原因结果的特征在儿童推理中的作用

1 文献综述

  归纳，或者归纳推理，是根据已知的知识和观察对新的样例进行预测的过程(Hayes, Heit,&Swendsen， 2010)，是减少人类对记忆的依赖，使知识得以简约化的过程（李红，陈安涛，冯廷勇，李富洪，龙长权，2004)。这种认知过程对儿童来说非常关键，是他们获得新知识的重要途径，特别是当他们还不能进行阅读的时候。有研究者相信，归纳推理是认知科硕士生毕业论文格式学的核心问题，是人类获得新知识的唯一渠道，是学习，发现和预测的基础(Heit& Hayes, 2011)。近三十年来，研究发现年幼儿童甚至婴儿都能进行简单的归纳推理(Gelman&Coley, 1990; Gweon, Tenenbaum, & Schulz, 2010; Mandler & McDonough, 1998;Graham, Kilbreath, &Weld硕士研究生毕业论文格式er, 2004)。然而，对于儿童早期归纳推理的机制问题仍然存在激烈争论。一些研究者认为儿童早期的类别归纳是基于知觉相似的（例如，Sloutsky & Fisher, 2004; Fisher, 2010),而另一些研究者则认为儿童早期的归纳主要是基于概念知识的（例如，Gelman, 2004, 2009)。大量关于儿童早期类别归纳机制的研究，是通过测量儿童在面临知觉相似和分类学类别冲突时的归纳推理来展开的（例如，Gelman & Markman, 1986, 1987;Sloutsky, & Fisher, 2004; Long, Lu, Zhang, Li, & Deak, 2011)=近年来，一些学硕士论文发表格式者主张从因果关系的角度来探讨儿童早期归纳推理的机制。许多研究者认为，因果关系在决定类别和概念时起关键的作用(Murphy & Medin, 1985; Sloman, Love, & Ahn,1998)。所谓因果关系，是指一个或多个变量决定其他变量的结果，即原因变量能够预测并控制结果变量的效果(Sloman & Lagnado, 2005)。哲学家休谟（Hume,17487/1997)主张所有的归纳推理都是建立在原因和结果的关系之上，正是这种对原因和结果之间的关系推断，带领我们超越已有证据或知识的限制，获得未知的新颖结论。一些心理学家也主张，最强有力的归纳推理来源于靶刺激和目标刺激之间的因果硕士论文提纲格式关系(Rehder& Burnett, 2005； Sloman & Lagnado, 2005)。因果关系被认为是非常独特的，相比分类或主题关系，是更有可能影响归纳推理的（Hayes,Heit & Swendsen, 2010)。因为相比知觉相似性而言，因果关系更具有特色且涵盖信息广泛，人们更倾向于以此作为归纳基础（Hayes & Thompson, 2007； Rips, 2001)。Sloman和Lagnado (2005)也指出，利用因果关系进行归纳推理是人类的天性，建立基于因果关系的模型是理解人类归纳推理的关键。因此，儿童是否能够基于因果关系进行归纳，因果关系如何影响儿童的归纳，成为理解儿童早期归纳推理的心理机制的关键。
    1.1 因果关系对儿童归纳推理的影响

   儿童归纳推理研究的主要范式之一是名称拓展任务（Oakes & Rakison, 2003;Sloutsky & Fisher, 2012)。这个任务最初是由Markman和Hutchinson (1984)在儿童词语学习（word learning)研究中使用。这一任务的经典结构是：当给儿童呈现一个新客体，告知他们南太平洋一个很偏僻的岛上的居民称呼这个客体叫TiTi(实际为实验者杜撰），然后要求儿童推测其它哪种客体也会被这个岛上的居民称为TiTi。 一些研究探讨了儿童是否能够基于因果关系进行名称拓展。根据掌握的文献，最早对因果关系是否影响儿童归纳的研究来自Gopnik和Sobel (2000)。在他们的研究中，每组测试包含四个物体，一个作为靶刺激，另外三个作为测试刺激。在他们的研究中，实验者先呈现靶物体，告诉儿童这个物体叫做"bucket",然后实验者使这个靶物体接触一个特制的探测器上（直接的因果关系），此时，靶物体会使探测器发光并放音乐。然后实验者将三个测试物体也依次接触探测器，但是这三个测试物体中，只有一个测试物体能使探测器发光并放音乐。然后实验者问儿童，哪个物体也叫"blickef'。实验分两种条件：无冲突条件和冲突条件。在无冲突条件下，三个测试物体在知觉上与靶物体都不同，因此知觉与因果关系之间没有联系。在冲突条件下，三个测试物体中，有一个测试物体与靶物体完全相同，但这个测试物体并不会使探测发光并放音乐。另外两个测试物体与靶物体在知觉上不同（或者形状不同，或者颜色不同，或者形状和颜色都不同），但是这两个与靶物体不同的测试物体中，有一个会使探测器发光并放音乐。Gopnik和Sobd (2000)的研究结果显示，在无冲突的情况下，2. 5岁、3岁和4岁都主要基于因果关系拓展名称，且2. 5岁与3岁儿童之间、3岁与4岁儿童之间无显著差异，而2. 5岁和4岁儿童之间存在显著差异，2. 5岁基于因果关系进行名称拓展的成绩显著低于4岁儿童；在冲突的条件下，2. 5岁儿童主要基于知觉线索，而3岁和4岁儿童基于因果关系的名称拓展和知觉线索的名称拓展则没有显著差异。尽管2. 5岁儿童基于因果关系进行名称拓展的成绩低于3岁和4岁儿童，但没有显著差异。Nazzi和Gopnik(2000)采用与Gopnik和Sobel (2000) 一致的硏究范式，在严格限定了年龄的情况下，详细研究了 3.5岁和4.5岁两个年龄段是否会在基于因果关系的名称拓展存在年龄差异。在他们的研究中，3. 5岁儿童是指年龄在3岁6个月到3岁8个月之间的儿童,而4.5岁儿童是指年龄4岁5个月到4岁7个月的儿童。他们的研究结果显示，严格界定了年龄段之后，当因果关系是唯一的线索来源时，两个年龄段的儿童都能够利用因果关系线索进行归纳，不存在年龄差异。而当存在知觉相似与因果关系冲突时，4. 5岁儿童比3. 5岁儿童更能够基于因果关系进行名称拓展，3. 5岁儿童更多的基于知觉线索进行归纳，而4. 5岁儿童更多的基于因果关系。将物体放在探测器上方而不是直接接触（间接的因果关系）而使探测器发光并放音乐时，Gopnik和Sobd (2000)发现，在无冲突的情况下，2. 5岁、3岁和4岁儿童基于因果关系的名称拓展成绩无显著差异，都处于随机水平，而在冲突的情况下，2. 5岁、3岁和4岁儿童的表现也无显著差异，都主要基于知觉线索进行名称拓展。Sobel和Buchanan(2009)采用一个类似于Gopnik与Sobel (2000)禾口Nazzi与Gopnik (2000)但简化了的间接因果关系任务之后（例如，将Gopnik和Sobel (2000)研究中的三个比较刺激改成两个比较刺激，去掉一个与靶刺激不同的比较刺激），发现当知觉线索和间接的因果关系冲突时，4岁和5岁的儿童基于因果关系进行的名称拓展没有显著差异，他们都主要基于知觉线索进行归纳。但是，当这种冲突消失之后，即使4岁儿童也能基于间接的因果关系进行名称拓展。 .Booth(2009)的研究发现，当告知儿童因果关系信息并进行训练的几分钟之后对3岁儿童进行名称拓展任务，结果表明此时儿童还不能基于因果关系信息进行名称拓展，可是训练的6-15天之后，3岁儿童也能够基于这些因果关系信息进行名称拓展。

    1.2 因果关系对儿童归纳推理的影响——来自属性归纳任务(PROPERTY INDUCTIONTASK)的研究
   儿童归纳推理研究的另一经典研究范式是属性归纳任务。此任务的一般结构是：先告知儿童一种客体具有某种新的属性（例如，狗有线粒体），要求儿童判断哪种客体也具有和先前客体一样的新属性（例如，猫有线粒体吗？）。这种研究方式最初由Rips (1975)用来测量成人的归纳，而Gelman和Markman (1986)采用这种范式来测量儿童的归纳。一些研究探讨了因果关系对儿童属性归纳的影响。Sobel, Yoachim, Gopnik, Meltzoff和Blumenthal(2007)研究了 3岁和4岁儿童的属性归纳。他们的实验程序与Gopnik和Sobel(2000)禾Q Nazzi和Gopnik(2000)研究中的直接因果关系程序类似，但将任务简化为三个物体，即在Sobel等(2007)的研究中，只有两个比较刺激，一个比较刺激与靶刺激相同，但不能使探测器起作用，而另一个比较刺激与靶刺激不同，但能使探测器起作用。与Gopnik和Sobel(2000)和Nazzi和Gopnik(2000)的研究不同，Sobd等（2007)的研究中每个物体表面会有一个木钉覆盖着的洞，表示它们可能包含着内部物质，例如一个塑料球，表示物体具有某种属性。属性归纳任务阶段，主试会移去靶物体的木钉显示它含有一个特殊的内部物质，然后让被试推断剩下的两个物体中哪一个也含有同样的物质。与Nazzi和Gopnik(2000)的研究结果类似，实验结果再次显示出了显著的年龄差异，大多数的3岁儿童基于外显的知觉相似性进行属性归纳，而4岁的儿童更多的是基于物体间的因果关系进行属性归纳。Sobel和Munro(2009)采用Sobel等(2007)相同的程序，重复了 Sobel等(2007)的结果，表明3岁儿童不能基于因果关系在物理世界进行属性归纳，然而，他们的研究结果也显示，仅仅将Sobel等（2007)研究中的程序改变为：这个机器是"bucket先生"，他喜欢靶刺激，因为靶刺激能使他工作，其他与Sobel等(2007)的程序相同时，3岁儿童则能够基于因果关系进行归纳。Sobd和Buchanan(2009)采用类似Sobd等（2007)但为间接因果关系的实验程序，即客体放在探测器上方但不直接接触，发现当知觉线索与因果关系冲突时，5岁儿童比4岁儿童更能够利用因果关系进行属性归纳，5岁儿童基于因果关系的归纳显著高于随机水平，而4岁儿童基于因果关系的归纳则显著低于随机水平。但是，他们的研究也表明，当不存在知觉线索和因果关系的冲突时，4岁儿童也能基于因果关系进行属性归纳。Opfer和Bulloch (2007)则通过后代关系和食物链构成因果关系来研究5-7岁儿童面临知觉相似和因果关系冲突时的属性归纳，他们的研究结果表明，5-7岁儿童主要基于因果关系进行归纳，而忽略知觉上的相似性。Hayes和Thompson (2007)的研究表明，当告知5岁、8岁儿童和成人相关的因果关系信息时，如果这种因果信息和知觉特征不冲突时，3个年龄段的被试都能基于因果关系信息进行属性归纳，且随着年龄的增长，这种趋势就越显著。然而，当告知的因果信息和知觉特征冲突的吋候，8岁儿童和成人能稳定的基于因果信息进行属性归纳，他们基于因果信息的属性归纳显著高于随机水平，而5岁儿童基于知觉相似和基于因果信息的属性归纳处于随机水平。虽然8岁儿童基于因果信息的归纳多于5岁儿童，但他们之间的差异不显著。

    1.3 对已有文献的分析 

        1.3.1 研究结果较为一致的表明儿童早期能够基于因果关系进行归纳
  已有研究较为一致的表明，儿童早期能够应用因果关系进行归纳。当因果关系与知觉线索不存在冲突的时候，即使是2.5岁的儿童也能基于因果关系进行归纳(Gopnik & Sobel, 2000)。即使因果关系与知觉线索冲突，几个研究也表明，至少4岁的儿童也能在一定的实验条件下忽略知觉相似性而基于因果关系进行归纳(Nazzi & Gopnik, 2000; Sobel, et al., 2007)。 一些研究者认为，因果关系更能决定类别和概念的形成，表明人类的类别和概念学习是基于概念知识（Murphy & Medin,1985； Ahn, 1998; Ahn, &Luhmam， 2005: Meunier & Cordier, 2009)。而通常类别的关键功能是用来支持归纳(Murphy & Ross, 2010),因此，儿童早期能够基于因果关系进行归纳，表明儿童早期的归纳是基于知识的，这对儿童早期归纳主要是基于相似性的观点提出了挑战。

        1.3.2 因果关系的呈现方式................................................................13
        1.3.3 因果关系涉及的领域................................................................13
        1.3.4 儿童在两种研究范式之间................................................................13-15
2 问题提出与研究框架 ................................................................15-17
3 实验一 ................................................................17-22
    3.1 被试 ................................................................17
    3.2 实验材料 ................................................................17
    3.3 实验设计及程序 ................................................................17-18
    3.4 结果和分析 ................................................................18-20
        3.4.1 实验材料各题目间的................................................................18
        3.4.2 儿童基于原因特征................................................................18-19
        3.4.3 儿童基于原因特征的................................................................19
        3.4.4 各年龄组与随机水平的 ................................................................19-20
    3.5 讨论 ................................................................20-22
4 实验二 ................................................................22-25
    4.1 被试 ................................................................22
    4.2 实验材料 ................................................................22
    4.3 实验设计及程序 ................................................................22-23
    4.4 结果和分析 ................................................................23-24
        4.4.1 实验材料各题目间的................................................................23
        4.4.2 儿童基于原因特征归纳................................................................23

       6 结论

   当要求儿童判断，缺少原因特征的刺激和缺少结果特征的刺激哪个更容易和即具有原因特征又具有结果特征的靶刺激具有相同的属性时，（1) 4~5岁的儿童主要基于原因特征进行归纳推理，判断缺少结果特征的比较刺激更可能和靶刺激具有相同的属性，表明4?5岁儿童能够在归纳推理时认识到原因特征比结果特征更重要，而3岁和3.5岁儿童基于原因特征缺少的选择和基于结果特征缺少的选择没有显著差异；（2)4~5岁儿童基于原因特征的归纳推理显著多于3岁和3.5岁儿童，表明3.5~4岁左右是儿童利用因果关系知识进行归纳推理的的快速发展期。
  本研究为了解儿童理解因果特征能力的发展变化提供了比较全面的数据。然而，本实验的剌激材料都是来自生物领域，实验结果是否也可以推广到其它领域(例如，人工制品、社会现象、疾病与症状等）还有待进一步探讨。虽然己有研究表明成人在对这些领域的刺激材料进行分类时存在因果状态效应（Ahn et al.,2000b)，但是因果状态效应对儿童归纳推理的影响在不同领域是否具有较好的一致性，相关问题还有待进一步探讨。因果关系在这些不同类别领域的归纳的影响的不同，是什么原因导致的，背后的心理机制是什么呢？因此，在将来的研究中可以就Rips (2001)因果关系的四个方面对儿童归纳的影响开展研究。对这些问题的回答，不仅能够理解因果关系儿童归纳的多个侧面，也为更深入的理解儿童早期归纳的心理机制提供基础。归纳推理涉及到一系列的认知成分（Hayes, Heit, & Swendsen, 2010; Heit &Hayes, 2005),因此，其他认知成分如何与因果关系相互作用影响归纳，则是研究因果关系对儿童早期归纳影响的另一路径。一个可以考虑的认知成分是记忆。例如，Heit禾n Hayes (2011)的研究表明记忆能在一定程度上预测成人的归纳。Fisher和Sloutsky (2005)和Hayes, McKinnon和Sweller (2008)的研究表明记忆和儿童的归纳密切相关。而Gopnik和Sobel (2000)和Nazzi和Gopnik (2000)的研究则表明，那些不能依据因果关系进行归纳的儿童，都错误的记忆了因果关系。Booth(2009)的研究中，当告知3岁儿童因果关系，并在训练几分钟后测试儿童是否能够依据因果信息进行名称拓展，3岁儿童不能主要基于因果信息进行归纳，然而，训练的6-15天之后，3岁儿童也能主要因果关系信息进行归纳。Booth (2009)认为，可能是睡眠和更多的时间间隔使儿童更好的记忆和理解了因果信息，从而促进了 3岁儿童的名称拓展。这些研究都表明，记忆可以作为研究因果关系对儿童归纳影响的中介变量。另外可以考虑的一个中介变量是抑制控制。成功的完成归纳需要控制无关的信息(Chen, etal., 2007; Fisher, 2010)。 Fisher (2010)认为，关于儿童早期类别归纳心理机制的争论，其核心是在儿童早期归纳是否存在选择性注意的抑制控制上。基于知觉相似的观点主张儿童早期对知觉线索的选择性注意是自动的无意识的，不需要深思熟虑和策略控制，而基于知识的观点则主张归纳是建立在意识的和对环境的精细评估上的，需要抑制控制的参与。当面临知觉线索与因果关系的冲突时，已有的研究也显示儿童基于因果关系的归纳存在一个发展的轨迹，在此情形下，通常3岁儿童主要基于知觉相似而4岁儿童主要基于因果关系（例如，Nazzi & Gopnik, 2000),而已有的研究也表明，4岁是儿童抑制控制的快速发展期(张婷等，2006)。因此，因果关系、抑制控制与儿童归纳发展的关系，是将来可能的研究方向。