策略转换的成本与顺序效应*

余姣姣 张剑心 孙丽霞 刘电芝

(苏州大学教育学院,苏州 215123)

1 引言

在人类社会中,个体采取不同的策略来应对或完成不同认知活动是人类认知活动的主要特征之一(Siegler,2007)。在过去30年里,上述观点在最早发现多种策略选择的数学领域(Cooney,Swanson,&Lad,1988;Geary&Wiley,1991;Lemaire,Arnoud,&Lecacheur,2004),以及后续的决策(Payne,Bettman,&Johnson,1988)、科学推理(Kuhn,Schauble,&Garcia-Milla,1992)、拼写(Rittle-Johnson&Siegler,1999)、货币转换(Lemaire&Lecacheur,2001)、系列回忆(McGilly&Siegler,1990)和时间叙述(Siegler&McGilly,1989)等领域都引起了广泛关注,并得到相互印证。简而言之,人类在使用策略时能根据当前任务的难度、速度与准确性的平衡进行策略选择,且所选策略对当前任务情境的适应性越好,个体就越可能在该任务中表现出色。然而,“适应”即意味着个体能够在多种策略中流畅灵活地转换(Luwel,Schillemans,Onghena,&Verschaffel,2009),即当具体任务发生改变时,个体必须及时放弃使用先前的策略,转而采用另一种更适合解决当前问题的策略。但策略转换,往往就需要成本。

迄今为止,与策略有关的理论尚无“策略转换成本”(strategy switch cost)的相关论述。如Siegler和Shipley(1995)的适应性策略选择模型(Adoptive Strategy Choice Model,ASCM),Siegler和Arraya(2005)进一步发展得到的策略选择与发现模型(Strategy Choices and Strategy Discoveries Simulation,SCADS),以及Rieskamp和Otto(2006)的策略选择学习理论模型(strategy selection learning theory,简称,SSL theory)等都未涉及此内容。这些理论的共同附加假设之一是被试在解决问题中使用的各策略间无关联,即当前策略的选择和执行,与先前或之后策略的使用相互独立(Uittenhove,Poletti,Dufau,&Lemaire,2013),从而导致策略转换成本的研究被忽略了。

然而有趣的是,在认知活动中亦存在许多仅用现有的策略选择模型所无法解释的案例：儿童在一个题目中已经能够开始使用比较高级的策略,但在往后的题目中又回归于比较低级的策略,且这种情况经常发生。如 Miller和Aloise-Young(1995)发现信息收集策略的变化有41%是从较高级策略向较低级策略回归。秦安兰和刘电芝(2011)研究发现儿童在掌握新策略的初期往往有相当大的惰性,仍然习惯使用原有策略,只有当任务具有挑战性时,才会促使儿童迅速使用新策略。研究者还发现,从客观上来说,尽管还有其它策略更适合当前的情境,但人们有时会倾向于使用某一特殊策略(Luchins,1942;Luwel,Lemaire,&Verschaffel,2005;Luwel,Verschaffel,Onghena,&De Corte 2003)或者始终刻板地使用某种策略(张荣华,刘电芝,2012)。那么上述现象是否也与策略转换需要成本有关联？

总之,策略转换应逐渐成为学习策略领域研究的重要内容之一。但由于研究时间不长,策略转换还有许多模糊的地方,因此需要进一步厘清。

2 策略转换的研究进展

2.1 策略转换与任务转换的比较

虽然近年来人们才开始关注策略转换,但越来越多的研究证据表明策略转换需要成本。如Luwel等(2009)运用网格数值判断任务证明：转换策略的试次反应时长于未转换的试次,但在正确率上却无显著差异;Lemaire和Lecacheur(2010)也发现,在两个连续的试次中,使用不同策略比使用相同策略的试次慢,并且被试更倾向于使用相同策略;Ardiale和Lemaire(2013)的研究表明,特别是先前执行的是较差策略的情况下,青年人与老年人都存在策略转换。上述研究均表明策略转换成本存在。Taillan,Dufau和Lemarie(2015)最新研究进一步发现：在数学估算任务中即使在最简单的条件中(在两个乘数的个位数都小于5,如41×62,给出的线索策略为较差的上入策略,即用50×70进行估算)后,让被试自己选择是否改变原有策略而选择更好的策略进行估算时,发现老年人选择策略转换的次数显著低于年轻人。研究者认为这并不是老年人的数学技能低于年轻人而不能选择最佳策略,相反地,此实验中年轻人的数学技能并不比老年人高。导致这个结果的可能原因是随着年龄的增加,老年人认知灵活性降低才出现策略转换比年轻人少的现象。研究表明年龄越大,执行功能(尤其是灵活性)的效率就越差(Diamond,2013),且执行功能(如灵活性和抑制)是能否选择最佳策略的重要因素。

策略转换成本是在任务转换成本的基础上发展而来的,由于策略转换成本的研究时间尚短,文献不多,但策略转换与任务转换有相同之处,可通过任务转换的研究来理解策略转换。任务转换成本指的是,当个体突然从一个任务P1转而应对另一个任务P2时,相比于重复P1,个体的反应速度变慢,甚至可能导致准确率下降的现象。通常地,任务转换成本为转换试次所用的时间与重复试次所用时间的差值。此外,也可直接将转换试次的时间成本(或正确率)与重复试次的时间成本(或正确率)进行对比,根据两者是否有显著差异来确定是否出现任务转换成本。任务转换成本分为对称转换成本与不对称转换成本。当两个难度大致相同的任务发生转换时,得到对称的任务转换成本,即两种任务之间的转换需付出同等代价。如判断某个数字x的奇偶属性与大小判断(如判断该数x相对于所限定基数n的大小,即x＞n,或x＜n)之间的转换成本一致。然而,当两种不同难度任务(如在Stroop任务中的单词阅读与颜色命名,其中单词阅读相对简单,颜色命名相对较难)发生转换时,产生的是不对称的任务转换成本。产生这种不对称性主要是因为从较难任务P3转向较易任务P4比从P4转向P3所耗费的成本更大(Ellefson,Shapiro,&Chater,2006)。

同理,策略转换成本指的是：在执行完一种策略后随即转换到另一种策略,其反应速度(或准确性)将低于重复使用先前策略的反应速度(或准确性)的现象(Lemaire&Lecacheur,2010)。策略转换成本的计算方法也与任务转换成本相同,即策略转换成本可以是转换试次与重复试次之间的时间差,也可以是转换试次与重复试次正确率的比值。虽然学术界已公认在任务转换中存在对称转换成本与不对称转换成本(Monsell,2003;Ellefson et al.,2006),但策略转换成本并未得到统一结论。许多研究者在不同的实验条件下得到不同的结果：有学者认为策略转换成本只能是对称的,而不可能是不对称的,如Luwel等(2009)用网格数值判断任务证明了策略转换成本的大小与策略本身的难度无关,他们发现两个不同难度的策略相互转换得到对称策略转换成本,而两个不同难度的任务间转换则得到不对称的任务转换成本。但是也有研究表明,策略转换成本存在不对称的策略转换成本。这里主要存在两种现象：(1)策略转换与任务转换相同,不同难度间的策略转换所得的是不对称的策略转换成本。如Uittenhove和Lemaire(2012,2013)在估算任务中证实了当前策略执行的速度受到先前策略难度的影响,具体表现为先前执行简单策略比先前执行较难策略的转换速度快。(2)策略转换与任务转换不同,即使是难度大致相同的策略之间相互转换所得到的策略转换成本也不同。Lemaire和Lecacheur(2010)在实验三中对整体分解法1与局部分解法2这两种难度大致相同的策略进行转换研究时发现,在进位问题上,每种策略的策略转换成本在反应时上不显著,但在错误率上有显著差异。在使用局部分解策略时,转换试次的错误率高于重复策略试次,在使用整体分解策略时转换试次的错误率则显著低于重复策略试次。研究者认为这两种策略的难度相当,但是从正确率上来说策略转换成本与策略的交互作用就相当于任务转换成本中的不对称成本。这些研究表明,即使是相同的研究团队在不同的实验条件下也会产生不同的策略转换成本。因此需要进一步对各种策略转换成本实验的不同结果及原因进行系统的梳理与澄清,为策略转换成本的后续研究提供借鉴。

任务转换成本的理论解释主要为两种：任务设置重建理论(task set reconfiguration,TSR)和任务设置惯性理论(task set inertia,TSI),策略转换成本研究可借鉴其原理。TSR理论认为,转换成本是重新激活下一个任务的控制设置时间(Rogers&Monsell,1995;Rubinstein,Meyer,&Evans,2001)。即使最简单的认知任务,TSR也包含了许多复杂设置,如转变刺激属性的注意,检索目标状态和在记忆中提取行动的条件以及排除其他可能的干扰等,这需要一系列不同的反应设置以及反应判断标准。因此,TSR可能包含对先前任务设置的抑制以及对当前要求任务设置的激活。而TSI理论认为(Allport,Styles,&Hsieh,1994),转换成本应包含先前任务设置与当前任务设置之间的干扰。这种干扰在很多方面起作用。首先,如果个体先执行任务P1,中途必须暂停P1并执行任务P2,此时P1设置还处于激活状态,而此时由于个体需要用一部分的精力来抑制P1,故很难对P2马上作出适当的反应。其次,这种干扰可以通过对某一任务的负启动而自行操作。如果在完成先前试次的任务P1时对与其产生强烈竞争的P2进行了抑制,那么这种抑制很有可能会持续到后面的试次中,使得在之后的转换试次中P2更难以激活。最后,第三种可能的途径在于这种干扰可能来自正启动与负启动的结合。如,Luwel等(2009)为了利用网格数值判断任务估算出精确的实际策略转换成本,在实验中使用了相对较长的反应-刺激间隔(response-stimulus interval,RSI)750ms,得到了策略转换成本的大小与策略本身难度无关的结论,即对称的策略转换成本。但研究者认为该结论有待进一步考察,这是因为根据TSI理论,对先前任务做出反应后,其任务设置就会衰退,RSI越长,衰退就越多,相应的转换成本就越小。因此,RSI过长可能会导致两种策略转换成本之间的差异难以觉察,而并不是没有差异,即Luwel等人得到的也可能是不对称转换成本,只是由于过长的RSI掩盖了其真实的结果。

从上述分析可知,策略转换与任务转换存在相同之处,即都存在转换。但笔者认为策略转换成本与任务转换成本应区别对待,因为两者存在本质上的区别,如任务转换是从一个任务转换到另一个任务,这时所需完成的目标任务的性质发生了转换。而策略转换的目标任务并没有发生改变,只是完成任务的方式发生了变化,即仅通过转换不同方式完成同一个任务。另外,除了此区别外,还应关注可能存在思维加工差异：一般来说,在研究中的任务转换多为简单的认知任务之间的转换,一般不涉及较高级的思维加工,但是策略作为一种高级认知形式,策略之间的转换就可能涉及到更多的思维加工元素,策略转换与任务转换的加工机制可能出现分离。因此,有必要将策略转换与任务转换进行比较研究,从而进一步精细地探明策略转换是否具有其特定的策略转换波或脑区等。

2.2 策略转换中的顺序效应

目前在策略转换的研究中发现了两种与策略转换成本关系密切的效应：策略顺序困难效应(Strategy sequential difficult effects,SSD效应)和较差策略顺序调节效应(Sequential modulations of poorer-strategy effects)。由于这两种效应都与策略的顺序有关,因此笔者将这两种效应统称为策略的顺序效应。

2.2.1 策略顺序困难效应

数学任务中的顺序困难效应是Schneider和Anderson(2010)发现的。他们发现解决问题所需的时间与之前解决问题的难度有关。若之前解决的是更困难的问题而不是简单问题,那么被试在解决当前问题所花的时间就更多。Uittenhove和Lemaire(2012)在此基础上提出了策略顺序困难效应(SSD效应),即当执行完一个困难的策略A后执行另一中等难度策略B比执行完一个简单的策略C后再执行策略B慢。

Uittenhove和Lemaire(2013)认为SSD效应可以从工作记忆的角度来解释：(1)较难策略比简单策略占用更多的工作记忆资源(Imbo,Duverne,&Lemaire,2007;Imbo&Vandierendonck,2007;Logie,Gilhooly,&Wynn,1994)。如数学估算中常用的三种舍入策略可根据难度分为：上入策略(rounding up,RU),如将47+68当成50+70估算;下舍策略(rounding down,RD),如将43+62看作是40+60估算;混合舍入策略(mixed rounding,MR),如将43+79当成是40+80估算。其中,RD最简单,它不需要多余的步骤来为加数的十位数进一并保存在工作记忆中;RU最难,因为它需要同时将两个加数的十位数进一并保存在工作记忆中;MR居中,它只需为其中一个加数的十位数进一并保存。(2)工作记忆的容量是有限的,在执行完较难的策略后,剩余可用的工作记忆资源相对较少(Uittenhove&Lemaire,2012),从而减慢了下一策略的执行;(3)先前执行过的策略在工作记忆中留下的痕迹也会对SSD效应产生干扰。SSD效应也与前一个策略执行后在工作记忆中留下的痕迹有关,这些痕迹干扰了下一个同样需要工作记忆资源支持的策略执行。而相对于简单策略所留下的痕迹,较难策略所留下的痕迹更难以消除,因此出现SSD效应。

除了策略的难度外,RSI对SSD效应也有重要影响。如Uittenhove和Lemaire(2013)在实验中分别设置了两种RSI条件(300 ms和600 ms),发现被试在短RSI解决问题的速度慢于长RSI条件,且被试在短RSI的错误率高于长RSI。研究者还发现,随RSI增加(600ms时),SSD效应降低甚至消失。这说明加长RSI,消除了之前策略在工作记忆中的痕迹或者干扰,从而有助于减小策略转换成本。因此在研究SSD效应的过程中对RSI的设计就显得尤为重要。笔者认为在此类实验中设置的RSI相对较少,在后续实验中可多添加不同的RSI条件,从而考察SSD效应的变化过程及变化的节点。

从策略转换成本的角度上说,SSD效应也在一定程度上解决了简单策略与较难策略之间相互转换的成本是否一致的问题。自Uittenhove和Lemaire(2012)后,越来越多的研究者在实验中发现了该效应(Uittenhove&Lemaire,2013;Sella,Re,Lucangeli,Cornoldi,&Lemaire,2012),并进一步认为策略顺序困难效应是：策略从困难到简单的策略转换成本大于从简单到困难的策略转换成本。这表明SSD效应也许可以对某些不对称的策略转换成本作出解释。这也可从不对称的任务转换成本的解释(Schneider&Anderson,2010)中得到借鉴。Schneider和Anderson(2010)发现不对称任务转换成本不仅出现在不同的任务类型中(加法和减法),还出现在同种类型但不同难度的任务中(如加法中的简单问题与复杂问题之间的转换)。这说明不对称任务转换成本受到了顺序困难效应的影响。当发生转换的任务难度不一致时,那么任务从困难到简单的转换通常会比从简单到困难的转换付出更大的任务转换成本。这种不对称的任务转换成本可以用顺序困难效应解释。因此,他们基于顺序困难效应,对不对称的任务转换成本作出了新解释：不对称成本来自于先前较难试次对后续成绩的影响,即不对称成本可用转换成本与顺序困难效应之和解释。已有任务转换研究(Monsell&Mizon,2006)发现,在准备时间为600 ms或者更长后,转换成本的减少似乎成了一条稳定的渐近线,不再减少。更有研究表明(Sohn,Ursu,Anderson,Stenger,&Carter,2000),即使是当准备时间长达5 s时,仍然存在稳定的转换成本。基于此,笔者提出了假设：策略转换成本中的不对称转换成本,也可能是对称的策略转换成本与SSD效应之和。而SSD效应可以通过长RSI降低,甚至消失,那么通过对RSI的设置就可能得到策略转换的对称策略转换成本。当然此时的长RSI条件下的对称策略转换成本可能会比短RSI条件下的少,因为从任务转换中得出对称转换成本会随着RSI的增长而衰退,但最终会停留在某一水平(黄四林,林崇德,2009),但策略转换是否也会得到同样的结论还需进一步证实。

2.2.2 较差策略顺序调节效应

SSD效应主要是指不同难度的策略之间转换所产生的影响,较差策略顺序调节效应与策略的难度关联较小,而与先前是否执行最佳策略关系密切。研究发现,当被试在完成认知任务时,要求其在给定的任务中执行较差的策略,被试的成绩会低于执行较好策略时所得的成绩(Hinault,Dufau,&Lemaire,2014)。Lemaire 和 Hinault(2014)在两位数乘法的估算任务中,要求被试根据所给定的较差线索策略估算,结果出现了较差策略顺序调节效应。在实验中,研究者为了排除SSD效应,通常会选择两种难度相同,但是与任务间的联结强度不同的策略,如Hinault等(2014)使用的两种策略。①指定的先入后舍混合策略(mixed-rounding up-down策略),即将第一个乘数上入到最近的整数,将第二个乘数下舍到最近的整数,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),即将第一个乘数下舍到最近的整数,将第二个乘数上入到最近的整数,如将43×68看成是40×70。这两种策略从工作记忆的角度上说难度是一致的,因为都只有一个乘数需要在十位数上加一并保存在工作记忆中。但两者的认知负荷不同：前者不符合人们的认知习惯,因此必须抑制已有习惯,这会消耗认知资源;后者符合认知操作习惯,不需要抑制,因此需要的认知资源减少。他们认为(Lemaire&Hinault,2014;Hinault et al.,2014)这种较差策略调节效应部分来源于控制自动激活的策略与所要执行策略之间的冲突。当认知系统觉察到所要执行的策略与最佳策略不一致时,认知系统将会增加抑制无关策略(或没有被提供的策略)的激活水平,以及增加对有关的、所要执行策略的控制,也就是说由于当要求被试在给定的任务中执行较差的策略时,他们需要抑制使用相对较好,更易选择甚至自动激活的策略。而他们在执行较好策略时,则不需要做出类似的抑制行为。Hinault,Lemaire和Phillips(2016)进一步使用两位数乘法的估算任务发现,较差策略调节效应在老年人与年轻人的两个主要时间窗口不同,老年人的时间窗口在0～200 ms和550～850 ms,年轻人的时间窗口为200～550 ms和850～1250 ms。这不仅暗示了较差策略调节效应所需要的认知控制出现在策略执行的早期和晚期,更说明了不同年龄的被试在发生该效应的时间进程不同,表现为老年人的认知控制时间的提前。研究者认为老年人早期的时间窗口在0～200 ms,说明其在问题编码阶段就已经开始为较差策略调节效应的发生进行准备,主要表现为对策略相关信息的关注增加,对策略无关信息的关注减少,这种预先准备也许是老年人对随着年龄下降的抑制功能的补偿。第二个时间窗口所发生的认知控制,研究者认为是策略执行过中的控制增加,这包括了认知控制以及冲突控制机制。而晚期的认知控制,老年人抑制时间比年轻人提前,表明老年人比年轻人在控制较差策略调节效应时需要依赖不同的控制机制。

SSD效应与较差顺序策略调节效应都揭示了先前策略的选择与执行对当前策略的影响。前者主要解释了策略难度对策略转换的影响,而后者则证明了策略的优劣对策略转换的影响。此外,研究者还通过事件相关电位(ERP)发现了SSD效应与较差策略顺序调节效应之间的相同之处：在刺激出现后的200～550 ms,大脑左半球都出现了一个主要的时间窗口(Hinault et al.,2014;Uittenhove et al.,2013)。不同的是,在SSD效应的研究中发现当先前执行的是较难策略时比先前执行较易策略时,出现更负的负波,并且差异显著。研究者认为该负波的主要成分为进行策略检索的N400,其波幅越大表明先前策略的信息残留对当前策略检索的阻碍越强。而较差策略顺序调节效应在200～550 ms的时间窗口主要表现在好-坏策略试次间存在一个比坏-坏试次更正的正波,并且也集中表现在大脑的左半球。研究者认为其主要成分为P300,其波幅的大小显示了策略之间转换的冲突大小。值得注意的是,另外一些研究者认为P300在数学运算中与任务的难度有关(Galfano,Mazza,Angrilli,&Umiltà,2004)。而在 SSD 效应中, 先前使用较简单策略时在200～550 ms中监测到的为正波,但具体成分尚不明确,需进一步探究。但这表明SSD效应很有可能与较差策略调节效应共用某些脑区,但各自又可能有其独特的加工机制。

3 总结与展望

策略作为认知的重要内容,一直受到广泛的关注。策略使用的多样性,意味着需要对策略进行选择,以适应当前任务;同时解决某些任务时,也常常需要使用多个策略,策略间的转换就不可避免。良好的策略转换能力是问题解决不可缺少的能力。策略转换不仅受策略顺序困难效应、较差策略顺序调节效应等性质的影响,还会受时间压力等影响。因此在今后的研究中应进一步探讨策略转换受限的原因及其机制,从而才能培养学习者适宜的策略转换能力。此外,由于策略转换研究时间尚短,还存在以下问题亟需解决：

3.1 策略转换成本与策略顺序效应之间的关系探索

策略转换中的不对称策略转换成本是否如任务转换中的不对称转换成本一样是由对称策略转换成本与SSD效应共同组成,还是与任务转换不同,属于策略转换中特有的现象,这需要进一步探索。笔者认为前人对策略转换的研究中掺杂了任务难度或是策略难度等额外变量,即只要存在策略转换成本就必然附带SSD效应。即从现有的研究中并没有将策略转换成本与策略的顺序效应分离,这导致直至今日,策略转换成本是否对称的问题仍未定论。前人没有将两者进行区分可能存在以下原因：(1)策略转换与任务转换不同。策略本身存在许多额外变量。当两种策略需要发生转换时,最大的原因之一是先前的策略不再适用于当前的任务。即对当前任务来说,转换后的策略才是最简便、最佳的策略。而不同难度的策略适用于不同的任务,这时解决具体问题的最佳策略并不固定。(2)即使找到两种难度完全一致的策略,但是与两种难度相同任务的关联程度不同时,也存在难度上的差异。与任务的关联程度不同,将导致个体在不同任务中提取同种策略时的速度发生改变,使得解决与策略关联程度较小任务的时间增加,就反应时增加角度而言,该策略在此种任务中不是最佳策略,难度升高,即存在顺序效应。但是笔者依然认为关注策略转换成本是否存在纯粹的对称策略转换成本具有其潜在价值：(1)当两个相同难度的任务,需要两种难度相同仅与任务的联结强度不同的策略来完成时,人类将优先选择与任务联结强度更高的策略。那么当任务发生改变时,策略也应随之转换。此时,就应考虑到策略转换成本是否对称的问题。(2)如果策略转换成本为对称成本,那么在难度不同的策略间进行的转换(都为最佳策略间的转换),其策略转换成本就有可能与任务转换一致为对称策略转换成本与SSD效应之和。或者从另外一个角度来说,关注策略转换成本是否为纯粹的对称策略转换成本可分离出策略转换成本与SSD效应。同时也可为评估策略转化是否合理提供路径。(3)试图找到策略转换的特殊脑区与机制。如果存在纯粹的对称策略转换成本并发现其转换机制,那么就可进一步利用不对称策略转换成本探索对称与不对称策略转换成本在脑机制上的异同。从2.1所介绍的争论中,我们可以发现策略转换成本的行为实验中得出策略转换成本可能是对称策略转换成本也可能是不对称策略转换成本,但是尚没有研究者对其脑机制做进一步研究,为策略转换提供生理机制方面的解释。(4)策略的灵活转换是个体能够顺利完成任务的条件之一,而策略转换成本则是影响策略转换的一个重要因素,因此对策略转换成本的研究也可对同种任务下不同策略之间转换能力及其合理性进行评估,以引导学习者进行合理、灵活地策略转换。

3.2 进一步开展SSD效应与较差策略调节效应分离研究

SSD效应与较差策略调节效应都属于策略转换中的顺序效应,两者可单独出现,也可同时呈现。如当先前执行的策略为较难策略且为较差策略时,就同时存在SSD效应与较差策略调节效应;如果当先前执行的策略为简单策略且为较差策略时,则应只存在较差策略调节效应;如果先前策略为较难策略且为最佳策略时,那么应只存在SSD效应。但是前人并没有对此做区分,也并未对此进行分析,因此有必要对这两种顺序效应展开分离研究,并进一步探讨其二者的差异。虽然从某些方面来说已发现两者之间的异同(详见2.2.2),但上述的两个研究由于使用的都是ERP技术,只能在时间上精确定位,并不能进一步定位其脑功能的区域,因此笔者认为可通过fMRI等技术对两者的脑区精确定位,或者通过事件相关电位和功能磁共振成像技术的联合使用,更直观地反应大脑转换加工的时、空动态特征(孙天义,肖鑫,郭春彦,2007)。另外,由于SSD效应可通过RSI的设置得到控制,笔者认为也可进一步操纵时间变量,使SSD效应与较差策略顺序调节效应出现更大的分离,从而进一步了解SSD效应与较差策略调节机制的异同。

3.3 策略转换成本与策略使用惰性与倒退的关系

策略的转换成本,我们认为可以一定程度地解释策略使用的惰性与倒退。已有研究均将策略掌握过程中的策略使用刻板与高级策略向低级策略回归的倒退现象称为利用性缺陷,且认为利用性缺陷主要是由于儿童的发展性因素(记忆容量、知识基础、元记忆等)、个体性因素(智力、归因、动机、气质等)和外部因素(训练条件等)等原因导致(李菲菲,刘电芝,刘宝根,2005)。从策略转换需要成本来讲,利用性缺陷很大程度是成本的耗费所致。如当前的问题为儿童熟悉的问题,先前所掌握的策略足以应对时,为了节约认知资源,避免转换成本,其往往会使用原先的策略,即体现出策略使用的惰性。笔者认为这主要体现在以下方面：(1)两种策略本身所需的认知成本存在差异。原先策略的认知成本比新的不熟悉的认知成本低。这主要是因为原先的策略由于长时间使用而比较熟悉,使用起来趋于自动化,所需认知资源少。而新的策略虽然更适合,但由于不熟悉,操作起来不熟练,导致认知资源消耗大;(2)当先前策略大量练习后,该策略会产生优势效应,这时若在大脑中提取原有策略就更经济。但当任务具有挑战性,原先的策略不能完成任务时,人们才会选择新的策略,这是由于使用原先策略的成本(不能解决问题)将远远大于策略转换的成本。因此,儿童对策略选择的惰性从某一方面来说恰巧体现认知成本的节省。而儿童有时会从高级策略向低级策略回归,除了上述的策略转换成本外,还可能存在策略转换中的SSD效应。SSD效应表明从较难策略向较易策略转换所需的成本高于从简单策略向困难策略转换的成本。而一般应用高级策略较低级策略需要更多的认知资源,即高级策略难度更大。因此,当儿童的认知资源不足时,就会从高级策略向低级策略回归,以降低认知资源消耗从而减小策略转换成本。这些现象表明儿童策略的利用性缺陷除了受已知的各种影响因素外,策略转换成本也可在某种程度上解释策略的利用性缺陷。对策略转换成本的研究,可以进一步探索在何种情况下策略转换成本导致策略利用性缺陷的影响最大,同时也为探索策略利用性缺陷的产生机制提供了新的路径。

3.4 策略转换的本土化

另外,值得注意的是,由于策略转换在数学问题中应用较多,数学问题中的乘数顺序效应也应关注,已有研究表明(Zhou et al.,2007),中国人在计算个位数乘法时,存在乘数顺序效应(operand-order effect),即 3×7的计算速度与 7×3的计算速度不同;杨佳、李颖慧、司继伟和张明亮(2011)也发现乘法个位数大小顺序会影响估算值的准确性。这是在中国的文化背景下所特有的现象,原因在于中国儿童在早期学习乘法表时仅以小数开始,从而导致这种敏感效应,且这种敏感效应将伴随中国人的一生。即对外国人来说两位数的乘法估算没有难度差异,而对中国人来说却存在难度差异。那么笔者有理由怀疑,国外已有的相应研究难以推广到中国,因此很有必要对策略转换尤其是乘法策略转换进行本土化研究。

总之,策略转换的成本问题研究不仅可进一步揭示策略运用的机制,也可为策略的获得与运用的有效性提供借鉴,值得进一步的深入探索与分析。

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