电子游戏促进玩家认知能力发展

王子祥等

摘要 电子游戏对认知能力的发展有积极影响。它不仅作用于儿童和青少年，而且对老年人的多项认知能力均有提升。另外，电子游戏对失读症、阿尔茨海默氏病患者有显著的治疗效果。未来研究应重视电子游戏对青少年、老年人和特殊人群的影响，并深入考察电子游戏促进人类认知能力发展的生理机制。

关键词 认知；电子游戏；积极影响

分类号 B84211引言

众所周知，儿童的成长过程与游戏密不可分。但对于“90后”“00后”来说，他们接触更多的已经不再是传统的“过家家”“捉迷藏”等游戏，而是新兴的电子游戏。电子游戏，从广义上讲，是指一切以电子化的方式进行的娱乐行为。人们通常所讨论的电子游戏是个狭义的概念，是指依赖一定的游戏软件控制，玩家以指令的方式通过计算机来实现的人机互动娱乐方式（梁晓斌，2007）。电子游戏种类繁多，涉及领域广，目前为止还没有标准的分类法。20世纪90年代，研究者们普遍将电子游戏分为模拟类游戏、合作类游戏、竞争类游戏、冒险类游戏、猜谜类游戏、规划设计类游戏以及商业管理类游戏等。而当代使用频率最高的是Herz分类法，将游戏主要分为冒险类游戏、战斗类游戏、动作类游戏、模拟类游戏、体育类游戏、策略类游戏、猜谜类游戏和角色扮演类游戏等（卞云波，李艺，2008）。其中的模拟类游戏因为游戏内容与现实生活相仿，无特殊刺激，所以在诸多游戏研究的实验中被用作控制组。

在过去，家长和教育工作者们对儿童的游戏行为大多采用“拦”“堵”的方式，并将儿童的成绩下滑、叛逆反抗等与电子游戏相联系。同时，众多研究者的研究结果也验证了电子游戏对个体发展存在负面影响。研究表明，玩游戏会激起玩家的攻击性，导致暴力脱敏，削弱亲社会动机，破坏玩家的合作行为等。对网络成瘾者的ERP研究也显示，长期玩游戏会造成P300的损伤，而这种损伤与病态赌博、物质成瘾等造成的脑损伤极其相似（贺金波，赵仑，2008）。但近年来，电子游戏被更多地应用到医疗和教育行业，人们逐渐摒弃了对它的偏见。研究者选用一款名为“Smartbrain”的电子游戏，对患有阿尔茨海默氏病的老年人进行精神运动治疗，发现该游戏能够提高记忆力，延缓甚至避免阿尔茨海默氏病的发展（Trrage et al.，2006）。对网络棋牌游戏玩家展开长达20年的追踪调查表明，玩游戏的人比不玩游戏的人患痴呆的概率减少了15%（Helmer，2013）。与国外研究相比，国内对电子游戏促进认知发展的研究仍不够丰富。对近40年来电子游戏的相关文献进行分析发现，从1975年到2012年，国际电脑游戏研究文献的数量总体逐年递增，2011年一年的发文量更有459篇之多。但其中中国大陆学者的发文量只排在第9名，每篇文章的被引次数平均还不到1，甚至不及中国台湾地区（孙艳超，杜华，2013）。国内研究领域也意识到这一问题，并开始探讨电子游戏对青少年发展的影响。2013年，北京大学召开了“首届中国电子游戏与青少年发展圆桌论坛” （司则，2013），旨在探讨电子游戏在青少年教育领域的应用。论坛提出电子游戏对认知能力的发展同样有着促进作用，适度玩游戏不仅能够提升空间知觉、视觉注意等基本认知能力，还能对问题解决、行为抑制等高阶认知能力产生积极影响。本文综述了近十年来的国内外相关领域的研究文献，归纳总结了电子游戏对玩家基本认知能力和高阶认知能力的影响，力求揭示当前的研究现状，理清研究思路，为开展相关研究提供启发。

2电子游戏提升基本认知能力

《心理技术与应用》 2015年第7期 （总第23期）王子祥王娟李佳浩电子游戏促进玩家认知能力发展2.1电子游戏提升视觉注意能力

电子游戏影响视觉注意能力的研究主要可以分为三个阶段。第一阶段，主要揭示电子游戏与视觉注意能力发展之间的关系。Green和Bavelier（2003）采用侧抑制、注意瞬脱等范式，检验电子游戏玩家和非电子游戏玩家在视觉注意的不同方面是否存在差异。结果发现，电子游戏玩家有更好的身份鉴定和检测力，以及更好的任务转换能力和瞬间注意力。更进一步的研究表明，对非电子游戏玩家进行10小时的游戏训练后，他们的测试成绩也得到了提升，从而证实电子游戏确实能促进注意能力的发展（Green & Bavelier，2006a；2006b；Green & Bavelier，2007）。第二阶段，研究者们开始关注游戏的其他特性对个体认知能力发展的影响。例如，游戏的复杂度是否会影响视觉注意能力的提升效果。研究发现，只有经过完整版“星际争霸”游戏训练的被试，才能在注意瞬脱、任务转换等一系列认知灵活性测试中得到显著提升；而经过简化版“星际争霸”游戏训练的玩家虽然在测试成绩上有所提高，但并未达到统计学上的显著性标准（Brian，Todd，& Bradley，2013）。研究者认为，之所以出现这种情况，可能与需要关注的任务资源大小有关。“最近发展区”理论认为，当任务介于能力已经达到和能力可以达到之间时，能加速学生的发展。简化版游戏中友军、敌军、战略资源的数量都只有完整版游戏的一半，被试的能力已经可以达到关注全部的任务资源，所以提升缓慢；而完整版游戏要求被试具有更高的注意水平，任务难度在被试的“最近发展区”内，所以提升显著。第三阶段，研究开始采用更加多元化的游戏类型进行实验，为游戏应用提供了更多的思路。选用藏物类、记忆类、猜谜类等5类游戏，对注意瞬脱、视觉搜索、空间记忆、复杂跨度4个方面进行研究，发现猜谜类、动作类、人生模拟类游戏都对视觉注意能力有提升，而藏物类、记忆类游戏则没有明显效果（Oei & Patterson，2013）。实时战略类游戏同样对注意瞬脱等能力有提升（Brian，Todd，& Bradley，2013）。综合分析后发现，对视觉注意能力有所提升的游戏类型都有一些特性，即需要玩家高度集中注意力，对出现的提示内容进行快速捕捉；同时，玩家需要注意的画面也不止一个，需要经常在几个画面间进行快速切换。

2.2电子游戏提升知觉能力

2.2.1电子游戏提升空间知觉能力

一款名为“Tetris”的游戏，对二维的心理旋转和空间可视化能力有着较高的要求。研究发现，对被试进行该游戏训练后，可以提高男性的空间视觉技能（Okagaki & Frensch，1994）。随后，又有研究者对此进行了拓展，发现经过“Tetris”的游戏训练后，实验组心理旋转能力的测试成绩得到提升，且显著优于控制组，而实验组中男性的能力提升又要显著高于女性（De Lisi & Wolford，2002）。Feng等人后续的研究支持了这个研究结果，并证实动作类电子游戏可以消减男女在空间认知能力上存在的性别差异（Feng，Spence，& Pratt，2007）。

2.2.2电子游戏提升运动知觉能力

最新研究显示，玩游戏对运动知觉的锻炼效果比实际运动要好。研究者在电视上投放400个白色圆点，这些圆点会上下运动，或是正逆时针旋转，从而形成不同的图案。根据对图案内容的识别程度，就可以判定被试的运动知觉能力。结果表明，当圆点进行逆时针旋转时，电子游戏玩家能够更好地追踪图案，并且迅速识别，而非电子游戏玩家则无法识别（Hutchinson，2014）。研究者推测，可能是在日常生活中，因为安全原因，人们很少倒退着走路，所以这种运动知觉就很少得到锻炼。而在游戏中，这个动作可以很容易做到，这样做会对玩家的运动知觉产生极大的刺激，从而提升运动知觉能力。

2.3电子游戏提升认知控制力

人口老龄化过程中，老年人的认知控制力显著下降，其中包括很多相互之间存在紧密联系的能力，如注意、决策和多任务处理等。研究发现，通过游戏训练的方法能够抑制这种衰退。他们采用3D游戏“神经赛车手”，对60～85岁之间的老年人进行长达12小时的训练，结果老年人的多任务处理能力显著提高，他们的表现与第一次玩这款游戏的20岁青年不相上下。与此同时，注意力、工作记忆等认知能力同样得到提升，并且在没有继续训练的情况下维持了6个月。为了进一步解释这一现象，研究者们又运用脑电技术探讨其生理机制。结果发现，玩家前额皮层的低频θ波显著升高（Anguera et al.，2013）。这就意味着，即使是老年人，前额的认知控制系统仍旧具有强大的可塑性。在老年阶段，我们可以通过电子游戏来锻炼认知控制力，从而达到积极对抗正常老化和预防阿尔茨海默氏病的目的。

近年来，电子游戏对玩家认知能力的积极影响也获得了我国学者的广泛关注。实验证明，电子游戏能使人记忆更快，可同时追踪的客体更多，并能扩大注意资源容量等（张豹，黄赛，2012）。张娜（2010）认为，电子游戏之所以能够提高记忆能力，主要是因为游戏画面的设计精妙绝伦，很容易形成视觉表象。以《三国志11》为例，即使玩家不了解三国历史和人物，但通过游戏中人物的穿着、对话、背景环境等，就能在脑中形成视觉表象，较之没有使用表象的人，更能准确地记忆历史人物，更好地回忆信息，获得更佳的记忆。除理论研究外，实验研究中选用“3D 仓库”“立体连连看”“3D卡通推箱子”“虚拟魔术方块游戏”“POOM”等五款3D游戏，考察游戏对小学四年级和六年级学生空间能力发展的影响，结果表明，游戏训练后，四、六年级小学生的空间能力与之前相比有显著差异（尚俊杰，萧显胜，2009）。问卷研究探讨了电子游戏对多元智能发展的影响，发现电子游戏的确对儿童的智力发展水平有促进作用，主要是因为在电子游戏使用过程中经常需要采用发现式学习、探究性学习、协作型学习等方式，为促进学生信息能力、想象力、创造力和社会化能力的发展提供了条件和平台（刘彪，陈卫东，2012）。

3电子游戏提升高阶认知能力

电子游戏种类繁多，但无论是动作类、射击类，还是模拟类、猜谜类，都需要玩家合理地整合资源，互相交换信息，合作解决问题。所以，研究者们认为电子游戏对高阶的认知能力同样有着促进作用。

三、四年级的学生在玩完一款需要考验数学推理能力的网络游戏后，他们的数学推理能力得到了提升（Fisch，Lesh，Motoki，Crespo，& Melfi，2011）。四、五年级的学生在玩完游戏后，也报告说他们的测试成绩得到了提升。张豹等人采用经典的Go/Nogo任务和反向眼跳任务分别探讨电子游戏经验对优势手动反应和优势眼动反应的抑制功能的影响，研究发现，电子游戏者在眼动反应的抑制能力指标上明显强于非电子游戏者，而在手动反应的抑制能力指标上却显著弱于非电子游戏者（张豹，区弦，2012）。造成这种现象的原因可能是游戏本身的特性以及游戏者在游戏中形成的定势。游戏者在电子游戏过程中，当面对复杂多变的环境时，为了能够更好地完成游戏任务，必须快速灵活地根据已有线索追踪、寻找游戏目标，完成注意资源的合理分配。在这种情况下，游戏者就必须快速注意转移，也就是抑制原有刺激，使注意转移到新的刺激上。而在手动上，电子游戏要求游戏者对刺激进行反应，并尽可能快地通关，这就需要玩家通过大量练习使动作达到自动化的程度，并在整个游戏过程中不得停顿，从而导致了手动抑制能力的降低。

4电子游戏提升阅读能力

阅读是个体对读物的认知、理解、吸收和应用的复杂的心智过程，是人们从事学习的最重要的途径和手段之一，但失读症儿童不能正常地进行阅读活动。研究发现，采用游戏手段进行训练能够使失读症儿童的阅读能力得到较大的改善。对失读症儿童进行“Dance Dance Rovelution”的游戏训练，要求玩家先将屏幕上的所有箭头方向记住，然后再按照音乐节奏依次在跳舞毯上跳出来。训练结束后，实验组在24项与阅读写作有关的测验分数上均得到显著提高。其中，将完整书面词汇编码进入短时记忆，并分割成不同大小的记忆单位方面的能力提升最快（McGraw，Burdette，& Chadwick）。这很可能是因为游戏本身需要玩家对屏幕刺激做出反应，并对反应的时间和顺序有要求。通过对特殊儿童进行累计12小时的动作类电子游戏训练，同样发现实验组儿童阅读速度得到提升，并且阅读能力的发展比经过一年的传统阅读训练的提升还要大（Franceschini，Gori，Ruffino，2013）。究其原因，在电子游戏过程中，玩家需要不断学习并积累技能来完成游戏任务，这会激发出玩家的挑战、好奇、幻想等学习动机，从而达到更好的学习效果（魏婷，李艺，2009）。这一观点也得到其他研究者的认可，玩家在游戏时，因为喜好、成就感等因素，会自觉地完成学习目标，使自己的能力得到发展（刘彪，陈卫东，2012）。

5总结与研究展望

通过对文献的梳理和分析可以发现，电子游戏提升认知能力的研究正在逐步深入。研究方式逐渐从经验研究过渡到实证研究，研究对象逐渐从基本认知能力过渡到高阶认知能力，对游戏种类的探讨也越来越多样化。在这种发展中，有很多研究具有重要的意义与启示。

实证研究真正从科学意义上验证了电子游戏与认知提升之间的因果关系，把电子游戏从“电子海洛因”的恶名中解放出来，成为一种能够被合理利用的认知工具。 电子游戏对认知能力的影响是消极的还是积极的主要受其本身特征的影响。暴力游戏中大量的色情、血腥画面会提升玩家的攻击意识，并引导玩家继续选择暴力游戏；而非暴力游戏需要玩家开动脑筋，集中注意力，快速切换场景等，所以会提升玩家的认知能力。因此，为了更好地发挥电子游戏潜在的教育价值，各国纷纷开始规范游戏市场，对电子游戏进行分级，即以游戏内容（暴力、血腥、性、赌博等）为参照标准，制定级别来划分适合的年龄阶段，更好地引导玩家选择游戏。

与此同时，因为对该领域的研究时间较短，所以难免存在着一些不足。

第一，研究对象的年龄分布不均衡。在已有研究中，研究对象主要为18～25岁的大学生和部分小学生。然而，调查发现，近三分之一的游戏玩家是年龄小于18岁的人，并且被调查的12～17岁青少年中97%的人是玩电子游戏的（Blumberg，Altschuler，Almonte，& Mileaf，2013）。

第二，实验变量单一化。前文已经提到，当前电子游戏尚未有一个标准的分类，使用频率最高的是Herz分类法，即按照游戏类型进行分类。所以，在前人研究中，自变量大多为游戏类型，并未涉及游戏的视角、难易、空间维度等方面。

第三，研究方法落后，缺乏追踪性测试。现有的研究均采用行为实验的方法，对被试进行一段时间的电子游戏训练后，比较通过量表或范式测得的前后测成绩，从而得出结论。然而，这种方法只能探索出游戏与认知能力提升之间的相关关系，想要更进一步探讨内在生理机制，还必须借助ERP、眼动仪、核磁共振等高科技手段。另外，因为这种研究方法多是在被试刚进行完电子游戏训练后就进行后测，没有后续追踪，所以我们无法弄清电子游戏带来的提升究竟是短期效果还是长期效果。

基于以上分析，电子游戏促进认知发展的后续研究将侧重以下方面。

第一，电子游戏对青少年、老年人以及特殊人群认知影响的研究。青少年由于心智尚未成熟，好奇心强，所以在游戏选择上多喜好暴力游戏、色情游戏等，造成了许多不良后果。所以，大部分研究者们开始对暴力游戏产生的影响以及其生理机制展开探讨，但电子游戏对青少年积极影响的研究还是一片空白。另外，已有研究显示，电子游戏对正常老化、失读症、阿尔茨海默氏病等均有一定的治疗效果。那么，如何引导青少年选择正确的游戏？如何让电子游戏成为更好的辅助治疗工具？这些都亟待后续进一步研究。

第二，电子游戏促进认知发展的生理机制探讨。在以往研究中，已经通过ERP等仪器对网络成瘾的生理机制进行了探讨，但尚未有人对电子游戏促进认知发展领域的生理机制进行探讨，这可能会成为新的研究热点。

第三，电子游戏的推广与应用中存在的问题。在已有理论的支持下，电子游戏已经开始逐步应用于教育领域。但是，游戏如何与儿童发展相结合，如何与课堂教学相结合，教育游戏的设计如何实现游戏性和教育性的平衡，这些问题都亟待解决。

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