号的意义提取上存在困难，相对应地，这种假i 父解释被称为数 量的语义提取缺陷假搜。然而，该研究仍存在着有待进一步探讨的问题。 第一，虽然r o u s s el le 等采用了非言语的集合比较任务对m d j l 章的数值加工能 力进行了探讨，但其不限时的自由比较条件有可能导致阿拉伯数字计数加工以及 西南大学硕士学位论文1 文献综述 阿拉伯数字数量比较加工的参与。因为g a l l i s t e l 和g e l m a n ( 1 9 8 7 ，2 0 0 0 ) 等甜4 4 曲认为计数能力最初是在利用某些规则，通过映射集合中物体数量信息的前言语表 征基础上发展起来的，而且这种从数值到数字的映射与从数字到数值的映射之间 产生了对称性，为了数值的产生，这种对称性就容许了符号数字的意义的进入。 这说明在对物体的数值作精确地计数时就会涉及到符号数系统相关知识的参与， 这样以来，上述的数值加工任务就可能是一种受“污染 的数值加工任务，因此， 有必要进一步对m d 群体的数值加工能力再进行系统的检验。 第二，阿拉伯数字大小的直接比较任务中的反应较慢或错误率较高并不一定 反映的是数量意义的提取困难。 酗s i e g l e 多年的研究以及国内学者莫雷4 7 等对 儿童一位数的比较加工模式研究表明：3 - 5 岁的幼儿的一位数大小比较直接受其对 数的语义表征的影响：随着年龄的增长，幼儿对数的表征逐步表现出离散聚类模 式，相应地，对一位数大小比较的信息加工过程就表现为由无序的、随机的过程逐 步发展成为层次编码比较的过程。由此推导出的一个疑问就是对已正式入学的小 学儿童而言，m n 儿童和m d j l 童的一位数的语义表征是否有差异? 如果存在差异， 那么它是否会影响他们一位数的大小比较成绩? r o u s s e l l e 等州在其研究中并没有 对这些问题加以确认。这就说明m d 儿童在阿拉伯数字比较任务中反应较慢或错误 率较高有可能是由于数量的不同语义编码比较策略的差异造成的。另外， r o u s s e l l e 的阿拉伯数字比较任务，除了需要提取数字的语义意义( 数量) 之外， 还要求被试进行大小的判断与选择，这可能导致实验误差的增加，但不同被试的 大小判断过程是否有差异，有待试验的验证，同时，我们认为检验儿童符号数的 数量提取能力的更好办法是对儿童的符号数量的语义提取过程加以直接考察。 6 西南大学硕士学位论文2 问题提出 2 问题提出 2 1 本研究的研究问题 根据以上的分析，m d 儿童是否存在数值模块缺陷还是存在数量意义提取缺陷 还有待进一步的深入研究。本研究的主要研究任务之一就是希望能在进一步完善 实验设计的基础上对数字模块缺陷假设和语义提取缺陷假设加以重新验证，因此 就需要对m d 儿童的数值加工能力和m d ) l 童符号数的数量提取能力分别加以验证研 究，同时，根据上述的分析指出，r o u s s e l l e 等采用阿拉伯数字大小比较任务对m d 儿童符号数的数量提取能力的实验可能受到儿童对一位数不同的语义编码的影 响，为此，本研究也需要对此假设加以检验，即检验m d j l 童与州儿童的一位数语 义编码特点是否存在差异以及它是否对其数量比较产生影响。另外，本研究还拟 就m d 儿童符号数数量表征能力加以检验。如此以来，本研究拟探讨以下四个问题： 一、检验m d 儿童的数值加工能力；二、m d j l 童的一位数语义编码特点及其对数量 比较的影响研究；三、检验m d j , 童符号数的数量提取能力；四、m d 儿童符号数数 量表征能力研究。 对于问题一，本研究仍采用r o u s s e l l e 等设计的非言语符号数值集合比较任务 进行重复检验，只是在其原有的实验设计基础上增加一个时间变量，即将原来的 不限时的加工任务改为限时的比较和不限时的比较两个处理水平。以考察被试在 这两种条件下对相同加工任务的加工成绩是否有差异从而回答我们在前面分析中 对r o u s s e ll e 等研究者相应的实验设计所提出的怀疑。具体地讲，我们认为这两种 条件下的加工可能涉及到不同的加工过程或不同的加工机制，在有时限的快速比 较条件下，由于时间紧迫，而且明确告诉被试不允许使用数数策略，从而这种条 件下的比较加工更多的只涉及了单一的数值加工过程；而无时间限制条件下的加 工比较，被试拥有的足够加工时间就为其使用数数策略提供了可能，因此，我们 认为无时限条件的集合数值比较并非“纯洁 的不涉及符合数的非符号数的数值 加工，它还可能会启动符号数的计数比较加工过程。总之，我们假设这两种条件 下的加工涉及到了不同的加工过程，如果 该假设j 下确，那么，对于相同的加工比 较任务，儿毫将在两种条件下获得不同的加工成绩。 对于问题二，其实有两个问题，一是了解m d ) l 毫和m n 儿童的一位数的语义编 码特点，二是探讨不同语义编码特点对数量比较的影响。为了完美的解决以上两 个问题，我们进行如。f 实验i 殳计：在实验中，让一部分被试直接进行一位数的大 小比较，即按照被试自己的语义编码进行一位数的火小比较，以考察不同被试的 语义编码特点；另一部分被试则按照我们的要求先对一位数进行语义编码学习， 7 西南大学硕十学位论文2 问题提出 晕舅曼i i 一一 。 一； 一一一一i h i 曼舅曼曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼舅曼曼曼蔓量蔓曼曼舅曼曼 要求他们把1 - 9 的自然数以5 为分界点进行大小分类学习，即把1 - 5 归为小数，g - 9 归为大数，并进行过度学习直至正确熟练为止，然后再进行一位数的大小比较。 为此，我们假设新学习的一位数的语义编码会影响被试对一位数大小的比较。如 果该假设正确，那么被试在这两种条件下的比较成绩就应该有差异。 对于问题三，我们设计了数量提取一判断分离实验以考察m d 儿童符号数的数量 语义的提取能力。该实验的基本任务也是对一位数的大小进行判断，不过并不是 像r o u s s e l l e 等所设计的那样同时呈现两个数字，然后就直接要求被试进行大小判 断，本实验的最大的区别在于把符号数的数量提取过程和大小判断过程分离开来 加以考察比较。该实验设计的基本思路是这样的：先逐个的