（发展与教育心理学专业论文）911岁儿童时空关系推理的实验研究.pdf

摘要 9 11 岁儿童时空关系推理的实验研究 专业：发展与教育心理学 姓名：胡艳 导师：刘呜教授 二十世纪八十年代，心理模型理论的提出，在认知领域引起了一场激烈的争 论，心理学研究者开始在推理的各个领域对心理模型理论进行验证。以往大多数 研究主要以成人为研究对象，注重考查模型数量对推理的影响，却较少以儿童为 被试来检验心理模型，并且少有人关注到无关前提位置对儿童推理的影响。 基于此，本研究设置了推理内容、模型数量、无关前提位置等因素，采用 个别实验法，研究了6 4 名9 - 1 1 岁儿章时空关系推理的发展特点，获得以下结论： 1 、9 1 1 岁儿童时空关系推理能力随年龄增长呈逐渐发展趋势，但总体上各 年龄段间不存在显著差异。 2 、模型数量对儿童时、空关系推理成绩均未产生显著影响，在认知成绩上 不符合心理模型理论的预期，但从推理策略角度看，儿童推理过程符合心理模型 理论假设，儿童把双模型问题作单模型问题处理，把不确定因素确定化。 3 、无关前提位置对空间关系推理影响显著，无关前提在前比无关前提在后 的推理难度大；在时间关系推理中无关前提位置没有出现显著差异。前提问的相 关性可能是除模型数量外另一影响问题解决的因素。 4 、儿童时、空关系推理过程中多种策略并存。儿童进行时间关系推理亦采 用了模型建构策略，时间题目也采用一种类似于空间表征的方式，将时问信息转 换为空间的媒介，并且使用该策略人次与空间关系推理中使用该策略人次无显著 差异。 5 、在自然实验情景下，儿章时空关系推理策略体现了“认知经济原则”，儿 童根据具体情景选择了他们认为既简单而又有效的策略。 关键词：心理模型理论关系推理无关前提位置效应策略 a ne x p e rim e n tr e s e a r c ho n9 11 一y e a r o l dc hil d r e n s r e a s o nin ga b o u tt e m p o r a la n ds p a tla lr e l a tio n s a b s t r a c t m a j o r ：d e v e l o p m e n t a la n de d u c a t i o n a lp s y c h o l o g y n a m e ：h u y a n s u p e r v i s o r ：p r o f l i um i n g i n19 8 0 s ，m e n t a lm o d e lt h e o r yh a db e e np u tf o r w a r d t h i sb r o u g h taf i e r c e d e b a t ei nc o g n i t i v ep s y c h o l o g y r e s e a r c h e r sb e g a nt oe x a m i n et h i st h e o r yi nd i f f e r e n t f i e l d sa b o u tr e a s o n i n g m o s to ft h ep r e v i o u ss t u d , sw e r ec o n c e r n e da d u l t sa ss u b j e c t s ， a n df o c u s e do nt h ee f f e c to ft h en u m b e ro fm o d e l so np e o p l e sr e a s o n i n g f e wo f t h e me x a m i n e dm e n t a lm o d e lt h e o r yi nc h i l d r e n , a l s ot h e yp a i dl i t t l ea t t e n t i o nt ot h e i r r e l e v a n tp r e m i s eo r d e re f f e c to nr e a s o n i n g i nt h i ss t u d y ，w ei n v e s t i g a t e dc h i l d r e n sd e v e l o p m e n to ft h et e m p o r a la n ds p a t i a l r e l a t i o nr e a s o n i n ga n de x a m i n e dt h em e n t a lm o d e lt h e o r y , w i t h6 49 - 11 - y e a r - o l d c h i l d r e na ss u b j e c t s t h et e s t sw e r ec a r r i e do u ti n d i v i d u a l l y t h ec o n t e n to fr e a s o n i n g ， t h en u m b e ro fm o d e l s ，t h eo r d e ro fi r r e l e v a n tp r e m i s e ，e t c w e r ea l lc o n s i d e r e di nt h e e x p e r i m e n td e s i g n w eg o tc o n c l u s i o n sa sf o l l o w s ： 1 、c h i l d r e n sa b i l i t yo f t h et e m p o r a la n ds p a t i a lr e l a t i o nr e a s o n i n gi n c r e a s e dw i t h a g ef r o m9t o ll , b u ti nt o t a lt h e r ew a sn os i g n i f i c a n td i f f e r e n c ea tt h e s ea g e s 2 、t h en u m b e ro fm o d e l sh a dn os i g n i f i c a n te f f e c tb o t ho nc h i l d r e n 7st e m p o r a l a n ds p a t i a lr e l a t i o nr e a s o n i n g ，t h em e n t a lm o d e lt h e o r yw a sn o tr e f l e c t e db yt h e i r r e a s o n i n gp e r f o r m a n c e c h i l d r e nt o o kt w o m o d e lp r o b l e ma so n e m o d e lp r o b l e m , a n d t h e nt h eu n c e r t a i nf a c t o r sb e c a m ec e r t a i no n e s 1 1 3 、t h ei r r e l e v a n tp r e m i s eo r d e rh a ds i g n i f i c a n te f f e c t so ns p a t i a lr e l a t i o n r e a s o n i n g ，t h ep r o b l e m sw i t hi r r e l e v a n tp r e m i s ei nt h ef n s tp o s i t i o nw e r eh a r d e r t h a np r o b l e m sw i t hi r r e l e v a n tp r e m i s ei nt h el a s t - o s i t i o n ；t h i so r d e re f f e c td i dn o t e x i s ti nt e m p o r a lr e a s o n i n g t h er e l e v a n c eo ft h ep r e m i s e sm i g h tb ea n o t h e ri m p o r t a n t f a c t o rd e t e r m i n i n gp r o b l e m s d i f f i c u l t yb e s i d e st h en u m b e ro fm o d e l s 4 、c h i l d r e na d o p t e dk i n d so fs t r a t e g i e si nt h et e m p o r a la n ds p a t i a lr e l a t i o n r e a s o n i n g t h e ya l s ou s e dm o d e lc o n s t r u c t i n gs t r a t e g yi nt e m p o r a lr e a s o n i n g ，t h e t e m p o r a lp r o b l e m sw e r er e p r e s e n t e da ss i m i l a ra st h es p a t i a lp r o b l e m s ，t e m p o r a l i n f o r m a t i o nh a db e e nt r a n s f e r r e di n t os p a t i a lo n e f u r t h e r m o r e ，t h ef i e q u e n c i e so f u s i n gt h i ss t r a t e g yh a d r i os i g n i f i c a n td i f f e r e n c eb e t w e e n t e m p o r a lr e a s o n i n gt a s k sa n d s p a t i a lr e a s o n i n gt a s k s 5 、u n d e rt h en a t u r a le x p e r i m e n tc o n d i t i o n , c h i l d r e n ss t r a t e g i e su s e di nt e m p o r a l a n ds p a t i a lr e l a t i o nr e a s o n i n gr e f l e c t e d “c o g n i t i v ee c o n o m i cp r i n c i p l e ”t h e yc h o s e t h es i m p l ea n de f f e c t i v eo n e st h a tt h e yb e l i e v e da c c o r d i n gt oc o n c r e t ec o n d i t i o n s k e yw o r d s ：m e n t a lm o d e lt h e o r yr e l a t i o n a li n f e r e n c ei r r e l e v a n tp r e m i s e o r d e re f f e c t s t r a t e g i e s i i i 华南师范大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论 文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文 的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。 本人完全意识到此声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名： 镧他 日期：础年月罗日 学位论文使用授权声明 本人完全了解华南师范大学有关收集、保留和使用学位论文的规 定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南师 范大学。学校有权保留并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电 子版和纸质版，允许学位论文被检索、查阅和借阅。学校可以公布学 位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印、数字化或其他 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年后解密适用 本授权书。非保密论文注释：本学位论文才：属于保密范围，适用本授权 ：书。 论文作者签名：讯艳 日期：训墨年多月罗日 导师签名：函 日期：弘步年 日 9 一1 1 岁儿童时空关系推理的实验研究 1前言 1 1 演绎推理的心理学研究 推理是人类高级认知活动。推理可以分为演绎推理和非演绎推理，通常演绎 推理被简称为推理，指从给定前提中能够必然推出结论的推理。如果没有演绎推 理能力，我们必须储存大量多余信息才能应对各种生活问题。正因为有演绎推理 能力，我们才能以规则或概括化的方式贮存知识，以便在特定情景下推演出某种 结果。因此，人们一直认为演绎推理能力是人类拥有理性的主要标志之一，演绎 推理也成为哲学、心理学、人工智能等学科关注的重要课题。 心理学对演绎推理的研究，目的在于考察人们在实际推理活动中信息加工的 过程和规律( r i p ，1 9 8 3 ) 。通过对人的推理的实际过程同逻辑规范进行比较，以 查明推理是否偏离逻辑规范及其原因，从而深入了解人的推理过程。当前认知心 理学从信息表征和内部操作的角度对推理进行研究，取得大量的成果。研究的结 果表明，人的演绎推理的实际进程，往往是偏离逻辑规范的。心理学家提出一系 列的理论模型解释人的演绎推理。如p i a g e t 模型，操作模型( h u m e r ，1 9 5 7 ) ， 空间表象模型( h u t t e n l o c h e r ，1 9 6 8 ) ，语义模型( c l a r k ，1 9 6 9 ) ，语义空间混合 模型( s t e i n b e r g ，1 9 8 0 ) ，枢纽项比较模型( 李红，1 9 9 6 ) 等。在这些模型中， 心理模型理论和形式规则理论是当前研究的主流。 心理模型理论认为，演绎推理基本上不具有逻辑性质，即在推理中无须应用 逻辑规则。推理要经历三个阶段才能完成。首先，建构关于前提的心理模型。即 人们利用他们的语言和一般性的知识对前提加以理解，建构一个关于前提所描述 的事件状态的内部模型；其次，人们试图形成一个关于所建构模型的简练的描述， 这种描述通常提示着某个结论，如果没有这种结论，他们就会做出由前提得不出 任何结论的判断；最后，被试试图通过建构关于前提的其它模型来对这一结论进 行证伪，如果他们不能建构其它的模型，被试就会把最初的结论当作正确的答案。 如果他们能建构其它的模型，谨慎的推理者就会返回到第二个阶段，试图发现是 否有在所有建构的模型中都正确的结论，这样反复进行下去，以穷尽所有可能的 模型。该过程如图一所示。心理模型理论认为人们对推理的加工是以心理模型为 9 1 1 岁儿童时空关系推理的实验研究 基础的，而非以命题表征为基础。但心理模型理论并不反对命题表征，它把命题 表征看成是某种加工的输入，人们根据这种加工而建立起与言语所描述的情境相 符合的心理模型。 理解 上 模型 上 描述 上 假定的结论 上 寻找证明结论为假的其他模型 上 有效结论 图1 心理模型理论提出的演绎推理的三个阶段( 毕鸿燕、方格等，2 0 0 1 ) 形式规则理论主张推理受形式规则所支配( r i p ，1 9 8 3 ) ，其步骤类似逻辑论 证的步骤( b r a i n e de ta l ，1 9 8 4 ) 。人们在推理中首先将前提“翻译成类似语言 的心理表征，使其逻辑形式明确化，这样就可将推理规则应用于这些表征，从而 得出推理结论。人的推理是形式逻辑推理规则的内化。根据形式规则理论，如果 推理步骤越多，那么推理越难；如果推理规则越复杂，或者推理可接受的程度越 低的话，那么实际推理越困难。 以形式规则为基础的理论认为，演绎推理的难度取决于推理步骤的长短，而 心理模型理论则认为演绎推理的难度是由人们所必须建构的模型数目决定的。模 型理论还预期错误的结论与前提的真实性趋于一致，而非与前提相悖。这是因为 推理者经常仅根据前提的某些可能模型得出结论，而并未穷尽所有可能模型。目 前建立在推理的形式规则基础之上的理论，并没有系统地对错误结论的特征进行 预测( 毕鸿燕等，2 0 0 1 ) 。心理模型理论的提出，给形式规则理论带来了严重挑 战，引起了心理学家的广泛关注。在推理的许多领域如关系推理、多量词推理、 2 9 1 l 岁儿童时空关系推理的实验研究 联言推理、假言推理等都不同程度的证实了它的合理性。 1 2 时空关系推理的心理模型研究 关系推理是演绎推理的主要类型之一，是指以对象间关系的逻辑特性为基础 的推理，如对象之间的大小关系、空间位置和时间先后等。心理模型最初是针对 空间关系推理的( j o h n s o n - l a i r d ，1 9 8 3 ；b y r n e & j o h n s o n - l a i r d ，1 9 8 9 ) ，后来在 时间关系推理中也得到了部分验证( v a n d i e r e n d o n c k & d ev o o g h t ，1 9 9 6 ；s c h a e k e n & j o h n s o n - l a i r d ，1 9 9 6 ) 。 b y r n e 和j o h n s o n l a i r d ( 1 9 8 9 ) 关于空间关系推理的研究的题目类型如下： 问题一：问题二： a 在b 的右边b 在a 的右边 c 在b 的左边c 在b 的左边 d在c的前面d在c的前面 e 在b 的前面e 在b 的前面 d 和e 什么关系? d 和e 什么关系? 根据模型理论的观点，问题一只能构建一个空间关系模型： c ba de 得出“d 在e 的左边”的结论，并且不存在其他模型予以反驳。 对问题二，推理者可以形成两个不同的模型： c a ba cb dede 两个模型都得出“d 在e 的左边”的结论。那么问题一和问题二哪一个较难 呢? 按形式规则理论，两者推理步骤相同，难度一致。实验的结果是问题二比问 题一难，支持了心理模型理论的假设，多模型问题( 问题二) 的推理比单模型( 问题 一) 推理难。 随后，s c h a e k e n 和j o h n s o n - l a i r d ( 1 9 9 6 a ) 在时间关系推理问题中验证了单模 型和多模型任务之间存在差异。其推理题目类型及模型示例如下： 9 1 1 岁儿童时空关系推理的实验研究 单模型：a 在b 之前发生双模型：a 在b 之前发生 b 在c 之前发生c 在b 之前发生 d 和b 同时发生d 和c 同时发生 e 和c 同时发生e 和b 同时发生 d 和e 之间的关系是什么? d 和e 之间的关系是什么? 模型为： abcacbcab dedede 实验结果表明，单一模型问题产生正确答案的次数要比多模型问题正确回答 的次数多，被试对单模型问题所作的正确结论要快于对多模型问题所作的结论。 也就是说，无论是以正确率还是以反应时为指标，单一模型问题比多模型问题简 单，模型数量影响了时间推理的成绩。同时他们也从时间特有的时态和时相相结 合的角度来研究了时间关系推理问题( s c h a e k e n 等，1 9 9 6 b ) ，结果同样证实了 心理模型理论。 c a n e i r a s 和s a n t a m a r i a ( 1 9 9 7 ) 研究了空间问题和非空间问题的推理，采 用单模型和多模型两种问题类型，从规则推理的角度看，前者需要的推导步骤多 于后者。结果显示无论是前提和问题同时呈现，还是分成三部分( 第一、二前提 为一部分；第三、四前提为一部分；提问为一部分) 呈现，空间问题和非空间问 题都比较符合心理模型理论。a n d r ev a n d i e r e n d o n c k 和g i n od ev o o g h t ( 1 9 9 8 ) 同时使用了时间和空间的内容来揭示3 类问题的难度。结果发现，被试对2 个 内容领域( 空间、时间) 3 类问题的解决难度均符合模型理论的预期。在时间关系 和空间关系领域，心理模型理论具有比心理逻辑理论更好的解释作用。 上述诸多实验使用的均是成人被试，这些被试没有接受过正规逻辑训练，以 排除推理规则对实验结果的影响。 来自正确率和反应时的实验结果均支持了心 理模型理论的预期。 1 3 时空关系推理中无关前提位置的影响 尽管b y r n e 和j o h n s o n - l a i r d 以及s c h a e k e n 等人分别在空间和时间领域证实 了模型理论的预期，但是，这些研究有一个共同的特点：所有的多模型问题至少 4 9 1 1 岁儿童时空关系推理的实验研究 都包含了一个无关前提，且这个无关前提对推理问题解决的难度并不必然地产生 影响。( 在前面的模型中，无关前提是指“b 在a 的右边 和“a 在b 之前发生。) 形式规则理论认为是无关前提的存在使得对结论的搜索过程更加复杂，而导致多 模型比单模型问题难；而心理模型理论认为无关前提不对推理难度产生影响。为 此，心理理论模型倡导者开展了无关前提对关系推理影响的实验研究。 w a l t e rs c h a e k e n 、v i t t o r i og i r o t t o 和j o h n s o n - l a i r d ( 1 9 9 8 ) 研究了无关前提对空 间和时问推理的影响，结果证实被试对空间和时间关系的推理过程不因前提的有 效与否而改变，被试是通过建构前提所表达的情境的心理模型来完成推理任务 的。而g i r o t t o ，m a z o c c o & t a s s o ( 1 9 9 7 ) 研究发现前提顺序对条件推理的否定后件 式影响显著，他们认为前提处在某一位置对模型建构过程有重要作用。随后 j e a n b a p t i s t ev a n d e rh e n s t ( 1 9 9 9 ) 发现无关前提所在位置的不同对空间方位关系推 理有影响。该研究与b y r n e & j o h n s o n - l a i r d ( 19 8 9 ) 的研究范式相同，不同之处仅 是变换了多模型问题中无关前提的位置，问题类型有如下三种：单模型( 问题1 ) ； 无关前提在最前位置的双模型( 问题2 ) ；无关前提在最后位置的双模型( 问题2 ) 。 p r o b l e ml ：p r o b l e m2：problem2 ： 1 ai so n t h er i 曲to f bi bi so nt h er i g h to f a1 ci so nt h el e t to f b 2 c i s o n t h e l e f t o f b2 c i s o n t h e l e f to f b2 d i s i n f r o n t o f c 3 di si nf r o n to f c3 di si nf r o n to f c3 ei si nf r o n to f b 4 ei si nf r o n to f a4 ei si nf r o n to f b4 bi so nt h ef i g h to f a q u e s t i o n ：w h a ti st h er e l a t i o n s h i pb o t w e e nda n de ? 按心理模型理论的观点，问题2 和问题2 都属于双模型问题，推理难度应 一致，而且均比问题1 ( 单模型) 推理难度大。实验结果最后表明，问题2 的推理 难度比问题2 的难度小，问题2 难度与问题1 难度一致。即：无关前提在最 后位置的双模型问题比无关前提在最前位置的双模型问题容易；无关前提在最后 位置的双模型问题的难度与单模型问题一样。作者认为，前提与问题的相关程度 影响着问题的解决，问题的模型数量并不是预测问题难度的唯一因素；该实验结 果并没有证伪心理模型理论，相反，而是在一定程度上对心理模型理论的一个补 充。 s c h a e k e n 和j o h n s o n l a k d ( 2 0 0 0 ) 报告了三个时问推理的实验研究，采用 9 - 1 l 岁儿童时空关系推理的实验研究 了三种问题类型，分别是单模型问题、有肯定答案的多模型问题、没有肯定答案 的多模型问题。前提和问题的呈现分为同时呈现( 前提和问题一次性呈现给被试) 和相继呈现( 一次呈现一个前提，最后呈现问题) 。研究发现推理者自然地采用 前提呈现顺序来推理，即便是同时性呈现也很难让被试忽略对于推理任务无关的 前提。那么，时间关系推理中是否确实存在无关前提的顺序效应? 这种影响对时 间关系推理过程的影响程度以及作用机制如何等，都还有待于进一步研究。 1 4 时空关系推理策略的研究 关于空间认知与时间认知之间的相关关系，h u t t e n l o c h e r 等( 1 9 8 8 ) 认为，时 间认知的模型可用于对商品价格的认知( 二者都是单维的现象) ，或者说只要把 主轴对应于时间，就可用空间关系的模型来表征时间的关系。因此，时间推理研 究可以借鉴h u t t e n l o c h e r ( 1 9 6 8 ) 关于关系推理的研究，j o h n s o n - l a i r d ( 1 9 8 3 ) ， b y r n e & j o h n s o n - l a i r d ( 1 9 8 9 ) 关于空间推理的研究结果。c l a r k ( 1 9 6 9 ) 就空间 认知提出的语言模型，也可用于时间认知。 在空间关系推理与时间关系推理策略方面，v a n d e rh e n s t ( 2 0 0 2 ) 关于心理模型 理论与形式规则理论都是关于推理策略的论断为两类理论之争提供了新的研究 视角。研究者们开始从策略的角度来揭示推理的机制。当前，这方面的研究刚刚 起步，且已取得一些有意义的成果。 j o h n s o n l a i r d ( 1 9 9 9 ) 等人认为，时间概念可以以空间参照来表达，这包含 了两个涵义：( 1 ) 为解决对时间序列事件的推理问题，被试在推理时建构了视觉 空间表征；( 2 ) 由于推理者将时间信息转换为空间的媒介，那么，对时间序列关 系推理的策略与空间序列关系推理策略相同。 v a n d i e r e n d o n c k 和d ev o o g h t ( 1 9 9 6 ) 首次在工作记忆的结构情境中探查了时 间关系和空间关系的推理过程。结果发现，从加工和操作上看，时间和空间两类 问题的解决并没有本质差异，时间题目也采用一种类似于空间表征的方式，被试 是通过即时建构心理模型来解决推理问题的。一旦信息呈现，即建构一个最初的 模型，接着每个新的信息单元被整合进模型中。推理者在时间和空间关系推理所 使用的资源上存在高度相关，相关系数为o 9 3 ，这一结果与j o h n s o n - l a i r d 等人 的观点一致。s c h a e k e n 和j o h n s o n l a 砌( 2 0 0 0 ) 的研究也表明，时间关系推理 6 9 1 1 岁儿童时空犬系推理的实验研究 同样采用了建构心理模型策略。 r o b e r t ( 2 0 0 0 ) 在两维的关系推理任务中探查了任务格式、项目类型和策略 使用的关系。结果发现，与序列表征( 分别呈现问题和命题) 相比，平行表征( 同 时呈现问题) 并不导致任何心理规则策略的使用。模型建构策略为大多数被试所 使用，而且，在平行表征的形式下，推理者更可能建构多个心理模型。因此， r o b e r t s 得出结论：就演绎推理而言，模型建构策略使用得更为频繁。 g o o d w i n 和j o h n s o n l a i r d ( 2 0 0 5 ) 认为，对空间、时间以及其它关系的推 理都是建构心理模型的过程。他们认为，被试在对关系( 包括时间序列关系) 进 行推理的过程中，是通过逐步建立对前提所表达的情境的模型来解决推理问题 的。而且，被试倾向于只建立一个模型来解决推理问题。而此前，j o h n s o n - l a i r d 等 人一直认为，被试只有建立与问题情境相关的所有可能的模型并在对其合理性进 行判断之后，才能正确地推理。在本研究中，j o h n s o n l a i r d 等人承认被试可能 只需要建立一个模型即可以正确地推理。 根据以上研究成果，研究者们大多数认为被试解决时间关系推理问题也是通 过建构心理模型来解决的。按此观点，我们可以说，时间问题要先转换成空间表 征才能解决，由于空间问题具有自然的两维性，因此空间题目的推理难度应该比 时间题目的推理难度要小。事实是否真如此，目前的研究还没有很好证明。 1 5 时空关系推理的发展性研究 针对已有研究对心理模型的验证绝大多数来自成人被试的现象，我国国内学 者主要以儿童为研究对象，从传递性推理角度开展了一系列关于时间空间关系推 理的实验研究，并取得了丰富的研究成果，现总结如下： 毕鸿燕、方格( 2 0 0 1 ，2 0 0 2 ，2 0 0 4 ) 等人对小学儿童空间方位传递性推理能力 进行了系列研究，得出以下几种结论：在一维左右空间方位传递性推理中，7 岁儿童处于能力的初步形成阶段，9 岁儿童基本具有了一维空间方位条件下的推 理能力；1 1 岁儿童的推理能力有了进一步的提高，接近成熟水平。在涉及“左 右 和“前后两种空间方位的两维空间方位传递性推理中，7 岁儿童不具有该 种条件下的传递性推理能力，9 岁儿章萌发了这种能力，1 1 岁儿童的能力又有所 提高，初步形成了这种能力。随着儿童年龄的增长，建构模型策略越来越成为 9 1 1 岁儿童时空关系推理的实验研究 他们解决空间方位传递性推理问题的主要策略，但他们在使用这一策略时有自己 的特点，即他们把双模型问题作单模型问题处理，把不确定因素确定化。刺激 材料和空间维度数量对小学儿童传递性推理有显著影响，前提数量对空间传递性 推理的影响仅表现在一维双模型文字刺激材料条件下。结合心理模型理论分析， 该研究中儿童推理成绩不符合心理模型理论的主要预期：模型数量越多，任务难 度越大。 方格、田学红( 2 0 0 2 ) 等人研究y d , 学儿童对含有“在什么之前、“同时 日 常生活事件时间关系的推理发展过程及其影响因素，其推理任务的模式与 s e h a c k e n 等人用于测试成人的模式相同，研究结果表明：( 1 ) 儿童对事件时间顺 序关系的推理从7 岁到9 岁有快速发展的趋势；( 2 ) 单模型和多模型任务无显著 差异，模型数量似乎不是影响儿童推理成绩的关键因素；( 3 ) 儿童能够主动采用5 种策略解决问题。逆向关系传递策略是问题解决的有效策略。在推理成绩上，与 儿童空问传递性推理出现了相同实验结果：任务中需构建模型的数量似乎不是 影响儿童时间推理的关键因素，这与心理模型理论的假设不一致。 阮昆良、黄希庭( 2 0 0 6 ) 以大学生为被试对日常生活事件的时间关系推理进行 了初步研究，研究发现推理任务的模型数量、前提数量、无关前提、有无肯定答 案以及推理者时间维度上的人格特征等都会影响个体的时间关系推理。按照 s c h a e k e n 等人的个体使用他们的语言和一般知识来建构事件时间序列的心理模 型的假设，前提数量不是时间关系推理问题解决的影响因素，模型数量才是最主 要的影响因素，而实验一的结果中发现，仅在问题解决的时间上显示了模型数量 的影响，前提数量也影响了推理问题的解决。这无法用心理模型理论来解释。此 外，该研究的实验二部分探讨了前提顺序对被试时间关系推理的影响，表明被试 一般以呈现的前提顺序来表征推理任务，当被试意识到无关信息时，可以从整体 上表征问题。这与j e a n - b a p t i s t ev a n d e rh e n s t ( 1 9 9 9 ) 发现的无关前提所在位置的不 同对空间方位关系推理的影响的观点是一致的。 此外，关于时间与空间关系推理策略差异问题的研究中，我国学者张清芳 ( 2 0 0 1 ) 的研究表明，非空间性质的时间推理问题同样是空间表征的。而赵雷( 2 0 0 5 ) 等人的研究发现，高年级被试的空间关系推理的正确率显著大于时间关系推理， 而低年级被试在解决时间和空间推理上并不存在差异。也就是说，对成人被试的 9 1 1 岁儿童时空关系推理的实验研究 研究与国外研究者的结果一致，符合心理理论的假设，而在年龄较低的被试上未 找到支持的证据。 2 1问题提出 2问题提出与研究意义 关于演绎推理如何进行，形式规则理论和心理模型理论的争论从来就没有停 止过。自2 0 世纪9 0 年代起，两大理论流派对推理进行了大量研究，试图构建推 理的一般理论模型。从目前的研究状况看，心理模型理论占主导地位。建立适用 于所有推理领域的普遍性理论是心理模型理论的宏伟目标。j o h n s o n - l a i r d 认为， 心理模型理论具有跨领域的一致性，这不仅体现在三段论推理、条件推理中，而 且也在时间关系和空间关系推理的研究中得到了验证。但是，以儿童为被试来检 验心理模型的研究较少，并且已有研究发现了不少不支持心理模型理论的结果。 尽管毕鸿燕、方格、田学红、阮昆良等人分别对小学儿童空间和时间关系推理进 行了研究，但同时以时空两种推理内容为任务的研究还比较少见，张清芳、赵 雷等采用了两种推理内容，但他们的重点是探讨工作记忆容量个体差异及工作记 忆各成分在传递性推理中的作用，没有专门对时间和空间两种推理内容以及二者 之间的相互影响进行探讨，同样也缺乏关于儿童对两种内容推理能力的发展差异 的研究。鉴于以往研究已指出7 岁儿童还不具有两维传递性推理能力，9 岁儿童 已萌发了这种能力的研究结果，本研究将以9 1 1 岁儿童为被试，同时考查儿童对 时间和空间两种关系推理能力的特点和发展规律。 在有关时间关系推理研究中，心理模型理论倡导者认为推理者解决时间关系 推理问题也是通过建构心理模型来解决的，时间问题要先转换成空间表征才能解 决，空间题目比时间题目推理难度要小。国内学者发现对低年级儿童的研究不支 持此种观点，但该研究中低年级儿童是指初一年级学生，那么，年龄更小儿童的 时间关系推理与空间关系推理是否会有差异? 采取的策略又是否相同呢? 这些也 是本研究将要考查的问题。 此外，无关前提的顺序对空间时间关系推理的影响，是本研究关注的另一大 问题。在以成人为被试的空间方位关系推理中已得以证实，认为问题的模型数量 9 9 1 1 岁儿童时空关系推理的实验研究 并不是预测问题难度的唯一因素，进而对心理模型理论进行了补充。但该结论是 针对无关前提在双模型问题中的，在单模型问题中是否也会产生影响? 而在时间 关系推理任务中是否也存在此种顺序效应? 目前国内外有关的研究很少，相关文 献几乎没有。因此，将该问题进行扩展研究，将有助于更全面的了解时间空间关 系推理的影响因素，并进一步充实和完善心理模型理论。 2 2 研究意义 2 2 1 深入探讨演绎推理的实质，进一步检验心理模型理论 关于演绎推理如何进行一直是研究者们争论的中心问题之一，纷纷提出各种 理论解释，目前，心理模型理论占主流。本研究有助于更为广泛、深入地讨论演 绎推理的内部加工机制，从时间、空间两种推理内容角度进一步检验心理模型理 论。 2 2 2 进一步揭示儿童认知领域发展的一般性与特殊性问题 儿童的认知发展在不同领域是不是同步的、平衡的，不同研究者众说纷纭。 本研究有助于更进一步揭示儿童认知发展的领域的一般性与特殊性问题，为辨证 地理解儿童认知发展的一般性与特殊性提供研究依据。 2 2 3 探寻影响儿童时空关系推理的诸因素，为儿童思维能力的发展 提供理论依据 深入探讨儿童时空关系推理能力发展的各种影响因素，系统了解儿童时空关 系推理的特点及其推理策略的发展变化，可以为培养儿童时、空认知能力的发展 提供理论研究基础，为促进儿童思维能力的发展提供新的教育思路。 l o 9 1 1 岁儿童时空关系推理的实验研究 3 1 实验目的 3 实验研究 本实验主要有三个研究目的：第一，从时间和空间两种推理内容角度对心理 模型理论进行验证；第二，探讨无关前提的位置对时间、空间关系推理的影响； 第三，考查儿童时间和空间关系推理的策略发展特点及其相互关系。 3 2 实验方法 3 2 1 被试 在广州市水荫路小学随机抽取9 岁、1 0 岁、1 l 岁儿童共7 2 人，除去各年龄 段中未完全作答的人数，实际参加实验的有效人数为：9 岁2 0 人( 男1 0 人、 女1 0 人) 、1 0 岁2 4 人( 男1 5 人、女9 人) 、1 1 岁2 0 人( 男9 人、女1 1 人) 。 所有被试未参加过类似实验，他们均能分辨左右、前后空间方位以及时间的前后、 同时性，并通过了预备实验。 3 2 2 材料 包括时间和空间两组材料，每组4 个推理题目，4 个题目即四种类型。空间 题目采用b y r n e 和j o h n s o n - l a i r d 提出的类型，分为两个空间维度( 左右、前后) 。 题目中涉及的是五个事物之间的空间位置关系，要求被试判断两个事物之间的位 置关系。本实验中事物选取的是儿童熟悉的学习用品，如铅笔、小刀等。示例如 下： 橡皮在铅笔的右边 小刀在铅笔的左边 墨水在小刀的前边 钢笔在铅笔的前边 问：墨水在钢笔的哪边? 四种题目类型如下： 9 一l l 岁儿童时空关系推理的实验研究 类型l ：单模型、无关前提在最前类型2 ：双模型、无关前提位置最前 a 在b 的右边b 在a 的右边 c 在b 的左边c 在b 的左边 d 在c 的前面d 在c 的前面 e 在b 的前面e 在b 的前面 d 和e 什么关系?d 和e 什么关系7 模型：cba c abacb de de de 类型3 ：单模型、无关前提在最后类型4 ：双模型、无关前提在最后 c 在b 的左边c 在b 的左边 d 在c 的前面d 在c 的前面 e 在b 的前面e 在b 的前面 a 在b 的右边b 在a 的右边 d 和e 什么关系?d 和e 什么关系? 模型：cba cabac b dedede 由于时间没有自然的两维性，因此在时间推理题目种引入第二个维度维同时 性。这样时间题目也包括两个维度( 前后、同时) 。时间推理题目的类型与空间题 目的四种类型相同。事情选择儿童熟悉的事件，例如： 小红在小明之前交作业 小明在小兰之前交作业 小华和小明同时交作业 小青和小兰同时交作业 问：小华和小青谁先交作业? 分别按空间时间关系推理的每一种类型构建三个不同的具体任务，推理任务 的各前提纵向排列。每一个推理任务和4 个供选择的答案分别印在测验本中的一 页上，并装订成册。具体的空问时间推理任务见附录一。 1 2 9 11 岁儿童时空关系推理的实验研究 3 2 4 实验设计 采用2 ( 推理内容) x 2 ( 模型数量) 2 ( 无关前提位置) 3 ( 年龄) 的 四因素混合设计。其中推理内容、模型数量和无关前提位置是组内变量，推理内 容有时问推理和空间推理两个水平；模型数量包括单模型和双模型两个水平；无 关前提的位置包括在最前和在最后两个水平。年龄为组间变量，有9 岁、1 0 岁、 1 1 岁三个水平。 所有被试都要完成空间和时间推理题目各1 2 道，共2 4 道。为了控制顺序效 应，空间推理题目和时间推理题目都进行了随机化，四种类型的出现也是随机的。 每个问题的正确选项出现的位置随机。做完一半推理题目后被试休息两分钟，再 接着做另一半推理题。 3 2 5 程序 预备实验：每个被试在进行正式实验前先进行预备实验，目的在于让被试理 解实验。预备实验是两道测题，时间推理、空间推理各一题，题目较正式实验简 单，判断四个事物中两个事物的空问、时间关系，均为单模型。两道测题都回答 正确算通过，通过预备实验的被试方可进行正式实验。 正式实验：全部实验以个别方式在一间安静的教室进行。首先呈现指导语： “你好! 欢迎你参加本次实验! 请先填写性别、年龄等基本资料。我们现在来完 成一组题目，题目是关于两个事物之间的位置关系或时间关系的问题。你的任务 是认真、仔细地阅读前面几个句子的内容，然后根据这些句子思考后面的问题， 在四个选项a 、b 、c 、d 中选择一个你认为正确的答案，填在括号内。现在开 始答题。然后呈现实验材料。为保证任务呈现的一致性，每一页中的推理题目 均由主试读一遍题目，读题语速尽量保持一致。然后允许被试看着题目进行思考， 思考时间不限，之后回答问题。 为了了解儿童时间、空间关系推理的推理策略，分别在时间推理单模型和双 模型以及空间推理单模型和双模型的推理任务中各事先选定一道题，即时间推理 和空间推理各选了两道题。在被试解答完所有题目后，主试要求被试回答这样的 问题：“请告诉我，你是怎样选择这个答案的? 在儿童叙述时，主试作详细记 9 1 l 岁儿童时空关系推理的实验研究 录。另外，在整个实验过程中还对被试的外显表现做了详细记录，以便在策略分 析中作参考。我们以口头报告的答案作为儿童使用策略的分类指标。 记分方法：每答对一题记1 分，这样，每种类型的推理任务最高分为3 分， 最低为0 分。