重量与距离的权衡

边玉芳+等

〔关键词〕问题解决；儿童；规则；心理实验

一、引言

现实生活中的许多问题，是通过觉察规律并抽象出规则或“如果—那么”的陈述而加以解决的。更复杂的问题需要更复杂的规则。为考察问题解决中的年龄差异，西格勒（Siegler）曾经设计了一个经典研究方案——天平任务。作为一位信息加工研究者，西格勒利用规则评估的方法研究问题解决。

基于皮亚杰和其他人的研究，西格勒假设：处于不同发展水平的儿童可能使用某一领域中的不同的问题解决规则。研究的关键是向不同年龄的儿童提出该领域里特定的一组精心设计的问题。儿童对这一组问题的反应模式，可帮助确定儿童是否使用了什么规则，以及使用了西格勒所涉及的规则中的哪一类规则。

二、实验介绍

1.实验目的

考察儿童在问题解决中的年龄差异。

2.实验过程

天平有一个支点和一个力臂，力臂可以绕着支点上下转动，带洞的金属圆盘可以放在支点每一边的钉桩上。根据重量的不同，力臂的两端可向左或向右倾斜，或保持水平。一个控制杆通常用来支撑力臂使其保持静止状态。被试的任务是：预测如果拿掉杠杆，天平的力臂会向哪一端倾斜？

对这个问题的任务分析表明，有两个变量影响着结果：支点每一边力臂上的重量、力臂和支点之间的距离。因此，解决此类问题的关键是要同时考虑这两个相关维度，并适当地将二者联合起来。结合到幼儿只考虑单一维度的已知倾向，该分析使得西格勒假设儿童将会以下列四种规则之一来解决此类问题：

规则一：如果两边重量相等，将预测天平保持平衡；如果重量不同，预测重的那边会下降。

规则二：如果天平一边较重，将预测这一边会下降；如果两边重量相等，距离支点较远的那一边会下降。

规则三：如果两边重量和距离相等，预测天平将保持平衡；如果一边更重或更远，而在另一个维度上两边相等，将预测更重或更远的那一边会下降；如果一边更重而另一边更远，儿童就会糊涂，或者只是猜测。

规则四：是规则3的进一步发展，即一边更重，而另一边更远的情况下，通过计算重量乘以距离算出每一边的力矩，并预测力矩大的那一边会下降。

但是如何才能知道儿童是否使用了这些规则来解决天平问题呢？直接询问儿童如何解决天平问题是最简单的方式，但是答案可能会高估或者低估了他们的知识。如果儿童只是简单地模仿他们在家或学校里听到的解决此类问题的相关信息，那么他们的答案便会带来误导性的正面印象。如果儿童不善言辞而无法表达他们已经掌握的知识，那么他们的答案就会令人产生负面印象。

根据这些困难，西格勒构想了“规则评估方法”来评判儿童使用了何种规则来解决问题。这种“规则评估方法”主要是设计一些问题，对于这些问题，使用不同的规则会产生特定的正确与错误答案模式：

1.平衡问题：支点两边重量相等。

2.重量问题：重量不相等，但两边重量与支点的距离相等。

3.距离问题：重量相等，但两边重量与支点的距离不等。

4.重量冲突问题：一边较重，另一边距离较远，较重的一边下降。

5.距离冲突问题：一边较重，另一边距离“更远”，较远距离的那一边下降。

6.平衡冲突问题：在重量和距离方面，两者都冲突，但两边都达到了平衡。

在这些问题上，儿童使用不同规则会产生不同的反应模式，根据不同的反应模式就可以推断出儿童究竟使用了哪种规则。那些使用规则一的儿童通常会在平衡、重量、重量冲突问题上回答正确，而在其他三类问题上总是预测错误；使用规则二的儿童，除了在距离问题上回答正确外，其反应与使用规则一的儿童类似；那些采用规则三的儿童，在三类非冲突问题上回答都正确，但在三类冲突问题上的回答正确率只达到随机水平；采用规则四的儿童能正确解决所有问题。

3. 实验结果

在总共120名的年龄分别为5、9、13和17岁的儿童中，有107名（89%）完全一致地根据四种规则之一作出反应：29名使用规则一，22名使用规则二，48名使用规则三，8名使用规则四。儿童关于自己如何解决问题的言语描述也与他们的反应模式高度一致，从而表明他们是使用了西格勒的规则。其中，所有可以归入规则使用者的5岁幼儿，都使用了规则一。多数年龄较大的儿童使用了另三个规则之一，在这些年龄较大的儿童中，对较高级规则三和规则四的使用，随着年龄的增长而有少量的提高。

三、实验应用

儿童能否学习某种更高级的规则呢？西格勒1976年的研究表明，在某一问题领域使用相同规则的儿童，在认知上仍然可能互不相同，这种差异影响着他们以后在该领域中的学习和发展。例如，西格勒发现5岁和8岁两组儿童，在实验开始时一直使用规则一，但从距离和砝码数相互冲突的附加经验中得益的程度存在差异。在获得这些附加经历之后，8岁儿童进展到使用规则二和规则三，而5岁儿童仍然继续使用规则一。后续研究为这种年龄差异提出了一种解释：年幼儿童对距离维度的编码不如年长儿童充分；年幼儿童没有注意到这一点，也没有存储于记忆中。例如，西格勒发现，年幼儿童在任何问题上，均比年长儿童较少注意到和记住各侧砝码离支点的距离。一旦5岁儿童接受训练，对距离维度加以充分编码，当他们有了冲突问题的附加经验后，在规则使用上也会有进步，也就是一旦他们的编码问题得到改善，他们也可以得益于同样的学习经验，而在此之前只有8岁儿童能够从中得益。

另外可能还存在一些因素造成了这种问题解决的年龄差异。信息加工容量的增长，可能使年长儿童比年幼儿童更容易考虑砝码和距离两个砝码的信息。认识到应该寻找适用于所有问题的规律，这种认知也可能一样重要。而且在训练期间，年长儿童更可能具有某种较高的元认知能力，监测他们的进展并在必要时改变策略。而对于5岁的儿童，当面临一个他们只有很少知识的任务时，他们可能倾向于基于最突出的或似乎最重要的维度而采取行动。

（选自董奇、边玉芳教授主编的《经典心理学实验书系》之《儿童心理学》）

（作者单位：北京师范大学心理健康与教育研究所，北京，100875）

编辑 / 杨 怡 终校 / 于 洪