慕德芳

摘要：工作記憶是在不同的加工和儲存任務(wù)中能夠靈活地分配能量的記憶系統(tǒng)，在認知活動中具有重要的作用。小學(xué)階段是工作記憶發(fā)展的關(guān)鍵階段，算術(shù)、視空間工作記憶都迅速發(fā)展。教學(xué)中的工作記憶訓(xùn)練以工作記憶測量結(jié)果為基礎(chǔ)，通過選擇有效方法、設(shè)計游戲形式的訓(xùn)練、合理設(shè)計工作記憶訓(xùn)練的強度及時間等來提高小學(xué)生的工作記憶水平。

關(guān)鍵詞：工作記憶；訓(xùn)練；小學(xué)生

中圖分類號：G442 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-9094（2014）08-0025-03

一、工作記憶的概念

工作記憶（working memory）是20世紀(jì)70年代以來認知心理學(xué)研究的一個重要領(lǐng)域。所謂工作記憶，是指人們在認知加工的過程中將信息暫時儲存的系統(tǒng)。工作記憶是人類的認知中樞， 是當(dāng)前認知心理學(xué)、發(fā)展心理學(xué)及教育心理學(xué)中最活躍的研究領(lǐng)域之一。心理學(xué)的很多研究表明，工作記憶在個體的認知活動中具有不可替代的作用。

Baddeley認為工作記憶是對信息進行暫時性加工和儲存的資源有限的記憶系統(tǒng)，在言語理解、推理等復(fù)雜認知加工中具有非常重要的作用。[1]工作記憶容量好比計算機的內(nèi)存，代表個體對心理工作空間所擁有的全部認知資源，可以用來測量個體在心理加工時保持信息的能力。工作記憶過程是一個在不同的加工和儲存任務(wù)中能夠靈活地分配能量的過程，并受到個體注意力控制的限制。例如，系列數(shù)字：1、3、5、7、11、13、17、19、23、29、31、37，這些數(shù)字從表面看，沒有規(guī)律，短時記憶不容易都記住，但用工作記憶的方式，這些數(shù)字是我們學(xué)習(xí)過的數(shù)學(xué)知識里的質(zhì)數(shù)，那就很容易記住。

二、小學(xué)生工作記憶的特點及功能

（一）小學(xué)階段是工作記憶的重要發(fā)展時期

心理學(xué)中關(guān)于工作記憶的發(fā)展研究結(jié)果表明，從4歲到16歲，工作記憶增加了大約2-3倍，尤其是8歲以后增長速度加快，視空間和言語工作記憶容量發(fā)展到11歲，工作記憶加工能力的頂峰大約到20歲。[2]工作記憶有兩個發(fā)展的轉(zhuǎn)折期，分別為8歲和12歲，8歲之后兒童從依賴于視覺工作記憶到更多地使用語音工作記憶。

我們采用視空間和言語工作記憶任務(wù)考察小學(xué)二、四、六年級學(xué)生的工作記憶特點，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對于視空間工作記憶，11歲組好于7歲組，7歲組和9歲組沒有顯著差異；算術(shù)工作記憶成績隨著年齡增長而顯著提高。這表明，在小學(xué)階段算術(shù)工作記憶快速提高，視空間工作記憶在二年級到四年級之間加速提高，但到四年級之后放緩。

（二）工作記憶對完成復(fù)雜認知任務(wù)起著重要作用

工作記憶的發(fā)展會影響認知發(fā)展的其他方面。近年來很多研究表明：工作記憶本質(zhì)上不是什么記憶問題，它涉及的是認知行動的控制與調(diào)整。[3]Engle提出的“控制性注意觀”認為，工作記憶容量本質(zhì)上并不是儲存和記憶的問題，它代表的是一般性的、不依賴于特定領(lǐng)域，用于執(zhí)行控制性加工或在面對干擾（分心刺激）時維持注意的能力。[4]在認知活動中，個體需要記住有用信息，需要控制注意維持有效的認知活動，所以工作記憶容量具有重要作用。

工作記憶是學(xué)習(xí)、推理、問題解決和智力活動的重要成分，對言語理解、學(xué)習(xí)和推理具有重要的影響。工作記憶可以被理解為一個臨時的心理“工作平臺”，在這個工作平臺上，我們對信息進行操作處理和重新組合，以進行決策、解決問題。工作記憶也可以理解為對必要成分的短時的、特殊的聚焦。在學(xué)習(xí)和生活中，當(dāng)處理多個任務(wù)時，比如心算兩位數(shù)的乘法，協(xié)調(diào)多個任務(wù)的完成，一般都需要多個心理加工和步驟，這就需要工作記憶的參與。

（三）工作記憶可以為特殊兒童的教育輔導(dǎo)提供有效幫助

近年來，科學(xué)家通過大量的研究和跟蹤驗證表明：改善提高大腦工作記憶功能，效果明顯，使用簡單。在教學(xué)領(lǐng)域，工作記憶訓(xùn)練可以為學(xué)習(xí)困難學(xué)生、注意缺陷多動障礙兒童擴充工作記憶容量，提高抑制控制能力，特別是能夠有效促進注意缺陷障礙兒童的抑制能力。在臨床領(lǐng)域，工作記憶的訓(xùn)練可以為工作記憶缺陷個體的臨床干預(yù)和治療提供有效的途徑，對學(xué)習(xí)困難及注意缺陷多動障礙兒童具有重要的實踐意義。

三、教學(xué)中的工作記憶訓(xùn)練

大量的研究表明工作記憶容量可以通過訓(xùn)練得以提高。在小學(xué)階段的教學(xué)中可以采用工作記憶訓(xùn)練來提高工作記憶容量、改善工作記憶功能，從而提高學(xué)生的抑制與學(xué)習(xí)能力，這對于小學(xué)生的認知能力及學(xué)習(xí)發(fā)展具有重大實踐意義。

（一）依據(jù)工作記憶測量結(jié)果，客觀評價學(xué)生的工作記憶水平

對工作記憶的測量，一般考慮以工作記憶容量為指標(biāo)，采用雙重任務(wù)范式，該范式包括儲存任務(wù)和加工任務(wù)。常用的測驗有計算廣度（computation span）、閱讀廣度（reading span）和操作廣度（operation span）任務(wù)，以及視空間廣度任務(wù)等。這些任務(wù)都要求被試在對刺激內(nèi)容存儲的過程中還要對其進行加工。

在計算廣度任務(wù)中，實驗材料是加法或減法的算式，要求學(xué)生記憶每個算式的得數(shù)并在呈現(xiàn)一系列算式后按順序回憶結(jié)果。操作廣度中，向?qū)W生呈現(xiàn)一系列的算式和單詞，每一系列材料包含2-6個算式和單詞。要求學(xué)生大聲讀出呈現(xiàn)的算式并判斷算式是否正確，同時大聲讀出并記住算式后面的單詞，最后要求學(xué)生按順序回憶并寫出算式后面的單詞。

閱讀廣度測驗中要求學(xué)生閱讀一個句子，要求判斷句子的正誤，同時要記憶句子最后一個單詞，一系列句子呈現(xiàn)后（每組包含的句子數(shù)從2個逐漸增至6個），要求學(xué)生按順序回憶這些單詞。

測量視空間廣度的任務(wù)一般多用Corsi模板任務(wù)和點矩陣任務(wù)。Corsi模板任務(wù)的原始材料是由9個相同的木塊（3×3×3cm）不規(guī)則地排列在一個木板上（23×28cm），實驗者以每秒一個木塊的速度指點這些木塊。然后要求學(xué)生按相同或相反的順序指出同樣的木塊。木塊的數(shù)目一直增加直到學(xué)生不能正確指出其順序為止。點矩陣任務(wù)是向?qū)W生呈現(xiàn)一系列的矩陣方程和內(nèi)含一個圓點的5×5的網(wǎng)格對。矩陣方程符合加法或減法規(guī)則，要求學(xué)生判斷呈現(xiàn)的矩陣方程是否正確并記住網(wǎng)格中圓點的位置，在一系列的矩陣呈現(xiàn)完后按順序回憶?；貞浗Y(jié)果作為個體的工作記憶容量。

根據(jù)這些測驗可以科學(xué)、準(zhǔn)確地測量學(xué)生的工作記憶容量大小，客觀評價學(xué)生的工作記憶水平，并在此基礎(chǔ)之上設(shè)計任務(wù)的難度、數(shù)量及時間，從而進行工作記憶訓(xùn)練。

（二）采用與工作記憶測量匹配的學(xué)習(xí)策略，選擇有效方法

工作記憶對學(xué)生改善學(xué)習(xí)、提高成績等方面具有重要的實用價值。以往憑感覺的教育方法、標(biāo)準(zhǔn)化的學(xué)習(xí)策略大都與學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)認知特點相沖突，是導(dǎo)致學(xué)業(yè)水平難以發(fā)揮的根本原因。通過工作記憶數(shù)字廣度、視空間廣度、刷新、轉(zhuǎn)換功能等測試，可以客觀有效地評測學(xué)生的工作記憶水平、特點。此外，提高計算廣度、閱讀廣度以及視空間記憶的策略有所不同，比如，復(fù)述策略可以提高學(xué)生的閱讀能力，珠心算訓(xùn)練可以很好地提高學(xué)生的計算廣度，音樂訓(xùn)練可以很好地提高學(xué)生的閱讀廣度和視空間記憶廣度。教師可以根據(jù)測試結(jié)果針對工作記憶的不同方面采取相應(yīng)有效的策略。

（三）設(shè)計游戲形式的訓(xùn)練，增加趣味性

根據(jù)小學(xué)生的工作記憶特點，我們可以設(shè)計靈活的游戲吸引學(xué)生參與，提高學(xué)生的工作記憶容量，比如Mastermind任務(wù)。Mastermind任務(wù)于上個世紀(jì)70年代開始出現(xiàn)并流行，是涉及推理能力的一種游戲，被廣泛用于心理學(xué)和教育學(xué)的研究中。該任務(wù)是兩個人的游戲，一個人是“密碼設(shè)定者”，比如，從5種顏色中選擇3種顏色作為密碼，即正確答案，另一個人是“密碼打破者”，任務(wù)是必須找出密碼中具有哪些顏色，以及顏色的排列順序。密碼打破者必須在規(guī)定的嘗試次數(shù)內(nèi)發(fā)現(xiàn)“密碼”，每一次嘗試后，密碼設(shè)定者都指出他所選擇的顏色中有幾個正確，有幾個處在正確的位置上。這種任務(wù)可以通過設(shè)計讓學(xué)生在游戲過程中必須記住前面的選擇和結(jié)果，并進行推理加工。[5]在這個過程中，學(xué)生需要記住前面的選擇、反饋結(jié)果并進行判斷、推理，這些都需要工作記憶的參與，學(xué)生在參與的同時，也鍛煉了工作記憶能力。另外，工作記憶訓(xùn)練也可以采用靈活多變的方式，比如，讓學(xué)生每天練習(xí)記憶一些數(shù)字和字母40分鐘，但是每天都是全新的刺激組合，也可以加上游戲的外衣并使用記分系統(tǒng)，讓學(xué)生和自己競賽并嘗試打破自己創(chuàng)下的記錄。

（四）設(shè)計工作記憶訓(xùn)練的強度及時間，保證效果

對工作記憶的訓(xùn)練不是進行幾天或者一個星期，做些測試、練習(xí)后，工作記憶容量就能得到提高的。心理學(xué)及認知科學(xué)的研究表明，工作記憶容量的提高建立在一定強度和時間的基礎(chǔ)上。我們可用肌肉作比喻來說明工作記憶的訓(xùn)練原理。二頭肌是一塊位于上臂前方的肌肉，當(dāng)我們拿起一張紙，抬起手臂敲鍵盤，或者吃東西時都會用到它。然而，二頭肌不會在諸如拿起一張紙這樣的行動中得到強化。如果我們要讓它變得更有力，需要使用更重一點的東西，比如，使用一輪只能舉起10次的負重器械進行練習(xí)，這樣的練習(xí)要每天30次，每周做3次，我們還必須系統(tǒng)性地鍛煉上好幾周才能看到效果。對工作記憶的訓(xùn)練也是如此，必須建立在一定的強度基礎(chǔ)上。每天訓(xùn)練的次數(shù)及訓(xùn)練的總天數(shù)都要足夠充分，任務(wù)要有足夠的難度，比如，每天最少練習(xí)20分鐘，持續(xù)一個星期才會有效。如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生的工作記憶水平提高了，任務(wù)的難度就要相應(yīng)提高。

參考文獻：

[1]Baddeley， A. D.， & Hitch， G. J. Working memory[C]. In Bower， G. H. （Ed.）， Recent advances in learning and motivation， vol. 8. New York： Academic Press， 1974.

[2]Siegel， L. S. Working memory and reading： A life-span perspective[J]. International Journal of Behavioral Development， 1994， 17： 109-124.

[3] Miyake， A.， Friedman， N. P.， Emerson， M. J.， Witzki， A. H.， & Howerter， A. The unity and diversity of executive functions and their contributions to complex “frontal lobe” tasks： A latent variable analysis[J]. Cognitive Psychology， 2000， 41： 49-100.

[4] Engle， R. D.， Kane， M. J.， & Tuholski， S. W. Individual differences in working memory capacity and what they tell us about controlled attention， general fluid intelligence and function of the prefrontal cortex[M]. In Miyake， A.， & Shah， P. （Eds.）， Models of working memory. Cambridge： Cambridge University Press，1999.

[5]Saldana，D. Dynamic master mind interactive use of a game for testing metacognition[J].School Psychology International， 2004， 25（4）： 422-438.

責(zé)任編輯：丁偉紅