儿童注意力品质训练技术的研究与开发＊

朱晓斌，沈燕瑜，贡德英

（杭州师范大学 教育学院，浙江 杭州311121）

儿童与青少年阶段是学习新事物新知识的重要时期，也是个体认知发展的重要阶段。不同的认知功能领域中，注意力、记忆力及执行功能兼在学生的学习中占据重要地位。在实际教育教学过程中，学生的注意强弱、缺陷类型和强度都会反映在学业成绩上。一些有经验的教师注意到，许多学困生并非在智力上低于常人，而是在注意力这一环节上有所欠缺。时有见到坐立不安的好动学生，常被认为是“多动症”，这样的名称也让人误以为这些学生是由于好动而导致学习成绩差。事实上，在《心理异常诊断统计手册》修订版（DSM－IV）中对这类儿童的诊断是“注意缺陷／多动症（ADHD，Attention－Deficit／Hyperactivity Disorder）”，所以这类问题的实质在于注意力缺损。

注意力测验在心理测量中早已有之，例如划消测验，即在一张纸上印有数字，要求被试把其中一些划掉以测定注意的品质。后国内外研究者根据注意力理论编制了品种更多样的测验，增强了测验的精确性和多样性。

国内较为成熟的测验有陈国鹏等人1995年编制的《中小学生注意力测验》［1］及台湾学者编制的《国小儿童注意力测验》［2］，测验内容较多。前者的分测验中多包含有目标搜索和划消类任务，用时较长，诊断全面的同时也降低了对儿童的吸引力。基于此，本研究旨在编制具有筛选性质的注意力品质游戏测试软件，并添加新项目以更为全面地测量小学生注意力水平，同时运用该技术软件来对注意缺陷儿童进行训练和矫正。

一、文献回顾

（一）注意力概念及相关研究

目前心理学对于注意的普遍性定义为“心理活动对一定对象的指向和集中”，是心理活动的重要组成部分。注意研究涵盖以下五个主要方面：处理容量和选择性注意、唤醒水平、注意的控制、意识以及认知神经科学［3］。注意并非独立的心理过程，但它是所有高级心理活动不可或缺的部分。注意如计划、问题解决和决策一样，这些高水平的认知功能包含执行过程，或称为执行控制功能。这些过程与自动化过程相反，主要是有意的，并且需要非常努力。包括选择性和执行性注意在内的这些功能被认为随着年龄的增加和练习会不断进步，并随着动机或智力的个体差异而有所不同［4］。不过，关于注意控制的研究多数集中于成年群体，较难应用于发展的最早阶段。像婴儿注意的研究主要涉及到更基本的过程，例如保持警觉状态，以及定向环境中的刺激。关于注意在信息处理过程中究竟扮演怎样的角色，心理学家提出了不同模型理论［5］。

不管是何种理论，至少有一点是心理学家们认可的，即人的心理资源是有限的，注意最基本也是最重要的功能是对信息进行选择即对信息作出指向和集中并保持一定时间的延续。

（二）儿童和青少年注意力的相关研究

关于儿童与青少年的注意研究，主要集中在注意力发展及与学业成绩的研究上。张军翎在研究中发现，中小学生注意力水平与学业成绩相关，学优生和中等生在注意力方面的显著差异主要体现在注意的稳定性和注意广度这两个方面［5］。台湾学者在研究注意力与学业成绩时，多将其与执行功能一同作为指标，并认为执行功能可视为注意力的一种拓展和延伸。林宜亲等人总结已有研究指出，小学五、六年级的学生执行功能与学业表现有关［4］。工作记忆与英语和数学学业表现呈现正相关，工作记忆水平相近的儿童，抑制能力好的个体在自然学科上的表现更好。一项关于学习障碍儿童（LD，Learning Disability）工作记忆的fMRI研究显示，在工作记忆时LD 儿童与正常儿童的大脑额叶被激活的区域和程度不同［6］。

单延恺等人的研究结果显示，听觉注意力、语文记忆、非语文视觉空间记忆及执行功能等认知能力的发展在小学高年级阶段已达到成人表现水平，而视觉注意力到初中阶段才能达到成人水平，分配性注意力则可能成熟地更迟［7］。另外，注意力测验中，级段差异最灵敏的指标为“反应时间”，表明在认知信息处理的速度上受生理发展成熟影响较大。总的来说，听觉注意力的发展较早，视觉注意力则较晚成熟。

（三）注意力测验、相关治疗与训练及现今发展方向

注意力的强弱和缺损在过去多依靠教师或家长在课堂和日常生活中的观察的判断。这种方法有一定有效性，但对于那些不是外显的注意力问题和注意力损伤的程度必须依赖心理测量的方法。划消测验就是一种典型的注意力测量工具，但这样的测验品种较为单一，而且只能作初步筛查。

1995年，Zimmermann和Fimm 就发展了程序化的TAP（Test for Attentional Performance）用于注意力测验研究，单延恺等人应用TAP 以及其他测验研并建立台湾儿童与青少年的注意力发展性常模［7］。同年，我国学者陈国鹏编制了《中小学生注意力测验》，并于1998年完成全国常模的制定［1］。测验有六个部分，涉及注意的稳定性、广度、转移、持续性和集中性，最后形成剖面图。台湾学者林宏宇等人根据Sohlberg和Mateer所提的注意集中性、持续性、选择性、交替性和分配性这个方面编制了《国小儿童注意测验》，对应有5 个注意力分量表和10 项分测验。

Posner和Raichle将注意力训练定义为“一种针对某种特定注意力认知功能做重复的练习之后，该项功能会逐渐加强的方式”［8］。目前，已有不少针对儿童注意力的训练方法［9］，国内研究者应用恩师TM（MC2StudyTM）注意力训练仪使实验组呈现注意力测试成绩优于控制组的趋势［10］。该训练仪和传统训练方法不同的是，它通过各种频率的波来调节个体的脑电状况，提供P1至P6六个程序。另外，也有学者采用箱庭疗法来治疗ADHD 儿童，具有一定效果［11］。

Tang和Posner在回顾性文献中指出，目前的注意力训练分为两种：一是主要让儿童做一定数量与执行功能相关的题目，这些题目涉及工作记忆和冲突解决能力。在不断练习的过程中增进儿童与执行功能相关的脑区域活跃度。二是注意力水平训练（Attention State Training，AST），这种方法用不同的感觉刺激输入使儿童的生理反应和心理状态产生变化，以此增进注意力。

目前，有关注意力的研究正朝着多远方向发展，包括跨文化和跨专业的合作。例如教育教学与神经科学发展相结合，推动此需要来自不同领域研究的科技整合，包括教学上、教师教育、课堂应用和教育政策等等。而跨专业的整合也使得神经生理学方面的研究成果真正应用到实际课堂教学之中。

二、“儿童注意力品质游戏测验软件”的设计与运用

（一）“儿童注意力品质游戏测验软件”的设计框架

“儿童注意力品质游戏测验软件”依据陈国鹏等人编制的《中小学生注意力测验》所得五个因子：注意的稳定性、注意的广度、注意的转移、注意的持续性、注意的集中性，编制与之相对应的七个游戏分测验。测验内容的设计框架如图1所示。

图1 “儿童注意力品质游戏测验软件”设计框架

在注意广度任务中，计算机呈现一张4×4的图片，图片上有2到6种不等的水果，每张图片呈现10秒。儿童需要回答看到了几种不同类型的东西，并点击鼠标进行选择。施测前，受测者先进行2次练习。正式施测时为10道题目。（见图2）

图2 注意广度任务图片

注意稳定任务中，本测验设计了两个任务。其一是时间花园；其二是划消实验。时间花园要求受测儿童在60秒内找出图片中指定的物品或人物，找的越快越准，说明注意力越稳定。划消实验把传统的数字改为卡通图片。在该任务中，要求受测者找出全部指定的图片，所花时间越少，错误率越低，则说明注意力越稳定。（见图3）

图3 注意稳定性任务图片

注意持续任务的游戏形式采用“迷宫”，“迷宫”游戏也被用来训练儿童提高其注意力水平［9］。该项任务总共10题。

注意集中任务中，本测验设计了两个任务。其一是舒尔特方格，其二是大家来找茬。舒尔特方格要求受测者在规定时间内用鼠标从1～25依次点击；而大家来找茬则是在规定时间内找出两图片中不一样的地方。

注意转移任务中，本测验采用转换的划消实验。测试内容由卡通动物和数字组成。要求学生找到目标动物。划消至30秒时，页面切换到数字，开始找出目标数字。30秒后再进行动物划消。受测者找出全部的目标图片后进入下一关。

（二）“儿童注意力品质游戏测验软件”的使用方法

本测试软件启动测验程序后，用户界面会显示输入受测者的基本情况，包括性别、年级、姓名等。输入基本情况，点击提交，进入测试的主菜单。主菜单上显示6个分测验，点击进入每个分测验，界面显示练习和正式测试两个选项。受测者根据软件指示，完成测验的6个分测验。

四、研究方法

（一）被试

本研究以小学四、五、六年级的学生为研究样本。预测样本选择杭州某小学四年某班学生40人，正式施测被试为小学四年级至六年级学生198人。

（二）研究工具与过程

研究工具包括自行开发的“儿童注意力品质游戏测验软件”，五个目标维度分别是注意的稳定性、注意的广度、注意的转移、注意的持续性、注意的集中性。除自编的测验软件外，还选择《中小学注意力测验》（陈国鹏等）作为验证自编测验的校标工具，该量表能有效测量上述五个注意维度，并提供注意力总得分及常模分数。

研究分为三个步骤：①随机抽取35名四年级学生进行“儿童注意力品质游戏测验软件”的测验，并收集数据；②测试两星期后再对同一批被试进行第二次的注意力软件测试；③正式实验时，采用被试内设计，每名学生接受三次测验，测验安排按照ABBA 的顺序以此抵消顺序误差。④受测者完成一项测验后，根据测验要求并协调小学教学时间，对各年级进行另一个测验。

（三）数据统计

结果使用SPSS 17．0统计软件对数据进行分析。

四、研究结果

（一）“儿童注意力品质游戏测验软件”的信度和效度检验

1．注意力测验软件的重测信度

重测信度表示经过一段时间，前后两次测试结果有无变化，反应测试的稳定程度，又称稳定性系数。本研究的注意力测验软件的重测信度，其结果见表1。

表1 测试软件的重测信度

从表1中可以看出，首测成绩与重测成绩的相关系数为0．733，且达到了0．000的显著性水平，说明软件测试的首测与重测之间有一定的一致性。其软件的信度较好。

2．注意力测验软件的效度

该测试软件在注意稳定性的维度上，与华东师大编制的《中小学注意力测验》的相关系数为0．573＊＊，注意广度的相关系数为0．314＊＊，其他游戏测验与原设计对应维度的得分相关并不显著，但除注意转换维度外，各维度得分与注意力总得分相关均显著，相关系数在0．238与0．602之间，具有统计学意义。

（二）不同年级学生注意力成绩的比较

1．不同年级学生注意广度的比较

对三个年级的小学生的注意广度得分进行单因素方差分析，结果见表2和表3。

表2 不同年级学生注意广度的描述统计

表3 不同年级学生注意广度得分单因素方差分析表

在注意广度维度上，不同年级学生之间存在显著差异（F（2，195）＝27．218，p＝0．000＜0．001）。事后检验发现，四年级的注意广度显著低于五年级和六年级，而五年级和六年级的注意广度并不存在显著差异。

2．不同年级学生其他注意维度的比较

在其他注意力品质的维度上，小学生的注意力发展各年级有所不同。（见表4、表5，均值比较见图4～图7）。

表4 不同年级学生其他注意力维度的描述统计

图4 不同年级学生注意稳定性比较图

图5 不同年级学生注意持续性比较图

图6 不同年级学生注意集中性比较图

图7 不同年级学生注意转移比较图

表5 不同年级学生注意力各维度得分的方差分析

表5显示，不同年级学生的注意稳定性没有存在显著差异（F（2，195）＝0．912，p＝0．404＞0．05）；而不同年级学生的注意持续性、注意集中性和注意转移存在显著差异（F（2，195）＝14．097，p＝0．000＜0．001；F（2，195）＝13．780，p＝0．000＜0．001；F（2，195）＝22．798，p＝0．000＜0．001）。事后检验发现，在注意持续性、注意集中性和注意转移维度上，六年级学生显著好于五年级学生，五年级学生显著好于四年级学生。

六、问题与讨论

（一）“儿童注意力品质游戏测验软件”编制结果的问题和讨论

总体来说，所编制的“儿童注意力品质游戏测验软件”各维度的任务与《中小学生注意力测验》的总分有显著相关，能在一定程度上测查小学生的注意力水平。相较于《中小学生注意力测验》的统计方法和测验形式，以软件形式的测验更为便捷且更具吸引力。

（二）注意力测验发展方向

单延恺等的测验结果显示，年级段差异最灵敏的指标为“反应时间”，表明在认知信息处理的速度上受生理发展成熟影响较大［7］。普通纸质测验很难体现这一最灵敏的指标，而我们也发现早在20 世纪末外国学者就已有相关程序来测查学生的注意力水平。此次测验编制表明采用游戏形式能够达到测查学生注意力水平的目的，因此，将纸质游戏程序化一来能够达到普通测验的目的，二来能够有效获得“反应时间”指标，对于研究及后续开发都具有现实意义。同时，我们还能够利用这类教育游戏测验对学生注意力水平进行提高训练。

七、结 论

（1）“儿童注意力品质游戏测验软件”在设计思想上克服了以往同类纸笔测试的不足，操作方便，计算简便。

（2）整个测试过程由计算机控制，测试结果的标准化程度较高；具有结果存盘、记录查询等功能；用户操作方便，节省了施测的人力和时间。

（3）经过对比测试检验，“儿童注意力品质游戏测验软件”具有较好的信度和效度；该测试软件不仅可以用于普通小学生的注意力测评，也可以用于学生的注意力训练，同样也适用于注意缺陷儿童的注意力训练。

［1］陈国鹏，金瑜，黄志强，等．《中小学生注意力测验》全国常模制定报告［J］．心理科学，1998（21）．

［2］林宏宇，周台杰．国小儿童注意力测验之编制［J］．特殊教育研究学刊，2010，35（2）．

［3］Robert L．Solso，Otto H．Maclin，M．Kimberly Maclin．Cognitive Psychology［M］．Beijing：China Machine Press，2010：

［4］林宜亲，李冠慧，宋玫欣，等．以认知神经科学取向探讨儿童注意力的发展和学习之关联［J］．教育心理学报，2011，42（3）．

［5］张军翎．中小学生的逻辑推理能力、元认知及注意力水平与学业成绩的比较［J］．心理科学，2008，31（3）．

［6］余毅震．学习障碍儿童心理行为特点及工作记忆的fMRI研究［D］．武汉：华中科技大学，2006．

［7］单延恺，陈映雪，苏东平．儿童与青少年注意力、记忆、与执行功能之发展性常模［J］．台湾：临床心理学刊，2004，1（1）．

［8］Posner M I，Raichle M E．Images of Mind［M］．NY：Scientific American Library，1996．

［9］Lauth G W，Schlottke P F．儿童注意力训练手册［M］．成都：四川大学出版社，2006．

［10］殷恒婵，孟庆茂，钱铭佳．恩师TM （MC2StudyTM ）对提高中小学生注意力水平的实验研究［J］．心理科学，2000，23（3）．

［11］高晓雷．ADHD 儿童箱庭治疗过程——基于特教学校师生关系的研究［D］．石家庄：河北大学，2010．