4岁-6岁儿童在Tic-Tac-Toe游戏中策略发展的特征
[摘要]认知策略的发展是儿童认知发展的重要方面，有关认知策略的研究是心理学和教育学研究的重要领域。然而目前有关儿童认知策略发展的研究都集中在数学领域。但是，对于学前儿童而言，游戏才是他们基本的活动，因此，研究它们在棋类游戏中的认知策略的发展特征，有其重要的价值和意义。本研究主要研究了4岁-6岁幼儿自发产生策略的年龄特征以及策略选择特征，结果表明：儿童的策略获得具有明显的年龄的差异；新策略的获得是一个过程，年长儿童获得一种新策略所需的时间比年幼儿童要短，在这一过程中，原有策略与新策略是共存的。只有当儿童真正体会到新策略的优势时，他才可能逐步放弃已有策略，有意选择新策略，并最终稳定地使用该策略。
[关键词]Tic-Tac-Toe游戏；策略获得；策略选择
[中图分类号]G612 [文献标识码]A [文章编号]1005-6017(2012)05-0018-05
[作者简介]陈先珍(1982-)，女，四川泸州人，华东师范大学学前教育与特殊教育学院硕士，幼儿园一级教师。
一、问题的提出
认知策略是学习者用来选择和调节自己的注意、学习、记忆和思维方式等内部过程的技能，它的获得与发展是儿童整个认知发展的重要方面。学前期是儿童认知策略获得的重要时期，研究这一时期的认知策略获得及发展特征一直是心理学和教育学研究的重要课题。通过分析儿童对某种认知策略从最初使用到一致使用的过程，能够揭示儿童认知发展的机制。目前对这一年龄阶段幼儿的策略研究集中在数学领域，以Siegler等人的研究为主。但是，对于这一年龄阶段的幼儿而言，数学是一个较为枯燥的任务，用数学作为研究材料所得出的结论难以推广到别的领域。相比较而言，游戏是学前儿童的主要活动形式，因此，采用棋类游戏这样的规则游戏作为研究任务更能反映儿童的策略获得特征。
本研究通过考察幼儿在玩Tic-Tac-Toe游戏时，自发产生策略的年龄特征，分析儿童对新策略的使用特点，并分析这一特征是否符合已有的策略获得和策略选择模型。
二、研究方法
(一)研究被试
参与实验的所有幼儿都来自上海市某一级幼儿园，共有148人，出生年月从2001年9月到2003年7月。根据幼儿的实际年龄将幼儿他们分为三个年龄段：大年龄组(2001.9～2002.3即68月～74月)，中年龄组(2002.4-2002.11即60月～67个月)，小年龄组(2002.12～2003.7即52月～59月)，这样分组后，大、小年龄阶段组幼儿有48人，中年龄阶段组有52人。
(二)研究的工具
Tic-Tac-Toe游戏是一个两人玩的益智游戏，两个参与游戏的人轮流在一个3×3的格子中划×和○，如果其中一个游戏者把三个×或○连成了一条线(横、竖或对角线)，他就赢了。根据Crowley和siegler(1993)的研究结果，完成Tic-Tac-Toe游戏的策略有三个水平：赢(win)、堵(block)和交叉(fork)策略。其中，交叉策略是指儿童在游戏过程中，同时考虑“赢”和“堵”两个方面，并努力为自己创造出一种有两条路都可以赢的棋局。这样即使他们的对手堵住了一个，他们还可通过另一条而赢取游戏。
本实验所采用的游戏软件是采用C＋＋语言编制的。在该游戏中，电脑的步骤总是在幼儿之后出现，且其棋子为○，如果幼儿第一步出现在角落时，电脑只能出现在对面的角落。这样，当人只使用“赢(win)”策略或“堵(block)”策略时，电脑都会赢或者双方打成平局，只有当人使用“交叉(fork)”策略时，电脑才会输。这样设计的目的在于更准确地考察幼儿的策略水平。
(三)研究程序
每位幼儿与电脑单独对弈，每次十局。十局练习结束之后，对幼儿进行测试。用来检测幼儿策略水平的棋局如图1所示，其中，“赢”策略检测棋局(w1和w2)只能反映幼儿是否会赢，“堵”(b1和b2)策略检测棋局可以反映幼儿的策略水平已经发展到“堵”的水平，而空白棋局(s)和一步骤的棋局(f1)都还能反映幼儿的策略水平是否已经达到“交叉”策略水平。如果幼儿通过了“赢”和“堵”策略测试，则停止练习。未通过测试的幼儿继续练习，一共练习十次。
(四)数据的收集与处理
幼儿与电脑的对弈结果直接以棋局的形式保存在电脑上，然后可以通过软件读出棋局。通过分析幼儿的步骤，以判定该幼儿的策略水平。依次将幼儿的策略水平从低到高记为：无策略-1，赢策略-2，堵策略-3，交叉策略-4。“赢”策略检测棋局仅是考察幼儿是否会赢，因此不涉及“堵”策略和“交叉”策略，对其编码略有不同。在6个检测棋局中，如果当幼儿通过了2个“赢”检测棋局，并且通过了其余4个中的2个棋局，就停止练习。
通过SPSSI3.0统计软件对数据进行定量分析处理。
三、研究结果
研究结果包括以下部分：首先分析每次练习之后，不同年龄的幼儿通过测试的人数及其差异。其次，分析在每次的练习中，不同年龄幼儿在策略选择方面的差异。
(一)每次练习之后不同年龄幼儿累计通过人数及其比例
从通过的总人数看，大年龄和中年龄阶段的幼儿没有明显差异，大年龄的幼儿最后全部通过测试，中年龄阶段有11.54％的幼儿没有通过，但是小年龄阶段的幼儿通过比例仅有54.15％，具体见表一。
从表中可以看出，不同年龄幼儿在每次练习之后的通过人数比例存在显著差异(x2=44.01，p＜0.01)。比如，到第二次练习结束的时候，大年龄儿童已经有16人(占总人数的33.34％)在测试中使用了“堵”策略，而中年龄阶段的儿童只有4名(占总人数的7.69％)达到这一水平，而小年龄幼儿在这时候还没有人使用“堵”策略。第五次练习结束后，大年龄阶段幼儿通过的人数已有42人(占总人数的87.51％)，而小年龄儿童的通过人数还仅有10人(约占总人数的20.83％)。这一研究结果表明，随着幼儿年龄的增长，幼儿逐步走出“自我中心”，开始从他人角度考虑游戏步骤，其思维水平在逐步发展：从单向思维过渡到逆向思维。因此，年龄是儿童自发产生“堵”策略的重要影响因素。
(二)幼儿策略获得的年龄特征
幼儿在练习过程中的策略选择情况还反映了不同年龄阶段幼儿的策略水平及其发展特征(如图2、图3、图4所示)。
从图2中可知，小年龄段幼儿主要使用的策略是“赢”策略，其次为堵策略、无策略。“交叉”策略仅在第1、4、8、9次出现，最高的一次也仅有2％。
从图3中可知，中年龄段幼儿主要使用的策略也是“赢”策略，其次为“堵”策略，“交叉”策略也仅是偶尔出现。但是与小年龄幼儿相比，他们的策略水平显得更高：首先，“赢”策略使用的比例虽然最大，但是与“堵”策略之间的差距缩小了；其次，他们使用“堵”策略的比例比小年龄幼儿要高很多，这
种差距随着练习次数的增加而加大，在练习结束时，达到150％；再次，“无”策略出现的比例很低，到第八次时，该策略就消失了。
从图4中可以看出：大年龄幼儿自发使用的主要策略为“堵”策略，其次为“赢”策略，“无”策略的比例虽然不高，但仍然存在，在第五次练习结束后消失，“交叉”策略仅在第三次偶然出现。相对于其它两个年龄阶段，大年龄幼儿的策略水平更高了一层：首先，虽然此年龄阶段的幼儿在第八次练习结束后就全部通过了测试，但他们使用“堵”策略的比例仍然高于中年龄阶段幼儿；其次，与小、中年龄段的幼儿不同的是，大年龄选用“堵”策略的比例从一开始就比“赢”策略高。
由此可见，随着幼儿年龄的增长，其自发产生以及选择的策略也越高。小年龄幼儿的策略水平停留在“赢”策略上，但他们已经有了“堵”的意识；而中年龄段的幼儿的策略水平处于从“赢”策略向“堵”策略过渡的水平，但“赢”策略仍然占有优势；大年龄幼儿的策略水平也是处于“赢”策略和“堵”策略支架，但是以“堵”策略为主。
从上面几个图中还可以得出：从整体看，“赢”策略、“堵”策略的使用占有绝对优势。随着练习次数的增加，“赢”策略呈下降趋势，而“堵”策略呈上升趋势。但这种下降和上升趋势都具有不稳定性，这反映出儿童的策略选举具有不稳定性。“无”策略被选用的比例都较低，并呈消失状态，这说明随着练习次数的增加，幼儿对游戏规则的理解更加深刻。在整个练习阶段，“交叉”策略仅是偶尔出现，这说明交叉策略是一种高级的策略，幼儿是很难自发产生的。
上述数据还表明，儿童的策略选择具有不稳定性。我们随机抽选了1名幼儿，分析了他在十次练习中的策略使用情况，发现该幼儿在第1次的第1局中，就采用了“堵”策略，但是此后的游戏中，却回到了“赢”策略水平；此后的每次练习中，该幼儿都偶尔使用了“堵”策略，到第9次练习中，他在练习中选择“堵”策略才趋于稳定，但仍没有通过“堵”策略测试，直到第10次才最终通过。因此，“无”策略的消失不是一蹴而就的；“赢”策略的使用频率的下降和“堵”策略使用频率的上升都是一个长期的过程。
四、讨论
(一)儿童在策略产生与获得的年龄特征
本研究的结果表明，儿童的策略水平随年龄的增长而不断提高。随着儿童年龄的增长，他们更能理解一种新策略在问题解决上的有效性和准确性，他们更多地从逻辑方面而不是从表面去看待一个问题。因此，一旦他们获得了一种新策略，他们很快就会放弃原来的策略。这也解释了为什么随着练习次数的增加，年长儿童使用“堵”策略的频率增长比年幼儿童要快。当然，这种“快”的另外一种原因在于年幼儿童不能完整地执行“堵”策略，他们经常在第一步走角落后，把第二个×放在旁边，这样，就使电脑有机会构建一种有两条路可以赢的格局；有时他们已经接近成功了，但是没能发现电脑在对角线上赢的可能，因此，他们很难体会“堵”策略的优势。尽管年长儿童也可能出现这样的情况，但是他们很快就会调整自己的步骤，成功地执行“堵”策略，与电脑战为平手，这就促使他们继续使用这一策略，从而巩固了他们选用“堵”策略的稳定性。因此，年长儿童获得“堵”策略的时间比年幼儿童要短，这与Siegler(1996)的研究结果一致。
本研究结果还表明：儿童的策略获得需要一个过程，在这过程中，儿童的策略选择具有不稳定性。在本研究中，随着幼儿练习次数的增加，使用“堵”策略比例却没有表现出显著的增长，即使那些通过“堵”策略测试的幼儿，他们在练习中也可能偶尔使用“赢”策略。这一研究结果与Patricia H.Miller等人(Patricia H.Miller.et al，1986；Patricia H.Miller& YvetteR.Harris，1988；Patricia H.Miller.et al，1991)的研究结论一致：即儿童的策略获得存在一个过渡时期，在这个时期内，新策略仅是偶尔出现，并不一定起到它应有的作用。同时，本研究的结果也与Siegler等人对儿童在其他领域的策略获得以及发展的研究结果一致，也符合Siegler(1995)提出的策略发生发展和策略选择的重波理论(overlapping waves theory)即儿童的策略获得具有个体差异，在儿童稳定使用某一策略之前，他可能无意识中已经使用过该策略。并且，新策略出现以后，儿童并不是立即就放弃以前的策略，只有当儿童认识到新策略在问题解决上比原来的策略更为有效且准确，他们才逐步放弃原来的策略。
(二)儿童的策略获得及选择的机制
策略的获得可以用多种机制来解释，其中主要有“元认知”机制和“联合”机制。“元认知”机制假定：儿童获得策略的外显过程，反映了他们对任务要求、可获资源以及解决类似问题经验的理解即根据问题解决的目标来做出反应。“联合”机制则强调与任务有关的知识、行为对策略的影响，它解释内隐的那部分认知活动。但是Shrager，J.和Siegler，R.S.(1997)的研究却表明，单独的“元认知”机制和“联结”机制都不能完全解释儿童的策略获得过程，儿童的策略获得是二者相互竞争、交互作用的结果，本研究的结果也证实了这一结论。
当儿童在玩Tic-Tac-Toe游戏时，他们会根据自己对游戏规则的理解探索不同的步骤，以期赢得游戏，这一过程反映了“元认知”机制理论。但是，即使在儿童使用了“堵”策略之后，他们仍会使用“赢”策略，这就取决于他头脑中的已有策略与游戏的联结强度，只有当幼儿在不断尝试“堵”的过程中，掌握了“堵”策略的优势时，他们才能稳定地使用该策略，这一过程反映了“联结”机制理论。在幼儿的练习过程中，这两种情况不是相互独立的，也不是交替出现的，而是一种相互影响、相互制约的状态，儿童最后选择某种策略取决于联结系统中的策略与任务的联结强度，也取决于元认知对目标系统的调适。
这一结论印证了Shrager，J.和Siegler，R.S.(1998)提出的策略获得及选择的SCADS模型(策略获得及选择模型)。
在该模型下，策略的获得及选择不仅仅是“联合”机制作用的结果，而是“联合机制”和“元认知机制”共同作用的结果。在本研究中，儿童首先根据自己对Tic-Tac-Toe游戏规则的理解，比如某幼儿认识到“必须”将三个x连成一条线才算赢，他选用了“赢”策略，但是结果没有等他连起来，电脑已经先把O连起来了。慢慢地，他开始对该策略进行反思，并探索不让O连起来，从而产生了“堵”策略。之后，他们又在练习中检测这一策略，他们会逐步发现，要想成功的堵住O，需要仔细考虑每一步棋，不能给电脑留下有两条路可以赢的机会，最后才认可了“堵”策略。