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1、轻度弱智儿童工作记忆 加工速度的实验研究 陈国鹏 1 姜 月1 骆大森2 1华东师范大学心理学系 上海 2020062 2宾夕法尼亚印第安那大学 美国 摘 要 选取轻度弱智 一般智力以及智力优秀三组共288名小学生作为被试 每个被试接受三种测验 即工作记忆测验 加工 速度测验 韦氏儿童智力测验中国修订版 以考察轻度弱智儿童群体在与工作记忆和加工速度相关的认知任务上的反应特征 以及轻度弱智儿童与一般儿童在这些任务上的差异 通过方差分析 聚类分析等统计方法得到以下结果 1 轻度弱智儿童和智 力一般儿童在工作记忆和加工速度上有显著差异 2 轻度弱智儿童群体在各基本认知能力中可能存在的缺陷并不平衡 工
2、作 记忆较稳定地反映了该群体在智力上的缺陷 但存在一部分在加工速度上体现为正常水平的亚类群体 关键词 轻度弱智儿童 工作记忆 加工速度 1 问题的提出 工作记忆 加工速度是两种基本的认知元素 也 是认知研究领域中的重要问题 弱智儿童作为一个 特殊的群体 与正常儿童相比 存在着不同程度的认 知加工层面的差异 因而对弱智儿童的工作记忆和 加工速度的研究极有意义 1 1 工作记忆 Baddeley和Hitch于1974年提出了工作记忆模 型 1 工作记忆是一种在进行认知活动的同时保持 相关信息的系统或机制 它在复杂的认知活动中扮 演着非常重要的角色 被认为是认知的枢纽 研究 发现工作记忆能很好预测流
3、体智力的变化 1 2 加工速度 Salthouse于1985年提出了著名的 加工速度理 论 认为信息加工速度是许多认知操作得以实现的 一个重要因素 因此是认知能力差异的主要来源 他提出 2 从心理测量的角度来看 加工速度是智力 因素中G因素的核心 所以 人的G因素的差异是 加工速度差异的体现 近二十年来 智力与信息加 工速度之间的关系一直是智力研究领域内一个基础 性问题 人类智力的心理加工速度研究取向认为 信息加工速度是人类智力中个体差异的基本组成成 分 1 3 工作记忆和加工速度的聚集体与智力 在使用Woodcock Johnson III W J III 美国 全国代表性标准抽样数据的分析
4、中 研究者 3 发现 从小学到老年 所有年龄群体的加工速度 工作记忆 和特定长时记忆加工都可用来解释在传统智力测验 中的所有相关 比如晶体智力 流体智力 学业能力 倾向等等之间的相关 各个年龄群体中 晶体智力 指数与流体智力指数共享了28 到47 的变异量 结构方程建模分析的结果也非常类似 加工速度和 工作记忆的潜在因素在不同的年龄群体中调节了 63 85 的共同变异量 如果将长时记忆因素也 考虑进去 可以被基本信息加工元素解释的智力能 力之间的共同变异量就达到100 此外 同样的研究者 4 验证 虽然基本认知任务 中的个别测验只涉及低度或中度的G因素负荷 在 解释的力度上很一般 然而一旦它们
5、被恰当地组织 起来 形成变量聚集体 就可以得到与传统智力测验 一样好甚至更好的结构效度和效标效度 如两个经 常使用的加工速度变量 在辨别反应时任务 SDDT 和检测时方法中的反应时 以及辨别阈限任务 TT 2 TH 中的阈限时间 每一个变量都各有0 42和0 41 的G因素负荷 5 互相之间的相关系数为0 29 而 变量聚集体和G因素负荷之间有0 52的相关 同非 聚集体的变量各自比较 在G因素变异量上有约 10 的增加 变量聚集体还可以同其它的加工速度 方法相结合 比如和知觉速度 一种类似于韦克斯勒 成人智力量表中的符号搜索任务或Woodcock Johnson III中的视觉配对任务 这时
6、G因素负荷大 约为0 55 还有研究认为 智力与单一基本认知任 务之间的相关大约在0 30 但是智力与基本认知任 务集合体之间的相关可上升到0 50或者0 60 所 以基本认知任务的聚集体可以充分地解释G因素的 变异 1 4 弱智儿童的基本认知元素 有研究认为 决定一般智力的基本认知元素很 可能也是轻度精神发育落后的决定因素 所以对前 者的分类能导致对后者问题的解决 在加工速度 工作记忆加工中的缺陷都可能对轻度弱智具有影 响 6 8 但是这两种基本加工任务的共同作用对于 轻度智力落后的影响尚未发现 先前将基本认知元 通讯作者 陈国鹏 E2mail gpchen 564 心理科学 Psychol
7、ogical Science 2007 30 3 564 568 素同轻度弱智相关联的研究都只是对个别基本认知 元素的测量 大多都只有一般的解释性力度 只能够 解释弱智儿童和正常儿童之间的部分差异 还留有 巨大量的差异特征未加解释 而基本认知元素聚集 体的测量方法比它们各自进行解释时有更大的力 度 研究者认为这种基本认知元素的聚集体在很大 程度上解释了正常人群G因素的变异量 而令人感 兴趣的是 它们是否也决定了弱智儿童身上所观察 到的认知损害 另外 因为这两种基本认知元素代表了信息加 工过程的系列阶段 所以可以运用实验分析的方法 将加工的初始阶段 如速度加工 从后续的加工阶 段 如工作记忆从加
8、工中分离出来 从而可以用系列 信息加工阶段来评估轻度弱智儿童 这种基于阶段 的评估方式可以用来探索轻度弱智儿童中是否存在 亚群体 如有些主要在速度加工中有缺陷 而另一些 则在工作记忆中有缺陷 如果这些亚群体存在 那么 就可以对这些群体相应地设计特定的治疗和干预方 法 本文将分别从测量传统意义上的智力和基本认 知加工任务 工作记忆和加工速度 入手 通过对小 学2 3年级轻度智力发育迟滞儿童和智力一般以 及优秀儿童的基本认知元素之间进行差异性检验 来探讨轻度智力发育迟滞儿童的潜在认知决定因 素 2 研究方法 2 1 被试选取 研究样本取自上海和江苏盐城的小学2 3年 级儿童 采用韦克斯勒儿童智力量
9、表中国修订版对 一个较大样本进行检测后抽取符合要求的被试组成 三组 智力优秀组71名 120 IQ 147 智力一般 组138名 95 IQ 104 轻度弱智组79名 50 IQ 70 共288名被试 其中男生123名 女生165 名 所有被试均视力正常 或矫正视力正常 右利 手 无色盲 2 2 方法与工具 研究采用由Detterman 9 设计的计算机化的认 知能力测验 cognitive ability test CAT 修订版 包 括一系列测量速度加工 工作记忆的任务 这一 CAT测验已经对美国儿童进行广泛的使用 在中国 对于同龄儿童还是初次施测 2 2 1 工作记忆任务 工作记忆有用图
10、形空间工作记忆测量空间广度 DM 和用数字工作记忆测量计数广度 CS 两个任 务 在空间广度的任务里 每一轮实验都包含2到5 个由特定单元数矩阵和特定大小的单元表格组成的 刺激集合 在结束时 屏幕上会呈现相同大小的空白 单元表格 要求被试回忆先前呈现的方格的位置 实验将随单元数的增多和单元表格的变大而升级 实验任务在被试连续3轮错误判断之后停止 计数广度 CS 的每一轮任务包含2 8次呈现 每一次呈现都包括以深蓝色圆圈出现的随机个数 3 9 以浅蓝色圆圈出现的随机个数和深蓝色方形 出现的随机个数 要求被试记住深蓝色圆圈的个数 并在键盘上敲击相应的数字 在2 8次呈现之后 要求被试回忆在先前每一
11、轮呈现时深蓝色圆圈的个 数 2 2 2 加工速度测验 加工速度的测试包括刺激点击 RT 和图形辨 别 SD 两个任务 刺激点击任务是在屏幕上呈现一个由1 2 4 6 或8个空窗口组成的排列 每轮反应中将有一个窗 口呈现为蓝色 要求被试对变成蓝色的窗口尽可能 快地进行点触反应 图形辨别任务是在屏幕下部呈现六个空白的窗 口 而屏幕上部则有一个探测窗口 在每轮反应中 在下部的六个窗口将呈现不同的图形 而探测窗口 中将呈现一个和该六个图形中的一个相同的图形 被试的任务就是辨别这几个图形并找到同探测窗口 呈现内容相匹配的刺激 要尽可能快地用手指点击 相同的那个 这四项测验的施测共需要大约1小时 分别在
12、IBM P4笔记本和方正P4台式机上运行 操作系统 为DOS 所有任务 除了CS在键盘上完成操作 要求 被试使用利手在Macintosh触摸屏上进行反应 每项 CAT测验都包含一个练习部分 让被试进行任务熟 练 对于弱智学生的操作由主试在其身边进行指导 此外 除了这四项计算机操作测试外 韦氏儿童 智力量表中的背数将作为工作记忆测试进行分析 译码将作为加工速度测试进行分析 3 研究结果 3 1 不同智商水平的儿童在工作记忆和加工速度 任务上的差异 经过方差分析发现 三种智商水平的儿童在所 有工作记忆和加工速度的任务上都存在着极其显著 的差异 见表1 为了进一步分析这些基本任务究竟在哪些智力 水平
13、之间表现出差异 对各种智力水平组之间进行 了多重差异检验 结果表明 除了轻度弱智儿童和 陈国鹏等 轻度弱智儿童工作记忆 加工速度的实验研究565 表1 不同智商儿童在基本认知任务上的平均数 标准差和显著性 计数广度空间广度背数刺激点击图形辨别译码 轻度弱智4 58 2 93 9 00 3 94 10 05 2 69 0 67 0 14 3 92 0 92 3 47 0 77 智力一般9 77 3 98 12 95 7 96 14 44 2 66 0 63 0 14 3 53 0 93 2 99 0 53 智力优秀12 85 2 83 15 63 7 46 17 79 2 92 0 57 0 1
14、1 3 35 0 91 2 77 0 31 F119 9717 492152 237 8657 72830 36 p0 0000 0000 0000 0000 0000 000 智力一般儿童在刺激点击任务上不显著 智力一般 儿童和智力优秀儿童在图形辨别上不显著以外 其 余各个测试在不同智商水平的儿童中均有显著差异 p 0 05 3 2 不同类型儿童在工作记忆和加工速度任务上 的差异 使用层次聚类法对大样本数据进行分类 N 288 即首先把每个案例 case 各自看作一类 先把 距离最近的两类合并 然后重新计算类与类之间的 距离 再把距离最近的两类合并 每一步减少一类 这个过程一直持续下去 事先
15、指定计数广度 空间 广度 背数 刺激点击 图形辨别 译码六个变量为聚 类变量 类与类之间距离测度方法为欧氏距离的平 方 这样在聚类结束时就得到三种较为合理的基本 加工类型 各个类型在6个聚类变量 即6个基本 认知加工测验 上的平均分与标准差见表2 根据每种类型在各个测试上高低比较 经过理 论分析 我们将其命名 类型 称为低等 类型 称 为高等 类型 称为中等 表2 儿童工作记忆和加工速度任务在不同类型中的平均数和标准差 计数广度空间广度背数刺激点击图形辨别译码 类4 34 2 23 8 73 3 93 10 50 2 73 0 69 0 14 4 15 0 97 3 55 5 75 类12 5
16、9 3 16 23 43 5 19 17 30 3 01 0 56 0 10 3 04 0 62 2 73 6 64 类10 45 3 63 9 88 4 57 14 75 3 20 0 62 0 13 3 50 0 87 2 79 4 91 表3 不同类型儿童工作记忆和加工速度任务总平均分 标准差和差异检验 计数广度空间广度背数刺激点击图形辨别译码 总体9 10 4 51 12 49 7 36 14 04 3 92 0 63 0 14 3 59 0 94 2 97 7 07 F164 673261 12898 98849 49492 74788 173 p0 0000 0000 0000 0000 0000 000 表3显示了儿童在各个工作记忆和加工速度任 务上的总平均数和标准差 方差分析表明 该三种 类型在六个聚类变量上的均值均有显著差异 进一 步多重检验表明 除了类型 和类型 在译码测验 上差异不显著之外 其余所有变量均有显著差异 低等类型的儿童在每个工作记忆任务上的得分都 低 在加工速度任务上所用的时间最多 高等类型 在每个工作记忆任务上的得分都高 在加工速度任 务上所用的时间
