倪文錦

〔摘要〕執(zhí)行功能是個(gè)體順利完成特定任務(wù)的重要心理過(guò)程，具有一定可塑性。研究發(fā)現(xiàn)，執(zhí)行功能與兒童學(xué)業(yè)成就關(guān)系密切，表現(xiàn)為執(zhí)行功能更高的兒童學(xué)業(yè)成就更高，并且執(zhí)行功能訓(xùn)練可以提升學(xué)業(yè)成就。但也有研究者認(rèn)為，沒(méi)有明顯證據(jù)支持這些結(jié)論。本研究綜述了目前執(zhí)行功能訓(xùn)練與學(xué)業(yè)成就的相關(guān)研究，以期為今后的研究者們提供一些有益的思考。

〔關(guān)鍵詞〕執(zhí)行功能；學(xué)業(yè)成就；關(guān)系

〔中圖分類號(hào)〕 G44 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A 〔文章編號(hào)〕1671-2684（2017）25-0006-06

一、引言

執(zhí)行功能（executive function）是個(gè)體對(duì)認(rèn)知活動(dòng)進(jìn)行有意管理與指導(dǎo)以完成特定任務(wù)的一組高級(jí)心理過(guò)程[1]。盡管現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)執(zhí)行功能的構(gòu)成尚有爭(zhēng)論，但多數(shù)研究者認(rèn)為它至少包含三個(gè)主要成分，即工作記憶（working memory）、抑制控制（inhibitory control）和注意轉(zhuǎn)換及認(rèn)知靈活性（attention shifting and cognitive flexibility）[2]。執(zhí)行功能在個(gè)體認(rèn)知行為發(fā)展中起著重要作用[3]，而其與學(xué)業(yè)成就關(guān)系問(wèn)題是目前教育心理學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的研究熱點(diǎn)之一。大量研究發(fā)現(xiàn)，執(zhí)行功能與學(xué)業(yè)成就關(guān)系密切[4-6]。例如，有研究表明工作記憶能力差的兒童往往學(xué)業(yè)表現(xiàn)不佳[7]，而具有較高工作記憶水平的兒童有著較高的學(xué)業(yè)成就[8]。另外，執(zhí)行功能與兒童數(shù)學(xué)、閱讀和寫作等核心課程的學(xué)業(yè)成就均有顯著關(guān)聯(lián)[9-10]。

基于執(zhí)行功能與學(xué)業(yè)成就的密切關(guān)系，研究者們探討了執(zhí)行功能訓(xùn)練能否有效提升兒童學(xué)業(yè)成就的問(wèn)題。有研究發(fā)現(xiàn)，接受執(zhí)行功能訓(xùn)練的兒童與其他兒童相比，取得了更高水平的學(xué)業(yè)成就。例如，有研究發(fā)現(xiàn)利用空間訓(xùn)練可以改善6～8歲兒童在數(shù)學(xué)任務(wù)中的表現(xiàn)[11]。另外，兒童通過(guò)執(zhí)行功能策略訓(xùn)練會(huì)更容易理解所呈現(xiàn)的數(shù)學(xué)問(wèn)題[12]。而執(zhí)行功能訓(xùn)練對(duì)于低學(xué)習(xí)能力的特殊兒童來(lái)說(shuō)效果更好[13]。例如，有研究采用PASS（計(jì)劃、注意、同時(shí)、連續(xù)）認(rèn)知策略在數(shù)學(xué)課堂中進(jìn)行執(zhí)行控制訓(xùn)練，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，受過(guò)執(zhí)行控制訓(xùn)練的特殊兒童在數(shù)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化成就測(cè)驗(yàn)和個(gè)性化韋氏測(cè)試中成績(jī)優(yōu)異[14]。

以上研究證據(jù)都提示著執(zhí)行功能訓(xùn)練有可能用于提升兒童學(xué)業(yè)成就。但是，目前也有一些研究發(fā)現(xiàn)，并未有可靠證據(jù)表明執(zhí)行功能訓(xùn)練可以幫助兒童取得更高的學(xué)業(yè)成就。有研究者對(duì)工作記憶訓(xùn)練項(xiàng)目進(jìn)行元分析后發(fā)現(xiàn)，這些訓(xùn)練項(xiàng)目可以對(duì)個(gè)體的工作記憶能力產(chǎn)生短期影響，但并未發(fā)現(xiàn)這些短期性改善能夠?qū)е聜€(gè)體其他技能的提高，包括言語(yǔ)能力、字詞解碼或算術(shù)能力[15]。Head Start REDI 學(xué)前計(jì)劃（旨在通過(guò)積極的課堂管理、特定贊揚(yáng)和支持、情感輔導(dǎo)等干預(yù)措施促進(jìn)兒童自我控制）利用多維度卡片分類任務(wù)（dimensional card sort task）、后向字跨度任務(wù)（backward word span task）等進(jìn)行執(zhí)行功能測(cè)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)兒童執(zhí)行功能改善，但并未發(fā)現(xiàn)這些干預(yù)提升了兒童的學(xué)業(yè)成就[16]。

綜上所述，雖然大量研究關(guān)注執(zhí)行功能訓(xùn)練對(duì)兒童學(xué)業(yè)成就的干預(yù)效果，但并沒(méi)有得到一致的結(jié)論。因此，本研究將綜述目前執(zhí)行功能訓(xùn)練與學(xué)業(yè)成就的相關(guān)研究，以期為今后的研究者們提供一些借鑒。

二、執(zhí)行功能訓(xùn)練

（一）工作記憶訓(xùn)練

工作記憶是一種能夠短暫儲(chǔ)存和加工信息以引導(dǎo)個(gè)體行為的有限記憶系統(tǒng)，由中央執(zhí)行系統(tǒng)（central executive）和特定領(lǐng)域的短期存儲(chǔ)系統(tǒng)（包括語(yǔ)音環(huán)和視覺(jué)空間模板）組成[17]，它是執(zhí)行功能中最關(guān)鍵的組成部分。例如，兒童在完成學(xué)習(xí)任務(wù)過(guò)程中會(huì)感知和儲(chǔ)存信息，而學(xué)習(xí)任務(wù)的完成則與個(gè)體的工作記憶容量相關(guān)并受其制約[18]。Miyake[19]將工作記憶細(xì)化為工作記憶刷新（working memory updating），即在對(duì)新任務(wù)有關(guān)信息進(jìn)行編碼、監(jiān)控和儲(chǔ)存的同時(shí)，去除舊有的與任務(wù)不相關(guān)的信息。工作記憶刷新訓(xùn)練旨在提升個(gè)體對(duì)刺激的識(shí)別能力及對(duì)無(wú)關(guān)信息的抑制能力，從而達(dá)到對(duì)大腦記憶內(nèi)容的不斷修正。常用的任務(wù)有：類詞刷新任務(wù)（keep track task）、N-back任務(wù)（N-back paradigm）[20]和活動(dòng)記憶任務(wù)（running memory task）[21]。

（二）抑制控制訓(xùn)練

抑制控制是指避免產(chǎn)生不符合當(dāng)前需要或不恰當(dāng)行為反應(yīng)的能力，這對(duì)于個(gè)體基于特定環(huán)境變化做出目標(biāo)指向的行為極為重要[22]。例如，良好的抑制控制能力可以幫助兒童在學(xué)習(xí)過(guò)程中有意識(shí)控制自身學(xué)習(xí)疲勞、分心或因難題而引起的學(xué)習(xí)焦慮[23]。抑制控制訓(xùn)練就是旨在提升個(gè)體在加工信息過(guò)程中對(duì)無(wú)關(guān)刺激和行為的抑制能力[24]。常采用的任務(wù)有：Stroop 任務(wù)、Go-NoGo 任務(wù)和停止信號(hào)任務(wù)（the stop-signal task）[25]。

（三）注意轉(zhuǎn)換及認(rèn)知靈活性訓(xùn)練

注意轉(zhuǎn)換是根據(jù)任務(wù)和情境變化需要對(duì)知覺(jué)和反應(yīng)偏向進(jìn)行重組的心理控制過(guò)程[26]。認(rèn)知靈活性類似于避免“功能固著”，具體指?jìng)€(gè)體在問(wèn)題情境中能夠意識(shí)到不同解決途徑的存在，并以靈活的方式適應(yīng)新情境，實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)的能力[27]。認(rèn)知靈活性與兒童學(xué)習(xí)關(guān)系密切，在實(shí)際教學(xué)中，認(rèn)知靈活性強(qiáng)的兒童能根據(jù)具體知識(shí)同化順應(yīng)從而生成新的知識(shí)框架而認(rèn)知靈活性差的兒童知識(shí)遷移能力則較弱[28]。注意轉(zhuǎn)換及認(rèn)知靈活性訓(xùn)練旨在提升個(gè)體任務(wù)轉(zhuǎn)換的反應(yīng)能力。常采用的任務(wù)是轉(zhuǎn)換任務(wù)（switching task），具體可以包括加法-減法轉(zhuǎn)換任務(wù)（plus-minus task）以及局部-整體任務(wù)（local-global task）等[21]。

三、執(zhí)行功能訓(xùn)練與學(xué)業(yè)成就

目前，國(guó)內(nèi)單純關(guān)注兒童執(zhí)行功能發(fā)展或?qū)W業(yè)成就的研究很多，但將二者相結(jié)合的研究則較為稀少。有證據(jù)表明，認(rèn)知過(guò)程中的執(zhí)行功能與兒童學(xué)業(yè)成就確實(shí)息息相關(guān)，例如，兒童學(xué)習(xí)時(shí)需要提前計(jì)劃，集中注意力和記憶先前經(jīng)驗(yàn)[29]。從理論上來(lái)看，執(zhí)行功能至少以兩種不同的方式影響著兒童在學(xué)校環(huán)境中的學(xué)業(yè)表現(xiàn)。一是執(zhí)行功能能促進(jìn)兒童使用和進(jìn)一步發(fā)展學(xué)習(xí)所必需的認(rèn)知能力[30]。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，執(zhí)行功能過(guò)程是學(xué)習(xí)各科知識(shí)的先決條件或者說(shuō)是認(rèn)知支持。例如，刷新工作記憶能力常被認(rèn)為是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)過(guò)程的必要條件[31]。二是執(zhí)行功能可以幫助兒童遵守課堂規(guī)則并且從各種社會(huì)環(huán)境（例如，大團(tuán)體、小團(tuán)體、合作或獨(dú)處等）中獲得學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。執(zhí)行功能可以促進(jìn)或抑制兒童與他人的交往，從而通過(guò)兒童的社交技能和問(wèn)題行為間接地影響學(xué)習(xí)[32]。endprint

因此，許多研究者嘗試通過(guò)執(zhí)行功能訓(xùn)練來(lái)提升兒童學(xué)業(yè)成就。例如，在對(duì)希臘幼兒園兒童使用非單詞重復(fù)練習(xí)進(jìn)行語(yǔ)音環(huán)工作記憶訓(xùn)練的研究中發(fā)現(xiàn)，接受非單詞重復(fù)訓(xùn)練的兒童在第一年學(xué)年結(jié)束時(shí)，閱讀分?jǐn)?shù)相比于對(duì)照組有顯著提升[33]。還有研究者利用心靈工具課程（the tools of the mind curriculum）（該課程強(qiáng)調(diào)兒童自我調(diào)節(jié)發(fā)展和游戲在教育中的作用）對(duì)幼兒園中3～4歲兒童進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后比較兒童的社會(huì)行為、語(yǔ)言和識(shí)字率的增長(zhǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)心靈工具課程可以提高兒童的執(zhí)行功能，同時(shí)，兒童的社會(huì)行為發(fā)生改善，學(xué)業(yè)成就也有所提升[34]。當(dāng)執(zhí)行功能活動(dòng)融入幼兒園的識(shí)字、數(shù)學(xué)和科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)中時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)執(zhí)行功能對(duì)兒童學(xué)業(yè)成就產(chǎn)生了積極影響。特別是在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)中，增加促進(jìn)注意轉(zhuǎn)換和認(rèn)知靈活性的訓(xùn)練后，發(fā)現(xiàn)兒童的流體智力也有所提高，進(jìn)而對(duì)兒童的數(shù)學(xué)成績(jī)產(chǎn)生了積極作用[35]。

不過(guò)，執(zhí)行功能與學(xué)業(yè)成就的關(guān)系復(fù)雜，有研究發(fā)現(xiàn)其子成分與學(xué)業(yè)成就之間的關(guān)聯(lián)性存在差異，例如，有研究對(duì)36名正常兒童進(jìn)行應(yīng)用題解題策略訓(xùn)練后發(fā)現(xiàn)，在兒童進(jìn)行策略訓(xùn)練后，刷新功能有了顯著提升，轉(zhuǎn)換功能有較大提升但未達(dá)到顯著水平，抑制控制則無(wú)明顯變化[36]。這就意味著通過(guò)抑制控制訓(xùn)練可能無(wú)法達(dá)到提升兒童學(xué)業(yè)成就的效果。也有研究發(fā)現(xiàn)工作記憶和數(shù)學(xué)成就之間有很強(qiáng)的關(guān)系，然而抑制控制和數(shù)學(xué)成績(jī)之間沒(méi)有顯著關(guān)聯(lián)[37]。另外，執(zhí)行功能子成分在預(yù)測(cè)不同文化背景的兒童學(xué)業(yè)成就上也存在差異，例如，在對(duì)來(lái)自中國(guó)和美國(guó)兩種不同文化背景下的學(xué)齡前兒童進(jìn)行跨文化分析中發(fā)現(xiàn)，工作記憶是中文閱讀成就的預(yù)測(cè)因素，但不是英文閱讀成就的預(yù)測(cè)因素。注意轉(zhuǎn)換能夠一致地預(yù)測(cè)中美學(xué)齡前兒童的閱讀成就，而抑制控制卻無(wú)法預(yù)測(cè)任何一個(gè)國(guó)家兒童的閱讀成就[38]。

另外，有研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)兒童在視覺(jué)辨別任務(wù)中的表現(xiàn)能預(yù)測(cè)我國(guó)香港和臺(tái)灣兒童的閱讀成就，但在英國(guó)兒童的閱讀成就和視覺(jué)技能之間卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這種預(yù)測(cè)關(guān)系[39]。這就意味著執(zhí)行功能訓(xùn)練可能對(duì)于不同文化背景的兒童學(xué)業(yè)成就產(chǎn)生的效用會(huì)存在差異。在對(duì)2036名5至17歲兒童的大樣本調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，執(zhí)行功能訓(xùn)練對(duì)兒童學(xué)業(yè)成就產(chǎn)生的效用會(huì)因兒童成長(zhǎng)環(huán)境、時(shí)間等因素發(fā)生顯著變化[40]，惡劣的成長(zhǎng)環(huán)境例如遭遇逆境、被忽視等都可能阻礙其執(zhí)行功能的發(fā)展從而阻礙了其學(xué)業(yè)成就的提升[41]，而積極的成長(zhǎng)環(huán)境例如受到關(guān)注、家庭經(jīng)濟(jì)條件改善等則能促進(jìn)其執(zhí)行功能的發(fā)展從而提升其學(xué)業(yè)成就[42]。這些研究結(jié)果的不一致說(shuō)明目前還并不能斷定執(zhí)行功能訓(xùn)練能夠提升兒童學(xué)業(yè)成就。

產(chǎn)生這些不一致的研究結(jié)果的原因可能有多種，例如執(zhí)行功能訓(xùn)練對(duì)象年齡的不同。現(xiàn)有研究已表明，執(zhí)行功能會(huì)在兒童的整個(gè)學(xué)業(yè)生涯中持續(xù)發(fā)展，因此執(zhí)行功能訓(xùn)練的效果也會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化。也有可能源于執(zhí)行功能訓(xùn)練內(nèi)容的影響，例如，有些研究將執(zhí)行功能訓(xùn)練劃分成抑制控制、工作記憶和注意轉(zhuǎn)換三種，而有些研究只包括工作記憶和抑制控制的措施。此外，還有可能由于樣本數(shù)量大小的影響。例如，St Clair-Thompson和Gathercole[44]將樣本數(shù)量確定為51名兒童，而Espy，Mcdiarmid和Cwik等人[43]則選取了96名兒童，van der Ven[45]的研究中樣本量為211。最后，還可能是由于數(shù)據(jù)分析方法的不同。因此，未來(lái)需要通過(guò)更多的研究，以便能夠得到關(guān)于執(zhí)行功能訓(xùn)練與學(xué)業(yè)成就之間關(guān)系的更準(zhǔn)確結(jié)論。

四、總結(jié)與展望

大量研究已經(jīng)證實(shí)，執(zhí)行功能與學(xué)業(yè)成就的密切關(guān)系，其對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)與發(fā)展的重要性更是不言而喻[46]。學(xué)校作為兒童教育的主陣地，相關(guān)教育人員應(yīng)有意識(shí)采取各類有效教學(xué)手段和策略以促進(jìn)兒童獲取更高水平的學(xué)業(yè)成就?；谇拔目偨Y(jié)的證據(jù)，我們有理由相信，執(zhí)行功能訓(xùn)練有助于兒童更好地成長(zhǎng)和發(fā)展。今后的研究可以從以下方面著手。

（一）進(jìn)一步探索執(zhí)行功能訓(xùn)練在學(xué)校教育中的應(yīng)用

雖然目前國(guó)內(nèi)相關(guān)實(shí)證研究并不多，但已有的證據(jù)表明，執(zhí)行功能訓(xùn)練對(duì)兒童各方面確實(shí)帶來(lái)明顯益處。例如，執(zhí)行功能訓(xùn)練有助于學(xué)生核心技能的提升。執(zhí)行功能在數(shù)學(xué)和閱讀等核心課程學(xué)習(xí)中發(fā)揮著重要作用[47]。一些研究者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)執(zhí)行功能訓(xùn)練可以顯著提升學(xué)生的數(shù)學(xué)和閱讀能力[48]。相比于其他能力，數(shù)學(xué)和閱讀等核心技能的提升能夠迅速遷移至其他方面，給兒童的成長(zhǎng)帶來(lái)更大的優(yōu)勢(shì)。因此，執(zhí)行功能訓(xùn)練不僅有助于直接幫助學(xué)生在數(shù)學(xué)和閱讀方面取得更高成績(jī)，同時(shí)也間接提升了學(xué)生的整體學(xué)業(yè)成就。

（二）嘗試拓展學(xué)業(yè)成就的評(píng)估手段

當(dāng)前的研究大多以學(xué)業(yè)成績(jī)作為學(xué)業(yè)成就的指標(biāo)，也有個(gè)別研究評(píng)估了個(gè)體在社交技能、學(xué)校適應(yīng)和社會(huì)實(shí)踐等方面的表現(xiàn)[49]，但只是發(fā)現(xiàn)了相關(guān)關(guān)系，并沒(méi)有明確執(zhí)行功能訓(xùn)練對(duì)這些指標(biāo)的影響。單純以學(xué)業(yè)成績(jī)?yōu)橹笜?biāo)來(lái)衡量執(zhí)行功能訓(xùn)練對(duì)兒童學(xué)業(yè)成就的作用是不全面的，這也不符合兒童全面發(fā)展和素質(zhì)教育的要求。今后的研究應(yīng)當(dāng)拓寬評(píng)估手段，深入探索執(zhí)行功能訓(xùn)練對(duì)兒童各方面的影響，諸如兒童的情緒調(diào)節(jié)與控制、同伴關(guān)系、知識(shí)應(yīng)用與遷移、學(xué)習(xí)興趣與方法等。

（三）進(jìn)一步明確執(zhí)行功能訓(xùn)練對(duì)特殊兒童的學(xué)業(yè)矯治成效

已有的一些證據(jù)表明，執(zhí)行功能訓(xùn)練能夠顯著提升特殊兒童學(xué)業(yè)成就[50]。但當(dāng)前研究對(duì)執(zhí)行功能訓(xùn)練作用于特殊兒童的學(xué)業(yè)矯治還處于探索階段。近年來(lái)，自閉癥譜系障礙、注意缺陷綜合癥和學(xué)習(xí)障礙等身心障礙困擾著大量學(xué)齡兒童。如果執(zhí)行功能訓(xùn)練能為這些特殊兒童帶來(lái)顯著益處，這將有助于他們更好地進(jìn)行學(xué)校適應(yīng)以及完成學(xué)業(yè)任務(wù)。同時(shí)，執(zhí)行功能訓(xùn)練作為一種相對(duì)容易理解、操作簡(jiǎn)便的訓(xùn)練方法，可能更易于在特殊兒童中開展?？傊?，特殊兒童是值得關(guān)注的群體，作為一種有可能廣泛推廣使用的教學(xué)輔助手段，其對(duì)少數(shù)群體的作用成效應(yīng)該得到確認(rèn)。

（四）開發(fā)操作性更強(qiáng)的執(zhí)行功能訓(xùn)練方法

研究者們已經(jīng)開發(fā)了一系列執(zhí)行功能訓(xùn)練的方法，如N-back任務(wù)、Go-NoGo 任務(wù)和Stroop 任務(wù)[20，25]。但他們都存在方法枯燥、容易疲勞以及依賴于電子設(shè)備的缺點(diǎn)。如果確定執(zhí)行功能訓(xùn)練可以給兒童帶來(lái)明顯的益處，那么開發(fā)出操作性更強(qiáng)的訓(xùn)練方法則顯得十分重要。單一的訓(xùn)練方法很容易讓兒童感到無(wú)聊并可能影響心情，進(jìn)而降低訓(xùn)練效果。而對(duì)電子設(shè)備的過(guò)度依賴則使一些偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)兒童接受訓(xùn)練的可能性降低，增加了訓(xùn)練成本，同時(shí)降低了靈活性。因此，今后的研究可以進(jìn)一步發(fā)展操作性和普適性更強(qiáng)的訓(xùn)練方法。endprint

（五）嘗試開展基于家庭和游戲的執(zhí)行功能訓(xùn)練

我們關(guān)注了執(zhí)行功能訓(xùn)練在學(xué)校教育中的應(yīng)用[5]，但基于家庭和游戲的執(zhí)行功能訓(xùn)練也是值得嘗試的方向。

首先，學(xué)校主導(dǎo)的執(zhí)行功能訓(xùn)練可以確保時(shí)間、地點(diǎn)、方法和訓(xùn)練量的標(biāo)準(zhǔn)化，而基于家庭的訓(xùn)練則在時(shí)間和空間上具有更大的適應(yīng)性。這種適應(yīng)性有助于緩沖時(shí)間沖突、重大事件等對(duì)訓(xùn)練開展的影響。

其次，基于家庭的執(zhí)行功能訓(xùn)練也為開展個(gè)性化訓(xùn)練和融入親子互動(dòng)帶來(lái)了可能。差異化的訓(xùn)練方案可能會(huì)更好地發(fā)揮執(zhí)行功能訓(xùn)練效用。融入親子互動(dòng)則有助于建立和維護(hù)更加親密和諧的親子關(guān)系。

最后，游戲化的執(zhí)行功能訓(xùn)練也可以讓兒童在訓(xùn)練過(guò)程中感受到更多趣味，這也符合新時(shí)代背景下快樂(lè)學(xué)習(xí)的理念。

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（作者單位：北京師范大學(xué)教育學(xué)部課程與教學(xué)研究院，北京，100875）

編輯/劉 揚(yáng) 終校/于 洪endprint