数学学习障碍儿童的认知和情感因素
原文作者 Maria Chiara Passolunghi
意大利里雅斯特里雅斯特大学心理学系
摘要：本研究按年龄、学校水平、性别和语言智商对18名数学学习障碍儿童与18名达到 正常学业要求的儿童进行匹配，检查情绪和认知因素。 将工作记忆、短期记忆、抑制过程、处理速度和数学焦虑程度分两组进行评估。 研究结果证实了MLD儿童工作记忆能力、抑制能力和处理速度受损的假设。 但是，在需要被动存储口头和数字信息的短期记忆任务中未发现任何损伤。 此外，虽然MLD儿童在数学上表现出较高的焦虑程度，但他们在其他学校科目中的焦虑程度与正常成绩者相似。 讨论如何确定患有MLD的儿童潜在的情感和认知缺陷，以及可能的治疗方法。
关键词：算术; 计算; 儿童; 学习障碍; 数学障碍; 数学焦虑; 处理速度; 工作记忆
介绍
本研究考察了数学学习障碍儿童的认知和情感优势和弱点。早在小学开始的时候，许多学生在数学上就遇到了严重的困难，焦虑不安，情绪低落行为.这些困难的短期影响可能是逃避数学任务，在某些情况下会辍学。长期影响可能是避免开设科学和数学高级课程，从而限制就业前景。研究数学困难的起源，除了理论兴趣外，在社会和教育影响方面也有直接关系。更好地了解数学中的困难反过来又可以提高对算式任务中涉及的认知和情感过程的了解。此外，这些知识可应用于制定适当的补偿计划减少或消除产生MLD的根本原因。在这项研究中，一个目标是评估数学能力和情感过程之间的关系，如数学焦虑。精神障碍的两个主要分类系统（世界卫生组织，2005年）和《精神障碍诊断和统计手册》（美国精神病学协会，2000年）同意对数学技能障碍的定义，指出个人的数学能力大大低于他们的整体智力水平，因此学校成绩受到影响。特别是，《精神障碍诊断和统计手册》对'数学障碍'的诊断标准指出：A） 根据个人管理的标准化测试衡量的数学能力，大大低于预期，因为该人的年龄是按时间顺序排列的，测量智力，和适合年龄的教育; B） 标准A中的干扰显著干扰学业成绩或需要数学能力的日常生活活动；C） 如果存在感官缺陷，则数学能力方面的困难将超过通常与感官缺陷相关的困难。（美国精神病学协会，2000年，第53页，第54页）最近的流行研究表明，3-6%的儿童受到计算障碍的影响（Fuchs et al., 2005; Lewis, Hitch, amp; Walker, 1994; Mazzocco amp; Myers, 2003）。尽管对学习障碍的研究兴趣日益浓厚，但对于导致各种学习障碍，特别是数学障碍的特定认知缺陷，仍缺乏共识。在回忆基本事实、不成熟的战略以及不发达的数字感方面存在缺陷（Geary，2004年）。近年来，人们对记忆缺陷的兴趣日益浓厚，尤其是负责处理和存储传入信息的工作记忆。已开发出各种工作记忆模型。Baddeley提供的模型（1986年，1996年）为许多研究学习障碍的研究提供了有用的理论背景。Baddeley 模型确定了中央执行系统，这是一种监督系统，而不是具体方式，它涉及多种功能（例如，抑制、转移、更新、从长期记忆中检索信息）。此外，中央执行器控制两个从属模态特定系统的存储活动：语音回路和视觉空间草图板。语音回路是提供语言材料的临时存储和排练，而视觉空间草图板是专业在视觉和空间信息的维护和操作（巴德利洛吉，1999） 。MLD的儿童中央行政部分似乎有特别受损 （McLean amp; Hitch, 1999; Passolunghi amp; Siegel, 2001; Siegel amp; Ryan, 1989; Swanson, 1993; Swanson amp; Sachse-Lee, 2001; Wilson amp; Swanson, 2001）。这些孩子的视觉空间组件似乎也受到损害（(Drsquo;Amico amp; Guarnera, 2005; McLean amp; Hitch, 1999; Passolunghi amp; Mammarella, 2010; Reuhkala, 2001; Schuchardt, Maehler, amp; Hasselhorn, 2008; van der Sluis, van der Leij, amp; de Jong, 2005）。然而，与语音循环相关的发现仍然相互矛盾。一些研究观察到语音工作记忆的缺陷（Geary, Brown, amp; Samaranayake, 1991; Hitch amp; McAuley, 1991; Swanson amp; Sachse-Lee, 2001）， 但其他人没有发现这种损害的证据（Bull, Johnston, amp; Roy, 1999; Geary, Hoard, amp; Hamson, 1999; Landerl, Bevan, amp; Butterworth, 2004; McLean amp; Hitch, 1999; Passolunghi amp; Siegel, 2001）。因此，本研究通过对一组患有MLD的儿童的检查，与一组在数学方面达到正常水平的儿童相比，解决了这个仍然悬而未决的问题。根据Cornoldi和Vecchi（2003）提出的记忆任务的被动/主动区分，假设只有在需要高水平操纵语言材料的任务中，因此在中央执行机构的更多参与下，MLD儿童才会受损。事实上，确实是假设这些孩子在操纵口头信息而不是维护口头信息方面遇到困难 （另见Passolunghi amp; Cornoldi, 2008).因此预计语音循环任务不会有损伤，需要低水平的信息来控制召回以相同的演示文稿格式的项目，例如数字/字前向跨度任务（Cantor, Engle, amp; Hamilton, 1991; Swanson, 1993）。相反，根据Passolenghi和Siegel（2001）的研究结果，预计MLD儿童在需要高水平信息控制的言语任务中表现不佳，如听力广度任务（LST）。应当指出，在Passolenghi和Siegel （2001）的研究中，孩子们的解决算术单词问题方面很差。然而，预计在一组被诊断为计算能力受损的MLD儿童中也会发现类似的工作记忆（WM）缺陷。我们假设中央执行的影响比语音循环的影响更强，不仅在算术单词问题方面，而且在计算能力方面。此外，抑制与不正确结果不相关的关联的能力（参见 Barrouillet, Fayol, amp; Lathuliegrave;re, 1997） 和良好的认知抑制过程 （Drsquo;Amico amp; Passolunghi, 2009）在算术计算中也很重要。LST 要求处理大量传入的物品，然后召回其中的一部分，以及抑制已变得无关紧要的项目。在本次测试中，预计 MLD 中缺陷儿童的入侵错误数量会更高。这项措施突显了中央执行程序的缺陷（Passolunghi amp; Siegel, 2001）。然而，Censabella和Noeuml;l（2008）的一项研究没有发现这一结果，该研究显示，MLD儿童和对照组在抑制工作记忆中的无关信息方面没有显著差异。预测 MLD 的另一个可能因素是处理速度。这可以被认为是执行简单认知任务的效率和速度（见案例，1985 年）。此外，在工作内存中引入和处理信息的速度对内存系统的效率至关重要。相关信息处理得越快，可以在短时间内保留的信息就越多。事实上，更快的操作需要更少的工作空间，为信息存储留下更多的可用空间（Case, Kurland, amp; Goldberg, 1982）。一些研究支持这样的假设，即处理速度是数学技能的预测因子。Hecht, Torgesen, Wagner, and Rashotte (2001) and Passolunghi, Vercelloni, and Schadee (2007)表明，从1数到10的速度是小学一年级学生早期数学能力的预测指标。然而，计数的速度是否是处理速度的一个很好的衡量标准是值得怀疑的，因为它需要处理非常熟悉的刺激。Fuchs等人（2006年）通过视觉匹配测试评估处理速度，发现它是一组三年级学生解决加法和减法数字事实的重要预测因素（另见Swansonamp;amp;Beebe Frankenberger，2004）。然而，在Berg（2008年）对三年级到六年级学生的研究中，处理速度成为算术计算的一个重要因素，只与年龄差异有关。很少有研究比较高数学能力儿童和低数学能力儿童的加工速度，也很少研究加工速度在特定MLD儿童中的作用。Bull和Johnston（1997）在7岁儿童中表明，处理速度是算术能力的最佳预测因素（与短期或长期记忆能力相比）。然而，在他们的研究中，使用的一组认知任务不包括工作记忆的测量。最近，Drsquo;Amico and Passolunghi (2009)发现 MLD 的四年级学生激活长期记忆中的数字和非数字信息的速度受到损害。但是，这些作者没有使用特定任务评估处理速度。因此，本研究的第二个目标是研究处理速度在数学学习缺陷中的作用。MLD 儿童处理速度受损是预料之中的。另一个目的是评估在工作记忆能力有显著贡献的情况下，加工速度是否可以作为数学能力的显著预测因子。数学成绩不佳的另一个因素是数学焦虑程度高，这是这项研究的第三个目标。数学焦虑通常被定义为一种忧虑、恐惧甚至恐惧感，这种恐惧感会干扰数学的表现。关于数学能力与数学焦虑之间联系的广泛研究直到20世纪90年代才开始（Ashcraft amp; Faust, 1994; Hembree, 1990; Hopko, Ashcraft, amp; Gute, 1998).有这种特殊情绪状态的人一般不会有其他形式的焦虑。他们可能会感到担心和在执行任务、参加课程或面对数学课程时感到苦恼，但在其他科目上没有忧虑。经常数学成绩不佳或未能理解数学概念可能会导致负面情绪，如数学焦虑，这反过来又可能导致回避的行为是合理的。根据这一观点，许多研究表明，成功治疗成人数学焦虑症可以显著提高他们的计算能力，即使数学能力没有得到明确的训练（元分析见Hembree，1990）。第一个著名的评估数学焦虑的测试是由Richardson和Suinn（1972）开发的数学焦虑评定量表（MARS）。Ashcraft和Faust（1994）使用该工具来评估大学生的数学焦虑，他们被要求解决一系列算术运算（另见Faust、Ashcraft和Fleck，1996）。作者观察到，高水平的数学焦虑不会影响简单算术任务的执行，例如“数字事实”（如2 3或7times;4）的解决方案，而是会影响更复杂、自动化程度较低的任务，例如两位数的列内加法或减法，需要借用或携带（例如，46 25或75-37）。虽然数学焦虑影响数学能力的假设得到了很好的支持，但应该注意一些相互矛盾的结果。Krinzinger, Kaufmann, and Willmes (2009) 对学生从一年级末到三年级中期纵向评估发现，数学焦虑对小学生的计算能力没有影响。此外，很少有研究调查了数学表现、数学焦虑和工作记忆能力之间的关系。Ashcraft及其同事假设，高中数学焦虑就像一项双重任务，减少工作记忆资源（Ashcraft amp; Kirk, 2001; Ashcraft amp; Krause, 2007）。焦虑的想法可能很难抑制，因此会吸收工作记忆和注意力资源（Hopko et al., 1998）。在这项研究中，目的是验证与对照组相比，MLD儿童的焦虑程度是否有差异。在这项研究中，目的是验证MLD儿童的焦虑水平与对照组相比是否存在任何差异。两组之间的显著差异仅在于数学焦虑水平，而与其他科目相关的焦虑水平没有显著差异。此外，假设数学焦虑和工作记忆能力都可能对计算性能产生独立的影响。最后，假设数学焦虑不会影响工作记忆中的个体差异。为了检验我们的假设，在一系列评估工作记忆（LST）、处理速度（符号搜索任务）、语音循环（单词/数字转发任务）和数学焦虑（MARS问卷）的任务中，将患有MLD的四年级学生与达到正常水平、年龄、学校水平和语言智商相匹配的儿童进行比较。
方法参与者
MLD组在计算能力方面有严重困难的操作标准是：（a） 基于初级心理能力词汇子测试的正常口头智力（Thurstone amp; Thurstone, 1941/1968）;（b） 意大利标准化数学考试成绩位于后25百分位（AC-MT；Cornoldi、Lucangeli和Bellina，2002）；和 （c） 教师报告他们在数学和算术计算方面有严重和持续的损伤，但阅读能力没有受损。相比之下，在达到正常水平的儿童群体中包括的标准是：（a） 如上所述，即基于初级心理能力词汇子测验的正常言语智力（Thurstone amp; Thurstone, 1941/1968）；（b）Cornoldi等人（2002年）标准化数学测试（如上）中第50和第80百分位之间的平均成绩；（c）教师关于数学和阅读能力成绩的报告。参与者没有记录的脑损伤、社会文化劣势、行为问题或其他学习问题。将这些标准应用于290名小学四年级学生的初步样本，选出了两组儿童：一组由18名MLD儿童组成，另一组由18名数学正常成绩者组成。AC-MT 测试的平均分数分别为 MLD 组的平均值 = 22.78 （标准偏差 =1.51）， 正常成绩者的平均分数为 29.56 （SD = 0.51） （t（34）=17.95， p lt; 0.001， 效应量 = 6.01） 。两组匹配年龄（MLD：平均年龄 = 115.33 个月，SD = 4.46，正常成就者的平均年龄 = 115.57 个月，SD = 4.91），学校水平， 性别（MLD组：7名男性和11名女性;正常成就组：10名男性和8名女性）和词汇能力（PMA词汇子测试[Thurstone amp; Thurstone, 1941/1968]：MLD儿童的平均值 = 54.30，SD = 2.40 [转换为口头智商， 平均值
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