执行功能（EF）对学龄前儿童空间-数学关联的调节作用：基于计划能力的特异性发现

本研究聚焦学龄前儿童认知发展的关键问题，探讨执行功能（EF）如何调节空间技能与数学能力的关联。研究团队通过242名美国中低收入家庭学前儿童的样本分析，首次发现复杂执行功能中的计划能力（planning）能显著增强空间组装（spatial assembly）与数感（numeracy）的正向关联（β=0.13, p=0.017），为早期数学干预的精准靶点选择提供了新依据。

　　

在儿童早期发展中，数学能力（math skills）的奠基作用已被广泛证实——它不仅预测后续学业成就，更与长期社会竞争力密切相关。然而，这种"数学种子"如何萌芽？近年研究发现空间技能（spatial skills）与数学存在稳定关联，但一个关键谜题仍未解开：是否存在其他认知因素能像"催化剂"一样强化这种关联？美国中西部研究团队在《Journal of Experimental Child Psychology》发表的最新研究，首次揭示了执行功能（executive function, EF）中计划能力（planning）的特异性调节作用。

研究采用横断面设计，对242名平均年龄52.01月（SD=6.78）的Head Start项目学龄前儿童进行评估。关键技术包括：1）空间组装能力采用Test of Spatial Assembly (TOSA)测量；2）数感（numeracy）使用Preschool Early Numeracy Skills Screener (PENS)；3）五项EF分项测试（工作记忆、抑制控制、认知灵活性、行为自我调节、计划）；4）通过MPlus和Stata进行调节效应分析，采用全信息最大似然法（FIML）处理缺失数据。

【主要发现】

1. 空间-数学基础关联：验证了空间组装与数感的显著正相关（r=0.54, p<0.001），为后续调节分析奠定基础。
2. EF分项调节效应：在五项EF指标中，仅计划能力（β=0.13, p=0.017）表现出显著调节作用——高计划能力儿童的空间-数学关联强度比低计划组高40%。
3. 特异性机制：其他核心EF（如工作记忆、抑制控制）未显示调节效应，凸显复杂EF（需多核心EF协同）的特殊价值。

这项研究突破了传统"独立贡献"的研究范式，首次证明执行功能对空间-数学关联存在"条件性增强"效应。计划能力作为目标导向行为的核心，可能通过三重机制发挥作用：1）在空间任务中优化问题解决策略；2）促进数学符号系统的心理表征；3）增强教学情境中的认知资源整合。该发现为早期干预提供精准靶点——在空间训练中嵌入计划能力培养（如积木游戏的步骤规划），可能产生"1+1>2"的协同效应。未来研究可纵向追踪EF-空间-数学的三向动态关系，并开发针对性课程。研究局限包括横断面设计难以推断因果关系，以及样本局限于低收入群体。这些突破性发现为理解儿童认知发展的"交响效应"（orchestration effect）提供了全新视角。