发展心理学经典实验复制——守恒实验报告(共10页)

1、再探守恒实验 PAGE 12PAGE PAGE 12 再探守恒(shu hn)实验摘 要 本实验重复检验(jinyn)皮亚杰的守恒实验，从湛江市寸金中心幼儿园和湛江市第十六小学二年级随机抽取115名310岁的小朋友作为被试，采用卡方检验测查儿童守恒能力的发展情况，了解前运算阶段儿童的思维特征。结果表明：1.随着年龄(ninlng)的增长，二年级的儿童比幼儿园儿童获得的守恒能力多；2. 儿童理解守恒概念的能力存在显著的年龄差异；3. 性别与各守恒能力具有显著差异，男孩在糖果守恒和重量守恒上有优势；4.数量守恒，糖果守恒易习得，而长度守恒、液体守恒、重量守恒存在不同差异。关键词 儿童；前运算阶段；

2、守恒实验 1引言守恒（conservation）是指即使在物体外观改变的情况下，它特定的自然特征数量、质量、长度、重量、面积、容积或体积等仍保持相等。守恒实验是著名心理学家皮亚杰创设的，主要用来考察前运算阶段儿童（2-7岁）的思维特征，其中最著名的是液体守恒实验。他当着儿童的面，向两个大小完全相同的杯和中注入相同高度的水，并问儿童两个杯子中的水是否一样多，在得到肯定的答复后，由实验者或儿童将杯的水倒入另一个较矮且粗的杯子中，问儿童：杯和杯中的水是否一样多？回答一样多的才是掌握了守恒观念。皮亚杰发现，处于前运算阶段的儿童往往用直觉而不是逻辑的解决方法，因片面性和缺乏可逆性而无法达到守恒，只是感觉

3、范围内的推理，以自我为中心的思维。而具体运算阶段（7-11或12岁）的儿童建立了“守恒”的能力，思维“可逆性”发展，限制在具体事物上的思维，和对数字理解。由此看来，守恒观念的发展和掌握是儿童从前运算阶段发展到具体运算阶段的一个重要指标。根据守恒实验，皮亚杰界定了各守恒观念形成的时间和顺序：数的守恒（6.5-7岁）；质量守恒（7岁以后）；距离和长度守恒（7.5-11岁）；面积守恒（7.5岁）；体积守恒（7-11,12岁）。这些年龄都接近于或者为皮亚杰定义的具体运算阶段。皮亚杰创立了认知发展这个领域，引进了它最重要的一些概念，确定了它所研究的绝大部分领域的研究方向，并且给予我们一些使这个领域别具特

4、色的最有用的理论。越来越多的，被称为新皮亚杰主义者继续重复皮亚杰研究。他们在比较宽泛的意义(yy)上，继续反思其提出的问题和验证。如Tomlinson keasey等人（1979）对儿童(r tng)的“运算(yn sun)”做了4年的追踪调查，结果表明儿童掌握各种“守恒”物体的量不随物体形状的改变而改变有一定的顺序。最先掌握的是数目守恒（6-7岁），接着是物质守恒和长度守恒（7-8岁）、面积守恒和重量守恒（9-10岁），最后是体积守恒（12岁）。此研究结果与皮亚杰基本一致。 但是也有一些研究者发现皮亚杰对儿童发展年龄阶段的估计低估了幼儿在一些具体任务方面的信息处理能力，高估了青少年时期的能力

5、。在今天看来，他的实验使用了较小的样本、对额外变量的不充分控制，且落后的实验处理技术，可能与这些有关。而本研究试图在统一的实验设计、较大数量的被试取样基础上，采用统计学方法，复制皮亚杰关于各种守恒观念发生时间的界定，并考察湛江地区、不同文化背景之间，儿童守恒观念的发展，以探索文化、教育对儿童守恒观念形成和发展的影响。本实验假设处于前运算阶段的儿童不能认识到物体守恒，而到具体运算阶段的儿童可以认识到物体守恒。2研究方法2.1被试我们从湛江市寸金中心幼儿园和湛江市第十六小学二年级选取115名310岁的小朋友作为被试，其中54名女孩，71名男孩。我们班在10月27日，11月3日和4日分批去学校，选择

6、被试的课余时间或提前与学校协商好，约好时间，顺利完成实验测查。2.2实验仪器与材料纽扣、糖果、三个容器（其中两个透明的杯子要大小外形一样，另一个矮一些宽一些），两个大小、颜色和形状(xngzhun)完全一样的橡皮泥。2.3实验(shyn)程序实验一：数量(shling)守恒主试在简单的介绍沟通后，缓解被试的陌生感，向被试呈现同样颜色、大小、数目的钮扣，每排6个，排成相同的两横行。当被试确认两排钮扣的数目是一样的之后，在被试面前将其中的一行钮扣间的距离拉大，问被试：这一行钮扣拉开后，两行纽扣还是一样多吗？或是哪行多？为什么呢？实验二：糖果守恒 与钮扣的操作一样，不同在于使用的是糖果而不是钮扣。实

7、验三：长度守恒主试向被试呈现两支同样的铅笔，排列成平行且等齐的两竖列。在被试认定两支铅笔是一样长后，把其中一支铅笔向右（或向左）移动一段距离，问被试：这两支铅笔是不是还是一样长度啊？为什么呢？实验四：液体守恒主试向被试呈现两个一模一样的杯子，把两个杯子装入相同数量的蓝色水。在被试认为两个杯子装有一样多的水后，将一个杯子的液体倒入一个较矮较宽的碗里，并问被试：这个杯子（较高的杯子）里的水与较矮的碗里的水是不是一样多？你是怎么判断出来的呢？实验五：重量守恒主试向被试捏出两个大小、重量一样的橡皮泥，直到被试认为两个泥球是一样重之后，将其中一个一样大的小球捏成饼形，即压扁，问被试：这两个橡皮泥还是一样

8、重吗？还是哪一个更重？为什么呢？3结果3.1实验结果测评标准数量守恒。在主试将其中的一排钮扣间的距离拉大后，如被试回答两排的钮扣数不相同，说明被试还没有形成数量守恒的概念。如果回答相同，则说明已经形成数量守恒的概念。糖果(tnggu)数量守恒同上。长度守恒。在主试把其中一支铅笔向右（或向左）移动一段距离后，如被试回答两支铅笔的长度不相等，说明被试还没有形成长度守恒的概念(ginin)。如果回答两支铅笔的长度相等，则说明已经形成长度守恒的概念。液体守恒。在主试将一个(y )杯子中的液体倒入一个较矮较粗的碗里后，被试如果回答两个杯子的液体不一样多，说明被试没形成液体守恒的概念；如果回答两个杯子里的

9、液体一样多，则说明已经形成液体守恒的概念。重量守恒。在主试把其中一个橡皮泥压扁后，如果被试回答两个泥球不一样重，说明被试没有形成重量守恒的概念；如果回答两个泥球一样重，则说明形成了重量守恒的概念。3.2实验结果本实验是在与全班其他人数据合并后进行分析的，主要围绕着两个问题进行分析。首先是各年龄组儿童通过各项守恒实验的比率；再者是采用卡方检验考察儿童理解守恒概念的能力是否存在显著的年龄差异、性别差异和守恒类别差异。首先让我们通过表一来看看各年龄组儿童通过各项守恒实验的比率。本实验主要是考察前运算阶段（27岁）儿童的思维特征，因此把年龄组分为前运算阶段儿童（用组别1表示）和具体运算阶段儿童（用组别

10、2表示）：表一 各年龄组儿童通过各项守恒实验的人数 数量守恒 糖果守恒 长度守恒 液体守恒 重量守恒组别 1 7 10 3 5 6 2 42 41 27 27 25 Total 49 51 30 32 31 通过加权分析可以得到：数量守恒通过的有49人，糖果守恒通过的有51人，长度守恒通过的有30人，液体守恒通过的有32人，重量守恒通过的有31人。由组1到组2各守恒通过的人数急速上升，不难发现：随着年龄的增长，二年级小学生完成实验的比率比幼儿园儿童好，他们在慢慢的习得守恒观念。由此，7岁以前可以推断为前运算阶段，7岁后为具体运算阶段，基本上符合皮亚杰的守恒阶段划分。通过表一，7岁以前的儿童分为

11、前运算阶段(jidun)组（58人），7岁以后儿童分为具体运算阶段组（67人）。然后(rnhu)，采用卡方检验(jinyn)考察儿童理解守恒概念的能力是否存在显著的年龄差异。表二的数据来自于表一，即前运算阶段组和具体运算阶段组在各守恒实验通过的人数，对此进行Nonparametric Tests的Chi-Square分析，结果如下：表二 年龄与各守恒能力的卡方检验结果(a)Frequencies(频数分布表) Observed N Expected N Residual数量守恒 42 36.6 5.4糖果守恒 41 52.3 -11.3长度守恒 27 15.7 11.3液体守恒 27 26.1

12、 .9重量守恒 25 31.4 -6.4Total 162(b)Test Statistics(卡方检验结果) 守恒类别Chi-Square(a) 12.723df 4Asymp. Sig. .013a .0 cells (.0%) have expected frequencies less than 5. The minimum expected cell frequency is 15.7.卡方检验表明，前运算阶段组和具体运算阶段组对各守恒能力的掌握具有显著差异，即儿童理解守恒概念的能力存在显著的年龄差异，x=12.723，p=0.0130.05. 处于前运算阶段的湛江寸金中心幼儿园的儿

13、童往往有两种表现：一种是不能达到守恒，他们有集中化倾向，即考虑问题只将注意集中在事物的一个方面，而忽略了其他方面，顾此失彼，造成对问题的错误的解释，如儿童会认为杯中的水多，因为它高；另一种表现是接近守恒但尚未成功，儿童注意到不同的维度，但不能同时考虑，在心理上感到困惑，如儿童一会儿说是杯中水多，因为它高，一会儿又说杯中水多，因为它宽。因此，他们完成各守恒类别的情况很低，也可从他们的口头报告得出：关于数量和糖果守恒，他们有的说：“拉开的比较多”,“分开了，离得远”，“它变长了”“短的多一点，间隙很小”等等。虽然之前都有数过两排纽扣或糖果的数量一样，但是拉开距离以后，却各有想法。关于重量守恒，他们

14、会说：“扁的那个重/轻一点”，“压扁的轻一点，圆的重一点”等等。对年龄与各守恒进行(jnxng)检验后，接下来我们采用卡方检验考察儿童理解守恒概念(ginin)的能力是否存在显著的性别差异。表三的数据来自于男生和女生通过各守恒实验的人数,如下： 数量守恒 糖果守恒 长度守恒 液体守恒 重量守恒 男 24 27 15 14 20女 25 24 15 18 11Total 49 51 30 32 31表三 性别(xngbi)与各守恒能力的卡方检验结果（c）Frequencies(频数分布表) Observed N Expected N Residual数量守恒 25 22.3 2.7糖果守恒 24

15、 25.1 -1.1长度守恒 15 14.0 1.1液体守恒 18 13.0 5.0重量守恒 11 18.6 -7.6Total 93 (d)Test Statistics(卡方检验结果) 守恒类别Chi-Square(b) 5.460df 4Asymp. Sig. .243b .0 cells (.0%) have expected frequencies less than 5. The minimum expected cell frequency is 13.0.卡方检验表明，性别与各守恒能力具有显著差异，x=5.460，p=0.2430.05.在重量守恒和糖果守恒中，男孩掌握的比女孩

16、好一些，尤其是重量守恒。而数量守恒和液体守恒则为女孩多一些。不难发现，男孩更喜欢具有探索性和极具吸引力的物体，而女孩更倾向于安静，定性比较好，能耐心地完成任务。通过考察儿童理解守恒概念的能力存在性别差异，我们也发现守恒类别的差异。数量守恒，包括糖果守恒，都是比较容易获得的，儿童对于数字的理解发展较快。长度守恒、液体守恒和重量守恒相比之下，则有差异，不同发展阶段的儿童有其不同的理解。4讨论(toln)4.1 对结果的解释(jish)说明从湛江市寸金中心幼儿园和湛江市第十六小学二年级选取的115名被试中，4岁儿童已经开始获得守恒概念，不过掌握的守恒类别只有一到两个。在7岁以后，较多的儿童掌握的守恒

17、类别有三个或以上。那么，守恒观念的发展和掌握就不是儿童从前运算阶段发展到具体运算阶段的一个(y )重要指标了，因为在前运算阶段中，儿童就开始认识到守恒概念了。通过表一各年龄组儿童通过各项守恒实验的比率随着年龄的增长而上升，7岁前可以推断为前运算阶段，7岁后为具体运算阶段，基本上符合皮亚杰的守恒阶段划分。所以，本实验原假设“处于前运算阶段的儿童不能认识到物体守恒，而到具体运算阶段的儿童可以认识到物体守恒”是不成立的。为什么会这样呢？可能有两个原因：首先，探索文化、教育对儿童守恒观念形成和发展的影响，周薇和罗英（1997）在大班幼儿中通过摆、量与画、拼图形的系列操作活动，训练幼儿感知面积守恒的能力

18、；莫雷（1987）用活动内化训练法（即认为个体思维的形成是外部活动的内化）对4.5-5.5岁儿童进行长度守恒训练发现它能有效地促进儿童形成长度守恒图式。这些训练都类似于中国的学前教育。训练后，儿童认识数字等的能力都有较大的提高，可能就是由于学习经验影响的结果。知识是一步步积累的，儿童认知结构只能在其自身基础上，吸收新知识，如此相互促进，逐步向前发展。这说明给予儿童相应的知识教育，即可促进其思维更好地发展，反之如在一定程度上会阻碍应有能力的发展。可是这个年龄的儿童能知道结果，不知道如何解释。所以出现了当主试问为什么是这样认为的时候，他们虽然知道就是一样，但是有的人不知道怎么说明。被试很快回答，圆

19、的比压扁的橡皮泥重，问为什么时，说因为扁扁的，不重了，她想了一会，但想表达又表达不出来的样子，就好像只有自己才能明白为什么橡皮泥轻了，但就是不知怎么像主试表达那种变轻的感受。目前为学前儿童逐步提供更加高级的教育项目已成为强烈趋势，一些幼儿园不再仅为儿童学习基本的读、写、算技能做准备，它们实际上在从事这种教学活动。瑞斯克拉（Rescorla,1991）认为，之所以有这个趋势，主要因为：心理学强调早期经历的重要性；与其他地区（例如，中国）学生相比，北美学生学业成就低；以及家长望子成龙的渴望。因而不难得出为什么4岁儿童已经开始获得守恒概念。不过，埃尔凯德（Elkind,1981）也提醒我们，也许我们

20、对儿童过于催促，应该放慢他们的脚步，让他们游戏、梦想、做一些神奇的事，以及不需要知道如何读、如何写以及如何按照正确步骤计算的事情。这也是美国人的以儿童为中心，尊重儿童自由的思想。再者，唯物辩证法认为，共性和个性两者密切联系，是辩证统一的关系。一方面，共性寓于个性之中，并通过个性表现出来，没有个性就没有共性；另一方面，个性也离不开共性。世界上的事物无论如何特殊，它总是和同类事物中的其他事物有共同之处，总要服从于这类事物的一般规律，不包含普遍性的特殊性是没有的，即特殊性也离不开普遍性。本实验中的守恒不是划分前运算阶段和具体(jt)运算阶段的重要指标的结果也许是其中的一种个性，但是大体上是跟随着皮亚

21、杰理论的共性的，各年龄组儿童通过各项守恒实验(shyn)的比率随着年龄的增长而上升，7岁前可以推断为前运算阶段，7岁后为具体运算阶段，基本上符合皮亚杰的守恒阶段。儿童理解守恒概念的能力存在显著(xinzh)的年龄差异，性别与各守恒能力也具有显著差异。为什么男孩在重量守恒和糖果守恒上比女孩要好呢？第一，可能和性别角色有关。性别角色是个体在社会化过程中通过模仿学习获得的一套与自己性别相应的行为规范，随不同文化而有所不同。中国自有历史以来传承的“男尊女卑”思想，虽然经过现代化已浅化很多，但在湛江这个尚不发达的小城市里，或者说在中国比较传统的地区，还是存在的。自然而然地，男女性别角色更加明显，性别定型

22、从生命之初就开始了。一个儿童在生理上是男性还是女性，很大程度上决定了中国父母对待他们的行为方式，玩什么样的玩具。这样，当他们认识到自己是个女的，就会选择女性的玩具和行为；如果认识到自己是个男的，就会选择更加活跃，更有体力，攻击性和探索性的行为。糖果对于男孩极具诱惑，而橡皮泥可以任意捏造形状，具备探索性的改变，所以男孩更愿意在这些物体上花费时间，因此重量守恒和糖果守恒也掌握的好一些。第二，可能与本实验的被试男女比例不平衡有关。我们随即抽取的115名被试，其中54名女孩，71名男孩，男孩的人数占优势，自然通过各守恒实验的性别差异会受到影响。如果严格控制每个年龄阶段的人数和男女孩的比例，使它们保持一

23、致，那么实验结果更有信度和效度。在本研究(ynji)中，年幼儿童不仅比年长儿童或成人“笨”，而且他们是以完全(wnqun)不同的思考方式进行思维的。我们模仿液体守恒(shu hn)实验发现，能够达到液体的守恒的被试运用三种形式的论断达到守恒：第一，同一性论断。儿童认为既没增加水，又没拿走水，因此它们是相等的。第二，互补性判断。儿童认为宽度的增加补偿了高度的下降。第三，可逆性论断。儿童认为可将杯中的水倒回原来的杯中，因此是相同的。所谓运算是一种心理动作，儿童在心理进行可逆或补偿的动作，并不需要实际动手操作。4.2 不足与展望第一，在进行模仿皮亚杰实验的过程中，我们的实验环境是在一间教室，时间为4

24、5分钟左右（即一节课的时间），要在这样的情况下一名主试需完成两名被试实验，时间很紧，空间也很挤。例如在湛江市第十六小学二年级的一个班级中，55名学生，加上30名主试和1名维持纪律的老师，使得现场吵闹、拥挤，实验环境不能极力保持安静。做好实验的被试又很爱凑热闹的围到正在做实验的被试，有时会忍不住告诉他们自己做的答案，进行交流，对实验结果产生误差。第二，控制额外变量不严格。由于水是蓝色液体，也许会产生一定的干扰；由于橡皮泥有黑色和红色，虽然进行实验时是尽量配对的相同颜色，但到后来主试忙着寻找、交换实验材料时，偶尔有不同颜色的橡皮泥组成了一对进行重量守恒实验，导致有位被试口头报告说不一样的原因是形状

25、和颜色都不一样。除此之外，我们在男/女孩人数和前/具体运算阶段的儿童人数上无法保持一致，性别差异和年龄差异的结果可能有一点影响。展望未来，我们可以考察不同发展地区的文化、教育对儿童守恒观念形成和发展的影响。如果要进一步研究，我建议：1.准备时间充足，和相关学校沟通好，尽量提供安静的实验环境，使被试独立测试；2.做液体守恒时，水可以为无色，防止颜色的干扰；其它(qt)的实验材料要保持一致；男女孩人数，各年龄阶段人数都一样。3.使用标准化测试，“儿童认知发展水平(shupng)诊断工具”（Inventory of Piagets Developmental Task,IPDT），对特殊儿童的认知潜能(qin nn)进行施测。5结论1.随着年龄的增长，二年级的儿童比幼儿园儿童获得的守恒能力多；2. 儿童理解守恒概念的能力存在显著的年龄差异；3. 性别与各守恒能力具有显著差异，男孩在糖果守恒和重量守恒上有优