（3）“再现无意义单词中的字母”（Recall of letters in nonwords）：简称“再现字母”。在电脑屏幕上向被试显示无意义单词（如twem，zirdnt，translibsodge，monglustamer等），每个词2秒钟，然后，要求被试写该词第四，第三，或最后一个字母，答对一个计1分。这一任务的目的是测试被试顺序记忆的能力。
（4）“再现无意义单词中的字母串”（Recall of letter clusters in non‐words）：简称“再现字母串”。在电脑屏幕上向被试显示无意义单词（如plip，raff，adjex，thnm，vunhip，knoink，cigbet，bafmotbem等），每个词2秒钟，然后，要求被试写该词最后三个字母，或开头二个字母，或第三、四个字母，答对一个计1分。这一任务的目的是测试被试的音节记忆能力。
4.实验程序
每名被试均接受上述10项加工、储存任务的测试，并记录下每项得分。完成测试和计分后，将10项工作记忆任务的结果转换成Z分数，再进行因素分析，以确定工作记忆中加工功能和储存功能分别与哪些因素有关。
书写和写作的测试：书写测试是在10分钟内抄写汉字的正确性和速度（字数）。书写测试的成绩代表被试的的书写能力。写作测试是一篇记叙文，题目为“保护青蛙”，时间40分钟；然后，统计作文中的命题数。
Kintsch认为命题是由关系词和主题词组成的。命题可视为构思和表达中一个有意义和有组织的基本单位。因此，只要从意义上能构成一个判断或传达一个较完整的信息，或能说明时空变化的短句，即为一个命题。
例如，在下列句子中用“/”符号分隔成了2个命题：4月5日/是我校一年一度的春游。写作测试的目的是测量被试的文本产生的能力。
然后，分别以书写成绩、文本产生的成绩（作文命题数）为因变量，对上述10项任务进行回归分析，以确定哪些因素与书写活动有关，哪些因素与作文中的文本产生有关。
所有数据处理均由SPSS10.0统计软件完成。
（二）结果与分析
对上述10项工作记忆任务的结果进行因素分析。采用主变量分析法，并以Kaiser的常态化最大方差旋转。结果表明，数据符合因素分析的条件。Bartlett球形检验值为634.93，P＜0.001，df=45，非常显着，显示母群体的相关矩阵间有共同因素存在。
“故事回忆”、“短语序列”、“语义联想”和“语义分类”构成第一共同因素F1；“再现单词”、“再现字母”、“语音记忆”和“再现字母串”构成第二共同因素F2；“听与造句”和“听与回忆”构成第三共同因素F3。F1和F3可代表WM中加工功能的主要变量，F2可代表WM中储存功能的主要变量。
我们还以三个因素为因变量，比较不同年级之间的差异。MANOVA分析表明，F1（1，118）=27.692，P＜0.001；F2（1，118）=47.389，P＜0.001；F3（1，118）=31.248，P＜0.001。六年级学生对10项工作记忆任务的完成情况显着比三年级学生好。
采用WM任务中的10个预测变量来预测学生抄写成绩时，进入回归方程的显着变量有2个，多元相关系数为0.689，联合变异量为0.475。从个别变量的解释量来看，“语音记忆”的预测力最强，其解释量为43.2%，“再现单词”的解释量为4.3%。
采用WM任务中的10个预测变量来预测学生作文的命题数目时，进入回归方程的显着变量有4个，多元相关系数为0.842，联合变异量为0.709。从个别变量的解释量来看，“语义联想”的预测力最强，其解释量为51.00%，而“语义分类”、“听与回忆”和“故事回忆”的解释量依次为11.6%、6.3%、1.9%。
（三）讨论
对工作记忆与写作的关系，20世纪80年代以来，西方心理学家已给予一定关注。例如，着名的Hayes & Flower写作认知模式就以对高水平写作者的工作记忆和长时记忆的认知加工分析为基础。该模型认为，写作是一个问题解决过程，包括任务环境、作者的长时记忆和工作记忆。
写作是一种复杂的认知活动，涉及许多子目标和相互联系的认知加工，这些活动都敏感地与一个有限的工作记忆容量有关。工作记忆中的加工功能和储存功能可能分别作用于写作过程的不同阶段，即写作中的认知负荷是由不同工作记忆功能引起的。但是，他们并没对此进行实验研究。
本研究表明，对小学生而言，写作过程的认知加工活动密切地与工作记忆的加工功能和储存功能有关，而且这两种功能相对独立。高水平的写作活动，如文本产生中的命题数量等，与“语义联想”、“语义分类”、“听与回忆”、“故事回忆”等因素关系密切，主要涉及工作记忆的加工功能。因此，被试加工能力的高低决定了写作过程中文本产生的数量和质量，而涉及书写的认知活动，与“语音记忆”、“再现单词”等因素关系密切，则与工作记忆的储存功能密切相关，其中“语音记忆”涉及被试的语音记忆能力，而“再现单词”反映了被试的字形记忆能力和拼写能力。这两个方面的能力在相当程度上反映了熟练写作者与非熟练写作者的差异。这种差异主要涉及两个方面：对运动技能的注意分配和对机械性内容的注意分配。写作中最基本的运动技能是拿笔在纸上写字。低年级小学生在这方面往往不够熟练。机械性内容包括字形、字音和拼写规则等，小学生在写字时往往要同时在嘴里念出每个字，这表明他们写字时对字形和字音需要更多的注意分配。随着年龄增长，这两方面技能的自动化程度会逐步提高。
非熟练写作者在这方面要比熟练者分配更多的注意。在写作研究中，这部分活动一般被归入低水平认知技能的范畴。
因此，小学生在写作中的认知负荷不仅来自于工作记忆的加工功能，也来自于工作记忆的储存功能。随着年龄增长，学生的书写活动的自动化程度提高后，这部分活动的认知负荷就会降低，此时的认知负荷就主要来源于工作记忆的加工功能。当然，写作过程的文本产生除与命题数量关系密切外，还可能会涉及命题的连贯性等因素，而书写不仅涉及写字速度（单位时间内的写字数），还可能与书写的质量因素（如字的工整程度、错误率、标点等）有关。这是今后要进一步探索的内容。
（四）结论
1.实验结果表明，在小学生的写作中，工作记忆的加工与储存功能相对独立。小学生写作过程中的文本产生主要与工作记忆中的加工功能有关，而书写活动则主要与工作记忆中的储存功能有关。
2.随着年龄增长，小学生写作认知活动水平也相应提高。
四、“自由目标效应”和“样例效应”的实验研究
认知负荷理论（Cognitive load theory）是Sweller等人在20世纪80年代提出的，主要从认知资源分配的角度考察学习和问题解决。Sweller等人认为，问题解决和学习过程中的各种认知加工活动均需消耗认知资源，若所有活动所需的资源总量超过个体拥有的资源总量，就会引起资源的分配不足，从而影响个体学习或问题解决的效率，这种情况被称为认知超载（Cognitive over load）。学习是一种复杂的认知加工活动，总要受认知资源限制。学习的任务目标中包含许多子目标，这些子目标需要进行较高水平的认知加工，因此，往往会超出个体拥有的认知资源总量。从某种程度上说，学习失败往往可归因于学习的高认知负荷和认知资源的不恰当分配。20世纪80年代以来，在西方写作心理研究中，有一些研究涉及认知负荷理论。这些研究者分析了写作中工作记忆的功能。Daneman和Carpenter认为，语言加工的效率取决于工作记忆的容量和认知加工的水平。在写作的计划和修改阶段，如观念产生、组织和目标设置，高水平写作者比低水平写作者占用更少的工作记忆容量。写作的新手普遍缺乏流畅的编码加工能力，这主要与工作记忆容量有关。Mc Cutchen等人认为，学生能否有效地写作，依赖于他们对工作记忆资源的管理水平，当所需资源超过工作记忆容量时，写作活动就会受到限制；年幼或低水平的写作者在写作中会尝试适应各种需要，如通过仔细阅读去理解和表征文章，根据计划和标准去构思，选择和调整写作策略；对高水平写作者而言，这些过程的自动化和高效率会使写作更少受工作记忆资源制约，并且把工作记忆中的认知加工导向更高级的认知目标，例如，把相互联系的观念网络，归纳、精加工成更协调、更全面的文章。为减轻写作中的认知负荷，Bereitert和Scardamalia在写作教学实验中采用“程序性促进”的方法，把写作任务分解成多个步骤，并为学生提供了合适的写作样例，取得了较好的效果。
近年来，Sweller等人在大量研究的基础上，提出了基于认知负荷理论的两条重要的教学设计原则，即“自由目标效应”和“样例效应”。自由目标效应（Goal‐free Effect）指学习目标并不十分明确或者设置多个任务目标时，学习者自己确定目标完成任务对学习效果的影响，如在解决代数方程问题时，不要求学生求出某个特定值，而是要求“求出尽可能多的值”。通常，人们认为明确的目标能提高学习者的学习效率，而认知心理学家却发现，学习目标不十分明确时，有时反而有更高的学习效率。
Sweller等人通过大量的实验研究发现：当运用自由目标问题或降低目标的明确性时，可提高学生学习和迁移的成绩，例如，将一段相关的说明性文字放在图表的合适位置，可促进学习者对图表内容的理解，此时，学习者面临的目标比没有说明性文字时多，但却减少了对图表意义的不必要的猜测，从而降低了工作记忆的认知负荷。Mayer和Gallini发现，学生认知不连续的文字材料、无标记的图表有困难，需在工作记忆中对文字材料或图表进行语义联想、联结，并进行猜测，这样就大大加重了学习者的认知负荷。同时，Mayer和Anderson发现，文字生动活泼的记叙文能促进学生的阅读，他们认为，文章中的“生动活泼的内容”相当于一些认知的子目标，这些子目标分散了读者对主目标的关注程度，减轻了阅读时工作记忆中的认知负荷。
“样例效应”指从具有详细解答步骤的实例中归纳出隐含的抽象知识来解决问题。Sweller等人认为，在处理复杂的认知任务时，样例学习能有效地促进图式获得和规则自动化，因而减轻工作记忆中的认知负荷，问题的相似性有助于规则的自动生成，问题的差异性有助于图式获得。万云英曾分别以“标题”和“主题句”来标明文章结构，结果表明，清晰的文章结构有助于信息的回忆、保持及中心思想的概括。莫雷和张金桥的研究表明，源文章结构可通过类比映射方式影响学生对目标文章结构的构思，源文章的结构越清晰，对目标文章结构的映射效应越显着。上述研究从不同角度说明清晰的文章结构和样例对学习者写作的重要性，在一定程度上揭示了样例学习的内部心理机制。
Sweller认为，“自由目标效应”和“样例效应”是教师进行学习材料设计时的指导原则，因为它可以有效地引导学习者对工作记忆资源进行正确分配；当学习者学习或问题解决时，运用自由目标问题或降低目标的明确性，以及采用样例学习，可使学习者将多种信息资源整合起来，剔除学习材料的冗余信息，有助于提高学习效率。Sweller又认为，“自由目标效应”和“样例效应”产生作用的机制是阻止学习者在进行复杂学习或解决复杂问题时对“手段-目的”分析策略的运用，“手段-目的”分析策略的特征是指向目标，消除问题的当前状态与目标状态之间的差异，也包括学习过程中的试误学习。认知负荷理论认为，复杂的学习或问题解决时应用“手段-目的”分析策略会加重学习者的认知负荷。而“自由目标效应”
