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凤凰网:tDCS+工作记忆训练,提高中学生数学成绩的研究

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背景介绍】

研究发现,工作记忆能力和中学生的数学成绩有着密切的关系。工作记忆对数学学习的影响,主要体现在推理和计算上,特别是在计算推理题、文字应用题、几何问题方面,影响尤为显著。

【数学成绩和工作记忆的关系】

河北师范大学(冉晓萌等)对河北某中学,从每个年级随机抽取24名学生,共144名学生(男生61人,女生83人)。

根据年级不同,采用不同的测试试卷。试卷共有3套,每套试卷有6道题组成,总分为24分,分别测试学生的应用题、推理题、几何题成绩和工作记忆能力的关系。

首先是应用题测试,如上图所示,学生平均分为10.2分,不到总分的一半;与之对应的工作记忆能力测试,视觉工作记忆、空间工作记忆、言语工作记忆(正序、逆序)成绩普遍较差。

接下来是推理题测试,如上图所示,学生平均成绩为10.76分,依然不到总分的一半;与之对应的工作记忆能力测试,推理能力(瑞文推理、类比推理)成绩普遍较差。

最后是几何题测试,如上图所示,学生平均成绩为10.81分,还是不到总分的一半;与之对应的工作记忆能力测试,三维心理旋转、镶嵌图形测试成绩普遍较差。

总体来看,中学生数学学习中应用题、推理题、几何题成绩普遍不理想,与之对应的各项工作记忆能力存在明显不足;同时,测试中也表现出了性别差异,如男生的空间工作记忆成绩显著高于女生,女生的视觉工作记忆、言语工作记忆成绩则显著高于男生。

【tdcs+工作记忆训练效果验证】

通过一项真伪刺激试验(共34名学生,平均年龄14岁,真刺激组干预方案为工作记忆训练开始前,进行2mA、30分钟的干预,伪刺激组仅在前30秒进行干预),验证tDCS+工作记忆训练,对比单纯工作记忆训练的效果。

如上图所示,真伪刺激组,在第一天的测试成绩基本相同,真刺激组平均成绩为13.37,伪刺激组平均成绩为13.61。但经过10天的连续干预,真刺激组平均成绩从13.37提高到22.49,提升了68%;而伪刺激组平均成绩, 从13.61提高到16.11,仅提升了18%,两者相差近4倍。

以上结果说明了tDCS作用于工作记忆训练,加快了训练过程,在训练后期尤为显著,并且提升了工作记忆容量,使得训练的效果更加明显。

【研究结论】

本研究说明,学生的工作记忆能力,对数学成绩有明显影响,特别是计算推理题、文字应用题、几何问题,影响显著;而中学生工作记忆能力普遍较差,严重影响了数学成绩;传统的工作记忆训练见效较慢,联合tDCS之后,训练效果提提升了近4倍。

由此,tDCS联合工作记忆训练,能明显提升训练效果。随着工作记忆能力的提升,学生在计算推理、文字应用题、几何题成绩得到提升,数学成绩也随之提高

【参考文献】

冉晓萌. 工作记忆,推理能力及空间能力与藏族高中生数学问题解决的关系研究[D]. 河北师范大学.

王宁慈. 经颅直流电刺激对工作记忆训练及神经可塑性的影响研究[D]. 天津大学.

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