小学儿童假设检验思维策略的发展，本文主要内容关键词为：思维论文,策略论文,儿童论文,小学论文，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。
分类号 B842.5
1 问题的提出
人类任何复杂问题解决的思维过程都可以看成是“假设－检验”过程。研究假设检验思维策略的发展可以加深我们对个体认知发展历程的认识并为切实提高个体的创造性思维能力提供理论依据。迄今为止，国内外已有一些研究涉及到了这一领域。这些研究主要集中在三个方面：儿童与成人在策略种类上的区别[1-5]；有效假设检验策略的萌发时间[2,6,7]；策略有效性的发展[8,9]。Levine比较了成人和儿童的假设检验策略的不同，发现两者之间在策略应用上有很大差异，而且儿童随着时间的推移不断变化所应用的策略[1,2]。国内学者的研究也发现，大、中、小学生在解决问题时对不同策略的使用倾向有明显差异[3-5]。关于有效假设检验策略的萌发时间，Gholson等人发现幼儿园的儿童还不能有效使用某种策略来检验一些可能假设，到小学二年级时，儿童才开始有意识地使用一些有效策略，且表现出随年龄不断增加的趋势[2]。对此观点也存在不同看法，国内的一项研究认为，如果任务是单维的，就连幼儿园4岁的小孩也能进行假设－检验的思维[6]。但Halford认为如果让儿童形成一个多维度的人工概念，他们要到11岁才会使用有效的假设检验策略[8]。对于策略有效性的发展以Siegler的研究最为系统[8,9]。他认为儿童在解决问题时，不仅会运用多种策略，他们的策略库也会随着年龄的成长而不断调整。儿童倾向于较多地使用易于操作且效果良好的策略，不断淘汰陈旧的低效策略。人们推测，随着儿童的成长，他们会逐渐采用更为有效的假设检验策略，这是儿童思维能力发展的一个重要标志[2]。
以前关于假设检验策略的研究[1-7,10,11]，基本上都是采用人工概念形成的任务，并且都以“变化样例”的方式进行实验，也就是由被试自己选择样例，主试给予及时反馈或延迟反馈（也可能不给予反馈）。这样存在一个不可避免的缺陷：由于被试所选样例各不相同，就无法排除样例不同对其问题解决进程带来的随机影响，同时也难以比较不同被试之间的思维加工过程及加工策略，因此也就难于准确考察个体间的假设检验思维策略的差异及其一般发展特点。如果我们给不同被试呈现相同的样例，就可能在一定程度上弥补这样的缺陷。因此本研究拟采用自创的“固定样例”程序（呈现给所有被试的肯定或否定样例是完全一致的）来进一步深入考察小学儿童假设检验策略的发展特点，并探索儿童“假设－检验”能力的标准化测验的可能性。
2 研究方法
2.1 被试
随机整群抽取不同小学一、三、五年级学生共550名，其中一年级180人，三年级163人，五年级207人。男女生比例大致平衡。其中458名采用团体测试，92名采用个别测试（辅以口语记录分析法）。
2.2 实验材料
采用自行设计的测验图形，这些图形包括4个维度上的变化：形状不同（三角形、梯形、半圆形）、颜色不同（白色、黑色、花色）、大小不同（大图形、小图形）、方向不同（正立图形、倒立图形），构成了36个图形。全部图形有规则地画在一张16开硬纸卡片上。题目分为两类：Ⅰ型题每道题的竖线左边给出几个图形，要求被试在竖线右边的6个供选图形中选出所有“可能”与左边图形同类的图形。共有3题，其中第3小题如附录1所示。第1小题竖线左边只有第3小题中的前两个图形，第2小题竖线左边图形同第3小题的前四个图形相同。而三道题竖线右边的六个备选图形都相同。Ⅰ型题中的第1题，由于只提供了两个正例，所以可以产生三种假设：“可能是大的”、“可能是白的”、“也可能是正立的”，这一题主要用来研究被试生成假设的能力。第2题在第1题的基础上又增加了两个正例，正确的答案应该是“可能是大的，也可能是正立的”，第3题再增加了一个正例之后，正确的答案只能是“正立的图形”。第2、3题主要用于研究儿童是否能根据新获得的信息及时检验并修正自己的假设。3个题合在一起，就达到了用标准化测试测验儿童假设检验能力的目的。
Ⅱ型题也是3题。每道题的竖线左边给出两排图形，告诉被试“上排图形属于一类，下排图形与上排不同类”。要求被试在坚线右边的六个供选图形中选出所有与上排图形同类的图形。附录2是该类题目的第1题，其人工概念的规则为“是正立的图形”，第2题的规则为“是花色的图形”，第3题的规则为“是圆或者是三角形的图形”。由于Ⅰ型题只提供了正例，不符合人工概念形成过程中的假设检验的真实情境，所以Ⅱ型题设计成既提供正例（左边图形的第一行），又包括反例（左边图形的第二行），考察儿童能否在假设检验的思维过程中充分运用已知信息进行归纳和推理。
2.3 测验程序
先进行团体测试。由经过培训的心理学专业本科生担任主试。正式测试前，首先告诉被试图形所包含的四个维度，然后向被试讲解两个比较简单的例题。待被试明确测试要求时，才开始正式测试。要求被试在规定时间内（每个题目均为5分钟）完成全部六道测题。其后，对92名被试实施了个别测试。每两个主试为一组（一位进行提问，另一位记录被试的口头报告）。程序与团体测试大致相同，只是在被试对每题的各个选项作出判断后，立即要求他们说明理由。主试详细记录被试判断选择过程中的所有反应。
2.4 策略编码
我们根据儿童的口头报告将其使用的策略由低级向高级分为 4类。策略Ⅰ，猜测策略：个体胡乱猜测，不能依据题目中的信息进行判断。策略Ⅱ，特征策略：个体根据某一个具体样例的个别特征作出判断，例如看到Ⅰ型题左边（或Ⅱ型题左边的上一排）中一个图形是三角形，就马上从右边图形中找出各种三角形图形，认为是正确答案。策略Ⅲ，单维肯定策略：个体不仅能看到具体样例的具体特征，而且能上升到维度高度来考虑问题，例如看到测题左边的一个具体样例是三角形时，不会马上作出判断，而是想，“其他是不是都是这个形状？有没有其他形状？”策略Ⅳ，单维转换策略：个体不仅能从某个维度高度来思考问题，而且思考某个维度之后，能够换一个维度再思考，能够考虑到问题的不同维度。由于个体在解决同一类题目时可能使用多种策略，故而记录解决一类题目时的所有策略。某一策略使用的百分比按照该策略使用总人次同测试样本总数的比值来计算。两个评分员分别对随机抽查的30名被试的口头报告进行策略编码。评分者信度为0.80。
2.5 评分标准
所有该选的项目全部选择时判为正确，记为1分，否则为错误，记为0分。
3 结果及其分析
3.1 解题的正确率
表1给出了小学儿童在解决两种不同类型的问题时正确率分布。在计算正确率时，考虑到个别测试组在测试中先作出选择判断后叙述理由，所以就选择判断条件而言和团体测试和个别测试时相同，且各年级两组正确率经x[2]检验并不显著(p>0.05)，因此将两者合并计算。由表1可以看出，对于三个年级的小学儿童来说，Ⅰ型题的解题正确率都明显低于Ⅱ型题，这说明Ⅰ型题的难度要显著高于Ⅱ型题。表中结果还显示，小学儿童解决Ⅰ型题的能力处于缓慢发展状态（表现在一、三年级和三、五年级之间差异均不明显，而一、五年级之间又有显著差异，且即使五年级儿童其平均正确率也只有21.6%），说明这一时期的儿童不善于进行“或然”思考，不能对同一问题的几种可能解决办法作出假设。小学生解决Ⅱ型题的能力处于快速发展状态（表现在三个年级之间正确率差异均极为显著上），而且相对容易的第1、2题（肯定规则）进步更大，而相对更难的第3题（析取规则）进步更慢，Ⅱ型题3个测题之间正确率的x[2]值随年级增高而显著变大。
表1 不同年级儿童解决不同类型问题的正确率及x[2]值
注：*表示p<0.05，**表示p<0.01，***表示p<0.005，表2、表3同此。
3.2 假设检验的思维策略
表2给出了不同年级儿童在不同题型中所使用假设检验思维策略的分布状况（由于儿童在解决某类推理题目时可能同时使用多种策略，因此策略人次之和有时大于100%。表3同理）。表2显示，就不成功的策略Ⅰ和Ⅱ而言，存在着一个共同的趋势：随年级的增高，使用的百分比下降；就有效的策略Ⅲ和Ⅳ而言，则明显随着年级提高而显著提高。就发展的速度变化来看，策略Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ都明显表现出一年级到三年级的加速发展，差异显著性比三、五年级之间更显著。从题型的比较来看，三年级和五年级均表现出两种题型之间策略的使用上并无显著差别，说明三、五年级学生所掌握的策略已相对比较牢固。但一年级被试，在Ⅰ型题上，使用策略Ⅱ和Ⅲ的百分率为0.44和0.14，但在相对容易的Ⅱ型题上，这两种策略的使用百分率倒过来为 0.27和 0.59。这说明一年级儿童对有效思维策略掌握还不十分牢固，因此他们中的许多人在遇到较简单问题时，能运用较高级的有效策略，但在遇到较困难的问题时，则又退回到相对不成功的策略上去。而三、五年级学生在本实验条件下并未出现这一问题。从总体上看，小学儿童经历了一个从特征策略（关注某个具体事物的具体属性）向维度策略（关注某类事物的抽象属性）转化的过程。
表2 不同任务下假设检验策略的使用百分比及x[2]值
以被试能否作出全部正确选择为准，将个别测试组的各年级被试合在一起划分为成功组和不成功组。在Ⅰ型题中，两组分别有28和64人组成。在Ⅱ型题中，两组被试为33和59人。被试对不同策略的使用百分比如表 3所示。表中显示，对于Ⅰ型题，成功组和不成功组在所有策略的使用频率上都有显著差异。成功组对策略Ⅰ、Ⅱ的使用明显低于不成功组，而对策略Ⅲ、Ⅳ的使用又显著高于不成功组。而对于Ⅱ型题，成功组对所有策略的使用同不成功组相比没有显著差异。
表3 不同组别假设检验策略的使用百分比及x[2]值
4 讨论
4.1 关于研究方法
采用自创的固定样例程序来揭示儿童的假设检验策略是本研究的特色所在。
以往的假设检验研究（包括Bruner、Levine等人的经典研究）都是采用“变化样例”的方式，存在被试之间的假设检验思维过程难于比较的缺陷。例如对于同样要形成“是圆或者是三角形的图形”这样的折取人工概念，若采用传统的“变化样例”程序，有的个体侥幸注意到了“形状”这一维度，几步就成功发现了这一概念。而有的被试可能关注了别的维度，要从错误的维度转换到“正确维度”上就会没有那么顺利。而且不同被试选择的样例各不相同，得到的反馈也不同，这就很难比较他们的思维过程，很难判定其策略发展水平的高低。而采用固定样例程序就在一定程度上解决了这一问题。因为在固定样例程序中，不同个体所面临的样例是相同的，避免了由于不同被试所造样例不同而难以比较思维过程的缺点。而且，传统的“变化样例”程序只适用于个别研究，固定样例刺激为标准化测试，这样，就为将来编制儿童假设检验策略水平发展的标准化测试工具奠定了有益的实验基础。当然“固定样例”程序在国内外尚无人使用过，所以本研究只是初步尝试，其优越性还有待于进一步的实验验证。
4.2 关于正确率
儿童能否成功解决较为复杂的问题，取决于其是否能结合问题信息选择恰当的假设检验策略。对成功组和不成功组所用策略的比较结果发现，就Ⅰ型题而言，成功组在猜测策略和特征策略的使用频率上明显低于不成功组，但在单维肯定和单维转换策略的使用频率上成功组则明显高于不成功组。而在Ⅱ型题上并未发现同样的结果。
本研究结果还表明，儿童解题的正确率与题型有很大的关系。从表1结果可以看出，Ⅰ型题的难度显著高于Ⅱ型题，对三个年级来说，两种题型平均正确率都达到极显著水平(p<0.005)。
Ⅰ型题的肯定样例所给信息并不充分，答案不确定，有多种可能性，具有较大的模糊性，需要儿童有“可能……也可能……”的思维方式。而且这类题自从第1题到第2题，再到第3题，信息逐步增多。在这种情况下，随着信息逐题增多，确定性也逐渐随之提高，需要儿童逐步否定原先设想的某个（或某些“可能性”，最终得到确定的惟一答案。其思维过程大致如下：“产生多个假设（第1题）→检验所产生的多个假设，逐步否定不能成立的假设（第2题）→最终确认惟一正确的假设（第3题）”。儿童要完成这样的思维操作是相当困难的。但值得讨论的是，Ⅱ型题的正确解决也需要“假设－检验”的思维操作，为什么比Ⅰ型题更容易呢？我们认为，儿童在解决Ⅱ型题时，采用的思维方式是“线性”假设检验，即一次只产生和检验一个假设，如果这个假设被肯定，就停止，往往不再往下找第二个解（Ⅱ型题第3题的规则是析取，有两个解：“是圆的，或者是三角形的”，所以比只有一个肯定值的第1、2题更难），如果这个假设被否定，就试图重新分析、归纳已有正反样例，产生新的假设，再加以检验……，直到找到一个能被接受的解。这种“线性”思维能有效解决Ⅱ型题，因为Ⅱ型题所给的样例充分，具备足够的肯定或否定一个假设的信息。但Ⅰ型题就不行，由于它信息量不足，模糊性高，需要儿童进行模糊性思维。从某种角度讲，个体能否容忍信息的模糊性是重要的创造性人格特征[13]。从这个意义上讲，Ⅰ型题更有利于创造性的测试。既然Ⅰ型题难于Ⅱ型题，小学儿童在Ⅰ型题上发展较慢，而在Ⅱ型题上发展较快（随年级上升，正确率显著上升）也就不难解释了。
4.3 关于假设检验策略水平的发展
在本研究的策略分类中，四种策略由低级到高级排列，其中猜测策略和特征策略属于低水平策略，而单维肯定和单维转换策略属于较高水平策略。从表2中可以看出，随着年级增长，特征策略呈现显著下降趋势，而单维肯定和单维转换策略则呈现迅速上升趋势，但猜测策略下降较缓，其原因是由于这类策略本身使用人次本来就不高，其使用频率不可能表现出急剧下降，即存在所谓的“地板效应”。
从表2还可以看到，策略水平既受年级影响，也受测题的影响。对于一年级儿童来说，在Ⅰ型题中，他们偏向于使用低水平策略，而在Ⅱ型题中，他们则偏向于使用高水平策略，二者差异非常显著(x[2]=10.54,p<0.005)。对于三、五年级儿童来说，Ⅰ型题和Ⅱ型题大多使用单维肯定策略，例如，Ⅰ型题用单维肯定策略的比例是三年级78%，五年级100%，对于Ⅱ型题，三、五年级运用单维肯定策略的人数比例分别为74%、100%。同样，单维变换策略使用比例也比较高。由此可以得出儿童策略水平发展的一个一般历程：儿童在面临简单任务时可以学习使用水平较高的新策略，新策略在经过多次练习达到熟练化以后（随年级的增长）就能用于较复杂的新任务，此后又遵循同样的路线再学习另外一种新策略。若儿童对某一新策略的掌握未达到熟练化程度，当面临复杂任务，他们就会退回去采用水平较低但已熟练掌握的旧策略。这或许与工作记忆的容量有限有关，如果任务复杂再加上策略不熟练，就很容易使工作记忆超载。
另外小学儿童策略的发展还可能同已知信息的充分利用的程度有关。若能充分利用已有信息，就很容易选用那些与已有信息有密切关系的策略，反之，若已知信息利用不充分或根本没有利用，就可能盲目猜测。如果我们把Ⅰ型题3个题目的解决看做一个完整的假设检验过程，根据被试选择的图形数目的变化情况，就不难判断儿童对已知信息的充分利用程度。若选择的图形数目逐步减少，说明儿童较为充分地利用了逐渐增多的正例信息；变化杂乱无章表明没有充分利用已知信息；所选图形数目恒定则说明儿童根本没有使用增加的已知信息。本研究中一年级儿童所选图形数目逐步减少的人数比例是23.5%，明显低于其他年级的比例（三年级为62.9%，x[2,1.3]=9.68,p<0.005；五年级为64.5%，x[2,3.5]=0.02,p>0.05）；而一年级儿童所选数目恒定的比例为26.5%，又显著高于其他年级（三、五年级儿童分别为3.7%和3.2%，x[2,1.3]=5.69,p<0.05,x[2,3.5]=0.01,p>0.05）；对于杂乱无章这一情况，三个年级之间的差异均不显著（比例分别为50.0%、33.3%和32.3%）。
5 结论
关于假设检验思维的本研究中，存在多种可能解、信息模糊性较大的Ⅰ型题明显难于答案确定的Ⅱ型题；在解决相对容易的Ⅱ型题时，正确率随年级增高而显著增加，但在解决Ⅰ型题时年级间正确率变化相对更小；小学儿童使用不成功策略的人数随年级增高而逐步减少，成功策略使用率则显著上升，但这一趋势受任务难度影响较大，儿童在遇到较易任务时偏向于能使用有效策略，但遇到困难任务时，则容易退回到较低级的不成功的策略上去；运用固定样例程序比传统的变化样例程序更能够深入揭示儿童假设检验思维策略的发展规律，也更有助于儿童假设检验能力的标准化测试工具的开发。
致谢：西南师范大学心理学系陈敏、陈丽君等硕士研究生和九七级本科生担当了本研究的主试，特此感谢！
