平板電腦教學對3—4歲幼兒工作記憶的影響
劉文 聶春暉 黃丹 李英玉
遼寧師範大學心理學院 遼寧師範大學教育學院
摘要：幼兒工作記憶是其認知功能發展的重要標誌。以153名3—4歲幼兒為被試, 了解他們對平板電腦的擁有、使用情況, 探究平板電腦教學與傳統教學對幼兒工作記憶發展的影響。結果表明:幼兒平板電腦擁有及使用率都在70%以上, 幼兒能熟練運用平板電腦進行學習和遊戲活動;平板電腦教學與傳統教學均能提高幼兒工作記憶水平, 但平板電腦教學組提高程度顯著高於傳統教學組。
關鍵詞：平板電腦教學; 工作記憶; 幼兒;
作者簡介：劉文 (1965—) , 女, 遼寧師範大學心理學院教授, 博士生導師, 主要從事人格、社會性發展與教育;聶春暉 (1994—) , 女, 遼寧師範大學心理學院碩士研究生, 主要從事人格、社會性發展與教育;; 黃丹 (1993—) , 女, 遼寧師範大學心理學院碩士研究生, 主要從事人格、社會性發展與教育;; 李英玉 (1964—) , 女, 遼寧師範大學教育學院副教授, 碩士生導師, 主要從事人格、社會性發展與教育。
基金：廣州市合生元營養與護理研究基金項目「對3—4歲幼兒用平板電腦和面對面教育效果的比較研究」 (BINCMCF1501);
原文引用請下載：劉文,聶春暉,黃丹,李英玉.平板電腦教學對3—4歲幼兒工作記憶的影響[J].內蒙古師範大學學報(教育科學版),2019,32(04):50-54.
一、問題的提出
平板電腦教學, 即以平板電腦為教學工具來完成教學任務。隨著電子媒介的迅速發展和普及, 以平板電腦為代表的新型電子媒介被廣泛運用於教育教學領域。平板電腦以其特有的便攜性、靈活性、互動性和多感官操作性, 使教育真正實現「一對一」的教學目標要求, 成為應用最廣的終端教育工具之一。近幾年來, 我國多個一線城市已經相繼開展將平板電腦運用到實際教學過程中的嘗試, 並且取得了令人矚目的成績[1][2]。隨著平板電腦等電子媒介在教育教學領域的深入, 研究者們開始思考:這種新型的教學工具能否有效提高學生的學習能力, 是否會對學生身心發展產生影響呢?
皮亞傑提出, 幼兒期是個體心理發展的重要時期, 是多項心理機能發展的敏感期[3]。研究者們認為幼兒期的個體具有高度的可塑性[4]。執行功能在幼兒期開始萌芽並急速發展, 而工作記憶是執行功能的核心成分, 指對接收到的信息進行暫時性加工和存儲, 在隨後的任務中又對信息進行提取的系統[5], 在言語理解、問題解決、推理等高級認知加工中起著非常重要的作用[6]。研究表明, 幼兒期的執行功能發展水平可以直接預測學齡期的學業成就, 工作記憶能力與小學生的閱讀理解能力[5]、寫作能力和數學能力[7]息息相關。由於工作記憶的重要性, 研究者們開始嘗試通過對工作記憶進行訓練來促進個體其他認知能力的發展。Thorell及其同事採用電腦程式對幼兒進行工作記憶訓練, 結果發現工作記憶訓練提升了幼兒的工作記憶和注意力水平[8];還有研究發現訓練除了提高幼兒的工作記憶水平以外, 還可以提高幼兒的流體智力成績, 並且這種訓練效果具有持續的穩定性[9]。儘管工作記憶訓練的研究已經取得了很多顯著的成果, 但由於訓練方案、訓練內容、時長和操作的不一致, 不同研究得到的結論也不一致。縱觀現有研究, 主要集中探討工作記憶對個體發展的理論影響, 且工作記憶培養活動多集中在兒童青少年群體, 訓練方式為計算機自適應程序, 鮮有針對幼兒階段的訓練方案和任務。
因此本研究採用平板電腦搭載自編學習程序對幼兒的工作記憶進行培養, 比較平板電腦教學和傳統教學方式的區別, 從而為電子媒介與幼兒教育的進一步融合提供依據和指導。
二、研究方法
(一) 研究對象
本研究選取大連市某兩所幼兒園3—4歲幼兒200名, 由家長完成《學齡前兒童平板電腦使用狀況調查問卷》, 回收有效問卷174份。共有153名幼兒參加了工作記憶前測, 在平衡性別、年齡後分成平板電腦教學組 (男生35人, 女生41人) 和傳統教學組 (男生43人, 女生34人) , 平板電腦教學組進行平板電腦教學訓練, 傳統教學組進行傳統教學活動。
(二) 研究材料及工具
1. 學齡前兒童平板電腦使用狀況調查問卷。
採用《學齡前兒童平板電腦使用狀況調查問卷》對兒童平板電腦使用情況進行調查, 了解幼兒在家庭中使用平板電腦的時間情況。該問卷共22題, 包括基本信息 (如, 您家裡有幾臺平板電腦?) 、幼兒平板電腦使用情況 (如, 您的孩子經常玩平板電腦嗎?每次大概玩多長時間?您的孩子喜歡拿平板電腦做什麼?等問題) 以及家庭媒介使用溝通情況 (如, 最近半年, 在平板電腦使用上, 您是否與孩子發生過衝突?) 三個部分, 對幼兒家庭平板電腦擁有情況和使用情況進行了調查。
2. 固定盒子任務 (fixed box task) 。
改編於Hughes的珠子任務[10], 給幼兒呈現五個不同形狀不同顏色的盒子 (紅色正方體、藍色圓柱體、白色圓錐體、綠色長方體、黃色球體) , 在幼兒的注視下, 在任意一個盒子裡放入一張貼紙, 蓋上盒蓋, 隨機交換各個盒子的位置, 接著要求幼兒指出藏有貼紙的盒子, 答對記1分, 答錯記0分。一共有三個難度等級 (在該次測試中藏有貼紙的盒子數量, 分別為1個, 2個, 3個) , 如能正確通過當前難度等級,則難度上升, 如連續兩次不能通過當前難度等級, 則測試結束。幼兒的工作記憶水平則為所有難度等級的總得分。
3. 平板電腦。
本實驗採用型號為小米2的平板電腦, 搭載工作記憶訓練遊戲App對實驗組幼兒進行工作記憶訓練。
4. 工作記憶訓練遊戲App《魔法課堂》。
本研究中所使用的平板電腦搭載的教學遊戲課程《魔法課堂》是以遼寧師範大學楊麗珠教授、劉文教授主編的《3—6歲兒童學習與發展教師指導手冊》 (以下簡稱《手冊》) 系列叢書為藍本, 將教學活動案例轉化為學習遊戲課程, 並增設遊戲和互動環節以及多種教學策略。研究開始之前, 我們嚴格按照國家教育部頒發的《3—6歲兒童學習與發展指南》 (以下簡稱《指南》) 中對幼兒工作記憶發展的目標要求, 緊密結合3—4歲幼兒發展特點對《魔法課堂》教學內容進行篩選。首先, 邀請教授、博士、碩士及幼兒教師結合《指南》與《手冊》中教學方案的設計目標, 對相關材料進行篩選和評價, 最終確定《小鳥找家》、《秋天的童話》等24個工作記憶訓練遊戲課程作為培養材料。所選遊戲課程通過動畫和互動等方式, 引導幼兒注意觀察、記憶動畫內容。
(三) 研究程序
1. 向家長發放《學齡前兒童平板電腦使用狀況調查問卷》。
2. 在幼兒園的心理學實驗室內採用固定盒子任務(fixed box task) 對幼兒進行工作記憶水平測試, 每個幼兒的測試都是單獨進行的, 不受外界幹擾, 主試的指導語和測試流程均保持一致。
3. 主試將幼兒分為平板電腦教學組和傳統教學組, 採取整班教學的方法帶領幼兒完成工作記憶訓練遊戲。每周一和周三上午9點至10點分別對兩所幼兒園平板電腦教學組被試進行平板電腦教學, 對傳統教學組幼兒進行傳統的面對面教學。
平板電腦教學過程共持續3個月, 共12周, 每周2個課程, 每次15分鐘, 共24個課程。教學過程中, 幼兒每人一部平板電腦並以6人為一組被分坐至教室的不同位置, 每位主試負責一組幼兒, 保證其自己完成學習任務。
培養進行到第6周時, 對平板電腦教學組和傳統教學組所有幼兒的工作記憶水平進行一次中期測量, 教學結束後, 平板電腦教學組和傳統教學組所有幼兒的工作記憶水平進行後測, 測試任務與前測一致, 為固定盒子任務(fixed box task) 。
(四) 統計處理
採用數據分析軟體SPSS20.0對數據進行分析:採用描述統計分析、t檢驗對幼兒平板電腦使用情況及前後測工作記憶進行統計分析。
三、研究結果
(一) 3—4歲幼兒平板電腦使用情況調查結果
首先從平板電腦家庭擁有率、幼兒對平板電腦的使用情況進行統計分析, 具體結果如下: (1) 在174個被調查家庭中, 有136個家庭擁有平板電腦, 佔參與調查家庭總個數的78%, 其中, 102名幼兒在家中會/可以使用平板電腦, 佔擁有平板電腦幼兒總人數的75%;只有34名幼兒在家庭中從未使用過平板電腦, 佔擁有平板電腦幼兒總人數的25%。(2) 對3—4歲幼兒平板電腦使用頻率和時間進行統計分析, 結果如圖1所示
圖1 3—4歲幼兒使用平板電腦的頻率和時間
由圖1可知, 每周在家庭中使用平板電腦頻率為2—3次的幼兒共81名, 佔使用平板電腦幼兒總人數的79%,使用頻率為4—6次的幼兒共14名, 佔使用平板電腦幼兒總人數的14%, 每天都使用平板電腦的幼兒共7名, 佔使用平板電腦幼兒總人數的7%;在使用平板電腦的102名幼兒中, 每次使用平板電腦的時間在半個小時以內的幼兒共77名, 佔使用平板電腦幼兒總人數的75%,每天使用平板電腦的時間在30分鐘至1個小時之間的幼兒共15名, 佔使用平板電腦幼兒總人數的15%,每天使用平板電腦的時間在1個小時至2個小時之間的幼兒共7名, 佔使用平板電腦幼兒總人數的7%,每天使用平板電腦的時間在2個小時以上的幼兒共3名, 佔使用平板電腦幼兒總人數的3%。
(二) 3—4歲幼兒工作記憶發展差異分析
由表1可以看出, 前測中, 幼兒的工作記憶發展水平隨著年齡的增加而增加, 且4歲組幼兒工作記憶水平要顯著高於3歲組幼兒。但幼兒工作記憶水平不存在顯著的性別差異。
表1 幼兒工作記憶水平年齡、性別差異統計表
注:*表示p<0.05;**表示p<0.01;***表示p<0.001, 下同。
(三) 平板電腦教學組和傳統教學組幼兒教學期間工作記憶發展狀況
對平板電腦教學組與傳統教學組的前測得分進行獨立樣本t檢驗分析, p=0.829>0.05, 不存在顯著性差異, 說明實驗組與控制組被試同質, 可以進行培養研究。
對平板電腦教學組和傳統教學組前測、中測, 後測記憶力得分進行描述性統計分析。在培養過程中有部分被試由於身體原因連續缺席2次及以上培養, 故剔除該數據, 最終完成整個培養過程的被試共68名。從圖2中我們可以發現, 平板電腦教學組和傳統教學組的幼兒工作記憶得分隨著教學的進行均表現出上升的趨勢。
圖2 平板電腦教學組和傳統教學組幼兒工作記憶發展狀況
(四) 平板電腦教學組和傳統教學組幼兒前、中、後測成績差異分析
分別對平板電腦教學組和傳統教學組前中後測工作記憶得分兩兩進行配對樣本t檢驗分析, 結果如表2所示。平板電腦教學組前測與中測得分差異顯著, 前測與後測得分差異顯著, 證明平板電腦培養能顯著提高幼兒的工作記憶水平, 但是中測與後測得分不存在顯著差異;傳統教學組前測與後測得分差異顯著, 表明傳統的面對面教學也可以有效提高幼兒的工作記憶水平, 但是傳統教學組前測與中測得分差異不顯著, 中測與後測得分差異也不顯著。
表2 實驗組、控制組前測、中測、後測兩兩差異分析結果
(五) 平板電腦教學組和傳統教學組的訓練效果差異性檢驗
對平板電腦教學組和傳統教學組前後測的增長差值進行獨立樣本t檢驗分析, 結果如表3所示。平板電腦教學組增長差值要顯著高於傳統教學組的增長差值, 也就表明經過三個月的平板電腦教學訓練, 平板電腦教學組幼兒的工作記憶得分提高程度要顯著高於傳統教學組。
表3 平板電腦教學組和傳統教學組後測的增長差值差異檢驗結果
四、分析與討論
(一) 3—4歲幼兒平板電腦擁有率及使用情況
在本次調查的家庭中, 平板電腦擁有情況與以往研究結果[11]相似。從本研究的調查結果來看, 雖然大多數的幼兒使用平板的時間及頻率較為合理, 但仍然有部分幼兒對平板電腦的使用超過的常規值。幼兒缺乏自製和自我控制的能力, 所以家長應當採取必要的措施對此類情況進行控制, 學校和有關部門也應當加強相關知識的普及和規定, 避免幼兒對各類電子產品產生不必要的依賴。
(二) 3—4歲幼兒工作記憶發展特點
研究結果顯示, 幼兒工作記憶水平隨年齡的增加而提高, 發展存在顯著的年齡差異。幼兒期是個體工作記憶發展的關鍵期, 這一時期幼兒開始幼兒園階段的學習和生活, 生活環境發生了巨大的改變, 從父母家長兩三個人的交流環境轉變為幾十個甚至上百個同齡人之間的交往, 幼兒的思維能力、注意力、記憶力、執行功能等認知功能迅速發展, 且對未來各方面能力的發展產生重要影響。因此抓住工作記憶發展關鍵期對幼兒的工作記憶能力進行培養是刻不容緩的。
(三) 平板電腦教學和傳統教學的有效性
本研究表明平板電腦教學顯著地提高了幼兒的工作記憶水平, 這與以往的研究結果一致[12][13][14], 即幼兒的工作記憶可以通過培養得以提高, 科學的平板電腦教學培養對幼兒認知發展具有積極的作用;傳統教學組的幼兒, 其前測工作記憶得分與後測得分也存在顯著差異, 表明傳統面對面教學也可以有效提高幼兒的工作記憶水平, 因為在傳統的教學方式中學生與教師是直接面對面接觸的, 學生及教師的動態變化均可以被雙方時刻掌握, 教師可以根據學生的反應, 靈活調整對知識的講授進程, 體現出傳統教學的課堂觀察優點;而幼兒也可以在教師講解下逐漸掌握新知識的內涵, 在實現相互激勵的同時也實現一種社會交往的過程, 使幼兒在交往過程中不斷地肯定和提高自我價值。因此, 我們在順應時代發展潮流大力推廣電子媒介教學的同時, 對傳統的教學模式不應該是「全盤否定」「一刀切」的態度, 傳統的教學也具有新型教學方式所不可替代的作用。
(四) 兩種教學方式效果比較
平板電腦教學對幼兒工作記憶的提高效果要顯著高於傳統面對面教學。這表明平板電腦以其特有的電子媒介優勢, 在幼兒教學過程中起到巨大的作用。平板電腦是一個具有多感官性的操作工具, 配合《魔法課堂》App的使用, 將視覺的動畫圖像、聽覺的音樂聲音、觸覺的手動操作結合起來, 針對工作記憶和認知發展的特點, 在充分調動幼兒興趣的基礎上, 使幼兒的注意力高度集中, 讓他們自己去探索, 發揮主動學習的能動性, 從而達到了事半功倍的效果。平板電腦的觸屏功能使學習的情景性增強, 增強了與幼兒之間的互動性, 吸引了注意力持續時間不長的幼兒。相比之下, 傳統的面對面教學大多是「一對多」的教學模式, 即一個教師同時對多個學生進行教學的過程, 由於學生的個體差異和教師精力有限, 教師很難全盤掌握到每一個學生的學習進度和掌握情況, 課堂互動機會也不會均勻地分攤給每一個學生, 所以平板電腦教學所特有的實時反饋和互動能力使得整個教學過程從以「教」為中心轉向以「學」為中心, 真正實現了「一對一」的教學理念。
五、研究結論
1.3—4歲幼兒在家庭中使用平板電腦的時間和頻率較為合理。
2.3—4歲幼兒工作記憶發展存在年齡差異, 但性別差異不顯著。
3. 平板電腦教學相比起傳統面對面教學方式能有效提高幼兒的工作記憶水平, 但傳統面對面教學也對幼兒工作記憶發展產生積極影響。
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