一、研究目的
前面的研究通过问卷的测量验证小学生自我控制培养方案的有效性，本研究将以N2和P3成分的平均波幅来考察实验班和对比班在培养前后的电生理变化情况，以此检验教育活动对小学儿童自我控制发展的促进作用。
二、研究假设
第一，实验前后，实验班小学儿童的Nogo-N2和Nogo-P3成分的平均波幅出现显著变化，后测小于前测。
第二，实验前后，对比班小学儿童的Nogo-N2和Nogo-P3成分的平均波幅无显著性变化。
三、研究方法
（一）被试
共选取被试73名，有效被试为51名，实验班25人，对比班26人，平均年龄为9.56岁，标准差为1.74。实验的被试为家长签写知情同意书的学生。
（二）实验材料与程序
培养方案采用团体训练的形式进行，依据自我控制的内涵建立整体培养方案，具体活动见附录7。
脑电测查采用Go/Nogo实验任务范式，我们选择了小学儿童都能准确认识的三角形图片（正三角形和倒三角形图片）作为刺激图片。为防止系统误差，在被试间做出平衡，一半将正三角形作为目标刺激，一半将倒三角形作为目标刺激进行反应。
实验时，由1名主试带领小学儿童进入实验室，并主动与小学儿童交谈以消除小学儿童惧怕或不愉快心理，小学儿童表示熟悉环境愿意开始实验后，安排被试坐在舒适的扶手椅上，佩戴好儿童专用电极帽。调整被试的座位，使被试距电脑屏幕约60cm处，眼睛基本平视屏幕中央。当各电极的头皮阻抗调至50KΩ以下后，启动正式实验程序。主试向小学儿童讲解实验规则：见到正三角形（或者倒三角形）就按键，而见到倒三角形（或者正三角形）就不动。确保儿童理解后，进入实验的练习部分，练习阶段包含10个trials，练习后确保儿童完全明白任务内容，进入正式实验。为充分使儿童在实验过程中有较好的注意力，正式实验共由6个block组成，每个block包含50个trials，其中需要按键的条件（Go）占80%，不需要按键的条件（Nogo）为20%，2种条件随机呈现（具体实验流程见图11-12）。儿童完成整个实验大约需要15分钟。实验的全过程由1名主试陪同，指导被试在实验过程中尽可能减少头部和眼球活动。每次实验后，送给儿童1个喜欢的小礼物。
图11-12 Go/Nogo实验流程图
（三）数据采集与分析
收集脑电数据采用64导便携式脑电仪（EGI），在双眼外侧、上下各安置一个电极记录水平眼电（HEOG）和垂直眼电（VEOG），Cz点为参考电极。滤波带通为1～100Hz，采样频率为250Hz/导，头皮阻抗小于50KΩ。
采用Net station软件对脑电记录数据进行离线处理，设置高通滤波为0.1Hz，低通滤波为40Hz。由于儿童的眼动电位变化可能较弱，水平眼电（HEOG）和垂直眼电（VEOG）超过+50μv的均被标记为眼动伪迹。分析时程为1000ms，刺激呈现前100ms到刺激后的900ms。叠加并平均后得到每个被试前后测的脑电波。应用SPSS软件对数据进行多因素重复测量方差分析。
四、数据结果
（一）行为数据结果
首先对Go/Nogo实验中被试的行为数据进行了分析，以探讨实验中不同年龄被试在前测和后测中的正确率和反应时的特点。
对Go/Nogo实验范式中实验班和对比班前后测的正确率和反应时进行描述统计和重复测量方差分析，具体见表11-21、表11-22、表11-23。
表11-21 前后测中正确率的描述统计
表11-22 前后测反应时描述统计（ms）
表11-23 行为数据的重复测量方差分析结果
因为在Go/Nogo实验范式中，被试对Go条件下的标准刺激进行反应，而对Nogo条件中的靶刺激不进行行为操作，因此本研究只考察Go条件下的行为反应时。
由表11-23可知，在Nogo条件下，反应正确率的前后测主效应显著（F（1，50）=24.191，p＜0.001），班型的主效应不显著（F（1，50）=1.289，p＞0.05），前后测与班型的交互作用不显著（F（1，50）=0.438，p＞0.05）。尽管交互作用不显著，但由表11-21可知，在实验班水平的正确率上，后测高于前测；在对比班上，同样也表现为后测高于前测，并且实验班前后测的增长趋势大于对比班。
在Go条件下，反应正确率的前后测主效应显著（F（1，50）=7.179，p＜0.001），班型的主效应不显著（F（1，50）=0.113，p＞0.05），前后测与班型的交互作用不显著（F（1，50）=1.396，p＞0.05）。但由表11-21可知，实验班和对比班在后测上的正确率较之前测有所提高，并且实验班的增加幅度大于对比班。从反应时结果来看，前后测主效应不显著（F（1，50）=0.129，p＞0.05），班型的主效应不显著（F（1，50）=2.208，p＞0.05），前后测与班型的交互作用不显著（F（1，50）=0.054，p＞0.05）。
（二）脑电数据分析结果
相关研究指出，N2和P3是抑制控制的两个重要成分，并且N2成分主要出现在额叶，而P3出现在顶枕叶。所以本研究采用国际10-10系统配位法，选取额叶的F3、Fz和F4电极点分析N2成分的平均波幅，选取顶叶的P3、P4和Pz电极点分析P3成分。Nogo条件下，前后测的实验组与对照组在前额部和顶部电极点N2和P3成分的平均波幅值见表11-24。
表11-24 Nogo条件下实验班对儿童脑电成分描述统计
续表
采用多因素重复测量方差分析，进行前后测（前测和后测）×班型（实验班和对比班）×电极点（3个水平）的处理。本研究考察的重点是培养前后的自我控制水平的差异，因此主要分析前后测与班型在N2和P3成分上的交互作用，结果见表11-25。
表11-25 Nogo条件下儿童前后测脑电平均波幅方差分析
1.Nogo-N2成分
关于N2成分，对实验班与对比班在Fz、F3和F4电极点前后测的ERP平均波幅。重复测量方差分析中，在280～450ms的时间窗口中显示出差异。具体表现为，前后测与班型的交互作用显著（F（1，48）=4.199，p＜0.05）。进一步简单效应分析表明，在实验班中，前后测差异显著（F（1，50）=6.24，p＜0.05），后测的波幅显著小于前测的波幅，而在对比班水平上，前后测差异不显著的差异（F（1，50）=0.12，p＞0.05）；在前测水平上，实验班与对比班的N2波幅不存在显著差异（F（1，50）=1.07，p＞0.05），在后测水平上，实验班与对比班存在显著差异（F（1，50）=5.25，p＜0.05），实验班的N2平均波幅显著低于对比班。而其他主效应和交互作用均未发现显著差异。
2.Nogo-P3成分
对P3成分的分析中，采用的时间窗口为400～650ms，结果显示出差异。具体表现为，前后测主效应显著（F（1，48）=1.170，p＞0.05），电极点主效应显著（F（2，96）=47.359，p＜0.001）。前后测与班型交互作用显著（F（1，48）=4.109，p＜0.05）。简单效应分析表明，在实验班水平上，后测的波幅显著小于前测（F（1，50）=4.00，p＜0.05）；在对比班水平上，前后测无显著差异（F（1，50）=0.25，p＞0.05）。在前测水平上，实验班与对比班之间差异不显著（F（1，50）=0.28，p＞0.05），在后测水平上，实验班与对比班差异显著（F（1，50）=6.20，p＜0.05）。此外，其他效应均无显著差异。
五、讨论
（一）自我控制特质的培养进行ERP研究的适合性分析
许多研究者对儿童自我控制能力进行培养，方法包括电脑训练、体育活动和学校课程，并取得了一些积极的成果。例如，陈等人采用身心训练法对儿童进行了自我控制的培养，结果发现接受身心训练的儿童行为控制能力显著提升，并且在神经生理上表现为前扣带回的EEG显著激活。埃斯皮内特等人对幼儿进行执行功能训练后发现N2波幅的降低。因此，认为在自我控制特质培养前后进行ERP测量是可行的，这可以更客观地评测人格教育活动的有效性。
（二）前后测脑电成分差异结果的分析
研究指出，抑制能力随年龄增加是逐渐发展的。而引发抑制的一个经典任务为Go/Nogo任务，其中反应抑制主要由Nogo刺激引发，并且在Nogo刺激呈现后引发了两个ERPs成分，分别为Nogo-N2和Nogo-P3。研究指出，与成人相比，儿童有更多的冲动反应和更低的专注度，这可以说明儿童还未形成稳定的反应抑制。在本研究采用一个Go/Nogo范式的变式进行小学儿童的脑电实验。对小学儿童的行为数据和脑电数据进行了统计分析。从行为数据可知，小学儿童在Go和Nogo两种条件的正确率在前后测中显示出显著的差异，具体表现为后测的正确率大于前测的正确率，并且在Nogo条件下的正确率要显著低于Go条件中的正确率。这与约翰斯通等人（2012）的研究结果相一致，即在有效的培养训练后儿童控制行为得到显著改善。但从整体来看，儿童在Nogo条件下的正确率较低。
从脑电结果可知，实验班的Nogo-N2和Nogo-P3成分的平均波幅在培养前后发生了显著变化，表现为在培养后比培养前诱发更小的Nogo-N2和Nogo-P3波幅，而对比班在前后测中诱发的Nogo-N2和Nogo-P3平均波幅没有显著变化。但由图可知，波形的差异主要体现在Fz和Pz点上，这可能是因为儿童的错误率较高造成的。
研究指出，在抑制反应中Nogo-N2成分反应的是冲突检测（conflict monitoring）过程。冲突检测理论（conflict monitoring theory）提出，冲突检测过程通常发生在优势反应和当前需要做的反应发生冲突时被激活。在冲突出现时对冲突检测付出的注意力越大，N2波幅就会越大，相反，反应抑制能力越高，N2波幅越小。在本研究中，冲突发生在Nogo刺激出现时，经过培养后实验班儿童的正确率显著提高，在N2平均波幅中也表现出降低，这说明培养活动显著提升了儿童的自我控制能力。但由于儿童的整体正确率较低，N2波幅整体偏低，这可能是因为培养的周期较短造成的。
Nogo-P3成分出现在Nogo-N2成分之后，研究指出Nogo-P3反应抑制行为相关的，并且布瑞等人的研究中指出，当反应启动越强时越需要更强的反应抑制，P3波幅越大。因此可以认为，当控制能力较好时会降低启动效应从而降低P3波幅。本研究中，实验班的Nogo-P3波幅在后测中出现显著降低，这说明人格教育活动是有效的。
综上，本研究中，实验班的Nogo-N2和Nogo-P3波幅在培养后显著，这说明经过培养儿童的自我控制能力有所提高。这与儿童的研究相一致。这为小学儿童自我控制能力的培养提供了电生理的证据。虽然研究存在一定的局限性，但仍为以后的儿童人格发展教育研究提供了更加客观的实验证据。