工作記憶能力

由前述內容得知，執行功能與學習準備度對於幼兒在學習發展上的重要性。

Bierman等人 (2008) 將EF進一步再區分為工作記憶 (working memory)、衝動控制 (inhibitory control)、以及注意力維持與轉換 (attention maintaining and switching ) 三 大能力。其中，工作記憶為本研究之重點，本節將針對工作記憶能力相關文獻加 以彙整。

壹、工作記憶能力

在教室中，常常有些幼兒會跟不上教師連續的指令或動作，例如教師在幼兒 吃完飯後提醒要記得刷牙、洗手、整理桌面、上廁所，然而幼兒卻無法完成所有 指令，這些幼兒可能正面臨著工作記憶上的問題。早期在 1960 年代人們對於記 憶系統的假設是以訊息處理論 (information processing theory) 作為理論基礎，認 為人類的認知結構依照處理訊息的歷程，可區分成感官收錄、短期記憶，以及長 期記憶三個階段，其中短期記憶與工作記憶在同一階段運作，分別以時間和功能 為其特質，並提到工作記憶是將訊息轉換為長期記憶的主要原因（張春興，2004）。 認知心理學家也發現在短期記憶階段，不單單只有「記住」外部的訊息，更重要 的，它具有運作組織及操弄判斷訊息的功能，因此工作記憶的論點油然而生（周 裕欽，2002）。

工作記憶的概念最早是由英國心理學家 Baddeley 與 Hitch (1974) 所提出，

是 指 個 體 在 進 行 認 知 學 習 作 業 的 過 程 中 ，對 訊 息 的 暫 存 (storage) 與 處 理 (process) 能力，容量有限，在人類高層次的認知作業中，如閱讀、推理和理解，

扮演著重要的關鍵角色。在 Baddeley 的工作記憶理論中，認為工作記憶是一個 多重或稱多元組成 (multiple components) 的系統，共有三個互動的部門，主要進 行短暫的訊息處理和儲存 (temporary storage and processing of information)，包括 語音迴圈 (phonological loop) 和視覺空間模板 (visuospatial sketchpad) 兩個儲存 空間，及一個負責控制工作記憶內部活動的執行控制系統 (central executive)，這

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三個相互作用的部門協助將處理工作所需要的資訊做心智上的保留，並運用心理 表徵在實際工作中應用，還會影響其他類型的認知活動，像是推理與理解等學習 (Baddeley & Hitch, 1974; Baddeley, 1992)。Baddeley (2000) 更進一步在工作記憶 模型中提出兩種概念。首先，語音迴圈及視覺空間模板這兩個儲存部門分別與長 期記憶有所連結，並且是一種雙向關係。其次，提出事件緩衝器 (episodic buffer) 論點，認為事件緩衝器可以整合來自兩個儲存部門與長期記憶的訊息，容量有限 卻可有效的連貫與整合訊息，是一種依賴執行控制系統的儲存機制。進一步將 Baddeley 的工作記憶理論中各組成說明整理如下（如圖 2-3-1）：

圖 2-3-1 工作記憶模型

資料出處：Baddeley, A. D. (2000). The episodic buffer: A new component of working memory? Trends in Cognitive Sciences, 4, 417-423.

1.執行控制系統：包含選擇性注意、處理兩種甚至兩種以上同時發生的活動、

轉換注意力，以及從長期記憶中提取訊息。

2.語音迴圈：用於暫時性保留和處理以話語為基礎的訊息，內有聲韻儲存 (phonological storage) 與隱內覆誦 (subvocal rehearsal) 兩個子成分。

3.視覺空間模板：保留和處理視覺與空間性的訊息，內有視覺儲存 (visual storage) 與空間覆誦 (spatial rehearsal mechanism) 兩個子成分。

4.事件緩衝器：由執行控制系統所控制，提供訊息暫時儲存的空間，整合來自 執行控制系統

視覺空間模板 事件緩衝器 語音迴圈

視覺語義 長期記憶中不連續的事件 語言

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兩個儲存部門與長期記憶的訊息，創造單一不連續事件或圖像。

綜合以上對工作記憶的說明，心理學家使用「工作記憶」這個詞來描述人們 可以將訊息保留在腦中一段時間，並在腦中對它作運算處理的能力。目前工作記 憶理論已被廣泛使用於研究之中，並且也有相當的成效，此理論也可用來說明某 些執行功能受損的部分（吳盈淳，2012）。因此在認知運作上，工作記憶著實扮 演相當重要的角色，進而影響學習。周育如、樂可天 (2013) 在探討工作記憶與 學習成效之間的關係，發現先前有許多短期記憶和學習障礙的相關研究，現今多 轉向討論工作記憶和學習或學習障礙的關係，也認為比起短期記憶，工作記憶對 學業成就表現有更大的影響。

一般來說，工作記憶的容量在兒童期間會隨著年齡而增加。幼兒的工作記憶 容量很小，但隨著年齡到青春期都會穩定增加，成年人的工作記憶容量相當於四 歲幼兒的兩倍 (Gathercole, 2004)。對於工作記憶容量正在發展的幼兒來說，假設 正在進行說故事分享，幼兒必須暫時將教師分享的故事情節、重要訊息放進工作 記憶，直到團討時幼兒才針對教師的問題將工作記憶中的訊息提出，並且結合自 身經驗再用言語表達，即是工作記憶的使用。

工作記憶是本研究主要探討的方向，透過以上文獻整理，首先瞭解何謂工作 記憶，接著探討在工作記憶之中訊息的接收與提取過程，同時藉由文獻也瞭解工 作記憶對於學習具有相當程度的影響。因此接下來再進一步瞭解工作記憶相關研 究，及工作記憶運用的方式以與運用的方向。

貳、工作記憶相關研究

透過 Gathercole、李玉琇與王馨敏 (2011) 分析，台灣對於研究工作記憶主 要來自三個心理學領域，認知心理學與發展心理學較關心於工作記憶與不同認知 歷程或能力的關係；教育心理學家較關心工作記憶與學業表現間的關係；另外臨 床心理學與工業設計相關領域也有相關研究。以往有關工作記憶的研究大多是因 為要評估執行功能，並且常被用來預測入學時的學業表現，特別是在早期算數能

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力，同時執行功能的工作記憶也常在學習準備度的評估中被討論 (Monette, Bigras, & Guay, 2011)。例如 Welsh、Nix、Blair、Bierman 與 Nelson (2010) 發現 對於接受啟蒙教育的幼兒其執行功能（工作記憶部分）在數學能力上有正面的影 響。Fitzpatrick 與 Pagani (2012) 也發現早期的工作記憶能力與數字和字彙的認知 呈現正相關。

對於工作記憶容量的相關研究讓我們得知，工作記憶容量的大小是因人而異，

其儲存與容量也有很大的個別差異（周裕欽，2002；邱發忠，2012；Gathercole &

Pickering, 2000；Gathercole, 2004）。工作記憶容量有限且容易流失，必須不斷 將注意力投注於訊息上才能夠保留；另一方面，工作記憶容量會隨著年齡而增加，

成人工作記憶容量相當於 4 歲兒童兩倍多，但同樣也可能存在著個別差異 (Gathercole, 2004)。低工作記憶容量的幼兒，在教室中與同儕在會有很大的差異，

並且也容易被誤認為注意力不集中，同時也經常有許多學習困難的特徵，這些特 徵包含語言缺損、閱讀與數學運算困難、部分的注意力缺失和發展協調上的障礙

（Gathercole 等人，2011）。雖然幼兒的工作記憶容量同樣會隨著年齡的增長而 增加，但是這些幼兒工作記憶容量的增加速率卻不如同儕，也就是說，隨著年齡 越大他們在學習表現上就會落後越多 (Alloway, Gathercole, Willis, & Adams, 2004)。然而工作記憶佳的幼兒，因為可以保留的資訊較多，可以促進學業知識 的獲得並強化長期記憶 (Bull & Scerif, 2001)。

Gathercole 與 Pickering (2000) 以 83 名六到七歲幼兒區分為低成就組及一般 水準組，研究工作記憶能力較為不足的幼兒，在國家課程評量中檢測語文及數 理運算能力上的表現。結果發現大多數低成就的幼兒在執行控制功能、視覺空 間模板上皆有明顯功能不足現象，經過一系列的測驗發現這些幼兒的學業成就 無法跟上當時的課程評量標準。因此再次證明工作記憶能力與在校學習成就有 顯著的關聯性。

周裕欽 (2001) 結合 Baddeley 的工作記憶模式以及 Just 與 Carpenter 所發表 的容量理論，設計兼容短暫儲存與運作處理的語文工作記憶和視覺工作記憶，再

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以 Morris 與 Jones 發展出的記憶更新作業來預測學童中文閱讀理解能力。結果發 現僅中央控制能力與語文工作記憶對中文閱讀理解具有顯著關連，因此認為 Baddeley 的工作記憶模式並不完全適用於中文閱讀理解的現象。另一方面，在閱 讀成就上低落的學童比較沒有辦法同時記取太多的訊息，也比較沒辦法注意到重 要的訊息。

吳盈淳 (2012) 以五歲幼兒就學準備度評量和英國幼兒學習與發展評量，對 108 位滿五足歲之幼兒進行施測，施測內容包含五歲幼兒工作記憶與就學準備度 評量的相關、與英國幼兒學習與發展評量的相關，以及兩種評量結果之間的相關；

結果發現，工作記憶與五歲幼兒就學準備度評量在各領域上皆達顯著，在英國幼 兒學習與發展評量的五個領域中，也有四個領域達顯著，兩種評量結果也呈現高 度正相關。根據兩種量表中的內容，以上顯著結果代表著工作記憶較好的幼兒，

在執行功能與就學準備度上都有較好的水準；研究中也發現，高社經地位之幼兒 其衝動控制與認知靈活度皆顯著高於低社經地位幼兒；並且公立幼兒園之幼兒在 執行功能表現上顯著高於私立幼兒園之幼兒。不過，對於幼兒家庭背景與工作記 憶之間的關係，也有不同的研究指出，幼兒家庭背景與低工作記憶並沒有很大的 相關，認為很有可能是受到基因的關係，進而影響了與工作記憶容量有關的大腦 前額葉，但是這種先天的影響可以在後天經過教育介入增加它的效率 (Friedman, Miyake, Young, DeFries, Corley, & Hewitt, 2008)。

歸納以上研究結果，工作記憶能力會隨著年齡增長而增加，較佳的工作記能 力可以強化長期記憶，因此與學習成就有顯著的關聯性；工作記憶能力較好，執 行功能與就學準備度也會較高。最重要的是，可以透過教育的方式增加工作記憶 能力，因此接下來再深入探討提升工作記憶的策略，並將其運用於本研究之中。

參、提升工作記憶的策略

我們可以理解記憶能力越好在工作表現上也會越佳。當然也已經有研究結果 顯示，工作記憶佳的幼兒，因為可以保留的資訊較多，可以促進學業知識的獲得