家庭社会经济地位对4～5岁儿童数学能力发展的影响：执行功能的中介作用

罗丽红+杨宁

【摘要】本研究对4～5岁儿童的数学能力、执行功能以及家庭社会经济地位三者之间的关系进行了研究，结果显示：（1）4～5岁儿童的数学能力和执行功能存在显著相关，执行功能可显著正向预测儿童数学能力的发展。（2）4～5岁儿童的数学能力和家庭社会经济地位存在显著相关，家庭社会经济地位可显著正向预测儿童数学能力的发展。（3）4～5岁儿童的执行功能和家庭社会经济地位存在显著相关，家庭社会经济地位可显著正向预测儿童执行功能的发展。执行功能在家庭社会经济地位对4～5岁儿童数学能力发展产生影响时起部分中介作用。

【关键词】4～5岁儿童；数学能力；执行功能；家庭社会经济地位

【中图分类号】G616 【文献标识码】A 【文章编号】1004-4604（2016）12-0038-05

本研究所说的数学能力主要是指儿童在数学学习过程中，迅速而成功地掌握相关知识和技能的能力。〔1〕Baroody（1986）认为，儿童早期数学能力包括非正式数学能力和正式数学能力。非正式数学能力是指在学校教育环境之外儿童获得和发展的数学能力，儿童可通过自身具有的数学学习生物倾向性（如数字感）以及与周围物理环境和社会文化的相互作用积极建构这种能力，包括数数、数字比较、简单运算、数概念掌握等四种能力。正式数学能力是指儿童在学校教育环境中获得和发展的数学能力，包括数字读写、掌握数字事实、掌握运算技能、理解数学概念等四种能力。有研究表明，儿童在幼儿园时期所获得和发展的数学能力可显著预测其正式入学后的数学学习水平。〔2〕

近年来，有大量研究发现，儿童的数学能力和执行功能存在显著相关。〔3〕Caron发现，儿童4岁时的执行功能水平可显著预测其小学一年级的数学能力，〔4〕Mark 和Elizabeth等人的研究也证实执行功能和数学能力之间存在显著相关。〔5〕这表明执行功能是影响儿童早期数学能力发展的关键因素之一。执行功能（Executive Function ，简称EF）是一种高级认知活动，是对一般认知过程进行的控制和调节，它有特定的生理基础，即大脑前额叶及其边缘地带。执行功能主要包括认知的灵活性、工作记忆和抑制控制三部分。

此外，也有很多研究表明，家庭社会经济地位（以下简称“家庭SES”）对儿童的发展具有重要影响，〔6〕对儿童数学能力的发展影响尤为显著。〔7〕研究发现，贫困家庭儿童与普通家庭儿童大脑的海马体和前额叶差异明显。〔8〕大脑前额叶区是个体调节、控制自身的主要脑区，执行功能是该区的主要功能之一。儿童早期的家庭社会经济状况可能会通过影响大脑的某些结构而影响儿童早期的数学能力。本研究拟通过实证方法考察4～5岁儿童家庭SES、执行功能及其数学能力发展三者之间的关系。鉴于有大量研究已证实儿童的数学能力发展具有显著的年龄差异，〔9〕本研究将年龄作为协变量加以控制，研究的理论模型见图1。

一、研究设计

（一）研究对象

本研究在广东省广州市、中山市以及肇庆市广宁县3地60所幼儿园中各随机抽取一个中班（年龄主要为4～5岁），再按1∶1的男女比例随机抽取10名儿童为研究对象，共抽取了600名儿童。经筛选，最终获得有效样本471名，其中男孩241名，女孩230名。总体样本的平均年龄为60.94±4.99个月，男孩平均年龄是61.54±4.57个月，女孩平均年龄是60.31±5.33个月。

（二）研究工具

本研究采用自编的《家庭SES调查问卷》、谢如山的《学童数学成就测验量表》〔10〕以及由Cameron等人设计的《头—脚—膝—肩》（Head-Toes-Knee-

Shoulde，简称HTKS）为研究工具，〔11〕对执行功能在家庭SES对4～5岁儿童数学能力发展影响中的作用展开研究。研究者首先向样本儿童的家长发放《家庭SES调查问卷》，然后运用《学童数学成就测试》和《头—脚—膝—肩》两个测量工具以一对一的测验方法由测试者对儿童施测。测试数据通过SPSS16.0统计软件进行分析。

二、研究结果与分析

（一）儿童家庭SES、数学能力以及执行功能三者之间的关系

将样本儿童《家庭SES调查问卷》得分从高到低加以排列，以总得分前后27%为临界点，前27%为高分组，后27%为低分组。27%的分组法是一种分析测验鉴别度的方法，在常模参照测验中，若分数值呈正态分布，以27%为分组临界点所获得的鉴别度可靠性最大。根据这一分析方法，本研究将家庭社会经济地位得分在15分以下的儿童划为低分组，得分在25分以上的儿童划为高分组，15分至25分之间的儿童划为中分组。

以性别（男孩、女孩）、年龄（4岁、5岁）以及家庭SES（低、中、高）為分组变量，进行独立样本T检验、单因素方差分析以及多因素方差分析（结果见表1）。统计分析发现：（1）不同性别儿童的数学能力存在显著差异，男孩的数学得分显著高于女孩；但不同性别儿童的执行功能不存在显著差异，男孩的执行功能得分虽高于女孩，但不显著。（2）不同年龄儿童的数学能力存在显著差异，5岁儿童的数学能力显著高于4岁儿童的数学能力； 不同年龄儿童的执行功能水平存在显著差异，5岁儿童的执行功能显著高于4岁儿童的执行功能。（3）虽然不同性别儿童的数学能力和不同年龄儿童的数学能力存在显著差异，但性别和年龄的交互作用差异并不显著，说明儿童的性别和年龄与其数学能力不存在显著交互作用。（4）不同家庭SES的儿童数学测试得分存在显著差异。多重比较发现，家庭SES高分组的儿童得分显著高于中分组和低分组儿童。此外，不同家庭SES的儿童在执行功能得分上也存在显著差异。多重比较发现，家庭SES高分组儿童的执行功能得分显著高于中分组和低分组，中分组又显著高于低分组。

考虑到年龄对数学能力和执行功能有显著影响，本研究以年龄为协变量，以零阶偏相关分析法进一步探讨家庭SES、执行功能与4～5岁儿童数学能力之间的相关性（结果见表2）。在未控制年龄的情况下，儿童的数学能力和执行功能以及家庭SES均存在显著相关，儿童的执行功能和家庭SES也存在显著相关。控制年龄之后发现，儿童的数学能力和执行功能、儿童的数学能力和家庭SES以及儿童的执行功能和家庭SES仍存在显著相关性。

（二）执行功能在家庭SES与4～5岁儿童数学能力发展中的影响作用检验

本研究采取Baron和Kenny（1986）研制的逐步检验法检验执行功能在家庭SES与4～5岁儿童数学能力发展中的影响作用，结果见图2。

具体检验过程分为三步。第一步：将数据进行中心化处理，然后以家庭SES为自变量，以儿童数学能力發展为因变量，以年龄为协变量进行分层回归分析，得到家庭SES对儿童数学能力发展产生影响作用的总体效应，即路径c的标准化回归系数具有显著性（β=0.285，p<0.001），这表明家庭SES可显著正向预测4～5岁儿童的数学能力水平（结果见表3）。

第二步：以家庭SES为自变量，以儿童执行功能为因变量，以年龄为协变量进行分层回归分析，得到家庭SES对执行功能水平的直接效应，即路径a的标准化回归系数具有显著性（β=0.349，p<0.001），这表明家庭SES可显著正向预测4～5岁儿童的执行功能水平，家庭SES可以解释4～5岁儿童执行功能水平11.9%的变异（结果见表4）。

第三步：以家庭SES和执行功能为自变量，以儿童数学能力发展为因变量，以年龄为协变量进行分层回归分析。在控制了家庭SES的影响以后，得到执行功能对儿童数学能力发展的直接效果即路径b的标准化回归系数具有显著性（β=0.462，p<0.001），这说明执行功能水平可显著正向预测儿童的数学水平；在控制了执行功能的影响之后，得到家庭SES对儿童数学能力发展的直接效应，即路径c的标准化回归系数仍达到统计显著性（β=0.125，p<0.05），这表明在加入中介变量执行功能之后，家庭SES仍对儿童数学能力发展具有显著预测作用（结果见表5）。

统计结果显示，执行功能中介效应为0.16（a×b），占家庭SES对儿童数学能力发展影响总效应的56.14%（中介效应与总效应的比值）。这表明家庭SES对儿童数学能力发展具有直接的影响，但影响较小；家庭SES对儿童数学能力发展的影响主要通过执行功能的中介作用得以实现。

三、讨论与建议

（一）讨论

本研究结果表明，执行功能在家庭SES对4～5岁儿童数学能力发展的影响中起部分中介作用。〔12〕一般来说，家庭SES较低的儿童可能会感受到更多的压力，这些压力可能会导致儿童自我调节能力的降低，进而影响其计划能力以及数学任务的完成能力。此外，儿童在面对数学任务时，母亲提供的情境性支持也会影响儿童执行功能的表现。有研究发现，儿童22个月时所接受的母亲提供的情境性支持（包括母亲的敏捷性、参与性、敏感性、接纳性、合作性、有效性、是否能遵从儿童领导以及是否能根据儿童的状态提供支持物）能够解释儿童在22个月到33个月时执行功能变异率的6%。〔13〕个体在完成数学任务时，往往需要执行功能的高度参与，而家庭SES较高的母亲更可能为儿童提供及时、敏捷和有效的情境性支持，促进儿童执行功能潜质的发挥，进而提高儿童数学任务完成的质量。

Kimberly（2013）等人的研究发现，在幼儿园教育中，教师对儿童语言能力发展指导的数量和质量都要多于数学能力发展指导。而且，由于学前期对儿童数学能力的发展没有硬性要求，大部分家长很少会直接对儿童进行数学学习的指导，但儿童数学能力的发展大多依赖于父母所提供的数学学习环境。正因如此，儿童数学的学习更加依赖执行功能潜能的发挥。所以，虽然家庭SES会对儿童数学能力的发展产生影响，但需要通过儿童的执行功能才能产生作用。

（二）教育建议

一方面，鉴于执行功能的可训练性，建议教育者通过对儿童执行功能的训练减少因家庭社会经济处境不利可能导致的儿童发展差异。一般来说，执行功能水平的提高主要依赖于个体的成熟以及人为的干预训练。虽然有研究表明执行功能的发展受基因影响更大，但是大量的干预研究表明执行功能也可通过教育性干预措施得以提高，例如有研究发现家庭SES处境不利儿童在获得干预之后进步明显。〔14〕

另一方面，可通过改善处境不利儿童的家庭处境，促进儿童的健康发展。政府应关注处境不利儿童，加大公共设施建设力度，让更多家庭SES较低的儿童有机会利用这些活动资源。此外，政府还应为家庭SES较低的家长提供学习机会，促进其就业和再就业能力的提高，从而提升文化素养，改变教育观念。

参考文献：

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