余姣姣 張劍心 孫麗霞 劉電芝

(蘇州大學教育學院,蘇州 215123)

1 引言

在人類社會中,個體采取不同的策略來應對或完成不同認知活動是人類認知活動的主要特征之一(Siegler,2007)。在過去30年里,上述觀點在最早發(fā)現(xiàn)多種策略選擇的數(shù)學領域(Cooney,Swanson,&Lad,1988;Geary&Wiley,1991;Lemaire,Arnoud,&Lecacheur,2004),以及后續(xù)的決策(Payne,Bettman,&Johnson,1988)、科學推理(Kuhn,Schauble,&Garcia-Milla,1992)、拼寫(Rittle-Johnson&Siegler,1999)、貨幣轉換(Lemaire&Lecacheur,2001)、系列回憶(McGilly&Siegler,1990)和時間敘述(Siegler&McGilly,1989)等領域都引起了廣泛關注,并得到相互印證。簡而言之,人類在使用策略時能根據(jù)當前任務的難度、速度與準確性的平衡進行策略選擇,且所選策略對當前任務情境的適應性越好,個體就越可能在該任務中表現(xiàn)出色。然而,“適應”即意味著個體能夠在多種策略中流暢靈活地轉換(Luwel,Schillemans,Onghena,&Verschaffel,2009),即當具體任務發(fā)生改變時,個體必須及時放棄使用先前的策略,轉而采用另一種更適合解決當前問題的策略。但策略轉換,往往就需要成本。

迄今為止,與策略有關的理論尚無“策略轉換成本”(strategy switch cost)的相關論述。如Siegler和Shipley(1995)的適應性策略選擇模型(Adoptive Strategy Choice Model,ASCM),Siegler和Arraya(2005)進一步發(fā)展得到的策略選擇與發(fā)現(xiàn)模型(Strategy Choices and Strategy Discoveries Simulation,SCADS),以及Rieskamp和Otto(2006)的策略選擇學習理論模型(strategy selection learning theory,簡稱,SSL theory)等都未涉及此內(nèi)容。這些理論的共同附加假設之一是被試在解決問題中使用的各策略間無關聯(lián),即當前策略的選擇和執(zhí)行,與先前或之后策略的使用相互獨立(Uittenhove,Poletti,Dufau,&Lemaire,2013),從而導致策略轉換成本的研究被忽略了。

然而有趣的是,在認知活動中亦存在許多僅用現(xiàn)有的策略選擇模型所無法解釋的案例：兒童在一個題目中已經(jīng)能夠開始使用比較高級的策略,但在往后的題目中又回歸于比較低級的策略,且這種情況經(jīng)常發(fā)生。如 Miller和Aloise-Young(1995)發(fā)現(xiàn)信息收集策略的變化有41%是從較高級策略向較低級策略回歸。秦安蘭和劉電芝(2011)研究發(fā)現(xiàn)兒童在掌握新策略的初期往往有相當大的惰性,仍然習慣使用原有策略,只有當任務具有挑戰(zhàn)性時,才會促使兒童迅速使用新策略。研究者還發(fā)現(xiàn),從客觀上來說,盡管還有其它策略更適合當前的情境,但人們有時會傾向于使用某一特殊策略(Luchins,1942;Luwel,Lemaire,&Verschaffel,2005;Luwel,Verschaffel,Onghena,&De Corte 2003)或者始終刻板地使用某種策略(張榮華,劉電芝,2012)。那么上述現(xiàn)象是否也與策略轉換需要成本有關聯(lián)？

總之,策略轉換應逐漸成為學習策略領域研究的重要內(nèi)容之一。但由于研究時間不長,策略轉換還有許多模糊的地方,因此需要進一步厘清。

2 策略轉換的研究進展

2.1 策略轉換與任務轉換的比較

雖然近年來人們才開始關注策略轉換,但越來越多的研究證據(jù)表明策略轉換需要成本。如Luwel等(2009)運用網(wǎng)格數(shù)值判斷任務證明：轉換策略的試次反應時長于未轉換的試次,但在正確率上卻無顯著差異;Lemaire和Lecacheur(2010)也發(fā)現(xiàn),在兩個連續(xù)的試次中,使用不同策略比使用相同策略的試次慢,并且被試更傾向于使用相同策略;Ardiale和Lemaire(2013)的研究表明,特別是先前執(zhí)行的是較差策略的情況下,青年人與老年人都存在策略轉換。上述研究均表明策略轉換成本存在。Taillan,Dufau和Lemarie(2015)最新研究進一步發(fā)現(xiàn)：在數(shù)學估算任務中即使在最簡單的條件中(在兩個乘數(shù)的個位數(shù)都小于5,如41×62,給出的線索策略為較差的上入策略,即用50×70進行估算)后,讓被試自己選擇是否改變原有策略而選擇更好的策略進行估算時,發(fā)現(xiàn)老年人選擇策略轉換的次數(shù)顯著低于年輕人。研究者認為這并不是老年人的數(shù)學技能低于年輕人而不能選擇最佳策略,相反地,此實驗中年輕人的數(shù)學技能并不比老年人高。導致這個結果的可能原因是隨著年齡的增加,老年人認知靈活性降低才出現(xiàn)策略轉換比年輕人少的現(xiàn)象。研究表明年齡越大,執(zhí)行功能(尤其是靈活性)的效率就越差(Diamond,2013),且執(zhí)行功能(如靈活性和抑制)是能否選擇最佳策略的重要因素。

策略轉換成本是在任務轉換成本的基礎上發(fā)展而來的,由于策略轉換成本的研究時間尚短,文獻不多,但策略轉換與任務轉換有相同之處,可通過任務轉換的研究來理解策略轉換。任務轉換成本指的是,當個體突然從一個任務P1轉而應對另一個任務P2時,相比于重復P1,個體的反應速度變慢,甚至可能導致準確率下降的現(xiàn)象。通常地,任務轉換成本為轉換試次所用的時間與重復試次所用時間的差值。此外,也可直接將轉換試次的時間成本(或正確率)與重復試次的時間成本(或正確率)進行對比,根據(jù)兩者是否有顯著差異來確定是否出現(xiàn)任務轉換成本。任務轉換成本分為對稱轉換成本與不對稱轉換成本。當兩個難度大致相同的任務發(fā)生轉換時,得到對稱的任務轉換成本,即兩種任務之間的轉換需付出同等代價。如判斷某個數(shù)字x的奇偶屬性與大小判斷(如判斷該數(shù)x相對于所限定基數(shù)n的大小,即x＞n,或x＜n)之間的轉換成本一致。然而,當兩種不同難度任務(如在Stroop任務中的單詞閱讀與顏色命名,其中單詞閱讀相對簡單,顏色命名相對較難)發(fā)生轉換時,產(chǎn)生的是不對稱的任務轉換成本。產(chǎn)生這種不對稱性主要是因為從較難任務P3轉向較易任務P4比從P4轉向P3所耗費的成本更大(Ellefson,Shapiro,&Chater,2006)。

同理,策略轉換成本指的是：在執(zhí)行完一種策略后隨即轉換到另一種策略,其反應速度(或準確性)將低于重復使用先前策略的反應速度(或準確性)的現(xiàn)象(Lemaire&Lecacheur,2010)。策略轉換成本的計算方法也與任務轉換成本相同,即策略轉換成本可以是轉換試次與重復試次之間的時間差,也可以是轉換試次與重復試次正確率的比值。雖然學術界已公認在任務轉換中存在對稱轉換成本與不對稱轉換成本(Monsell,2003;Ellefson et al.,2006),但策略轉換成本并未得到統(tǒng)一結論。許多研究者在不同的實驗條件下得到不同的結果：有學者認為策略轉換成本只能是對稱的,而不可能是不對稱的,如Luwel等(2009)用網(wǎng)格數(shù)值判斷任務證明了策略轉換成本的大小與策略本身的難度無關,他們發(fā)現(xiàn)兩個不同難度的策略相互轉換得到對稱策略轉換成本,而兩個不同難度的任務間轉換則得到不對稱的任務轉換成本。但是也有研究表明,策略轉換成本存在不對稱的策略轉換成本。這里主要存在兩種現(xiàn)象：(1)策略轉換與任務轉換相同,不同難度間的策略轉換所得的是不對稱的策略轉換成本。如Uittenhove和Lemaire(2012,2013)在估算任務中證實了當前策略執(zhí)行的速度受到先前策略難度的影響,具體表現(xiàn)為先前執(zhí)行簡單策略比先前執(zhí)行較難策略的轉換速度快。(2)策略轉換與任務轉換不同,即使是難度大致相同的策略之間相互轉換所得到的策略轉換成本也不同。Lemaire和Lecacheur(2010)在實驗三中對整體分解法1與局部分解法2這兩種難度大致相同的策略進行轉換研究時發(fā)現(xiàn),在進位問題上,每種策略的策略轉換成本在反應時上不顯著,但在錯誤率上有顯著差異。在使用局部分解策略時,轉換試次的錯誤率高于重復策略試次,在使用整體分解策略時轉換試次的錯誤率則顯著低于重復策略試次。研究者認為這兩種策略的難度相當,但是從正確率上來說策略轉換成本與策略的交互作用就相當于任務轉換成本中的不對稱成本。這些研究表明,即使是相同的研究團隊在不同的實驗條件下也會產(chǎn)生不同的策略轉換成本。因此需要進一步對各種策略轉換成本實驗的不同結果及原因進行系統(tǒng)的梳理與澄清,為策略轉換成本的后續(xù)研究提供借鑒。

任務轉換成本的理論解釋主要為兩種：任務設置重建理論(task set reconfiguration,TSR)和任務設置慣性理論(task set inertia,TSI),策略轉換成本研究可借鑒其原理。TSR理論認為,轉換成本是重新激活下一個任務的控制設置時間(Rogers&Monsell,1995;Rubinstein,Meyer,&Evans,2001)。即使最簡單的認知任務,TSR也包含了許多復雜設置,如轉變刺激屬性的注意,檢索目標狀態(tài)和在記憶中提取行動的條件以及排除其他可能的干擾等,這需要一系列不同的反應設置以及反應判斷標準。因此,TSR可能包含對先前任務設置的抑制以及對當前要求任務設置的激活。而TSI理論認為(Allport,Styles,&Hsieh,1994),轉換成本應包含先前任務設置與當前任務設置之間的干擾。這種干擾在很多方面起作用。首先,如果個體先執(zhí)行任務P1,中途必須暫停P1并執(zhí)行任務P2,此時P1設置還處于激活狀態(tài),而此時由于個體需要用一部分的精力來抑制P1,故很難對P2馬上作出適當?shù)姆磻?。其?這種干擾可以通過對某一任務的負啟動而自行操作。如果在完成先前試次的任務P1時對與其產(chǎn)生強烈競爭的P2進行了抑制,那么這種抑制很有可能會持續(xù)到后面的試次中,使得在之后的轉換試次中P2更難以激活。最后,第三種可能的途徑在于這種干擾可能來自正啟動與負啟動的結合。如,Luwel等(2009)為了利用網(wǎng)格數(shù)值判斷任務估算出精確的實際策略轉換成本,在實驗中使用了相對較長的反應-刺激間隔(response-stimulus interval,RSI)750ms,得到了策略轉換成本的大小與策略本身難度無關的結論,即對稱的策略轉換成本。但研究者認為該結論有待進一步考察,這是因為根據(jù)TSI理論,對先前任務做出反應后,其任務設置就會衰退,RSI越長,衰退就越多,相應的轉換成本就越小。因此,RSI過長可能會導致兩種策略轉換成本之間的差異難以覺察,而并不是沒有差異,即Luwel等人得到的也可能是不對稱轉換成本,只是由于過長的RSI掩蓋了其真實的結果。

從上述分析可知,策略轉換與任務轉換存在相同之處,即都存在轉換。但筆者認為策略轉換成本與任務轉換成本應區(qū)別對待,因為兩者存在本質上的區(qū)別,如任務轉換是從一個任務轉換到另一個任務,這時所需完成的目標任務的性質發(fā)生了轉換。而策略轉換的目標任務并沒有發(fā)生改變,只是完成任務的方式發(fā)生了變化,即僅通過轉換不同方式完成同一個任務。另外,除了此區(qū)別外,還應關注可能存在思維加工差異：一般來說,在研究中的任務轉換多為簡單的認知任務之間的轉換,一般不涉及較高級的思維加工,但是策略作為一種高級認知形式,策略之間的轉換就可能涉及到更多的思維加工元素,策略轉換與任務轉換的加工機制可能出現(xiàn)分離。因此,有必要將策略轉換與任務轉換進行比較研究,從而進一步精細地探明策略轉換是否具有其特定的策略轉換波或腦區(qū)等。

2.2 策略轉換中的順序效應

目前在策略轉換的研究中發(fā)現(xiàn)了兩種與策略轉換成本關系密切的效應：策略順序困難效應(Strategy sequential difficult effects,SSD效應)和較差策略順序調節(jié)效應(Sequential modulations of poorer-strategy effects)。由于這兩種效應都與策略的順序有關,因此筆者將這兩種效應統(tǒng)稱為策略的順序效應。

2.2.1 策略順序困難效應

數(shù)學任務中的順序困難效應是Schneider和Anderson(2010)發(fā)現(xiàn)的。他們發(fā)現(xiàn)解決問題所需的時間與之前解決問題的難度有關。若之前解決的是更困難的問題而不是簡單問題,那么被試在解決當前問題所花的時間就更多。Uittenhove和Lemaire(2012)在此基礎上提出了策略順序困難效應(SSD效應),即當執(zhí)行完一個困難的策略A后執(zhí)行另一中等難度策略B比執(zhí)行完一個簡單的策略C后再執(zhí)行策略B慢。

Uittenhove和Lemaire(2013)認為SSD效應可以從工作記憶的角度來解釋：(1)較難策略比簡單策略占用更多的工作記憶資源(Imbo,Duverne,&Lemaire,2007;Imbo&Vandierendonck,2007;Logie,Gilhooly,&Wynn,1994)。如數(shù)學估算中常用的三種舍入策略可根據(jù)難度分為：上入策略(rounding up,RU),如將47+68當成50+70估算;下舍策略(rounding down,RD),如將43+62看作是40+60估算;混合舍入策略(mixed rounding,MR),如將43+79當成是40+80估算。其中,RD最簡單,它不需要多余的步驟來為加數(shù)的十位數(shù)進一并保存在工作記憶中;RU最難,因為它需要同時將兩個加數(shù)的十位數(shù)進一并保存在工作記憶中;MR居中,它只需為其中一個加數(shù)的十位數(shù)進一并保存。(2)工作記憶的容量是有限的,在執(zhí)行完較難的策略后,剩余可用的工作記憶資源相對較少(Uittenhove&Lemaire,2012),從而減慢了下一策略的執(zhí)行;(3)先前執(zhí)行過的策略在工作記憶中留下的痕跡也會對SSD效應產(chǎn)生干擾。SSD效應也與前一個策略執(zhí)行后在工作記憶中留下的痕跡有關,這些痕跡干擾了下一個同樣需要工作記憶資源支持的策略執(zhí)行。而相對于簡單策略所留下的痕跡,較難策略所留下的痕跡更難以消除,因此出現(xiàn)SSD效應。

除了策略的難度外,RSI對SSD效應也有重要影響。如Uittenhove和Lemaire(2013)在實驗中分別設置了兩種RSI條件(300 ms和600 ms),發(fā)現(xiàn)被試在短RSI解決問題的速度慢于長RSI條件,且被試在短RSI的錯誤率高于長RSI。研究者還發(fā)現(xiàn),隨RSI增加(600ms時),SSD效應降低甚至消失。這說明加長RSI,消除了之前策略在工作記憶中的痕跡或者干擾,從而有助于減小策略轉換成本。因此在研究SSD效應的過程中對RSI的設計就顯得尤為重要。筆者認為在此類實驗中設置的RSI相對較少,在后續(xù)實驗中可多添加不同的RSI條件,從而考察SSD效應的變化過程及變化的節(jié)點。

從策略轉換成本的角度上說,SSD效應也在一定程度上解決了簡單策略與較難策略之間相互轉換的成本是否一致的問題。自Uittenhove和Lemaire(2012)后,越來越多的研究者在實驗中發(fā)現(xiàn)了該效應(Uittenhove&Lemaire,2013;Sella,Re,Lucangeli,Cornoldi,&Lemaire,2012),并進一步認為策略順序困難效應是：策略從困難到簡單的策略轉換成本大于從簡單到困難的策略轉換成本。這表明SSD效應也許可以對某些不對稱的策略轉換成本作出解釋。這也可從不對稱的任務轉換成本的解釋(Schneider&Anderson,2010)中得到借鑒。Schneider和Anderson(2010)發(fā)現(xiàn)不對稱任務轉換成本不僅出現(xiàn)在不同的任務類型中(加法和減法),還出現(xiàn)在同種類型但不同難度的任務中(如加法中的簡單問題與復雜問題之間的轉換)。這說明不對稱任務轉換成本受到了順序困難效應的影響。當發(fā)生轉換的任務難度不一致時,那么任務從困難到簡單的轉換通常會比從簡單到困難的轉換付出更大的任務轉換成本。這種不對稱的任務轉換成本可以用順序困難效應解釋。因此,他們基于順序困難效應,對不對稱的任務轉換成本作出了新解釋：不對稱成本來自于先前較難試次對后續(xù)成績的影響,即不對稱成本可用轉換成本與順序困難效應之和解釋。已有任務轉換研究(Monsell&Mizon,2006)發(fā)現(xiàn),在準備時間為600 ms或者更長后,轉換成本的減少似乎成了一條穩(wěn)定的漸近線,不再減少。更有研究表明(Sohn,Ursu,Anderson,Stenger,&Carter,2000),即使是當準備時間長達5 s時,仍然存在穩(wěn)定的轉換成本。基于此,筆者提出了假設：策略轉換成本中的不對稱轉換成本,也可能是對稱的策略轉換成本與SSD效應之和。而SSD效應可以通過長RSI降低,甚至消失,那么通過對RSI的設置就可能得到策略轉換的對稱策略轉換成本。當然此時的長RSI條件下的對稱策略轉換成本可能會比短RSI條件下的少,因為從任務轉換中得出對稱轉換成本會隨著RSI的增長而衰退,但最終會停留在某一水平(黃四林,林崇德,2009),但策略轉換是否也會得到同樣的結論還需進一步證實。

2.2.2 較差策略順序調節(jié)效應

SSD效應主要是指不同難度的策略之間轉換所產(chǎn)生的影響,較差策略順序調節(jié)效應與策略的難度關聯(lián)較小,而與先前是否執(zhí)行最佳策略關系密切。研究發(fā)現(xiàn),當被試在完成認知任務時,要求其在給定的任務中執(zhí)行較差的策略,被試的成績會低于執(zhí)行較好策略時所得的成績(Hinault,Dufau,&Lemaire,2014)。Lemaire 和 Hinault(2014)在兩位數(shù)乘法的估算任務中,要求被試根據(jù)所給定的較差線索策略估算,結果出現(xiàn)了較差策略順序調節(jié)效應。在實驗中,研究者為了排除SSD效應,通常會選擇兩種難度相同,但是與任務間的聯(lián)結強度不同的策略,如Hinault等(2014)使用的兩種策略。①指定的先入后舍混合策略(mixed-rounding up-down策略),即將第一個乘數(shù)上入到最近的整數(shù),將第二個乘數(shù)下舍到最近的整數(shù),如43×68看成是50×60;②指定的先舍后入混合策略(mixedrounding down-up策略),即將第一個乘數(shù)下舍到最近的整數(shù),將第二個乘數(shù)上入到最近的整數(shù),如將43×68看成是40×70。這兩種策略從工作記憶的角度上說難度是一致的,因為都只有一個乘數(shù)需要在十位數(shù)上加一并保存在工作記憶中。但兩者的認知負荷不同：前者不符合人們的認知習慣,因此必須抑制已有習慣,這會消耗認知資源;后者符合認知操作習慣,不需要抑制,因此需要的認知資源減少。他們認為(Lemaire&Hinault,2014;Hinault et al.,2014)這種較差策略調節(jié)效應部分來源于控制自動激活的策略與所要執(zhí)行策略之間的沖突。當認知系統(tǒng)覺察到所要執(zhí)行的策略與最佳策略不一致時,認知系統(tǒng)將會增加抑制無關策略(或沒有被提供的策略)的激活水平,以及增加對有關的、所要執(zhí)行策略的控制,也就是說由于當要求被試在給定的任務中執(zhí)行較差的策略時,他們需要抑制使用相對較好,更易選擇甚至自動激活的策略。而他們在執(zhí)行較好策略時,則不需要做出類似的抑制行為。Hinault,Lemaire和Phillips(2016)進一步使用兩位數(shù)乘法的估算任務發(fā)現(xiàn),較差策略調節(jié)效應在老年人與年輕人的兩個主要時間窗口不同,老年人的時間窗口在0～200 ms和550～850 ms,年輕人的時間窗口為200～550 ms和850～1250 ms。這不僅暗示了較差策略調節(jié)效應所需要的認知控制出現(xiàn)在策略執(zhí)行的早期和晚期,更說明了不同年齡的被試在發(fā)生該效應的時間進程不同,表現(xiàn)為老年人的認知控制時間的提前。研究者認為老年人早期的時間窗口在0～200 ms,說明其在問題編碼階段就已經(jīng)開始為較差策略調節(jié)效應的發(fā)生進行準備,主要表現(xiàn)為對策略相關信息的關注增加,對策略無關信息的關注減少,這種預先準備也許是老年人對隨著年齡下降的抑制功能的補償。第二個時間窗口所發(fā)生的認知控制,研究者認為是策略執(zhí)行過中的控制增加,這包括了認知控制以及沖突控制機制。而晚期的認知控制,老年人抑制時間比年輕人提前,表明老年人比年輕人在控制較差策略調節(jié)效應時需要依賴不同的控制機制。

SSD效應與較差順序策略調節(jié)效應都揭示了先前策略的選擇與執(zhí)行對當前策略的影響。前者主要解釋了策略難度對策略轉換的影響,而后者則證明了策略的優(yōu)劣對策略轉換的影響。此外,研究者還通過事件相關電位(ERP)發(fā)現(xiàn)了SSD效應與較差策略順序調節(jié)效應之間的相同之處：在刺激出現(xiàn)后的200～550 ms,大腦左半球都出現(xiàn)了一個主要的時間窗口(Hinault et al.,2014;Uittenhove et al.,2013)。不同的是,在SSD效應的研究中發(fā)現(xiàn)當先前執(zhí)行的是較難策略時比先前執(zhí)行較易策略時,出現(xiàn)更負的負波,并且差異顯著。研究者認為該負波的主要成分為進行策略檢索的N400,其波幅越大表明先前策略的信息殘留對當前策略檢索的阻礙越強。而較差策略順序調節(jié)效應在200～550 ms的時間窗口主要表現(xiàn)在好-壞策略試次間存在一個比壞-壞試次更正的正波,并且也集中表現(xiàn)在大腦的左半球。研究者認為其主要成分為P300,其波幅的大小顯示了策略之間轉換的沖突大小。值得注意的是,另外一些研究者認為P300在數(shù)學運算中與任務的難度有關(Galfano,Mazza,Angrilli,&Umiltà,2004)。而在 SSD 效應中, 先前使用較簡單策略時在200～550 ms中監(jiān)測到的為正波,但具體成分尚不明確,需進一步探究。但這表明SSD效應很有可能與較差策略調節(jié)效應共用某些腦區(qū),但各自又可能有其獨特的加工機制。

3 總結與展望

策略作為認知的重要內(nèi)容,一直受到廣泛的關注。策略使用的多樣性,意味著需要對策略進行選擇,以適應當前任務;同時解決某些任務時,也常常需要使用多個策略,策略間的轉換就不可避免。良好的策略轉換能力是問題解決不可缺少的能力。策略轉換不僅受策略順序困難效應、較差策略順序調節(jié)效應等性質的影響,還會受時間壓力等影響。因此在今后的研究中應進一步探討策略轉換受限的原因及其機制,從而才能培養(yǎng)學習者適宜的策略轉換能力。此外,由于策略轉換研究時間尚短,還存在以下問題亟需解決：

3.1 策略轉換成本與策略順序效應之間的關系探索

策略轉換中的不對稱策略轉換成本是否如任務轉換中的不對稱轉換成本一樣是由對稱策略轉換成本與SSD效應共同組成,還是與任務轉換不同,屬于策略轉換中特有的現(xiàn)象,這需要進一步探索。筆者認為前人對策略轉換的研究中摻雜了任務難度或是策略難度等額外變量,即只要存在策略轉換成本就必然附帶SSD效應。即從現(xiàn)有的研究中并沒有將策略轉換成本與策略的順序效應分離,這導致直至今日,策略轉換成本是否對稱的問題仍未定論。前人沒有將兩者進行區(qū)分可能存在以下原因：(1)策略轉換與任務轉換不同。策略本身存在許多額外變量。當兩種策略需要發(fā)生轉換時,最大的原因之一是先前的策略不再適用于當前的任務。即對當前任務來說,轉換后的策略才是最簡便、最佳的策略。而不同難度的策略適用于不同的任務,這時解決具體問題的最佳策略并不固定。(2)即使找到兩種難度完全一致的策略,但是與兩種難度相同任務的關聯(lián)程度不同時,也存在難度上的差異。與任務的關聯(lián)程度不同,將導致個體在不同任務中提取同種策略時的速度發(fā)生改變,使得解決與策略關聯(lián)程度較小任務的時間增加,就反應時增加角度而言,該策略在此種任務中不是最佳策略,難度升高,即存在順序效應。但是筆者依然認為關注策略轉換成本是否存在純粹的對稱策略轉換成本具有其潛在價值：(1)當兩個相同難度的任務,需要兩種難度相同僅與任務的聯(lián)結強度不同的策略來完成時,人類將優(yōu)先選擇與任務聯(lián)結強度更高的策略。那么當任務發(fā)生改變時,策略也應隨之轉換。此時,就應考慮到策略轉換成本是否對稱的問題。(2)如果策略轉換成本為對稱成本,那么在難度不同的策略間進行的轉換(都為最佳策略間的轉換),其策略轉換成本就有可能與任務轉換一致為對稱策略轉換成本與SSD效應之和?；蛘邚牧硗庖粋€角度來說,關注策略轉換成本是否為純粹的對稱策略轉換成本可分離出策略轉換成本與SSD效應。同時也可為評估策略轉化是否合理提供路徑。(3)試圖找到策略轉換的特殊腦區(qū)與機制。如果存在純粹的對稱策略轉換成本并發(fā)現(xiàn)其轉換機制,那么就可進一步利用不對稱策略轉換成本探索對稱與不對稱策略轉換成本在腦機制上的異同。從2.1所介紹的爭論中,我們可以發(fā)現(xiàn)策略轉換成本的行為實驗中得出策略轉換成本可能是對稱策略轉換成本也可能是不對稱策略轉換成本,但是尚沒有研究者對其腦機制做進一步研究,為策略轉換提供生理機制方面的解釋。(4)策略的靈活轉換是個體能夠順利完成任務的條件之一,而策略轉換成本則是影響策略轉換的一個重要因素,因此對策略轉換成本的研究也可對同種任務下不同策略之間轉換能力及其合理性進行評估,以引導學習者進行合理、靈活地策略轉換。

3.2 進一步開展SSD效應與較差策略調節(jié)效應分離研究

SSD效應與較差策略調節(jié)效應都屬于策略轉換中的順序效應,兩者可單獨出現(xiàn),也可同時呈現(xiàn)。如當先前執(zhí)行的策略為較難策略且為較差策略時,就同時存在SSD效應與較差策略調節(jié)效應;如果當先前執(zhí)行的策略為簡單策略且為較差策略時,則應只存在較差策略調節(jié)效應;如果先前策略為較難策略且為最佳策略時,那么應只存在SSD效應。但是前人并沒有對此做區(qū)分,也并未對此進行分析,因此有必要對這兩種順序效應展開分離研究,并進一步探討其二者的差異。雖然從某些方面來說已發(fā)現(xiàn)兩者之間的異同(詳見2.2.2),但上述的兩個研究由于使用的都是ERP技術,只能在時間上精確定位,并不能進一步定位其腦功能的區(qū)域,因此筆者認為可通過fMRI等技術對兩者的腦區(qū)精確定位,或者通過事件相關電位和功能磁共振成像技術的聯(lián)合使用,更直觀地反應大腦轉換加工的時、空動態(tài)特征(孫天義,肖鑫,郭春彥,2007)。另外,由于SSD效應可通過RSI的設置得到控制,筆者認為也可進一步操縱時間變量,使SSD效應與較差策略順序調節(jié)效應出現(xiàn)更大的分離,從而進一步了解SSD效應與較差策略調節(jié)機制的異同。

3.3 策略轉換成本與策略使用惰性與倒退的關系

策略的轉換成本,我們認為可以一定程度地解釋策略使用的惰性與倒退。已有研究均將策略掌握過程中的策略使用刻板與高級策略向低級策略回歸的倒退現(xiàn)象稱為利用性缺陷,且認為利用性缺陷主要是由于兒童的發(fā)展性因素(記憶容量、知識基礎、元記憶等)、個體性因素(智力、歸因、動機、氣質等)和外部因素(訓練條件等)等原因導致(李菲菲,劉電芝,劉寶根,2005)。從策略轉換需要成本來講,利用性缺陷很大程度是成本的耗費所致。如當前的問題為兒童熟悉的問題,先前所掌握的策略足以應對時,為了節(jié)約認知資源,避免轉換成本,其往往會使用原先的策略,即體現(xiàn)出策略使用的惰性。筆者認為這主要體現(xiàn)在以下方面：(1)兩種策略本身所需的認知成本存在差異。原先策略的認知成本比新的不熟悉的認知成本低。這主要是因為原先的策略由于長時間使用而比較熟悉,使用起來趨于自動化,所需認知資源少。而新的策略雖然更適合,但由于不熟悉,操作起來不熟練,導致認知資源消耗大;(2)當先前策略大量練習后,該策略會產(chǎn)生優(yōu)勢效應,這時若在大腦中提取原有策略就更經(jīng)濟。但當任務具有挑戰(zhàn)性,原先的策略不能完成任務時,人們才會選擇新的策略,這是由于使用原先策略的成本(不能解決問題)將遠遠大于策略轉換的成本。因此,兒童對策略選擇的惰性從某一方面來說恰巧體現(xiàn)認知成本的節(jié)省。而兒童有時會從高級策略向低級策略回歸,除了上述的策略轉換成本外,還可能存在策略轉換中的SSD效應。SSD效應表明從較難策略向較易策略轉換所需的成本高于從簡單策略向困難策略轉換的成本。而一般應用高級策略較低級策略需要更多的認知資源,即高級策略難度更大。因此,當兒童的認知資源不足時,就會從高級策略向低級策略回歸,以降低認知資源消耗從而減小策略轉換成本。這些現(xiàn)象表明兒童策略的利用性缺陷除了受已知的各種影響因素外,策略轉換成本也可在某種程度上解釋策略的利用性缺陷。對策略轉換成本的研究,可以進一步探索在何種情況下策略轉換成本導致策略利用性缺陷的影響最大,同時也為探索策略利用性缺陷的產(chǎn)生機制提供了新的路徑。

3.4 策略轉換的本土化

另外,值得注意的是,由于策略轉換在數(shù)學問題中應用較多,數(shù)學問題中的乘數(shù)順序效應也應關注,已有研究表明(Zhou et al.,2007),中國人在計算個位數(shù)乘法時,存在乘數(shù)順序效應(operand-order effect),即 3×7的計算速度與 7×3的計算速度不同;楊佳、李穎慧、司繼偉和張明亮(2011)也發(fā)現(xiàn)乘法個位數(shù)大小順序會影響估算值的準確性。這是在中國的文化背景下所特有的現(xiàn)象,原因在于中國兒童在早期學習乘法表時僅以小數(shù)開始,從而導致這種敏感效應,且這種敏感效應將伴隨中國人的一生。即對外國人來說兩位數(shù)的乘法估算沒有難度差異,而對中國人來說卻存在難度差異。那么筆者有理由懷疑,國外已有的相應研究難以推廣到中國,因此很有必要對策略轉換尤其是乘法策略轉換進行本土化研究。

總之,策略轉換的成本問題研究不僅可進一步揭示策略運用的機制,也可為策略的獲得與運用的有效性提供借鑒,值得進一步的深入探索與分析。

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