壹、工作記憶的理論
工作記憶是 Baddeley 和 Hitch 於 1974 年提出的一個概念，主要是源於對短 期記憶系統特性的研究，用來描述暫時性的儲存與處理。這種形式的訊息處理和 儲存方式在許多複雜的認知活動中，如推理、語言理解、學習等，有非常重要的 作用（楊治良等，2001）。工作記憶模型繼承了訊息處理論的三級處理模型的部 分觀點，但工作記憶模型認為短期記憶不是一個單獨的系統，而是一個由很多獨 立成分組成的複雜系統。
Baddeley 和 Hitch 將工作記憶分成視覺空間模板（visual-spatial sketchpad）、
聲韻迴路部門（phonological loop）和中央執行系統（central excutive system）。
其中，中央執行系統是工作記憶的核心，是一個具有通用資源的結構，還可以在 聲韻迴路部門和視覺空間模板兩個子系統中儲存訊息。視覺空間模板負責視覺訊 息的保存和控制；聲韻迴路部門負責處理以語音為基礎的訊息；中央執行系統負 責協調各子系統之間的活動，並與長期記憶保持聯繫。工作記憶模型如下圖 2-2-1 所示。
圖 2-2-1 Baddeley 和 Hitch 的工作記憶模型（1974）
在 Baddeley 和 Hitch 的工作記憶模型被提出後，陸續有許多學者開始對工作 記憶系統展開研究。Baddeley 在 2000 年對其模型提出了修正，修正後的工作記 憶模型如下圖 2-2-2 所示。Baddeley 認為應該再加上一個「事件緩衝儲存系統」
視覺空間模板 中央執行 聲韻迴路部門
系統
源的訊息。事件緩衝儲存系統受到中央執行系統的控制，可以說是中央執行系統 和長期記憶之間的介面，這個暫存器是在意識覺知的狀況下做訊息的存取（引自 林漢裕，2004）。
圖 2-2-2 Baddeley 修正後的工作記憶模型（2000）
貳、視覺空間模板相關研究
本研究主要探討視覺空間記憶，故對工作記憶中的視覺空間模板作進一步的 討論。視覺空間模板負責操作與儲存視覺和空間的訊息，可分為兩部分：「視覺 貯存部門」(visual storage)和「空間複誦部門」(spatial rehearsal mechanism)。前者 負負責短暫儲存視覺的物體和情景；後者負責人類行為的計畫及動作的認知控制
（引自鄭俐玲，2000）。來自神經心理學的證據證明，視覺編碼與空間編碼之間 出現了分離，以干擾範典（interference paradigm）設計的實驗，Farah, Hammond, Levine & Calvanio（1988）研究圖形心像功能受損的腦傷病患者，發現其空間心 像的表現未受影響（引自楊治良等，2001）。Logie, Gilhooly & Wynn（1994）的 研究亦顯示無關視覺訊息的出現對視覺工作記憶作業所造成的干擾大於對空間 工作記憶作業的干擾（引自李東霖，2001）。
關於測量視覺空間模板的實驗方法有利用視覺矩陣、地圖與方向、圖形排 序、空間組織，以及非語言排序（李亞惠，2003）。Brooks（1967）最早提出關
視覺空間模板 聲韻迴路部門
中央執行 系統
事件緩衝儲存
視覺 ─→ 事件長期記憶 ←─→ 語言
於視覺空間的研究，設計了 4×4 的方形矩陣（square matrix），在矩陣中放入數 字或文字，並給予受試者一些指示，讓受試者來編碼記憶。結果顯示，空間的句 子以視覺影像來記憶，非空間的句子以語文方式來編碼。
周裕欽（1999）在工作記憶和中文閱讀理解相關研究，編製視覺工作記憶測 驗，目的在測量受試者處理視覺材料時對訊息「短暫儲存」和「運作處理」能力。
以電腦呈現 4×4 方塊矩陣，要求受試者記憶矩陣中的圖形刺激項目，同時判斷和 刺激項目相關問題。研究發現高閱讀成就者其視覺工作記憶能力優於低閱讀成就 者。
蔣大偉（2001）由工作記憶角度探討數學障礙兒童的表現的研究中，改編 Swanson（1992）的視覺矩陣（visual matrix）的視空間工作記憶作業。以 3×3 矩 陣依序呈現塗黑的格子，再判斷黑格出現的位置。其發現視空間工作記憶和在校 數學成績呈現正相關，表示視空間工作記憶作業和數學能力有關聯性。
李亞惠（2003）根據 Hale（1997）和周裕欽（1999）的工作記憶測驗修訂，
以 2×2、3×3 和 4×4 不同的方形矩陣設計工作記憶測驗。顯示數學學習困難學生 和普通學生在表現上有差異，但難度提高後，普通學生的記憶容量也有限制，和 數學學習困難學生沒有顯著差異。
李宜蓓（2004）在語文與空間記憶的整合與分離的研究中，以 4×6 的方形矩 陣畫面呈現中文雙字詞或圓點的刺激，探討項目內容和空間位置的記憶是否可以 分離，其結果顯示項目內容的記憶有序列效果，而空間位置記憶則無。進一步實 驗中，加入發音抑制作業和視覺空間作業的干擾作業，干擾工作記憶中聲韻迴路 部門和視覺空間模板的運作，發現發音抑制作業對項目內容記憶的干擾大於空間 位置記憶，而視覺空間作業對於空間位置記憶的干擾大於項目內容記憶；而在單 純空間位置記憶作業中，受到視覺空間作業干擾大於發音抑制作業。可見視覺空 間記憶受視覺因素的影響較其他因素影響密切。
編製視覺空間工作記憶測驗，以了解學童視覺空間工作記憶能力的表現情形，其 結果顯示不同年級學童表現有差異，年級越高表現越好；在性別方面，不同性別 上有顯著差異，但非重要因素。
綜觀以上文獻，大多以無意義的圖形配合視覺矩陣設計，探討空間記憶表現
（周裕欽，1999；蔣大偉，2001；李亞惠，2003；楊宗富，2007）或對中文字詞 的記憶表現（李宜蓓，2004）。本研究考慮 4×6 的方格矩陣對國小學童因矩陣格 數太多偏難，而 3×3 的矩陣太小，容易被刺激項目填滿，故選擇用 4×4 方格矩陣 較為合適。除了探討受試學童在單純位置空間記憶的表現，更以不同視覺刺激─
圖形和文字元素的設計，探討受試學童在圖形空間記憶和文字空間記憶的差異。
在文字空間記憶測驗中，加入有空間意涵的文字元素─上、下、左、右、前、中、
後，探討有空間意涵的文字對記憶的影響。
第三章 研究方法
本研究採用自編的「視覺空間記憶測驗」為施測工具，以了解國小學童視覺 空間記憶能力的表現情形，並探討與比較圖形和文字空間記憶的表現。本章分別 就研究架構、研究工具、研究程序和資料分析等四節來加以說明。