不同認知風格個體的算術策略運用特點

[摘要]本研究采用改進的選擇/無選法，考查了61名不同認知風格的大學生在完成復雜乘法估算任務時的算術策略運用特點。結果發現：①認知風格對策略分布與策略執行未產生顯著影響；②策略運用條件、認知風格明顯影響著個體的策略選擇。

[關鍵詞]認知風格；估算；策略運用

[DOI]1013939/jcnkizgsc201519251

估算，也稱為計算的估計能力，是個體未經精確計算而僅借助原有知識對問題做出粗略答案的一種估計形式，是數概念、心算和算術計算技巧間相互作用的過程。估算能力作為數學能力的基礎和核心成分在計算工具日益普及的今天發揮著越來越重要的作用，而能否恰當運用策略是估算過程的關鍵。研究者已發現個體會運用多種策略來解決數學問題。策略通常是指在某一問題空間內所進行的一系列操作搜索。用于描述個體認知策略運用的一般性概念框架包括：策略庫、策略分布、策略執行、策略選擇四個方面。認知風格是個體在信息加工過程中經常采用的、習慣化的方式和風格，反映了個體在認知活動過程中的個體差異。研究發現中央執行對策略運用有著顯著的影響，認知風格作為認知加工的基礎，其對策略運用造成影響的可能途徑即為中央執行功能。認知風格與策略運用的關系已逐漸成為研究者關注的焦點。本研究基于選擇/無選法思想來設計實驗，個體認知策略運用的一般性概念框架中的四個方面來比較分析衡量場獨立/場依存兩類被試之間的具體差異，試圖更全面地了解認知風格對策略運用的潛在影響。

1方法

使用鑲嵌圖形測驗考察被試認知風格。選擇在認知風格測驗中得分高的前30%的被試31名為場獨立型被試；得分低的后30%的被試30名為場依存型被試，共選取61名被試，男生28人，女生33人，平均年齡214歲。被試視力正常或矯正正常。無精神疾病史。實驗采用2（認知風格：場獨立、場依存）×4（策略運用條件：自由選擇、最佳選擇、無選擇上調、無選擇下調）的混合實驗設計。認知風格類型為被試間因素，策略運用條件為被試內因素。因變量為被試在每種條件下解決題目的反應時和正確率。實驗設置了三種策略運用條件：c1：最佳選擇條件——被試需要從上調策略和下調策略中選擇可以得到最準確的估算結果的一種策略來解決問題；c2：無選擇上調條件——要求被試都必須使用上調策略來解決；c3：無選擇下調條件——要求被試必須使用下調策略來解決。實驗材料為60道兩位數乘法問題（如48×53）。

2結果與分析

在本研究中，被試在c3與c4的反應時和正確率分別反映其上調策略與下調策略的執行情況。結果顯示，認知風格對策略執行的時間和正確率的影響不顯著。

上述結果表明，對于反應時指標，認知風格類型并非是造成個體策略運用差異的因素，但卻是造成其策略運用正確率差異的重要因素；算術技能造成了被試反應時的顯著差異，對正確率影響不大。不同實驗條件下被試的反應時和正確率均差異非常顯著。

3討論

有研究發現估算過程需要中央執行功能參與。中央執行負荷影響策略執行，負荷對策略執行的影響隨負荷強度增大而增大。根據資源限制理論和認知負荷理論，估算任務及策略執行都會占用一定的認知資源，而場依存個體整體表征環境信息的信息加工模式較場獨立被試會消耗更多的認知資源。在此基礎之上，我們前面推測不能有效表征重要信息的場依存被試在采用策略解題時較場獨立被試會產生更強的中央執行負荷，從而影響策略執行，但研究結果并未驗證我們的假設。對于本研究所得出的認知風格不顯著影響策略執行這一結果，我們認為可以借助認知控制模型對其進行解釋。該模型提出認知加工過程是外部信息經過認知輸入到內部環境中，受到認知控制的組織與加工后以策略的形式輸出到外部環境中。具體到本研究，我們認為個體在進行復雜乘法估算任務時，認知風格主要通過影響信息編碼方式作用于對外部信息進行組織加工的認知加工階段（策略選擇階段），而輸出階段（策略執行階段）受認知控制的制約較小，受認知風格的影響也相對較小，反而受自身的某些技能的影響較大。已有研究證明算術技能對策略運用有顯著影響。我們推測，算術技能對策略運用的影響可能就體現在對策略執行的影響上。本研究被試均為高算術技能被試，我們無法對這一推測進行驗證，今后的研究可以對這一猜想進行檢驗。

本研究結果表明認知風格對策略選擇正確率有顯著影響，對策略選擇反應時影響不明顯，這說明認知風格對策略選擇的不同側面有不同的影響方式。若要具體考察認知風格對策略選擇的影響，需從不同角度進行探討。在策略選擇反應時角度上，本研究未發現不同認知風格的差異性影響，對于這一結果我們并不意外。最近有研究提出，在問題解決過程中，個體總是傾向于重復選擇先前已使用過的策略。而場依存型個體由于能夠將當前任務從任務序列中分離出來，在選擇當前任務所采用的策略時會對任務特征進行一定程度的加工而不是簡單的選擇重復已執行策略，就會導致其反應時的延遲。不同認知風格被試的認知加工過程存在不同，對不熟悉任務的加工時間場獨立個體短于場依存個體。根據以上兩點，我們推測場獨立被試在加工時間上優勢被其克服重復策略效應中的反應延遲所掩蓋，具體表現即不同認知風格個體的策略選擇的反應時差異不顯著。

從正確率這一角度出發，本研究結果發現不同認知風格對策略選擇正確性的顯著影響。對此一種可能的解釋是，在先前對反應時角度的分析中我們已經提到，不同認知風格被試受策略重復選擇效應的影響不同，場獨立被試更不容易受影響，這就會直接體現在策略選擇正確率上，表現為場獨立被試的策略選擇正確率高。另一種可能的解釋是工作記憶質量會影響個體的算術策略選擇。我們認為當個體在工作記憶平臺上對信息進行操作處理時，會受到認知風格帶來的組織和表征信息的偏好的影響，不同表征偏好方式會對后續加工產生一定的制約，場獨立被試在對信息進行表征時更容易找出問題的關鍵成分和重新組織材料的任務，而場依存被試在表征信息時更容易受到環境因素的限制，從而影響工作記憶質量，進而影響個體的策略選擇。

4結論

（1）認知風格對策略分布與策略執行未產生顯著影響；

（2）策略運用條件、認知風格明顯影響著個體的策略選擇。認知風格對策略選擇的正確率有重要影響，表現為場獨立型個體的策略選擇正確率高于場依存型個體。