陳 飛

工作記憶（working memory, WM）是Baddely& Hitch在研究短時記憶的基礎(chǔ)上提出來的，是信息的暫時存儲及其和其他更為復(fù)雜任務(wù)的聯(lián)合工作[1]。對信息進行暫時性的存儲及在必要時刻能夠提取是許多高級認(rèn)知技能，如閱讀理解、言語學(xué)習(xí)、寫作、問題解決等的前提。普遍看法認(rèn)為，工作記憶更多地強調(diào)記憶在人的信息加工過程中的主動性和創(chuàng)造性。

注意和工作記憶都關(guān)心人類加工的局限性,工作記憶側(cè)重于信息在容量有限的系統(tǒng)中的即時存儲和更新；而選擇性注意強調(diào)對外界的感覺信息篩選，以便對相關(guān)信息進行有效編碼；執(zhí)行性注意是使注意指向目標(biāo)，并排除無關(guān)刺激的干擾，從而使任務(wù)的效率更高。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)對認(rèn)知加工能力要求高，來自個體認(rèn)知方面造成學(xué)生學(xué)習(xí)困難的原因主要是工作記憶容量小以及執(zhí)行性注意控制能力弱，在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上的表現(xiàn)主要在兩個方面:一是概念理解困難，二是對數(shù)學(xué)問題的閱讀理解能力差。

一、工作記憶容量大小對數(shù)學(xué)概念理解的影響

數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)強調(diào)對概念的理解，因為科學(xué)在本質(zhì)上可以認(rèn)為是概念化，把所感知的事物的共同本質(zhì)特點抽象出來，加以概括，就成為概念。概念也是一種思維形式。工作記憶的內(nèi)容是當(dāng)前激活的對象，以言語信息和圖像信息的形式存在，包含學(xué)習(xí)者已有知識經(jīng)驗和將要學(xué)習(xí)到的新材料相結(jié)合，工作記憶作為一種有效的存儲機制，保存被激活的信息表征，為下一步的加工做準(zhǔn)備。概念的學(xué)習(xí)需要從原有知識中提取經(jīng)驗，并且同新的信息相互作用形成新的觀點，本質(zhì)上就是從工作記憶中調(diào)用多種信息。工作記憶容量的限制使得不能很好地從長時記憶中提取與整合當(dāng)前信息，而且在提取過程中很容易受到無關(guān)信息的干擾，無關(guān)信息與目標(biāo)信息相競爭存儲資源，更容易導(dǎo)致在概念學(xué)習(xí)時候的整合失敗，不能夠正確理解概念。一旦對概念難以理解，學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)就很容易轉(zhuǎn)入機械記憶的局面。心理學(xué)很多實驗研究表明，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難與工作記憶廣度缺陷有關(guān)，Sieg等通過對多數(shù)學(xué)習(xí)困難兒童的短時記憶特點進行研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難兒童在與數(shù)學(xué)信息加工相關(guān)的工作記憶存儲能力上明顯存在缺陷[2]。另外，還有研究表明，在記憶任務(wù)中要求計算時，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難的兒童往往發(fā)生障礙，導(dǎo)致困難的原因是存儲數(shù)字的工作記憶容量不足[3]。數(shù)學(xué)直觀性不強，數(shù)學(xué)概念的理解需要頭腦中建立一個數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，其中對記憶任務(wù)中的計算要求較高，計算出現(xiàn)障礙，除了直接導(dǎo)致數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)困難，還會影響數(shù)學(xué)概念的理解。

二、執(zhí)行性注意控制對閱讀理解的影響

注意控制主要是對信息的選擇、抑制、協(xié)調(diào)、轉(zhuǎn)換，Engle通過結(jié)構(gòu)方程模型提出工作記憶是注意控制加上短時存儲[4]。這是從資源角度對多成分工作記憶模型中的中央執(zhí)行系統(tǒng)功能的概括和簡化。中央執(zhí)行系統(tǒng)是解釋個體差異的核心，然而在不同的任務(wù)中，高工作記憶的個體并不一定能比低工作記憶的個體更好地完成任務(wù)，還要考慮到個體經(jīng)驗背景等因素。但是如果對任務(wù)干擾，高工作記憶個體便能表現(xiàn)出更好的抗干擾能力。這種對抗干擾能力就是執(zhí)行性控制注意（executive attention control）。

閱讀理解是人類的高級認(rèn)知活動，一個好的閱讀者，在微觀層面是處理文本語法內(nèi)容，在宏觀層面是理解文本的整體意義[5]。作為一般認(rèn)知能力，工作記憶在閱讀技能中始終發(fā)揮著預(yù)測作用[6]，作為一種高級的認(rèn)知活動，不僅是信息存儲，還包括推理、問題解決等高級活動。閱讀理解在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)研究中普遍關(guān)注的一個問題是閱讀障礙與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)障礙的共生現(xiàn)象[7]。許多數(shù)學(xué)教師都有這樣的感觸:“學(xué)生不會解題，是看不懂題目。”

閱讀能力強的個體通過執(zhí)行性注意的功能抑制無關(guān)信息干擾，花費少量資源用于加工，而把更多資源用于關(guān)鍵信息的存儲上[8]。國內(nèi)眼動研究表明，閱讀障礙的兒童在行為變量上，閱讀量相同時，在閱讀過程中眼動模式混亂，閱讀過程中同視-串行等眼動軌跡增多，平均注視時間長，缺乏計劃性、策略性和組織性，注意較為分散[9]。國內(nèi)學(xué)者采用視覺搜索任務(wù)范式，以五年級學(xué)生學(xué)優(yōu)生和學(xué)困生為被試，探討了不同工作記憶內(nèi)容對不同學(xué)業(yè)水平學(xué)生自上而下注意控制的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn):學(xué)優(yōu)生與學(xué)困生的自上而下注意控制能力存在顯著差異，學(xué)優(yōu)生的反應(yīng)時顯著低于學(xué)困生[10]。

三、應(yīng)采取的教學(xué)對策

如何讓學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中避開或者減弱來自于自身認(rèn)知局限，是眾多教育工作者普遍關(guān)心的問題。根據(jù)工作記憶、執(zhí)行性注意控制的現(xiàn)有研究，我們認(rèn)為，在今后的教學(xué)工作中應(yīng)該注意以下幾個方面。

（一）教學(xué)方式上盡量符合工作記憶不同子系統(tǒng)

工作記憶包含3個子系統(tǒng)，即視覺空間模板(visuo-spatial sketchpad)、語音回路(phonological or articulary loop)和中央執(zhí)行系統(tǒng)（central executive,CE）。其中，視覺空間模板主要處理視覺空間信息，它包含兩個元素:視覺元素（與顏色、形狀有關(guān)）和空間元素（與空間方位有關(guān)）；語音回路負(fù)責(zé)以聲音為基礎(chǔ)的信息存儲與控制；中央執(zhí)行系統(tǒng)是工作記憶的核心，是一個能量有限的系統(tǒng)，負(fù)責(zé)各子系統(tǒng)之間以及它們與長時記憶的聯(lián)系，也負(fù)責(zé)注意資源的協(xié)調(diào)和策略的選擇與計劃。因此教師在講解數(shù)學(xué)知識，尤其是首先面臨的概念理解時，要注意教學(xué)節(jié)奏的把握，不能為了教學(xué)進度而講解過快，既要有言語上的理解，還應(yīng)注意視覺直觀的呈現(xiàn)，最重要的是要注意啟發(fā)式的教學(xué)方式，使中央執(zhí)行系統(tǒng)同長時記憶能順利建立聯(lián)系。

（二）運用多種教學(xué)材料和教學(xué)手段

工作記憶的組塊大小是決定工作記憶容量的關(guān)鍵，因此要加大學(xué)生工作記憶的容量的有效辦法使記憶的組塊內(nèi)容更為豐富。因此，課堂教學(xué)中可以用多重教學(xué)材料，使視覺、聽覺材料都豐富起來，在教學(xué)材料上可以用多媒體輔助教學(xué)，還可以讓學(xué)生學(xué)了數(shù)學(xué)知識后自制包含數(shù)學(xué)思想的材料。在教學(xué)手段上要注重學(xué)生的自主探索、小組合作等方式，通過豐富的教學(xué)刺激因素，使學(xué)生對數(shù)學(xué)的理解不局限于書本上的知識和教師的講授，記憶的內(nèi)容更為飽滿和牢固。

（三）加強對數(shù)學(xué)閱讀理解的策略指導(dǎo)，對閱讀理解困難學(xué)生加強注意力訓(xùn)練

元認(rèn)知的許多研究表明，運用監(jiān)控管理策略可以提高執(zhí)行性注意力水平[11]。數(shù)學(xué)教師的教學(xué)經(jīng)驗也發(fā)現(xiàn)，教學(xué)生如何閱讀理解，能夠提高解題正確率。因此，在教學(xué)中有必要教學(xué)生如何審題，如何理解概念的內(nèi)涵等，可以用劃關(guān)鍵字的方法教學(xué)生理解關(guān)鍵信息，對一些看上去較為陌生的數(shù)學(xué)問題，還可以聯(lián)系生活實際補充背景知識，幫助學(xué)生理解文本的整體意義。有部分學(xué)困生存在注意力無法集中的問題，不僅導(dǎo)致課堂效率低，而且即使教了有效的閱讀方法，也不能夠運用。對這部分學(xué)生有必要加強注意力訓(xùn)練，在數(shù)學(xué)教學(xué)中，可以對這部分學(xué)生規(guī)定解題時間，從完成簡單的數(shù)學(xué)計算開始，逐步引導(dǎo)他們集中注意力；在課堂上也要對這部分注意力容易轉(zhuǎn)移的學(xué)生多加關(guān)注；在小組合作學(xué)習(xí)中，讓這部分學(xué)生當(dāng)組織者，提高其自信心，通過隱形外在壓力來提高注意力集中。

[1]Baddeley, A., & Hitch, G. J. Working Memory[M]. In The psychology of learning and motivation (Bower. G., ed). New York Academic Press, 1974:47-89.

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[10]楊海波，白學(xué)軍.工作記憶內(nèi)容對不同學(xué)業(yè)水平學(xué)生自上而下注意控制的影響[J].心理學(xué)探新，2010(6):50-53.

[11]崔倩倩.元認(rèn)知監(jiān)控與注意轉(zhuǎn)換的關(guān)系[D]. 杭州:杭州師范大學(xué),2011.