消除焦虑的最好办法 数学焦虑的构成、影响机制与干涉
谢芳 张丽
摘要 数学焦虑的发作是先天遗传要素和后天环境要素一起作用的成果，不过环境要素的影响更为杰出。作为一种学科焦虑，数学焦虑会对个别的数学成果和日常日子发作负面影响。认知研讨标明数学焦虑的影响机制经过工作回忆（加工效能理论和留意操控理论）、元认知才能和心情反响发作作用。为了干涉数学焦虑，研讨者提出呼吸操练法、心情表达性写作以及与BCI技能相结合的数学游戏战略等干涉办法。不过，当时研讨仍存在必定限制性。往后的研讨可以考虑从研讨问题、研讨方针、研讨办法和生态效度四个方面改进。
关键词 数学焦虑；工作回忆；元认知；心情反响；干涉
分类号 B849
数学焦虑是指个别在数学学习中或其他与数学相关的情形中（如参加数学考试），发作的不安、严重、害怕等焦虑状况（陈英和，耿柳娜，2002）。数学焦虑作为一种学业心情妨碍，会对个别数学成果的前进发作阻止作用。而且，这一学业心情妨碍十分遍及。据查询，93%的美国人会阅历不同程度的数学焦虑（Furner&Duffy，2002）。关于数学焦虑者而言，全部与数学相关的活动都能引发他们的焦虑，比方翻开一本数学书或许上数学课，乃至阅览收银数据都会构成他们的惊惧（Maloney&Beiloek，2012）。知道数学焦虑这一现象及其背面的机制关于促进个别的数学学习，前进数学成果，改进数学教育具有重要意义。
1 数学焦虑的构成
数学焦虑的构成是多种要素归纳作用的成果。首要，遗传要素为数学焦虑的发作奠定必定根底。Wang，Hart，Kovas，Lukowski，Soden和Thompson等（2014）发现数学焦虑的发作或许与基因有关。他们选用双生子研讨，成果发现数学焦虑的基因特点体现在两个方面：个别较差的数学才能和发作一般焦虑的倾向性。不过，基因对个别数学焦虑差异的解说有43%，剩余的57%是环境差异构成的。
其次，许多环境要素都或许导致数学焦虑的发作，并对其开展起着推进作用。家庭要素或许是数学焦虑发作的本源之一。数学焦虑往往被以为发作于中学时期，因为学科难度的增大引发学生的焦虑感（Maloney&Beilock，2012）。可是近来越来越多的研讨标明一年级的儿童现已可以精确的陈述数学焦虑，并存在数学焦虑水平的差异（Niditch&Varela，2011；Harafi，Vukovic，&Bailey，2013）。而发作这一差异的本源很或许是家庭中爸爸妈妈的数学焦虑（Berkowitz，Schaeffer，Maloney，Peterson，Gregor，Levine，&Beilock，2015）o也就是说，爸爸妈妈的数学焦虑会“感染”给儿童，导致儿童发作数学焦虑。
校园要素特别是教师一向被以为是发作数学焦虑的重要原因之一，这其间包含教师自身的数学焦虑和教师性别等要素。研讨指出存在数学焦虑的教师不只要较低的教育自我效能感，而且对学生存在更低的成果希望，并不能供给有用的学业支撑（Mizala，Martinez，&Martinez，2015）。女人教师更是如此。不过，比较于男学生，女学生遭到的教师影响更为显着（Beilock&Smith，2010）。
社会要素的影响首要体现在性别刻板形象构成的数学焦虑的性别差异。一向以来，人们都倾向于以为男性的数学才能高于女人，男性在数学范畴处于优势位置（Geary，2006）。这种片面的社会点评严重影响了女人的数学信仰（Guimond&Roussel，2001），导致女人高估自己的数学焦虑水平（Goetz，Bieg，Ltidtke，Pekrun，&Hall，2013）。
2 数学焦虑的影响机制
研讨标明数学焦虑会影响个别的学习情绪（Chinn，2009）、课程卷进度（Meece，Eccles，&Wig-field，1990）等，进而导致数学成果下降（Ashcraft&Krause，20cr7；Jansen，Louwerse，Straatemeier，Van derVen，Klinkenberg，&Van der Maas，2013）。数学焦虑还会影响个别往后的专业挑选和工作寻求（Maloney&Beilock，2012）。可是，数学焦虑的影响不只仅限制于数学学习和工作中，乃至现已延伸到个别的日常日子，比方Suri，Monroe和Koc（2013）的研讨发现高数学焦虑个别往往会挑选简单明了的扣头表征（美元扣头办法胜过百分比扣头办法），即高数学焦虑者在进行扣头点评时，数学焦虑会使认知活动受限，导致他们不能进行最优挑选。数学焦虑如此广泛而又深远的影响到底是经过何种机制起作用的？不同研讨者从不同视点供给了解说，首要包含以下三个方面。
2.1 数学焦虑与工作回忆
2.1.1 加工效能理论
Ashcraft（1995）将Eysenck和Calvo（1992）提出的加工效能理论（processing efficiency theory）引进数学焦虑研讨中。该理论当使命需求占用许多的认知资源时，数学焦虑者会阅历“双使命”形式，即除了数学使命自身会耗费工作回忆资源外，数学焦虑作为第二个使命也对工作回忆资源发作耗费。不过，加工效能理论一起指出，焦虑自身也会增强个别想要削减焦虑的动机（Eysenck，Derakshan，Santos&Calvo，2007）。这一动机促进个别采纳辅助性的加工资源，如按捺功用和战略来补偿焦虑或许带来的失利。因而，数学焦虑不必定会危害使命作用，可是却会影响使命的功率。随后的一些研讨支撑了这一理论。
崔吉芳，李嫩晓和陈英和（2011）挑选89名小学五年级的学生参加了工作回忆容量使命、按捺使命和数学使命，发现凹凸数学焦虑组在按捺使命中的体现不存在显着差异，可是在数学使命和在触及数学活动的工作回忆容量使命中的得分均显着低于低数学焦虑组。研讨标明，工作回忆使命中的数学操作会引发数学焦虑，焦虑占用工作回忆资源，构成触及数学操作的工作回忆使命的体现受损。Ramirez，Gunderson，Levine和Bemock（2013）查询了230名小学一、二年级的学生，发现数学焦虑与数学成果呈现负相关，可是这一负相相关系只存在于高工作回忆容量的学生中。研讨者以为高工作回忆个别更倾向于选用对工作回忆需求较高的问题处理战略，如回忆提取战略。可是，当高工作回忆容量个别一起存在高数学焦虑的时分，数学焦虑对工作回忆资源的占用会构成提取搅扰，使得回忆提取的反响时和正确率都“大打扣头”。而这一成果也恰恰验证了加工效能理论所提出的，工作回忆资源的许多占用会构成使命功率的危害。
2.1.2 留意操控理论
Eysenck，Derakshan，Santos和Calvo（2007）对从前的加工效能理论进行改进，提出留意操控理论（attentional control theory）。该理论以为焦虑会构成个别中心履行系统的按捺功用和转化功用受损，添加留意涣散的或许性。详细而言，个别的留意系统是由受当时方针影响的方针一导向留意系统和受显着影响影响的影响一驱动系统两部分组成的。焦虑使得方针导向的留意系统遭到削弱，而影响驱动的留意系统增强，两个别系间的不平衡导致按捺功用和转化功用削弱。然后使得与当时使命无关的影响（如焦虑）得到优先加工，而对使命相关影响的留意反而削弱。
Pletzer，Kronbichler，Nuerk和Kerschbaum（2015）的fMRI研讨为知道这一理论的脑机制奠定了根底。他们在匹配凹凸数学焦虑组数学成果的条件下，比较凹凸数学焦虑组在数量比较和数量等分使命中的BOLD信号差异，发现高数学焦虑者的默许形式神经网络（Default Mode Network，简称DMN）的激活程度更高。DMN区域的激活反映了高数学焦虑者对负面心情的按捺操控进程，这一进程耗费工作回忆资源，构成按捺功用削弱。别的，研讨者发现数学焦虑并没有影响数量加工的相关脑区，如顶内沟（Intraparietal Sulcus，简称IPS），凹凸数学焦虑组在数量加工脑区的激活形式上不存在显着差异。
加工效能理论和留意操控理论都将数学焦虑对认知进程的影响定坐落中心履行系统，这为咱们进行数学焦虑的认知机制研讨供给了方向。可是，比较于加工效能理论，留意操控理论的前进之处首要体现在以下三点：榜首，加工效能理论没有指出数学焦虑影响中心履行系统的哪一方面，而留意操控理论明确指出数学焦虑会构成中心履行系统的按捺功用和转化功用受损，一起只要在压力情形下才对改写功用发作影响；第二，加工效能理论仅指出数学焦虑会占用工作回忆资源，削减对当时使命的资源分配，然后影响使命功率，而留意操控理论更深化地解说了焦虑的影响机制，是经过添加对要挟性影响的留意倾向，导致留意资源涣散，进而危害留意操控功用；第三，加工效能理论仅重视中性或非心情性影响的认知使命，而留意操控理论着重要挟性分神影响对按捺功用和转化功用的影响，也就是说，只要当个别感觉到当时影响对自己构成要挟时，才会发作按捺功用和转化功用被削弱的状况（Eysenck，Derakshan，Santos，&Calvo，2007）。
2.2 数学焦虑与元认知
元认知是对认知的认知，既包含对自身认知活动的静态常识系统，又包含对当时认知活动进行监测和调控的动态活动进程（汪玲，郭德俊，2000）。数学焦虑和数学元认知一向都被以为是两个独立的研讨范畴，但近些年有研讨标明数学焦虑会下降儿童战略挑选的灵敏性，以及深层次了解的内部战略的运用频率，还会影响儿童使命监控进程的有用性（耿柳娜，陈英和，2005；周双珠，韩瑽瑽，陈英和，2014）。有研讨对上述影响的大脑进程进行了探求。
Suárez-Pellicioni，Núnez-Pena和Colomé（2013）运用事件相关电位技能（ERP）查询凹凸数学焦虑组在数字和经典Stroop使命中对正确答复和过错答复的反响，发现高数学焦虑组在数字Stroop使命中做出过错答复时，过错相关负波（Error-re-lated Negativity，简称ERN）增多，可是在经典Stroop使命中却不会。进一步的标准化低分辨率电磁层析成像技能（standardized low resolution brain tomo-graphy algorithm，简称sLORETA）发现高焦虑组在数字Stroop使命中做出过错答复时，脑岛有更强的激活。ERN成分的反常和脑岛的激活标明高数学焦虑者对数字过错更为灵敏。
司继伟，徐美丽，封洪敏，许晓华和周超（2014）经过ERP查询高、低数学焦虑组在预算使命和心算使命中算术战略的运用差异，成果发现在两种使命中，凹凸数学焦虑组均存在差异。详细体现为，在战略编码阶段（0～250ms），高数学焦虑者的N1-P2复合波波幅大于低数学焦虑者，潜伏期更长；在战略挑选和履行阶段，高数学焦虑者的N400波幅更大，潜伏期更短。也就是说数学焦虑效应在数字加工的编码阶段就现已呈现，涣散个别对当时使命的留意，构成使命加工缓慢，而在战略挑选与履行阶段，数学焦虑个别的工作回忆负荷高于低焦虑者，研讨者以为这是数学焦虑者在企图将更多的工作回忆资源投入当时的数学使命中，以补偿在编码阶段的留意涣散或许引发的失利。
2.3 数学焦虑与心情反响
数学焦虑是对由数学引发的严重、焦虑、惊骇等心情反响的归纳。不过，以往研讨更多重视这些不良心情反响引起的认知与行为的改动，可是甚少重视这一心情反响背面的发作和开展进程。近些年，跟着功用性磁共振成像（Functional Mag-netic Resonance Imaging，简称fMRI）技能在数学焦虑范畴的运用，这一问题得以被更好地探求。
Lyons和Beilock（2012）提出数学焦虑会激活痛苦相关脑区。研讨者经过fMRI扫描了28位大学生，发现数学焦虑个别在料想自己要进行数学活动时，与检测内脏要挟有关的大脑区域（双侧背面部脑岛）被激活，而且数学焦虑程度越高，该脑区的激活强度越大。这一成果阐明数学焦虑的发作的确存在一个实在的、消沉的心思机制，那么数学焦虑者躲避数学的行为就可以被合了解说。
Young，Wu和Menon（2012）查询了7至9岁儿童的数学焦虑的脑机制，发现在处理数学算式问题进程中，高数学焦虑者的右侧杏仁核脑区有更高强度的激活，而双侧顶后叶和背面侧前额叶区域的激活较低。一般前者被以为与惊骇心情相关，而后者被以为参加数学运算和推理进程。这一研讨成果显现数学焦虑的发作，的确会影响个别处理数学问题的有用性。
综上所述，数学焦虑与不同的心情脑区存在相关。详细而言，在开端数学使命之前，与痛苦相关的脑区被激活，在进行数学使命的进程中，与惊骇相关的脑区被激活。
3 数学焦虑的干涉
怎么干涉数学焦虑？一方面，研讨者针对现已发作的数学焦虑提出了一些可行的干涉办法，其间包含呼吸操练，表达性写作，脑机接口技能（Brain-computer Interface，简称BCI）。Branyé，Maho-hey，Giles，Rapp，Taylor和Kanarek（2013）发现会集式呼吸操练可以有用缓解个别的数学焦虑，前进个别在数学检验中的体现。操练的详细操作流程为：首要，参加者要按照录音指示坚持竖直坐姿，双手放在大腿上，膀子放松，头摆正，双脚平放在地板上，等这个姿态让自己感到舒适，那么闭上眼睛，假如不想闭上眼睛，可以直视下方或前方，但并不需求紧盯某一物体。然后录音会给出如下指示：“领会呼吸进出身体的感觉，专注感触呼吸在鼻腔中渐渐活动的感觉；或许感触肚子在每次吸气时渐渐扩张和每次呼气时渐渐撤退的感觉。”操练继续15分钟。这一操练本质上是正念技能的一种，经过呼吸操练，让焦虑者重视当下，培育对当下的察觉力，从根本上增强自身的留意力。那么在进行数学焦使命时，个别可以愈加重视于使命自身而不是焦虑心情。
Park，Ramirez和Beilock（2014）的研讨着重心情表达关于缓解数学焦虑的重要性。研讨者在进行正式的数学检验之前，留出7分钟的时刻让高焦虑组和低焦虑组写下对行将到来的数学检验的主意和感触，而且尽或许敞开地去表达，假如不想进行写作，也可以挑选默坐歇息。成果发现进行表达性写作的高焦虑组在接下来的数学检验中与低焦虑组的体现适当，而且写作中与焦虑相关的词汇运用越频频，数学检验的成果就越好。研讨者以为写作进程实际上是对焦虑心情的开释进程，心情表达有用缓解了焦虑对工作回忆资源的占用，那么在正式检验中更多的工作回忆资源就可以被使用。
Verkijika和De Wet（2015）使用BCI技能调理数学焦虑。BCI技能的原理是大脑在进行内部活动（如思想活动，认识等）或遭到外界影响时，会发作一系列脑电活动，这些脑电信号（EEG）可以经过信号处理（特征提取、功用分类等），区分当事人的实在目的，并将思想活动转化为指令信号，以完结对外部物理设备的有用操控。研讨者让参加者完结一项数学脑筋游戏。游戏中参加者需求进行一系列加减乘除运算，游戏依据运算难度分为两个水平（一级和五级）。游戏分为两个阶段，每个阶段包含一级难度检验和五级难度检验各两次，每完结一次检验后进行数学焦虑脑信号搜集，及时向参加者反应其数学焦虑水平，并为下一个检验供给操控数学焦虑的办法。成果发现，一级难度和五级难度在榜首次检验供给反应后，第2次检验中的数学焦虑水均匀显着下降；比照两个阶段，发现第二阶段的数学焦虑水平低于榜首阶段。综上，BCI技能本质是经过操练增强个别的操控力，让个别愈加重视使命自身而不是数学焦虑。
另一方面，一部分研讨者从校园和教师的视点动身，倡议经过外部环境的改动来改进学生的数学学习情绪，防备数学焦虑的发作。详细措施包含以下几个方面：（1）改动教育战略，选用灵敏多变的教育办法引发学生的学习爱好，改动学生的学习情绪；（2）改动限时检验的点评办法，让学生从准时完结考试的担忧中得到缓解；（3）创立活跃、友爱、公正的班级环境，进步学生的自我效能感；（4）关于不同水平的学生给予不同的点评和鼓舞，引导其树立正确的学习动机（Beiloek&Willingham，2014；Hooker，2013）。
4 小结与未来研讨展望
综上所述，数学焦虑作为一种学科心情妨碍，日益遭到重视。行为研讨、认知神经研讨、基因研讨等研讨办法都被用来提醒数学焦虑的来龙去脉。一方面，因为数学焦虑呈现在正式的校园教育中，影响学习和教育活动。而且数学焦虑的影响会延伸到个别往后的工作和日常日子：另一方面，尽管数学焦虑发作许多的负面影响，可是数学焦虑自身也是数学的一部分，对数学焦虑的研讨可以协助咱们更好地了解人们是怎么学习和运用数学的。不过，当时的研讨依然存在许多限制，可以考虑从以下方面进行改进。
4.1 研讨问题的拓宽
榜首，重视个别差异。如上所述，数学焦虑与心情反响的研讨指出，数学使命前后不同的脑区被激活，可是这种激活形式是否在所有的高数学焦虑个别中都存在？这种激活形式是否会跟着年纪发作改动？假如数学焦虑的心情脑区的激活形式在不同个别和不同年纪段存在差异，那么这些差异发作的大脑根底又是什么呢？这些问题需求在往后的研讨中加以讨论。
第二，重视基因与环境的交互作用。数学焦虑的构成是基因和环境归纳作用的成果，以往的研讨更多重视后天环境对数学焦虑的影响，而鲜少重视数学焦虑的遗传机制。因而，有关数学焦虑的遗传研讨仍有待进一步的探求和发现。比方，哪些环境要素与哪些基因存在良性互动，然后促进个别数学认知的开展？哪些环境要素与焦虑基因联络亲近，然后引发焦虑？这些问题都需求在未来的研讨中加以探求。
4.2 研讨方针的拓宽
榜首，数学焦虑研讨方针应该从成人向儿童扩展。当时有关数学焦虑的认知机制研讨仍会集在成人被试中。可是，相同的使命关于成人和儿童而言，在加工机制方面或许存在差异，因而成人被试的成果是否适用于儿童，仍有待考虑。别的，有关数学焦虑的干涉存在多种办法，不过同一种办法是否可以适用于成人和儿童，也需求进行验证。
第二，从个别自身向家庭和校园环境扩展。数学焦虑是个别的学业心情妨碍，可是它的发作和开展却与家庭尤其是爸爸妈妈对数学的情绪和信仰亲近相关。别的，校园作为儿童数学学习的首要场所，校园中教师对数学的自我效能感和信仰也或许引发个别的数学焦虑。因而，未来有关数学焦虑的干涉研讨不仅仅针对个别的，也需求重视爸爸妈妈和校园教师与个别之间的互动怎么是怎么引发数学焦虑的。
4.3 研讨办法和技能的改进与扩展
榜首，选用追寻研讨讨论数学焦虑的发作与开展。数学焦虑的发作和开展是一个动态的改动进程，经过追寻研讨可以研讨数学焦虑从何时开端，其开展曲线怎么，然后提醒数学焦虑的开展规律。
第二，选用基因遗传学办法，如双生子研讨，分子遗传研讨等，讨论数学焦虑的遗传机制。Wang等人（2014）的研讨初度证明了数学焦虑存在遗传的或许性。可是因为基因研讨会遭到人种、地域、被试量等许多要素的影响，因而该成果需求在更多的研讨中进行验证。别的，Wang等人（2014）的研讨选用双生子研讨仅仅讨论了基因对数学焦虑的贡献率，并没有指出详细的基因，所以，需求经过分子遗传学进一步研讨。
第三，引进生理目标的丈量，如唾液皮质醇等（Sarkar，Dowker，&Cohen，2014）。当时的绝大多数研讨选用自我陈述的办法丈量数学焦虑。这一丈量成果的精确性和可靠性存在争议，尤其在关于男女数学焦虑水平差异这一问题上，因而在往后的研讨中应该加以改进。
第四，选用认知神经科学的办法。以往关于数学焦虑的研讨多选用行为研讨，可是行为研讨不利于讨论数学焦虑背面的影响机制，因而应该参加认知神经科学的研讨。此外，往后的研讨可以考虑选用愈加精美的试验设计，比方双使命范式，以便讨论不同认知成分的作用。
4.4 前进生态效度
以往关于数学焦虑的研讨均在试验室中打开，被试有或许会遭到试验室情形的影响，而体现出不同于天然情形下的状况。因而，试验室的成果是否实在的反映了现实日子中数学焦虑对个别的影响？别的，有关数学焦虑的干涉办法也在试验情形下施行，假如将其运用于实在的考试情形中，是否可以获得类似的作用？这种干涉作用是否可以持久有用，乃至从根本上改进数学焦虑，仍有待验证。