數(shù)感不良兒童不同形式的數(shù)量表征與數(shù)量操作的ERPs研究.pdf

1、數(shù)感是學習高級數(shù)學知識的基礎，數(shù)感不良兒童在對數(shù)字的處理能力及數(shù)學成績上與正常兒童相比存在較大的差異，并極有可能發(fā)展成為數(shù)學困難，對其學習、生活、工作可能產(chǎn)生較大影響。以往研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)學困難兒童在基本的數(shù)量表征以及復雜算術任務中的數(shù)量操作可能存在不足，且在對數(shù)量的理解和加工上存在著特殊的缺陷(De Smedt，Reynvoet，et al.，2009)。此外，腦成像研究已證實數(shù)學困難兒童在認知加工進程上與正常同齡兒童存在著不同（Muss

2、olin，Mejias，&No(e)l,2010; Ashkenazi，Mark-Zigdon，&Henik，2009）。盡管有兩種不同的假說對兒童數(shù)學困難的成因進行解釋，并且兩種假說都獲得了一定研究成果的支持（數(shù)字模塊缺陷假說:Butterworth，2005，2008; Landerl，F(xiàn)ussenegger，Moll，&Willburger，2009;Landerl&K(o)lle，2009;獲取意義缺陷假說:Iuculano，T

3、ang，Hall，&Butterworth，2008;Rousselle&No(e)l，2007），然而并沒有證據(jù)表明這兩種假說是絕對對立的。相反，一些研究者認為數(shù)字模塊缺陷假說并不與獲取意義缺陷假說相矛盾(Mussolin，Mejia&No(e)l,2010)。因此，使用符號、非符號任務篩選出的數(shù)學困難兒童的表現(xiàn)可能不會單一地支持某一種假說，而極有可能一部分支持數(shù)字模塊缺陷假說（即一部分兒童在符號、非符號任務上的表現(xiàn)與正常組兒童相比都

4、存在顯著差異），另一部分支持獲取意義缺陷假說（另一部分兒童與正常兒童的差異只表現(xiàn)在符號任務上，在非符號任務上不存在差異）。同時，借助事件相關電位技術，或許能夠在更早的時間進程上以及更深層的腦機制上探尋到結果，從而進一步對數(shù)學困難兒童的神經(jīng)機制進行解釋，為兩種假說提供更有力的證據(jù)?；诖?，本研究通過使用符號、非符號數(shù)量比較任務，從神經(jīng)生理學的角度對不同數(shù)感水平兒童的表現(xiàn)進行比較，繼而對數(shù)感不良兒童的數(shù)量表征、數(shù)量操作過程進行研究。

5、　　本研究包括兩部分:實驗一以三組不同數(shù)感水平的兒童為被試（二年級兒童36人，每組各12人），采用以阿拉伯數(shù)字為刺激內容的符號數(shù)量比較任務和以圓點為內容的非符號數(shù)量比較任務，考察不同數(shù)感水平兒童在符號、非符號數(shù)量表征上腦電活動的差異;實驗二選取自實驗一中篩選出的數(shù)感不良提取組兒童，與數(shù)感正常組兒童進行內容相同的加法心算任務，考察數(shù)量表征本身沒有缺陷的數(shù)感不良兒童在數(shù)量操作過程中的腦電活動。本研究通過對實驗結果的分析討論，得出了以下結論:

6、
　　(1)可能存在兩類數(shù)感不良兒童。其中一類兒童的數(shù)感不良的原因是由于其先天數(shù)字模塊的缺損，而另一類數(shù)感不良的兒童可能在數(shù)量表征本身上并不存在問題，其缺陷主要存在于從阿拉伯數(shù)字等符號中提取數(shù)量概念的過程中。
　　(2)在符號數(shù)量比較任務上，兩組數(shù)感不良兒童在早期的N1成分(90～160ms)上沒有表現(xiàn)出與數(shù)感正常組兒童的腦電活動的顯著差異，說明認知加工早期階段的特征可能并不是影響兒童數(shù)學認知的最主要因素;在刺激出現(xiàn)后的27

7、0-370ms之間，兩組數(shù)感不良兒童的腦電平均幅值與數(shù)感正常組兒童相比都存在著顯著差異，說明數(shù)感不良兒童在對數(shù)字大小進行判斷的時候需要更多的認知資源以維持對任務的加工。
　　(3)在非符號數(shù)量比較任務上，數(shù)感不良提取組兒童在70～120ms時間窗內的平均波幅與數(shù)感正常組兒童相比不存在顯著差異，可能說明數(shù)感不良提取組兒童本身的數(shù)量表征在早期知覺上并不存在缺陷。
　　(4)在加法心算過程中，數(shù)感不良組兒童在90～160ms、27

8、0～350ms兩個時間窗上表現(xiàn)出了問題大小效應，在160～260ms的時間窗上，N2成分的平均波幅與數(shù)感正常組兒童相比存在顯著差異，說明數(shù)感不良兒童對數(shù)量操作的早期加工可能需要更多認知資源的投入;
　　(5)在答案判斷過程中，不同數(shù)感水平的兒童出現(xiàn)在300～440ms、500～700ms的算術不一致效應并沒有表現(xiàn)出顯著差異，說明數(shù)感不良兒童在算術事實檢索過程中的激活擴散以及在晚期對算術問題的答案進行行為反應時的控制加工能力上與數(shù)感