(山東師范大學(xué)心理學(xué)院,濟(jì)南 250358)

1 前言

1.1 當(dāng)前策略執(zhí)行機(jī)制的理論探索

前人研究顯示,為更好解決特定問(wèn)題,在面對(duì)不同任務(wù)乃至同一任務(wù)時(shí),個(gè)體會(huì)傾向于運(yùn)用不同策略(Lemaire,Lecacheur,&Farioli,2000;Siegler,2007;司繼偉,楊佳,賈國(guó)敬,周超,2012等)。策略運(yùn)用被看作個(gè)體認(rèn)知加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。認(rèn)知策略的運(yùn)用主要包括策略選擇和策略執(zhí)行兩個(gè)主要環(huán)節(jié)(Siegler&Lemaire,1997)。策略選擇指?jìng)€(gè)體根據(jù)給定的任務(wù)或環(huán)境,合理選擇策略,有效解決問(wèn)題,即如何選擇策略來(lái)解決已知問(wèn)題(Mata,Josef,&Lemaire,2015)。而策略執(zhí)行指?jìng)€(gè)體使用某種策略解決問(wèn)題的速度和準(zhǔn)確性,即在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間,以合適的順序,正確執(zhí)行所有步驟的能力(Mata et al.,2015)。人們不僅可以考察策略執(zhí)行效能(Imbo&LeFevre,2009),也可考察某一具體策略的內(nèi)部加工過(guò)程,及個(gè)體有效執(zhí)行策略的能力。由于策略執(zhí)行較策略選擇簡(jiǎn)單,且可反映策略本身的特性(速度和準(zhǔn)確性),因此成為考察個(gè)體認(rèn)知策略運(yùn)用特征的一種良好指標(biāo)。探討策略執(zhí)行,有助于深化對(duì)認(rèn)知策略運(yùn)用機(jī)制的認(rèn)識(shí),驗(yàn)證和豐富已有的策略理論。

當(dāng)前主要認(rèn)知策略理論認(rèn)為策略運(yùn)用與認(rèn)知系統(tǒng)(如準(zhǔn)確性、時(shí)間和努力程度)或環(huán)境因素有關(guān)。如Shrager等人早期提出的策略的選擇及發(fā)現(xiàn)模型(Model of Strategy Choice And Discovery Simulation,簡(jiǎn)稱SCADS)強(qiáng)調(diào)元認(rèn)知對(duì)策略更新與選擇的作用(Shrager&Siegler,1998);在此基礎(chǔ)上,

SCADS

修正模型增加了注意控制的作用(Siegler&Araya,2005)。而近年發(fā)展起來(lái)的策略選擇學(xué)習(xí)理論(Strategy Selection Learning theory,簡(jiǎn)稱SSL)強(qiáng)調(diào)人們對(duì)策略的選擇與執(zhí)行是根據(jù)策略解決問(wèn)題的準(zhǔn)確性來(lái)調(diào)整的(Rieskamp&Otto,2006),而認(rèn)知龕理論(Cognitive Niches Theory)則認(rèn)為策略的可用性是認(rèn)知系統(tǒng)與環(huán)境之間的相互作用(Marewski&Schooler,2011;張俊,劉儒德,2011)。

即使上述理論模型的側(cè)重點(diǎn)各有不同,但它均關(guān)注一個(gè)主要問(wèn)題——被試究竟如何執(zhí)行策略(Hinault,Dufau,&Lemaire,2014),即在策略執(zhí)行中,其內(nèi)部加工過(guò)程受哪些因素影響？不少實(shí)證研究已發(fā)現(xiàn)策略選擇與執(zhí)行受多種因素的影響,如策略效率(Cepeda,Pashler,Vul,Wixted,&Rohrer,2006;Mata,Schooler,&Rieskamp,2007;Rieskamp&Otto,2006;Roediger&Karpicke,2006)、策略難度(Lemaire,Arnaud,&Lecacheur,2004;Lemaire&Lecacheur,2010;Torbeyns,Verschaffel,&Ghesquière,2005;Uittenhove&Lemaire,2012)、任務(wù)難度(Benjamin&Bird,2006;Son,2010;Hinault,Dufau,&Lemaire,2014;Toppino,Cohen,Davis,&Moors,2009)、中央執(zhí)行(Caviola,Mammarella,Cornoldi,&Lucangeli,2012;Imbo,Vandierendonck,&De Rammelaere,2007;王明怡,陳英和,2006)和情景因素(Lemaire&Callies,2009;Leonhard&Ulrich,2011;Hinault et al.,2014;T?llner,Strobach,Schubert,&Müller,2012)等。接下來(lái)分別闡述國(guó)內(nèi)外關(guān)于策略本身特征、中央執(zhí)行功能和情景因素是如何影響策略執(zhí)行的現(xiàn)有發(fā)現(xiàn)。

不少證據(jù)顯示,個(gè)體對(duì)不同策略的運(yùn)用易受策略本身具有的特點(diǎn)影響,這種特點(diǎn)指策略選擇和執(zhí)行的速度以及準(zhǔn)確性(Hinault et al.,2014)。不同策略具有不同的選擇和執(zhí)行效率。估算研究中常用策略有上調(diào)策略和下調(diào)策略(司繼偉,徐艷麗,封洪敏,許曉華,周超,2014)。上調(diào)策略指將每個(gè)加數(shù)向上調(diào)整為與它最接近的整十、整百數(shù)(如,48+56上調(diào)成為50+60)進(jìn)行計(jì)算;下調(diào)策略將每個(gè)加數(shù)向下調(diào)整為與它最接近的整十、整百數(shù)(如,將43+54下調(diào)成為40+50)。相關(guān)研究均發(fā)現(xiàn),下調(diào)策略的正確性和反應(yīng)時(shí)均優(yōu)于上調(diào)策略,且與問(wèn)題難度無(wú)關(guān)(Uittenhove&Lemaire,2012,2013)。

1.2 雙任務(wù)協(xié)調(diào)與策略執(zhí)行

策略執(zhí)行可能受到中央執(zhí)行功能中雙任務(wù)協(xié)調(diào)功能的影響。中央執(zhí)行被認(rèn)為是工作記憶系統(tǒng)中最為復(fù)雜的成分(Baddeley,2012;周仁來(lái),趙鑫,2010)。自上世紀(jì)90年代,算術(shù)認(rèn)知領(lǐng)域的研究者逐漸意識(shí)到中央執(zhí)行對(duì)個(gè)體的算術(shù)認(rèn)知活動(dòng)有著極其復(fù)雜的影響,如策略執(zhí)行(Bull,Johnston,&Roy,1999;Lemaire&Reder,1999;Navon&Miller,1987;Pashler,1994;Siegler&Lemaire,1997;羅琳琳,周曉林,2004)。中央執(zhí)行具有可分離性(Miyake et al.,2000;陳天勇,李德明,2005),包括刷新(updating)、抑制(inhibition)、轉(zhuǎn)換(shifting process)以及雙任務(wù)協(xié)調(diào)(dual-task coordination)四種功能(Collette&van der Linden,2002),雙任務(wù)協(xié)調(diào)是中央執(zhí)行的重要功能之一(Logie,Cocchini,Della Sala,&Baddeley,2004;Baddeley,1996)。雙任務(wù)協(xié)調(diào)指同時(shí)處理需不同認(rèn)知加工的雙任務(wù)的能力。雙任務(wù)協(xié)調(diào)過(guò)程消耗任務(wù)準(zhǔn)備和刺激感知與運(yùn)動(dòng)反應(yīng)加工(Lussier,Gagnon,&Bherer,2012)。相對(duì)單任務(wù),雙任務(wù)的執(zhí)行力更慢(反應(yīng)時(shí)增加、錯(cuò)誤率更高),這種增加的反應(yīng)時(shí)和錯(cuò)誤率即為雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)。

雙任務(wù)代價(jià)相當(dāng)明顯,甚至在任務(wù)刺激的輸入和反應(yīng)輸出沒(méi)有沖突的情況下也出現(xiàn),目前對(duì)雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)的減少機(jī)制仍不明朗(Strobach,Frensch,Müller,&Schubert,2012;楊佳,李穎慧,司繼偉,張明亮,2011)。無(wú)論簡(jiǎn)單或復(fù)雜算術(shù)任務(wù),中央執(zhí)行對(duì)其產(chǎn)生巨大作用,中央執(zhí)行功能(尤其是雙任務(wù)協(xié)調(diào)、抑制與刷新功能)對(duì)多位數(shù)的運(yùn)算、心算及問(wèn)題解決存在重要影響(Iuculano,Moro,&Butterworth,2011;Noel,2009;Raghubar,Barnes,&Hecht,2010;Swanson,Jerman,&Zheng,2008)。少量證據(jù)顯示,雙任務(wù)協(xié)調(diào)與兒童不同算術(shù)認(rèn)知的策略選擇及執(zhí)行分別呈現(xiàn)出了一定程度的相關(guān),無(wú)論是簡(jiǎn)單任務(wù)還是復(fù)雜任務(wù),對(duì)中央執(zhí)行系統(tǒng)的干擾都會(huì)造成整體策略執(zhí)行效果的下降(王明怡,陳英和,2006;陳英和,王明怡,2009)。陳英和與王明怡(2009)采用雙任務(wù)范式考察兒童算術(shù)認(rèn)知策略如何受到中央執(zhí)行功能的影響,發(fā)現(xiàn)雙任務(wù)協(xié)調(diào)與增加策略放棄次數(shù)呈負(fù)相關(guān)。作為中央執(zhí)行系統(tǒng)的重要成分之一,雙任務(wù)協(xié)調(diào)可能會(huì)參與到個(gè)體的策略運(yùn)用中(陳英和,王明怡,2009)。而目前探討雙任務(wù)協(xié)調(diào)與算術(shù)策略運(yùn)用之間關(guān)系的研究還相對(duì)較少?？疾祀p任務(wù)協(xié)調(diào)對(duì)個(gè)體算術(shù)策略運(yùn)用的影響,有助于完善對(duì)中央執(zhí)行系統(tǒng)在個(gè)體策略運(yùn)用中所扮演角色的認(rèn)識(shí),結(jié)合以往研究,可以清楚地闡釋不同中央執(zhí)行成分在個(gè)體策略運(yùn)用中所發(fā)揮作用,及其他們之間的差異性與聯(lián)系性,從而深入理解中央執(zhí)行系統(tǒng)在數(shù)學(xué)認(rèn)知中的關(guān)鍵作用。

研究雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)最常見(jiàn)的范式是心理不應(yīng)期(psychological refractory period,簡(jiǎn)稱PRP)范式,常用來(lái)研究雙任務(wù)加工過(guò)程中的影響因素(Pashler,1994;Miller,Ulrich,&Rolke,2009),為微觀分析雙任務(wù)的加工過(guò)程提供方法支持。在該范式中,操縱兩個(gè)任務(wù)選擇反應(yīng)時(shí)上的重疊,采用耗損的反應(yīng)時(shí)間和準(zhǔn)確率評(píng)估兩個(gè)任務(wù)。一般的PRP范式設(shè)計(jì)思想如下：相繼呈現(xiàn)刺激S1和S2,兩個(gè)刺激間采用一定時(shí)間間隔(SOA),要求被試迅速對(duì)兩種刺激做出反應(yīng),第一刺激(S1)對(duì)應(yīng)反應(yīng)一(R1),第二刺激(S2)對(duì)應(yīng)反應(yīng)二(R2),即S1-S2-R1-R2的順序(Pashler,1994;Pashler&Johnston,1998),進(jìn)而探討兩種刺激反應(yīng)之間的相互干擾。本研究采用PRP雙任務(wù)范式,同時(shí)借鑒分支雙任務(wù)范式的思想,通過(guò)控制任務(wù)呈現(xiàn)方式、反應(yīng)順序和數(shù)量,分別將PRP范式中的S2拆分為S2a和S2b,采用S1-S2a-S2b-R2-R1和S2a-S1-S2b-R2-R1的順序,考察個(gè)體在保持雙任務(wù)中一個(gè)任務(wù)加工的同時(shí),如何進(jìn)行另一任務(wù)加工的雙任務(wù)協(xié)調(diào),即如何在對(duì)一個(gè)任務(wù)進(jìn)行抑制延遲的同時(shí),靈活地進(jìn)行另一個(gè)任務(wù)的雙任務(wù)協(xié)調(diào)。改變?nèi)蝿?wù)呈現(xiàn)方式和任務(wù)反應(yīng)序列逆序(第一種順序)或中斷(第二種順序),讓雙任務(wù)中其中的一個(gè)刺激先進(jìn)入,并處于工作記憶保持狀態(tài),同時(shí)需要對(duì)另一任務(wù)進(jìn)行加工與操作。在此階段,既要求我們對(duì)先前任務(wù)進(jìn)行工作記憶保持,同時(shí)要求對(duì)第二任務(wù)(估算)操作加工,此階段為雙任務(wù)協(xié)調(diào)階段,以此考察雙任務(wù)協(xié)調(diào)對(duì)估算策略運(yùn)用的影響。Lussier等(2012)的研究中,采用雙反應(yīng)的策略執(zhí)行效能(RT,ACC)減去對(duì)應(yīng)的單反應(yīng)的策略執(zhí)行效能(RT,ACC)衡量雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)。該計(jì)算公式是基于控制了雙任務(wù)中的反應(yīng)順序和反應(yīng)數(shù)量。且其單雙任務(wù)是按照反應(yīng)數(shù)量區(qū)分的,即單任務(wù)指雙任務(wù)單反應(yīng),雙任務(wù)指雙任務(wù)雙反應(yīng)兩種。而并不是單任務(wù)只呈現(xiàn)一種任務(wù),而是兩種任務(wù)都呈現(xiàn),但要求被試只對(duì)其中的兩位數(shù)加法估算任務(wù)反應(yīng)。如此,兩種任務(wù)中均存在任務(wù)間的轉(zhuǎn)化、刷新和抑制,而雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)用雙反應(yīng)的執(zhí)行效能(RT、ACC)減去相應(yīng)的單反應(yīng)的執(zhí)行效能,從而控制了單任務(wù)和雙任務(wù)在轉(zhuǎn)化、刷新和抑制上的差異。本研究借鑒Lussier等人衡量雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)的思想,探討了雙任務(wù)協(xié)調(diào)對(duì)策略執(zhí)行的影響。

1.3 任務(wù)呈現(xiàn)方式與策略執(zhí)行

雙任務(wù)情景中存在著任務(wù)呈現(xiàn)方式和任務(wù)呈現(xiàn)序列兩個(gè)不同的變量。任務(wù)呈現(xiàn)序列是試次內(nèi)變量,指雙任務(wù)情景中,主任務(wù)和次任務(wù)的呈現(xiàn)順序,即誰(shuí)先呈現(xiàn)的問(wèn)題。任務(wù)呈現(xiàn)方式是試次間變量,指前后試次任務(wù)呈現(xiàn)序列是否相同,包括隨機(jī)呈現(xiàn)方式和固定呈現(xiàn)方式兩種。認(rèn)知龕理論認(rèn)為策略運(yùn)用受認(rèn)知系統(tǒng)與環(huán)境之間相互作用的影響(Marewski&Schooler,2011;張俊,劉儒德,2011),那么任務(wù)呈現(xiàn)方式所提供的環(huán)境對(duì)策略的執(zhí)行是否有影響？策略運(yùn)用可能受到任務(wù)呈現(xiàn)方式的影響(Lemaire&Callies,2009)。有研究發(fā)現(xiàn),個(gè)體在雙任務(wù)情景中,反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng),錯(cuò)誤率升高,兩個(gè)任務(wù)行為均受影響,但是改變?nèi)蝿?wù)難度或者調(diào)整情景的設(shè)置,個(gè)體的雙任務(wù)代價(jià)卻會(huì)降低(Liepelt,Strobach,Frensch,&Schubert,2011)。人們使用PRP范式探討雙任務(wù)協(xié)調(diào),發(fā)現(xiàn)雙任務(wù)中首先反應(yīng)的任務(wù)主要受到任務(wù)呈現(xiàn)方式的影響(Sigman&Dehaene,2006;T?llner et al.,2012)。沖突監(jiān)測(cè)理論認(rèn)為沖突適應(yīng)效應(yīng)主要是由于個(gè)體對(duì)先前沖突的監(jiān)測(cè),提高了認(rèn)知控制及調(diào)整,更好地完成當(dāng)前試次中的任務(wù)(Olszanowski,Bajo,&Szmalec,2015;劉培朵,楊文靜,田夏,陳安濤,2011)。根據(jù)沖突監(jiān)控理論,在雙任務(wù)協(xié)調(diào)情景中,當(dāng)兩個(gè)刺激的加工過(guò)程是兩個(gè)不同的任務(wù)時(shí),競(jìng)爭(zhēng)出現(xiàn)在任務(wù)間,引起所謂的雙任務(wù)代價(jià)。個(gè)體進(jìn)行雙任務(wù)后,會(huì)激活一種較大的自上而下調(diào)整,該調(diào)整降低信息加工過(guò)程的沖突,使整體反應(yīng)加快,且在不一致情景下,該自上而下調(diào)整更大。因此,任務(wù)呈現(xiàn)方式可能影響到策略執(zhí)行效能(Olszanowski et al.,2015)。Leonhard等(2011)在總結(jié)前人研究基礎(chǔ)上,曾設(shè)計(jì)了3個(gè)實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)1為固定序列方式視聽(tīng)雙任務(wù),實(shí)驗(yàn)2為隨機(jī)序列方式視聽(tīng)雙任務(wù),實(shí)驗(yàn)3為視聽(tīng)雙任務(wù)與單任務(wù)隨機(jī)方式呈現(xiàn))探討在PRP范式中中央加工序列的影響因素(Leonhard&Ulrich,2011)。結(jié)果表明,序列的不可預(yù)測(cè)性影響策略執(zhí)行的行為效能,即任務(wù)呈現(xiàn)方式影響策略執(zhí)行。Szameitat,Schubert,Müller和von Cramon(2002)為探討雙任務(wù)中執(zhí)行功能間的神經(jīng)聯(lián)系,利用fMRI技術(shù)和PRP范式,設(shè)置固定組(兩任務(wù)呈現(xiàn)順序固定)和隨機(jī)組(隨機(jī)呈現(xiàn)兩任務(wù)),發(fā)現(xiàn)雙任務(wù)中下額葉、額中回和頂內(nèi)溝有激活,且在隨機(jī)組激活更大。任務(wù)呈現(xiàn)方式間的差異有神經(jīng)基礎(chǔ),兩種方式的神經(jīng)激活程度不同,其策略執(zhí)行的行為效能是否有差異？當(dāng)任務(wù)序列可以預(yù)測(cè),被試的準(zhǔn)備與任務(wù)呈現(xiàn)方式之間的關(guān)系如何影響雙任務(wù)協(xié)調(diào)中目標(biāo)反應(yīng)的策略執(zhí)行效能？如何優(yōu)化雙任務(wù)加工？本研究將設(shè)計(jì)兩種任務(wù)呈現(xiàn)方式(隨機(jī)或固定),探討任務(wù)呈現(xiàn)方式在雙任務(wù)協(xié)調(diào)對(duì)策略執(zhí)行影響中的作用。

1.4 問(wèn)題提出

估算是重要的數(shù)學(xué)認(rèn)知活動(dòng),日益受到研究者的重視。估算指?jìng)€(gè)體一般未經(jīng)過(guò)精確計(jì)算而只借助原有知識(shí)對(duì)問(wèn)題提出粗略答案的一種估計(jì)形式,是心算、數(shù)概念和算術(shù)計(jì)算技巧之間相互作用的過(guò)程(司繼偉,2002)。估算表現(xiàn)依賴于策略運(yùn)用(司繼偉等,2012)。因此,對(duì)估算策略心理機(jī)制的考察,可深化對(duì)人類一般數(shù)學(xué)能力的認(rèn)識(shí),甚至為數(shù)學(xué)概念、一般問(wèn)題解決能力及策略的一般性理解的認(rèn)識(shí)提供重要途徑,有助于提高個(gè)體的數(shù)學(xué)估計(jì)甚至一般問(wèn)題解決能力。與精算相比,估算這一算術(shù)形式的策略加工過(guò)程較簡(jiǎn)單(Kalaman&LeFevre,2007;Lemaire et al.,2000;LeFevre,Greenham,&Waheed,1993),且在不同數(shù)學(xué)任務(wù)形式中,已有大量研究使用估算這種算術(shù)計(jì)算形式來(lái)研究策略運(yùn)用(加法：Lemaire&Lecacheur,2010;Uittenhove&Lemaire,2012;司繼偉等,2014;乘法：Hinault et al.,2014;Taillan,Ardiale,&Lemaire,2015)。在加法估算中常采用有選/無(wú)選法范式開(kāi)展策略研究(LeFevre et al.,1993;Siegler&Lemaire,1997;Lemaire et al.,2004;Lemaire&Lecacheur,2010;Uittenhove&Lemaire,2012,2013)。有選/無(wú)選法范式包含兩個(gè)實(shí)驗(yàn)條件：有選條件和無(wú)選條件。Siegler和Lemaire(1997)認(rèn)為該范式中的無(wú)選法提供了一種獲得無(wú)偏估計(jì)策略表現(xiàn)特征的方法,即是考察策略執(zhí)行的行為效能的良好方法。因此,本研究將選擇/無(wú)選法范式中的無(wú)選條件和估算策略結(jié)合起來(lái),在無(wú)選上調(diào)和無(wú)選下調(diào)兩種條件下,要求被試執(zhí)行相應(yīng)的策略,通過(guò)考察策略執(zhí)行的行為效能,進(jìn)而探討策略本身特征(正確性和反應(yīng)時(shí))對(duì)策略執(zhí)行的影響。

基于已有研究,本研究擬探究雙任務(wù)協(xié)調(diào)、任務(wù)呈現(xiàn)方式(隨機(jī)或固定)對(duì)算術(shù)策略執(zhí)行的影響。結(jié)合選擇/無(wú)選法中的無(wú)選擇條件和改進(jìn)的PRP范式,通過(guò)控制任務(wù)呈現(xiàn)方式和反應(yīng)數(shù)量,將任務(wù)呈現(xiàn)方式劃分為隨機(jī)與固定兩種方式,來(lái)考察雙任務(wù)協(xié)調(diào)對(duì)第一估算反應(yīng)的策略執(zhí)行效能的影響。實(shí)驗(yàn)1探討隨機(jī)呈現(xiàn)方式下,雙任務(wù)協(xié)調(diào)對(duì)算術(shù)策略執(zhí)行的影響;實(shí)驗(yàn)2則在固定呈現(xiàn)方式下,考察雙任務(wù)協(xié)調(diào)對(duì)算術(shù)策略執(zhí)行的影響,并比較隨機(jī)和固定方式下的策略執(zhí)行效能。T?llner等(2012)研究發(fā)現(xiàn)刺激序列的可預(yù)測(cè)性與否(固定呈現(xiàn)還是隨機(jī)呈現(xiàn))會(huì)影響到反應(yīng)一,而Leonhard和Ulrich(2011)的研究發(fā)現(xiàn)中央加工序列是受準(zhǔn)備與期待影響,刺激序列的可知與否對(duì)反應(yīng)一的影響差異不大。根據(jù)認(rèn)知龕理論,本研究假設(shè),較隨機(jī)呈現(xiàn)方式,在固定呈現(xiàn)方式中,由于各刺激的認(rèn)知龕重合,被試有一定的準(zhǔn)備和期望,使得估算的策略執(zhí)行效能更好。

2 實(shí)驗(yàn)1隨機(jī)呈現(xiàn)方式下,雙任務(wù)協(xié)調(diào)對(duì)算術(shù)策略執(zhí)行的影響

2.1 方法

2.1.1 被試

從山東省濟(jì)南市高校隨機(jī)選取大學(xué)生被試28人(年齡20～25歲之間,平均年齡24.2歲),其中兩名被試未按要求作答,最后有效被試26人,視力正常或矯正視力正常,之前未接觸類似實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)間約45 min,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后均贈(zèng)送小禮物一份。

2.1.2 研究設(shè)計(jì)

采用2(單雙反應(yīng)：?jiǎn)畏磻?yīng),雙反應(yīng))×2(任務(wù)呈現(xiàn)序列：數(shù)字先呈現(xiàn),圖形先呈現(xiàn))×2(策略無(wú)選條件：無(wú)選/下調(diào),無(wú)選/上調(diào))三因素被試內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。本研究分析的因變量有：估算反應(yīng)時(shí)(估算任務(wù)正確時(shí)所花費(fèi)的時(shí)間)、估算正確率(①雙任務(wù)雙反應(yīng)條件下正確率的界定是：雙反應(yīng)中,被試正確采用提示策略得到并輸入答案,記為正確的次數(shù)占總試次的百分比;②雙任務(wù)單反應(yīng)條件下正確率的界定是：?jiǎn)畏磻?yīng)中,被試正確采用策略得到,輸入答案記為正確的次數(shù)占總試次的百分比)和雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)(運(yùn)用雙反應(yīng)的估算策略執(zhí)行效能(RT,ACC)減去對(duì)應(yīng)的單反應(yīng)的策略執(zhí)行效能(RT,ACC))(Lussier et al.,2012)(雙任務(wù)?單反應(yīng)和雙任務(wù)?雙反應(yīng)的比較提供了雙任務(wù)加工耗損的測(cè)量方式)。

2.1.3 實(shí)驗(yàn)任務(wù)

(1)估算任務(wù)。采用自編的兩位數(shù)產(chǎn)生式加法任務(wù)(production tasks)。前人研究已證實(shí),中央執(zhí)行參與計(jì)算過(guò)程的進(jìn)位操作,所占用工作記憶資源較多,會(huì)影響策略的執(zhí)行(Caviola et al.,2012;Imbo et al.,2007;Imbo,Vandierendonck,&Vergauwe,2007)。為控制有無(wú)進(jìn)位的差異,加數(shù)、被加數(shù)均為兩位數(shù),和均進(jìn)位為三位數(shù)。自編兩位數(shù)加法估算題目共144道,劃分為4個(gè)Block,每一Block包含36道題(得分在117～162之間,平均值：134.69,標(biāo)準(zhǔn)差：13.05)。兩位數(shù)加數(shù)圖片像素為120×102,每次水平呈現(xiàn)于顯示器屏幕中央。借鑒前人研究(Lemaire&Lecacheur,2010;Imbo,Duverne,&Lemaire,2007),要求被試采用上調(diào)策略和下調(diào)策略,依據(jù)指導(dǎo)語(yǔ)又快又準(zhǔn)地輸入估算答案。

(2)算術(shù)圖形任務(wù)。采用修訂心算測(cè)驗(yàn)(The Modified Mental Counters,MMC)(Ketelsen&Welsh,2010)中非言語(yǔ)干擾情景的3水平圖片算術(shù)任務(wù)。MC最初由Larson和Sacuzzo(1989)發(fā)明,并分別由Seibert(2002)和Davis(2004)最早在研究中使用。刺激為灰底白色圖片,像素為400×100,其中每條水平線代表5,初始狀態(tài)三條水平線表示為555的數(shù)字串,當(dāng)水平線上面出現(xiàn)白色方框時(shí),代表對(duì)應(yīng)水平線的數(shù)字5加上1,結(jié)果為6,當(dāng)水平線下方出現(xiàn)白色方框時(shí),代表對(duì)應(yīng)水平線的數(shù)字5減去1,結(jié)果為4,則相應(yīng)的輸出結(jié)果也會(huì)出現(xiàn)變化。要求被試對(duì)3條水平線進(jìn)行心算,然后輸出變化后的數(shù)字串。以上兩個(gè)任務(wù)中圖形均為灰底白字,字體：Times New Roman,字號(hào)：48號(hào),圖形任務(wù)水平居中呈現(xiàn)于電腦屏幕中央。

(3)改進(jìn)的PRP范式。一般的PRP范式采用刺激1(S1)?刺激2(S2)?反應(yīng)1(R1)?反應(yīng)2(R2)的呈現(xiàn)方式。本研究將其中的估算任務(wù)分開(kāi)呈現(xiàn),這就涉及到這兩個(gè)加數(shù)是連續(xù)的呈現(xiàn),還是中間存在刺激干擾的間隔情景下呈現(xiàn)。為更好地反應(yīng)序列的影響,本研究首先規(guī)定無(wú)論序列順序如何,需要先進(jìn)行估算反應(yīng),再進(jìn)行圖形反應(yīng),因此本研究雙任務(wù)范式采用的是圖形算術(shù)任務(wù)(S1)?估算第一個(gè)操作數(shù)(S2a)?估算任務(wù)的第二個(gè)操作數(shù)(S2b)?估算反應(yīng)(R2)?圖形反應(yīng)(R1)和估算第一個(gè)操作數(shù)(S2a)?圖形算術(shù)任務(wù)(S1)?估算任務(wù)的第二個(gè)操作數(shù)(S2b)?估算反應(yīng)(R2)?圖形反應(yīng)(R1)兩種刺激呈現(xiàn)順序與反應(yīng)。

2.1.4 實(shí)驗(yàn)程序

采用E-Prime軟件編寫(xiě)本實(shí)驗(yàn)程序、控制刺激呈現(xiàn)以及收集反應(yīng)數(shù)據(jù)。范式為改進(jìn)的PRP范式。正式實(shí)驗(yàn)前,被試先進(jìn)行8個(gè)試次的練習(xí),練習(xí)過(guò)程中提供反饋,以便讓被試能夠清楚了解實(shí)驗(yàn)流程。練習(xí)階段的試次不參與分析。實(shí)驗(yàn)由加法估算任務(wù)與算術(shù)圖形任務(wù)兩個(gè)任務(wù)構(gòu)成。采用改進(jìn)的PRP范式與選擇無(wú)選法中的無(wú)選條件研究范式,共包括4個(gè)Block,每一Block中任務(wù)呈現(xiàn)序列隨機(jī)(數(shù)字先或圖形先隨機(jī)呈現(xiàn)),其中2個(gè)Block為雙任務(wù)雙反應(yīng)測(cè)驗(yàn),2個(gè)Block為雙任務(wù)單反應(yīng)測(cè)驗(yàn)。一半被試先進(jìn)行雙任務(wù)雙反應(yīng),再進(jìn)行雙任務(wù)單反應(yīng);另一半被試的順序相反。所有條件均在被試間進(jìn)行平衡。

在安靜實(shí)驗(yàn)室里,采用個(gè)別施測(cè)。正式實(shí)驗(yàn)時(shí),首先,在電腦屏幕上呈現(xiàn)指導(dǎo)語(yǔ),要求被試?yán)斫庵?按ENTER鍵后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)。每個(gè)trial過(guò)程如下：出現(xiàn)注視點(diǎn)“＋”500 ms提醒被試集中注意;待注視點(diǎn)消失后,呈現(xiàn)刺激1(圖形任務(wù)/估算任務(wù)第一個(gè)運(yùn)算數(shù))500 ms,空屏300 ms;呈現(xiàn)刺激2(估算任務(wù)第一個(gè)運(yùn)算數(shù)/圖形任務(wù))500 ms,空屏300～350 ms;呈現(xiàn)刺激3(估算任務(wù)第二個(gè)運(yùn)算數(shù)),被試輸入估算答案按ENTER鍵后消失,單反應(yīng)任務(wù)進(jìn)入空屏1000 ms,之后進(jìn)入下一試次;雙反應(yīng)呈現(xiàn)空屏,要求在右下角白色方框內(nèi)對(duì)圖形任務(wù)反應(yīng)按ENTER后消失,進(jìn)入空屏1000 ms,進(jìn)入下一試次(圖1為數(shù)字先呈現(xiàn)單反應(yīng)）。每一Block后,被試休息2～5 min,以緩解實(shí)驗(yàn)中的疲勞。

圖1 數(shù)字先呈現(xiàn)單反應(yīng)條件

2.1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007和SPSS 16.0對(duì)所獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。數(shù)據(jù)指標(biāo)有：各條件下估算反應(yīng)時(shí)、正確率和雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 不同實(shí)驗(yàn)條件下估算策略的策略執(zhí)行效能

對(duì)估算任務(wù)的反應(yīng)時(shí)和估算正確率分別進(jìn)行2(單雙反應(yīng)：?jiǎn)畏磻?yīng),雙反應(yīng))×2(任務(wù)呈現(xiàn)序列：數(shù)字先,圖形先)×2(策略類型：無(wú)選/下調(diào),無(wú)選/上調(diào))重復(fù)測(cè)量方差分析(見(jiàn)表1)。結(jié)果顯示：

a)正確率上,單雙反應(yīng)主效應(yīng)顯著(

F

(1,25)=83.00,

p<

0.01,η=0.77),單反應(yīng)顯著高于雙反應(yīng)。策略類型主效應(yīng)顯著(

F

(1,25)=28.51,

p<

0.01,η=0.53),估算下調(diào)策略顯著高于上調(diào)策略。任務(wù)呈現(xiàn)序列主效應(yīng)、任務(wù)呈現(xiàn)序列與單雙反應(yīng)交互作用、單雙反應(yīng)與策略類型交互作用、單雙無(wú)選條件與任務(wù)呈現(xiàn)序列交互作用及其三者交互作用均不顯著。b)反應(yīng)時(shí)上,單雙反應(yīng)主效應(yīng)顯著(

F

(1,25)=48.73,

p<

0.01,η=0.66),單反應(yīng)估算顯著快于雙反應(yīng)估算。任務(wù)呈現(xiàn)序列主效應(yīng)顯著(

F

(1,25)=41.33,

p

<0.01,η=0.62),數(shù)字先呈現(xiàn)顯著長(zhǎng)于圖形先呈現(xiàn)。策略類型主效應(yīng)顯著(

F

(1,25)=48.05,

p<

0.01,η=0.66),估算下調(diào)策略顯著快于上調(diào)策略。單雙反應(yīng)與任務(wù)呈現(xiàn)序列交互效應(yīng)顯著(

F

(1,25)=14.87,

p

<0.01,η=0.37);進(jìn)一步簡(jiǎn)單效應(yīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：數(shù)字先和圖形先中,單反應(yīng)均快于雙反應(yīng)(

F

(1,25)=65.08,

p

<0.01,η=0.72;

F

(1,25)=26.65,

p

<0.01,η=0.52);單反應(yīng)中,數(shù)字先呈現(xiàn)和圖形先呈現(xiàn)差異不顯著,雙反應(yīng)中,數(shù)字先呈現(xiàn)顯著長(zhǎng)于圖形先呈現(xiàn)(

F

(1,25)=42.87,

p

<0.01,η=0.63),而且雙反應(yīng)中,任務(wù)呈現(xiàn)序列的差異更大。單雙反應(yīng)與策略類型交互作用顯著(

F

(1,25)=12.02,

p

<0.01,η=0.33)。進(jìn)一步簡(jiǎn)單效應(yīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：不論單反應(yīng)還是雙反應(yīng)中,下調(diào)策略顯著短于上調(diào)策略(

F

(1,25)=18.09,

p

<0.01,η=0.43;

F

(1,25)=35.317,

p

<0.01,η=0.59); 不論無(wú)選下調(diào)條件還是無(wú)選上調(diào),單反應(yīng)估算顯著短于雙反應(yīng)(

F

(1,25)=45.40,

p

<0.01,η=0.65;

F

(1,25)=32.86,

p

<0.01,η=0.59)。任務(wù)呈現(xiàn)序列與策略類型交互作用顯著,

F

(1,25)=11.38,

p

<0.01,η=0.31;進(jìn)一步簡(jiǎn)單效應(yīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),無(wú)選上調(diào)策略中,數(shù)字先呈現(xiàn)顯著長(zhǎng)于圖形先出現(xiàn),

F

(1,25)=56.38,

p

<0.01,η=0.69;無(wú)選下調(diào)策略中兩者無(wú)顯著差異;數(shù)字先出現(xiàn)和圖形先出現(xiàn)中,上調(diào)策略顯著均長(zhǎng)于下調(diào)策略(

F

(1,25)=54.92,

p

<0.01,η=0.60;

F

(1,25)=18.15,

p

<0.01,η=0.42)。三者交互作用不顯著。

表1 各實(shí)驗(yàn)條件下被試估算策略的平均反應(yīng)時(shí)及正確率

2.2.2 雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)中策略執(zhí)行效能差異

對(duì)雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)的反應(yīng)時(shí)和正確率采用(任務(wù)呈現(xiàn)序列：數(shù)字先,圖形先)×2(策略類型：無(wú)選/下調(diào),無(wú)選/上調(diào))重復(fù)測(cè)量方差分析(見(jiàn)表2)。結(jié)果顯示：a)正確率上,任務(wù)呈現(xiàn)序列主效應(yīng)顯著(

F

(1,25)=137.51,

p

<0.01,η=0.85),數(shù)字先呈現(xiàn)顯著高于圖形先呈現(xiàn)。策略類型主效應(yīng)顯著(

F

(1,25)=58.57,

p<

0.01,η=0.70),下調(diào)策略顯著低于上調(diào)策略。二者交互作用顯著(

F

(1,25)=47.07,

p

<0.01,η=0.65),數(shù)字先呈現(xiàn),下調(diào)策略顯著高于上調(diào)策略(

F

(1,25)=125.05,

p

<0.01,η=0.83);而圖形先呈現(xiàn),上下調(diào)的差異不顯著。下調(diào)中,數(shù)字先呈現(xiàn)顯著高于圖形先(

F

(1,25)=110.51,

p

<0.01,η=0.82),而在上調(diào)中兩者差異不顯著。b)反應(yīng)時(shí)上,任務(wù)呈現(xiàn)序列主效應(yīng)顯著(

F

(1,25)=14.87,

p<

0.01,η=0.37),數(shù)字先呈現(xiàn)的反應(yīng)時(shí)差異顯著長(zhǎng)于圖形先呈現(xiàn)。策略類型主效應(yīng)顯著(

F

(1,25)=12.02,

p

<0.01,η=0.33),下調(diào)策略顯著低于上調(diào)策略。二者交互作用不顯著。

表2 雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)中被試估算策略的平均反應(yīng)時(shí)及正確率

2.3 分析與討論

隨機(jī)呈現(xiàn)方式的行為結(jié)果表明,雙任務(wù)協(xié)調(diào)情景對(duì)估算策略運(yùn)用產(chǎn)生影響。策略本身的特性影響策略執(zhí)行。本研究發(fā)現(xiàn)相較于下調(diào)策略,上調(diào)策略的反應(yīng)時(shí)更長(zhǎng)、錯(cuò)誤率更高。Imbo,Vandierendonck,和De Rammelaere(2007)認(rèn)為上調(diào)策略需要同時(shí)將兩加數(shù)的十位數(shù)向上加一取整,相對(duì)于直接相加的下調(diào)策略,是較為復(fù)雜的策略,需要更多的認(rèn)知資源。Lemaire等認(rèn)為下調(diào)策略不需要增加操作數(shù)并在工作記憶中維持相應(yīng)結(jié)果的額外步驟,所以簡(jiǎn)單;相反,上調(diào)策略則較復(fù)雜(Uittenhove&Lemaire,2012;Lemaire,Arnaud,&Lecacheur,2004;Lemaire&Lecacheur,2010)。因此,本研究與以往研究結(jié)果一致,均表明策略本身特征會(huì)影響策略的執(zhí)行效能。

雙任務(wù)協(xié)調(diào)影響估算策略執(zhí)行效能(反應(yīng)時(shí)與正確率),且對(duì)復(fù)雜策略影響更大。無(wú)論是無(wú)選上調(diào)策略,還是無(wú)選下調(diào)策略條件中,雙反應(yīng)的估算反應(yīng)時(shí)顯著長(zhǎng)于單反應(yīng),雙反應(yīng)中上下調(diào)的差異比單反應(yīng)更大,且雙反應(yīng)對(duì)上調(diào)策略的影響最大;正確率上,雙反應(yīng)也顯著差于單反應(yīng)。相對(duì)復(fù)雜的上調(diào)策略受到雙反應(yīng)的影響更大,這符合以往研究中的發(fā)現(xiàn),需要更多加工步驟的策略較簡(jiǎn)單策略,在雙任務(wù)中受到中央執(zhí)行的影響更大(Imbo,Duverne,&Lemaire,2007;Imbo&Vandierendonck,2007;司繼偉等,2012)。這說(shuō)明中央執(zhí)行的雙任務(wù)協(xié)調(diào)在更復(fù)雜策略中需要更多地認(rèn)知資源協(xié)調(diào)兩個(gè)任務(wù),對(duì)復(fù)雜程度不同的策略產(chǎn)生不同的影響。

雖然雙任務(wù)協(xié)調(diào)對(duì)估算策略執(zhí)行有影響,但任務(wù)呈現(xiàn)序列主效應(yīng)顯著,影響雙任務(wù)的估算策略執(zhí)行效能。數(shù)字先呈現(xiàn)的策略執(zhí)行效能差于圖形先呈現(xiàn)。本研究中,數(shù)字先呈現(xiàn)序列的兩個(gè)操作數(shù)被圖形任務(wù)隔開(kāi),個(gè)體需先將第一個(gè)操作數(shù)存儲(chǔ)在記憶中,當(dāng)?shù)诙€(gè)操作數(shù)呈現(xiàn)時(shí),再將其提取出來(lái)后估算,存在估算任務(wù)的中斷。圖形先呈現(xiàn)序列中的兩個(gè)操作數(shù)相繼呈現(xiàn),個(gè)體進(jìn)行估算后,直接反應(yīng)即可,估算任務(wù)所占用的認(rèn)知資源較少。且本研究中要求先對(duì)數(shù)字估算反應(yīng),僅記錄估算數(shù)字任務(wù)的反應(yīng)時(shí)與正確率,因此,不論單雙反應(yīng),數(shù)字先呈現(xiàn)占用的認(rèn)知資源較多,其估算反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)于圖形先呈現(xiàn)。從雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)中可發(fā)現(xiàn)任務(wù)呈現(xiàn)序列、策略無(wú)選條件對(duì)估算策略執(zhí)行效能產(chǎn)生影響,上調(diào)策略的雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)在反應(yīng)時(shí)與正確率上都高于簡(jiǎn)單下調(diào)策略,數(shù)字先的雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)在反應(yīng)時(shí)與正確率上都高于圖形先。T?llner等(2012)研究發(fā)現(xiàn)刺激序列的可預(yù)測(cè)性與否會(huì)影響到反應(yīng)一,而Leonhard和Ulrich(2011)的研究發(fā)現(xiàn)中央加工序列是由準(zhǔn)備與期待影響,刺激序列的可知與否(固定序列還是隨機(jī)序列)對(duì)反應(yīng)一的影響差異不大。研究發(fā)現(xiàn),序列隨機(jī)呈現(xiàn)增加不可預(yù)測(cè)性,從而導(dǎo)致刺激序列對(duì)中央執(zhí)行出現(xiàn)作用,不同呈現(xiàn)序列可能會(huì)存在序列難度效應(yīng),形成資源的相互占用與相互干擾。但是本研究中,作為反應(yīng)一的估算任務(wù)雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)存在差異,該差異是由于隨意性還是任務(wù)呈現(xiàn)序列的影響？這可能不是任務(wù)呈現(xiàn)序列差異,而是隨機(jī)比固定所需要的雙任務(wù)協(xié)調(diào)資源更大,因此隨機(jī)方式所顯示的任務(wù)呈現(xiàn)序列的影響,可能是由于隨機(jī)導(dǎo)致的,而不是任務(wù)呈現(xiàn)序列本身。因此,為進(jìn)一步明確策略執(zhí)行過(guò)程中影響究竟是來(lái)自任務(wù)呈現(xiàn)序列還是任務(wù)呈現(xiàn)方式,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)2中采用固定序列呈現(xiàn)方式進(jìn)一步考察雙任務(wù)協(xié)調(diào)對(duì)算術(shù)策略執(zhí)行的影響。

3 實(shí)驗(yàn)2固定呈現(xiàn)方式下,雙任務(wù)協(xié)調(diào)對(duì)算術(shù)策略執(zhí)行的影響

3.1 方法

3.1.1 被試

在山東省濟(jì)南市高校隨機(jī)選取大學(xué)生被試30人(年齡19～23歲,平均年齡23.2歲),其中兩名被試未按要求作答,最后有效被試28人,有效率93.3%,視力正常或矯正視力正常,之前未接觸類似實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)間約45 min,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后均都贈(zèng)送小禮物。

3.1.2 研究設(shè)計(jì)

采用2(單雙反應(yīng)：?jiǎn)畏磻?yīng),雙反應(yīng))×2(任務(wù)呈現(xiàn)序列：數(shù)字先呈現(xiàn),圖形先呈現(xiàn))×2(策略：下調(diào),上調(diào))三因素被試內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),因變量為估算反應(yīng)時(shí)、正確率和雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)。

3.1.3 測(cè)驗(yàn)材料和工具

實(shí)驗(yàn)任務(wù)和材料同實(shí)驗(yàn)1。

3.1.4 實(shí)驗(yàn)程序

實(shí)驗(yàn)程序與流程圖都同實(shí)驗(yàn)1。不同在于實(shí)驗(yàn)2中任務(wù)呈現(xiàn)序列固定,每一Block中,其中一半被試先做數(shù)字先呈現(xiàn)序列任務(wù),另一半先做圖形先呈現(xiàn)序列任務(wù);采用所有的條件均在被試間進(jìn)行平衡。

3.1.5 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007與SPSS 16.0分析。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.2.1 估算策略在不同實(shí)驗(yàn)條件下的策略執(zhí)行效能差異

對(duì)估算任務(wù)的反應(yīng)時(shí)和正確率分別進(jìn)行2(單雙反應(yīng)：?jiǎn)畏磻?yīng),雙反應(yīng))×2(任務(wù)呈現(xiàn)序列：數(shù)字先,圖形先)×2(策略類型：無(wú)選/下調(diào),無(wú)選/上調(diào))的重復(fù)測(cè)量方差分析(見(jiàn)表3)。結(jié)果顯示：

a)正確率上,單雙反應(yīng)主效應(yīng)顯著(

F

(1,27)=48.74,

p<

0.01,η=0.64),單反應(yīng)正確率顯著高于雙反應(yīng);任務(wù)呈現(xiàn)序列主效應(yīng)、策略類型主效應(yīng)及其二者、三者交互作用均不顯著。b)反應(yīng)時(shí)上,單雙反應(yīng)主效應(yīng)顯著(

F

(1,27)=26.67,

p

<0.01,η=0.50),單反應(yīng)顯著快于雙反應(yīng)。任務(wù)呈現(xiàn)序列主效應(yīng)顯著(

F

(1,27)=6.35,

p

<0.01,η=0.19),數(shù)字先出現(xiàn)顯著長(zhǎng)于圖形先出現(xiàn)。策略類型主效應(yīng)顯著(

F

(1,27)=28.48,

p<

0.01,η=0.51),下調(diào)策略顯著快于上調(diào)策略。單雙反應(yīng)與策略類型交互作用顯著(

F

(1,27)=5.66,

p

<0.05,η=0.17),進(jìn)一步簡(jiǎn)單效應(yīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：下調(diào)策略和上調(diào)策略中,單反應(yīng)估算顯著短于雙反應(yīng)(

F

(1,27)=20.55,

p<

0.01,η=0.43;

F

(1,27)=26.52,

p<

0.01,η=0.50);單反應(yīng)和雙反應(yīng)中,上調(diào)策略顯著長(zhǎng)于下調(diào)策略(

F

(1,27)=10.68,

p<

0.01,η=0.28;

F

(1,27)=17.55,

p<

0.01,η=0.39)。任務(wù)呈現(xiàn)序列和策略類型交互作用顯著(

F

(1,27)=8.95,

p

<0.01,η=0.25),進(jìn)一步簡(jiǎn)單效應(yīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),上調(diào)策略條件下,數(shù)字先出現(xiàn)顯著長(zhǎng)于圖形先呈現(xiàn)(

F

(1,27)=13.27,

p<

0.01,η=0.33),下調(diào)條件下數(shù)字先出現(xiàn)與圖形先呈現(xiàn)差異不顯著;數(shù)字先呈現(xiàn)和圖形先呈現(xiàn)中,上調(diào)策略顯著均長(zhǎng)于下調(diào)策略(

F

(1,27)=31.17,

p<

0.01,η=0.54;

F

(1,27)=13.12,

p<

0.01,η=0.33)。三者交互作用不顯著。

表3 各實(shí)驗(yàn)條件下被試估算策略的平均反應(yīng)時(shí)與正確率

3.2.2 估算策略雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)的策略執(zhí)行效能差異

對(duì)雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)的反應(yīng)時(shí)和正確率進(jìn)行2(任務(wù)呈現(xiàn)序列：數(shù)字先,圖形先)×2(策略類型：無(wú)選/下調(diào),無(wú)選/上調(diào))的重復(fù)測(cè)量方差分析(見(jiàn)表4)。結(jié)果顯示：

a)正確率上,任務(wù)呈現(xiàn)序列、策略類型主效應(yīng)、二者交互作用均不顯著。

b)反應(yīng)時(shí)上,策略類型主效應(yīng)顯著(

F

(1,25)=5.66,

p

<0.05,η=0.17),下調(diào)策略顯著低于上調(diào)策略。其余效應(yīng)均不顯著。

3.2.3 不同呈現(xiàn)方式下,被試估算策略的反應(yīng)時(shí)和正確率

以實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中的被試策略執(zhí)行的執(zhí)行效能(RT、ACC、雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià))為因變量,以任務(wù)呈現(xiàn)方式(隨機(jī)/固定)為被試間變量,任務(wù)呈現(xiàn)序列(數(shù)字先/圖形先)、反應(yīng)類型(單/雙反應(yīng))和策略類型(上/下調(diào))為被試內(nèi)變量,進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析(見(jiàn)表5),結(jié)果顯示：策略執(zhí)行效能中正確率上,任務(wù)呈現(xiàn)方式主效應(yīng)顯著(

F

(1,52)=6.17,

p

=0.02,η=0.11);反應(yīng)時(shí)上,任務(wù)呈現(xiàn)方式主效應(yīng)不顯著(

F

(1,52)=0.02,

p

=0.88)。以上結(jié)果表明,任務(wù)呈現(xiàn)方式影響策略執(zhí)行。雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)中正確率上,任務(wù)呈現(xiàn)方式的主效應(yīng)顯著(

F

(1,52)=6.03,

p

=0.02,η=0.10);反應(yīng)時(shí)上,任務(wù)呈現(xiàn)方式主效應(yīng)不顯著(

F

(1,52)=0.02,

p

=0.90)。該結(jié)果表明,任務(wù)呈現(xiàn)方式不僅影響策略執(zhí)行,而且也影響雙任務(wù)協(xié)調(diào)。

3.3 分析與討論

固定呈現(xiàn)方式的行為結(jié)果表明,雙任務(wù)協(xié)調(diào)情景對(duì)估算策略執(zhí)行產(chǎn)生影響。策略類型、單雙反應(yīng)、任務(wù)呈現(xiàn)序列影響估算策略執(zhí)行反應(yīng)時(shí)與正確率,這都與實(shí)驗(yàn)1隨機(jī)呈現(xiàn)方式的結(jié)果相同。無(wú)論單雙反應(yīng),數(shù)字先呈現(xiàn)的估算反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)于圖形先呈現(xiàn)估算,上調(diào)策略的反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)于下調(diào)策略,說(shuō)明上調(diào)策略的復(fù)雜性高于下調(diào)策略,數(shù)字先的任務(wù)難度高于圖形先。難度較大,需要更多的認(rèn)知資源。但與實(shí)驗(yàn)1不同的是,固定呈現(xiàn)方式下,單雙反應(yīng)與任務(wù)呈現(xiàn)序列間交互作用消失。當(dāng)任務(wù)呈現(xiàn)序列固定或可預(yù)測(cè)時(shí),對(duì)單雙反應(yīng)有影響,但未對(duì)策略類型產(chǎn)生實(shí)質(zhì)影響。說(shuō)明準(zhǔn)備與先進(jìn)入先加工可能單獨(dú)影響策略中央執(zhí)行序列,而在隨機(jī)呈現(xiàn)方式中則可能同時(shí)存在,即任務(wù)呈現(xiàn)方式對(duì)雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)有影響,且不受策略類型的影響。值得注意的是,實(shí)驗(yàn)2中雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)在策略無(wú)選條件效應(yīng)顯著,其余效應(yīng)均消失,這與隨機(jī)呈現(xiàn)方式下的結(jié)果差異較大,序列間不一致較一致需要更多注意控制與雙任務(wù)協(xié)調(diào),隨機(jī)呈現(xiàn)方式對(duì)估算策略執(zhí)行的影響相比固定方式的影響更大。固定呈現(xiàn)方式中被試是依據(jù)準(zhǔn)備與期待進(jìn)行的雙任務(wù)加工,受任務(wù)呈現(xiàn)方式的外在刺激序列的影響相對(duì)較少。該結(jié)果進(jìn)一步表明,相較于先進(jìn)入先加工,準(zhǔn)備與期待對(duì)中央執(zhí)行序列影響會(huì)更大(Leonhard&Ulrich,2011;Szameitat,Lepsien,von Cramon,Sterr,&Schubert,2006;T?llner et al.,2012)。

表4 雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)中被試估算策略的平均反應(yīng)時(shí)及正確率

表5 不同序列呈現(xiàn)方式下,被試估算策略的反應(yīng)時(shí)和正確率

4 總討論

本研究在隨機(jī)和固定兩種不同呈現(xiàn)方式下,探討了雙任務(wù)協(xié)調(diào)對(duì)算術(shù)策略執(zhí)行的影響。兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)均表明策略無(wú)選條件、單雙反應(yīng)、任務(wù)呈現(xiàn)序列、雙任務(wù)協(xié)調(diào)影響估算策略執(zhí)行的行為效能。這符合前人有關(guān)發(fā)現(xiàn),即雙任務(wù)協(xié)調(diào)與策略類型的交互作用、與反應(yīng)類型的交互作用都對(duì)策略執(zhí)行有影響,工作記憶資源對(duì)策略執(zhí)行的影響在執(zhí)行復(fù)雜策略時(shí)更為明顯(Imbo,Duverne,&Lemaire,2007;蔣姝,李娜,2011)。與實(shí)驗(yàn)1所不同的是,實(shí)驗(yàn)2在雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)這一變量上,除策略無(wú)選條件效應(yīng)的顯著性仍保持,其余效應(yīng)均消失。隨著任務(wù)呈現(xiàn)序列的固定,任務(wù)呈現(xiàn)方式對(duì)雙任務(wù)協(xié)調(diào)具有一定的作用。固定方式下,相同的環(huán)境,可促使個(gè)體提前準(zhǔn)備和具有一定的期望(Leonhard&Ulrich,2011),這有助于在雙任務(wù)中進(jìn)行協(xié)調(diào),進(jìn)而提高策略的執(zhí)行效能。

雙任務(wù)協(xié)調(diào)影響策略執(zhí)行的執(zhí)行效能。不論任務(wù)呈現(xiàn)方式如何,實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2結(jié)果均表明策略執(zhí)行中單雙反應(yīng)(RT、ACC)的主效應(yīng)顯著,雙反應(yīng)的策略執(zhí)行效能均差于單反應(yīng)的策略執(zhí)行效能。Lussier等(2012)的研究設(shè)計(jì)中,單雙任務(wù)是根據(jù)反應(yīng)類型區(qū)分的,分為雙任務(wù)單反應(yīng)和雙任務(wù)雙反應(yīng)兩種反應(yīng)類型。由于單雙反應(yīng)均涉及中央執(zhí)行的轉(zhuǎn)化、抑制和刷新功能,那么兩者的差異則歸因于雙任務(wù)協(xié)調(diào)的影響。本研究中,反應(yīng)類型的差異表明了雙任務(wù)協(xié)調(diào)的影響。即本研究中,反應(yīng)類型的顯著性差異表明了雙任務(wù)協(xié)調(diào)對(duì)策略執(zhí)行的影響。而雙任務(wù)協(xié)調(diào)過(guò)程會(huì)占用額外的認(rèn)知資源,導(dǎo)致個(gè)體在雙反應(yīng)條件下的反應(yīng)變慢、正確率降低。

任務(wù)呈現(xiàn)方式影響策略執(zhí)行效能。本研究中任務(wù)呈現(xiàn)序列對(duì)策略執(zhí)行的影響隨著隨機(jī)到固定的變化而消失,隨機(jī)相對(duì)于固定需要啟動(dòng)與轉(zhuǎn)換認(rèn)知資源,出現(xiàn)認(rèn)知資源額外占用情景(Leonhard&Ulrich,2011),支持在數(shù)字策略執(zhí)行中可能存在認(rèn)知資源的有限性。該額外占用的認(rèn)知資源可能是由于伴隨隨機(jī)方式所出現(xiàn)的刺激的序列難度效應(yīng),而在固定重復(fù)方式中策略執(zhí)行效能減少了這種序列難度。這符合Leonhard和Ulrich(2011)的觀點(diǎn),即刺激序列、準(zhǔn)備都會(huì)影響中央加工序列。這種中央加工序列靈活決斷會(huì)允許雙任務(wù)協(xié)調(diào)情境中出現(xiàn)合適的甚至優(yōu)化加工,出現(xiàn)優(yōu)化中央加工序列。任務(wù)呈現(xiàn)方式的影響具有重要意義,在雙任務(wù)協(xié)調(diào)中,刺激序列的變化會(huì)影響到策略的執(zhí)行效能,而且在策略表現(xiàn)中需要考慮到任務(wù)呈現(xiàn)方式的影響。

本研究中隨機(jī)呈現(xiàn)方式的策略執(zhí)行正確率顯著低于固定呈現(xiàn)方式,表明任務(wù)呈現(xiàn)方式影響策略執(zhí)行,隨機(jī)方式的策略執(zhí)行效能較固定方式差。根據(jù)認(rèn)知龕理論(Marewski&Schooler,2011)的觀點(diǎn),本研究中任務(wù)呈現(xiàn)方式為策略的執(zhí)行提供兩種情景：固定呈現(xiàn)方式和隨機(jī)呈現(xiàn)方式。固定呈現(xiàn)方式下,當(dāng)前情境與前一試次中的認(rèn)知龕重合,本著先進(jìn)入先加工的原則,個(gè)體根據(jù)先前試次序列,已做好反應(yīng)準(zhǔn)備,正確處理雙任務(wù)間的反應(yīng)順序,進(jìn)行雙任務(wù)間的協(xié)調(diào),無(wú)需進(jìn)行重新的判斷與決策,縮短了對(duì)兩個(gè)任務(wù)間加工過(guò)程及策略執(zhí)行過(guò)程的協(xié)調(diào),占用的認(rèn)知資源少,反應(yīng)時(shí)快,正確率高(Leonhard&Ulrich,2011)。而在隨機(jī)呈現(xiàn)方式下,與前一試次情景的認(rèn)知龕不重合,個(gè)人任務(wù)加工的準(zhǔn)備狀態(tài)與當(dāng)前情境沖突,個(gè)體需重新對(duì)雙任務(wù)進(jìn)行協(xié)調(diào),做好先進(jìn)入先加工的準(zhǔn)備,并對(duì)加工的結(jié)果進(jìn)行保存,此時(shí)的認(rèn)知資源占用較多,個(gè)體的反應(yīng)變慢,正確性低(張俊,劉儒德,2011)。該研究結(jié)果與Szameitat等(2002)的研究一致,即在隨機(jī)方式下的激活更大,占用的認(rèn)知資源較多(Szameitat et al.,2002,2006)。認(rèn)知龕理論認(rèn)為策略的可用性應(yīng)是認(rèn)知系統(tǒng)與環(huán)境之間相互作用的函數(shù),策略選擇是基于個(gè)人的認(rèn)知系統(tǒng)(主要是努力程度、時(shí)間和準(zhǔn)確性)和環(huán)境的交互作用(Marewski&Schooler,2011;張俊,劉儒德,2011)。正如本研究中發(fā)現(xiàn)的任務(wù)呈現(xiàn)方式會(huì)影響個(gè)體的策略執(zhí)行效能,即準(zhǔn)備與期望在其中的作用。因此,本研究認(rèn)為認(rèn)知龕理論中的認(rèn)知系統(tǒng)不僅僅是努力程度,還應(yīng)包含個(gè)體的準(zhǔn)備狀態(tài)和期望。新近研究已顯示,工作記憶會(huì)明顯制約策略執(zhí)行,如導(dǎo)致策略執(zhí)行中的序列難度效應(yīng)(Schneider&Anderson,2010;Uittenhove&Lemaire,2012,2013)。策略的選擇和執(zhí)行是相當(dāng)復(fù)雜的認(rèn)知加工過(guò)程,要從理論上闡釋清楚其運(yùn)作機(jī)制,不應(yīng)只考慮環(huán)境和簡(jiǎn)單的認(rèn)知系統(tǒng)(如努力程度、時(shí)間和準(zhǔn)確性)的作用,也要考慮其他認(rèn)知因素(如工作記憶、準(zhǔn)備、期望等)的影響。

綜合本研究結(jié)果可發(fā)現(xiàn),雙任務(wù)協(xié)調(diào)、任務(wù)呈現(xiàn)方式影響估算策略執(zhí)行效能,策略類型、單雙反應(yīng)都會(huì)對(duì)估算策略執(zhí)行產(chǎn)生影響,但隨機(jī)方式需要的策略執(zhí)行效能的雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)顯著高于固定方式。固定方式很好地表明有效的準(zhǔn)備與期待(單雙反應(yīng)與固定序列)使得雙任務(wù)協(xié)調(diào)對(duì)策略執(zhí)行效能產(chǎn)生影響,基于Leonhard和Ulrich(2011)的預(yù)測(cè)當(dāng)刺激序列100%固定,被試準(zhǔn)備足以成功處理雙任務(wù),則雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)減少甚至消失。為處理復(fù)雜雙任務(wù)情景提供借鑒,良好的準(zhǔn)備與期待會(huì)為復(fù)雜任務(wù)帶來(lái)成功,而且不能忽視中斷任務(wù)的重要影響,其會(huì)耗費(fèi)更大的資源進(jìn)行重新加工,需要我們注意任務(wù)的連貫性。而且雙任務(wù)耗損顯著高于單任務(wù),需要我們合理分配精力,對(duì)于多任務(wù)處理中,最好分出重要與次要,以便優(yōu)化加工序列,保證任務(wù)的更好完成。并且雙任務(wù)協(xié)調(diào)中,固定方式的預(yù)測(cè)性和被試準(zhǔn)備的增加,策略執(zhí)行的行為效能提高,說(shuō)明對(duì)中央執(zhí)行認(rèn)知資源的需求降低,使得個(gè)體具有更好協(xié)調(diào)雙任務(wù)的能力。當(dāng)同時(shí)運(yùn)用中央執(zhí)行其他功能時(shí),也會(huì)分配更多資源進(jìn)行處理,從而有助于其它執(zhí)行功能的執(zhí)行。有趣的是,在雙任務(wù)協(xié)調(diào)代價(jià)這一變量上,隨著任務(wù)呈現(xiàn)方式的固定,其策略執(zhí)行效能存在差異。數(shù)字先呈現(xiàn)中,隨機(jī)的雙任務(wù)代價(jià)大于固定;圖形先呈現(xiàn)中,固定的雙任務(wù)代價(jià)大于隨機(jī)(見(jiàn)表5)。說(shuō)明任務(wù)呈現(xiàn)方式與雙任務(wù)協(xié)調(diào)存在交互作用,且該交互作用不受策略本身特征的影響。那么,二者的交互作用是如何實(shí)現(xiàn)的？是呈現(xiàn)方式通過(guò)雙任務(wù)協(xié)調(diào)間接作用于策略執(zhí)行,還是兩者共同對(duì)其產(chǎn)生影響？這都有待于進(jìn)一步探討。

本研究的不足與局限主要表現(xiàn)在：首先,本研究固定反應(yīng)順序且只記錄了反應(yīng)一的反應(yīng)時(shí),即估算,未記錄圖形任務(wù)的反應(yīng)時(shí),無(wú)法比較兩種任務(wù)的行為效能、雙任務(wù)協(xié)調(diào)對(duì)先呈現(xiàn)任務(wù)的影響及任務(wù)呈現(xiàn)序列對(duì)兩種任務(wù)的影響。其次,本研究通過(guò)Block控制了反應(yīng)類型,并未實(shí)現(xiàn)反應(yīng)類型的隨機(jī)化,可在設(shè)置一個(gè)實(shí)驗(yàn)將單雙反應(yīng)這一變量實(shí)現(xiàn)隨機(jī)化,檢驗(yàn)在雙任務(wù)中是否有差異,以實(shí)現(xiàn)雙任務(wù)協(xié)調(diào)的完全隨機(jī)。最后,本研究未進(jìn)一步探討試次間策略執(zhí)行的相互影響。已有研究發(fā)現(xiàn)在算術(shù)策略執(zhí)行中,存在較差策略效應(yīng)的序列調(diào)整,該序列效應(yīng)會(huì)影響策略的執(zhí)行(Hinault et al.,2014;Schneider&Anderson,2010;Uittenhove&Lemaire,2013)。不論是隨機(jī)方式還是固定方式,本研究中前一試次的策略是否為最佳策略,是否對(duì)當(dāng)前試次的策略執(zhí)行有影響均未進(jìn)行進(jìn)一步的探討,在以后的研究中應(yīng)適當(dāng)?shù)目刂圃擃惒呗孕蛄行?yīng)。

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