学前儿童抑制控制的发展趋势

作者:佚名 资料来源:网络 点击数:

学前儿童抑制控制的发展趋势

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学前儿童抑制控制的发展趋势

 内容提要:以长春市某幼儿园的122名3~6岁幼儿为被试,采用2(测试任务:无嵌套规则白天黑夜任务,有嵌套规则的白天黑夜任务)×2(测试时间:间隔9个月的第一次测试和第二次测试)×4(年龄分组:3.00~3.75岁组,3.76~4.50岁组,4.51~5.25岁组,5.26~6.00岁组)的三因素混合设计,来分析不同复杂程度的抑制控制在学前阶段的发展趋势,并在控制幼儿年龄和工作记忆水平后,分析不同复杂程度抑制控制对言语理解和数学认知的独立预测作用。结果发现:(1)对3~6岁儿童来说,有嵌套规则的白天黑夜任务的难度水平要显著高于无嵌套规则的白天黑夜任务;(2)较简单的抑制控制(无嵌套规则的白天黑夜任务)在学前阶段的发展速度先快后慢,但较复杂的抑制控制(有嵌套规则的白天黑夜任务)在3~6岁期间持续快速发展;(3)独立于年龄和工作记忆,较复杂的抑制控制能够显著预测幼儿的数学认知和言语理解,但较简单的抑制控制对言语理解和数学认知的预测作用不显著。根据上述结果,在描述学前儿童抑制控制发展趋势时要注意任务难度的设定,而且难度适当的抑制控制任务成绩更能预测幼儿的言语理解和数学认知。

  关 键 词:幼儿 抑制控制 发展趋势 言语理解 数学认知

  基金项目:本研究得到教育部人文社会科学重点研究基地2011年度重大项目“农村学前教育发展的生态化研究”(11JJD880008)的资助。

  1 问题提出

  抑制控制(inhibitory control)是指个体通过控制自己的注意、行为、想法和/或情绪来抵制强烈内在反应倾向或外在诱惑的心理过程(Diamond,2013)。作为执行功能的核心成分,抑制控制在儿童发展过程中起重要作用。它不仅是灵活性(Diamond,Carlson,&Beck,2005)、问题解决(Senn,Espy,&Kaufmann,2004)等复杂执行功能成分发展的前提,也能够独立预测儿童的学业成就(Allan,Hume,Allan,Farrington,& Lonigan,2014)。从预测广度上看,抑制控制能够显著预测儿童数学计算、语音意识和词汇知识等多方面的学业成就(Blair & Razza,2007);从预测强度上看,在控制儿童年龄、母亲受教育水平和言语理解后,抑制控制对儿童数学技能的独立预测作用要强于工作记忆和灵活性(Espy et al.,2004)。

  童年早期是抑制控制快速发展的关键时期。尽管抑制控制在婴儿期开始萌芽,在青少年早期持续发展,但在幼儿阶段的发展最为迅速(Wiebe,Shefifield,&Espy,2012)。Wright,Waterman,Prescott和Murdoch-Eaton(2003)对3~16岁儿童进行的动物stroop测试发现,抑制控制在3~6岁期间发展速度最快(Wright et al.,2003);Diamond和Taylor(1996)对3.5~7岁儿童进行的Luria拍手任务测试发现,大部分抑制控制的发展变化发生在6岁以前(Diamond & Taylor,1996)。聚焦于幼儿阶段的研究发现,3岁至3.75岁期间抑制控制的发展变化最为明显,在这期间幼儿开始较多的使用抑制控制策略,正确率提升幅度最大(Clark et al.,2013;Wiebe et al.,2012)。

  但是,聚焦于幼儿阶段的抑制控制发展研究中所采用的测试任务相对简单,适用于低年龄幼儿,但难以反映较高年龄幼儿抑制控制的发展变化。例如Wiebe等(2012)采用的是计算机go/no go任务,3岁、3.75岁、4.5岁和5.25岁幼儿的通过率分别为.62、.75、.89和.96;Clark等(2013)采用的是形状学校任务(shape school task)中的抑制控制测试,3岁、3.75岁、4.5岁、5.25岁儿童的通过率分别为.38、.72~.73、.86~.92、.94~.97。年龄超过4.5岁的幼儿在这些测试任务上的通过率太高,出现了天花板效应。据此推断幼儿抑制控制的快速发展时期容易诱导出现错误结论。若提高测试任务的难度水平,可能会反映出不同的发展趋势。

  此外,测试任务的复杂程度可能会影响抑制控制与学业成就之间的关系。相对简单的抑制控制任务容易出现天花板效应,所测得的抑制控制对学业成就的预测作用可能会小;而相对复杂的抑制控制任务区分度较大,能够更好地反映抑制控制的发展趋势,所测得的抑制控制对学业成就的预测作用可能会更明显。

  为此,本研究将在白天黑夜任务的基础上增加嵌套规则,采用2(测试任务:无嵌套规则白天黑夜任务,有嵌套规则的白天黑夜任务)×2(测试时间:T1,T2)×4(年龄分组:3.00~3.75岁组,3.76~4.50岁组,4.51~5.25岁组,5.26~6.00岁组)的重复测量两个因素的三因素混合设计,来分析不同复杂程度的抑制控制在学前阶段的发展趋势;并在控制幼儿年龄和工作记忆水平后,分析不同复杂程度抑制控制对言语理解和数学认知的独立预测作用。检验抑制控制早期发展的已有研究结果,也为未来发展研究中测评工具的选取提供借鉴。

  2 研究方法

  2.1 被试

  选取长春市双阳区某农村幼儿园的122名3~6岁幼儿为被试。其中,同时参与两次抑制控制测试的有效被试为114名,有效被试与无效被试在性别比(X2(1)=.29,p>.05)、年龄(t(120)=.56,p>.05)、较简单抑制控制(t(117)=.88,p>.05)和较复杂的抑制控制(t(120)=.34,p>.05)上的差异均未达到显著性水平,表明被试不存在结构化流失。

  鉴于两次测试间隔9个月,以.75岁为分组区间将被试划分为4个年龄组,分别为3.00~3.75岁组、3.76~4.50岁组、4.51~5.25岁组和5.26~6.00岁组,在第一次测试时的平均年龄分别为3.54岁、4.12岁、4.92岁、5.63岁,被试详细信息见表1。

2.2 测试工具

  2.2.1 抑制控制测试

  采用经典白天黑夜任务(day-night stroop task;Gerstadt,Hong,&Diamond,1994)和增加了嵌套规则的白天黑夜任务来测查幼儿不同复杂程度的抑制控制。其中,有嵌套规则的白天黑夜任务是stroop范式和go/no go范式的整合,即在白天黑夜任务的基础上增加了“做反应”和“不做反应”的条件,要比无嵌套规则的白天黑夜任务更复杂。

  测试流程分三步,一是简单命名任务测试,需要幼儿在看到“太阳和白云”图片时说“白天”,在看到“月亮和星星”图片时说“黑天”;二是经典白天黑夜任务测试,即无嵌套规则的白天黑夜任务测试,需要幼儿在看到“太阳和白云”图片时说“黑天”,在看到“月亮和星星”图片时说“白天”;三是增加了嵌套规则的白天黑夜任务测试,需要幼儿在看到“喜羊羊+太阳和白云”图片时说“黑天”,看到“喜羊羊+月亮和星星”图片时说“白天”,但如果图片中有“灰太狼”,则不说话。前两步的测试材料为“太阳和白云”、“月亮和星星”两类图片,均包含4个练习试次和8个测试试次;第三步的测试材料为“喜羊羊+太阳和白云”、“喜羊羊+月亮和星星”、“灰太狼+太阳和白云”、“灰太狼+月亮和星星”四类图片,包含4个练习试次和16个测试试次。在每个测试中,不同类别图片随机呈现,但每类图片所呈现的试次数相同。

  该任务采用计算机DMDX程序呈现,对被试回答进行录音。其中,刺激提醒(+)持续1000ms,刺激呈现3000ms,空屏等待500ms。在每个试次中,幼儿未反应或错误反应计0分,纠正答案或正确回答计1分,最后计算幼儿在无嵌套规则白天黑夜任务和有嵌套规则白天黑夜任务中喜羊羊条件下的正确率,以此作为幼儿较简单和较复杂抑制控制的得分。

  2.2.2 工作记忆测试

  采用自定义顺序指出任务(self-ordered pointing task)来测查幼儿的工作记忆广度。借鉴Hongwanishkul,Happaney,Lee和Zelazo(2005)研究中的任务设计和实施步骤,自选图片制作测试材料。该任务中工作记忆广度在2至10之间,每一工作记忆广度的测试材料都有两组,每组材料都包含与该广度数量一致的图片,每张图片上都有与该广度数量一致的小项目;每组材料中不同图片上的小项目外形相同但位置不同。例如工作记忆广度为3的测试材料有两组,每组材料各3张图片,每组材料中的每张图片上都有3个外形相同但位置不同的小项目(第一组材料见图1)。被试需要从每张图片中选择一个小项目但不能重复,如果被试未通过某一广度的第一组测试,则进行该广度的第二组测试,若仍未通过,则停止测试,上一广度的数值计为该被试的工作记忆得分;若被试通过了某一广度的第一组或第二组测试,则继续下一广度的测试,直至测试停止。测试最低得分为2分,最高得分为10分。

2.2 测试工具

  2.2.1 抑制控制测试

  采用经典白天黑夜任务(day-night stroop task;Gerstadt,Hong,&Diamond,1994)和增加了嵌套规则的白天黑夜任务来测查幼儿不同复杂程度的抑制控制。其中,有嵌套规则的白天黑夜任务是stroop范式和go/no go范式的整合,即在白天黑夜任务的基础上增加了“做反应”和“不做反应”的条件,要比无嵌套规则的白天黑夜任务更复杂。

  测试流程分三步,一是简单命名任务测试,需要幼儿在看到“太阳和白云”图片时说“白天”,在看到“月亮和星星”图片时说“黑天”;二是经典白天黑夜任务测试,即无嵌套规则的白天黑夜任务测试,需要幼儿在看到“太阳和白云”图片时说“黑天”,在看到“月亮和星星”图片时说“白天”;三是增加了嵌套规则的白天黑夜任务测试,需要幼儿在看到“喜羊羊+太阳和白云”图片时说“黑天”,看到“喜羊羊+月亮和星星”图片时说“白天”,但如果图片中有“灰太狼”,则不说话。前两步的测试材料为“太阳和白云”、“月亮和星星”两类图片,均包含4个练习试次和8个测试试次;第三步的测试材料为“喜羊羊+太阳和白云”、“喜羊羊+月亮和星星”、“灰太狼+太阳和白云”、“灰太狼+月亮和星星”四类图片,包含4个练习试次和16个测试试次。在每个测试中,不同类别图片随机呈现,但每类图片所呈现的试次数相同。

  该任务采用计算机DMDX程序呈现,对被试回答进行录音。其中,刺激提醒(+)持续1000ms,刺激呈现3000ms,空屏等待500ms。在每个试次中,幼儿未反应或错误反应计0分,纠正答案或正确回答计1分,最后计算幼儿在无嵌套规则白天黑夜任务和有嵌套规则白天黑夜任务中喜羊羊条件下的正确率,以此作为幼儿较简单和较复杂抑制控制的得分。

  2.2.2 工作记忆测试

  采用自定义顺序指出任务(self-ordered pointing task)来测查幼儿的工作记忆广度。借鉴Hongwanishkul,Happaney,Lee和Zelazo(2005)研究中的任务设计和实施步骤,自选图片制作测试材料。该任务中工作记忆广度在2至10之间,每一工作记忆广度的测试材料都有两组,每组材料都包含与该广度数量一致的图片,每张图片上都有与该广度数量一致的小项目;每组材料中不同图片上的小项目外形相同但位置不同。例如工作记忆广度为3的测试材料有两组,每组材料各3张图片,每组材料中的每张图片上都有3个外形相同但位置不同的小项目(第一组材料见图1)。被试需要从每张图片中选择一个小项目但不能重复,如果被试未通过某一广度的第一组测试,则进行该广度的第二组测试,若仍未通过,则停止测试,上一广度的数值计为该被试的工作记忆得分;若被试通过了某一广度的第一组或第二组测试,则继续下一广度的测试,直至测试停止。测试最低得分为2分,最高得分为10分。

2.2 测试工具

  2.2.1 抑制控制测试

  采用经典白天黑夜任务(day-night stroop task;Gerstadt,Hong,&Diamond,1994)和增加了嵌套规则的白天黑夜任务来测查幼儿不同复杂程度的抑制控制。其中,有嵌套规则的白天黑夜任务是stroop范式和go/no go范式的整合,即在白天黑夜任务的基础上增加了“做反应”和“不做反应”的条件,要比无嵌套规则的白天黑夜任务更复杂。

  测试流程分三步,一是简单命名任务测试,需要幼儿在看到“太阳和白云”图片时说“白天”,在看到“月亮和星星”图片时说“黑天”;二是经典白天黑夜任务测试,即无嵌套规则的白天黑夜任务测试,需要幼儿在看到“太阳和白云”图片时说“黑天”,在看到“月亮和星星”图片时说“白天”;三是增加了嵌套规则的白天黑夜任务测试,需要幼儿在看到“喜羊羊+太阳和白云”图片时说“黑天”,看到“喜羊羊+月亮和星星”图片时说“白天”,但如果图片中有“灰太狼”,则不说话。前两步的测试材料为“太阳和白云”、“月亮和星星”两类图片,均包含4个练习试次和8个测试试次;第三步的测试材料为“喜羊羊+太阳和白云”、“喜羊羊+月亮和星星”、“灰太狼+太阳和白云”、“灰太狼+月亮和星星”四类图片,包含4个练习试次和16个测试试次。在每个测试中,不同类别图片随机呈现,但每类图片所呈现的试次数相同。

  该任务采用计算机DMDX程序呈现,对被试回答进行录音。其中,刺激提醒(+)持续1000ms,刺激呈现3000ms,空屏等待500ms。在每个试次中,幼儿未反应或错误反应计0分,纠正答案或正确回答计1分,最后计算幼儿在无嵌套规则白天黑夜任务和有嵌套规则白天黑夜任务中喜羊羊条件下的正确率,以此作为幼儿较简单和较复杂抑制控制的得分。

  2.2.2 工作记忆测试

  采用自定义顺序指出任务(self-ordered pointing task)来测查幼儿的工作记忆广度。借鉴Hongwanishkul,Happaney,Lee和Zelazo(2005)研究中的任务设计和实施步骤,自选图片制作测试材料。该任务中工作记忆广度在2至10之间,每一工作记忆广度的测试材料都有两组,每组材料都包含与该广度数量一致的图片,每张图片上都有与该广度数量一致的小项目;每组材料中不同图片上的小项目外形相同但位置不同。例如工作记忆广度为3的测试材料有两组,每组材料各3张图片,每组材料中的每张图片上都有3个外形相同但位置不同的小项目(第一组材料见图1)。被试需要从每张图片中选择一个小项目但不能重复,如果被试未通过某一广度的第一组测试,则进行该广度的第二组测试,若仍未通过,则停止测试,上一广度的数值计为该被试的工作记忆得分;若被试通过了某一广度的第一组或第二组测试,则继续下一广度的测试,直至测试停止。测试最低得分为2分,最高得分为10分。

2.2.3 言语理解测试

  采用皮博迪词汇测验第四版(Peabody Picture Vocabulary Test,Fourth Edition;Dunn&Dunn,2007)测查幼儿的言语理解。该测验共包含228个测评项目,每个项目均有四幅全彩图画组成。测试时,主试说出要测的一个词汇,由被试指出一副与词汇意义相一致的图画,选对得1分,选错得0分。借鉴桑标和缪小春(1990)对皮博迪图片词汇测验修订版(PPVT-R)的修订办法,对第四版进行初步修订,学前儿童在修订后版本中的测试情况见表2。

  2.2.4 数学认知测试

  根据《3~6岁儿童学习与发展指南(2012)》中数学认知领域的学习与发展目标,自编3~6岁幼儿的数学认知测试。该测试包含“看图数数”“按数取物”“顺序计数”“简单加减”“数量比较”“方位”“几何图形”“关系”共8个方面11个测试题目,其中前4个方面均有5以内、5以上10以内的两类题目。

  该测试是由主试与幼儿一对一完成的纸笔测试。首先通过加权平均法计算各维度得分(最高分为1分,最低分为0分),然后计算测试总分(最高分为8分,最低分为0分)。从测量学指标上看,测试内部一致性系数为.74(n=11),说明测试的信度较高;各题目得分与测试总分的相关显著(r介于.34~.75之间,n=118,p<.001),说明测试题目的区分度较好;测试题目难度在.30~.91之间,平均难度为.70。学前儿童在该测试中的测试情况见表3。

 

  2.3 测试程序

  在秋季学期,测查幼儿的抑制控制和工作记忆;9个月后(春季学期末),对幼儿抑制控制和工作记忆进行第二次测试,同时测查幼儿的言语理解和数学认知。测试是在幼儿园两个简洁、安静的房间内进行的,由学前教育专业研究生担任主试。其中,春季学期的测试分两次进行,第一次完成抑制控制计算机测试和工作记忆纸笔测试,第二次完成言语理解和数学认知的纸笔测试,每次测试时间均不超过30分钟。

  2.4 数据处理

  采用spss 16.0对数据进行统计处理。

  3 结果分析

  3.1 不同复杂程度的抑制控制在学前阶段的发展趋势分析

  学前儿童在不同测试时间、不同测试任务上的描述性统计结果见表4和图2。

 为分析不同复杂程度抑制控制在学前阶段的发展趋势,以测试时间(间隔9个月的第一次测试和第二次测试)和测试任务(无嵌套规则白天黑夜任务和有嵌套规则的白天黑夜任务)为组内变量,以年龄分组(3.00~3.75岁组、3.76~4.50岁组、4.51~5.25岁组、5.26~6.00岁组)为组间变量,进行2×2×4的重复测量方差分析,分析结果见表5。

 

  测试任务的主效应显著,学前儿童在有嵌套规则的白天黑夜任务上的正确率(.73)显著低于在无嵌套规则白天黑夜任务上的正确率(.88),即有嵌套规则白天黑夜任务的难度水平要高于无嵌套规则白天黑夜任务。

  测试时间的主效应显著,第二次测试的正确率(.88)显著高于第一次测试的正确率(.73),即在间隔9个月的纵向追踪期间,幼儿抑制控制水平显著增高。

   

   

  测试任务与测试时间的交互作用显著。进一步分析发现,在间隔9个月的两次测试中,幼儿在无嵌套规则白天黑夜任务上的正确率(.83、.93)均显著高于在有嵌套规则白天黑夜任务上的正确率(.63、.83),这进一步说明有嵌套规则白天黑夜任务的难度水平要高于无嵌套规则白天黑夜任务;从两次测试正确率的差异比较上看,幼儿在有嵌套规则白天黑夜任务上的正确率差异(.20)要大于在无嵌套规则白天黑夜任务上的正确率差异(.10),这意味着较复杂的抑制控制在幼儿阶段的增长幅度要快于较简单的抑制控制。测试年龄、测试任务与测试时间的交互作用不显著。单独分析学前儿童较简单和较复杂抑制控制的发展趋势,分别进行2(测试时间)×4(年龄分组)的两因素重复测量方差分析,结果发现:(1)在无嵌套规则白天黑夜任务上,测试时间与年龄分组的交互作用显著,F(3,110)=3.23,p<.05。从间隔9个月的重复测试的正确率差异上看,3~3.75岁组差异最大(F=24.76,p<.001),3.76~4.50岁组和4.51~5.25岁组差异较小但达到显著性水平(F=5.26和6.14,p<.05),而5.26~6.00岁组差异不显著(F=.93,p>.05)。这说明前三组幼儿(3~5.25岁)的较简单抑制控制在9个月后的增长幅度逐渐减小,5.26~6.00岁组幼儿在9个月后的发展变化不明显,即较简单的抑制控制在3~6岁期间的发展速度由快变慢,在6岁以后的发展变化不明显;(2)在有嵌套规则的白天黑夜任务上,测试时间与年龄分组的交互作用显著,F(3,110)=3.93,p<.05。从两次测试的正确率差异上看,3.00~3.75岁组、3.76~4.50岁组和4.51~5.25岁组差异较大(F=46.14、24.73和15.29,p<.001),而5.26~6.00岁组差异较小但达到显著性水平(F=6.82,p<.05)。这表明前三组幼儿(3.00~5.25岁)的较复杂的抑制控制在9个月后均表现出快速增长,5.26~6.00岁组幼儿在9个月后的增长幅度变小但仍旧显著,即较复杂的抑制控制在3~6岁期间持续快速发展,在6岁以后发展速度变慢。

  3.2 不同复杂程度的抑制控制对幼儿言语理解和数学认知的预测作用

  为分析不同复杂程度抑制控制对9个月后言语理解和数学认知的预测作用,控制年龄和工作记忆,以两种复杂程度的抑制控制为自变量,分别以言语理解和数学认知为因变量进行分层回归分析。第一步进入方程的是儿童的年龄和工作记忆,第二步进入方程的是较简单抑制控制和较复杂抑制控制,分析结果见表6。

 

  分层回归分析发现,独立于年龄和工作记忆,学前儿童较复杂的抑制控制能够显著正向预测他们9个月后的言语理解和数学认知,解释率分别为4.6%和3.2%。但较简单的抑制控制对9个月后的言语理解和数学认知的预测作用不显著。

  4 讨论

  本研究采用经典白天黑夜任务和增加了嵌套规则的白天黑夜任务,在同一被试群体中测查了较简单和较复杂抑制控制在学前阶段的发展趋势。结果发现,对于学前儿童来说,有嵌套规则白天黑夜任务的难度水平确实高于无嵌套规则白天黑夜任务,两种任务能够反映不同复杂程度的抑制控制。单从无嵌套规则的白天黑夜任务上看,较简单的抑制控制在3~6岁期间发展速度先快后慢,这验证了抑制控制在3~3.75岁期间发展速度最快的研究结果(Clark et al.,2013;Wiebe et al.,2012);但从有嵌套规则的白天黑夜任务上看,较复杂的抑制控制在3~6岁期间持续快速发展,在6岁以后发展速度才明显下降。这说明单一难度水平的测试任务不能反映整个学前阶段抑制控制的发展情况。由于不同复杂程度抑制控制的难度水平不同、发展趋势也不同,未来对学前儿童抑制控制的测查需要注意测试任务的难度水平和复杂程度,避免因为天花板效应造成错误估计。

  独立于年龄和工作记忆水平,较复杂的抑制控制能够显著预测幼儿的言语理解和数学认知,但是较简单的抑制控制对言语理解和数学认知的预测作用不显著,这验证了研究假设。对于学前儿童,无嵌套规则白天黑夜任务难度水平较低,在高年龄幼儿中出现了天花板效应;而有嵌套规则白天黑夜任务难度水平适中,区分度较大,对言语理解和数学认知的预测作用也较为明显。也就是说,难度适当的抑制控制任务成绩更能预测言语理解和数学认知。

  本研究揭示了不同复杂程度的抑制控制在学前阶段的发展进程及其对言语理解和数学认知的预测作用,能够为未来抑制控制早期发展研究中测评工具的选取提供启示,也能够为早期训练研究中训练时机的确定提供借鉴。研究的不足主要有两点,一是研究仅测查了抑制控制中的反应抑制维度,缺乏对包含干扰抑制等多维度抑制控制的测查;二是研究缺乏对言语理解和数学认知的前期测查,导致未能控制其基线水平。未来有必要丰富抑制控制的测试任务,控制言语理解和数学认知的基线水平,进一步分析不同复杂程度的多种抑制控制在学前阶段的发展趋势及其对幼儿言语理解和数学认知的预测作用。

5 结论

  (1)对3~6岁儿童来说,有嵌套规则的白天黑夜任务的难度水平要显著高于无嵌套规则的白天黑夜任务;

  (2)不同复杂程度的抑制控制在幼儿阶段的发展趋势不同。随着年龄增长,较简单的抑制控制(无嵌套规则的白天黑夜任务)的发展速度先快后慢,但较复杂的抑制控制(有嵌套规则的白天黑夜任务)在3~6岁期间持续快速发展;

  (3)不同复杂程度的抑制控制与幼儿言语理解和数学认知的关系不同。独立于年龄和工作记忆,较复杂的抑制控制能够显著预测幼儿的言语理解和数学认知,但较简单的抑制控制对幼儿言语理解和数学认知的预测作用不显著。

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