不同年级学生抑制控制研究

来源:用户上传      作者: 李美华　沈德立　白学军

　　摘 要 从小学三年级、五年级、初中二年级、高中二年级中，挑选被试各80人，进行抑制控制测量。结果发现：（1）抑制控制力的发展随着年级的增长而发展。（2）各年级学生的两项抑制控制测试成绩与语文、数学成绩有较高的正或负相关。结论：抑制控制力与学生的学业成绩关系密切，即抑制控制是有效学习的监控系统。
　　关键词 执行功能，抑制控制，年级。
　　分类号 B844.2
　　
　　1问题的提出
　　
　　抑制控制是执行功能的主要成分。执行功能是指在完成复杂的认知任务时，对各种认知过程进行协调，以保证认知系统以灵活、优化的方式实行特定目标的一般性控制机制；它的本质就是对其它认知过程进行控制和调节，而它的根本目的就是产生协调有序的、具有目的性的行为[1]。
　　抑制控制或执行控制（inhibitory control or executive control）作为执行功能的核心成分是执行功能研究者所关注的中心所在。抑制控制或执行控制是在追求认知表征目标时抑制对无关刺激反应的能力。抑制功能有助于解释个体差异、发展变化，以及广泛的认知能力（智力、注意、记忆、阅读理解）和在多样的皮亚杰式任务上的表现。此外，它也涉及情绪调节、良心和社会能力的发展[2]。
　　主动抑制无关刺激是执行功能的重要方面。这种抑制又可以大致划分为3个方面[3]：（1）阻止已经激活的无关信息，即干扰信息；（2）抑制正在进行的反应；（3）抑制不再有关的信息的激活，即认知定势的转移。最后这层含义体现了个体认知的灵活性。Harnishfeger[4]认为，抑制是一个主动的压抑过程，它能防止无关信息进入并保存在工作记忆中，进而保证认知过程的完整性。
　　抑制控制发展的重要时期是人生的前6年，而且在3~6岁之间是抑制控制发生显著性变化的时期。来自生理和行为发展两方面的研究证据都说明了这一点。已有的研究认为，大脑的前额叶是参与抑制过程和更普遍意义上的执行功能的重要生理基础。正像鲁利亚和其他一些人所说的，来自对脑损伤成人患者的研究表明，抑制能力是大脑前额叶功能的基本特征[5]。不但如此，抑制功能的缺损在出生时就得了苯丙酮酸尿症的儿童中也可以找到。另外，还有一些研究表明，儿童的前额叶损伤导致抑制发展的停滞和缺乏。尽管在婴儿期前额叶发展十分迅速，但是在4～7岁期间它却经历了一个更加深刻的发展冲刺期。因此，抑制控制发展的迟缓，很可能涉及前额叶皮质是一个较慢成熟的大脑区域的这一事实[6]。如果从行为发展的立场来看，尽管抑制控制技能在婴儿晚期开始出现，但是它们获得显著发展却是在学前期。例如，在这一时期，当一项任务要求他们延迟某种反应时，儿童开始能够按要求压制他们对某些事物不做出反应[7]。
　　无疑，若学生的抑制控制力发展不好的话，肯定对学业成绩有影响。而中小学阶段的学生抑制控制力发展总趋势如何，这方面研究国内还不多见。故在此试图采用实证方法来考察中小学阶段的学生抑制控制力发展情况，为教师对不同年龄阶段的学生进行有效的抑制控制力训练提供一些理论依据。
　　
　　2研究方法
　　
　　2.1被试
　　被试来自广东省某市13所中学小学，从小学三年级、五年级、初中二年级、高中二年级中挑选被试各80人，共320人。选择被试的标准是：小学三年级学生的年龄与前额叶（执行功能）第二个快速发展期接近，前额叶第三个快速发展期发生在11岁和13岁之间，这与小学五年级学生年龄相符合；初中二年级学生的年龄在前额叶发展上接近成熟了，高中二年级学生的年龄在前额叶发展上已经成熟了。
　　
　　2.2材料
　　2.2.1斯楚普测试
　　采用斯楚普测试（Stroop test）检验执行功能的抑制功能。斯楚普测试对大脑的执行功能进行评定，能反映受试者选择性抑制无关刺激和冲动控制能力；而注意的选择性抑制是认知信息加工控制中的一个普遍性的功能。
　　斯楚普测试由4张卡片构成。在卡片A上用黑墨写出红、绿、黄、蓝4种颜色的色名那个字，要求被试尽量快而正确地读出这些字。在卡片B上印有红、绿、黄、蓝4种颜色的方块，要求被试尽量快而正确地说出这些方块分别各是什么颜色。在卡片C上分别用红、绿、黄、蓝4种色笔写出“红”、“绿”、“黄”、“蓝”4种颜色的名称，但色笔与所写的色名不一致，要求被试尽量快而正确地报告出各种色笔所写出来的那个字的颜色的名称，而不管它是一个什么字。卡片D与卡片C的制作方法一样，只是要求被试尽量快而正确地读出色名那个字，而不管色笔所写字的颜色[8]。被试读卡片的时间是以“秒”为单位，将被试读卡片D的时间减去被试读卡片A的时间，得到受颜色干扰时间；将被试读卡片C的时间减去被试读卡片B的时间，得到受字义干扰时间。错误总数是被试读4张卡片总错误的个数，以“个”为单位。
　　2.2.2停止信号任务
　　Logan[9]采用停止信号任务（stop-signal task）来研究与执行功能密切相关的抑制控制（inhibitory control）。他通过计算机向儿童呈现一系列刺激，并告诉他们：如果屏幕上出现某个刺激，如：字母“X”或“O”，就按字母X键或字母O键中的一个；如果听到作为停止信号的声音，就停止按键。本研究对Logan测试中的某些细节，做了适当修改，即把听到停止信号的声音出现就停止按键修改为当出现像“！”或“？”等符号时就停止按键。作为停止信号的符号是随机出现的，并且占整个测试内容的20%。整个程序是使用Delphi 7.0及Access数据库编写的。在停止信号任务测试中，程序记录了被试100次按键正确次数（即完成整个测试的正确数）与错误次数（即完成整个测试所出现的错误总数），以及当停止信号的符号出现时被试按键的次数（即停止信号错误数），同时记录了每个被试完成整个测试所用的时间（秒）。
　　
　　2.3研究步聚
　　在斯楚普测试中，采用以下步骤：（1）首先训练主试，让每一个主试熟练掌握了测试方法后才开始测试。（2）主试宣读指导语，让被试明白测试所有的要求才正式测试。（3）借助计算机辅助程序将被试读每张卡片的声音都录下来，并且有精确的记时软件。
　　在停止信号任务测试中，采用以下步骤：（1）首先训练主试，让每一个主试熟练掌握了测试方法后才开始测试。（2）主试打开电脑屏幕上指导语，读给被试听，即：让被试明白测试的所有要求，并进行6个字母（随机插有符号）练习后才正式测试。
　　
　　3研究结果
　　
　　3.1不同年级学生斯楚普测试结果
　　不同年级学生斯楚普测试结果见表1。
　　
　　经方差分析发现：（1）错误总数年级的主效应显著，F（3,304）=18.96，p<0.001。进一步分析发现小学三年级学生显著高于小学五年级学生；小学三年级学生、小学五年级学生显著高于初二年级学生；小学初中三个年级显著高于高二年级学生。（2）受颜色干扰时间年级的主效应显著，F（3,304）=10.02，p<0.001。进一步分析发现小学三年级学生显著高于初二年级学生与高二年级学生；小学五年级学生显著高于初二年级学生、高二年级学生。（3）受字义干扰时间年级的主效应显著，F（3,304）=18.48，p<0.001。进一步分析发现，小学三年级学生显著高于初二年级学生与高二年级学生；小学五年级学生显著高于初二年级学生、高二年级学生。（4）完成整个测试的总时间年级的主效应显著，F（3,304）=100.29，p<0.001。进一步分析发现，各年级之间都有显著差异，小学三年级学生显著高于小学五年级学生；小学三年级学生、小学五年级学生显著高于初二年级学生；小学初中三个年级都显著高于高二年级学生。

　　
　　3.2不同年级学生斯楚普测试与语文、数学成绩的相关
　　不同年级学生斯楚普测试与语文、数学成绩的相关见表2。
　　
　　从表2可见，斯楚普测试中各个项目与语文、数学成绩的相关情况如下：经检验，小学三年级学生的错误总数与语文、数学成绩有非常显著的负相关；与数学成绩有十分显著的负相关。受字义干扰的时间与语文成绩有显著的正相关。
　　小学五年级学生的错误总数、完成整个测试的总时间、受颜色干扰的时间、受字义干扰的时间与语文成绩都有十分显著或非常显著的负相关；除了受颜色干扰的时间与数学成绩相关不显著之外，其他各项都与数学成绩有十分显著或非常显著的负相关。
　　初二年级学生的错误总数、完成整个测试总时间与语文成绩有非常显著的相关；受字义干扰时间与语文成绩有显著的负相关；错误总数、完成整个测试总时间与数学成绩有非常显著的负相关。
　　高二年级学生的错误总数、完成整个测试总时间、受颜色干扰时间、受字义干扰时间与语文成绩相关不显著；错误总数与数学成绩有显著负相关，其他三项与数学成绩相关都不显著。
　　
　　3.3不同年级学生停止信号任务测试结果
　　不同年级学生停止信号任务测试结果见表3。
　　
　　经方差分析发现：（1）正确数年级的主效应显著，F（3,304）=41.05，p<0.001。进一步分析发现，小学五年级学生显著高于小学三年级学生；初二年级学生显著高于小学三年级学生；高二年级学生显著高于其他三个年级。（2）总错误数年级的主效应显著，F（3,304）=39.79，p<0.001。进一步分析发现，小学五年级学生显著低于小学三年级学生；初二年级学生显著低于小学三年级学生；高二年级学生显著低于其他三个年级。（3）停止错误数年级的主效应显著，F（3,304）=5.87，p<0.001。进一步分析发现，除了其他三个年级显著高于高二年级学生之外，其他各年级之间差异都不显著。（4）完成测试的时间年级的主效应显著，F（3,304）=253.88，p<0.001。进一步分析发现，除了高二年级学生所用时间与初二年级差异不显著之外，其他各年级之间差异都显著。
　　
　　3.4不同年级学生停止信号任务测试与语文、数学成绩的相关
　　从表4可见，在停止信号任务测试中，正确数与总错误数是从正反两个方面考察。小学三年级学生除了时间（表示完成整个测试所使用的时间，以下同）与数学成绩的相关没有到达显著性水平之外，其他各项与语文、数学成绩都有正或负的显著或十分显著相关和非常显著相关。
　　小学五年级除了正确数、总错误数与数学成绩之间有十分显著（正或负）相关之外，其他各项与语文、数学成绩之间的相关都没有达到显著水平。
　　初二年级的正确数、总错误数及时间与语文成绩有显著或十分显著的正或负相关，但停止信号错误数与语文成绩的相关不显著。初二年级的各项与数学成绩之间都有显著或非常显著的正或负相关。
　　高二年级的正确数、总错误数、停止信号错误数及时间与语文、数学成绩的相关均不显著。
　　
　　
　　4分析与讨论
　　
　　4.1关于不同年级学生的斯楚普测试情况
　　经方差分析发现：错误总数、受颜色干扰时间、受字义干扰时间、完成整个测试的总时间这4项的年级的主效应都显著，即：无论是整个测试错误总数方面、整个测试所使用的总时间，还是受颜色干扰时间、字义干扰时间，高中二年级学生与小学三年级学生之间存在非常显著差异。其他年级之间总的趋势是随着年级的增长而不断发展，但发展的速度快慢程度不一致。比如,在受颜色干扰时间和受字义干扰时间上，小学三年级与小学五年级之间差异不显著，说明小学三年级至五年级这一年龄段发展速度较缓慢，他们都受颜色干扰和受字义干扰较大；初二学生与高二学生之间差异不显著，说明到了初二年级以后发展趋于稳定，受颜色干扰和受字义干扰越来越小。总之在斯楚普测试中表现出年级高的学生抗干扰的抑制力强，年级低的学生抗干扰的抑制力弱。这跟国内外类似研究基本一致，如Dempster[10]对不同类干扰的抑制研究得出在个体发展进程上存在差异，运动（motor）抑制最先发展，知觉（perceptual）、语言（liguistic）抑制随后发展，但都在青少年早期达到成熟。又如，王敬欣对分心信息抑制的年龄特点的研究表明：人的分心抑制能力发展的最佳期在中学，成年后开始出现衰退[11]。
　　
　　4.2关于不同年级学生斯楚普测试与语文、数学成绩相关情况
　　斯楚普测试中各个项目与语文、数学成绩的相关情况如下：小学三年级的错误总数与语文、数学成绩之间有十分显著的负相关。这说明他们的错误总数与语文、数学成绩关系相当密切；完成整个测试的总时间与语文成绩没有显著的负相关，即与语文成绩关系不密切，而与数学成绩有十分显著的负相关，即与数学成绩关系密切。受颜色干扰的时间与语文成绩、数学成绩没有显著的相关，说明语文、数学成绩与受颜色干扰时间关系都不明显。受字义干扰时间与语文成绩有显著的正相关，说明语文成绩与受字义干扰时间关系相当密切；受字义干扰时间与数学成绩没有显著的负相关，说明受字义干扰时间与数学成绩的关系不太明显。
　　小学五年级的错误总数、完成整个测试总时间、受颜色干扰时间、受字义干扰时间与语文成绩之间都有十分显著的负相关，说明以上4项在小学五年级阶段都与语文成绩关系密切。以上4项与数学成绩，除了与受颜色干扰时间没有显著的负相关之外，其他各项都与数学成绩之间有十分显著的负相关。说明受颜色干扰时间与数学成绩关系不大，但其它各项与数学成绩关系密切。
　　初二年级的错误总数、完成整个测试总时间、受字义干扰时间与语文成绩之间有显著的或十分显著的负相关，受颜色干扰时间与语文成绩之间没有显著的负相关，说明除了受颜色干扰时间与语文成绩关系不明显之外，其他三项都与语文成绩关系密切。错误总数、完成整个测试总时间与数学成绩有十分显著的负相关，说明二者与数学成绩关系密切。受颜色干扰时间与数学成绩之间没有显著的正相关，同样受字义干扰时间与数学成绩也没有显著的负相关，说明这两项与数学成绩关系不密切。
　　高二年级的错误总数、完成整个测试总时间、受颜色干扰时间、受字义干扰时间与语文成绩之间都有正或负相关，但不显著，说明到了高二阶段，学生的抑制控制力发展已基本趋于稳定，各个项目与语文成绩的好坏关系已不那么密切了。但错误总数与数学成绩之间有显著的负相关，说明这个阶段学生的错误总数与数学成绩关系还较密切；其它三项与数学成绩之间没有显著的负相关，说明其它三项与数学成绩关系不太密切。
　　
　　4.3关于不同年级学生的停止信号任务的情况
　　经方差分析发现：正确数、总错误数、停止信号错误数、整个测试所使用时间四个指标的年级的主效应都显著。
　　在不同年级之间，无论哪一个方面，高二学生与其他三个年级的学生存在非常显著的差异。在正确数、总错误数上，除了小学五年级学生与初中二年级学生没有显著差异之外，其他各年级之间都分别有十分显著差异。从停止信号错误数看，小学三年级学生与小学五年级学生、小学五年级学生与初中二年级学生都没有显著差异。从完成整个测试所使用的时间上看，除了初二学生与高二学生没有显著差异之外，其他各年级之间都有非常显著差异。本研究说明抑制控制力发展随着年级增长而发展，但发展的速度不均匀，4个指标的结果反映了其各自发展速度的年龄特征。

　　
　　4.4关于不同年级学生停止信号任务测试与语文、数学成绩相关的情况
　　 在停止信号任务测试中，正确数与总错误数是从正反两方面来进行考察的。小学三年级学生除了测试时间与数学成绩有负相关，没有到达显著性水平之外，其它各项与语文、数学成绩都有或正或负的显著相关或十分显著相关和非常显著相关。这说明小学三年级学生停止信号任务测试的成绩与语文、数学成绩关系相当密切。
　　小学五年级学生除了正确数、总错误数与数学成绩之间有十分显著相关（正或负）之外，其它各项与语文、数学成绩之间虽然都有正或负相关，但都没有到达显著性水平。说明小学五年级学生在停止信号任务测试中的成绩与数学成绩关系密切，而与语文成绩关系就没有那么明显了。
　　初二年级学生的正确数、总错误数及测试时间与语文成绩之间有显著或十分显著的正或负相关，但停止信号错误数与语文成绩之间有相关，而不显著。初二年级学生的各项指标与数学成绩之间都有显著或非常显著的正或负相关。说明初二年级学生在停止信号任务测试中的成绩与语文、数学成绩关系还是密切的，尤其是与数学成绩的关系非常密切。
　　高二年级学生的正确数、总错误数、停止信号错误数及测试时间与语文、数学成绩之间有正或负相关，但都没有达到显著性水平。说明到了高二年级的学生在停止信号任务测试中的成绩与语文、数学成绩的关系已没有那么明显了。
　　
　　5结论
　　
　　本次研究发现：（1）抑制控制力的发展随着年级的增长而发展。高二学生在两种抑制控制测试中抑制控制力最好；相反小学三年级学生两种抑制控制测试中抑制控制力最差，二者差异非常显著。（2）抑制控制能力与学业成绩有较高的相关，只是在两个测试中的具体项目上所表现的相关程度不一致。
　　总之，抑制控制力与学生的学业成绩关系密切，即抑制控制是有效学习的监控系统。
　　
　　参考文献
　　 1 周晓林. 执行控制: 一个具有广阔理论前程和应用前景的研究领域. 心理科学进展, 2004, 12(5): 641~642
　　 2 Frye D, Zelazo P D, Palfai T. Theory of mind and rule-based reasoning. Cognitive Development Psychology, 1995, 10(4): 483～527
　　 3 Smith E E, Jonides J. Storage and executive processes in the frontal lobes. Science, 1999, 283(5408): 1657～1661
　　 4 Harnishfeger K K. The evolution of inhibition mechanisms and their role in human cognition and behavior. In: Dempster F N, Brainerd C J ed. Interference and inhibition in cognition. San Diego: Academic Press, 1995, 175～204
　　 5 周玫, 周哓林. 儿童执行功能与情绪调节. 心理与行为研究, 2003, 1(3): 194～199
　　 6 Carlson S M, Moses L J, Hix H R. The role of inhibitory processes in young children′s difficulties with deception and false belief. Child Development, 1998, 69(3): 672～691
　　 7 Borger N, Meere J. Motor control and state regulation in children with ADHD: A cardiac response study. Biological Psychology, 2000, 51(2～3): 247～267
　　 8 凌文辁, 滨治世编著. 心理测验法, 北京: 科学出版社, 1988
　　 9 Logan G D. On the ability to inhibit thought and action: A user′s guide to the stop signal paradigm. In: D Dagenbach, T H Carr(Eds.). Inhibitory processes in attention, memory, and language. San Diego: Academic Press, 1994, 189～239
　　10 Dempster F N, Brainerd C J. Interference and inhibition in cognition. San Diego: Academic Press, 1995, 1～24
　　11 王敬欣. 选择性注意中分心抑制能力发展的实验. 天津师范大学博士论文, 2002
　　
　　THE INHIBITORY CONTROL OF THE DIFFERENT GRADE OF STUDENTS
　　
　　Li Meihua1,2, Shen Deli2, Bai Xuejun2
　　(1 GuangDong University of Foreign Studies National Key Research Center for Linguistic and Applied Linguistics,Guangzhou, Guangdong510420; 2 Academy of Psychology and Behavior in Tianjin Normal University, Tianjin300074）
　　
　　Abstract
　　320 students participated the current experiment who were from the primary school of Grade3, Grade5, the junior high school of Grade2, the senior high school of Grade2. They were given two tests of the inhibitory control. The results indicated: 1)The development of the inhibitory control developed with the increasing of grade; 2)The result of the two kinds of inhibitory control of each grade had positive or neqative correlation with the result of Chinese and math. The conclusion suggested that the inhibitory control is strongly correlated with the schoolwork achievements of the students, the inhibitory control is the inspection system of the efficient learning.
　　Key wordsexecutive function, inhibitory control, grade.

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