（基础心理学专业论文）图式归纳对幼儿类比迁移的促进作用及其影响机制.pdf

中文摘要 许多研究表明：图式归纳可以大大促进类比迁移。本研究即是在前人研究的 基础上，继续研究探讨图式归纳对幼儿类比迁移的影响作用。研究共分为三个部 分。 第一部分首先从心理机制和测量指标等方面介绍了图式归纳的涵义，接着重 点回顾和分析了类比迁移中有关图式归纳的理论及其前人研究。 第二部分，在前人研究的基础上，本研究共进行了三个实验。 实验一目的是验证幼儿是否存在类比迁移能力，从几岁起开始具备比较明显 的迁移能力。结果表明：幼儿从三岁起已具备明显的迁移能力，并且幼儿的迁移 能力有随年龄的增加逐渐增强的趋势。 实验二在实验一的基础上又进一步引入了图式归纳变量，目的是进一步验证 幼儿的类比迁移成绩是否受图式归纳的影响。结果表明：在一个源类比的条件下 加入图式归纳与在仅有一个源类比的条件下，幼儿的类比迁移成绩没有显著差异， 没有证实本研究的假设，提示前运用迁移的被试百分比增加证明图式有提示作用。 实验三在实验二的基础上，又增加了一个源类比，目的是进一步检验在两个 源类比的条件下，引入图式归纳是否促进幼儿的类比迁移，而且在引入图式归纳 时，分别采用了两种图式归纳方式，目的是进一步验证对幼儿来说，什么方式的 图式归纳更有利于幼儿的类比迁移。结果表明：在两个源类比的条件下，增加图 式归纳能够促进幼儿的类比迁移，结果证实了本研究假设，并且在分图式归纳条 件下，被试的迁移成绩最高，而且提示前被试运用迁移方法的百分比也最高。 第三部分，针对本研究的不足对未来的研究进行了展望。 关键词：图式归纳；类比迁移；结构类似；迁移成绩 a b s t r a c t m a n ys t u d i e sd e m o n s t r a t e dt h a ts c h e m a t i ci n d u c t i o nm i g h tp r o m o t ea n a l o g i c a l t r a n s f e r t h i ss t u d yb a s e do nt h e # o rs t u d i e sw a st oe x p l o r et h a th o ws c h e m a t i c i n d u c t i o ni n f l u e n c e dc h i l d r e n sa n a l o g i c a lt r a n s f e r t h i ss t u d yw a sd i v i d e di n t ot h r e e p a r t s t h ef i r s tp a r tf i r s t l yi n t r o d u c e dt h ei n d i c a t i o no fs c h e m a t i ci n d u c t i o nf r o mm e n t a l m e c h a n i s ma n dm e a s u r ei n d e xa n dt h e nr e t r o s p e c ta n da n a l y z e dt h et h e o r ya b o u t s c h e m a t i ci n d u c t i o na n dp f i o rs t u d yi na n a l o g i c a lt r a n s f e r t h es e c o n dp a r tb a s e do nt h ei m p r o v e so f p r i o rs t u d i e sh a dt h r e es t u d i e s s t u d y1w a sa i m e dt oe x a m i n ew h e t h e rc h i l d r e nh a dt h ea b i l i t yo fa n a l o g i c a l t r a n s f e r , a n df r o mw h i c hy e a r so l dc h i l d r e nf o r m e ds i g n i f i c a n ta n a l o g i c a lt r a n s f e ra b i l i t y t h er e s u l td e m o n s t r a t e dt h a tc h i l d r e nh a ds i g n i f i c a n tt r a n s f e ra b i l i t y , a n dt h et r a n s f e r a b i l i t yo fc h i l d r e nb e c a m es t r o n gg r a d u a l l ya st h ea g e si n c r e a s e s t u d y2b a s e do nt h es t u d y1a d d e da n o t h e rf a c t o rt h a tw a ss c h e m a t i ci n d u c t i o n , w h i c hw a sa i m e dt oe x a m i n ew h e t h e rc h i l d r e n sa n a l o g i c a lt r a n s f e rw a si n f l u e n c e db y s c h e m a t i ci n d u c t i o n t h er e s u l td e m o n s t r a t e dt h a tc h i l d r e n st r a n s f e rs c o r ei no n l yo n e s o u r o ga n a l o g ya n dc h i l d r e n st r a n s f e rs c o r ei no n es o u r o ga n a l o g ya d d i n gs c h e m a t i c i n d u c t i o nh a d n ts i g n i f i c a n td i f f e r e n c e ，w h i c hd i d n tp r o v et h ep r e d i c t i o n ，h o w e v e r , t h e p e r c e n to fs u b j e c tw h ou s e dt r a n s f e rm e t h o di np r e h i n ti n c r e a s e d ，w h i c ht os o m ed e g r e e i n d i c a t e dt h a ts c h e m a t i ci n d u c t i o nh a dt h ee f f e c to fh i n t s t u d y3b a s e do nt h es t u d y2a d d e da n o t h e rs o u r c ea n a l o g y , w h i c hw a sa i m e dt o e x a m i n et h a tw h e t h e rs c h e m a t i ci n d u c t i o ni n f l u e n c e dc h i l d r e n sa n a l o g i c a lt r a n s f e ro n c o n d i t i o no ft w os o u r c ea n a l o g i e s t h e r ew e r et w ow a y so fs c h e m a t i ci n d u c t i o n i tw a s a i m e dt oe x a m i n ew h i c hk i n d so fs c h e m a t i ci n d u c t i o nc o u l dp r o m o t ec h i l d r e n s n a n a l o g i c a lt r a n g f e rb e t t e r t h er e s u l td e m o n s t r a t e dt h a to nt h ec o n d i t i b no ft w os o u r c e a n a l o g i e s ，a d d i n gs c h e m a t i ci n d u c t i o nc o u l dp r o m o t ec h i l d r e n sa n a l o g i c a lt r a n s f e r i t p r o v e dt h ep r e d i c t i o n t h et h i r dp a r t s ，t h ef u t u r ev i e w sw e r ed i s c u s s e d k e yw o r d s ：s c h e m a t i ci n d u c t i o n ，a n a l o g i c a lt r a n s f e r , s t r u c t u r a ls i m i l a r i t y , t r a n s f e rs c o r e m 关于学位论文独立完成和内容创新的声明 本人向河南大学提出硕士学位申请。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完成的，对所研究的课题有新的见解。据我所知，除 文中特别加“说明、标注和致谢的地方外，论文中不包括其他人已经发表或撰 写过的研究成果，也不包括其他人为获得任何教育、科研机构妁学位或证书而 使用过韵材料。与我- n2 f - 作的同事对末研究所做奇勺任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。 学住串请久( 学位论文作者) 薹名：鲴羟 2 00 71 辱6af 诌 卜 关于掌位论文著作权使用授权书 本人经河南大学审核批准授予硕士学位。作为学位论文的作者，本人完全 了解并同意河南大学有关保留、使用学位论文的要求，即河南大学有权向国家 图书馆、科研信息机构、数据收集机构和本校图书馆等提供学位论文( 甄质文 本和电子文本) 瞄供公众检索、查阅。本人授权河南大学出于宣扬、展览学校 学术发展和进行学术交流等目的，可以采取影印、缩印、扫描和拷r a 等复制手 段保存、汇编学位论文( 甄质文本和电子文本) 。 ( 涉及保密内容的学位论文在解密后适用本授权书) 学位获得者( 学位论文作者) 签名：旺竭整 2 0d 1 年月，fo i 学位论文指导教i 币签名 驽，驾 加 1 引言 类比思维的本质是通过映射将知识从一个范围迁移到另一个范围。类比渗透 于思维的方方面面。当j o h nd o n n e 说：“没有人是一座孤岛”，人们通常会理解为 人们之间关系的错综复杂。当w i l l i a mh a r v e y 将生物的器官比作水泵时，是创造 了一个血液循环的科学模型。另外，也给予水泵以更抽象的新解释。当告诉学生 原子像太阳系时，是帮助学习者学习关于原子复杂的新概念。通过与原有知识的 联系以理解陌生的知识，或者以新的视角重新审视已经熟悉的知识，这些都依赖 于人们的类比推理能力人类智能的基础。人们应用这种能力可以用来建构新 的科学模型，设计实验，建立假说，解释暗喻等等。正如著名数学家p o l y a 指出： “类比充满在我们的思维和交流，从简单推论到艺术表达以至最高的数学成就， 无不充满着类比。” 当遇到一个新问题( t a r g e tp r o b l e m ) 时，人们往往想起过去解决过的相似问题即 源问题( b a s ep r o b l e m ) ，并运用源问题的解决方法和程序去解决靶问题，这一问题 解决策略被称之为类比迁移( a n a l o g i c a lt r a n s f e r ) 类比迁移的相关理论很多，其研 究视角、建构方式都不尽相同，但有一个重要的共同点就是非常强调关系或关系 结构的作用( g e n t n e r , t 9 8 3 ：c h e n g & h o l y o a k , 1 9 8 5 ) 。而关系或关系结构则是通过 图式归纳( s c h e m ai n d u c t i o n ) 的方式获得的( c r i c k h o l y o a k , 1 9 8 3 ) 。许多研究表 明，通过图式归纳的训练，可以提高被试解决目标问题的成功率( r o b i n m a y e r , 1 9 9 3 ) 。也就是说，图式归纳的优劣会影响到问题解决的好坏，而图式归纳又可以 通过训练来提高，正因为如此，图式归纳的研究变得极其有意义，成为当前教育 心理学领域研究的热点。同时，图式归纳也是人类知识表征研究中的一个重要组 成部分，对该课题的探讨有助于人们更深入地认识人类知识是如何获得的。 1 1 图式归纳的基本涵义 图式是指具有一定格式和组织的知识单元，是知识结构的基本单元，它是全 部信息加工所依据的基本成分。类比中图式归纳的概念最早是由g i c k 和h o l y o a k ( 1 9 8 3 ) 正式提出的。他们认为：图式即是单个不同类比样例的抽象归类。即图式是 通过对多个样例的抽象归纳而得出的，得出的图式也称作图式归纳或图式规则、 图式原理( 本论文所指的图式归纳既可以作为一个过程，又可以作为一个结果) 。例 如，“克服目标物”可以在军队问题中具体化为“攻克堡垒”，在辐射问题中具体 化为“消除肿瘤”。“克服目标物”即是“攻克堡垒”和“消除肿瘤”的抽象归纳。 “克服目标物”是通过对“消除肿瘤”和“攻克堡垒”的图式归纳而得出的，“克 服目标物”也可以称为“消除肿瘤”和。攻克堡垒”的图式归纳。类比迁移是人 类认知过程中的核心成分之一。如何在类比迁移中归纳出解决问题的图式，被认 为是解决类比迁移问题的关键。在类比迁移过程中，把问题划分为基础问题或源 f 魄( b a s ep r o b l e m ) 和目标问题或靶问题( t a r g e tp f o b l 锄) 已经获得研究者的基本认 同。源问题是解决过的熟悉的或已经学习过的问题或样例，靶问题则是要解决的 新问题。类比迁移即是在源问题与靶问题之间建立某种对应，乖j 用源问题的解决 方法或程序完成对靶问题的解答。源问题与靶问题之间的对应取决于二者之间的 相似程度，g i c k 和h o l y o a k ( 1 9 8 3 ) 把图式看成是对这种相似性关系的概括性描述， 它可以作为中介物促进类比迁移。 1 1 1 图式归纳的消除性和保留性 研究表明：在类比迁移中。问题的内容影响源问题的提取和应用( r o s s k e n n e d y , 1 9 9 0 ) 。他们认为：即使在图式归纳后，表面信息的细节依然保留在记忆 中，另外，图式和具体样例的细节可以单独地将认知表征储存起来。研究者指出： 这些类型的信息随着时问的延长被储存的程度是不同的。 k e a n e ( 1 9 8 7 ) 在他的实验中引入了背景的改变和3 天的延时来研究迁移中的注 2 意过程和提取过程。在目标肿瘤问题解决中以被试在口述中是否提到相关的源问 题进行计分。与目标问题拥有共同表面成分的相同语义范围的源类比( 例如：医学 问题) 相比拥有不同表面成分的不同语义范围的源类比( 例如：军队问题) ，前者更 容易被提取。r o s s ( 1 9 9 0 ) 认为：相似的故事可以提高类比迁移中提取源问题的质量。 k e a n e ( 1 9 8 7 ) 在实验二中研究发现：即使在不同语义范围的源靶问题中，有相 似的表面成分对提取也有帮助。但是，在实验二中提取的比例( 5 8 ) 没有在实验一 中的语义范围表面成分重叠的类比条件下提取的比例高( 8 8 ) 。这表明：在表面特 征的提取时，语义范围有一个附加的效应。此外，相对应的表面成分并不需要相 同散仅相似就可以促进提取。例如：肿瘤问题中的射线引出了不同语义范围 中的类比的同等概率的提取。这两种语义范围是射线( 相同的成分，5 8 ) 或者激光 ( 不同成分，5 3 ) 。这个发现支持了图式归纳的保留性理论，因为即使在训练和测 验中利用时白j 间隔的延时实验中，问题的内容依然被保留下来。张庆林，王永明 ( 1 9 9 9 ) 在类比迁移机制的研究中，探讨了图式归纳究竟是消除性的还是保留性的。 他的实验材料采用将军问题，灭火问题，司令员问题作为源问题，肿瘤问题作为 靶问题，以大学本科生作为被试，以是否比较和是否延迟作为两个自变量。实验 的结果表明：在比较条件下，多数被试完成了图式归纳的控制加工，这种情况下 得到延迟组的正确率显著低于非延迟组的结果。由此证明图式归纳是保留性的。 结构映射理论认为：图式归纳是消除性的。在类比迁移过程中，那些孤立的 低级关系以及事物的属性被遗忘，只有结构特征在图式归纳中保留并决定着类比 迁移。h o l y o a k ( 1 9 8 3 ) 以“军队问题”和“辐射问题”为例子指出：“军队问题” 和“辐射问题”的解决方法可以抽象为“汇合性图式”，而“汇合性图式”即是通 过消除性归纳获得的，即图式归纳的过程涉及到消除差异保留相同，通过表面特 征的消除和深层结构的保留抽象而成的。 目前对图式归纳的保留性和消除性的已有研究还处于各执一词，尚无定论， 其研究还处于不断探讨中。 3 1 1 2 图式归纳的自动性和控制性 图式归纳对类比迁移的促进作用已经得到很多研究的证实，但关于心理机制 的探讨既不多也不深入。在研究中，有的被试在进行靶问题的解决时，主试并没 有向被试提示源靶问题间的结构类似性，而被试好像是自发应用源问题的解决方 法进行靶问题的解决。这种图式归纳通常是自动性的。自动性的图式归纳认为： 图式归纳在没有两个或多个源类比的外显比较下也可以自动进行。控制性的图式 归纳认为：图式归纳的形成有以下三种方式，第一种方式是：图式归纳是通过有 意识地对两个问题的深层结构的编码而形成的，或者通过比较性的指导语和强迫 性的任务进行的( c a t r a m b o n e & h o l y o a k , 1 9 8 9 ；r e e v e s & w e i s b e r g , 1 9 9 4 ) ：第二 种方式是：通过用已知的问题解决未知的问题，在解决问题时的映射可以引发一 般的、原理的抽象归纳( n o v i c h o l y o a k ，1 9 9 1 ) ：第三种方式是：通过直接外显 的图式提供或者问题解决原理的解释直接将图式归纳告诉被试( o i c k h o l y o a k , 1 9 8 3 ；c l e m e n t , 1 9 8 5 ) 在问题解决文献中，有研究表明：图式归纳不可能在一个源样例的情况下自 动发t a f _ ( g i c k h o l y o a k ，1 9 8 3 ) 。r e e v e s 和w e i s b e r g ( 1 9 9 4 ) 在实验一中发现：当给 被试呈现单独一个源样例时，他们倾向于注意样例的表面特征，提供多个源样例 可以促进图式归纳，并且图式质量与呈现给被试的两个样例，三个样例，或者四 个样例具有显著的线性关系。 许多类比问题解决的研究者认为：被试很难从一个源样例中进行图式归纳 ( r e e v e s w e i s b e r g , 1 9 9 4 ) ，除非他们有足够的先前知识。也就是说：直到提供两 个或两个以上的样例，图式归纳才有可能发生在许多情况下，被试是通过比较 多个源样例间的相似性来进行图式归纳( r e e v e s & w e i s b e r g , 1 9 9 0 ) ，或者伴随着源样 例向被试提供外显的图式归纳。 总之，自动性图式归纳认为：只要有几个类似性问题呈现就足可以使图式归 纳自动发生。然而控制性图式归纳认为：只有有意识地编码或者将图式原理包含 4 在问题中才可以形成图式归纳。目前研究还很难断定图式归纳是自动性的还是控 制性的，其结论还有待迸一步研究探讨。 1 1 3 图式归纳的测量指标 良好的图式归纳有助于类比问题中目标问题的解决，而不良的图式归纳不利 于目标问题的解决，那么应该如何区分良好的图式归纳与不良的图式归纳呢? 目 前测量图式归纳形成的优劣有两种方法。第一种是直接测量法，即在被试学习完 源问题后，让其把源问题概要地描述出来。一般的问题是：“你认为这个问题是如 何解决的? 请将你的理解描述出来。”然后，实验者对被试的描述进行评定，其答 案在多大程度上反映了问题的结构信息，即为图式质量。研究者一般直接以图式 的质量来评价图式归纳的好坏。通常为了使评估的结果尽量客观，需要几个专家 进行评估，然后计算几位专家评估的一致性系数，当一致性系数达到规定的要靶 后，再取几个专家评估分数的平均数作为最后图式质量的评估结果。这是图式质 量的直接测量法。一般用三点评分，o = 无结构信息，1 = 一些结构信息，2 = 所有结 构信息( g e n t n e r , l o e w e n s t e i n & t h o m p s o n ，2 0 0 3 ) 。被试所描述的图式归纳中包含的 结构信息越多，其图式归纳的概括性越强，说明被试形成图式归纳的水平越高， 主试对被试图式归纳评定的等级也越高，反之，对其评定的成绩等级越低。第二” 种是间接测量法，也就是被试解决目标问题的迁移成绩。迁移成绩包括被试自发 的迁移成绩和提示后的迁移成绩。许多研究已经表明：源问题图式归纳的质量对 随后的迁移成绩具有高预测性( c a t r a m b o n e & h o l y o a k , 1 9 8 9 ；n o v i c & h o l y o a k , 1 9 9 1 ) 。因此，在没有对图式归纳更直接的测量方法之前，成功的类比迁移可以作 为衡量图式归纳质量的一个指标。迁移成绩好被认为是图式质量高，也就是图式 归纳比较好。迁移成绩差被认为是图式质量低，也就是图式归纳比较差。 1 1 4 图式归纳的类比迁移理论 类比迁移是通过对源问题进行分析、概括和综合而获得一个图式归纳，并成 5 功地把这一图式归纳运用于靶问题而实现的。在类比迁移的加工过程中，图式规 则的获得和提取是最关键的因素。关于人们是如何获得和提取图式的机制问题， 目前已为研究者所基本认同的主要有以下三种理论。 1 1 4 1 结构映射理论( s t r u c t u r e - m a p p i n gt h e o r y ) 类比迁移中主要的结构模型是g e n t n e r 的结构映射理论( g e n t n e r , 1 9 8 3 1 9 8 9 ； c l e m e n t g e n t n e r 1 9 9 1 ；g e n t n e r & t o u p i n ，1 9 8 6 ) 。结构映射理论最早是由g c n t n e r ( 1 9 8 3 ) 提出的。g e n t n e r 认为：类比迁移涉及到类似性问题关系成分之间的结 构映射。所谓结构映射即在一事物与另一事物之间寻找逐个的匹配，寻找它们结 构上的相似点，并因此能够把源问题中元素间的关系提取出来，独立的表征在大 脑中，并将这一图式表征运用于靶问题的解决。她认为图式归纳是结构驱动的， 源问题与靶问题的内容并不重要。g e n t n e r ( 1 9 8 9 ) 说；“类比是聚焦于关系的共同性。” 源问题与靶问题之间可以在任何水平上匹配，表面特征的匹配，结构特征的匹配 或二者的混合匹配。但是，在这所有的潜在匹配中，只有最高水平的匹配( 深层的 结构特征的匹配1 被用于目标问题的解决。因为，在源靶问题的匹配中，深层结构 的匹配居于支配地位。g e n t n e r 称高级关系支配低级关系的现象为类比迁移的“系 统性原则”( s y s t e m a t i cp r i n c i p l e ) 。在这里，g e n t n e r 所谓关系结构即本论文的图式 归纳，高级关系结构即本论文所指的优等图式归纳。g e n t n e r ( 1 9 8 3 ，1 9 8 9 ) 的系列 研究表明问题：问题深层结构的抽象图式对类比迁移的成功起着关键性作用。 1 1 4 2 语用图式理论( p r a g m t i c - s c h e m at h e o r y ) h o l y o a k 的语用图式理论与g e n t n e r 的结构映射理论有某种相似，也可以说 h 0 1 y o a k 的理论是对g e n t n e r 理论的一个补充。他们都强调，源问题的选择与图式 依赖于抽象、高水平的信息。然而，h o l y o a k 的理论除了强调结构在图式中的重 要作用外，还强调语用目标图式提取的影响作用。他认为：并不是只有深层水平 的图式归纳才对问题解决起作用，这要视具体的目标进行有用的图式归纳。图式 归纳在问题解决中可以直接被称为实用图式。实用图式是包含与问题解决有关的 6 因果信息的抽象表征。在抽象过程中，类比问题中的对应概念转化为上位概念。 总之，h o l y o a k 的实用图式理论与g e n t n e r 的结构映射理论一个重要的区别是： 实用图式理论认为，无论是那种水平上的图式，只要有助于问题的解决都可以被 映射归纳，而不仅仅是与问题深层次结构有关的因果关系的图式归纳。 语用图式理论指出，在问题解决过程中，图式归纳是一种控制加工而不是自 动加工。在只呈现单个源问题的情景下，被试不会进行图式归纳，因为被试没有 机会去进行从一个问题到另一个问题的映射。因此，图式归纳的进行至少需要两 个源问题。 1 1 4 3 样例理论( e x a m p l et h e o r y ) 样例理论的典型代表是多痕迹模型( m u l t i p l et r a c em o d e l ) 。这个模型首先是在 记忆和归类研究中发现的。h i n t z m a n ( 1 9 8 6 ，1 9 8 8 ) 的多痕迹记忆模型与类比迁移有 关是因为他对记忆中图式归纳的研究。这种理论认为：图式归纳有两种方式，既 有自动加工，又有控制加工。第一，作为大量提取储存样例时的副产品，图式归 纳在很大程度上是自动的，靶问题将平行地激活多个样例痕迹，激活水平由与靶 问题的相似程度决定。被激活的源样例既能在表面材料上与靶问题进行匹配，也 能在图式信息上与靶问题匹配。被试进行何种匹配主要与具体的问题和任务有关。 例如，当呈现肿瘤问题时，被试将激活所有在表面成分上相一致的医疗事件，或 激活那些具有共同结构特征的问题( 如，需要克服中心障碍物的问题) ，在激活的源 样例中，被试激活与靶问题相似的结构，从而产生自动的图式归纳。第二，概括 能通过一个或多个样例的图式特征进行精细的编码而进行。这种图式加工是一种 控制加工。这种有意识的归纳所产生的图式，作为一个新的记忆痕迹被储存起来， 并且，图式与样例痕迹是联结的，因而这两者其中的一个激活可能扩散到另一个。 h i n t z m a n 的模型解释了基于表面特征和基于图式的类比迁移。 虽然以上三个理论在图式归纳的自动性和控制性以及保留性和消除性上还存 在着很大的分歧。但是，三个理论的一致结论是图式归纳在类比迁移中起着重要 7 的中介的作用，对类比迁移的成功起着关键性的作用。至于图式归纳在什么情景 下以及在什么抽象水平上对类比迁移起促进作用等机制问题还需要进一步的研究 探讨。 1 2 图式归纳促进类比迁移的研究 1 2 1 类比迁移研究中的实验材料 目前，在对类比的研究中主要存在着两种不同的范式。一种是传统的类比推 理测验，四项比例式范式a ：b ：c ：? ( s t e i n b e r g , 1 9 7 7 ) ：另一种是问题解决类比 推理范式。 传统测量方式是a ：b ：c ：? 任务这个任务试图抓住类比的经典定义：“一种比 例的平衡”。它至少包括四项。第二个与第一个的关系类似于第四个与第三个的关 系。例如，自行车：车把：船：帆。四项比例范式最初是用于作为智力测验的题目。 后来，s t e i n b e r g ( 1 9 7 刀采用信息加工方法设计了图片和语义形式的四项比例范式来 研究类比迁移。以后，s t c r n b e r g ( 1 9 8 0 ) 等人保留四项比例的主干通过改变关系的类 型与项目的数量进一步发展了四项比例形式。但是，用比例框架作为类比思维的 模型其本身的精确性已受到很多心理学家的质疑。g i c k 和h o l y o a k ( 1 9 8 0 , 1 9 8 3 ) 认 为这种材料的主要缺陷是：这种刺激排除了被试自发发现类比的需要，而这正是 在真实的问题情景中成功迁移的前提。 随着研究的发展，研究者又对实验材料进行了改造，设计了一种更加类似于 日常生活情景的问题解决任务。这种类比的进行取决于源问题与靶问题关系结构 的相似性。广泛用在类比中的类比问题如d u n c k e r 的“辐射问题”，靶问题是用射 线消除肿瘤但不能伤害健康细胞组织( g i c k h o l y o a k , 1 9 8 0 , 1 9 8 3 ) 。类似性解决方 法是汇聚多个弱的力量集中于肿瘤城堡。 研究类比问题解决的材料范式必须满足两个基本的条件： 一是相关的类比故事对被试来说必须是可利用的 8 二是靶问题必须是新颖的并具有挑战性的，使类比源问题的应用只是潜在的 而不是明显和直接的。这种材料的设置使被试在解决靶问题时不至于发现了类比 方法但很难应用于新问题，也不至于使被试不费吹灰之力地通过手段目标分析将 问题解决。 c o l l i n 和b u r s t e i n ( 1 9 8 9 ) 对经典类比与问题类比进行了区分。他们认为；经典 类比a ：b ：c ：d 需要四个成分比较，需要进行组内比较a ：b 和c ：d ，和a b 与c - d 的组间比较。p i a g c t 称组内比较为低级关系即低水平的图式，称组间比较为高级 关系即高水平的图式，而问题类比只有两个成分的比较- i 原问题和靶问题。这 样就提高了问题类比比经典类比简单的可能性。 h o l y o a k ( 1 9 8 4 ) 认为：这两种类比在功能上也是不同的。经典类比中类比迁移 的目标非常明确，目标就是解决类比。而在问题类比中，目标是解决问题，需要 注意类比的技能。两种类比在结构上也是不同的，经典类比的关系经常是任意的， 而问题类比是因果关系。 在借鉴前人研究范式的基础上，本研究采用的是问题类比的范式。这样的问 题解决更接近于人们真实情景中的类比思维，并且，在用儿童做被试时，问题类 比范式更容易使儿童集中注意力。 1 2 2 类比迁移中图式归纳的研究 g i c k 和h o l y o a k ( 1 9 8 0 ) 发现，领域间迁移常常依赖于图式归纳a 如果情境之 间没有图式归纳，表面也没有特别相似的地方，那么在不同领域之间进行迁移将 很困难。这是因为源问题与靶问题在不同领域间往往只具有相同的结构图式，而 这是仅依赖于问题表面知觉所无法完成的。 g i c k 和h o l y o a k ( 1 9 8 3 ) 改进了以前的实验，加入了提示这个变量，这样可以将 注意类比的能力和应用类比的能力分离开来，从而进一步深入地分析被试类比迁 移的心理机制。 在g i c k 和h o l y o a k 的实验中提示前只有3 0 应用类似性方法解决了靶问题， 9 与此相对应提示萄增至7 5 ，而控制组只有1 0 。这些结果表明注意和应用类比 问的巨大鸿沟。 本研究也借鉴了g i c k 和h o l y o a k ( 1 9 8 3 ) 的研究，将迁移成绩分为提示前和提示 后，这样可以更深入地考察图式归纳对类比迁移过程的影响。 g i c k 和h o l y o a k 用六个实验研究了图式归纳对类比迁移的影响机制。结果表 明：图式归纳并不是在任何条件下都起作用的，只有在有多个类比物的前提下， 经过类比物的映射，从而抽象出的图式才更容易为被试理解和应用。 o i c k 和h o l y o a k ( 1 9 8 3 ) 的实验第一部分有三个小实验。实验设计了三种实验 条件：类t e 回忆，类比归纳，控制组归纳，因变量是迁移成绩，结果并没有支持 图式归纳对类比迁移起促进作用的假设。实验二在改进实验一的基础上，设计了 三个实验条件：类比+ 原理，仅有类比，仅有图式。结果类比迁移的成绩在类比+ 图式的条件下( 提示前3 0 ，提示后8 0 ) 并没有显著高于仅在类比条件下( 提示前 2 9 ，提示后8 0 ) 。实验三将文字图式改为图形来更抽象的表示图式，结果依然 没有证明图式对类比迁移起促进作用。 g i e k 和h o l y o a k ( 1 9 8 3 ) 的第二部分实验改变了第一部分的实验条件，将学习 阶段的一个类比源问题改为两个。实验四的三个实验条件分别是：两个相似的类 比源问题( 都是军队问题或点火问题) ，两个不相似的类比源问题( 一个军队问题和 一个点火问题) ，一个类比源问题和一个控制性问题。因变量是图式归纳和迁移成 绩。结果表明：两个源类比的迁移成绩( 8 0 ) 明显好于一个源类比( 5 3 ) ，但这还 不足以证明图式归纳的作用，因为有可能选的被试图式归纳好，迁移成绩也好。 二者只是相关关系而不是因果关系。实验五又进一步验证了图式归纳的作用。实 验条件是：两个源类比+ 图式，仅有两个源类比。结果( 如表1 ) 实验六又进一步采用更为抽象的图形图式，结果得出的结论仍然支持研究假 设。 g i c k 和p a t e r s o n ( 1 9 9 2 ) 在g i c k 和h o l y o a k ( 1 9 8 3 ) 实验材料的基础上增加了第 表1 有图式和无图式条件下运用汇合性解决方法的被试百分比 注：括号外表示产生类似性方法的被试百分比，括号内表不产生类似性方法的被试的数量 三个具有对比关系的故事，它会促使形成辐合图式的两个故事的相似性特征凸现， 从而形成高质量图式达到易化迁移的目的。 c h e n ( 1 9 9 9 ) 进行的三个实验是探讨学龄儿童用迁移方法解决类似性问题的能 力。此研究着重阐述源问题中的程序性特征是如何变化从而促进一般图式归纳的 形成，进而促进随后的类比迁移。要求孩子解决一系列类似于l u c h i n s s ( 1 9 4 2 ) 的经 典水罐问题。所有问题都有同质性结构和一般的解决方法，但每个问题在具体程 序上或者是相似的或者是不相似的。经历不相似程序问题的被试更可能比经历相 似程序问题的被试建构一般的问题图式进而解决新的具有不同程序的问题。 此研究的一般范式涉及到提供一系列的类似性问题，评估孩子在解决完问题 后所形成的图式，然后检测孩子解决靶问题的成绩。对问题之间的程序变化进行 控制。此研究的假设是：一般图式的归纳主要取决于样例的变化性。接受变化公 式样例被试的成绩要比接受不变样例的被试更好的产生一般的图式。年长的孩子 比年幼的孩子更好的产生一般图式并且迁移成绩也更好。本实验采用2 x 2 被试 问实验设计。两个自变量：年龄( 年幼和年长) 和变化性( 变化和不变) 。在不变组 中，所有的问题具有相同的公式，例如：a - b + a 如，7 - 6 + 4 = 5 ，9 7 + 6 = 8 ，5 和8 是目标体积) 。在变化组中，被试需要不同的公式解决问题。因变量是被试解决目 标问题的成绩和图式归纳的质量。结果进行了2 x 2 方差分析。在迁移成绩上，年 龄有主效应f ( 1 ，6 7 ) = 2 0 9 3 ，p o 0 0 0 1 。在年长组中，在变化条件下解决问题的被试 数量( 8 3 ) 要远远超过没有变化的条件( 4 0 ) 7 2 ( 1 ，3 8 ) = 7 4 5 ，p o 0 1 ，而年幼组没有 表现出这种显著差异。在图式质量上，年长组中变化条件下形成一般图式的被试 1 1 数量( 6 1 ) 与在不变条件下形成一般图式的被试数量( 1 0 ) 也达到了显著性差异严 ( 1 ，3 8 ) = 1 0 9 9 ，p 0 0 0 1 。而年幼组没有显著差异。图式质量和迁移成绩的相关也达 到了显著水平，形成一般图式的被试中有7 1 解决了类比问题，而形成具体图式 的被试中只有3 1 1 拘被试解决了类比问题尹( 1 ，7 6 ) = 1 0 9 2 ，p o 0 0 5 ，严( 1 ， 7 6 ) = 1 0 9 2 。p o 0 0 5 。结果证实了研究假设。 c h e n ( 1 9 9 9 ) 在实验二和实验三将实验材料修改成不同类型作为变化的内容，结 果仍然支持了他的研究假设。 张庆林等人( 1 9 9 9 ) 通过控制被试学习解决的类比源问题的数量发现：随着类比 物数量的增加，迁移成绩会随之提高。当类比物数量增加以后，如何对这些类比 物的呈现进行组合又成为一个重要的控制因素。 。 ， p e d o n e h 和h o l y o a k ( 2 0 0 1 ) 发现当类比源问题类比物与动态的图解共同呈现， 会大大促进类比迁移的发生。 b e r n a r d o ( 2 0 0 1 ) 认为图式归纳可以通过不同的策略构建，如问题间的比较或新 问题构建，以及不同的解释规则的方法，如抽象规则和嵌入规则。他的研究表明： 当使用抽象规则方法时，进行问题比较能产生较好的图式归纳；当使用嵌入规则 方法时，采用新问题构建会形成较好的图式归纳。a l l a n ( 2 0 0 1 ) 在他的研究中表明： 在数学问题的解决中，让学生构建他们的类似性问题，这样学生可以更加主动地 探索潜在的问题结构，从而归纳出一般的问题图式。结果表明：学生在用类似性 问题建构问题策略时，能更好的将源问题的结构信息迁移到靶问题，并且能更好 地提取源问题，并将提取的源问题的信息应用于靶问题。 莫雷等( 2 0 0 1 ) 探讨原理学习过程中形成不同概化程度对解决不同适宜程度问 题的影响。结果表明：形成概化程度较高的问题原型有利于个体对表面内容不适 宜题目的解答；形成概化程度较高的问题原型的被试在解答适宜或不适宜问题时 均能迅速激活问题原型而通达原理图式。因此，更多地采用图式的方法解决问题， 形成概化程度较高的问题原型会有助于被试排除题目的无关信息，正确地进行解 答。 以上研究均表明：图式归纳有助于类比问题的解决，创造越有利于图式归纳 的条件，被试的类比迁移成绩随之也越高。g i c k 和h o l y o a k ( 1 9 8 0 , 1 9 8 3 ) ，g i c k 和p a t e r s o n ( 1 9 9 2 ) ，张庆林等人( 1 9 9 9 ) 的研究都证明了增加源类比物的数量，并且 给予提示，有助于被试形成良好的图式归纳，从而提高被试的迁移成绩。c h e n ( 1 9 9 9 ) ，莫雷等( 2 0 0 1 ) 通过利用表面不同而结构相似的源问题来研究图式归纳的概括 程度，又进一步探讨了影响图式归纳进而影响类比迁移的因素。p e d o n e h 和h o l y o a k ( 2 0 0 1 ) 通过利用动态图式直接向被试呈现抽象的图式归纳，结果大大提高了被试 的类比迁移成绩。 1 3 问题提出 1 3 1 目前研究的不足 虽然图式归纳对类比迁移的促进作用在以往很多研究中已经得到了证实，但 是，仍有一些问题需要我们进一步探讨。 一是图式归纳对类比迁移促进作用的普适性。在以往的研究中，用的要么是 a ：b ：c ? 经典的或扩展性的四项比例问题，要么给被试讲一些故事或让被试直接读 一些类比故事，因为被试阅读能力的限制，这样就在很大程度上限制了所用被试 的范围。而所采用的故事无非是“将军问题”，“辐射问题”以及相应的扩展等陈 述性问题，而很少采用让被试进行直接动手操作的问题。r o b i n 和m a y e r ( 1 9 9 3 ) 研 究发现：在一些实际案例中，动手操作活动可以促进有效的认知探索。因此有必 要利用可直接操作性的问题，来弥补实验材料的单一性，得出更具有生态化的结 论，从而拓展类比迁移的研究范围。 二是目前图式归纳对类比迁移的促进作用己得到大量研究的支持，但是幼儿 在问题解决中是否也用到类比迁移，幼儿从何时起开始能够进行简单的类比迁移， 并且幼儿的类比迁移是否也如成人一样受到图式归纳的影响。目前，对幼儿这方 面的研究国内外还比较少，有许多问题有待我们进一步探讨。 1 3 2 本研究的提出 通过对图式归纳在类比迁移中作用的研究回顾，我们发现对幼儿类比迁移的 研究以及图式归纳对幼儿类比迁移的影响及其机制的探讨是很有必要的。 那么，在以幼儿为研究对象时，就要采用与幼儿的年龄发展相适应的研究材 料。本研究的实验材料采用的是比较简单的小游戏，通过对幼儿直接动手操作完 成游戏成绩的比较分析，来研究幼儿的类比迁移情况。这也是针对于幼儿的理解 力有限，语言表达能力低，注意力不集中，注意和记忆范围比较狭窄而设计的。 另外，幼儿也较容易为主试的指导语所控制，在一定程度上可以减少被试的要求 特征，降低实验误差 许多研究表明：儿童在9 岁之前，即使解决简单的类比问题也有困难( s t e r n b e r g & r i f l d n ，1 9 7 9 ) 。h o l y o a k ( 1 9 8 4 ) 采用的实验材料是以游戏的形式呈现。研究了5 1 2 岁儿童的类比迁移能力。结果证明：5 岁儿童已能够进行类比迁移，并且这种类比 迁移能力在结构相似的情况下，受表面相似性的影响较小。这说明：在简单的类 比游戏中，幼儿已能够发现和理解源靶问题的结构相似性，并且运用类似性方法 解决靶问题。 本研究借鉴了h o l y o a k ( 1 9 8 4 ) 的实验材料，将这些实验材料运用于年龄更小的 幼儿，继续研究幼儿的类比迁移情况，从而拓展类比迁移的研究范围。考虑到幼 儿的年龄比较小，因此，本实验对h o l y o a k ( 1 9 8 4 ) 的实验材料进行了进一步的改进。 在h o l y o a k 的实验中，源游戏以画册的形式呈现，靶游戏以实物的形式呈现。本 实验中，源靶游戏都是以实物的形