抑制控制训练对大班儿童数学概念水平影响的研究及启示术
费广洪 沈佳鑫 张梅香
【摘要】本研究选取67名大班儿童作为被试，30名儿童作为干预组，其余37名儿童作为对照组，采用2（干预组、对照组）x2（前测、后测）两因素混合实验设计，探讨抑制控制训练对大班儿童数学概念水平的影响。结果发现，抑制控制训练能显著提升干预组儿童的数学概念总分、数学概念的时间得分和抑制控制正确率。研究者据此提出相应建议。
【关键词】抑制控制训练;大班儿童;数学概念;启示
【中图分类号】G610【文献标识码】A【文章编号】1004-4604（2019）12-0022-06
抑制控制为执行功能的核心成分之一，是指个体有意识地对优势的、自动的、具有支配性的反应的抑制。[l]抑制控制的作用主要是阻止与当前任务无关的信息进入工作记忆，控制与当前任务无关的信息，专注于当前的任务。[2]数学概念是儿童最先发展的重要数能力，是人类高级数能力的基础。[3]《幼儿园教育指导纲要（试行）》提出，要“引导幼儿对周围环境中的数、量、形、时间和空间等现象产生兴趣，建构初步的数学概念，并学习用简单的数学方法解决生活和游戏中某些简单的问题”。多项研究证实，儿童早期数学能力的发展能显著影响儿童以后的数学学业成就。
虽然执行功能影响儿童的数学学业成就已经成为共识，但执行功能各成分对儿童数学能力的影响研究的结论仍不统一。有研究表明，抑制控制和认知灵活性低下是造成儿童数学学习困难和数学成绩差的主要原因，[4]且抑制控制是预测数学能力更为核心的成分。[5，6]不过也有研究认为，认知灵活性与儿童数学能力没有显著相关性，[7]不能预测数学学业成就。[8]基于此，本研究以大班儿童为被试，探讨抑制控制训练对数学概念水平的影响，以期为提升儿童的数学概念水平提供参考。
一、研究设计
（一）被试
本研究随机抽取深圳市两所幼儿园，一所为公办省级幼儿园，一所为民办市级幼儿园。研究者在两所幼儿园的大班中随机选取196名儿童，对其进行数学概念及抑制控制的测验。之后，研究者将数学概念测验成绩排名在后50%的儿童作为低分组，并在低分组儿童中选出抑制控制得分排名在后50%的67名儿童作为被试。其中，男童34名，女童33名，年龄范围在57.99-76.35个月之间。从67名儿童中随机选出30名儿童作为干预组（男童15名，女童15名），其余37名儿童作为对照组（男童19名，女童18名）。所有儿童均为右利手，智力、视力和听力均发展正常。所有被试均自愿参加测验并经由家长、教师同意。
（二）研究材料
1.数学测验
在听取大班教师与学前教育专家意见的基础上，参照刘焱等人编制的《学前一年儿童学习结果测验（数学）》，[9，10]研究者自编《5-6岁儿童数学测验》，以测查大班儿童的数学概念发展水平。测验包括数学概念的数、量、形、空间和时间等5个方面，共19道题，总分26分。答对得1分，答错不得分。测验的最终版本经过反复预试而成。研究者先向20名幼儿园教师进行调查，证实被试可以理解测验题目，不會因为不理解题意而出现乱答或不答的情况。该测验工具的内部一致性a系数为0.72，信度良好。
2.昼/夜Stroop任务测验
该任务主要考察5-6岁儿童对习惯性或倾向性认知的抑制能力。研究者准备太阳图片10张，月亮图片10张。在任务开始前，研究者向儿童呈现所有图片，确保儿童能区分图片中的太阳和月亮，然后告知儿童，在“太阳”出现时报告“晚上”，在“月亮”出现时报告“白天”，并且要求儿童尽可能快地说出答案。之后，研究者用太阳和月亮图片各2张带领儿童进行练习。在正式开始测验任务时，太阳和月亮的图片会随机出现，各8次，答对1次得1分，答错不得分。总分16分。研究者以儿童的第一反应为依据，并用秒表计时，之后换算为正确率进行分析。
（三）研究设计
所有测验均在儿童熟悉且比较明亮、安静的幼儿园室内进行，两项测验总时间约15分钟。其中，数学测验约10分钟，昼/夜Stroop任务测验约3分钟。测验按照先数学测验再昼/夜Stroop任务测验的顺序进行，两项测验中间有1-2分钟的休息时间。本研究采用SPSS22.0软件对收集的数据进行统计与分析。
实验采用2（干预组、对照组）x2（前测、后测）两因素混合实验设计。干预组儿童参加每周2次，每次约30分钟，共持续8次的抑制控制训练，对照组儿童不进行任何训练，正常参与幼儿园活动。实验前后干预组儿童和对照组儿童均接受数学测验和昼/夜Stroop任务测验，前后测验时间间隔约1个月。干预组和对照组儿童之前均未参加过抑制控制训练。
（四）抑制控制训练
抑制控制训练共包括5个训练游戏：大西瓜小西瓜游戏、鼻子耳朵游戏、向前走向后走游戏、木头人游戏、拍手游戏，目的是训练儿童对简单规则的掌握能力和抑制控制能力。
大西瓜小西瓜游戏：教师向儿童演示比画“大西瓜”和“小西瓜”的动作。两手虎口相对，分开约50厘米的距离做成一个大圆的形状，表示“大西瓜”。合拢两手至手指相触所围成的小圆，表示“小西瓜”。游戏规则是，教师比画“大西瓜”，同时嘴上说“大西瓜”，而这时儿童比画“小西瓜”并嘴上说“小西瓜”;教师比画“小西瓜”，同时嘴上说“小西瓜”，而这时儿童比画“大西瓜”并嘴上说“大西瓜”。教师随机变换“大西瓜”或“小西瓜”，开始时速度较慢，待儿童熟悉规则并能在较慢的速度下作出正确反应后，逐渐加快速度。待儿童完全掌握后，可以让儿童分小组玩，交换发令。
鼻子耳朵游戏：教师向儿童演示“摸鼻子”和“摸耳朵”的动作。一只手摸鼻子表示“摸鼻子”，两只手同时各摸一只耳朵表示“摸耳朵”。游戏规则是，教师比画“摸鼻子”，同时嘴上说“摸鼻子”，而这时儿童比画“摸耳朵”并嘴上说“摸耳朵”;教师比画“摸耳朵”，同时嘴上说“摸耳朵”，而这时儿童比画“摸鼻子”并嘴上说“摸鼻子”。教师随机变换“摸鼻子”或“摸耳朵”，开始时速度较慢，待儿童熟悉规则并能在较慢速度下作出正确反应后，逐渐加快速度。待儿童完全掌握后，可以让儿童分小组玩，交换发令。
向前走向后走游戏：教师向儿童演示“向前走”和“向后走”的动作。向前迈一步表示“向前走”，向后退一步表示“向后走”。游戏规则是，教师说“向前走”，同时向前走一步，而这时儿童要“向后走”并嘴上说“向后走”;教师说“向后走”并后退一步时，儿童要“向前走”并嘴上说“向前走”。教师随机变换“向前走”或“向后走”，开始时速度较慢，待儿童熟悉规则并能在较慢速度下作出正确反应后，逐渐加快速度。待儿童完全掌握后，可以让儿童分小组玩，交换发令。
木头人游戏：教师准备印有人物姿势的图片20张。游戏规则是，音乐响起时，教师出示1张图片，要求儿童观察图片中人物的姿势，但不能模仿，等音乐一停，教师立即把图片收起来，并要求儿童模仿刚才图片中的人物姿势。音乐响起与停止的间隔时间长短不一。待儿童掌握后，可以让儿童分小组玩，音乐可以由教师或儿童来控制。
拍手游戏：教师准备动物卡片10张，水果卡片10张。教师先让儿童看一遍全部卡片，确保儿童能区分动物卡片与水果卡片。游戏规则是，教师出示动物卡片时，儿童做拍手动作;教师出示水果卡片时，儿童不做拍手动作。待儿童完全掌握后，可以让儿童分小组玩。
二、研究结果
（一）抑制控制训练能显著提升儿童的数学概念总分和数学概念的时间得分
由表1、表2可知，前测条件下，干预组与对照组儿童在数学概念总分、数学概念各方面得分以及抑制控制得分、用时、正确率等方面的得分差异均不显著（p>0.05）。这表明抑制控制训练前对照组与干预组儿童的数学概念水平和抑制控制水平无显著差异。
为了考察抑制控制训练对大班儿童数学概念各方面的影响，以测验类型（前测、后测）为组内变量，组别（干预组、对照组）为组间变量，以数学概念总分及数学概念各方面的得分为因变量进行2x2重复测量方差分析，结果见表3-5。由此可知，在数学概念总分上，前后测的主效应显著（p<0.01），组别的主效应显著（p<0.05），两者的交互作用显著（p0.05）;后测条件下干预组的数学概念总分显著高于对照组（p<0.05）。这表明抑制控制训练能显著提升大班儿童的数学概念水平。在数学概念的数、量、形、空间得分上，虽然前后测的主效应显著（p0.05）。这表明抑制控制训练对大班儿童数学概念的数、量、形、空间方面没有显著的提升作用。在数学概念的时间得分上，前后测的主效应显著（p<0.01），组别的主效应显著（p<0.05），两者的交互作用显著（p0.05）;后测条件下干预组与对照组在数学概念的时间得分上存在显著差异（p<0.01），干预组数学概念的时间得分显著高于对照组。这表明抑制控制训练能显著提升大班儿童数学概念的时间得分。
（二）抑制控制训练能显著提升儿童抑制控制的正确率
进一步考察抑制控制训练对大班儿童抑制控制的影响，以测驗类型（前测、后测）为组内变量，组别（干预组、对照组）为组间变量，以抑制控制得分、用时、正确率为因变量进行2x2重复测量方差分析，结果见表6-7。由此可知，在抑制控制得分上，前后测的主效应显著（p<0.01），组别和前后测的交互作用边缘显著（p<0.1）。在抑制控制用时上，前后测的主效应显著（p<0.01），组别的主效应及两者的交互作用均不显著。在抑制控制正确率上，前后测的主效应显著（p<0.01），组别和前后测的交互作用边缘显著（p0.05）;后测条件下干预组与对照组的抑制控制正确率存在显著差异（p<0.05），干预组抑制控制正确率显著高于对照组。这表明抑制控制训练能显著提升大班儿童抑制控制的正确率。
三、分析与讨论
本研究发现，经过一个月的抑制控制训练，干预组的数学概念总分和时间得分显著高于对照组，表明抑制控制训练能从整体上提升大班儿童的数学概念水平，尤其是时间水平。这可能与抑制控制影响儿童学习态度等因素有关。研究表明，抑制控制训练会使儿童更投入学业并且准备好面临挫折和困难，[11]良好的抑制控制能力可以帮助儿童在学习过程中有意识地控制自身学习疲劳、分心或因难题而引起的学习焦虑。[12]换言之，抑制控制可以调节儿童的需要、行为动机和行为反应，抑制控制强的儿童在主动寻求问题的解决方法上会表现更好。[13]另有研究表明，抑制控制会影响数字比较任务中的认知加工任务，如大小一致陛效应。研究者选用数量大小与数字呈现的知觉大小构成的Stroop任务进行研究，结果表明抑制控制对数量加工过程起着激活和调节作用。[14]本研究中的时间测验需要依据出生日期比较年龄大小。经过训练后，幼儿的抑制控制能力增强，能够抑制住“数字大，年龄大”的优势反应，从而选出正确的答案。换言之，抑制控制参与并调节了数量的认知加工过程。
本研究还发现，抑制控制训练能提升大班儿童的抑制控制水平。这一结论与诸多研究相一致。然而，也有研究发现，抑制控制训练对抑制控制水平的提升没有影响。研究结论的差异与样本数量的大小、研究对象的差异、训练时长、训练任务、测验工具等有关。[15]即时效应和长时效应也可能是造成研究结论不一致的重要原因。[16，17]因此，为了便于研究间的相互比较以获得更加正确的结论，进一步细化研究对象的文化背景和年龄，统一训练和测验任务，探究训练的即时和长时效应，应当是进一步深入研究的方向。
四、启示
在学前期识别存在潜在数学学习困难的儿童并采取有效的干预措施意义重大，不仅能改善儿童进入小学后的数学学业表现，而且能有效预防“强者愈强，弱者愈弱”的马太效应。教师和家长可以用量表测量、观察和谈话等多种方式，判断儿童的数学概念水平，并根据儿童的行为表现综合采用多种形式的干预训练，为存在潜在数学学习困难的儿童的数学能力发展提供支持。例如，本研究中的抑制控制训练能有效提升大班儿童数学概念的整体水平，尤其是时间水平。教师应当因人而异，为儿童制订有针对性的干预方案，促进儿童的数学认知等多方面的发展，最终提升儿童的数学概念水平。
