数学学习困难学生视觉空间认知加工的特点

发布时间：2020-07-12 00:45

【摘要】：数学学习困难现象已成为教育中普遍存在的问题,并逐渐引起研究人员的极大关注。数学学习困难学生会存在一定程度上的视觉空间缺陷。为了探究数学学习困难学生在视觉空间上的特点,本研究将视觉空间认知加工分为视觉空间注意、视觉空间工作记忆、视觉空间推理三种,采用Posner线索提示任务、空间N-back任务以及心理旋转任务对32名数学学习困难初中学生和30名对照组被试进行行为测量以及事件相关电位的记录。结果显示,在三项任务中,数学学习困难学生在准确率和反应时的表现都差于对照组。在Posner线索提示任务中,在相关ERP成分中,对照组都成功体现出有效提示和无效提示的差异,而数学学习困难学生出现效应的缺失;在空间N-back任务中,在N1、N2和P3成分中都表现出对照组的波幅激活强于数学学习困难学生;在心理旋转任务中,对照组在P300和P500上的振幅高于对照组。根据行为和ERP结果可以得到一下结论:第一,数学学习困难学生存在视觉空间注意、视觉空间工作记忆和视觉空间推理的缺陷,在视觉空间的各方面上表现均差于对照组学生。第二,数学学习困难学生在注意的有效性和注意的调节都存在一些障碍,由于在任务完成过程中无法对相关信息进行分析,直到目标刺激出现,需要反应时才发展到目标处理阶段。第三,数学学习困难学生存在注意抑制能力的缺陷和右半球对位置信息处理的视觉空间注意上存在注意缺陷。第四,数学学习困难学生的视觉空间工作记忆处理能力受损。第五,数学学习困难学生在心理旋转过程中对信息的处理有明显损害。
【学位授予单位】：河南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：B842.1
【图文】：

路线图,路线图,关键技术,视觉空间

测验、学习困难筛查和瑞文标准智力测验筛选出数困生，然后进行预实验，根据实果对实验设计进行适当修改，最后进行行为数据和 ERP 数据的采集，考察两组在空间注意、视觉空间工作记忆和视觉空间推理上的特点和差异。图 1 为研究的关键路线图。

线索,空间

图 2 Posner 空间线索任务流程图3.5 数据管理分析利用 Matlab 里 EEGLAB 和 Letswave 工具包进行数据处理，使用 Matlab 中的LAB 工具包对两个乳突的平均值做重参考，高通滤波 0.1hz，低通滤波 30hz，。IC Matlab 中的 EEGLAB 进行计算的。通过 ICA 算法分解，分离眼球（眨眼和眼跳他残余伪影（肌肉、心脏）。我们利用头皮地形图、时间活动定位和光谱大小标准别与伪影相关的 ICA。在有疑问的情况下，只有当所有参与数据处理的实验人员达致意见时，才会对眼电和伪迹进行拒绝。在 ICA 排斥后，通过球面插值缺陷电极利用 Letswave7 进行脑电图处理和分析步骤。提取目标刺激前 200ms 和刺激后ms 时间点之间的时程，在刺激前 200ms 时间间隔内进行基线校正。最后根据实验对数据进行平均。最后使用 spss21.0 对行为数据和 ERP 波幅进行统计分析。根据以往研究和本实验特点，对不同的脑电成分选取不同的时间窗和电极点进行分

波形图,波形图,电极,对照组

图 3 数困组和对照组在 Posner 任务中电极点 Pz 上的波形图结果显示，被试类型的主效应不显著(F(1,61)= 0.676, p = 0.414, η2 = 0.128)。提示类型的主效应显著(F(1,61)= 5.676, p = 0.020, η2 = 0.650)。无效提示(8.194±0.905)的正激活高于有效提示(6.299±0.607)。被试类型和提示类型的交互作用差异不显著(F(1,61)= 0.856, p =0.359, η2 = 0.149)。半球的主效应显著(F(2,60)= 19.093, p < 0.001, η2 = 1.000)，右半球(P4)(5.066±0.643)的正激活显著低于左半球(P3)(7.516±0.683)，也显著低于中线(Pz)(7.247±0.660)。其他交互作用均不显著。P3 选取 280-380ms 时间窗口平均波幅作为测量指标，选择 P3、Pz、P4 电极点，以被试类类型（数困组，对照组）为组间变量，提示类型（有效提示，无效提示）和半球（左半球、中线、右半球）为组内变量，以 P3 的平均波幅为因变量进行重复度量方差分析。图 3、4 为数困组和对照组在 P3 上的波形图和地形图。

【参考文献】