研究背景
数学焦虑是一种特殊的学科焦虑，是一种在特定的数学相关情境中，个体使用数学相关知识或解决数学相关问题时产生的一种生理和心理上的紧张不安的不良情绪反应，最终对数学任务表现产生消极影响。情绪对个体注意力、记忆、认知加工的影响日趋凸显，情绪对认知的影响开始成为心理学一个研究的重要领域，受到了越来越多的关注。Eysenck和Calvo（1992）加工效能理论的提出奠定了数学焦虑对数学认知过程影响的理论基础。加工效能理论区分了操作成绩和加工效能的概念。操作成绩指的是任务完成的质量，通常用准确率来表示，加工效能是指任务完成质量和付出努力之间的关系，也就是操作成绩和努力的关系，通常用反应时表示。加工效能理论认为焦虑对加工效能的影响大于对操作成绩的影响，即焦虑及担忧情绪会消耗有限的工作记忆资源中的一部分，而减少了个体用于当前认知加工的可用资源，从而造成操作成绩的影响（陈琪，2016）。Eysenck等（2007）提出的注意控制理论从认知加工的角度来解释焦虑对认知的影响，继承了加工效能理论对操作成绩和加工效能的区分，也对注意控制理论作了相应补充。注意控制理论提出对于需要中央执行系统参与的任务，焦虑对加工效能的影响大于对操作成绩的影响；其次，焦虑通过增加刺激驱动的注意系统影响注意控制，即焦虑个体对于焦虑相关刺激存在注意偏向。
本研究通过两个实验探讨数学焦虑小学生的认知加工特点。研究一采用双任务实验范式考察考察数学焦虑对不同记忆负荷条件下和不同难度水平上的数学任务的影响，即在不同记忆负荷下完成不同难度的数学任务时，高数学焦虑个体的任务表现与低数学焦虑个体的任务表现是否存在显著差异。研究二采用Posner任务探讨数学焦虑小学生对数学刺激是否存在注意偏向。
研究内容及结果
研究1采用2×2×2的混合实验设计，即焦虑分组（高数学焦虑、低数学焦虑）×记忆负荷（高记忆负荷、低记忆负荷）×任务难度（进位、不进位）。焦虑分组是组间变量，记忆负荷和任务难度是组内变量。
图1：研究1实验流程图
研究1结果发现，高数学焦虑组的小学生在处理高负荷的数学任务是存在更低的加工效能。而低数学焦虑组的小学生在处理高负荷和低负荷数学任务上加工效能没有显著差异。具体结果如下：
图2：高、低数学焦虑组在一位数字和两位数任务中在不同高低负载上的正确率对比
图3：高、低数学焦虑组在高负载和低负载数学任务上的反应时对比
研究2采用2×3×2的混合实验设计,即焦虑分组（高数学焦虑、低数学焦虑）×线索有效性（有效、无效）×刺激类型（数字符号、中性词、数学算式）。焦虑分组是组间变量，刺激类型和线索有效性是组内变量。
图4：研究2实验流程图
研究2结果发现，高数学焦虑组的小学生对于数学刺激(数学符号&数学算式）存在注意偏向。具体结果如下：
图5：高、低数学焦虑组在有效线索和无效线索中不同刺激类型上反应时的对比
以上结果表明，数学焦虑的小学生在处理高负荷数学任务时存在低加工效能，并且对于数学刺激存在注意偏向。本研究结果有助于理解数学焦虑小学生的认知加工特征，也为改善小学生数学焦虑提供理论依据。
该研究成果已在线发表于Journal of Experimental Child Psychology (2021年IF = 2.547)。上海师范大学心理系博士研究生时小萍为论文第一作者，蔡丹教授为通讯作者。
论文信息：
Shi, XP., Xu, J.,Wang, FJ., Cai, D.(2022). Cognitive Processing Features of Elementary School Children with Mathematical Anxiety: Attentional Control Theory Based Explanation. Journal of Experimental Child Psychology, 224, 105513.