儿童早期分类与基于类别的归纳的一致性，本文主要内容关键词为：归纳论文,类别论文,儿童论文,一致性论文，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。
1 问题提出
在认知发展领域，分类和归纳推理能力的发展是不能忽略的。分类是人类组织世界的方式，是根据原理和规则将可辨别的属性、客体、事件组织成不同的类，即分类是平等的对待可辨别的不同的事物，组织我们周围的客体、事件和人形成不同的类。更具体地说，分类是在某种程度上将事物平等的对待，把他们放在同一堆，用相同的名称称呼，根据他们的成员关系而不是他们的独特性作出反应[1]。而当我们拥有某种类别的实体的知识，我们可以推断相关类别的其他实体是否也具有这种知识。例如，当个体通过学习得知多巴胺是北极熊的一种神经递质，那么他会将这种信息概括推论到棕熊、黑熊、大熊猫以及其他的哺乳动物身上，这种过程就是基于类别的归纳推理[2]。
传统的观点认为，类别的基本功能是支持归纳推理，分类是基于类别的归纳推理的基础[3～5]。根据这种观点，人们基于什么标准分类，就会根据什么标准进行归纳推理，人们在分类与基于类别的归纳推理任务中的表现具有高度的一致性。例如，Rehder和Hastie[6、7]发现，成人被试在大量的分类和归纳推理任务中表现出了相当的一致性。就儿童的分类和归纳推理之间的关系而言，Gelman等[8～11]就主张，在归纳推理时，儿童首先是确定客体属于哪个类别，然后根据类别成员关系进行推理。根据这种观点，儿童早期的分类与归纳推理也是一致的。一些研究结果也显示，儿童早期的分类与归纳推理之间存在着高度的一致性。例如，在Sloutsky和Fisher[12]的研究中，4～5岁儿童在自由分类任务和归纳推理任务中没有表现出显著的差异，儿童在分类任务与归纳推理任务上的相关达到了0.97。
但是，最近Sloutsky，Kloos和Fisher[13]的研究却揭示了儿童早期的分类与归纳推理是可以分离的。在这项研究中，他们先训练儿童按照一定的规则进行分类。例如，告诉儿童，如果图片上的虫子的手指数量比肚皮上斑点数量多，则该虫子属于类别Ziblets；如果图片上的虫子的手指数量比肚皮上斑点数量少，则该虫子属于类别Flurps。当儿童能够根据这个规则正确的分类后，实验者向儿童呈现一张符合上述分类规则的新图片，告诉儿童该图片上的动物具有一种属性，例如，血液是稠的。儿童的任务是判断一张知觉上与其相似但不属于同一类别的动物具有该属性，还是一张在知觉上不相似，但却属于同一类别的动物具有该属性。他们的研究显示，即使儿童能够正确的分类，儿童也会根据知觉相似来进行归纳推理，而忽略类别成员关系。因此，他们的研究结果对传统的观点——儿童早期的分类与归纳推理是一致的——提出了挑战。
然而，在Sloutsky，Kloos和Fisher的研究中，分类是成人训练的结果，类别也是根据一个人工规则制定的任意类别，儿童可能并不认为那是真实类别。因此，儿童也就可能不会根据这种类别来进行归纳。这可能是在他们的研究中，儿童早期的分类与归纳推理不一致的原因，他们的研究结果可能不能作为批评传统观点的证据[14]。本研究的目的，是采用真实的、儿童熟悉的类别，来检验儿童早期的分类与归纳推理之间是否会出现分离。分别测试儿童早期的分类和归纳推理表现，将是本研究的关键。
近二十年的大部分研究普遍发现，采用自由分类任务时，儿童早期的分类是基于相似的，至少要到幼儿园末期和学龄早期，儿童才会明显的表现出基于知识的分类[15～17]。然而，对儿童的归纳推理来说，不同研究之间得到的结果并不一致。一些研究认为儿童早期主要是基于相似的[12，13，19～20]，另外一些研究却显示，儿童早期即能够忽略知觉上的相似而根据概念进行归纳推理[8～11、20、21、22]。至少有两种原因可能导致了这种研究结果的不一致。第一是研究方法。儿童归纳推理研究中被广泛使用的一种研究范式，是Gelman和Markman在1986年提出的三角范式。在一组三角范式的任务中，呈现三张图片：靶刺激T和两个选择刺激A和B，靶刺激通常与其中一个选择刺激(例如A)在知觉上高相似，而与另一个选择刺激(例如B)在知觉上不相似，却共享相同的语言标签(例如，都被实验者称为Lipo)。虽然大量的研究结果显示相同的语言标签能促进儿童的归纳推理(即语言标签效应)，但是语言标签的作用是不清楚的。一些研究者主张语言标签传递了关于类别成员关系的概念信息，而另一些研究者则主张，语言标签是客体的知觉特征的一部分，是实验者在实验时提供的声音信息。由于语言标签的作用不清楚，就无法清晰的解释儿童在这种三角归纳任务中的反应到底是基于相似的，还是基于概念的。
第二种导致儿童归纳推理研究结果不一致的原因可能源自实验材料。一些采用儿童熟悉的，具有丰富知识领域的对象作为实验材料的研究，就容易得出儿童早期能够基于概念进行归纳推理的结论，而采用虚构的、人工的对象作为实验材料时，就容易得出儿童不能基于概念进行归纳，儿童主要是基于相似进行归纳的结论。例如，在龙长权、吴睿明、李红等的一项研究中，当采用儿童熟悉的对象作为材料，并使用照片这种可以提供丰富信息的材料作为实验材料时，即使靶刺激与不相似的选择刺激属于相同的上位水平类别而属于不同的基本水平的类别，儿童也能基于概念进行归纳。但是，当采用人工材料作为实验材料时，即使靶刺激与不相似的选择刺激具有相同的基本水平的语言标签，相似性也会影响儿童的归纳推理[12，19]。更进一步地说，即使类别是儿童熟悉的，而实验材料是人工的或抽象的材料时，年幼的儿童也不能显著的基于概念知识进行归纳[23]。Deák和Bauer[24]也发现，与二维线条画作为实验材料的归纳任务相比，儿童更容易在三维客体作为实验材料的归纳推理任务中表现出基于概念的归纳。这些研究都显示，实验材料的类型会显著的影响儿童的归纳推理。
因此，为了更好地检验儿童早期分类与归纳推理是否出显出分离，首先，需要控制语言标签效应。三角范式的目的设置知觉相似与概念的冲突，但在表现形式上，实际上是知觉相似与相同语言标签的冲突。因此，解决这一问题的方法，是使知觉相似与概念发生冲突，但却使属于同一概念的两个客体不共享相同的语言标签。例如，在苹果、气球、香蕉组成的三角测试中，苹果与气球在知觉上相似，但不属于同一类别；苹果与香蕉在知觉上不相似，但他们都属于水果，而且他们的名称也不相同。这样，在这组测试中，知觉相似与概念发生了冲突，同时也克服了相同语言标签带来的问题。在本研究中，将在儿童熟悉的、真实的类别中选择符合上述模式的项目来进行研究。同时，采用真实的、儿童熟悉的类别，可以进一步检验，在真实类别而非人工类别的情况下，儿童早期的分类与归纳推理是否会出现分离。
如前所述，实验材料的类型会影响儿童的归纳推理。因此，本研究将在照片和线条画两种条件下，来分别检验儿童早期的分类和推理是否会出现分离。照片可以提供关于客体更多的细节，使儿童的知识更容易激活，而线条画被认为过于抽象，是客体的不良好的表征，不容易激活儿童的知识[24、25]。分别在这两种材料条件下进行研究，将能更仔细的讨论儿童早期分类与归纳推理的关系。
2 方法
2.1 被试
96名4岁儿童(年龄范围48～59个月)参加了本次实验(男孩45人，女孩51人)，平均年龄M=54.88月，SD=3.72。这些儿童被大致分配到四种任务中。其中，23名儿童参加了照片条件下的自由分类任务；25名儿童参加了线条画条件下的分类任务；21名儿童参加了照片条件下的归纳推理任务，27名儿童参加了线条画条件下的归纳推理任务。
2.2 实验设计
实验采用2(任务：自由分类与归纳推理)×2(实验材料：照片和线条画)的被试问设计，儿童仅需参加四种实验条件中的一种任务。
2.3 实验材料
在照片组，实验材料由一系列真实客体的照片组成。每组测试包含三个刺激：一个靶刺激(T)和两个可选刺激，靶刺激与其中一个可选刺激(S1)在知觉上相似，但不属于同一概念；靶刺激与另外一个可选刺激(S2)在知觉上低相似，但属于同一概念。
材料的挑选过程是：先设计符合三角测试的项目，然后提供这些项目的大小为6英寸、像素为160万的彩色照片，将这些照片随机呈现给23名4岁的儿童(11名男孩，12名女孩，M=54.67月，SD=5.93)，让儿童对照片的客体进行命名，如果儿童能够正确命名，则材料被列为候选材料。最终，6组项目成为实验的测试项目。23名儿童正确命名这些客体的平均数为91.4％。
当照片组的材料确定以后，绘制相应的线条画。为了与照片组的实验条件相对应，将每组线条画与一组照片相对应。为了便于控制照片组与线条画之间的相似性程度，线条画被绘制的很抽象，只在某种程度上与照片相似。材料的匹配的过程是，在绘制线条画时，使每组测试中的黑白线条画与照片条件下的一组材料相匹配。由于材料匹配的核心，是使线条画条件下的每组材料中的靶刺激与两个可选刺激之间的相似性程度分别与相对应的照片条件的那组材料中的靶刺激与可选刺激之间的相似性程度匹配。因此，在匹配材料的过程中，会不断的调整，使线条画条件下的每组材料与相应的一组照片条件下的实验材料相匹配。例如，使线条画条件下的蝮蛇(T)与皮带(S1)的相似性程度与在照片条件下的蝮蛇(T)与皮带(S1)的相似性程度一致；使线条画条件下的蝮蛇(T)与乌龟(S2)的相似性程度与在照片条件下的蝮蛇(T)与乌龟(S2)的相似性程度也一致。这样，在人工材料条件下，也是6组项目。实验时，实验材料呈现在6英寸大小的白纸上。
为了使材料匹配，由20名大学生分别对每组实验材料中的靶刺激与两个可选刺激之间的知觉相似性进行评估(使用1～7之间的数进行评价，1表示不相似，7表示非常相似)。对大学生分别在照片与线条画条件对每组材料T与S1和T与S2的相似性评估的结果进行配对t检验，结果显示，每对材料之问，靶刺激与可选刺激S1、靶刺激与可选刺激S2的差异均不显著。以上结果显示，实验材料的匹配良好。统计结果见表一和表二。
2.4 实验的程序
2.4.1 归纳推理任务的实验程序
先同时呈现一组测试中的三张材料，然后实验分两部分进行，第一部分是给实验材料命名。在照片条件下，呈现实验材料之后，会要求儿童对实验材料命名。实验者会指着实验材料问儿童：“这是什么？”如果儿童能正确回答，就给予肯定的反馈，如果儿童不能正确的命名，实验者就告诉儿童，实验材料上的刺激是什么，直到儿童能正确回答为止。例如，实验者指者“蝮蛇”的照片问儿童：“这是什么？”如果儿童回答是“蝮蛇”，实验者就会回应说：“是的，那是‘蝮蛇’”。如果儿童不能正确回答，实验者就告诉儿童：“这是蝮蛇”。然后，实验者会再次问儿童：“这是什么？”这个程序反复进行，直到儿童能正确的回答。
在线条画条件下，实验者会先告诉儿童每张材料上的刺激是什么，然后叫儿童回答，材料上的刺激是什么，直到儿童能正确的回答。例如，实验者指着图片，告诉儿童：“小朋友，你看，这是蝮蛇，这是什么啊？”如果儿童能正确的回答，实验者就给予反馈，说：“对，这是蝮蛇”。如果儿童不能正确的回答，实验者就再次告诉儿童这是蝮蛇，程序反复进行，直到儿童能正确的回答为止。在整个过程中，实验材料一直放在儿童面前。
实验的第二部分是归纳推理任务。在两种条件下，儿童能对实验材料正确命名之后，实验者先告诉儿童，科学家最近发现了一种新的东西，这种新东西很小，只有科学家才能找得到。你的任务就是帮助科学家找到这种新东西。然后，实验者问儿童：“科学家已经在XX物体上(指着靶刺激并说出实验材料的基本水平的名称)发现了这种新东西，他还会在哪里找到这种新东西呢？是YY，还是ZZ呢？(分别指着两个选择刺激并说出他们的基本水平的名称)”完成一组测试之后，按照相同的程序完成其他5组测试，直到实验完成。实验时，每组刺激呈现的顺序是随机的①。
实验的计分规则是：在每组测试中，如果儿童选择高相似的刺激，就记录儿童基于知觉相似的得分为1分，基于类别的归纳推理为0分；如果儿童选择不相似的刺激，就记录儿童基于概念的得分为1分，基于相似性的归纳推理为0分。这样，儿童基于知觉相似性的归纳推理在0～6分之间，基于概念的归纳推理在0～6分之间，由于在一组测试中，要求儿童要么选择高相似的刺激，要么选择不相似的刺激，因此，儿童基于相似性的归纳推理得分与基于概念归纳推理的总分为6分。
2.4.2 分类任务的实验程序
分类任务也分两部分进行，第一部分与归纳推理任务相同。在第二部分，在两种条件下，儿童能对实验材料正确命名之后，实验者会问儿童：“小朋友，你看，哪个会和XX(指着靶刺激并说出实验材料的基本水平的名称)是同一类呢？是YY，还是ZZ？实验的计分方法与归纳推理任务的计分方法也相同。
3 结果与分析
3.1 总体分析
对儿童在照片和线条画条件下基于概念的分类和归纳推理选择进行2×2的方差分析，结果显示：任务与实验材料之间存在交互作用，F[，(1,92)]=23.01，p＜0.001。由于存在交互作用，需要分别对不同任务和不同材料条件下的结果进行分析。
3.2 儿童在分类任务中的表现
在不同材料条件下，对儿童基于概念的分类成绩进行方差分析，结果显示，儿童在两种材料条件下基于概念的分类成绩之间差异不显著(M[，照片]=1.30，SD[，照片]=1.96，M[，线条画]=1.92，SD[，线条画]=1.85，F[，(1，46)]=1.25，p=0.27)，表明实验材料对儿童早期的自由分类没有显著影响。对儿童在不同材料下的分类成绩与随机水平进行比较，结果显示，在两种条件下，儿童基于概念的分类显著的低于随机水平(t[，照片(22)]=-4.14，p[，照片]＜0.001；t[，线条画(24)]=-2.92，p[，线条画]＜0.01)，表明儿童在这两种材料条件下，儿童的自由分类主要是基于相似的。
3.3 儿童在归纳任务中的表现
在不同材料条件下，对儿童基于概念的归纳推理成绩进行方差分析，结果显示，儿童在两种材料条件下基于概念的归纳推理成绩之间差异显著(M[，照片]=4.81，SD[，照片]=0.81，M[，线条画]=2.15，SD[，线条画]=1.70，F[，(1，46)]=43.42，p＜0.001＝，表明实验材料对儿童早期的归纳推理有显著影响。对儿童在不同材料下基于概念的归纳推理成绩与随机水平进行比较，结果显示，在照片条件下，儿童基于概念的归纳推理显著高于随机水平(t[，照片(22)]=10.19，p[，照片]＜0.001＝，表明在照片条件下，儿童的归纳推理主要是基于概念的。在线条画条件下，儿童基于概念的分类显著的低于随机水平(t[，线条画(24)]=-2.56，p[，线条画]＜0.05)，表明儿童在线条画的条件下，儿童的归纳推理主要是基于相似的。
3.4 不同材料条件下儿童自由分类和归纳推理的一致性
在照片条件下，对儿童基于概念的自由分类成绩与归纳推理成绩进行方差分析，结果显示，两者的差异显著(F[，(1,42)]=57.74，p＜0.001)，儿童在归纳推理任务上基于概念的成绩显著高于自由分类的成绩，表明在照片条件下，儿童早期的自由分类与归纳推理是不一致的。
在线条画条件下，对儿童基于概念的自由分类成绩与归纳推理成绩进行方差分析，结果显示，两者的差异不显著(F[，(1,42)]=0.22，p=0.65)，表明在线条画条件下，儿童早期的自由分类与归纳推理是一致的。
4 讨论
4.1 儿童在自由分类任务中的表现
在本研究中，在照片和线条画两种条件下，儿童的自由分类都主要是基于相似的。这与传统的观点是一致的，表明相似性对儿童早期的自由分类有显著的影响[26]。然而，在本研究中儿童在自由分类任务中主要基于知觉相似，并不意味着儿童不能基于概念进行分类。有研究显示，给予儿童更多概念信息的提示，儿童也会表现出基于概念的分类[27]。Deák和Bauer[28]的研究也显示，早期的教育与实验之前的练习会影响儿童分类的选择。在本研究中，儿童在照片条件下能够基于概念进行归纳推理，也表明儿童能够洞察实验项目中的对象之间的类别成员关系。不过，儿童，包括成人，总是倾向于用一种最节省认知资源的方式来完成任务。分类是将客体按照一定的规则进行组织，可以基于知觉来分类，也可以基于概念、主题关系等来进行分类。尽管面临知觉相似与概念的冲突，依据相似进行分类也是合理的。因此，在自由分类这种简单的分类任务中，儿童也会利用他们最常用的、最简单的策略，即根据相似性匹配来完成任务，从而节省认知资源。儿童在自由分类任务中的表现基于相似的分类，也进一步的表明相似性对儿童早期组织和理解这个世界具有十分重要的意义。
4.2 儿童在归纳推理任务中的表现
在本研究中，在照片条件下，儿童显著的基于概念进行归纳推理，表明当实验材料是儿童熟悉的，且儿童的知识被充分的激活时，即使控制了语言标签的效应，儿童也可以忽略相似性而主要基于概念进行归纳推理，这也与前人的研究结果是一致的[32][24]。然而，Sloutsky和Fisher[13]的研究显示，当控制了语言标签效应之后，儿童的归纳推理是基于相似的。这可能是因为他们的实验材料是人工动物，是儿童不熟悉的材料所致的。因为在本研究中，当实验材料是抽象的线条画时，尽管实验者提供了儿童熟悉的语言标签，儿童的归纳推理主要是基于相似的，这一研究结果也进一步支持了前人的研究结果[23]，表明当实验材料是儿童不熟悉的材料时，儿童的归纳推理更容易受到知觉的影响。
4.3 儿童早期自由分类与归纳推理的一致性
本研究的结果显示，在照片条件下，4岁儿童的自由分类和归纳推理是不一致的，儿童主要基于知觉相似进行自由分类，而主要基于概念进行归纳推理。在线条画条件下，4岁儿童的自由分类和归纳推理则是一致的，都主要依赖于知觉相似性。这些结果在总体上表明：材料的类型影响4岁儿童自由分类与归纳推理的一致性，儿童早期的分类与归纳推理之间具有复杂的关系。
4.3.1 与Sloutsky和Fisher研究的比较
Sloutsky和Fisher[13]的研究报告了儿童早期的分类与归纳推理是分离的。在他们的研究中，他们发现，儿童可以根据规则分类，却根据相似性进行归纳推理。这种分离的原因可能源自分类是训练的结果，而非真正意义上的类别。在本研究中，采用真实的类别，在照片条件下，儿童的分类与归纳推理也出现了分离，进一步的拓展了Sloutsky和Fisher发现。然而，在线条画条件下，儿童早期的分类与归纳推理是一致的，这些结果暗示了儿童早期分类与归纳推理的关系是复杂的。
4.3.2 分类与基于类别的归纳之间的差别
在大量的关于儿童早期分类与归纳推理的研究中，由于语言标签效应没有被控制，不能清晰的阐明儿童早期分类与归纳推理的关系，实验材料的类型影响儿童早期自由分类和归纳推理的一致性，一个重要的原因是：分类与基于类别的归纳是不同的。自由分类任务只需要简单的根据某个标准进行分类就可以完成任务，不太需要更多的注意，而归纳推理是一种包含意义的认知行为，需要评价前提与结论之间的逻辑关系[29]。儿童需要在归纳推理任务中比在自由分类任务中更多的注意项目的细节[24]。照片能够提供更多的细节，使儿童进行更多的比较，从而获得更多的与意义有关的信息[30]，因此，在照片条件下，儿童会显著的基于概念进行归纳而主要根据知觉相似进行自由分类，使儿童早期的自由分类和归纳推理不具有一致性。而抽象的线条画能提供的细节很少，也不容易激活儿童的知识，因此，在线条画的情况下，儿童都主要基于相似进行自由分类和归纳推理，使自由分类和归纳推理保持一致性。
4.3.3 分类与基于类别的归纳之间的模糊性
许多的研究结果显示，在多数情况下，儿童早期的分类与归纳推理是一致的。这种一致性可能来自于分类与基于类别的归纳的边界的模糊性。Anderson[31]指出，分类与基于类别的归纳之间的界限可能并不容易确定。例如，当要求我们判断一种以前没遇到的蘑菇是否有毒的时候，我们既可以利用颜色鲜艳的蘑菇一般是有毒的，而颜色是白色的或茶褐色的蘑菇一般是没毒的这个规则进行归纳推理，也可以说是进行了一次分类。因此，分类与基于类别的归纳会具有部分相同的认知成分，例如，都需要比较、抽取共同特征等。这种共同的认知成分会导致在表现形式上，儿童早期分类与归纳推理会表现出一致。分类与基于类别的归纳这种特点决定了他们之间的关系的复杂性。Ross，Gelman和Rosengren[32]的研究甚至发现，4～5岁的儿童先被训练根据某一突出的特征进行分类(例如颜色)，然后在回答一些与其他特征有关的归纳推理问题之后，儿童会根据其他特征而不是最初的突出的特征进行分类。该研究表明归纳推理甚至可以影响儿童的分类。这些研究都显示，儿童早期的分类与归纳推理是缠绕在一起的，他们之间可能存在复杂的关系。这种复杂的关系也促使我们更加审视类别是儿童归纳推理的基础这种观点的局限性。
注释：
①有些名称对儿童来说可能比较生僻，在实验过程中，对儿童可能生僻的名称进行了适当的解释，方便儿童理解。