周南

中小学生工作记忆训练策略

周南

工作记忆一直是近年来比较热议的话题。研究表明，工作记忆的能力可以通过训练增强。复述、组块和联想等方式是对工作记忆的策略进行的外显性训练。中央执行功能的刷新、抑制和转换功能的训练是对工作记忆的过程进行的内隐性训练。

中小学生；学习；工作记忆；训练

一、认识工作记忆

工作记忆是与任务相关的信息的瞬时表征，这些表征可以来源于感觉记忆，也可以来源于埋藏在心里很久的长时记忆，它是对代表当前认知内容的加工过程的恰当描述，对于一些诸如学习、推理、思维等高级认知的活动，人们需要工作记忆作为暂时的信息加工和存储装置。Patricia Goldman Rakic称工作记忆为“心智的黑板”。［1］学生存在学习成绩差异，除了跟他们的认知水平有关，也与工作记忆有着密不可分的联系。例如一些学生喜欢抄写的作业和简单的计算练习，在这过程中很少用到大脑的额叶功能区，时间长了就容易健忘。所以不断让工作记忆区保持活性和健康，对于青少年的成长和发展很有必要。近期有研究者发现，工作记忆和智力享有共同的脑神经基础，工作记忆的训练可能会使得智力水平得到提高，进而提高工作成绩，且这种提高作用在儿童阶段和老年阶段较为突出。［2］

工作记忆的概念是1974年英国心理学家Alan Baddeley和 Graham Hitch在短时记忆（STM）的模型基础上提出的，该模型由语音环（回）路、视觉—空间模板、情节缓冲、中央执行系统四个部分组成。［3］

语音环（回）路可以理解为在背诵某段古文、强记某些电话号码数字时，似乎脑中有一个“声音”在念着它们，这时语音环路便开始工作了；当计算一个较复杂的两位数乘法，在脑海中“摆竖式计算”时，或者当一个画家作画前盯着白纸在心里构图时，视觉—空间模板就开始工作了；中央执行系统是一个总指挥，它是一个指导着工作记忆加工的复杂认知系统，组织编码和提取记忆的操作。

由以上可见，两种属性的系统对应着两种类型的工作记忆：语音环路负责处理言语（词语）工作记忆，视觉—空间模板负责处理视觉工作记忆，二者是相互独立的系统。

工作记忆的容量又称工作记忆的广度，指的是在抵抗干扰时，工作记忆能够处理和维持的信息项目数量。一些研究者发现，工作记忆容量跟智力、认知、环境、情绪等都存在紧密联系。工作记忆容量在相当程度上决定了人们的工作记忆能力，决定了分析和处理问题的效率，是复杂认知的重要基础之一。

综上可以看出，工作记忆容量大的学生有充足的资源去加工和存储学习任务信息；工作记忆容量小的学生，在处理稍微复杂的学习任务时都会产生工作记忆的超负荷运作，影响学习任务的加工和存储，导致发生错误或者学习效果较差。

二、工作记忆的训练

（一）工作记忆训练对认知功能的影响

工作记忆训练，是以一种以适应性的方式利用电脑进行集中地练习性操作任务。［4］为使训练者的工作记忆容量接近极限，这样的训练任务的难度需要借助计算机的编程来调节。近年来，有关研究表明，工作记忆的训练在提高大脑认知加工能力，如流体智力、注意、问题解决等方面扮演了重要角色。总之，工作记忆的训练有效地影响了“额叶—顶叶”神经系统网络，这对认知功能的改善是非常有帮助的。

（二）有关工作记忆训练的分类

1.工作记忆策略训练。

该训练又称为外显的训练。利用记忆策略，针对记忆的内容、任务或者材料整合，告知被试采取复述、联想、组块等策略提升记忆的技巧，并提供练习的机会。这种训练比较受限于被记忆的任务或材料，是一种外界与内部记忆策略相互作用的过程。

2.工作记忆过程训练。

该训练又称为内隐的训练，在于训练个体内隐且核心的认知过程，目的是扩展工作记忆的广度记忆，增强个体认知效能。和工作记忆策略训练对比，过程训练没有什么局限性，不依赖于加工任务或材料。

图1 工作记忆训练流程图

（三）工作记忆训练的一般实验研究流程

有关工作记忆训练的实验过程，目前尚没有统一的标准。按照已有的一些研究，笔者总结了一个比较简单的实验流程图。

三、工作记忆训练的具体方法举例

（一）工作记忆策略训练

1.复述策略训练：对识记内容的复述，可以通过言语或者类似方式进行复读。例如大声朗读语文课文、英语单词、数学公式等复述策略，可以增强工作记忆中复述机制的有效性，经过强化可以提高工作记忆能力。

2.联想策略训练：高中数学交集符号“∩”和并集符号“∪”比较相近，经常容易混淆，可以采用联想策略。

图2 联想策略应用举例

“交”字中的某一部分可以象形地联想为∩符号，同样“并”字也有部分可以联想为∪符号。利用“编故事”等方法，将一些相关性较小的记忆任务联系起来也属于联想策略。

3.组块策略训练：组块策略和联想策略有一些相通的地方，都属于认知的精加工策略。组块将记忆材料进行个体间组合、分块，然后分配记忆资源去分块记忆，这样可以优化工作记忆的广度。

①英语阅读理解中的分析句子的成分。

Thus，poor working memory abilities may affect the child’s attempts to carry out important activities that are needed for reading and especially for reading comprehension.

将其成分做如下划分组块：

Thus，poor working memory abilities may affect the child’s attempts to carry out important activities that are needed for reading and especially for reading comprehension.

②初等数学中整式混合运算时的整体参与运算，就是组块记忆策略的应用。

此题是在掌握完全平方公式的基础上，将（a +b）整体组块进行因式分解运算。

（二）工作记忆过程训练

与工作记忆策略训练不同，过程训练并不是把策略直接教给被试，而是一种隐性的过程训练，且比较程序化，通过刷新、抑制、转换等训练更能反映习得能力。所以工作记忆的过程训练也可以理解为中央执行系统的训练。

1.刷新功能训练。

根据不同任务的刺激，中央执行系统也会不断更改工作记忆的内容以适应新的任务，这就是刷新功能。N-back任务［5］是常见刷新任务中的一种。它让被试依次观察一些刺激物呈现（数字、字母等），被试被要求判断每一个新出现的刺激物与前面呈现过的第N个刺激相对应。被试需要不断储存和复述之前的N个刺激，这需要持续刷新刺激信号，用新的刺激替代旧信息。N-back的任务类型分为字母对应任务、位置对应任务、图形对应任务三类，分别让被试判断并对比前后刺激是否为同一个位置、图形或字母。

具体训练举例：你好，我们即将进行工作记忆的刷新功能训练，你将会在电脑的屏幕上看到一列阿拉伯数字串 （每列数字串间隔时间为1500ms），数字串的长度分为4、5、6个三种，随机出现，结束后请你按照刚才数字串显示的顺序说出每个数字串最后的三个数字，也就是刷新1～3次。若连续答对5次，则会进入下一级别，每个数字串的长度会增加一个，即5、6、7个，同时会进行2～4次刷新。若连续答错3次，则数字串的长度减少一个，若出现其他情况则会在当前级别继续训练。

2.抑制功能训练。

Stroop效应任务［6］可以简单理解为用蓝色笔写“红”字并判断颜色。被试在判断颜色的时候需要抑制字面意思的干扰，避免字面含义来替代笔的颜色。后来将Stroop效应任务扩展为其他方式，如“昼-夜Stroop任务”“水果Stroop任务”“数值大小Stroop任务”等。总之Stroop效应任务一定要有冲突条件，被试需要通过抑制来避免受到干扰，通常反应时间和正确率是衡量标准。［7］

Go&No-Go任务［8］同样也可以训练或者考查抑制功能。在给被试的两种刺激中，被试需要判断，遇到所需要有反馈的刺激就按Go键（可任意设置字母）；遇到不需要做出反馈的刺激就按No-Go键（可任意设置字母），该任务需要被试对干扰刺激做出抑制。

具体训练举例：你好，我们即将进行两个工作记忆的抑制功能训练：（1）在你的屏幕前会呈现连续的5个箭头符号，若中间的箭头与左起第一个箭头的所指方向一致，则按“T”键；若不一致，则按“F”键，尽可能快地去判断。（2）在你的屏幕上会出现四种符号 “T”“F”“T！”“F！”，当出现“T”或者“F”时，请你直接按键盘上的任意按键；当出现“T！”或者“F！”时，请你按键盘上的“空格键”。尽可能快地去判断。

3.转换功能训练。

被试在执行任务的时候会被不断转换任务的类型，即在熟练自动化某一任务时突然转换任务。常见的转换任务有“加—减法任务”“数字—字母/数字任务”“局部—整体任务”［9］。

具体训练举例：你好，我们即将进行工作记忆的转换功能训练，屏幕上将会出现两个数字，数字的颜色分为红、蓝两种。如果你看到的数字是红色，就将两个数字做加法运算；如果你看到的数字是蓝色，就将两个数字做减法运算。希望你在确保运算结果正确的前提下尽快做出判断，并将结果输入相应位置。

［1］葛詹尼加，等.认知神经科学［M］.周晓琳，译.北京：中国轻工业出版社，2016：275-276.

［2］周仁来.工作记忆训练改变脑与认知功能［R］.南通：第十七届全国心理技术应用研究论坛暨江苏省心理协会2016年学术大会，2016.

［3］Bddeley.A.D.Workingmemory［J］.Science，1992，255：556-559.

［4］刘春雷，周仁来.工作记忆训练对认知功能和大脑神经系统的影响［J］.心理科学进展，2012，Vol.20，No.7：1003-1011.

［5］Owen AM，McMillan KM，Laird AR，et al.N-back working memory paradigm：A metaanalysis of normative functional neuroimaging studies ［J］.Human Brain Mapping，2005，25：46-59.

［6］Stroop JR.Studies of interference in serial verbal reactions［J］.Journal of Experimental Psychology，1935，18：643-662.

［7］［9］赵鑫，周仁来.工作记忆中央执行系统不同子功能评估方法［J］.中国临床心理学杂志，2011，Vol.19，No.6：748-752.

［8］BokuraH，YamaguchiS，KobayashiS.Electrophysiological correlates for response inhibition in a Go/No-Go task ［J］.Clinical Neurophysiology，2001，112：2224-2232.

G441

A

1005-6009（2017）32-0026-03

周南，南京市第二十七中学（南京，210022）心理健康教师，一级教师，主要研究方向为心理健康教育、认知行为和脑科学。