大腦的「總指揮」:一次搞懂影響學業的「執行功能」!

您是否曾好奇,我們的大腦是如何讓我們:

  • 專心聽講,就算窗外有小鳥在唱歌?
  • 記得媽媽交代要買的三樣東西,還能順利買回家?
  • 忍住想插嘴的衝動,等別人說完話?
  • 計畫週末出遊,從安排行程到訂票、出發?
  • 發現走錯路時,能馬上反應,換條路走?

這些看似平常卻又不可或缺的能力,其實都仰賴我們大腦裡一位重要的「總指揮官」——執行功能 (Executive Functions)。它不是單一的能力,而是一種由多種認知能力構成的高層次認知歷程,幫助我們理清思緒、調整行為,並達成目標。

執行功能就像大腦的 CEO,負責哪些事?

想像一下,執行功能就像一家公司的 CEO,需要協調各部門(大腦各區域)運作,才能讓公司(我們自己)順利營運。它主要包含了幾個核心能力:

就像是大腦的「便利貼」,讓我們能在短時間內「記住」並「運用」資訊的能力。例如:

  • 心算數學題 (記住數字並計算)。
  • 聽完指示後,能記得並執行步驟。
  • 一邊聽講,一邊做筆記。

大腦的「煞車系統」,幫助我們「忍住」不當的衝動或反應,並「忽略」不重要的干擾。例如:

  • 想玩手機時,能忍住並專心做功課。
  • 排隊時能耐心等待,不會插隊。
  • 在吵雜的環境中,仍能專心和朋友聊天。

大腦的「換檔能力」,讓我們能「靈活轉換」思考方式或注意力焦點,以適應不同的情況。例如:

  • 下棋時,能根據對手的棋步調整自己的策略。
  • 計畫被打亂時,能想出替代方案。
  • 能從不同角度看待同一件事情。

這三項核心能力互相合作,衍生出更複雜的高階功能,例如:計畫、組織、解決問題、情緒調節等。

為什麼執行功能這麼重要?—— 從學習到生活,無所不在!

執行功能深深影響著我們生活的方方面面:

  • 學習與學業
    孩子需要執行功能來專心上課、遵守規則、完成作業、安排讀書計畫。執行功能不佳的孩子,可能常被認為不專心、懶惰或衝動,但其實是大腦的「總指揮」需要更多支持。據研究指出,執行功能比IQ更能預測國小到大學的成績。(Alloway & Alloway, 2010; Bull & Scerif, 2001; Dumontheil & Klingberg, 2012; Gathercole et al., 2004; McClelland & Cameron, 2011; Nicholson, 2007; Passolunghi et al., 2007;  St Clair-Thompson & Gathercole, 2006; Savage et al., 2006; Swanson, 2014)
  • 工作與職場
    成人需要執行功能來設定目標、管理時間、處理多重任務、解決突發狀況、與同事協調合作。執行功能較差會導致產能下降,且較難找到工作,亦無法維持工作(Prince et al., 2007)。
  • 身心健康
    良好的執行功能有助於我們調節情緒、應對壓力,做出健康的生活選擇。執行功能差較易罹患精神官能症、飲食障礙症或成癮問題等 (Diamond, 2005; Lui & Tannock, 2007; Fairchild et al., 2009; Penadés et al., 2007)。
  • 拖延症(procrastionation)與執行功能缺損有關(Bolden & Fillauer, 2020; Rabin et al., 2011; Yan & Zhang, 2022)。

大腦的「總指揮部」在哪裡?

執行功能的主要「辦公室」位於大腦的前額葉皮質 (prefrontal cortex, PFC) (Alvarez & Emory, 2006; Ward, 2010)。這個區域就像大腦的 CEO 辦公室,負責接收各方資訊、進行分析判斷,並下達指令,讓我們能夠做出有目標、有計畫的行為。

如何幫助大腦的「總指揮官」更上層樓?

值得注意的好消息是,執行功能可以透過訓練和環境支持而提升!無論是孩子還是成人,都可以嘗試以下方法提升執行功能:

這類方式透過外部規劃與穩定環境,幫助大腦減少負荷、提高預測性。

  • 建立規律作息:充足的睡眠、均衡的飲食和規律的運動,是大腦健康的基石。
  • 建立明確的時間表:建立可預測的日常流程、使用行事曆或待辦清單,有助於減輕執行功能的負擔。
  • 給予時間與支持:當孩子或自己遇到困難時,給予耐心、鼓勵和具體的指導,而非僅是指責。

透過活動訓練提升工作記憶、靈活性、抑制力等核心執行功能。

  • 玩出好腦力:許多遊戲可以鍛鍊執行功能,如桌遊、記憶遊戲、認知遊戲、體育活動等。
  • 練習說故事/覆述指令:強化工作記憶和組織能力。
  • 學習新事物:學習樂器、新語言或任何新技能,都能鍛鍊並活化大腦。

幫助個體覺察自身狀態,學習內在控制與調節技巧。

  • 正念練習:幫助提升專注力和自我覺察,進而改善抑制控制。
  • 自我調節策略:透過行為改變或認知治療的策略,間接改善執行功能,如深呼吸、自我對話、情緒調節技巧等。

透過身體層面的回饋與練習,改善神經調節機能。

    科學評估執行功能:數位時代的新工具

    了解執行功能的重要性後,如何才能準確評估這些能力呢?
    傳統紙筆測驗雖有價值,但如今這數位時代,需要更精準、高效的評估工具。

    本研究中心基於國際知名D-KEFS執行功能測驗(Delis-Kaplan Executive Function System; Delis, Kaplan, & Krameret, 2001),開發出創新的電子化執行功能測驗。這些測驗保留科學嚴謹性,結合數位科技優勢,讓評估更便利、準確且有趣。測驗適用年齡從幼兒到89歲,能追蹤不同年齡階段的執行功能發展。無論教育工作者了解學生學習能力、臨床工作者評估患者認知功能,或一般民眾了解自己或家人的執行功能狀況,都能提供科學可靠的評估結果。

    透過科學的評估工具,不僅能準確了解個人執行功能狀況,更能為後續訓練和介入提供精確方向。

    • 即時記錄反應時間和準確度,提供精細分析數據;
    • 平板觸控介面直觀便利;
    • 自動化計分減少人為誤差,提高客觀性;
    • 本土常模,符合台灣文化背景。
    團體施測畫面
    測驗名稱執行功能平均完成時間適用年齡
    1Shifting Simon Task
    〔車船測驗〕
    抑制轉換15 min8~89歲(西蒙轉換)
    幼兒~國小低年級(車船測驗)
    2Running span task更新、工作記憶廣度(highest span)15 min幼兒~89歲
    3Reaction time task選擇判斷10 min幼兒~89歲
    4Flanker task中性抑制、情緒干擾抑制14 min幼兒~89歲
    5設計流暢性測驗
    〔創意圖形設計作業〕
    流暢、抑制、轉換10 min幼兒~89歲
    6軌跡標示測驗抑制、轉換15 min8~89歲
    7河內塔測驗空間計畫、抑制、問題解決、形成策略14 min8~89歲
    8分類測驗抑制、變通、獨創7 min8~89歲
    9諺語測驗抽象比喻3 min8~89歲

    研究成果

    • 蔡孟樺、陳婕依、陳學志、陳志洪、陳姵臻*(已接受)。西蒙轉換作業之發展與信、效度研究。教育心理學報。
    • Chen, P. Z., Wu, C. L., & *Chen, H. C. (2025). Development of a digital Creative Figural Design Test: An approach to integrating divergent and convergent processes. Thinking Skills and Creativity, 56, 101716. https://doi.org/10.1016/j.tsc.2024.101716
    • 郭郡羽、陳姵臻、陳志洪、陳學志*(2025)。更新能力測驗之編製及發展軌跡研究。教育心理學報,56(3),709-730。https://doi.org/10.6251/BEP.202503_56(3).0009
    • 郭郡羽、陳姵臻、陳志洪、陳學志*(2024)。平板處理速度作業發展暨本土常模建置:8至27歲的發展軌跡。測驗學刊,71(4),479-510。
    • 黃詩媛、黃博聖、陳志洪、陳姵臻、陳學志*(2024)。「軌跡標示測驗平板版」的信、效度研究暨本土常模建置。教育心理學報,56(2),231-259。https://doi.org/10.6251/BEP.202412_56(2).0001
    • 陳姵臻、吳清麟、陳志洪、廖育秀、陳學志*(2022)。「設計流暢性測驗平板版」的信、效度研究曁本土常模建置。69(4),261-291。
    • 張皓、陳姵臻、陳志洪、陳學志(審查中)。數位化中文版分類測驗之編製與信、效度研究。教育與心理研究。
    • 林子敬、陳孟筳、陳志洪、陳學志(2022)。電腦化塔測驗之發展及臺灣常模建置。發表於陳學志教授主持論壇「操作型執行功能電腦化測驗的發展及本土常模建置」。2022中國測驗學會年會,高雄,台灣。