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【摘要】本论文是多任务能力研究中的一个课题，重点对个体工作记忆容量进行研究。本研究采用两因素混合实验设计。比较学优生和学困生在工作记忆容量上的差异，并引入提示程序，进一步探讨学困生工作记忆容量低主要是由存储能力造成的还是由加工能力造成的或者是两者同时起作用的问题。实验结果表明，学困生的工作记忆容量比学优生低，差异显著（p＜0.01）。并且造成工作记忆容量低的原因主要是存储能力。此结果对于教育者注重培养存储能力，提高学生学业有启示意义。并且对于多任务能力机制的研究也提供一些佐证。
【关键词】工作记忆;工作记忆容量; 存储能力; 加工能力;多任务能力
1 引言
1.1 多任务能力和工作记忆容量的关系
随着现代科技发展，许多的工作任务要求同时操作或监控多个任务，这种高工作负荷常常对人的信息处理系统产生影响，干扰了人的工作绩效。因此研究人的多任务处理能力是一项非常有意义的工作。学术界常用结构理论和资源理论来解释人在多任务信息加工中的表现，在多任务中起主要作用的是一种基本的认知能力，这种能力我们概括为多任务能力，由于信息的处理离不开认知模型，而认知模型的关键是接收、分类、转换信息的速度以及可同时存储加工的信息项或者控制信息加工的数目，后者被Hunter称作工作记忆［1］。因此，可以把认知的基本性能（能力）定义为信号处理的速度和工作记忆的容量，这涉及到认知过程中更深层的认知能力。这里我们将这种基本能力概括为多任务能力。 那么根据定义可以将工作记忆容量作为多任务能力的子项目来进行研究。
工作记忆是由Baddeley在短时记忆的基础研究上提出来的，指在处理复杂的认知任务时对任务相关的信息的控制、规划和主动保持，它包括多重表征编码和三个子系统，即言语回路、视空间画板和容量有限的中央执行系统。Baddeley和Logic［2］进一步提出言语回路既负责言语信息的存储，也包括更新信息的主动复述机制。同样，视空间画板既具有视觉存储功能也具有主动的扫描功能。中央执行系统的功能是通过把存储功能分配到辅助系统，监督和加工与当前任务有关的信息。近来，Baddeley又把情景缓冲系统假如到工作记忆模型中，认为情景缓冲可以在中央执行系统和长时记忆之间互相影响的情景下提供存储功能［3］。目前对工作记忆更多集中在工作记忆容量个体差异的研究方面。
1.2 影响工作记忆容量的因素
在肯定了工作记忆对认知任务的影响后，有一些研究者对影响工作记忆容量的因素也进行了深一步的研究，而当前研究者比较关心的主要有以下三个因素。以“遗忘”为核心的时间进程，工作记忆广度任务中的策略选择因素和包括抑制在内的工作记忆功能性因素。
其中Towes,Hitch和Huten［4］在近期的研究中将“遗忘”这个动力学因素单独抽取出来，系统研究了它在工作记忆容量中的作用，认为“遗忘”虽然不是影响工作记忆容量的唯一的因素，但却有着普遍而重要的作用。
也有研究者［5］研究了策略因素对工作记忆容量的影响，他们选用了数学学习成绩不良的儿童和学业正常的儿童作为被试，对他们进行语言工作记忆，视觉工作记忆和工作记忆广度任务下的策略选择，数学及阅读成就等测验。结果表明，无论是工作记忆还是数学成就都与儿童在工作记忆广度任务中拥有的策略知识有关。
另外，还有一些研究者认为，抑制是影响工作记忆容量以至完成认知任务的重要因素。有实验［6］对四年级的儿童进行听力广度任务，动物双重任务，听力广度完成任务，数数广度任务以及正背和倒背的文字和数字广度在内的测量，结果发现，不良问题解决者确实在回忆中有很高的侵入性错误（intrusion error），证实了工作记忆缺陷和信息加工的抑制失败有关的推断。
1.3 工作记忆和学习的关系
许多研究表明工作记忆和复杂认知活动有着密切的关系，并对复杂认知活动有着很好的预测性［7~10］。而Shute也指出，言语和空间的工作记忆作业反映着一种认知因素，这种因素是比加工速度、一般知识或技能更好的学习预测因子［11］。Shute接着指出，有大量证据表明，人们的之间的工作记忆容量是不同的，并且这种差异是明显的，在很多重要的认知任务上如问题解决、推理、阅读理解、熟悉新词汇、学习拼读、遵循指示、在课堂上记笔记等都是受到工作记忆容量的影响［11］。这些作业与学生学习的关系是十分紧密的。所以，假设学困生的工作记忆容量不如学优生。如果假设证实，那么进一步探索，造成工作记忆容量低的原因是加工能力缺乏还是存储能力的缺乏造成的，或者两者共同起作用的问题。并且对影响工作记忆的其他因素进行一定的控制。
２ 实验方法
2.1 被试
本实验的被试选取，首先需要对学困生和学优生做一个界定，所谓“学困生”是指具有一定学习动机，智力基本正常无精神病史，但学习成绩明显低于同年级同学的学生，“学优生”是指具有一定学习动机，智力基本正常无精神病史，但学习成绩明显高于同年级同学的学生，由班主任来选取学习成绩在前20%和后20%的学生，并采用《瑞文标准推理测验》对其智力进行测量，选取中等以上智力水平的学生。最后选择36名初中二年级中学生作为本实验被试，其中界定为学优生和学困生的各18人。并且年龄、性别、智力等因素都进行了控制。
2.2 实验材料
本实验采用的材料有三套，难度由第一套开始递增到第三套，分为难度Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ三个等级，第一套材料是使用听觉数字广度系列做为测验材料。此材料由3个数字一组，4个数字一组一直到12个数字一组的数字组系列组成。为等级Ⅰ难度的材料。
第二、三组材料由短语和数字系列共同组成，编制测验工作记忆容量的材料的标准是此材料既能测验加工信息能力又能测验保持信息的能力，而且加工的难度在同一套材料中要保持一致［11］。否则在加工难度变化的时候，工作记忆容量也随之变化，将很难测得稳定的工作记忆容量。本实验的材料采用的是Swanson 的材料变式。如“to the library at 1-4-9 Oak Street”(去栎木街149号图书馆)；为了保持熟悉度的一致，在实验中，我们采用各省市的省府和有名直辖市作为路名。如“去上海路1-4-9号的图书馆”；“去武汉路5-4-2-3号的公园”。
另外，材料根据语义加工水平分为Ⅱ和Ⅲ难度，第二组材料，要求被试回答去什么路的什么地方；第三组材料则要求回答去什么路的什么地方做什么事情，并且为了加大难度的区分，地点和做什么事情不匹配，如“去上海路1-4-9号图书馆找人”（不是借书），这些材料中以在不同难度语义加工下的门牌号回忆正确率是作为工作记忆容量的主要指标。
2.3 实验程序
本实验采用2×3的混合实验设计。每个被试都要接受难度ⅠⅡⅢ的工作记忆容量的测试。被试分为学优生和学困生两组。为了控制顺序误差，可将学困生和学优生分为3个小组，第一组先接受Ⅰ难度测试，第二组先接受Ⅱ难度测试，第三组先接受Ⅲ难度测试。
实验环境是在安静房间个别进行的。要求主试以相同的语速将三套材料念给被试的方式呈现。要求在60秒内进行回忆。
在难度Ⅰ的工作记忆容量测验下，主试呈现一组数字后，要求被试立即回忆。回忆正确，则呈现下一组。如果回忆不正确，就用同质的材料再呈现一次，这一次回忆正确就进行下一组，如果还不正确就记录下上一组正确回忆的数字作为工作记忆容量（也可以看成是短时记忆的广度）。
在难度Ⅱ的工作记忆容量时，需要给被试以指导语：“下面我们要进行一个回忆测试，假如你需要到一个地方，比如是去上海路1-4-9号的图书馆，在我讲完之后，要求你回答两个问题：一是你要到的是什么路什么地方？二是这一地点的门牌号是多少，要求按照刚才呈现的顺序回忆。”经过一定练习，确保被试了解实验过程后开始正式的实验。这里什么路什么地方由之前事先设计的9个不同组合来随机选取呈现，门牌号的数字系列由3个字一组开始，如果被试对第一个问题回答正确，第二个问题也回答正确，那么呈现下一个短语，下一个短语由门牌号数字系列数为4的开始，如此依次增加，直到被试无法正确回答两个问题。如果被试对第一个问题或第二个问题回答错误，就用同质的短语再测，如果第二次回忆正确就接着呈现下一个短语；如果还是出现错误，那么就记录最后一次回答正确的短语的门牌号数字个数，作为加工难度Ⅱ的工作记忆容量。
测试难度Ⅲ的工作记忆难度，除了语义难度不同，在第一个问题的回答的时候需要回答在什么路什么地方做什么事情。其余都和测试Ⅱ的测试工作记忆容量的方法相同。
这里为了进一步考察学困生工作记忆容量的欠缺是由加工能力造成的还是存储能力造成的或者两个同时起作用，就需要在测试难度Ⅱ的工作记忆容量的后，引入提示程序进一步测试。提示程序的假设，如果被试的工作记忆容量是存储能力造成的，那么即使给予提示，帮助其进行加工并易于对存储信息提取，结果仍然不能使学困生的工作记忆容量和学优生接近；这里加工能力的由打到最高记忆容量水平时所使用的提示的数量来定义的。提示越多，说明加工能力越低。
提示程序如下：当被试语义加工正确，即第一个问题回答正确，而门牌的数字系列回忆发生错误（漏掉数字，多了新数字，数字顺序有问题），此时可以进行提示，根据被试报告的数字序列，在发生错误的部分给予提示，可分为前，中，后三个不同位置。例如：正确的门牌序列是6-8-4-2，被试回忆为6-4-2，这个错误发生在中间的位置，那么提示为“该门牌号的中间数字是8和4，请再按顺序回忆那个门牌号”。如果被试回忆正确，进行下一个短句；若回忆不正确，再从错的位置给出提示。一直到被试不能按顺序回忆全部数字为止。记下提示数目和回忆正确的最大工作记忆容量。
3 实验结果
学困生和学优生在三种不同加工难度条件下的工作记忆容量如表1
经过两因素混合实验设计的方差分析，两被试组间的差异很显著［F（1,34）=34.65，P ＜0.01］；加工难度间的差异很显著［F（2,68）=432.74，P ＜0.01］；两因素交互作用显著［F（2,68）=83.26，P ＜0.01］。
由于交互作用显著，有必要进行下一步的简单效应的方差分析，检验得到，（1）两个被试组的工作记忆容量在无论是难度Ⅰ，Ⅱ还是Ⅲ的条件下，都存在着显著差异［FⅠ（1,102）=8.43，FⅡ（1,102）=33.63，FⅢ（1,102）=15.62，均p ＜0.01］。（2）学优和学困生在三种加工难度的工作记忆容量上也有显著差异［F困（2,102）=230.07，F优（2,102）=180.51，均p ＜0.01］
由于加工难度有三个水平，所以需要做q检验。检验结果表明，无论对学困生还是学优生而言，也无论是加工难度Ⅰ，Ⅱ之间；加工难度Ⅱ，Ⅲ之间：加工难度Ⅰ，Ⅲ之间差异都非常显著（p ＜0.01）。
从表2可以看出，在加工难度Ⅱ条件下，学困生而言，经过5.04个提示，其工作记忆容量从 1.33增到4.17，有无提示的工作记忆容量差异，经过t检验，差异很显著（t= 6.89 ,p ＜0.01）；学优生经过5.04个提示，其工作记忆容量从 增到，有无提示的工作记忆容量差异，经过t检验，差异很显著（t=8.62,p ＜0.01）。
在加工难度Ⅱ条件下，学困生无提示的工作记忆容量不如学优生差异显著（t=3.56,p ＜0.01）；学困生有提示的工作记忆容量不如学优生差异显著（t=3.23,p ＜0.01）。
4 讨论
4.1 实验结果分析
本实验是关于多任务能力研究课题的子课题，试图从工作记忆容量方面来探索学优生和学困生工作记忆容量能力的差异，并对学困生在这个方面存在的问题进行分析探讨，为多任务能力的机制的研究提供一定启示。
从表一的分析结果可知，（1）无论是学困生还是学优生，两组被试的工作记忆容量都是随加工的难度增加而减小，经q检验，减少量都达到很显著的水平（p ＜0.01）。这个结果说明，工作记忆容量受到了加工难度的影响。这结果从工作记忆的定义来看是合理的。工作记忆是指在加工信息的同时还必须包括信息存储的一种有限加工资源。因此可以推断，当加工难度小的时候，分配给的加工资源较少，相应的存储的资源就分配的教多，所以工作记忆容量就变大；加工难度大的时候，分配给的加工资源较多，相应的存储的资源就分配的教少，所以工作记忆容量就变小。（2）学困生的工作记忆容量无论在加工难度在什么水平，都比学优生的低，并且差异显著［FⅠ（1,102）=8.43，FⅡ（1,102）=33.63，FⅢ（1,102）=15.62，均p ＜0.01］，这也证明了我们所提出的假设，学困生的工作记忆容量不如学优生。因此，认为在工作记忆容量能力上个体的差异是明显的，这为多任务能力的存在提供一定证据。
从表2的结果来看：（1）无论学困生还是学优生，引入提示程序之后，工作记忆容量都有所提高。学困生从无提示的1.33 增长到有提示的4.17。学优生从无提示的3.33 增长到有提示的6.07。这一结果说明，提示是有效的，确实提高了被试的工作记忆容量。另一方面，有提示的工作记忆容量和难度Ⅰ的条件下的工作记忆即短时记忆广度相比，学困生的难度Ⅰ下的工作记忆容量是7.11，有提示的在加工难度Ⅱ条件下工作记忆容量4.17 ，两者的差异显著（p ＜0.05）；学优生的难度Ⅰ下的工作记忆容量是8.23，有提示的在加工难度Ⅱ条件下工作记忆容量是6.07， 两者的差异显著（p ＜0.05）。这个结果说明有提示的工作记忆容量小于短时记忆广度，说明这是两个不同的概念。（2）从学困生和学优生的提示数目相同可以看出来，两者的加工效率相近。但达到的最高工作记忆容量却不同，学困生有提示的工作记忆容量不如学优生差异显著（t=3.23，p ＜0.01）。因此可以判断，工作记忆容量的欠缺主要是存储能力的不同造成的。在提示程序一定程度上克服了加工对工作记忆容量造成的影响以后，这个结果证明了低工作记忆容量由存储能力的低下早成的。这个也可以从难度Ⅰ的实验结果得到证实。
这个实验结果，给人们以这样的启示，学习能力的培养不仅要注意加工能力，存储能力也是十分重要的一个方面。另外，由于存在着这样的个体差异，工作记忆容量上的差异为多任务能力的存在提供证据。
4.2 存在问题和进一步研究方向
首先，在被试的选取方面，因为选取了中学同年级两个班级的学生，并在两个班级里选取36名被试，并且年龄因素没得到控制，取样范围不够全面，造成一定的被试选取偏差，一定程度影响到了实验的效度。那么在今后的研究中，可以加入年龄因素，以便控制或考察年龄和工作记忆容量的交互作用。
其次，在界定学困生和学优生上有一些问题，本文主要以学业成绩来对两者进行区分，但因为学业成绩可能是指数学成绩，也可能是阅读理解方面的语文成绩，而在本实验中综合考虑学业总成绩的差异，想来考察工作记忆容量对总的学业成绩的影响，但没有将学业成绩各部分分开来考虑，可能遗失了很多重要的信息。在今后的研究中可以将学业成绩进行区分细化，比如考察阅读理解困难学生的工作记忆容量问题或数学认知加工的工作记忆容量问题。这样就更能进一步把握工作记忆容量对学习的影响
最后，影响工作记忆容量的诸多因素并没有很好得到控制，在回忆时间加以限定一定程度控制了遗忘的因素，但在策略和功能性抑制上很难加以控制。影响工作记忆容量的因素有很多，但各种因素的重要性和关系如何，需要更具特色的实验设计和更深入的理论探索。
因为工作记忆容量对复杂认知操作具有很好的预测性，人们常以个体工作记忆容量为标准来预测完成多个复杂任务的能力，随着现代先进的脑功能研究和脑脑成像技术懂得不断出现，采用心理测量学方法将其做为一种能力指标对工作记忆容量进行评估结合认知神经科学的对脑功能的研究可能会成为人们今后关注的一个研究方向。
5 结论
本研究证实了工作记忆容量中加工和存储之间存在着权衡关系，当随着加工难度的增加，测试存储能力的成绩就会下降；随着难度的下降，测试存储能力的成绩就会上升。
学困生的工作记忆容量无论在何种加工难度，有无提示都比学优生要低，可以看出，工作记忆容量是一个衡量学业成绩稳定的能力特征。
在有提示的控制加工效率的基础上，学困生和学优生的工作记忆容量差异仍然显著，说明造成学困生的工作记忆容量低下的主要原因是存储能力的不同。
参考文献
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［2］ Baddeley A D,Hitch G,Working memory.;Bower G A ed.The psychology of learning and movitation (vol.8).New York:Academic Press,1974.47-89.
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［4］ Towse J N,Hitch ,Hutoon U S.Reevalution of Working Memory Capacity in Children［J］.Journal of Memory and Language,1998,39:195-217.
［5］ Keeler M L,Swanson H L.Does stratey knomledge influence working memory in children with mathematical disablilities［J］,Journal of Learning Disabilities,2001,34(5):418-434.
［6］ Passolunghi M C ,Siegel L S.Short-term memory.working memory,and inhibitory control inchildren with difficulties in arithmetic problem solution［J］,Journal of Empreimental Child Psychology,2001,80:44-57.
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［9］ Towes J N & Hitch G J.Is there a relation between task demand and storage space in tests of working memory capacity The Quarterly Journal of Experimental Psychology.1995:48a,108-124
［10］ Swanson H.L,Lee C.S.A subgroup analysis of working memory in children with reading disabilities:Domain-general or demain-specific deficiency Journal of lLearnig Disabilities.Austin,2001;May/Jun
［11］ Shute V J.Who is like to acquire programming skill Journal of Education Computer Reseach,1991,(7),1-24.
［12］ Swanson H.L,Lee C，Ashbaker M H.Learning disabled reader’s working memory as a function of processing demands.Journal of Experimental Child Psychology,1996,61:242-275.
【关键词】工作记忆;工作记忆容量; 存储能力; 加工能力;多任务能力
1 引言
1.1 多任务能力和工作记忆容量的关系
随着现代科技发展，许多的工作任务要求同时操作或监控多个任务，这种高工作负荷常常对人的信息处理系统产生影响，干扰了人的工作绩效。因此研究人的多任务处理能力是一项非常有意义的工作。学术界常用结构理论和资源理论来解释人在多任务信息加工中的表现，在多任务中起主要作用的是一种基本的认知能力，这种能力我们概括为多任务能力，由于信息的处理离不开认知模型，而认知模型的关键是接收、分类、转换信息的速度以及可同时存储加工的信息项或者控制信息加工的数目，后者被Hunter称作工作记忆［1］。因此，可以把认知的基本性能（能力）定义为信号处理的速度和工作记忆的容量，这涉及到认知过程中更深层的认知能力。这里我们将这种基本能力概括为多任务能力。 那么根据定义可以将工作记忆容量作为多任务能力的子项目来进行研究。
工作记忆是由Baddeley在短时记忆的基础研究上提出来的，指在处理复杂的认知任务时对任务相关的信息的控制、规划和主动保持，它包括多重表征编码和三个子系统，即言语回路、视空间画板和容量有限的中央执行系统。Baddeley和Logic［2］进一步提出言语回路既负责言语信息的存储，也包括更新信息的主动复述机制。同样，视空间画板既具有视觉存储功能也具有主动的扫描功能。中央执行系统的功能是通过把存储功能分配到辅助系统，监督和加工与当前任务有关的信息。近来，Baddeley又把情景缓冲系统假如到工作记忆模型中，认为情景缓冲可以在中央执行系统和长时记忆之间互相影响的情景下提供存储功能［3］。目前对工作记忆更多集中在工作记忆容量个体差异的研究方面。
1.2 影响工作记忆容量的因素
在肯定了工作记忆对认知任务的影响后，有一些研究者对影响工作记忆容量的因素也进行了深一步的研究，而当前研究者比较关心的主要有以下三个因素。以“遗忘”为核心的时间进程，工作记忆广度任务中的策略选择因素和包括抑制在内的工作记忆功能性因素。
其中Towes,Hitch和Huten［4］在近期的研究中将“遗忘”这个动力学因素单独抽取出来，系统研究了它在工作记忆容量中的作用，认为“遗忘”虽然不是影响工作记忆容量的唯一的因素，但却有着普遍而重要的作用。
也有研究者［5］研究了策略因素对工作记忆容量的影响，他们选用了数学学习成绩不良的儿童和学业正常的儿童作为被试，对他们进行语言工作记忆，视觉工作记忆和工作记忆广度任务下的策略选择，数学及阅读成就等测验。结果表明，无论是工作记忆还是数学成就都与儿童在工作记忆广度任务中拥有的策略知识有关。
另外，还有一些研究者认为，抑制是影响工作记忆容量以至完成认知任务的重要因素。有实验［6］对四年级的儿童进行听力广度任务，动物双重任务，听力广度完成任务，数数广度任务以及正背和倒背的文字和数字广度在内的测量，结果发现，不良问题解决者确实在回忆中有很高的侵入性错误（intrusion error），证实了工作记忆缺陷和信息加工的抑制失败有关的推断。
1.3 工作记忆和学习的关系
许多研究表明工作记忆和复杂认知活动有着密切的关系，并对复杂认知活动有着很好的预测性［7~10］。而Shute也指出，言语和空间的工作记忆作业反映着一种认知因素，这种因素是比加工速度、一般知识或技能更好的学习预测因子［11］。Shute接着指出，有大量证据表明，人们的之间的工作记忆容量是不同的，并且这种差异是明显的，在很多重要的认知任务上如问题解决、推理、阅读理解、熟悉新词汇、学习拼读、遵循指示、在课堂上记笔记等都是受到工作记忆容量的影响［11］。这些作业与学生学习的关系是十分紧密的。所以，假设学困生的工作记忆容量不如学优生。如果假设证实，那么进一步探索，造成工作记忆容量低的原因是加工能力缺乏还是存储能力的缺乏造成的，或者两者共同起作用的问题。并且对影响工作记忆的其他因素进行一定的控制。
２ 实验方法
2.1 被试
本实验的被试选取，首先需要对学困生和学优生做一个界定，所谓“学困生”是指具有一定学习动机，智力基本正常无精神病史，但学习成绩明显低于同年级同学的学生，“学优生”是指具有一定学习动机，智力基本正常无精神病史，但学习成绩明显高于同年级同学的学生，由班主任来选取学习成绩在前20%和后20%的学生，并采用《瑞文标准推理测验》对其智力进行测量，选取中等以上智力水平的学生。最后选择36名初中二年级中学生作为本实验被试，其中界定为学优生和学困生的各18人。并且年龄、性别、智力等因素都进行了控制。
2.2 实验材料
本实验采用的材料有三套，难度由第一套开始递增到第三套，分为难度Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ三个等级，第一套材料是使用听觉数字广度系列做为测验材料。此材料由3个数字一组，4个数字一组一直到12个数字一组的数字组系列组成。为等级Ⅰ难度的材料。
第二、三组材料由短语和数字系列共同组成，编制测验工作记忆容量的材料的标准是此材料既能测验加工信息能力又能测验保持信息的能力，而且加工的难度在同一套材料中要保持一致［11］。否则在加工难度变化的时候，工作记忆容量也随之变化，将很难测得稳定的工作记忆容量。本实验的材料采用的是Swanson 的材料变式。如“to the library at 1-4-9 Oak Street”(去栎木街149号图书馆)；为了保持熟悉度的一致，在实验中，我们采用各省市的省府和有名直辖市作为路名。如“去上海路1-4-9号的图书馆”；“去武汉路5-4-2-3号的公园”。
另外，材料根据语义加工水平分为Ⅱ和Ⅲ难度，第二组材料，要求被试回答去什么路的什么地方；第三组材料则要求回答去什么路的什么地方做什么事情，并且为了加大难度的区分，地点和做什么事情不匹配，如“去上海路1-4-9号图书馆找人”（不是借书），这些材料中以在不同难度语义加工下的门牌号回忆正确率是作为工作记忆容量的主要指标。
2.3 实验程序
本实验采用2×3的混合实验设计。每个被试都要接受难度ⅠⅡⅢ的工作记忆容量的测试。被试分为学优生和学困生两组。为了控制顺序误差，可将学困生和学优生分为3个小组，第一组先接受Ⅰ难度测试，第二组先接受Ⅱ难度测试，第三组先接受Ⅲ难度测试。
实验环境是在安静房间个别进行的。要求主试以相同的语速将三套材料念给被试的方式呈现。要求在60秒内进行回忆。
在难度Ⅰ的工作记忆容量测验下，主试呈现一组数字后，要求被试立即回忆。回忆正确，则呈现下一组。如果回忆不正确，就用同质的材料再呈现一次，这一次回忆正确就进行下一组，如果还不正确就记录下上一组正确回忆的数字作为工作记忆容量（也可以看成是短时记忆的广度）。
在难度Ⅱ的工作记忆容量时，需要给被试以指导语：“下面我们要进行一个回忆测试，假如你需要到一个地方，比如是去上海路1-4-9号的图书馆，在我讲完之后，要求你回答两个问题：一是你要到的是什么路什么地方？二是这一地点的门牌号是多少，要求按照刚才呈现的顺序回忆。”经过一定练习，确保被试了解实验过程后开始正式的实验。这里什么路什么地方由之前事先设计的9个不同组合来随机选取呈现，门牌号的数字系列由3个字一组开始，如果被试对第一个问题回答正确，第二个问题也回答正确，那么呈现下一个短语，下一个短语由门牌号数字系列数为4的开始，如此依次增加，直到被试无法正确回答两个问题。如果被试对第一个问题或第二个问题回答错误，就用同质的短语再测，如果第二次回忆正确就接着呈现下一个短语；如果还是出现错误，那么就记录最后一次回答正确的短语的门牌号数字个数，作为加工难度Ⅱ的工作记忆容量。
测试难度Ⅲ的工作记忆难度，除了语义难度不同，在第一个问题的回答的时候需要回答在什么路什么地方做什么事情。其余都和测试Ⅱ的测试工作记忆容量的方法相同。
这里为了进一步考察学困生工作记忆容量的欠缺是由加工能力造成的还是存储能力造成的或者两个同时起作用，就需要在测试难度Ⅱ的工作记忆容量的后，引入提示程序进一步测试。提示程序的假设，如果被试的工作记忆容量是存储能力造成的，那么即使给予提示，帮助其进行加工并易于对存储信息提取，结果仍然不能使学困生的工作记忆容量和学优生接近；这里加工能力的由打到最高记忆容量水平时所使用的提示的数量来定义的。提示越多，说明加工能力越低。
提示程序如下：当被试语义加工正确，即第一个问题回答正确，而门牌的数字系列回忆发生错误（漏掉数字，多了新数字，数字顺序有问题），此时可以进行提示，根据被试报告的数字序列，在发生错误的部分给予提示，可分为前，中，后三个不同位置。例如：正确的门牌序列是6-8-4-2，被试回忆为6-4-2，这个错误发生在中间的位置，那么提示为“该门牌号的中间数字是8和4，请再按顺序回忆那个门牌号”。如果被试回忆正确，进行下一个短句；若回忆不正确，再从错的位置给出提示。一直到被试不能按顺序回忆全部数字为止。记下提示数目和回忆正确的最大工作记忆容量。
3 实验结果
学困生和学优生在三种不同加工难度条件下的工作记忆容量如表1
经过两因素混合实验设计的方差分析，两被试组间的差异很显著［F（1,34）=34.65，P ＜0.01］；加工难度间的差异很显著［F（2,68）=432.74，P ＜0.01］；两因素交互作用显著［F（2,68）=83.26，P ＜0.01］。
由于交互作用显著，有必要进行下一步的简单效应的方差分析，检验得到，（1）两个被试组的工作记忆容量在无论是难度Ⅰ，Ⅱ还是Ⅲ的条件下，都存在着显著差异［FⅠ（1,102）=8.43，FⅡ（1,102）=33.63，FⅢ（1,102）=15.62，均p ＜0.01］。（2）学优和学困生在三种加工难度的工作记忆容量上也有显著差异［F困（2,102）=230.07，F优（2,102）=180.51，均p ＜0.01］
由于加工难度有三个水平，所以需要做q检验。检验结果表明，无论对学困生还是学优生而言，也无论是加工难度Ⅰ，Ⅱ之间；加工难度Ⅱ，Ⅲ之间：加工难度Ⅰ，Ⅲ之间差异都非常显著（p ＜0.01）。
从表2可以看出，在加工难度Ⅱ条件下，学困生而言，经过5.04个提示，其工作记忆容量从 1.33增到4.17，有无提示的工作记忆容量差异，经过t检验，差异很显著（t= 6.89 ,p ＜0.01）；学优生经过5.04个提示，其工作记忆容量从 增到，有无提示的工作记忆容量差异，经过t检验，差异很显著（t=8.62,p ＜0.01）。
在加工难度Ⅱ条件下，学困生无提示的工作记忆容量不如学优生差异显著（t=3.56,p ＜0.01）；学困生有提示的工作记忆容量不如学优生差异显著（t=3.23,p ＜0.01）。
4 讨论
4.1 实验结果分析
本实验是关于多任务能力研究课题的子课题，试图从工作记忆容量方面来探索学优生和学困生工作记忆容量能力的差异，并对学困生在这个方面存在的问题进行分析探讨，为多任务能力的机制的研究提供一定启示。
从表一的分析结果可知，（1）无论是学困生还是学优生，两组被试的工作记忆容量都是随加工的难度增加而减小，经q检验，减少量都达到很显著的水平（p ＜0.01）。这个结果说明，工作记忆容量受到了加工难度的影响。这结果从工作记忆的定义来看是合理的。工作记忆是指在加工信息的同时还必须包括信息存储的一种有限加工资源。因此可以推断，当加工难度小的时候，分配给的加工资源较少，相应的存储的资源就分配的教多，所以工作记忆容量就变大；加工难度大的时候，分配给的加工资源较多，相应的存储的资源就分配的教少，所以工作记忆容量就变小。（2）学困生的工作记忆容量无论在加工难度在什么水平，都比学优生的低，并且差异显著［FⅠ（1,102）=8.43，FⅡ（1,102）=33.63，FⅢ（1,102）=15.62，均p ＜0.01］，这也证明了我们所提出的假设，学困生的工作记忆容量不如学优生。因此，认为在工作记忆容量能力上个体的差异是明显的，这为多任务能力的存在提供一定证据。
从表2的结果来看：（1）无论学困生还是学优生，引入提示程序之后，工作记忆容量都有所提高。学困生从无提示的1.33 增长到有提示的4.17。学优生从无提示的3.33 增长到有提示的6.07。这一结果说明，提示是有效的，确实提高了被试的工作记忆容量。另一方面，有提示的工作记忆容量和难度Ⅰ的条件下的工作记忆即短时记忆广度相比，学困生的难度Ⅰ下的工作记忆容量是7.11，有提示的在加工难度Ⅱ条件下工作记忆容量4.17 ，两者的差异显著（p ＜0.05）；学优生的难度Ⅰ下的工作记忆容量是8.23，有提示的在加工难度Ⅱ条件下工作记忆容量是6.07， 两者的差异显著（p ＜0.05）。这个结果说明有提示的工作记忆容量小于短时记忆广度，说明这是两个不同的概念。（2）从学困生和学优生的提示数目相同可以看出来，两者的加工效率相近。但达到的最高工作记忆容量却不同，学困生有提示的工作记忆容量不如学优生差异显著（t=3.23，p ＜0.01）。因此可以判断，工作记忆容量的欠缺主要是存储能力的不同造成的。在提示程序一定程度上克服了加工对工作记忆容量造成的影响以后，这个结果证明了低工作记忆容量由存储能力的低下早成的。这个也可以从难度Ⅰ的实验结果得到证实。
这个实验结果，给人们以这样的启示，学习能力的培养不仅要注意加工能力，存储能力也是十分重要的一个方面。另外，由于存在着这样的个体差异，工作记忆容量上的差异为多任务能力的存在提供证据。
4.2 存在问题和进一步研究方向
首先，在被试的选取方面，因为选取了中学同年级两个班级的学生，并在两个班级里选取36名被试，并且年龄因素没得到控制，取样范围不够全面，造成一定的被试选取偏差，一定程度影响到了实验的效度。那么在今后的研究中，可以加入年龄因素，以便控制或考察年龄和工作记忆容量的交互作用。
其次，在界定学困生和学优生上有一些问题，本文主要以学业成绩来对两者进行区分，但因为学业成绩可能是指数学成绩，也可能是阅读理解方面的语文成绩，而在本实验中综合考虑学业总成绩的差异，想来考察工作记忆容量对总的学业成绩的影响，但没有将学业成绩各部分分开来考虑，可能遗失了很多重要的信息。在今后的研究中可以将学业成绩进行区分细化，比如考察阅读理解困难学生的工作记忆容量问题或数学认知加工的工作记忆容量问题。这样就更能进一步把握工作记忆容量对学习的影响
最后，影响工作记忆容量的诸多因素并没有很好得到控制，在回忆时间加以限定一定程度控制了遗忘的因素，但在策略和功能性抑制上很难加以控制。影响工作记忆容量的因素有很多，但各种因素的重要性和关系如何，需要更具特色的实验设计和更深入的理论探索。
因为工作记忆容量对复杂认知操作具有很好的预测性，人们常以个体工作记忆容量为标准来预测完成多个复杂任务的能力，随着现代先进的脑功能研究和脑脑成像技术懂得不断出现，采用心理测量学方法将其做为一种能力指标对工作记忆容量进行评估结合认知神经科学的对脑功能的研究可能会成为人们今后关注的一个研究方向。
5 结论
本研究证实了工作记忆容量中加工和存储之间存在着权衡关系，当随着加工难度的增加，测试存储能力的成绩就会下降；随着难度的下降，测试存储能力的成绩就会上升。
学困生的工作记忆容量无论在何种加工难度，有无提示都比学优生要低，可以看出，工作记忆容量是一个衡量学业成绩稳定的能力特征。
在有提示的控制加工效率的基础上，学困生和学优生的工作记忆容量差异仍然显著，说明造成学困生的工作记忆容量低下的主要原因是存储能力的不同。
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