认知增强系列讲座（1）：工作记忆、执行功能、加工速度与数学障碍儿童推理和心算能力的关系

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对于执行功能的测评，可以通过量表来进行，王玉凤教授对此进行过专门研究，可以参考之前的文章。

儿童学习障碍问题目前已引起教育界、心理学界和医学界的共同关注。其中, 关于学习障碍儿童认知加工机制问题的研究是近年来各方面研究的重要课题。

工作记忆（working memory）、加工速度（processing speed）和执行功能（executive function）被认为是重要的认知加工资源，目前主要研究是围绕它们在学习障碍儿童认知加工中的作用问题展开。

工作记忆是一种同时对信息进行储存和加工的容量有限的暂时记忆系统。它由中央执行系统（central executive）、语音环（phonological loop）及视空间模板（visuospatial sketchpad）组成，被认为是人类认知活动的核心，是学习、推理、问题解决和智力活动的重要成分。

目前，工作记忆已成为儿童学习困难研究中的焦点问题。研究发现，儿童的工作记忆能力与其学业成绩密切相关。执行功能是由前额叶调节的一种复杂的认知功能，是指个体的许多认知加工过程的协同操作，在实现某一特定目标时，个体所使用的灵活而优化的认知和神经机制，包括计划、控制冲动、抑制、定势转移或心理灵活性以及动作产生和监控等一系列功能，执行功能被认为是学习成绩的良好预测指标。加工速度不仅是评价认知功能年龄差异的一项敏感性指标，而且是认知发展过程的一个重要调节因素。

中南大学湘雅二医院的科研人员，以单纯数学障碍儿童为对象，通过分析其工作记忆、加工速度、执行功能与推理和心算能力的关系，来全面分析数学学习困难的认知加工机制。

该研究以9-12岁数学学习障碍儿童为研究组，以同龄健康儿童为对照组，通过一系列的试验任务（工作记忆成套测验、数学推理测验、图案推理测验、计算测验等）比较二者认知加工机制方面的差异。

如上图所示，数学障碍组与学习正常组各分测验成绩比较，数学障碍组除空间排序、空间后退以及数字划销3个分测验外，在工作记忆成套测验其它各分测验上的成绩以及工作记忆各维度分均显著低于学习正常组。数学障碍组数字推理、图案推理和心算成绩也显著低于正常组。

数学障碍儿童工作记忆的研究发现，数学障碍儿童存在与数字信息加工有关的工作记忆能力不足。数学障碍儿童工作记忆的中央执行系统和视觉空间储存方面存在不足。

与学习正常儿童相比，数学学习障碍儿童，数学学习能力的缺陷既存在一般领域的工作记忆能力（即中央执行功能）的不足，也存在特定领域的工作记忆能力（如语音加工能力）不足，且在学习困难儿童的数学问题解决中, 中央执行功能比语音加工功能起着更重要的作用。另一方面，通过比较学习困难儿童的加工速度和短时记忆, 也发现数学学习困难和加工速度缺陷有关。

在执行功能方面，数学困难与执行加工、策略选择以及算法知识等高级技能缺陷有关。例如，数学障碍儿童较少运用有效策略提取信息，较少直接从记忆中提取答案，而更多地依赖于数手指或口头计数等策略，就是典型表现。

综上，数学障碍儿童与学习正常儿童比较，存在普遍性的工作记忆、加工速度及执行功能损害。进一步分析发现，工作记忆、加工速度、执行功能与儿童的推理能力和心算能力均有显著正相关。而回归分析结果显示，对数学障碍儿童的推理能力有显著预测效力的只是工作记忆，包括听觉工作记忆和视觉工作记忆能力，而对心算能力有显著预测效力的既有听觉工作记忆，也有加工速度。说明数学障碍儿童的推理能力低于正常学习儿童，主要可由工作记忆能力不足来解释，而心算能力低下则应由听觉工作记忆和加工速度共同解释。