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PsyCh Journal | 为什么有人特别擅长理科?

已有 930 次阅读 2020-9-28 15:49 |个人分类:热点研究|系统分类:论文交流| Wiley, 威立, 理科, 认知能力

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导读

为什么有人在学习理科时表现优于常人?以往研究表明,个人的努力程度、推理能力、空间思维能力等因素都可以影响理科成绩。最近,一项发表在PsyCh Journal的研究表明,理科的学业表现还受到一种专门的认知能力的影响,这种能力称为“定势转换能力(set-shifting ability)”。


▉  原文信息

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▉  正文

定势转换能力反映了人们在解决问题时,改变原有思考角度,脱离固定心理定势,灵活地适应新的规则、方案与需求的能力。


学界关于定势转换能力对于学业成就影响的主流观点可称为领域一般性假说(domain-general hypothesis),即认为定势转换能力对于不同学科学业成就的贡献是相同的(Jacob & Parkinson, 2015;Yeniad et al., 2013)。


但是,另一种可能性为领域特殊性假说(domain-specific hypothesis),即定势转换能力对于某些特殊学科可能具有更加重要的贡献。


两种观点对于教育实践具有不同的启示。如果后一假说成立,不同学科的教育者在制定教育方案时,应当针对其学科所依赖的定势转换能力的程度来调整其教育方案。


虽然已有研究更多地支持领域一般性假说,但其主要局限于儿童阶段,且几乎只比较语文与阅读两个学科。本研究将样本拓展到中国高中生,将学科拓展到高中全部学科,以验证上述假说的普遍性,力图为中国高中阶段的学习与教学提供启示。


为此,研究者采用了经典的任务切换范式测量了221名中国高中生的定势转换能力(图1),并同时测量了其一般智力、代数运算能力,还获取了被试的理科(数学、物理、化学、生物、地理)及文科(语文、外语、政治、历史)的学业成绩。

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图1 定势转换测试的实验刺激示意图。被试的任务是基于提示词(shape或者color),判断下方两个图形中的哪一个与上方图形具有同样的形状(A)或者颜色(B)。在同质任务条件下,被试只做颜色判断,或者只做形状判断;在异质任务条件下,被试需要随机、不间断地在形状与颜色判断任务中切换,因此会造成任务切换损失(task-switching cost)。同质与异质任务条件下的成绩差异越小,意味着更小的任务切换损失,即代表被试定势转换能力越强。 

分析发现,定势转换能力可以显著预测理科学业成就,但无法预测文科学业成就。此外,即使控制年龄、性别、一般智力水平等混淆变量之后,定势转换能力仍能显著预测理科学业成就。综上,研究支持了定势转换能力影响学业成就的领域特殊性假说:相比文科,定势转换能力对于理科具有更加重要的作用。


为什么定势转换能力对于高中理科学习如此重要?研究者猜测,一种可能是理科的学习更加依赖于代数运算这一核心数学技能,而定势转换能力又对于代数运算十分必要。代数不仅是高中数学的重要组成部分,还在物理、化学、生物等其他理科中得到广泛运用,如牛顿运动定律、化学方程式、光合作用方程等。基于中介效应模型的分析证实了该假设,定势转换能力越强的高中生,越擅长进行代数运算,从而使其在理科学业上具有优势。当然,后续研究还需要探讨定势转换影响高中理科学习的其他心理机制,例如较强定势转换能力所带来的创造力优势。


最后,该研究对高中学习与教学具有一定的参考意义。例如,对于定势转换能力较弱的学生,在教授某些知识时就应当适当调整节奏及方式,以适应其认知能力的局限性。


本文编辑:
李荆广 | 大理大学教师教育学院副教授,硕士生导师

研究方向:自我调控与执行控制的个体差异




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https://doi.org/10.1002/pchj.328 




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