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心理学硕士论文:不同种类视频游戏对玩家执行功能的作用探析
作者:管理员    发布于:2020-12-26 00:52:19    文字:【】【】【
摘要:摘 要  执行功能(Executive function,EF)又称认知控制,或执行控制,是一系列以自我调节为中心的神经

摘 要

  执行功能(Executive function,EF)又称认知控制,或执行控制,是一系列以自我调节为中心的神经认知技能,是有机体对思想和行为进行有意识控制的心理过程,与有机体大脑的前额叶区域紧密相关,为人类的认知和行为提供控制和动力。目前关于执行功能的研究主要将执行功能划分为抑制控制、工作记忆与认知灵活性。研究者将游戏者的长期游戏行为作为重要的切入点,探索不同类型视频游戏对游戏者执行功能的影响。研究认为,在玩视频游戏的过程中,游戏者的大脑前额叶皮层不断固化或改变,通过对信息进行加工的过程以不断增强个体的行为能力。不同的游戏者对于视频游戏种类的偏好有所不同,这些不同类型的视频游戏在潜移默化中会对游戏者的注意力选择、思维决策、意识加工等产生不同的影响,也就是说,视频游戏类型通过游戏者长期的游戏行为,形成了某些经验,这些经验又会对个体执行功能产生影响。
  本研究将视频游戏按游戏内容划分为(1)动作类游戏、(2)冒险类游戏、(3)模拟类游戏、(4)角色扮演类游戏、(5)竞技类游戏 5 种,探讨不同类型的视频游戏对人们执行功能的影响,加深对游戏者执行功能更广阔的认识,同时也为游戏项目开发设计者对游戏提高人的智能及执行能力提供理论参考依据。
  
  本研究选取 120 名大学生被试进行行为实验,探索视频游戏类型对游戏者在执行功能的抑制控制、工作记忆和认知灵活性上的影响。本文有三个实验,实验一,视频游戏类型对游戏者抑制控制能力的影响;实验二,视频游戏类型对游戏者工作记忆能力的影响;实验三,视频游戏类型对游戏者认知灵活性的影响。研究中分别采用Stroop任务、字母N-back任务、任务切换实验范式,从抑制控制、工作记忆与认知灵活性这三个子功能,对不同视频类型的游戏者的执行功能进行考察。
  
  通过以上三个实验,本研究得出的结论是:(1)动作类游戏、模拟类游戏、角色扮演类游戏能够显着提高游戏者的抑制控制能力,而冒险类游戏、竞技类游戏则对游戏者的抑制控制能力没有显着的影响;冒险类游戏组、模拟类游戏组的抑制控制能力显着优于角色扮演类游戏者。其他游戏组的抑制控制功能两两之间没有显着的差异。(2)冒险类游戏、竞技类游戏能够显着提高游戏者的工作记忆能力,而动作类游戏、模拟类游戏、角色扮演类游戏则对游戏者的工作记忆能力没有显着的影响;冒险类游戏组的工作记忆能力显着优于竞技类游戏组、模拟类游戏组、角色扮演类游戏组;动作类游戏组的工作记忆能力显着优于角色扮演类游戏组;竞技类游戏组的工作记忆能力显着优于模拟类游戏组、角色扮演类游戏组。其他游戏者的工作记忆能力两两之间没有显着的差异。(3)动作类游戏能够显着提高游戏者的认知灵活性,而冒险类游戏、模拟类游戏、角色扮演类游戏和竞技类游戏则对游戏者的认知灵活性没有显着的影响;动作类游戏组的认知灵活性显着优于冒险类游戏组和模拟类游戏组。其他游戏者的认知灵活性功能两两之间没有显着的差异。
  
  关键词:视频游戏类型;游戏者;抑制控制;工作记忆;认知灵活性。
  

  Abstract

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  Executive function is a psychological processing process that regulates the motivation of human cognition and action. The current research on executive function mainly pides executive function into inhibition control, working memory and cognitive flexibility.Executive function is a video game researchers for the study of an important point of the game behavior: for a long time in the process of playing video games by the player the prefrontal cortex is cured or change the information processing in the process of increasing the behavior of the inpidual ability to help achieve this initiative process.Each a different player for video games is different types of preference, these different game in imperceptible to the player"s attention selection,decision-making, conscious processing produce different effects, such as the game features researchers, is that different types of video game players long-term experience of the impact of executive function.
  
  This research takes this as the starting point, in order to better improve the pertinence, accuracy and scientificity of the executive function research.In this study,we pided video games into (1) action games (such as shooting games, fighting games, etc.).(2) adventure games (such as text adventure, puzzle solving, etc.);(3) simulation games (such as strategy simulation, business development);(4) role-playing games (such as massively multiplayer online role-playing games);(5) there are 5 types of competitive games (such as music, MOBA, racing, etc.) to explore the influence of different types of video games on people"s executive functions, deepen the understanding of the players" executive functions, and provide theoretical reference for game developers to improve people"s intelligence and executive ability.
  
  This study behavior experiments of the different types of video games on players in inhibitory control, working memory and executive function differences on cognitive flexibility function, study respectively the Stroop task, N - back from inhibitory control tasks, task switching experiment paradigm, working memory and cognitive flexibilitythree latitude, the executive function of different types of video game players.
  
  Based on the above research, the conclusion of this study is as follows :(1) action games, simulation games and role-playing games can improve players" inhibition and control ability;However, adventure games and competitive games have no obvious effect on the inhibition and control ability of players.(2) the inhibition and control ability of adventure players is better than that of role-playing players;Simulation players have better inhibition control than role-playing players.There are no specific differences between the other players" inhibition controls.(3) adventure games and competitive games can improve the working memory ability of the subjects;However, action games, simulation games and role-playing games had no significant effect on the working memory ability of the subjects.(4) the working memory ability of adventure games players is better than that of competitive games, simulation games and role-playing games;Action gamers had better working memory than role-playing players.The working memory ability of competitive game players is better than that of simulation game players and role-playing game players.There was no specific difference between the inhibition and control functions of other players (5) action games could improve the cognitive flexibility of the subjects;However, adventure games, simulation games, role-playing games and competitive games had nosignificant effect on the cognitive flexibility of the subjects.(6) the cognitive flexibility of action game players is better than that of adventure game players and simulationgame players.There was no significant difference between the other players" inhibition controls.
  
  Key Words : Video game genre,Gamer,Inhibitory control, Working memory,Cognitive flexibility。
  

  引 言

  
  执行功能(Executive function,EF)又称认知控制,或执行控制,是一系列以自我调节为中心的神经认知技能,是有机体对思想和行为进行有意识控制的心理过程,与有机体大脑的前额叶区域紧密相关,为人类的认知和行为提供控制和动力。执行功能对于有机体的学习和生活都非常重要,因为这是注意、计划以及自我调节能力的重要组成部分,对有机体的行为和决策有着广泛而重要的影响。
  
  Miyake(2012)认为执行功能主要包括三个核心部分:抑制能力(Inhibition)、认知灵活性(Cognitive flexibility)、工作记忆(Working memory)。
  
  伴随着信息技术的发展与进步,人们已经进入了信息时代,在上个世纪的90年代视频游戏(Video games)开始进入到中国内地,那时的主要游戏形式是街机。
  
  在当时的公众眼中,游戏机厅被视为“不正经”场所,游戏者被视为“问题青年”,因此引发了此后将视频游戏视作“电子海洛因”这样的舆论热潮。
  
  2000年,发表在《光明日报》的一篇《电脑游戏,瞄准孩子的“电子海洛因”》,正是这种舆论热潮的领跑者,这篇报道的作者认为很多学生因为沉迷视频游戏使得成绩下滑,考试失利,也诱导很多青少年因为沉迷暴力视频游戏,从而容易引发个体的攻击性行为。于是视频游戏被污名化了。具体说来,在多数人的眼里,青少年玩视频游戏就会成为差生,玩视频游戏学习成绩就会下降,玩视频游戏亲子关系就会紧张,玩视频游戏就会意志消沉,等等,所以家长、教师对频繁玩视频游戏,伤透了脑筋,对于玩游戏的青少年不管理不行,管理后不但没有效果,还可能引起孩子的对抗、反感,又变本加厉地玩游戏。多少年来,人们看到的都是玩视频游戏的消极影响和副作用。
  
  近几年的研究发现,视频游戏可以提高正常游戏者的抑制控制能力、工作记忆能 力 及 减 少 任 务 切 换的 代 价(Dye, Green & Bavelier. 2009; Karle, Watter &Shedden. 2010; Green,Bavelier. 2006; Vallett, Lamb, Annetta. 2013; Boot, Kramer,Simons, Fabini & Gratton. 2008; Sungur & Boduroglu. 2012)。但目前已有的研究多集中在动作类视频游戏上,对其他类型的视频游戏研究很少。在类型多样化的游戏市场下,探讨和研究多种类型的视频游戏于个体的执行功能会有什么影响,不同类型的视频游戏是否对执行功能造成不同的影响,就显得至关重要。
  
  本文对于国内外已有的执行功能的研究进行梳理,在已有的视频游戏与执行功能有关研究的基础上,围绕游戏类型对执行功能在抑制控制、工作记忆、认知灵活性上的影响进一步展开探讨。本研究作为一项基础研究,通过描述与分析不同类型视频游戏,对执行功能的三个子功能的影响,将对于视频游戏的研究拓宽到更多类型的视频游戏领域。
  

  第 1 章 文献综述

  
  1.1、执行功能概述。
  
  1.1.1、执行功能的定义及其理论。

  
  执行功能(Executive function,EF)又称认知控制或执行控制,是一系列以自我调节为中心的神经认知技能,是对行为进行认知控制所必需的有助于实现所选目标的行为,是有机体对思想和行为进行有意识控制的心理过程。它与有机体大脑的前额叶区域紧密相关,为人类的认知和行为提供控制和动力。执行功能具体囊括了很多基本的个体认知过程,例如选择性注意、认知抑制、认知转换、抑制控制、工作记忆和认知灵活性等。高级执行功能要求同时使用多种基本执行功能,包括计划和流动智力(即,推理和问题解决)等。高级执行功能与个体的注意、冲动一直、目标导向行为等多种能力的发展都有关系( 李红,高山,王乃弋.2004)。
  
  执行功能对于有机体的学习和生活都非常重要,是注意、计划以及自我调节能力的重要组成部分,对有机体的行为和决策有着广泛而重要的影响。(Walter Mischel,Ozlem Ayduk, Marc G. Berman, B. J. Casey, Ian H. Gotlib, & John Jonides et al.2011)。
  
  关于执行功能的定义以及其理论解释有很多观点,也是目前全世界的心理科学研究的热点,主要有以下几种理论模型。
  
  (1)神经心理学的观点。
  
  执行功能的概念最早出现于个体大脑的前额叶皮层(Prefrontal Cortex,PFC)受损后,个体受到了一系列的影响,出现了一些认知和行为上的障碍。例如:目标导向行为、任务转换、问题解决、时间顺序、记忆更新、抽象思维等方面的困难(Werfen, Murray, Murray, & Wise, 1996)。在这一阶段,对于执行功能的研究多是以个体的生理结构为基础,从神经心理学层面对执行功能进行定义。当个体的大脑前额叶皮层受到损伤时,会产生一系列的神经心理上的障碍,这些障碍对应的相关心理现象和个体行为能力就是研究者们早期认为的“执行功能”的定义。
  
  他们认为执行功能是指个体制定计划、问题决策、作出判断、心理理论、认知刷新以及自我觉察的能力,这其中大部分能力的强弱都与个体大脑的前额叶皮层密切相关。虽然在实际的使用中,以往研究者会将执行功能(EF)与前额叶皮层(PFC)这两个混用,但是应当了解的是,有的大脑前额叶皮层受损的个体并没有对执行功能造成不良的影响,有的边缘系统或其它皮质区受损的个体也有可能表现出执行功能上的障碍。
  
  所以在这里,应该注意的是,执行功能其实并不是全然等同于大脑的前额叶皮层功能,执行功能也并不是全然建立在大脑的前额叶皮层的活动之上的,同时也建立在大脑的边缘系统等其它大脑皮层活动上,例如,尾状核和底丘脑核也有调节抑制控制的作用。
  
  (2)自上而下的抑制控制。
  
  在抑制控制理论中,执行功能被定义为抑制控制(Inhibitory Control), 也就是个体抑制本身的优势反应以及行为的一种能力,这一理论一直到今天都还在使用。
  
  认知控制和刺激控制、操作性条件反射、经典条件反射有关,抑制控制是与条件反射相反的心理过程。早期有许多的研究人员对于执行功能随年龄的发展这一现象,都是基于抑制控制这一理论为基础来进行解释,这是因为执行功能障碍往往会导致个体出现“持续性错误”(Perseverative Errors)的现象,这一现象是指随着规则的改变,通常个体可以快速的发现并且相应地改变自身的行为反应,而执行功能受损的个体会持续地作出不符合当前规则的优势反应,无法抑制原本那些本应该受到抑制,不该出现的行为,从而将执行功能的概念被定义为了抑制控制。
  
  在这一理论中执行功能障碍也可以被解释为,个体因为抑制能力发育未完全或者因为某些原因受到损害,从而导致个体无法抑制那些与任务目标发生冲突的优势反应倾向。
  
  除了抑制控制的促进机制外,许多研究者主张在其他的反应控制领域中也包含了抑制机制,比如记忆(Aron, 2006),选择性注意(Anderson & Green, 2001),心理理论(Tipper, 2001),情绪调节(Stone & Gerrans, 2006; Decety, & Lamm,2007),移情等社会情绪(Ochsner, & Gross, 2005)。
  
  Decety和Julie(2006)的一篇关于抑制控制的研究认为,主动抑制是心理学认知控制领域的一个重要概念(Aron, 2007) 。
  
  抑制控制理论是一种直接依赖于已有经验的理论,这就使得这一理论会具有明显的局限性。抑制控制显然是执行功能所必需的一项重要的组成部分,但是如果把抑制控制能力完全看作是执行功能的话,显然不够全面的。具体表现为,抑制控制理论难以涵盖执行功能包括的全部能力,比如将事件按时间顺序排列、记忆更新、心理理论、目标导向行为等;而且,抑制控制理论无法进一步的判别执行功能障碍引发对个体不同行为影响的内在的差异性。
  
  (3)工作记忆理论模型。
  

  Baddeley(1992)的工作记忆多成分模型是一个影响非常广泛的功能性模型,在这一模型中,执行功能被认为是由一个中央执行系统组成的,该执行系统控制着其它三个子系统:(1)维持语言信息的语音环路;(2)维持视觉和空间信息的视觉空间画板;(3)整合短期和长期记忆的情景缓冲器,从具有时间和空间顺序的事件中保存和操作来自多个方面的信息。
  
  许多研究者都认为,工作记忆在执行功能的发展中有着关键性的作用。这一理论认为工作记忆的实际容量或功能容量的改变将直接导致执行功能的不同表现。的确,执行功能的各个方面的发展在很大程度上取决于个体工作记忆能力的发展,这两者在个体的生长和发育中都是息息相关的,工作记忆能力直接影响了个体接收信息的能力,对后续的决策判断、事件监控等都有着重要作用。但很显然的是,如果想要仅靠工作记忆容量的限制并不能解释执行功能表现出来的所有现象,比如对于优势反应的抑制和在不同任务中的转换。除此之外,也有研究者将工作记忆和抑制控制结合起来,认为执行功能包含了工作记忆和抑制,提出“执行功能的工作记忆与抑制理论”,但是这种观点也是不够全面的。
  
  (4)高级认知能力理论。
  
  高级认知能力理论摆脱了将执行功能局限在抑制控制上,而是将个体的执行功能定义为一种更加高级的认知机制或能力。例如,Denckla和Bridge(1996)继承了Baddeley、Hitch(1974)等人的观点,这些学者认为执行功能是一种由效应器的输出要素所组成的认知理论模型,该模型具体包括了抑制控制能力、工作记忆能力和对刺激作出反应所必需的一些组织策略。相较于前面提到的理论,这一观点更加的全面且复杂,拓宽了对于执行功能的解释。但是显而易见的是,高级认知能力理论只是罗列了执行功能的组成部分,对于执行功能是如何产生的以及执行功能所有的成分,如个体的目标导向行为、为了达成目标制定计划,与个体可以辨别自己的感知、信念、目标、动机和行为的这种自我觉察,两者之间存在怎样的功能关系等这些问题并没有进一步的说明。
  
  (5)问题解决模型。
  
  相较于之前的理论,问题解决模型这种观点更为宏观。这一观点是由Zelazo和Frye(1997)提出的,他们将执行功能看作是个体的一种功能,而不是一种控制的机制或是认知的结构框架。在问题解决模型中,将执行功能从宏观的角度被认为是执行功能组成的子功能在不同的四个阶段,在第一阶段,呈现问题;第二阶段,通过选择规划方案和制定策略;第三阶段,保持短期记忆的运行以便在特定规则下执行之前制定的策略;第四阶段,评估问题的结果,检查和纠正错误。
  
  这一理论本质上是行为主义的概念,它根据某一功能可以实现哪些成果来定义该功能。就执行功能来说,这一结果就是解决问题。要实现执行功能这种复杂功能特征的叙述,学者们有必要将问题解决作为前提,把问题解决这一心理过程的不同亚功能阶段进行组合,从而解释这些不同的亚功能阶段内在的运作方式,以及这些功能阶段的运作最后如何影响问题解决的结果这一过程提供说明。相较于之前所说的理论,这一理论所认为的执行功能不再是割裂且各自独立的罗列,而是具有高级认知过程中存在的内在逻辑性复杂性的,并且解释了执行功能所涵盖的各个亚功能阶段过程之间存在的相互作用,这有助于在后续的研究中,将目前关于执行功能研究所得到的不同研究结果加以整合。
  
  (6)Miyake和Friedman理论模型。
  
  在Miyake和Friedman(2000)的执行功能理论模型中,执行功能被定义为三个子功能,分别是抑制控制、工作记忆和认知灵活性。在这一理论模型中,研究者认为抑制控制、工作记忆、认知灵活性的各个方面是相关的,但每个方面仍然是独立存在的。第一,抑制控制是一个人在特定情况下取代优势反应的能力。第二,工作记忆是指对当前工作记忆中的内容进行连续监视和快速添加或删除。第三,认知灵活性指个体在不同任务或精神状态之间转换所需的转换代价有多少。这一模型的理论框架认为个体之间执行功能的差异,是来自于执行功能的统一性和每个组成部分的多样性Miyake和Friedman还提出,目前的执行功能研究发现了以下四个一般性结论。第一,执行功能具有统一性和多样性,具体表现在不同个体的执行功能都有一 致 的 表 现 形 式 和 执 行 功 能 不 同 组 成 部 分 上 的 多 样 性 (Vaughan &Giovanello,2010;Wiebe, Espy, & Charak, 2008)。第二,关于双生子的研究表明(Friedman, Miyake, Young, Defries, Corley, & Hewitt, 2008),个体的执行功能大部分都来自于遗传。第三,对于执行功能的考察测量可以帮助区分正常行为、缺陷性行为或行为调节障碍,例如注意缺陷多动障碍(ADHD)(Friedman, Haberstick,Willcutt, Miyake, Young, & Corley, et al., 2007;Friedman, Miyake, Robinson, &Hewitt, 2011)。第四,目前的纵向研究表明(Mischel, Ayduk, & Berman, et al.,2011),执行功能在个体成长的整个发展历程中,它的发育曲线是相对而言较为平滑而且稳定的。
  
  综合以上,关于执行功能的理论可以说是多种多样,很多研究者对此都有独特的见解。但是,在许多关于执行功能的理论模型中,将执行功能定义为抑制控制、工作记忆和认知灵活性三个子功能的这一模型,得到了研究者们的普遍认同(Fisk & Sharp, 2004)。尽管目前关于执行功能的概念还存在许多的争议,但是Miyake和Friedman的理论模型被学术界广泛认可。国内在执行功能的相关研究当中,研究者也大多采用这一理论模型。
  
  因此,在本研究中,将同样采用Miyake和Friedman的观点进行研究,也就是基于抑制控制、工作记忆和认知灵活性这三个方面,来探讨不同类型视频游戏对游戏者执行功能的影响。
  
  1.1.2、执行功能的子功能及其测量.
  1.2、视频游戏概述.
  1.2.1、视频游戏的概念
  1.2.2、视频游戏的分类
  1.3、视频游戏对执行功能的影响.
  
  第 2 章 问题提出与研究假设.
  
  2.1、问题提出
  2.2、研究假设.
  2.3、研究思路.
  2.4.1、理论意义
  2.4.2、实践意义.
  2.5、研究创新.
  
  第 3 章 实验研究.
  
  3.1、实验一不同类型视频游戏对游戏者抑制控巾能力的影响.
  3.1.1、 实验目的.
  3.1.2、实验被试.
  3.1.3、实验材料与设计.
  3.1.4、实验程.
  3.1.5、实验结.
  3.2、实验二不同类型视频游戏对游戏者工作记忆能力的影响.
  3.2.1、 实验目的.
  3.2.2、实验被试
  3.2.3、实验材料与设计
  3.2.4、实验程序
  3.2.5、实验结果.
  3.3、实验三不同类型视频游戏对游戏者认知灵活性的影响.
  3.3.1、实验目的.
  3.3.2、实验被.
  3.3.3、实验材料与设计
  3.3.4、实验程序
  3.3.5、实验结果.
  
  第 4 章 分析与讨论.
  
  4.1、不同类型视频游戏对游戏者在执行功能上的影响.
  4.2、不同类型视频游戏对游戏者在抑制控制功能上的影响.
  4.3、不同类型视频游戏对游戏者在工作记忆功能上的影响.
  4.4、不同类型视频游戏对游戏者在认知灵活性上的影响.

  不足与展望

  结 论

  根据本研究的结果,可以得出以下结论。

  (1)动作类游戏组、模拟类游戏组和角色扮演类游戏组的抑制控制能力显着高于控制组,这说明动作类游戏、模拟类游戏、角色扮演类游戏能够显着提高游戏者的抑制控制能力;冒险类游戏组、竞技类游戏组的抑制控制能力和控制组没有显着差异,这说明冒险类游戏、竞技类游戏对被试的抑制控制能力没有显着的影响。冒险类游戏组、模拟类游戏组的抑制控制能力显着优于角色扮演类游戏组,其他游戏组的抑制控制能力两两之间没有明显的差异。

  (2)冒险类游戏组和竞技类游戏组的工作记忆能力显着高于控制组,这说明冒险类游戏和竞技类游戏能够显着提高游戏者的工作记忆能力;动作类游戏组、模拟类游戏组、角色扮演类游戏组的工作记忆能力和控制组没有显着差异,这说明动作类游戏、模拟类游戏和角色扮演类游戏对被试的工作记忆能力没有显着的影响。冒险类游戏组的工作记忆能力显着优于竞技类游戏组、模拟类游戏组、角色扮演类游戏组,动作类游戏组的工作记忆能力显着优于角色扮演类游戏组,竞技类游戏组的工作记忆能力显着优于模拟类游戏组、角色扮演类游戏组,其他游戏组的工作记忆能力两两之间没有明显的差异。

  (3)动作类游戏组的认知灵活性显着高于控制组,这说明动作类游戏能够显着提高游戏者的认知灵活性;冒险类游戏组、模拟类游戏组、角色扮演类游戏组和竞技类游戏组的认知灵活性和控制组没有显着差异,这说明冒险类游戏、模拟类游戏、角色扮演类游戏和竞技类游戏对游戏者的认知灵活性没有显着的影响。动作类游戏组的认知灵活性显着优于冒险类游戏组、模拟类游戏组,其他游戏组的工作记忆能力两两之间没有明显的差异。

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