数学学习困难初中生的N-back任务表现特征

基金项目：上海师范大学校级人文社会科学基金。 通讯作者：李其维，E-mail：liqiwei2004126。 1 引言

数学学习困难学生通常智力正常，但学业成就较低〖1〗。数学学习困难的认知加工机制受到广泛关注，许多研究结果都表明数学学习困难学生在视觉－空间记忆中存在缺损，并特别强调视－空工作记忆在数学活动中的重要性〖2-5〗。Passolunghi跟踪了数学学习困难学生的发展变化，结果发现他们在工作记忆上具有广泛的缺损〖6〗。Swanson指出，学习困难儿童解决数学应用题的正确率与语音加工和言语工作记忆成绩均有显著相关；言语工作记忆和视－空工作记忆能力均是数学困难儿童数学成绩的重要预测因子〖7〗。随着神经影像学的研究深入，N-back任务随之发展而起，该任务逐步取代了工作记忆广度的范式，作为衡量视觉－空间工作记忆功能的主要指标之一〖8，9〗。Owen等人对N-back任务的元分析研究发现，以N-back任务作为工作记忆测查工具的研究越来越多，通过改变刺激材料，可以获取在线的视觉－空间工作记忆信息，也可以获取言语听觉工作记忆信息〖8〗。

N-back任务要求被试将当前出现的刺激与前面第n个刺激相比较，通过控制当前刺激与目标刺激间隔的个数来操纵工作记

忆负荷的高低。当n1时，要求被试比较当前刺激和它相邻的前一个刺激；当n2时，比较当前刺激和与它前面再前面一个（隔一个）刺激……以此获得不同的任务难度。当n＝0时，不需要与前面的刺激进行比较，而是直接根据当前刺激作出选择反应，该条件的成绩通常作为基线的控制水平。

由于数学学习困难的核心认知缺陷没有得到统一的认识。本研究旨在寻找数学学习困难的核心认知过程。N-back任务用于考察数学学习困难学生的认知缺损机制具有如下几个优势〖7〗：首先，N-back任务受到更少混杂信息干扰，能较纯净地要求个体保持工作记忆信息；其次，n个任务允许系统操纵工作记忆负荷，由于工作记忆负荷的改变，导致数困生表现成绩的变化，所产生的差异可解释为工作记忆负荷高低的特殊加工作用。参考一般确定数学学习困难的标准作为筛选条件与准则〖1，10〗：在接受正常的教学条件下，标准智力测验的分数大于80，即智力正常，标准数学成就测验中，数学分数低于整体的20%，且无明显的感官缺陷和情绪障碍。研究借以N-back任务为研究工具，探析这类学生的认知特点。 2 对象与方法 2.1 对象

被试选自上海某普通中学六、七、八年级学生。全体学生参加根据国家数学课程标准制定的数学标准化测验，同时收集最近三次期中、期末数学考试成绩，将考试成绩转换为标准分数。为

探究数困生与数优生在认知过程中的表现差异，进一步分析数困生的核心认知机制的特点，研究采用极端组设计，筛选数学学习成绩分别位于两端的被试作为研究对象。

实验组的筛选条件为：数学标准化测验的标准分位于最后20%，并且学校最近三次期中、期末考试成绩标准分低于20%，两者同时符合条件的学生〖4〗。

对照组的筛选条件为：数学标准化测验的标准分处于最高的20%，并且学校最近三次期中、期末考试成绩标准分处于最高的20%，两者同时符合条件的学生。

排除标准：根据学习动机诊断测验（MAAT）〖11〗，排除学习动机低于2个标准差的学生。同时，为了排除智力缺陷的学生，首先根据班主任、数学任课教师日常观察推荐，再结合瑞文高级渐进矩阵测试〖12〗，排除智商分数处于80以下的学生。 最后剔除没有完成全部任务的被试，最终筛选两组学生95名，其中数学学习困难学生42名，为实验组；数学优秀组学生53名，为对照组。被试情况见表1。 表1 被试情况表 2.2 实验设计

采用3（任务条件）×2（组别）×3（年级）三因素混合实验设计。任务条件具有三个水平，分别是0-back、1-back和2-back，采取被试内设计；组别和年级是被试间变量。施测的材料选取三角形、圆形和正方形三种实心的黑色几何图形。