儿童视觉空间工作记忆评估(VWMA)的发展及其心理计量学特征

摘要

视觉空间工作记忆在儿童的日常生活和学习成绩等职业表现中起着至关重要的作用。不幸的是，在职业治疗中缺乏相关的视觉空间工作记忆测试。因此，在这一领域开发新的评估工具具有重要的临床意义。本文综述了视觉空间工作记忆评估的发展及其心理计量学特征。结果显示，项目-目标一致性指数(IOC)得分为1.0。Cronbach alpha检验证实VWMA的内部一致性在两种类型的评估中都表现出良好的信度，计算机测试的总得分为0.88，桌面测试的总得分为0.81。计算机测试被发现具有极好的测试重测信度，类内相关系数(ICC)值从.88到.99不等。桌面测试具有良好的重测信度，ICC值从.51到.63不等。在构效度方面，结果显示，计算机化测试的任务在对照组、正常儿童和注意缺陷/多动障碍(ADHD)儿童之间存在显著差异。唯一的例外是 -其中的独立样本 -计算机化测试的范围从1.61到6.23。桌面测试的结果显示，在独立样本的所有任务中，正常儿童和ADHD组的儿童之间存在显著差异 -测试范围从3.05到8.40。综上所述，在内容效度、内部一致性、重测信度和构效度方面建立的良好的心理测量特性为新的VWMA适合儿童的观点提供了证据。

1.介绍

工作记忆可以被描述为大脑的一个系统，它瞬间存储和操作信息，而这些信息是理解语言、学习和推理等复杂认知任务所需要的。1］．持有大多数当前紧迫性的心理表现的机制和过程，用于处理的持续认知任务也是工作记忆的一部分[2］．因此，一个合理的包容性的定义是信息的比较小的身体，一个人可以在心中保留，无暇顾及，或者在技术方面，保持能在一个单一的时间来快速访问的状态[3.］．工作记忆是儿童复杂活动和职业表现的关键。在这个发展的关键阶段，工作记忆容量与处理速度、注意力持续时间、语言、写作和数学显著相关[4.-6.］．

特别地，视觉空间工作记忆是工作记忆负责的视觉信息存储的主要部分。它使人们开始一段旅程，把在正确的点在他们的目的地安全地到达。这是特别在不熟悉的上下文时的情况下[7.-9.］．视觉空间工作记忆可分为一个空间成分(如对地标所在位置的记忆)和一个单独的视觉成分(对物体及其视觉特征的记忆，如颜色和表面)[10那11］．研究表明，视觉空间工作记忆与儿童的学业成绩密切相关，特别是学龄前儿童早期视觉空间工作记忆的发展[12］．根据刚刚进行的先前研究[13，加工速度直接影响视觉空间工作记忆任务的执行，并以视觉空间工作记忆为中介。这表明，视觉空间工作记忆的存储和并发加工能力部分地调节了对视觉空间刺激的反应能力和最终与一般智力之间的关系。

具有粘面空间工作记忆缺陷的儿童展示较差的工作记忆曲线，包括与数学和算术问题解决相关的人，[14那15］．数学成绩是预测未来学习成绩、职业发展和职业结果的一个特别重要的因素[16-18］．Swanson和Howell的一项研究[19研究发现，阅读理解与语言工作记忆和视觉空间工作记忆测量结果之间存在显著相关。戈夫和同事[20.发现视觉空间工作记忆表现与阅读理解的相关性较小，而言语工作记忆的贡献不显著。有阅读障碍的儿童，无论他们的语言智力或同时存在算术困难，与有阅读能力的儿童相比，表现出较低的记忆水平。与熟练读者的成就水平相比，执行系统在读写能力增长中起着主要作用。21］．

干扰似乎影响工作记忆和高水平认知效率之间的密切关系[22］．几项研究已经在儿童评审的学术发展，研究结果表明，随着阅读理解贫困儿童，严格遵守不相关的信息与故障控制入侵工作记忆缺失相关的学习障碍的典型例子[23那24］．加工分散体的存在强制性地编码到工作记忆中，而不是参加他们的[25］．当没有不相关的刺激，也没有内容需要从工作记忆中移除时，控制注意力的测量结果显示与(视觉)工作记忆的测量结果有很大的相关性[26］．

回顾目前的评估程序，我们发现评估并不总是适合于认知能力的测量，为强化的职业治疗提供线索。这是因为几乎所有使用的工具都涉及神经认知评估，以识别和预测认知缺陷。由于大多数工作记忆评估是由心理学和神经学领域的工作者开发的，因此在职业治疗环境中使用这种评估也存在局限性。因此，职业治疗师有必要的能力使用这些评估来衡量儿童的工作记忆表现，目的是告知职业干预计划。

本研究建构的视觉空间工作记忆评估模式由电脑测验和桌面测验两部分组成。这两种形式的评估都有好处。计算机评估提供有效和快速的可利用的数据与刺激的一致呈现给所有参与者。因此，它可以限制实验误差，并可以是一个方便的方法，非专家评估人员与用户友好的界面。然而，在桌面测试的情况下，有一些优点，即真实对象任务使孩子能够使用评估中使用的对象执行自己的任务。这种效果更强烈，因为孩子们的眼中有现实主义的一面。桌面测试以桌面游戏的形式设计，这在目前是一种新颖的方法，被发现可以鼓励孩子们参与测试。这种实用的方法有助于职业治疗师在临床评估中使用该测试。

毫无疑问，工作记忆通常被认为具有有限的容量[3.那27］．根据Cowan的说法[7.，年轻人的工作记忆大约有4块，而儿童和老年人的工作记忆块较少。因此，工作记忆测试在确定认知功能和学术学习所需的基本技能方面至关重要[28］．然而，目前，研究人员通常倾向于使用多种任务来确定工作记忆的表现。特别是,N-back和运行内存的任务经常被用来测试视觉空间工作记忆，工作记忆的一个组成部分。研究人员目前倾向于 -在工作记忆的研究中，工作记忆是一项重要的任务，因为它利用了工作记忆中信息的操纵和维护过程(例如，29-31])。此外，跑步记忆广度背后的机制也引起了人们的兴趣，因为这项任务导致了关于工作记忆的相互竞争的推论[32-34］．

视觉空间工作记忆是儿童日常工作记忆的重要组成部分。它使他们能够编码或更新物体的空间位置，以及保留和操纵信息，以进行日常活动，如阅读、写作和数学[1那5.那6.]. 因此，研究团队有兴趣为7-12岁儿童开发视觉空间工作记忆评估，这是儿童发展这些技能的关键时期。本研究旨在概述VWMA在内容效度、内部一致性、重测信度和结构效度方面的发展和检验。

2.材料和方法

研究方法包括三个阶段。第一阶段提出评估发展的理论概念化。第二阶段描述了专家评价方法，以检查所开发的VWMA的内容有效性。第三阶段描述了评估工具的内部一致性、信度和测试重测信度的心理测量特性的检验。每个研究阶段的方法细节如下。

2．1.第一阶段:评估发展的理论概念化

VWMA是基于badley的工作记忆模型开发的[1那35]作为探索素描草图的一部分。这个概念 -在视觉空间形式下，采用返回和运行记忆任务设计视觉空间工作记忆测试项目。关于VWMA两个方面的详细信息，特别是 -稍后将描述返回和运行内存任务。评估包括测试中的三个实验中干扰的方面：非干扰，听觉干扰和视觉干扰。VWMA分为两部分：计算机化测试和桌面测试。计算机化测试包括自动管理，评分和解释过程。参与者在计算机屏幕上呈现刺激，并指示响应任务。桌面测试以棋盘游戏格式呈现，通过遵循审查员的指示进行测试。在该测试中，使用现实物体进行视觉处理的评估。VWMA的计算机化和桌面各方面都包括18项。

在任何测试的发展过程中，在心理测量评估中，测试重测的信度对于建立评估的效度是至关重要的。确定测试分数可靠性的最直接的方法是对同一组异质和有代表性的受试者进行两次相同的测试，并比较结果数据。如果测试是完全可靠的，那么每个人的第二分将完全可以从他或她的第一分中预测出来[36］．此外，Devellis [37]的研究结果表明，在两种情况下管理的一组项目的可靠性可以通过两种情况下的得分之间的相关性来估计。

2.2。第二阶段：专家评估方法

为了检验开发的VWMA的内容效度，一组专家对所使用的方法进行了判断。开发的评估工具的初稿被发送给了神经心理学、特殊教育和职业治疗领域的五位专家。参与研究的专家包括一名儿科医生、一名心理学家、一名教师、一名特殊教育教师和一名职业治疗师。五位专家被要求使用以下量表对评估工具的每个项目进行评级:同意(1)，不同意(-1)，或不确定(0)。所有项目的评级由项目目标一致性指数(IOC)计算。接受IOC值在0.05 ~ 1之间。之后，根据专家的建议，对评审的各项内容进行了修改和完善。然后，研究人员根据专家的建议修改了评估结果。最后，在一个10名儿童样本组的初步研究中评价了评估的有效性。这项试点研究的结果导致了评估的批准。

２.３.第三阶段:检验评估工具的心理测量特性(内部一致性、信度、重测信度和结构效度)

本阶段研究方法的目的是达到内部一致性、信度、重测信度和建构效度。有关程序的详情如下:

2.3.1。参与者

研究对象为正常儿童60例，ADHD儿童30例，年龄在7 ~ 12岁，均采用有目的抽样法。研究人员联系了学校的负责人和老师，以获取孩子们的信息。之后，我们联系了这些孩子的父母，征求他们的同意，让他们参与这项研究。这项研究得到了伦理委员会的批准。在这项研究中，所有参与者的智商水平都在TONI-4测量值的平均范围内[38］．

2.3.2。材料和过程

为了检验第三阶段的内部一致性和重测信度，VWMA的计算机化和桌面测试方面的材料被包括在内。下文叙述了计算机化和桌面测试的格式和程序。

2.3.3。电脑测试

计算机测试包括 -返回并运行内存测试。

（1） -后面的任务．在里面 -返回任务，如图所示1，被试被呈现连续的刺激 在大约50厘米的观看距离的电脑屏幕上。每个刺激以特定的顺序(30-50个刺激)呈现2000毫秒。参与者被要求点击红色按钮，如果显示的刺激是红色的十字，并且出现在相同的位置(1, 2, 3)刺激回来。在里面 -回到听觉干扰任务，随着每个刺激出现的情况，听到了一个定声声音。黄色十字架是视觉干扰 -回到视觉干扰任务。评估包括三个级别的测试:1-背、2-背和3-背任务。

(2)运行内存任务．在运行的内存任务中，如图所示1，参与者在 on the computer screen at about 50 cm of a viewing distance. The grid was shown with a red dot appearing in any space for 2000 milliseconds (4-8 times) and then it disappeared. After the red dot vanished, the computer screen showed a blank grid. Then, the participant was requested to recall and click on the last 1, last 2, or last 3 positions where the red dot appeared. In the running memory with auditory interference task a ding sound could be heard as each stimulus appeared. A yellow dot was the visual interference in the running memory with visual interference task. The assessment included three levels of tests: 1 last running memory, 2 last running memory, and 3 last running memory tasks.

2.3.4。桌面测试

（1） -后面的任务．在海盗船游戏中，如图所示2时，参与者被授予 海视板分为九格。在这场比赛中，审查员按顺序放置并拆下船舶，留在2000毫秒（12-15次）。在比赛期间，如果船舶返回到同样的情况，参与者被指示在海底的任何空间上留下海盗船的炸弹（1,2,3）位置。在里面 -回到听觉干扰任务中，每艘船移动时都能听到叮当声。另一艘船是在视觉干扰 -回到视觉干扰任务。评估包括三个级别的测试:1-背、2-背和3-背任务。

(2)运行内存任务. 在喂食大象游戏中，如图所示2，向参与者展示了九个大象模型，每个模型的尺寸为3英寸。考官把一个香蕉模型放在一个大象模型前面模拟每头大象进食的时间(4-7)为2000毫秒。当考官讲完后，参与者被要求按顺序回忆并把一根香蕉放在最后1个、最后2个或最后3个位置。在带有听觉干扰的跑步记忆任务中，每移动一根黄香蕉都会发出叮的声音。以一根绿色香蕉作为视觉干扰任务的视觉干扰对象。评估包括三个级别的测试:1个最后运行内存、2个最后运行内存和3个最后运行内存任务。

2.3.5。过程

第三阶段的方法是检验评估的内部一致性、重测信度和结构效度的心理计量学特性。对60例正常儿童进行VWMA的计算机化和桌面测试，编制数据，检验内部一致性和重测信度。收集数据后，对Cronbach’s alpha进行分析，建立评价的内部一致性信度。两周后，同一组儿童被重新评估，使用相同的评估来检查重测的可靠性。使用类内相关系数(ICC)来检验评估的重测信度的一致性。

对于结构效度，使用零假设中的克朗巴赫α系数等于零来确定本研究参与者的样本量[39］．另外，对30例ADHD患儿进行VWMA的电脑和桌面测试。对照组的30名年龄匹配儿童的数据与调查组的30名ADHD儿童的数据进行了比较。在第一个例子中，使用30名正常儿童和30名ADHD儿童的数据来检验样本数据的分布。如果数据为正态分布，则为独立样本 -检验用于评估假设检验的统计显著性。当数据不是正态分布时，使用Wilcoxon符号秩检验来比较两个种群。

3.结果

摘要本研究旨在探讨一种新的视觉视觉测量量表的发展及其在内容效度、内部一致性、重测信度和构效度方面的心理测量特性。

3．1.内容效度

采用项目-目标一致性(IOC)检验VWMA的内容效度。采用国际奥委会多维度评价指标对36个评价项目进行内容效度评价。结果表明，VWMA在两种测试中均具有良好的内容效度。5名评分者的总体评价项目的IOC为1.0，高分项目表明视觉空间工作记忆表现的结构。但是，专家们就每项的完成时间、干扰数字、对象和子测试数提出了一些有用的建议。因此，根据专家的建议对评估进行了修改，使评估的内容效度提高。

基于专家的建议的评估修改在计算机化和桌面测试中。在计算机化测试中，视觉干扰形象 -后面的任务从绿色十字改为黄色十字。每个子测验中的刺激数量根据测验的难度增加 -后面的任务。完成时间与每个任务中刺激的数量相对应。在桌面测试中，中项目的数量 -Back task在每个task中减少为两组。因此，完成时间被更改为与任务集的数量相对应。同样，在运行的记忆任务中，条目的数量被减少到5个。因此，完成时间被更改为与任务集的数量一致。专家团队还表示，在大象面前放香蕉的篮子可能会干扰孩子们的视觉空间工作记忆表现;因此，篮子被移走了，只有香蕉被放在了木板上。

3.2. 内部一致性

采用Cronbach’s alpha系数检验评价的内部一致性，结果见表1．结果表明，计算机化测试具有良好的信度(18个题项; ）．Cronbach alpha得分为9 -Back和9个运行记忆项分别为0.91和0.75。

同样，桌面测验也有良好的信度(18个条目; ）．Cronbach的alpha得分为9 -Back和9个运行记忆项分别为0.80和0.74。

３．３．两次试验法的可靠性

通过比较同一被试在两种不同情况下所做的同一测试的分数相关性来评估VWMA的测试重测信度。采用皮尔逊相关系数来确定评估的信度。

采用类内相关系数检验评价的重测信度，如表所示2．结果表明，计算机化测试在各方面都具有良好的可靠性。此外，实验结果显示桌面测验具有较好的信度。

3.4。构建有效性

采用非参数Kolmogorov-Smirnov检验对两组、对照组和调查组进行比较。结果表明，对照组与ADHD患儿的平均总分呈正态分布。在整体任务( ）， -任务( ），和运行内存任务( ）．一个独立的 -将ADHD患儿与对照组的平均分进行比较。结果见表3.．

独立样本 -比较对照组儿童与ADHD儿童的视觉空间工作记忆表现。结果表明，计算机化测试的任务显示出两组之间的显著差异，例外是 -回退任务，如表所示3.．有显著的差异 -回到听觉干扰和 -两组之间的视觉干扰任务如下表所示3.．

在桌面测试中，结果显示，总体上，桌面测试的任务在两组之间存在显著性差异，如Table所示3.．有显著的差异 -返回 -回到听觉干扰，然后 -两组之间的视觉干扰任务如下表所示3.．

4。讨论

本研究的目的在于检测儿童的表现，以鼓励学习和维持视觉空间工作记忆功能，从而提高家长和教师对儿童表现水平的认识。它将增强对可能影响孩子在职业和日常活动中的表现的问题的理解。它还将提供适当的治疗，早期干预，并建议持续治疗的职业治疗。本研究旨在发展和检验新的视觉空间工作记忆评估的内容效度、内部一致性、重测信度和构效度的心理测量学特性。

内容效度是指测试的内容是否引出了一系列反应，这些反应代表了整个领域或整个领域的技能、理解和其他行为，而这些都是测试旨在衡量的。在一个设计良好的测试中，对样本项目的反应可以推测出对整个感兴趣的行为的反应[40］．此外,Devellis [37]指出，内容效度与被检查的构念定义有关，在该构念定义中，量表的内容应反映适用于该量表的概念定义。研究发现，视觉空间工作记忆评估量表在构建视觉空间工作记忆理论方面具有较高的内容效度，表明该评估量表的内容效度是足够的。

这可能是有原因的优秀IOC记录在这项研究。首先，评估工具是基于与工作记忆相关的健全理论和广泛的文献综述而开发的。这个VWMA是在badley的工作记忆模型的基础上发展起来的[41]，包括视空间画板。落后于任务的概念是基于推崇的理论 -背部 [42和运行记忆广度任务[43］．其次，测试，包括指令，所述的评分系统，和所使用的图像的格式，在一个标准化的方式显影。评估的项目是代表其开发用于测量视觉空间工作记忆的表现行为的宇宙。这项研究的结果表明，VWMA有内容效度的适当的水平。这方面的证据增加了重量，以评估的有效性，通过同行评审的支持，因为它与格雷戈里[同意36他指出，当对被评估的变量有广泛的了解时，内容效度是一个重要的概念。成就测试有助于确定行为的相关范围。

内部一致性有利于对测试同质性的评价，如果测试中的项目可以测量单一的特征，即它们是单因子的，那么就可以建立测试同质性[44］．它还与量表内各项目的同质性有关。基于经典测量模型的量表旨在测量单一现象[37］．采用Cronbach 's α系数检验计算机和桌面测试中VWMA的内部一致性。结果显示，在电脑测试和桌面测试中都有良好的内部一致性和可靠性。这些结果表明，VWMA中的所有项目都可以测量相同的视觉空间工作记忆表现结构。高内部一致性可靠性的结果支持了测试开发的强度，这是基于一个评估衡量所有项目中的单一因素的理论。Miller等人[45]已经提出，内部一致性是衡量项目（或项目组）之间的相关性的一种方法。另一种思考的方式是，了解一个人在测试中如何回答一个项目是否能为你提供信息，帮助你正确预测他或她在测试中如何回答另一个项目。

本研究结果显示，VWMA显示了足够的Cronbach’s alpha系数总分，提示该评估是为了测量所有项目中的单因素。评估的同质性特征描述了评估的所有项目之间的相关性，这些项目被测量来预测相同的因素。此外，该评估在统计上似乎在所有项目中都有相同的结构，表明它作为衡量儿童视觉空间工作记忆表现的工具的质量。

为了检查评估的测试保持性可靠性，VWMA用于检查两周后60例正常儿童的性能。对脑内相关系数（ICC）的分析用于确定评估的测试保持可靠性。结果表明，评估的预测可靠性在统计学上有重大限制。报告的VWMA的ICC值非常适合计算机化测试。发现桌面测试具有良好的可靠性。可能反映桌面测试的测试重度可靠性变化的变量包括儿童在第二次检查期间更好地表现出的儿童的累积体验。这是因为儿童可能已经获得了对桌面测试的管理和指示的看法，然后它们可以适应并适用于真实的对象测试。艾肯和格罗斯马纳[40]得出的结论是，复试程序考虑了测试的两种情况(环境和个人)的差异所导致的测量误差。

然而，结果表明，评估测量随着时间的推移视觉空间工作记忆性能，这可以通过一些证据来支持有稳定的可靠性。首先，是在两个电脑和桌面测试的考试过程中的计算机化测试一致性，尤其是，它可以提高在线格式的管理和解释。计算机化测试使考官，以减少测试时间，提高测试精度，以实现更快的得分，报告和访问成果。此外，在桌面测试的情况下，考官是当他们接受了培训，从而提供在两个不同场合相同的测试进行精确管理更精确。此外，评估的内容包括认知能力测试涉及执行功能，其中没有差异可以在很短的时间周期可观察到任何的儿童被也许不够成熟以执行复杂的任务，直到青春期或成年早期（例如，[46-48])。因此，在两个不同的场合下，每个孩子的表现并没有不同。结果显示，该评估具有较高的测试-再测试的可靠性，支持了该评估作为一种评估视觉空间工作记忆的工具的适当性质。

本研究采用已知组法考察了视觉空间工作记忆评估的结构效度，并比较了注意缺陷多动障碍儿童与正常儿童的表现。电脑测试任务的结果显示，控制组和多动症儿童之间存在显著差异。然而，值得注意的是，电脑测试中的任务显示出了控制组和ADHD组之间的显著差异 -后面的任务。可见，ADHD患儿的视觉空间工作记忆能力与对照组相同。关于 -计算机化测试中的背向任务处于测试的第一级 -后面的任务。这是一个非常简单的评估，以孩子们可以很容易地完成任务。

桌面测试的结果显示，总体而言，对照组和ADHD组的儿童之间存在显著差异。显然，不干涉任务 -回到电脑测试中，由于两组儿童在这项任务中表现出相同的水平，因此不足以影响多动症儿童的视觉空间工作记忆表现。这一证据可能暗示了干扰的作用，即多动症儿童在不干扰环境下的视觉空间工作记忆表现并不不同 -与正常儿童相比。然而，结果显示，与对照组相比，ADHD儿童在视觉空间工作记忆任务的干扰表现较低。注意缺陷多动障碍组儿童在干扰任务中效率较低，错误反应较多，且在任务中容易分心。这些结果支持了以往文献中关于ADHD干预控制的证据。巴克利(49的主要缺陷是行为去抑制，它将认知抑制分为三个相互关联的过程:第一，抑制对事件最初的有利反应;第二，试图阻止一种持续的反应模式或反应模式;第三，控制干扰。患有多动症的儿童通常容易被不相干的数据分散注意力[50， ADHD的主要缺陷是在必要时不能使用抑制过程[49］．我们的研究结果显示，在未被诊断为ADHD的对照组儿童和有干扰的ADHD儿童之间的视觉空间工作记忆表现存在差异。

5.结论

综上所述，本研究开发的VWMA具有良好的内容效度、内部一致性、重测信度和结构效度。VWMA显示了足够的初步心理测量特性，能够评估儿童的视觉空间工作记忆表现。重要的一点是，视觉空间工作记忆在儿童的职业表现中起着至关重要的作用，包括与日常生活和学习相关的方面。因此，VWMA将有助于职业治疗师在临床上识别视觉空间工作记忆问题，这些问题可能会在当时和将来影响儿童的职业表现。

数据可用性

支持本研究发现的数据可由通讯作者在合理的要求下提供。

的利益冲突

作者声明他们在这项研究中没有竞争利益。

致谢

这项研究由清迈大学联合医学科学学院和研究生院支持。作者感谢所有的参与者和每一个为这项研究做出贡献的人。

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