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简单乘法心算中临近一致性效应的认知神经基础及发展特点研究

简单乘法心算中临近一致性效应的认知神经基础及发展特点研究

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作者：刘远熠贵州师范大学

学位级别：硕士

心算作为数字认知中一种重要思维能力被广泛关注,研究普遍认为,简单乘法心算的结果都储存在陈述性记忆的联想网络中,个体在进行任务时,均从该网络中进行检索与提取。简单乘法的结果的表征通过加工中的特征进行反映,例如,被试对于算式乘... 详细信息

心算作为数字认知中一种重要思维能力被广泛关注,研究普遍认为,简单乘法心算的结果都储存在陈述性记忆的联想网络中,个体在进行任务时,均从该网络中进行检索与提取。简单乘法的结果的表征通过加工中的特征进行反映,例如,被试对于算式乘数数字较小的问题有着更快的反应时与更低的错误率。关于个体在进行简单乘法心算时的加工方式,目前的研究理论模型基本为两种,分别是网络干扰模型与临近交互模型。临近交互模型提出,个体对问题中答案的十位数与个位数是分开进行表征的。以此为基础,该模型对简单乘法算数中的经典效应做出解释,提出简单乘法心算中的临近一致性效应。答案的临近性指的是所给的答案对应的乘法问题是否与呈现的乘法问题处于乘法表中的相近行或相近列,相近则为临近,如(3×4=15);答案的一致性指的是所给的答案是否与呈现的乘法问题的正确答案在十位数上一致,如(4×6=20)。被试在简单乘法心算验证任务中因答案临近性与一致性特征的不同而表现出反应时和正确率上的差异被称为临近一致性效应。数字的表面格式指的是任务中数字材料的表现形式,如阿拉伯数字与其他言语数字等。本研究以中国成人群体为被试,探究该效应存在的稳定性。在儿童群体中施测,考察其与其他数字认知能力相似或者相同的发展特点。结合数字信息本身的临近一致性特征与数字表面格式,使用事件相关电位(Event-Related Potential,ERP)技术对成人个体任务时的认知神经特点进行探索。实验一首先选取在校大学生30名,使用延迟验证式任务考察临近一致性效应存在的稳定性。然后选取小学儿童二、三、四、五年级各一个班共163名,考察临近一致性效应的发展特点。实验二选取在校大学生32名,操作材料的数字表面格式与一致性特征,使用延迟验证式任务,结合ERP技术,对成年人群体在任务中的加工特点与该效应存在的稳定性进行探究。实验一的结果发现,在反应时指标上,成人被试在不临近条件下的反应时显著小于临近条件。小学二年级儿童被试在各条件下反应时没有差异,小学三年级儿童被试在不临近条件下的反应时显著小于临近条件,小学四、五年级儿童被试在不临近条件下的反应时显著小于临近条件,不一致条件下的反应时显著小于一致条件。实验二的行为结果发现,在反应时指标上,被试在不同数字表面格式条件下没有表现出反应时上的显著差异,在不一致条件下的反应时显著小于一致条件。ERP结果发现,不一致条件下的答案诱发的LPC平均波幅大于一致条件,同时也观察到了P3、N1与P1成分。研究结果揭示出临近一致性效应在成人群体中存在,且具有随年龄增长而逐渐完备的发展特点。该效应在跨文化与跨年龄条件下稳定存在,材料以阿拉伯数字与中文字作为不同数字表面格式进行呈现并不影响临近一致性效应,为临近交互模型与个体数字认知能力提供了新的证据。

关键词：数字认知简单乘法心算临近一致性效应数字表面格式 LPC成分

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