心算形式对不同近似数量系统敏锐度儿童心算表现的影响(2)
以往研究还发现，心算与工作记忆关系密切。工作记忆指认知活动过程中负责对信息加工和短暂储存的认知系统(Baddeley，1992)。而心算过程需要在信息加工的同时对另一些相关信息进行短暂储存。Hitch(1978)曾发现，心算过程中发生的错误，常常是因为被试没有能够把运算过程的中间结果正确记录、保存到工作记忆中，即心算过程不仅应记住需要计算的数字，还必须对计算过程中的数字信息加以保持。此外，在进行简单加减法心算时，工作记忆对心算结果的影响程度仍存在争议(Logie，Gilhooly，& Wynn，1994；匡华，2008)。为避免工作记忆影响儿童ANS敏锐度与心算表现之间的关系，本研究拟将工作记忆作为协变量控制。本研究针对小学数学教学中亟待寻找有效的、新颖的心算形式的现状，对不同心算形式的实际效果进行实验对比，为小学二年级心算教学方式的创新提供支持；并进一步从不同的心算形式的条件下，探究高、低ANS敏锐度(即ANS敏锐组、ANS迟钝组)儿童心算表现的差异。研究预期：在控制协变量的条件下，(1)不同心算形式显著影响儿童心算的正确率和反应时，读算形式能帮助儿童取得更好的心算成绩；(2)心算形式对不同ANS敏锐度儿童心算表现的影响存在差异，心算形式与ANS敏锐度分组间有显著的交互作用。
2方法
2.1被试
从山东省济宁市某普通小学选取二年级学生129人，剔除未完成点阵比较任务的被试17人，最后获得有效被试112人。按照前后27%的原则从点阵比较任务得分中筛选出低分组30人(男18人，平均年龄8.06±0.24岁；女12人，平均年龄8.08±0.52岁)和高分组30人(男14人，平均年龄8土0.56岁；女16人，平均年龄8.13±0.55岁)，分别作为ANS迟钝组和ANS敏锐组。实验结束后，每个被试给予小礼品。
2.2实验设计
采用2(ANS敏锐度分组：敏锐组、迟钝组)×2(心算形式：视算、读算)的两因素被试间设计。自变量为ANS敏锐度分组、心算形式，因变量为心算的正确率和反应时。工作记忆得分作为协变量。
2.3实验工具与材料
2.3.1点阵比较任务
参考Halberda等(2008)的研究，采取点阵比较任务测量儿童的ANS敏锐度。通过电脑屏幕呈现出两个数目不同的黄色点阵，要求被试比较左右两边点阵哪边点数多。首先，在屏幕上呈现1000 ms注视点，之后出现点数图片，图片呈现1000ms后消失，由被试进行按键选择，左边点数多按“S”键，右边点数多按“L”键(牛玉柏，时冉冉，曹贤才，2016)。点的数量比率为1：2、2：3、3：4、4：5、5：6、6：7、7：8、8：9、9：10，每种比率点有两种具体的数字组合，每种比例的一半试次左边点多，一半试次右边点多，两边点的总表面积相等。共5个练习试次，72个实验试次。将被试完成任务的正确率作为其点阵比较任务的得分。
2.3.2自动化工作记忆测验
自动化工作记忆测验(automated working memory assessment，AWMA)由英国学者Alloway(2007)编制，用于评估4-22岁个体的工作记忆能力。自动化工作记忆测验共12个分测验，根据国内已有研究(吕娜，2015；李红霞，2016)和本研究的目的，选取3个分测验：数字回忆测验(digit recall)、点阵图片测验(dotmatri)和反向数字回忆测验(backward digit recall)分别评估儿童的语音环路、视空模板和中央执行成分。AWMA软件会将各项分测验中的原始得分转化标准化后的分数。本实验中将三个分测验标准化后分数的总分作为工作记忆得分。三個测验的信度系数分别为0.84，0.83，0.64。
数字回忆测验：主试匀速读出数字，读完每串数字后由被试口头回答听到的数字，每组有4个试次，当4个试次全对时进入下一组，出现错误时增加1个试次，最多6个试次，错误3次，该分测验终止。共9组数字，分别从1位数逐渐增加到9位数。每个试次的数字随机组成，一串数字中没有重复的数字。被试需听完主试读出的完整一串数字再进行反应，不能出现复述或跟读。正式实验前呈现1～3个数字的练习试次各一次。
点阵图片测验：在4×4的栅格上呈现红色圆点，每幅图片上红点的位置不同，每张图片呈现2s，需要被试记住每张图上红点所在的位置，图片呈现完成后，要求被试在空白的4×4栅格上依次指出红点的位置。实验从一次呈现1张图片开始，逐渐增多每组连续呈现的图片数量，最多每组连续呈现7张图片。每组有4个试次，当4个试次全对时进人下一组，出现错误时增加1个试次，最多6个试次，错误三次该分测验终止。在实验过程中，被试需要看完连续呈现的图片再进行反应。正式实验前连续呈现1～2张图片的练习试次各一次。
反向数字回忆测验：主试匀速读出一串数字，被试在不出声复述前提下，将这串数字反向回忆出来，如主试读“38”，被试回答“83”。每组有4个试次，当4个试次全对时进入下一组，出现错误时增加1个试次，最多6个试次，错误三次该分测验终止。共6组数字，分别从2个数字逐渐增加到7个数字。每个试次由数字随机组成，一串数字中没有重复的数字。被试需听完主试读出的完整一串数字再进行反应，过程中不能出现复述或跟读。正式实验前连续呈现2—3个数字的练习试次各一次。
2.3.3心算测验
心算测验根据人教版小学二年级数学教材编制18道两位数以内的加法题目，题目分为6个难度：整十数加法、整十数和非整十数加法、不进位的非整十数加法、个位数与非整十数的进位加法、个位数进位的加法、个位与十位都进位的加法(匡华，2008)。测验题目由两名二年级数学老师根据二年级数学心算要求协助编制完成。题目中较小的数在加号左侧，较大的数在加号右侧。
2.4实验程序 (宗正 李红霞 司继伟)
2方法
2.1被试
从山东省济宁市某普通小学选取二年级学生129人，剔除未完成点阵比较任务的被试17人，最后获得有效被试112人。按照前后27%的原则从点阵比较任务得分中筛选出低分组30人(男18人，平均年龄8.06±0.24岁；女12人，平均年龄8.08±0.52岁)和高分组30人(男14人，平均年龄8土0.56岁；女16人，平均年龄8.13±0.55岁)，分别作为ANS迟钝组和ANS敏锐组。实验结束后，每个被试给予小礼品。
2.2实验设计
采用2(ANS敏锐度分组：敏锐组、迟钝组)×2(心算形式：视算、读算)的两因素被试间设计。自变量为ANS敏锐度分组、心算形式，因变量为心算的正确率和反应时。工作记忆得分作为协变量。
2.3实验工具与材料
2.3.1点阵比较任务
参考Halberda等(2008)的研究，采取点阵比较任务测量儿童的ANS敏锐度。通过电脑屏幕呈现出两个数目不同的黄色点阵，要求被试比较左右两边点阵哪边点数多。首先，在屏幕上呈现1000 ms注视点，之后出现点数图片，图片呈现1000ms后消失，由被试进行按键选择，左边点数多按“S”键，右边点数多按“L”键(牛玉柏，时冉冉，曹贤才，2016)。点的数量比率为1：2、2：3、3：4、4：5、5：6、6：7、7：8、8：9、9：10，每种比率点有两种具体的数字组合，每种比例的一半试次左边点多，一半试次右边点多，两边点的总表面积相等。共5个练习试次，72个实验试次。将被试完成任务的正确率作为其点阵比较任务的得分。
2.3.2自动化工作记忆测验
自动化工作记忆测验(automated working memory assessment，AWMA)由英国学者Alloway(2007)编制，用于评估4-22岁个体的工作记忆能力。自动化工作记忆测验共12个分测验，根据国内已有研究(吕娜，2015；李红霞，2016)和本研究的目的，选取3个分测验：数字回忆测验(digit recall)、点阵图片测验(dotmatri)和反向数字回忆测验(backward digit recall)分别评估儿童的语音环路、视空模板和中央执行成分。AWMA软件会将各项分测验中的原始得分转化标准化后的分数。本实验中将三个分测验标准化后分数的总分作为工作记忆得分。三個测验的信度系数分别为0.84，0.83，0.64。
数字回忆测验：主试匀速读出数字，读完每串数字后由被试口头回答听到的数字，每组有4个试次，当4个试次全对时进入下一组，出现错误时增加1个试次，最多6个试次，错误3次，该分测验终止。共9组数字，分别从1位数逐渐增加到9位数。每个试次的数字随机组成，一串数字中没有重复的数字。被试需听完主试读出的完整一串数字再进行反应，不能出现复述或跟读。正式实验前呈现1～3个数字的练习试次各一次。
点阵图片测验：在4×4的栅格上呈现红色圆点，每幅图片上红点的位置不同，每张图片呈现2s，需要被试记住每张图上红点所在的位置，图片呈现完成后，要求被试在空白的4×4栅格上依次指出红点的位置。实验从一次呈现1张图片开始，逐渐增多每组连续呈现的图片数量，最多每组连续呈现7张图片。每组有4个试次，当4个试次全对时进人下一组，出现错误时增加1个试次，最多6个试次，错误三次该分测验终止。在实验过程中，被试需要看完连续呈现的图片再进行反应。正式实验前连续呈现1～2张图片的练习试次各一次。
反向数字回忆测验：主试匀速读出一串数字，被试在不出声复述前提下，将这串数字反向回忆出来，如主试读“38”，被试回答“83”。每组有4个试次，当4个试次全对时进入下一组，出现错误时增加1个试次，最多6个试次，错误三次该分测验终止。共6组数字，分别从2个数字逐渐增加到7个数字。每个试次由数字随机组成，一串数字中没有重复的数字。被试需听完主试读出的完整一串数字再进行反应，过程中不能出现复述或跟读。正式实验前连续呈现2—3个数字的练习试次各一次。
2.3.3心算测验
心算测验根据人教版小学二年级数学教材编制18道两位数以内的加法题目，题目分为6个难度：整十数加法、整十数和非整十数加法、不进位的非整十数加法、个位数与非整十数的进位加法、个位数进位的加法、个位与十位都进位的加法(匡华，2008)。测验题目由两名二年级数学老师根据二年级数学心算要求协助编制完成。题目中较小的数在加号左侧，较大的数在加号右侧。
2.4实验程序 (宗正 李红霞 司继伟)