程陽春

摘要：工作記憶在許多認知過程中發(fā)揮著重要作用，并且在認知因素的發(fā)展中是一個關(guān)鍵的影響因素。工作記憶的測量對于預(yù)測兒童潛力和表現(xiàn)有普適意義。本文通過厘清工作記憶的概念、兒童工作記憶的發(fā)展脈絡(luò)、工作記憶研究本身具有的意義，努力為日后的研究提供理論借鑒。

關(guān)鍵詞：兒童早期 工作記憶 發(fā)展研究

一、工作記憶的概念界定

所謂工作記憶，就是一個將信息的存儲與操作結(jié)合起來的多成分的系統(tǒng)，也是構(gòu)成各種認知過程，如感覺、注意、記憶、元認知等的更深層次的認知機制。

（一）工作記憶涵義的演變

工作記憶一詞，最先由Miller，Galanter，and Pribram在其經(jīng)典之作《計劃與行為結(jié)構(gòu)》提出，之后該詞被用于模型計算方法和動物學(xué)習(xí)行為的研究之中，后者要求作為研究對象的動作在同一天中的不同的試驗中保持信息。在認知心理學(xué)領(lǐng)域，這一詞意指涉及信息的短暫保持與操作的一個或多個系統(tǒng)。

其中，Atkinson和Shiffrin將工作記憶指作一個單一的存儲器。之后的學(xué)者在此基礎(chǔ)上，提出工作記憶是一個集信息的存儲和操作為一體的系統(tǒng)。這些研究者通過使用一系列的對以上兩個方面提出要求的任務(wù)研究工作記憶的這兩個功能，并通過研究中體現(xiàn)的個體差異研究工作記憶在一系列復(fù)雜的認知任務(wù)中的作用。

而Baddeley和Hiteh則認為工作記憶是一個多成分的系統(tǒng)。這種模型所述的工作記憶與基于個體差異研究的工作記憶并沒有決然割裂開來。但這一模型強調(diào)的是工作記憶的各個成分，并將工作記憶與神經(jīng)心理學(xué)緊密聯(lián)系起來，它也成了研究工作記憶中運用最普遍的模型。

（二）Baddelev的工作記憶模型

Baddeley認為，工作記憶是一個存儲和處理信息的系統(tǒng)，它由以下三個成分組成：語音環(huán)路，負責(zé)保持和操作以語音為基礎(chǔ)的信息：視空間模板，負責(zé)保持和操作以視覺和空間信息為基礎(chǔ)的信息：以及中央執(zhí)行功能，一個負責(zé)協(xié)助以上兩個子系統(tǒng)的注意控制系統(tǒng)。在后來的改進中，Baddelev在三個成分之外引入了情景緩沖器這一成分，以整合工作記憶與長時記憶。

其中，語音環(huán)路可能是工作記憶各成分中最簡單同時最被廣泛研究的一個成分。它假設(shè)的是存在一個語音存儲器，在這個存儲器中，除非這些記錄被一個能夠通過默讀練習(xí)喚醒記憶記錄的發(fā)音控制過程激活，記憶的記錄將在兩秒之后消退。在通過默讀來命名看到的刺激物并因此將之登記在語音存儲器中，也會這樣。

視空間模板包括兩個方面：視覺的和空間的，前者處理物體的表面特征，后者關(guān)注的是位置和方向。

中央執(zhí)行功能在工作記憶中是最復(fù)雜的成分。它不僅僅用于協(xié)調(diào)兩個子成分，還有其他功能，包括注意控制、轉(zhuǎn)制和提取計劃等。另外，研究者通過驗證性因素分析發(fā)現(xiàn)中央執(zhí)行功能可以分成至少三個部分：抑制、刷新和轉(zhuǎn)換。

當(dāng)然，除了Baddeley的模型外，也存在其他工作記憶的模型，例如，Cowan就將工作記憶系統(tǒng)視作長時記憶的激活部分、注意力的集中，以及一系列中短時間內(nèi)保存信息的感覺緩沖器。在這一意義上，他將被動地保存信息的存儲系統(tǒng)與主動地在完成加工信息的要求的過程中操作信息的系統(tǒng)分開來。前者與Baddeley的模型的兩個子系統(tǒng)（語音環(huán)路和視空間模板）對應(yīng)起來了，而后起與中央執(zhí)行功能的作用是對應(yīng)的。為了簡便，筆者不對工作系統(tǒng)的本質(zhì)進行探討，即工作記憶是否獨立于長時記憶，還是激活長時記憶的一個部分。筆者所指的語音回路只測量所需要的語音材料的被動的存儲，視空間模板只測量所需要的視覺空間材料，而中央執(zhí)行功能則通過同時需要對信息進行存儲和加工的系統(tǒng)任務(wù)進行測量（例如，以相反的順序說出聽到的數(shù)字）。

（三）臨近概念區(qū)分

1.工作記憶與IQ

已有大量研究證明工作記憶與流體智力（Gf）共用神經(jīng)層，如前額葉和頂葉皮層。流體智力是一個幫助我們解決問題、適應(yīng)環(huán)境變化及展現(xiàn)思維的靈活性的復(fù)雜認知技能。它與晶體智力（Cf）一起構(gòu)成一般的智力，其中流體智力通過使用與問題解決、模式匹配和推理相關(guān)的任務(wù)進行測量。而晶體智力通過使用與文字能力、語言發(fā)展和學(xué)業(yè)成績相關(guān)的任務(wù)進行測量。

有一部分的研究者認為工作記憶與智力關(guān)系密切，以至于可以將它們視為類似能力。大量的研究證明，盡管工作記憶在測量工具上與智力有相同的地方，但它代表的是不同的能力。在對大量文獻進行原分析的基礎(chǔ)上，Ackerman，Beier和Boyle指出，工作記憶與流體智力平均有20%的變量是相同的。這說明這工作記憶與流體智力并不是同義的，而且工作記憶所代表的認知技能與IQ所代表的大有不同。同時，這可以解釋工作記憶的訓(xùn)練為什么可以提高智商。

2.7工作記憶與短時記憶

與短時記憶相比，工作記憶是一個更加復(fù)雜和動態(tài)的系統(tǒng)，它不僅包括了存儲功能，還包括了執(zhí)行功能，如注意、抑制和轉(zhuǎn)換等。另外，有些研究者認為短時記憶是工作記憶的存儲部分。在多成分模型中，語言和視覺一空間記憶對應(yīng)的是語音環(huán)路和視空間模板?？梢姡诙虝r記憶的基礎(chǔ)上提出來的工作記憶，與短時記憶有繼承與發(fā)展的關(guān)系。工作記憶的語音環(huán)路和視空間模板都有涉及短時記憶的部分，即關(guān)于信息的存儲的部分，而工作記憶在短時記憶之外，承載著加工或操作信息的任務(wù)。

二、兒童工作記憶的發(fā)展

（一）工作記憶的萌發(fā)

Reznick，J.S.等人設(shè)計了一實驗，研究26名4.5至6.5個月大的嬰兒的工作記憶的萌發(fā)。實驗工具是一塊大的板子，板子中間有一個窺視孔，兩邊挖了兩個大的“窗戶”，窗戶上面貼有“窗簾”（如下圖）。在實驗開始的時候，實驗者把窗簾拉開，將自己的臉放在其中一扇窗戶里，吸引嬰兒的注意。當(dāng)確定嬰兒注意到她之后，實驗者重新蓋上窗簾，然后在板子的上方很明顯地擺手，并通過窺視孔確定嬰兒有注意到她的擺手行為。然后將實驗計劃重復(fù)試驗，只是改變實驗者的臉出現(xiàn)的窗戶位置。研究者對嬰兒重新蓋上窗簾的兩三秒鐘的第一次凝視的方位（左邊窗戶、右邊窗戶還是其他地方——手?jǐn)[動的地方，等等）進行編碼。研究發(fā)現(xiàn)，嬰兒在5.5個月之后的表現(xiàn)更好，且表現(xiàn)隨著年齡的增長更好。這些發(fā)現(xiàn)表明，對于大多數(shù)嬰兒來說，工作記憶的萌發(fā)是在6個月的中旬。

（二）工作記憶的發(fā)展

在嬰兒期工作記憶萌發(fā)之后，幼兒的工作記憶不斷得到發(fā)展和形成。Allowav等人通過6個短時記憶任務(wù)——數(shù)字回憶任務(wù)（digit recall task）、文字回憶任務(wù)（word recall）、無意義文字回憶任務(wù)（nonword recalltask）、矩陣任務(wù)（dotmatrixtask）、迷宮任務(wù)（mazesmemo～）和積木回憶任務(wù)（block recalltask）；3個語音環(huán)路工作記憶任務(wù)——聽寫任務(wù)（1istcning recall task），數(shù)形狀回憶任務(wù)（counting recalltask）和數(shù)字倒數(shù)任務(wù)（back—wards digit recall task）：和3個視空間模板工作記憶任務(wù)——找出不同的形狀任務(wù)（odd-one-out task），x先生任務(wù)（Mr，Xtask）和空間廣度任務(wù)（spatial spantask），對709名4至12歲的小學(xué)生進行了工作記憶方面的測查。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，到4歲的時候，所有兒童的工作記憶的成分都已經(jīng)到位。

（三）工作記憶在不同年齡階段幼兒學(xué)習(xí)中的作用

雖然工作記憶在兒童4歲時已經(jīng)完全形成了，但它在不同年齡階段的兒童的學(xué)習(xí)中發(fā)揮的作用也有微妙的變化。Allowav在考察5歲和9歲在工作記憶方面存在困難的兒童時發(fā)現(xiàn)，大年齡組的兒童在標(biāo)準(zhǔn)的語文和數(shù)學(xué)測試中表現(xiàn)得更加糟糕。而且這種存在困難的工作記憶能力似乎是隨著發(fā)展不斷累積的，并隨著兒童年齡的增長產(chǎn)生更困難。也可能是因為較小在兒童更可能在教室里獲得成人額外的幫助。而當(dāng)他們慢慢長大時，他們需要更自主地學(xué)習(xí)，且教師講授的內(nèi)容更復(fù)雜，更需要工作記憶的作用，這是工作記憶對正式學(xué)業(yè)成就有影響的一個重要方面。

三、工作記憶研究的意義

（一）測量的普適性

工作記憶的測量是一個關(guān)于兒童潛力和表現(xiàn)一個兒童兒童能力的相對純粹的測量。而10受兒童的社會經(jīng)濟因素影響，如母親的教育水平、照料者對教育的態(tài)度及文化差異。也就是說，在以上方面處境不利的兒童在IO測試中也會處于不利的境地。

另外，研究者在說英語的人群中發(fā)現(xiàn)的工作記憶的發(fā)展軌跡，在不同的語言群體和經(jīng)濟背景中也是相同的。當(dāng)研究者用同一套工作記憶的測量工具（AWMA）的不同翻譯版本對說荷蘭語、土耳其語的、意大利語的、葡萄牙語的和西班牙語的兒童進行測試時。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，工作記憶在兩個關(guān)鍵發(fā)展時期（5至7歲和8歲10歲）的發(fā)展軌跡在不同的語言和經(jīng)濟地位群體中非常類似。這個文化普適性的模式發(fā)現(xiàn)，工作記憶代表一個不大受環(huán)境因素影響的流體認知技能，與特別存在跨文化和經(jīng)濟差異的IO分?jǐn)?shù)大為不同。

（二）作為認知機制的作用

工作記憶在許多認知過程中發(fā)揮著重要作用，并且在認知因素的發(fā)展中是一個關(guān)鍵的影響因素。另外，工作記憶有利于人們解決學(xué)習(xí)更深層的認知機制。大多數(shù)人的學(xué)習(xí)都與一個或多個認知加工過程緊密相關(guān)，比如感知覺、注意力、記憶力或元認知能力。但是，這些認知過程更為深層的認知機制是什么，卻鮮有人知道。為了更進一步了解學(xué)習(xí)或?qū)W習(xí)困難的本質(zhì)，找出這些機制非常重要，于是工作記憶作為其中的一種機制，與學(xué)習(xí)之間存在何種聯(lián)結(jié)，就成了備受研究者關(guān)注的領(lǐng)域。