珠心算訓(xùn)練兒童加法心算的erp早成分研究

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1、珠心算訓(xùn)練兒童加法心算的ERP早成分研究(1．濰坊醫(yī)學(xué)院，山東濰坊261042；2．徐州師范大學(xué)語(yǔ)言研究所，江蘇徐州22l116)《心理發(fā)展與教育》2008年第03期摘要：采用事件相關(guān)電位(ERP)的方法，對(duì)32名兒童進(jìn)行了雙位數(shù)加法心算實(shí)驗(yàn)。探討了珠心算訓(xùn)練方式對(duì)兒童加法心算加工早期感知覺(jué)的影響。研究結(jié)果表明，與非珠心算訓(xùn)練兒童相比，在加法心算過(guò)程的早期階段，珠心算訓(xùn)練兒童枕部P1、額中央?yún)^(qū)的Nl波幅增大，而顳枕區(qū)N170以及額中央?yún)^(qū)P2波幅減小。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)珠心算訓(xùn)練對(duì)兒童心算過(guò)程的早期感知有顯著影響。關(guān)鍵詞：珠心算；ERP；早成分；感知覺(jué)1引言珠算式心算(

2、mentalabacuscalculati伽)簡(jiǎn)稱(chēng)珠心算，是以珠算為基礎(chǔ)，依靠人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等把抽象的數(shù)字變成直觀算盤(pán)珠映象，并在頭腦中形成以珠象運(yùn)動(dòng)進(jìn)行計(jì)算的一種計(jì)算技能，是珠算的高級(jí)形式。珠心算新手與能手的對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，珠心算能手可以瞬間把數(shù)字轉(zhuǎn)化為心理算盤(pán)，而新手只能通過(guò)言語(yǔ)解碼，前者是以平行加工為主，后者則以系列加工為主¨’21。關(guān)于珠心算的功能磁共振成像研究也發(fā)現(xiàn)，在心算過(guò)程中，珠心算能手與非珠心算能手相比，所激活的腦區(qū)不同，并且相同腦區(qū)的激活程度也存在差異，珠心算能手更傾向于采用視覺(jué)空間策略來(lái)進(jìn)行運(yùn)算【3?！?。這種視覺(jué)空間策略可能體現(xiàn)了珠心算能手

3、心算過(guò)程的平行加工方式，珠心算能手在數(shù)字感知的同時(shí)就能瞬間把數(shù)字串轉(zhuǎn)換為心理算盤(pán)，通過(guò)對(duì)心理算盤(pán)的“撥珠”得出結(jié)果。事件相關(guān)電位(ERP)的關(guān)于一般心算的研究表明，ERP的早成分(刺激呈現(xiàn)后的300毫秒內(nèi))反應(yīng)了刺激識(shí)別的加工過(guò)程№’70，要完成心算任務(wù)就必須正確的識(shí)別數(shù)字。珠心算能手所采用的心算策略可以有效的提高心算效率，那么這種心算策略的影響在心算初期的早期感知加工是否就已經(jīng)產(chǎn)生?為探討以上問(wèn)題，本研究采用事件相關(guān)電位的研究方法，以雙位數(shù)加法心算為實(shí)驗(yàn)材料，對(duì)珠心算訓(xùn)練兒童和非珠心算訓(xùn)練兒童在心算過(guò)程中的早期加工階段進(jìn)行了研究。2實(shí)驗(yàn)方法2．1被試從濰坊市北關(guān)

4、街中心小學(xué)3—4年級(jí)學(xué)生中隨機(jī)抽取珠心算訓(xùn)練兒童樣本和非珠心算訓(xùn)練兒童的樣本。經(jīng)初步問(wèn)卷調(diào)查選取在年齡、家庭背景、教育背景及學(xué)習(xí)成績(jī)方面大體一致的兩組被試。其中珠心算訓(xùn)練兒童從一年級(jí)開(kāi)始就接受珠心算訓(xùn)練，訓(xùn)練內(nèi)容包括加、減、乘、除心算，每周二、四、六利用課外時(shí)間訓(xùn)練2節(jié)課(80分鐘)，中間從未間斷，珠心算測(cè)試成績(jī)優(yōu)良。最后確定被試共32名(男女各半)，經(jīng)過(guò)珠心算的兒童和未經(jīng)過(guò)珠心算兒童各16名，年齡10—ll歲，平均年齡10．5歲，皆首次參加ERP實(shí)驗(yàn)，全部為右利手；視力或矯正視力均在1．O以上。2．2實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)材料由算式和答案兩部分組成，在12—98之間選取隨

5、機(jī)數(shù)字，組成120個(gè)由兩個(gè)加數(shù)形成的算式，其中相同的加數(shù)或個(gè)位相同的算式不用(如26+26或26+36)，個(gè)位數(shù)相加和是10的算式也不采用(如24+36)。保證答案也是兩位數(shù)，其變化范圍在25．98之間。算式為兩位數(shù)加法，結(jié)果也為兩位數(shù)。共120道題，其中答案與算式一致和不一致的題目各60道，呈現(xiàn)答案與實(shí)際正確答案不一致的情況有兩種：個(gè)位相差±2，十位相差±10。將120道題分為6小組，每組20道題，其中答案正確和錯(cuò)誤的各一半，實(shí)驗(yàn)時(shí)隨機(jī)呈現(xiàn)。2．3實(shí)驗(yàn)程序電極安裝完畢后，被試坐在靠背椅上，雙手拿反應(yīng)鍵盒，面對(duì)顯示器屏，視距為60cm。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，要求被試注視屏中

6、央注視點(diǎn)(白色十字)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，首先在屏幕中央出現(xiàn)簡(jiǎn)短的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)語(yǔ)，被試閱讀完畢后，按鍵開(kāi)始呈現(xiàn)刺激項(xiàng)目，先呈現(xiàn)算式，然后再呈現(xiàn)答案，要求被試在算式呈現(xiàn)的時(shí)候盡快的把結(jié)果心算出來(lái)，當(dāng)答案呈現(xiàn)的時(shí)候盡快判斷這個(gè)答案是否正確，若正確按反應(yīng)盒的1鍵，錯(cuò)誤按4鍵。算式呈現(xiàn)時(shí)間為2000腳，算式與答案的刺激間隔(IsI)為500腳，答案呈現(xiàn)時(shí)間為800吣，反應(yīng)窗口(windows)為1500ms，答案與下個(gè)算式的間隔(IsI)為1700IIl8(如圖1)。預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該實(shí)驗(yàn)程序中所使用的時(shí)間間隔能保證被試的正確率在80％以上。正式實(shí)驗(yàn)前，每個(gè)被試都要做一個(gè)包含10道題

7、目的練習(xí)，在確認(rèn)被試?yán)斫鈱?shí)驗(yàn)要求后開(kāi)始正式實(shí)驗(yàn)。每個(gè)被試都要完成6組實(shí)驗(yàn)，組與組之間有短暫休息。組的呈現(xiàn)順序隨機(jī)排列。實(shí)驗(yàn)時(shí)正確按鍵與錯(cuò)誤按鍵左右手交叉平衡。2．4ERP記錄實(shí)驗(yàn)儀器為NeuroSc鋤ERP工作站。參考電極置于左右乳突，前額發(fā)際下1厘米接地，同時(shí)記錄水平眼電和垂直眼電。濾波帶通為0．05—40Hz，采樣率為1000Hz／導(dǎo)，頭皮電阻小于5千歐。EEG記錄部位為國(guó)際10—20系統(tǒng)，用標(biāo)準(zhǔn)化32導(dǎo)電極帽記錄腦電2．5數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)對(duì)腦電記錄的疊加平均處理是脫機(jī)進(jìn)行的，分別將兩類(lèi)被試反應(yīng)正確的加法算式所誘發(fā)的ERP進(jìn)行疊加。伴有眨眼、眼動(dòng)、肌電等偽跡的數(shù)

8、據(jù)均被排除