2021年9月刊
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不同数学焦虑成人的运用差异:ERP研究
以算术技能为协变量,对心算无选条件(xsc2、xsc3)的反应时和正确率分别做2(数学焦虑:高、低)×2(心算无选条件:xsc2、xsc3)重复测量方差分析。结果表明:(1)正确率上,数学焦虑主效应(F(1,28)=1.76,p=0.20,h2=0.06)、心算无选条件主效应(F(1,28)=1.62,p=0.21,h2=0.06)及二者交互作用(F(1,28)=3.09,p=0.09,h2=0.10)均不显著;(2)反应时上,数学焦虑主效应(F(1,28)=0.47,p=0.50,h2=0.02)和数学焦虑×心算无选条件的交互作用(F(1,28)=0.52,p=0.48,h2=0.02)均不显著,注:xsc1表示心算–有选条件、xsc2表示心算–部分分解策略条件、xsc3表示心算–全部分解策略条件;gsc1表示估算–有选条件、gsc2表示估算–上调策略条件、gsc3表示估算–下调策略条件。
F(1,28)=0.14,p=0.71,h2=0.01。正确率上,数学焦虑主效应不显著,F(1,28)=0.44,p=0.52,h2=0.02;任务主效应不显著,F(1,28)=0.98,p=0.33,h2=0.03;二者交互作用也不显著,F(1,28)=0.22,p=0.64,h2=0.01。以上行为数据表明,在心算和估算任务中,数学焦虑不影响个体的策略选择过程。
策略执行
策略执行体现为执行某种策略的反应时和正确率,由无选条件反映。本研究中,反应时是从算式呈现到被试作出反应所耗费的时间。正确率分别是心算正确率(被试答案为指定策略的精确答案)和估算正确率(被试答案为指定运用策略的答案)。无选条件下高、低数学焦虑个体的策略执行反应时和正确率。
以算术技能为协变量,对估算无选条件(gsc2、gsc3)的反应时和正确率分别做2(数学焦虑:高、低)×2(估算无选条件:gsc2、gsc3)重复测量方差分析。结果表明:(1)正确率上,数学焦虑主效应不显著,F(1,28)=1.87,p=0.18,h2=0.06;估算无选条件主效应显著,F(1,28)=4.32,p=0.047,h2=0.13;二者交互作用不显著,F(1,28)=0.51,p=0.48,h2=0.02;(2)反应时上,数学焦虑主效应(F(1,28)=0.21,p=0.65,h2=0.01)和数学焦虑水平×估算无选条件的交互作用(F(1,28)=0.51,p=0.48,h2=0.02)均不显著;估算无选条件主效应极其显著(F(1,28)=但是心算无选条件主效应显著(F(1,28)=5.71,p=0.024,h2=0.17),被试使用部分分解策略时花费时间更长(5065.941msvs.4116.260ms)。行为数据结果表明,数学焦虑不影响被试心算任务的策略执行过程,但两种心算策略执行反应时存在差异。
ERP结果
策略选择
观察有选心算与有选估算两种实验条件下的ERP总平均图(图2)发现,高低数学焦虑个体在不同条件下,均不同程度地引发N100(0~150ms)和P200(150~250ms)成分差异,而且在刺激呈现约400毫秒左右,出现明显的负波N400(300~500ms)差异。我们以算术技能为协变量,选取头皮6个电极(F3、F4、C3、C4、PO3、PO4),分别对刺激呈现后0~150ms的N100,150~250ms的P200,300~500ms的N400的峰值和潜伏期,进行2(数学焦虑:高vs.低)×2(任务:心算vs.估算)×3(前后维度:Fvs.Cvs.PO)×2(左右维度:Lvs.R)四因素重复测量方差分析。N100:对N100的波幅分析发现,数学焦虑主效应显著(F(1,26)=5.47,p=0.027),数学焦虑与任务间的交互作用(F(1,26)=0.03,p=0.86)、数学焦虑与前后维度间的交互作用(F(1,26)=0.12,p=0.79)、数学焦虑与左右维度因素间交互作用均不显著(F(1,26)=0.003,p=0.96)。无论心算还是估算任务,高焦虑个体N100波幅显著大于低焦虑个体。分析N100潜伏期发现,数学焦虑主效应边缘显著,F(1,26)=4.01,p=0.056;任务主效应边缘显著,F(1,26)=3.59,p=0.069;任务×数学焦虑的交互作用显著,F(1,26)=5.97,p=0.022。对任务×数学焦虑的交互作用进行简单效应分析发现,在心算中数学焦虑的效应边缘显著(t=1.97,p=0.060),高焦虑个体N100潜伏期(89ms)比低焦虑个体(67ms)更长,而在估算中数学焦虑效应不显著。表明估算与心算的差异在编码阶段就出现了。
P200:对P200波幅分析发现,任务主效应不显著,F(1,26)=0.98,p=0.33;数学焦虑主效应不显著,F(1,26)=0.02,p=0.91;任务与数学焦虑的交互作用不显著,F(1,26)=0.002,p=0.96。分析P200潜伏期发现,任务主效应不显著,F(1,26)=0.04,p=0.85;数学焦虑主效应不显著,F(1,26)=0.20,p=0.66;任务与数学焦虑的交互作用不显著,F(1,26)=1.09,p=0.31。这表明策略选择条件中,P200的波幅和潜伏期上均未出现显著的数学焦虑效应。N400:对N400波幅分析发现,数学焦虑×前后维度交互作用边缘显著,F(2,52)=3.75,p=0.062,ε=0.52;任务×数学焦虑×左右维度交互作用显著,F(1,26)=5.23,p=0.031;数学焦虑×前后维度×左右维度交互作用边缘显著,F(2,52)=3.56,p=0.057,ε=0.66;任务×数学焦虑×前后维度×左右维度交互作用显著,F(2,52)=5.08,p=0.024,ε=0.63。对任务、数学焦虑、前后维度和左右维度的交互作用进行简单简单效应分析,发现在心算任务中,数学焦虑效应不显著,F(1,28)=1.23,p=0.27;前后维度效应不显著,F(2,56)=0.23,p=0.65,ε=0.53;左右维度效应不显著,F(1,28)=0.23,p=0.64;数学焦虑与前后维度交互作用不显著,F(2,56)=2.00,p=0.17,ε=0.53;数学焦虑与左右维度交互作用不显著,F(1,28)=0.16,p=0.69;左右维度与前后维度交互作用不显著,F(2,56)=0.56,p=0.51,ε=0.67。
表明在心算中,高低数学焦虑个体在6个电极点位置均未出现显著差异。而在估算任务中,数学焦虑在F3(F(1,27)=6.09,p=0.02)、F4(F(1,27)=6.56,p=0.016)、PO3(F(1,27)=4.58,p=0.042)三个电极点位置上差异显著,高焦虑个体的N400波幅显著高于低焦虑个体。分析N400潜伏期发现,数学焦虑主效应边缘显著,F(1,26)=3.59,p=0.069;高焦虑个体的N400潜伏期(422ms)短于低焦虑个体(453ms)。