學前兒童科學思維能力研究的文獻綜述

程未波　王亞蘭　焦亞凱

摘 要：雖然研究發現3-4 歲是中國兒童因果推理能力的快速發展階段（李紅，2015），但影響兒童因果推理表現的具體因素尚未查明。最近十年，證人證詞、觀察實驗和自主探索這三個因素如何交互作用學前兒童的因果推理能力逐漸成為國內外發展心理學研究的一個熱點。本文就以上三個因素的相關研究做一綜述，為國內學者進一步開展學前兒童因果推理能力發展研究提供借鑒。

關鍵詞：學前兒童;證人證詞;觀察實驗;自主探索

一、國內外研究發現

1、兒童科學思維能力發展的判斷指標

多項研究（Horner & Whiten， 2005; Lyons， Young， & Keil， 2007; McGuigan，Whiten， Flynn， & Horner， 2007; ）均發現：若沒有經過兒童自己的思考，純粹地照搬、模仿成人的動作或操作，不能作為判斷兒童科學思維能力發展程度的指標。

兒童的科學思維能力判斷指標應包括形成假設、探索獲得證據、評估證據、檢驗假設等環節（Klahr et al.， 2011;Nielsen & Tomaselli， 2010）。而不是簡單的動作模仿。

探究過程需要兒童的大腦思考，身體力行。

2、兒童在自主探索過程中可以自發地開展實驗，已逐漸發展出部分科學思維能力

兒童在自主探索過程中已可以粗略經歷樸素的實驗流程（Schulz， Gopnik， & Glymour，2007）。甚至可經歷形成假設、檢驗假設和評估證據的全過程（Klahr et al.， 2011; Legare， 2014）。

并逐漸發展出部分科學思維能力：例如檢驗假設：兒童可以通過合理猜測預設造成相應結果的可能原因，并在自主探索過程中根據自己猜測一驗證。已有樸素的假設檢驗方法：如果兒童觀察他人實驗的結果是積木 A 不能激活音樂盒與先前給的經驗產生矛盾時，一些兒童認為是他人不夠用力或者積木 A 放置的位置不對（Kushnir & Gopnik，2005;Legare，2014）。在自主探索過程中兒童可以盡其所能地把積木 A 用力按壓在音樂盒上，（甚至站起來按壓）;并嘗試將積木 A 放置于任何他認為可能激活音樂盒的位置（Legare etal.，2017）。

3、在對兒童因果推理結果的影響中，自主探索大于證人證詞和觀察

Kushnir 和 Gopnik（2005）發現在實驗情境中，當觀察結果與自主探索結果矛盾時，兒童會賦予自主探索的結果更高的權重，即更傾向于依據自主探索的結果推斷因果關系。Sobel 和 Sommerville（2010）發現如果自主探索與觀察結果矛盾時，兒童在進行科學推斷時會更偏向采用自主探索的結果。陳水平與同事（2019）認為：與觀察實驗相比，自主探索對兒童作出因果推理的影響程度更大。

早期研究發現兒童對證詞會有默認偏差：Jaswal et al.， （2010）與Krogh-Jespersen & Echols， （2012）的研究都發現：3 歲及以下兒童非常相信成人提供的證詞。但這一現象隨著兒童探究能力提升和抑制控制能力的提升逐漸消失：Jaswal在2010年的實驗中發現：部分 2.5 歲兒童如果有機會觀察到與證詞矛盾的確鑿證據，就能夠擺脫錯誤證詞的影響; 4 歲兒童比 3 歲兒童更多依賴觀察獲得的、與成人證詞矛盾的證據而非成人證詞推斷物體所處的位置（Ma & Ganea， 2010）。

劉雁伶與同事（2018）也認為兒童受證詞影響的程度與兒童觀察到自主探索獲得矛盾證據的機會有關：與自主探索獲得 2 次與證詞矛盾的證據相比， 有更多的兒童能在探索獲得 4次與證詞矛盾的證據后，依據探索結果推斷因果關系。這一發現支持Sobel 和 Kushnir （2013）提出的理性觀點：5歲兒童能在自主探索過程中發現矛盾證據， 并且能綜合使用證人證詞和自主探索獲得的證據推斷因果關系

4、證據順序的近因效應對因果推理結果有影響

陳水平等（2019）的實驗結果（通過證據出場順序的變化導致了推斷結果的不同），顯示因果推理結果受近因效應的影響。兒童（甚至成人）更可能回憶起最近信息。不僅是在學前兒童（Jaswal， 2010）中，其實在青少年（Grant & Mills， 2011）和成人（Kilic， Criss， & Howard， 2013）的研究中都發現了近因效應。

近因效應產生的原因可能是兒童對最近信息的注意和記憶（Connolly， Gordon， Woiwod， &Price， 2016）偏差：由于年齡、生理、心理特點，工作記憶容量有限，更容易忽略、忘記先前最早出現的證據，并依據最近信息（最后出現的證據）形成決策。

多位國外學者給出了因為近因效應影響邏輯思維發展的研究方向：隨著被試年齡的增長，生理心理的成熟，證據順序對推理結果的影響逐漸減?。℅rant & Mills， 2011）。

5、不理解“無知的優勢”

“無知的優勢”是指當一個人在一個領域犯錯時，如果這個人聲稱這是他熟知的領域，我們就會對他在其他自稱熟知的領域做出的判斷產生懷疑;但如果這個人聲明了自己并不了解的該領域（無知時），我們仍會信任他在其他他所熟知的領域做出的判斷。（Kushnir& Koenig， 2017）

Kominsky 等（2016）發現學前兒童不能理解“無知的優勢”。證人在某領域給出錯誤證詞，不管這個證人是坦誠不了解該領域的，還是聲稱熟知該領域的，兒童依然無差別相信這個證人在其他領域所做出的判斷。Bridgers et al.， 的研究（2016）也顯示兒童對兩種類型的證人在其他領域的判斷都持信任態度。

二、研究不足

1、在研究因果推理關系時，關注X是否導致Y，忽視了對X在多大程度上導致Y的探究。例如近因效應影響推斷結果中，年齡的增長和證據順序影響力的減弱之間只是相關關系，而并非絕對的因果關系。

2、對自主探索本身如何促進兒童邏輯思維發展的研究較少（Legare， 2014）。

3、3個因素（證人證詞、觀察實驗和自主探索），三種兩兩交互作用方式中，大多數研究關注外界的、成人自上而下的那兩個因素的交互作用，如對證人證詞和觀察實驗的交互作用方式（Jaswal， 2010; Ma& Ganea， 2010; Jaswal et al.， 2014; Lane et al.， 2014）;而對兒童自發的、由內而外的自主探索與其他兩因素的交互作用，研究還較少。即對自主探索與其他兩因素的交互作用方式還不清晰。

三、研究展望

自主探索因素本身如何影響兒童推理能力？在兒童形成假設-獲得證據-檢驗假設-形成新假設這一螺旋上升的過程中，兒童的自主探索在哪個環節起什么作用？對這一問題的探討將在很大程度上解釋自主探索如何影響人類科學思維能力的形成，應加大對自主探索研究的投入和關注。

后續研究需要加大對三種因素（證人證詞、觀察實驗、自主探索）如何交互作用學前兒童的因果推理能力的研究，尤其是自主探索如何與其他因素交互作用。

并將理論研究成果以通俗易懂的形式，運用到幼兒園課堂實踐。讓幼兒園一線的教師有具體、切實可行的衡量標準，指導促進兒童發展。

參考文獻

[1]劉雁伶1曾曉青2左 玲3黃樂輝1陳水平1胡竹菁2.證詞自信度和自主探索綜合影響5 歲兒童的因果推理[J].心理學報 ，2018， Vol. 50， No.5， 494-503

[2]陳水平1，劉雁伶1，鄒 婷1，胡竹菁2.觀察因果學習和自主探索對學前兒童因果推理的影響[J].心理學探新，2019，Vol.39，No.6，508 -513

[3]陳水平1，2劉雁伶2周 蔓3胡竹菁.證據順序和證詞可信度對學前末期兒童因果推理的影響[J].心理科學Jourmal of Psychological Science，2018， 41 （5） ： 1110-1116

作者簡介：

程未波（1998-），女，漢族，浙江金華，本科，江西科技師范大學

王亞蘭（1999-），女，漢族，浙江臺州，本科，江西科技師范大學

焦亞凱（2001-），女，漢族，河北邯鄲，本科，江西科技師范大學

基金項目：本文受江西科技師范大學2019年度大學生創新訓練項目“學前兒童探究因果結構的過程研究”（201911318034）的資助。