计算机游戏对玩家认知能力影响的研究综述 A Review of the Researches on the Impact of Computer Games on Players' Cognitive Ability

doi:10.12677/ae.2011.11004

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Advances in Education 教育进展, 2011, 1, 18-23

http://dx.doi.org/10.12677/ae.2011.11004 Published Online April 2011 (http://www.hanspub.org/journal/ae/)

A Review of the Researches on the Impact of Computer

Games on Players’ Cognitive Ability

Min Liu, Baichang Zhong

Nanjing Normal University, Nanjing

Email:04jjliumin@163.com; zhongbc@163.com

Received: Mar. 15th, 2011; revised: Apr. 2nd, 2011; accepted: Apr. 13th, 2011 .

Abstract: This article reviews the researches on the impact of computer games on players’ cognitive ability

mainly from two aspects, one is players’ basic cognitive skills and another is players' hig her-order ability. So,

by way of article rev iew, we can fatherly under stand the research significance, focus, difficulty, tendency and

limitation etc., we can also forecast that the researches on the impact of computer games on players' cognitive

ability will be continual popular in China and pay more attention to th e impact of computer games on players'

higher-order ability by researchers in educational games fields.

Keywords: Computer Games; Cognitive Ability; Higher-Order Ability

计算机游戏对玩家认知能力影响的研究综述

刘敏,钟柏昌

南京师范大学，南京

Email:04jjliumin@163.com; zhongbc@163.com

收稿日期：2011年3月15 日；修回日期：2011 年4月2日；录用日期：2011 年4月13 日

摘要：计算机游戏对玩家认知能力的影响主要包括基本认知技能和高阶能力两个方面，国内外研究

者对此亦展开了重点研究。因此，通过对国内外相关文献进行梳理和分析，可以进一步明确研究的意

义、重点、难点、趋势和不足，可以预言该方面的研究将在我国持续走热，成为教育游戏研究领域更

为关注的对象，特别是教育游戏对玩家高阶认知能力影响的研究。

关键字：计算机游戏；认知能力；高阶能力

1. 引言

随着计算机与互联网技术的迅猛发展，计算机游

戏也有了质的飞跃，其影响力辐射至各行各业，引起

了社会各界的普遍关注。计算机游戏不再仅仅充当娱

乐休闲工具，还可以走进课堂，成为教学工具，甚至

可以作为心理意义上的认知训练工具。国外很多学者

都在积极挖掘计算机游戏对玩家认知技能的影响，我

国的学者们也日益关注这方面的研究。

2. 计算机游戏对玩家基本认知技能的影响

近些年来，我国学者，尤其是教育学和心理学领

域的学者，开始从理论和实践两个方面积极探索计算

机游戏对玩家基本认知技能的影响。在理论研究方

面，曹静、李世红、廖小群通过考察分析国内教育游

戏网站，从认知心理学的角度阐述了基于计算机的教

育游戏对中小学生的知觉、信息加工、学习动机和知

识迁移能力的促进作用[1]；朱彦、章苏静认为教育游

戏对学习者右脑的发展有促进作用，主要原因在于教

育游戏能够促进学习者思维能力的发展，空间、全局

能力的发展，想象力、创造力的发展，自我意识和社

会意识能力的发展，审美能力的发展[2]。在实验研究

方面，杨富丽将心理测量技术、计算机游戏训练技术

和眼动记录技术结合起来，在考察心理旋转能力、心

理旋转中的眼动行为特征与计算机游戏成绩相关性

的基础上，探讨了通过游戏训练提高被试心理旋转能

力的可能性，并得出结论：运用某些计算机游戏（该

计算机游戏对玩家认知能力影响的研究综述

研究使用的是俄罗斯方块）在一定程度上是可以提高

被试的心理旋转能力的[3] 。林家锋等人利用“3D 仓

库”、“立体连连看”、“3D 卡通推箱子”、“虚拟

魔术方块游戏”、“POOM”等五个 3D 游戏，针对

小学四年级和六年级学生进行了实验研究，结果证实

游戏对四、六年级小学生的空间能力发展的影响达到

了显著水平[4]。庄宗严等人则设计开发了一款“空间

数字游戏”，希望借此培养小学生的空间能力[4]。

计算机游戏对玩家基本认知技能的影响研究在

国外比较集中，主要表现在对认知技能中的空间认知

技能、视觉注意、记忆力等方面的影响研究。

2.1. 对空间认知技能影响的研究

2.1.1. 空间表征方面

Donelson 指出通过计算机来模拟二维和三维空

间的图形，可以改善学生的思维与空间能力[5]。

Subrahmanyam 和Greenfield 发现练习一种叫做

“Marble Madness”的计算机游戏比另一种叫做

“Conjecture”的计算机游戏更能稳定地提高空间成绩，

原因可能是玩“Marble Madness”时玩家需要在一个三

维方格中用操纵杆引导一个弹球，尽量保持弹球正常

运动并防止它掉落或被对家侵袭，这种技能是视觉空

间任务的核心成分[6]；Okagaki和Frensch发现玩电子

游戏“Tetris”可以提高男性的空间视觉技能，由玩该游

戏所发展的空间视觉技能与韦克斯勒智力测验的物

体分类分测验对儿童和成人所测的技能相似[7]。此外，

有研究表明，第一人称射击类动作视频游戏似乎能有

效提高低水平的认知技能，如空间选择性注意能力[8]

和空间知觉能力[9]。

2.1.2. 心理旋转方面

心理旋转是一种想象自我或客体旋转的空间表

征动力转换能力，也是一种评定空间智能的重要标尺

[10]。比较有代表性的计算机游戏对心理旋转能力的影

响研究如下：McClurg 和Chaille 比较了游戏对不同年

级儿童认知能力的影响，他们发现玩了提供的两种电

脑游戏，三个年级组被试的心理旋转能力都得到提高

[11]；Lisi 和Wolford 的实验研究中，让被试玩两类计

算机游戏（一类游戏与心理旋转任务有关，另一类与

心理旋转任务无关），并在玩游戏之前和之后的 30 分

钟进行两维客体的心理旋转测验。前测结果显示，儿

童在心理旋转的准确性上存在性别差异，后测结果显

示，玩过心理旋转游戏的儿童的心理旋转能力提高

了，且这些儿童间的心理旋转性别差异变小[12]。

2.1.3. 图形技能方面

计算机游戏中丰富的图形图像环境，为发展读图

能力和制图能力提供了沃土。Greenfield和Camaioni

等发现玩电脑游戏的人，其表征方式从言语转换到图

形。实验中，让大学生在计算机或棋盘上玩一款叫做

“Concentration”的游戏，结果发现，在计算机上玩游

戏的被试更喜欢用图表来描述生动的计算机情境，而

那些在棋盘上玩的被试更偏爱言语描述[13]。笔者认为

随着大型网络虚拟游戏的盛行，经常会利用游戏中的

小地图为自己在宽广的虚拟地域内导航，这种方式也

极大地促进了读图能力的提升。

2.2. 对视觉注意能力的影响研究

计算机游戏对视觉注意能力的影响方面主要集

中在选择性注意和分配性注意两个方面。多伦多大学

的Jing Feng和Ian Spence在研究注意的个体差异的认

知训练效果时，采用了两个实验分别证明了在选择性

注意方面存在系统的个人差异以及使用动作类视频

游戏进行适当的认知训练能够改变选择性注意能力

[14]。美国罗切斯特大学的 C. Shawn Green 和Daphne

Bavelier 的研究表明动作类视频游戏能够改变视觉选

择性注意。他们设计了四个实验，以检验经常玩游戏

的人和从不玩游戏的人在视觉注意的不同方面是否

存在差异。在第五个实验中，那些从不玩游戏的人经

过一段时间的游戏训练后，其注意力相对于训练前有

明显提高[15]。Greenfield(1996)等人研究了大学生精通

电子游戏对分配视觉注意策略的影响。他们以被试对

电脑屏幕的两个位置上发生的两个事件的反应时间

来测量分配注意，结果发现，精通电脑游戏的被试比

新手具有更快的反应时间。玩动作游戏也提高了在不

同位置注意追踪多个事件的策略。总之，研究表明更

熟练的电子游戏玩家比不熟练者更好地发展了注意

技能[16]。

A Review of the Researches on the Impact of Computer Games on Players’ Cognitive Ability

2.3. 对记忆力的影响研究

研究表明，某些风格的计算机游戏对完成记忆任

务大有裨益。例如，McGraw 等人研究发现，玩了一

款名为“Dance Dance Revolution”的体育锻炼游戏后，

患有儿童多动症的六年级学生的阅读能力显著提高，

尤其是将所有书面词汇编码存放入短时记忆，并分割

成不同大小的记忆单元方面的能力提升很快。作者指

出，短时记忆能力的提升很有可能得益于该游戏中的

多任务同时作业[17]。类似地，Tárraga 等人利用了一款

名为 Smartbrain 的在线视频游戏，对患有阿尔茨海默

氏症的老年人进行精神运动治疗并取得一定成效[18]。

3. 计算机游戏对玩家高阶能力的影响研究

高阶能力是指知识时代对人才素质要求所偏重

的九大能力，包括创新、决策、批判性思维、信息素

养、团队协作、兼容、获取隐性知识、自我管理和可

持续发展能力[19]。计算机游戏往往充满了挑战，不论

是练功、打怪、寻宝还是经营公会，都需要游戏者综

合各种资源，协调多种关系，千方百计地解决问题。

因此，很多学者认为游戏可以提高玩家的问题解决能

力等高阶能力。

一些学者比较注重计算机游戏对玩家高阶能力

的整体研究。如，McFarlane 等人在 TEEM 的报告中

指出，教师和父母承认玩游戏能够支持以下技能的发

展：①战略思维；②计划；③交流；④数字应用；⑤

谈判技能；⑥群体决策；⑦数据处理[20]。张玲慧、王

蔚等(2006)采用问卷调查的方法，对南京市 7所中学

1013 名学生以及 100 名教师和家长进行了调查。结果

表明，电子游戏对青少年的计算机操作能力、自我学

习能力、创造性思维能力、数理逻辑能力、自然观察

能力、空间想象能力、动作技能和人际交往技能有一

定的促进作用[21]。John Bannon的研究较为系统地揭

示了在线游戏对玩家高阶认知技能的影响。他采取个

案研究法，通过分析 24 个商业网络游戏玩家的博客，

了解玩游戏过程中所培养的高阶认知技能，主要有：

问题解决技能、决策技能、元认知和反思技能、创新

技能、协作学习技能等[22]。

还有一些学者侧重于计算机游戏对某些高阶能

力的影响，这些研究主要集中在对创新能力、归因和

推理能力、团队协作能力、获取隐性知识能力、管理

能力、决策和问题解决能力等方面的影响。

3.1. 对创新能力的影响研究

李伟采用威廉斯创造性倾向量表，以问卷调查的

形式考察了电脑游戏对中小学生创造性倾向的影响。

结果表明，玩电脑游戏会对中小学生的创造性倾向产

生影响，影响的主要因素有玩电脑游戏的时间长短、

游戏场所以及游戏的类型[23]。萧显胜等人以“威廉斯

知情互动模式”为基础，结合小学自然与生活科技课

程中“电”的课程，设计了相应的创造力教学及评价

在线游戏系统，并进行了实验研究。结果显示，在游

戏情境中进行创造力教学及评量的概念是可行的[4]。

Shaffer 在《计算机游戏如何帮助儿童学习》指出，《模

拟城市》或者《俄勒冈之旅》之类的视频游戏可以帮

助孩子们了解城市规划或者美国西部，这些游戏让孩

子有机会创造性地操纵虚拟世界，可以培养学生的创

造力和创新能力，这些能力在当今竞争激烈的全球经

济中比以往更加重要[24]。

3.2. 对归因和推理能力的影响研究

黄秀青以个案分析的方式进行研究，选取六年级

学业成绩分别为高、中、低的男女生共六位学童，通

过三种电脑益智游戏的解题活动，了解学童推理思考

能力的运用情形，并且在活动前、后对个案学童进行

数学解题行为评量，以了解电脑益智游戏对推理能力

的影响。发现大部分学童能有效地运用各种推理能力

来解决电脑益智游戏问题，而少数表现较差的学童只

能运用类比推理和归纳推理能力；经过电脑益智游戏

解题活动，大部分学童的数学解题能力有进步，且课

业成绩较好的学童进步较多[25]。L. Jon Hobbs和Zheng

Yan 以五年级高攻击性学生为被试，利用基于电脑游

戏的干预治疗法，采取单一被试多基线实验设计，研

究了电脑游戏对其认知、情感及行为方面的影响，其

中认知能力主要通过被试对同伴意图的归因进行衡

量。该研究发现，电脑游戏在帮助被试对同伴行为进

行归因方面的作用非常明显[26]。庄宗严等人则采用

Project Three Interactive公司开发的 PC单机冒险游戏

“神秘之旅”(SCHIZM: Mysterious Journey)，对小学

生进行了推理能力训练的研究。经过五周的试探性实

计算机游戏对玩家认知能力影响的研究综述

验研究结果显示，游戏对于推理能力的训练有相当的

成效[4]。

3.3. 对团队协作能力的影响研究

奥巴马的顾问韦巴赫于2006 年在他的博客中对

《魔兽世界》这种在线多人游戏大加称赞，说它培养

了一种合作精神[27]。在《论<R2>中的团队合作》中，

笔者指出，该游戏中的团队合作主要是以公会为核心

展开的一系列活动，并阐述了公会的运营模式[28]。甚

至连我国的解放军也在研究如何开发网络游戏培养

官兵密切协作的精神[29]。

3.4. 对获取隐性知识能力的影响研究

李杰荣、岳盼盼等从内隐学习理论出发，指出教

育游戏过程本身就是一种内隐学习的过程，并提出用

内隐学习的理论指导教育游戏的设计，引导学习者在

游戏情境中进行内隐学习，促进知识建构，以期促进

教育游戏的快速发展[30]。梁琨、罗会棣等阐述了教育

游戏中的暗示教学理论[31]。

3.5. 对管理能力的影响研究

Byron Reeves与ThomasW. Malone等人在《领导

力的网上实验室》中提出：网络游戏，尤其是大型多

人的在线角色扮演类游戏(MMORPGs)，是未来商业

管理领域的真实写照；领导一个在线游戏工会，不但

会用到史隆领导模式中的四种能力，在“尝试创新”

和“协调利益”的能力上，玩家的领导力不会比大公

司经理差；网络游戏至少有两个特征能够提升和改善

领导力，虚拟游戏经济中的非物质激励，以及高度透

明的大量信息，包括有关玩家能力和表现的数据；在

游戏环境中泡大的一代人，能够把在游戏中学到的领

导精髓应用到企业管理中去，简化许多工作，给工作

增添更多乐趣，从而提高企业的生产力[32]。

3.6. 对决策和问题解决能力的影响研究

尚俊杰等人在虚拟互动学生为本学习环境（简称

VISOLE）研究项目中，混合使用量化和质化研究方

法，对游戏化学习过程中的问题解决过程与策略进行

了深入的研究。研究结果显示，该项目中的教育游戏

《农场狂想曲》确实能够给学生提供发现问题、分析

问题和解决问题的机会，而其中问题解决策略大致包

括试误、随意、目的、从简单人手、冒险、全面、重

点、指数、BUG 、娱乐等策略[33]。正如 Garris等人所

说，基于游戏的学习本身具备问题解决的特性，这种

学习方式已经逐渐成为主流学习方式[34]。

3.7. 对信息素养的影响研究

Mackereth 在研究中发现，儿童对游戏的熟练程

度和兴趣，能够影响他们在使用计算机进行更专业化

的应用中的自信心，对游戏不熟悉的儿童“可能不能

发展与电子媒体相关的必要技能，例如处理动态的视

觉变化、同时处理多种信息的能力以及在形式自由、

劣构问题域进行实验的能力等。”[35]Ron Owston等人

的研究中，将游戏开发作为一种教学活动以吸引和促

进学生进行与课程相关的学习，以期提高被试的基本

素养和信息素养。他们以 18 个四年级班级作为被试，

将其分为实验组和控制组，两组学生都花 10周时间

学习相同的课程单元，但是实验组的学生要用游戏开

发工具 Education Games Central开发与该课程单元相

关的游戏。用标准的素养测试问卷进行前测和后测，

发现，实验组的句子逻辑构建能力明显强于控制组(p

= 0.002)。通过分析现场记录和教师访谈的数据，发现

让学生自己开发游戏并玩游戏有助于其信息素养的

提升[36]。

4. 总结与研究展望

通过对文献的梳理与分析，可以发现，计算机游

戏对玩家认知能力的影响研究正在逐步深入，研究方

式逐步从理论研究过渡到实证研究，研究重点逐步从

对基本认知技能的影响研究过渡到对高阶认知技能

的影响研究。这其中，有非常多的研究选题值得我们

深入探讨，也有许多好的研究方法和研究过程值得我

们认真学习。相关研究给我们的启示主要集中在以下

几个方面：

1、从认知心理学的角度研究电子游戏之于玩家

认知能力的影响，有利于消除大多数家长的片面看法

“计算机游戏就是海洛因”，避免因噎废食。

长期以来，计算机游戏一直是大多数学生家长的

A Review of the Researches on the Impact of Computer Games on Players’ Cognitive Ability

眼中钉、肉中刺，家长、教师使尽浑身解数，力图将

孩子们与电子游戏绝缘，在这种情况下，往往容易出

现物极必反的情形，很多学生反而以偷着玩电子游戏

为乐、为刺激，甚至出现了不少沉湎于网络游戏的孩

子。如果家长和教师们能够意识到电子游戏也有有利

于孩子的一面，平时少一些强制，多一些引导，可能

孩子们更容易接受，并且在娱乐之外更可能获得认知

能力的提升。

2、计算机游戏对玩家基本认知技能的影响研究

在国外的持续火热，提示国内的研究者们尝试探索计

算机游戏与玩家基本认知技能的关系，并研究计算机

游戏对训练和提升玩家基本认知能力的意义。

在前文所介绍的研究中，有许多结论表明，计算

机游戏确实能够提高玩家的基本认知技能。尤其是在

空间表征、心理旋转、读图能力等空间认知技能方面，

计算机游戏玩家往往更胜一筹；在视觉注意能力方

面，熟练玩家也比不熟练玩家更有优势；在记忆力方

面，McGraw 和Tárraga 等在不同的试验中证明计算机

游戏确实有利于治疗记忆力缺陷方面的疾病。

3、充分研究某一类型计算机游戏对于某一具体

认知技能的影响，有利于将该类计算机游戏作为提升

这一认知技能的有力工具和法宝。

例如，有研究表明利用动作类视频游戏对存在选

择性注意能力差异的人群进行适当的认知训练能够

消除这种差异。这一结论被许多教师和医生活用，他

们精心选择适合多动症儿童玩的计算机游戏，以训练

和提高这些儿童的注意力，非常有实践意义。

4、遵循不同风格的计算机游戏对于不同认知能

力的影响规律，将有利于我们开发出各种有针对性的

认知训练工具，甚至开发出真正吸引学生又能在潜移

默化中帮助学生的教育游戏。

当前市面上的认知训练或治疗工具主要以相应

的心理学仪器为主，价格高昂，使用不方便。而倘若

能选择一款适合弥补某种认知缺陷的计算机游戏进

行训练，也许将创造物美价廉、使患者身心愉悦而又

疗效显著的治疗奇迹。此外，就目前而言，大多数教

育游戏都急功近利，将许多知识点以生硬的游戏形式

来进行表达，换汤不换药，企图引起学生的兴趣，并

标榜为“教育游戏”以博得教育界的好感，往往适得

其反。我们不如从国内外计算机游戏对玩家认知能力

的影响研究中汲取养分，找出学生的认知弱点，重视

学生的兴趣和特长，从基本认知能力和高阶认知能力

等方面进行训练，从根本上提升教育效果。

5、注重实证研究，将为计算机游戏对玩家认知

能力的影响研究提供更为精准、确凿证据。

从目前了解到的研究中可以发现，专家学者们在

研究计算机游戏对基本认知技能的影响时，往往采用

精密的心理学测量仪器测量基本认知技能的变化情

况，加强了研究的科学性和权威性。此外，在计算机

对高阶认知技能的影响研究中，实验研究法是采用得

较多的方法。

但是有关计算机游戏对玩家认知能力影响的研

究也存在诸多问题：

1、对认知技能中某些特定技能的研究冷热不

均。

这种冷热不均具体表现在对基本认知技能中的

空间技能的研究较多，而对视觉注意的研究较少，我

国在这方面的实证研究基本上多集中在计算机游戏

对空间技能的影响研究方面，这可能与我国学者善难

以找到方便、可行、有效的视觉注意水平测量工具有

关。

2、理论研究和实证研究的地域分布不均。

我国在这方面的研究刚刚起步，由于国内的研究

限于研究条件、方法与水平的不足，多从定性或逻辑

推理角度进行初步探讨，相关的实证研究较少，也有

人用问卷调查法来进行研究，但总体上，缺乏更为有

效的实验方法与科学数据；国外在这方面的实证研究

较多，在认知技能水平的衡量方面，多选用专业的心

理学测量仪器，并且国外的研究大多集中在如何利用

计算机游戏进行认知训练方面，部分研究处于国际领

先水平。

3、缺乏对高阶能力的简便可用的测量手段。

传统的测评体系大多是测量知识，要想正确评价

计算机游戏对玩家高阶认知能力的影响，就要尽快建

立一套科学的高阶能力测评体系。

4、缺乏更多严谨的对比实验。

在这方面的实证研究中应选择更多有代表性的

样本，测试的游戏类型（内容）需进一步扩充，如有

条件，还可以进行跨地区、跨文化的对比研究。

总之，研究计算机游戏对玩家认知能力的影响意

计算机游戏对玩家认知能力影响的研究综述

义重大，它对进一步揭示计算机游戏如何有效促进学

习者的认知发展有重要意义。它为计算机游戏渗透入

学科教学过程、进入正式学习领域，提供了认知心理

学、社会学等方面的科学依据；它开拓了心理学上认

知训练研究的新视野。今后在我国，计算机游戏对玩

家的基本认知能力的影响研究将更多地迈向实证研

究；计算机游戏对玩家高阶认知能力的影响研究将是

教育游戏研究领域更为关注的目标。

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