发展性计算障碍(Developmental Dyscalculia,DD)是一种在排除智力问题和教育缺失等因素后,个体在数字加工和符号运算方面表现出心理年龄与实际年龄显著不符的现象。其主要体现为在数字信息处理和算术事实学习过程中存在持续性的障碍,是特殊学习障碍的一种重要类型。数字作为人类创造的抽象符号体系,涵盖阿拉伯数字、罗马数字、汉语数字等多种形式,其核心功能在于描述事物的量或序的属性及逻辑关系。尽管人类天生具备一定的数字感知能力,但个体数字认知能力的持续提升和发展仍高度依赖于系统、有效的学习过程。
执行功能在儿童数字认知及数学能力发展进程中扮演着不可或缺的角色。它是个体有意识地调控自身思想和行动的心理过程,其发展水平的高低对儿童的计划、决策、自我觉察与认知等多个方面的发展态势有着极为关键的影响。从理论层面来看,执行功能至少涵盖抑制、转换和更新等关键要素。抑制能力要求个体能够有意识地对优势或自动化反应进行阻止和控制;转换能力体现为个体主动地从当前任务情境脱离并顺利转入其他任务的过程;更新能力则表现为对工作记忆表象的持续刷新与监控,确保个体能够迅速适应不断变化的活动需求。当儿童的执行功能出现受损情况时,其在问题解决、错误觉知、认知灵活性等重要方面均会遭受严重的负面影响,进而在数学学习中表现出诸多困难,例如在数量比较和数序判断等基础任务上往往难以顺利完成。
我国学者进行了一项试验,以长沙市某普通小学 4 至 6 年级的 467 名学生为基础样本,这些学生的年龄范围在 9 至 12 岁之间。筛选过程严谨且系统,首先,以儿童所在班级的班主任或数学老师的提名为重要基准,随后运用中国韦氏儿童智力量表(确保总智商≥85)、小学多重成就测验(要求数学成绩≦常模 - 1.5 个标准差,阅读或语文成绩在常模水平以上)以及精神障碍诊断统计标准(DSM - 5)进行全面检测与评定。
在此基础上,参考儿童近两年的期中、期末考试的数学和语文成绩,坚决排除因教育不当、学习态度不端正或不努力、精神发育异常等因素所导致的学习困难情况。最后,遵循自愿参与的基本原则,对儿童的视力进行细致检查,排除可能存在视觉异常的个体。经过综合考量学生的性别、年龄、班级、教育条件、学习成绩、家庭状况等多方面因素,精心挑选出数学和语文成绩均处于正常及以上水平的儿童作为对照组,最终确定 21 名发展性计算障碍儿童(DD组)和 20 名正常儿童(对照组)参与正式实验。
通过对实验数据的细致分析,研究人员获得了一系列具有重要价值的结果。在面对阿拉伯数字材料时,DD 组的反应时(ms)平均为 744.42±99.82,反应正确率(%)为 85.76±10.80,而正常儿童(正常对照组)的反应时为 733.68±70.51,反应正确率为 87.93±8.45。在面对汉语数字材料时,DD 组的反应时为 759.22±92.75,反应正确率为 77.34±12.52,正常对照组的反应时为 741.99±63.00,反应正确率为 81.99±8.76。由此清晰可见,无论是面对阿拉伯数字还是汉语数字,DD 组儿童的成绩均显著落后于正常对照组儿童,而且不同形式的数字材料对 DD 组儿童的反应正确率及反应时均产生了极为显著的影响。
从现代心理学的理论视角深入剖析,执行功能水平在数字认知过程中起着核心的调控作用。在本研究中,数字的奇偶特征仅对 DD 儿童的结果产生显著影响,这表明 DD 儿童在处理奇偶信息时存在特定的困难。结合实验过程可知,儿童每一次的奇偶判断与按键反应,都高度依赖于他们对注意、记忆及思维等认知活动的积极参与,并且需要注意抑制、思维转换与记忆信息更新等加工环节的持续协同作用。一旦这些关键环节中的任何一个出现偏差或问题,整个任务的完成效果必然会受到严重的影响。
DD 儿童的数量加工明显受到数字具体形式的影响,在比较任务中的成绩显著低于正常儿童,存在明显的语义提取缺陷。在本研究中,DD 儿童不仅表现出明显的数字奇偶认知加工缺陷,而且这种缺陷在不同数字具体形式(阿拉伯数字 / 汉语数字)中具有一致性,这深刻反映出他们的执行功能问题对自身数字认知能力的发展造成了极为严重的阻碍,进一步有力地支持了语义提取缺陷理论。
鉴于上述研究结果,迫切需要采取针对性的措施来促进发展性计算障碍儿童执行功能的强化和数学能力的提升。
