执行功能与儿童数学认知

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1、652心理科学PsychologicalScience2008,31(3):652-653·综述·X执行功能与儿童数学认知魏勇刚1,2庞丽娟XX1夏婧1(12北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室,北京,100875)(重庆师范大学学前教育学院,重庆,400043)摘要儿童数学认知能力的发展与儿童执行功能之间有着密切的联系。这种联系不仅仅表现在认知加工机制方面,如工作记忆、抑制控制等,还涉及到深层的认知神经机制,如前额叶皮质等。此外,儿童数学认知和执行功能在研究范式上也存在着一些共同的模式,例如冲突抑制任务和规则转换任务等。关键词:数学

2、认知执行功能认知机制神经机制实验范式执行功能(ExecutiveFunction,EF)是目前儿童认知发展应进行研究,结果表明执行功能的抑制控制对数量加工过程[7]研究中的一个热点话题,是指那些对个体的意识和行为进行起着激活和调节作用。[1,2]监督和控制的各种操作过程。执行功能可以作为许多[3]2执行功能与数学认知的神经机制认知活动的作用基础,并对之进行预测和解释。数学认知能力是儿童认知能力的一个重要方面。在儿童的认知发展关于执行功能的认知神经科学研究表明,执行功能的调[8]过程中,有很多认知活动都可能涉及到数学认知加工。数学节脑区主要是前

3、额叶皮层(prefrontalcortex)。而数量加工认知和执行功能都属于认知范畴,从理论上来讲它们之间可的认知神经科学研究表明,数量加工与前额叶有着直接的联[7]能存在着一些共同的内在心理成分和生理基础,这些心理机系。例如,有研究发现数字神经元主要位于前额叶皮层,[9]制和生理机制之间的交互作用使执行功能与数学认知之间并且有14%的数字神经元位于前额叶皮层。在进行数字可能存在着紧密的内在联系。因此,本研究将从认知加工机倒数任务时,大脑优势半球的灰质出现了血流增长,其部位[10]制、认知神经机制以及研究范式等方面来探讨执行功能与儿主要在脑前

4、额叶附近区域。前额叶,尤其是左侧额下回区童数学认知之间的关系。域则与言语工作记忆的相关脑区存在较大的重叠,反映数字[10]加工与语言功能也存在一定的联系。有研究采用133Xe1执行功能与数学认知的加工机制注射显影技术发现,当被试在进行连续减法过程中,在左右工作记忆是执行功能与数学认知的基本认知加工机制双侧角回以及前额叶区域出现了显著的激活,被试在使用阿之一。许多研究者把执行功能与工作记忆的实际容量或功拉伯数字进行加法任务时,前额叶的主要激活区域集中在右[10]能容量联系起来,认为执行功能的失败主要是因为工作记忆侧。因此,执行功能与儿童数学认知

5、加工之间可能存在着[2]的实际容量或功能容量不足而造成的。同时,儿童数学认直接相关的认知神经机制。此外,执行功能与儿童数学认知知方面的缺陷,往往与工作记忆有着密切的联系。有研究发也存在着间接的认知神经机制。执行功能这一概念最初出现,数学学习困难儿童在应用题解决的一般领域的工作记忆自对前额叶皮层损伤病人的研究,前额叶皮层的损伤引起了和言语工作记忆上都低于同龄儿童;数学学习困难儿童在一一系列神经心理的缺陷,如计划、决策、认知灵活性、工作记[1]般领域的工作记忆测验、视-空工作记忆方面与正常儿童之忆、抑制、对动作的监控等方面的困难。执行功能常常被[

6、4][5]间存在显著差异。Bull等人从工作记忆的角度,采用威看作主要是由前额叶调节的一种复杂的认知功能,是指个体斯康星卡片分类任务、双项反应任务(dual-task的许多认知加工过程的协同操作,在实现某一特定目标时,performance)、Stroop任务以及计算广度任务(countingspan)个体所使用的灵活而优化的认知和神经机制,包括计划、工这些执行功能研究中的典型实验范式,对执行功能与数学认作记忆、控制冲动、抑制、定势转移或心理灵活性以及动作产[2]知的关系进行了研究,结果表明工作记忆的缺陷是导致儿童生和监控等一系列功能。而这些

7、认知活动上的缺陷,往往[4]数学认知成绩较差的一个重要原因,数学成绩较差的学生的是导致儿童数学认知困难的主要原因。持续性错误分数较高,并且工作记忆的缺陷往往导致儿童在3执行功能与数学认知的实验范式抑制控制、认知转换方面的困难,从而间接地影响儿童的数学认知成绩。此外,抑制控制也是二者紧密相关的重要因执行功能和数学认知研究中常用的两类共同任务是冲素。从执行功能的研究来看,抑制控制是执行功能的核心要突抑制任务与规则转换任务。冲突抑制任务主要是用于测[6]素之一。同时,抑制控制也是数学认知的重要机制。有研查儿童的抑制控制能力、工作记忆能力以及认知转换

8、能力,究表明,抑制控制会影响数字比较任务中的许多认知加工效其主要范式是Stroop任务。在儿童执行功能研究中,一般采[7]应,如大小一致性效应(magnitudec

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