认知速度在智力结构中重要性的发展研究，本文主要内容关键词为：认知论文,智力论文,重要性论文,速度论文,结构论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 问题的提出
智力的实质是什么？如何评估智力的个体差异？这是长期以来智力研究者们无一例外关注之焦点。
以英国心理学家斯皮尔曼（CharlesSpearman）为首的心理测量学方向的智力研究，采用因素分析方法，提出并强调智力一般因素G的存在，并且将推理能力作为其核心[1][2]； 以美国心理学家詹森（A.R.Jenson）为代表的生物学方向的智力研究，也承认G因素的存在，但强调速度因素在智力结构中的重要性， 并将其视为G因素的核心， 从而认为可以用一系列反应时测验作为智力评估的有效工具，并以此取代传统的智力测验[1][2][3]； 以美国心理学家斯坦伯格（R.J.Sternberg）为代表的认知方向的智力研究， 则更为注重人类认知的信息加工机制和过程，认为智力结构中存在智力的操作成份和智力的元成份，前者在智力活动中扮演执行者的角色，而后者则扮演计划、监控和决策者的角色，以反应时为指标的实验法在这一方向的智力研究方法中占据着不可忽视的地位，斯坦伯格在他的理论阐述中虽不曾提及认知速度，但在他的实验研究中却始终以反应时作为智力操作成份的评估指标[1][2]。那么，认知速度在智力结构中是否占据一席之地？其重要性如何？它是否的确可以用于智力的全面评估？对此，至今仍是百家争鸣。
国外长期以来的大量研究表明， 智力测验成绩（IQ ）和反应时（RT）之间存在显著相关[4][5]。詹森等人据此而更为提倡以完全的反应时测验取代传统的然而存在种种局限的智力测验[3]。但是， 这种替代的合理性却受到另外一些实验结果的质疑。艾森克（H.Eysenck ）等发现，RT与流体智力的相关相对于固体智力而言高出许多[6]； 拉利（ M.Lally）等发现RT与韦氏操作量表的相关高达－0.92；与言语量表的相关则低得多[7]；斯坦伯格认为智力的元成份可以主动调整认知速度， 并在实验中发现，智力越高的被试在全面计划时花费相对越多的时间，而在实施计划时花费相对越少的时间[2]。这些研究均表明， 反应时并不足以全面地解释智力。国内有关这方面的研究比较少见。此外，认知速度在不同年龄阶段的智力结构中的重要性是否不同？关于这一问题，我们还未见到具体的研究资料。本研究试图结合认知实验方法和心理测量学方法，探讨认知速度在智力结构中的重要性，并进一步探讨不同智力成份在智力结构中的重要性随着年龄增长而发生变化的趋势。
2 研究方法
2.1 被试
被试随机取自普通大、中、小学校，共150名，分为三组， 分别是小学三年级、高中一年级和大学理科二年级学生，每组各50名，男女各半，三组平均年龄为9.6、16.2、20.9岁。
2.2 实验材料和程序
所有被试均参加以下纸笔测验和实验室实验：
2.2.1 纸笔测验：采用瑞文标准推理测验作为智力评估工具， 这是目前公认的标准化程度较高的智力测验。测验选用由北京师范大学张厚粲教授等于1985年修订的瑞文标准推理测验中国城市修订版[8]。 测验结果以百分等级表示，记为SPM。
2.2.2 实验室实验
实验1：反应时实验
本实验包括128次正式测试。在每次测试中， 计算机屏幕正中并排呈现两个英文字母，被试将左右手的食指分别放在S和L键上。在前64次测试中，要求被试判断两个字母的物理特征是否相同。例如，所呈现的字母对为AA或bb，则应判断相同；而若所呈现的是Aa或BC，则应判断不同。在后64次测试中，则要求被试判断两个字母的名称是否相同。例如，若所呈现的字母对为AA或Aa，则应判断相同； 而若所呈现的是ab 或BC，则应判断不同。判断相同按S键，否则按L键。指导语显示在计算机屏幕上，要求被试尽可能快而准确地作出判断。实验记录被试前64次的平均反应时（RT[,1]）和正确率（AR[,1]）、 后64 次的平均反应时（RT[,2]）和正确率（AR[,2]）以及总平均反应时（RT）。
实验2：推箱实验
本实验由计算机呈现一组推箱子的问题解决情境，类似于走迷津，要求被试将所有的箱子推到指定的目的地。指导语由主试在示范操作的同时予以陈述。实验记录被试初始思考时间（指从开始计时到被试走出推箱子的第一步所花费的时间在成功完成推箱任务的总时间上所占比率，记为BT），作为被试在智力活动中的元认知成份的评估指标，即反映了被试从事智力活动时的计划和监控能力。
3 结果和分析
3.1 反应时与智力的关系
根据瑞文标准推理测验的结果，将全体被试分为三组：高智力组（SPM＞＝80），中等智力组（50＜SPM＜80）和低智力组（SPM＜＝50 ）。表1列出的是不同智力水平的被试在实验1的两种不同实验条件下的平均反应时和正确率。
表1 反应时—正确率分析表
SPM＞=8050＜SPM＜80 ＜=50
RT[,1]527.68毫秒679.36毫秒801.47毫秒
AR[,1] 0.95 0.96 0.95
RT[,2]609.98毫秒782.41毫秒923.37毫秒
AR[,2] 0.93 0.90 0.85
表1表明，在实验1的两种条件下，反应时的大小均与智力的高低成反比。也就是说，反应时越短，智力越高，因此，反应时可以作为智力评估的一个指标。不过，随着实验任务复杂性的提高，被试反应的正确率降低；并且，在复杂任务中智力越高，反应的正确率也越高。这意味着反应时并不是智力评估的唯一有效的指标。
从表1可以看出，在实验1的第一种条件下，当不同智力水平的被试的反应时由快至慢变化时，其正确率几乎是稳定不变的；同时，在第二种条件下，由于任务复杂性的提高，当不同智力水平的被试的反应时由快至慢变化时，其正确率由高至低相应发生变化，亦即反应时越快，正确率反而越高。这表明反应时的差异在相当程度上是由实验中的认知加工过程决定的。因此，我们有理由在以下的分析中忽略被试反应的正确率，而只是单纯地分析其反应时。
实验结果显示，全体被试在实验1中的总平均反应时（RT ）与智力水平（SPM）的相关为－0.6171（P＜0.01），而与在实验2 中的初始思考时间（BT）之间的相关为－0.1824（P＞0.05）。这说明， 反应时与智力有非常显著的负相关，即反应时越短，智力水平越高，进一步证实反应时可以作为智力评估的一个指标。这意味着在智力结构中，认知速度确实占据了一席之地。不过，这一结果并不足以说明反应时测验可以全面取代智力测验，从而将速度因素作为智力的核心。更何况反应时与代表被试的计划和监控等元认知能力的初始思考时间之间的相关并不显著，说明反应时不能作为智力的元成份的测量指标，因此，反应时并不足以对智力作出全面评估。
我们认为，在一定程度上发展和应用反应时测验来进行智力评估是合理的：一方面，有关反应时和智力的相关研究的大量实验证据，为反应时在智力结构中的重要性提供了有力支持；另一方面，目前计算机的日益普及、技术的日益复杂和精密，为反应时测验的编制和实施提供了可行性和客观性。不过，需要注意的是，反应时测验并不足以全面评估智力，否则将会片面夸大反应时对智力的代表性。
3.2 认知速度在不同年龄阶段的智力结构中的重要性
由相关分析结果可知，小学、中学和大学三组被试在实验1 中的平均反应时与智力水平（SPM）之间的相关系数分别为：－0.7591， －0.6064，－0.4959（P＜0.01）。这说明在不同年龄阶段，反应时与智力之间均存在着非常显著的相关，也进一步证实认知速度在智力结构中有不可忽视的地位。但是，随着年龄的增长，反应时与智力之间的相关程度逐渐降低，并且，从小学生组和大学生组所得的相关系数之间在统计上存在显著差异（Z＝2.15，P＜0.05）。这些说明认知速度在智力结构中的重要性并不是一成不变的，随着年龄的增长，其对智力的重要性趋向于降低。
表2所列的对三组被试的回归分析结果进一步证实了这一推论。
表2 反应时和元成份对智力的回归分析结果
变量 Beta t
Sig t
RT[,A] -0.86160
-11.5770.0000
小学生组 BT[,A]
0.04770 0.6410.5246
Sig F=0.0000 R[2]=0.74039
RT[,B] -0.77210-8.3570.0000
中学生组 BT[,B]
0.08224 0.8900.3778
Sig F=0.0000 R[2]=0.65230
RT[,C] -0.39436-4.2910.0001
大学生组 BT[,C]
0.56714 6.1710.0000
Sig F=0.0000 R[2]=0.77810
从表2可以看出，对于小学生组来说， 反应时几乎能够解释智力的绝大部分变异：而对于大学生组来说，反应时虽然也能够解释智力的一部分变异，但它对智力的解释程度已低于计划、监控等元认知能力对智力的解释程度。因此，认知速度在智力结构中的重要性随着年龄的变化而发生相应的变化：年龄越小，速度因素在智力结构中的地位越显著，对智力水平的代表性越高；而对于成人来说，反应时对智力的代表性已经明显地减弱。
3.3 智力元成份在不同年龄阶段的智力结构中的重要性
由表2同样可以看出，扮演计划、监控和决策者的智力的元成份， 在智力结构中的地位也在随着年龄的变化而变化。对于小学生组和中学生组，智力的变异主要是由反应时来解释的；而对于大学生组，智力的变异可以同时由反应时和元认知能力来解释，并且，元认知能力对智力变异的解释程度高于反应时。因此，我们有理由相信，随着年龄的增长，认知速度在智力结构中的地位在逐渐降低，而智力的元成份的地位在逐渐提高。
对小学、中学和大学三组被试在实验2 中的初始思考时间和智力水平之间的相关分析结果显示，三组被试的元认知能力与智力之间的相关分别为：0.1033（P＞0.05），0.3826（P＜0.01），0.5216。这一结果同样支持了智力的元成份在智力结构中的重要性随年龄而变化的趋势：对于小学生组，智力水平的高低与被试的计划和监控等元认知能力没有显著相关，意味着在这一年龄组的被试的智力结构中，元认知能力的影响是非常微弱的；而随着年龄的增长，元认知能力与智力之间的相关程度越来越高，中学生组和大学生组的元认知能力与智力之间均存在非常显著的相关，即在开始智力任务操作之前的全面计划时间越长，智力水平越高，这说明智力的元成份在智力结构中的重要性也在提高。同时，中学生组和大学生组所得的相关程度在统计上没有显著差异（Z＝0.85，P＞0.05），说明在这两个年龄阶段， 智力的元成份的发展具有了相对的稳定性。
我们认为，在较小的年龄阶段，个体还没有发展起比较复杂的能力，他们在面对智力活动时，还不能很好地对自己的反应作出计划和监控，他们在完成智力活动时也更多地表现出尝试错误的特点，此时，认知速度对智力水平的影响是非常显著的。因此，反应时对较小年龄阶段的智力的评估是比较有效而充分的。不过，随着年龄的增长，个体在面对智力活动时，越来越多地对自己的反应进行计划和监控，开始操作之前的全面观察与计划的时间在延长，此时，虽然认知速度仍对智力有一定的影响，但智力的元成份在智力结构中的重要性已越来越高，到了智力发展的成熟阶段，智力的元成份对智力的解释能力已超过反应时，我们已没有理由仅仅以反应时来判断一个成年人的智力高低。
关于中学以后的智力元成份发展的相对稳定性，我们认为与智力的发展规律有关：国内外大量研究结果表明，智力的成长曲线呈先快后慢、到一定年龄后逐渐稳定下来的趋势。因此，个体的计划和监控等元认知能力在智力发展的初期比较微弱，而随着年龄的增长，元认知能力也在不断地发展，到了智力比较成熟而稳定的时期，元认知能力的发展也相应趋于稳定。
4 结论
4.1 认知速度是智力结构中的一个重要因素， 但并非唯一起决定作用的因素。
4.2 认知速度在智力结构中的重要性随年龄的不同而变化， 年龄越小，反应时对于智力水平的代表性越强，而随着年龄的增长，反应时对于智力的影响趋向于降低。
4.3
智力的元成份在智力结构中的重要性随着年龄的增长而趋向于提高，并且，到一定年龄阶段以后，随着智力发展的成熟，元认知能力的发展也趋向于稳定。
标签：元认知论文;