幼儿在地图任务中自我位置与自我朝向表征能力的发展*

2015-02-06

心理学报 2015年2期

(北京师范大学发展心理研究所,北京 100875)

1 引言

对于空间的认识是人类和其它动物普遍具有的重要能力之一。空间认知包含的内容极为广泛,涉及获得、储存、表征和操作空间特征的多种认知过程。在这其中,有关空间表征的内容一直是研究者们重点关注的热点问题。以Tolman(1948)的研究为代表,大量研究证明了人类和动物均具有对周围环境的心理表征(即“心理地图”)。

发展心理学的研究结果揭示了这种心理表征发生与发展的某些规律。其中主要研究结果包括：儿童在很早就获得了自我参照的空间表征,但他们同样在婴儿期即表现出使用环境参照表征空间的能力(Baillargeon,1986;McDonough,1999;Newcombe &Huttenlocher,2000);同时,随基本认知能力的发展,儿童逐渐获得了利用环境的几何特征(例如,Hermer &Spelke,1994,1996;Cheng &Newcombe,2005)、地标线索(Nardini,Atkinson,&Burgess,2008)等不同类型、不同复杂程度的环境线索表征空间关系的能力。但他们的空间表征却对视角有着较强的依赖,当视角发生变化时,常常会出现错误(Nardini,Thomas,Knowland,Braddick,&Atkinson,2009)。

这些研究均针对空间位置表征展开,即在研究中关注某一特定位置所具有的特点,考察儿童能否依靠自身或环境中的各种线索及各种空间关系准确定位这一位置。然而,在定向、导航等现实的空间行为中,我们最常表征的是自己当前所在的空间位置。除了形成有关自己位置的表征外,还常常需要表征自己当前所面对的方向。这种位置表征和朝向表征同时存在。目前,来自认知神经科学领域的研究表明,对于空间位置与朝向的表征是两个彼此分离的系统。人类大脑中存在着专门针对特定地点所激活的“位置神经元”(place cell),与专门针对特定朝向所激活的“朝向神经元”(head direction cell)(O’Keefe &Dostrovsky,1971;Ranck,1984;Ekstrom et al.,2003;Rolls,Robertson,&FranGois,1997)。“位置”与“朝向”在神经机制上的分离目前已经得到了研究者们的广泛认可。然而,在行为层面,有关空间位置表征是否具有朝向特异性的问题却存在着不同的研究证据(Shelton &McNamara,2001;Sun,Chan,&Campos,2004),还未获得一致的结论。

与成人认知研究的侧重点有所不同,发展研究更关注的是表征本身的出现与发展。从发展角度来看,位置表征与朝向表征在个体发展过程中所表现出的各自特点和相互关系都可能为我们进一步认识人类空间表征的特点提供有效的支持和证据。然而,如前所述,有关空间认知的儿童研究却将几乎全部注意力放在了位置表征上,缺乏对于朝向表征的考察,更没有学者系统探讨和对比儿童对这两种表征的掌握和发展规律。在本研究中,我们希望针对这个问题进行考察。

同时,在本研究中,我们关注的是儿童在使用地图时的位置表征和朝向表征的能力。在现实生活中,我们在使用地图时不仅需获取位置信息,还常常需要表征朝向信息。即我们不仅借助地图来帮助确定“我们在哪儿”,还常常需要确定“我们正面向哪个方向”,才能进行成功的导航。因此,与定点找物、空间再定向等儿童研究中常用的其它空间任务不同,地图使用过程非常自然地同时包含了对于位置和朝向的表征,是考察和对比儿童空间位置表征和朝向表征发展的良好任务。

地图是对空间关系的外部表征形式,使用地图的能力是人类所特有的。目前,有关地图使用能力的儿童认知研究发现,从3岁开始,儿童即能掌握地图中的简单空间关系(Huttenlocher,Newcomber,&Vasilyeva,1999;Vasilyeva &Bowers,2006)。之后他们开始逐渐能够按照地图中所表现的各种空间关系完成定位任务(Shusterman,Lee,&Spelke,2008;Spelke,Gilmore,&McCarthy,2011,Huang &Spelke,in press)。

有关地图使用中的朝向表征的研究十分少见,只有美国研究者Lynn S.Liben对此问题进行过探索。她的研究发现,在处于较大的陌生环境时,利用地图表征位置和朝向对于成年人甚至大学生也并非易事(Liben,Myers,&Christensen,2010;Liben,Myers,&Kastens,2008),并且对于朝向的正确表征与对于位置的正确表征之间具有较大的相关。在至今所知的唯一一项考察儿童使用地图表征空间朝向的研究中,Liben与 Downs(1993)以儿童熟悉的教室为测试空间,考察了幼儿园、一年级、二年级、五年级和六年级儿童在地图上标记现实空间中的人物位置与朝向的能力。在研究中,被试被要求用箭头贴纸在地图上标记教室中一名主试所处位置,并用箭头所指方向表示主试的朝向。结果表明,幼儿园和一年级的被试在位置表征和朝向表征上的正确率都比较低。说明这些儿童即使是在自己熟悉的环境中,仍然难以使用地图去表征他人的位置与朝向。值得注意的是,该研究以教室为测试空间,包含大量空间信息,对于儿童理解地图与现实空间之间的对应关系造成了较大负担。且由于空间线索过多,很难判断儿童究竟是利用了何种线索完成任务。同时,这些研究的主要方法都是要求被试在地图中使用箭头同时表示自己的位置和朝向,使得对于位置和朝向的表征彼此依赖,难以分离。而且,这些研究在考察位置表征和朝向表征时使用了不同的指标。因此,这些研究都没有对被试的位置表征成绩和朝向表征成绩进行对比,也没有探讨两种表征的发展趋势和规律。

本研究则使用极为简单的实验环境,分别考察儿童被试使用地图标识或识别现实空间中的位置与朝向的能力。在针对位置与朝向的任务中,被试身处同样的现实空间,也面对同样的地图。地图与现实空间中的地标线索简单且可利用方式单一。因此,在位置任务与朝向任务中,被试都需要使用同样的方式利用这种线索将地图与现实空间进行对应,然后确定位置与朝向。在位置任务中,在地图上放置的对应物完全对称、不存在方向,因此被试只需考虑其所在位置。在朝向任务中,在地图上放置的对应物是人形玩偶,具有前、后、左、右的方向,但永远位于地图最中心,不存在位置变异,因此被试只需考虑玩偶所面朝的方向。这样,在本研究中,儿童被试使用地图表征空间位置的能力与表征朝向的能力得到了良好的分离,且两种能力之间具有良好的可比性,有助于我们考察儿童这两种能力发展的不同趋势和相互关系。

此外,在之前的儿童地图使用研究中,最普遍采用的范式是找物和放物任务。即要求被试根据地图,到相应位置寻找藏好的物品,或将物品放到相应地点(例如,Huttenlocher et al.,1999;Vasilyeva &Bowers,2006)。显然,这种任务只能涉及到地图与现实空间位置的对应,无法涉及朝向。在唯一一例涉及朝向标识的儿童研究(Liben &Downs,1993)中,要求儿童标记的是他人的位置与朝向。这都是真实的地图使用情境中很少遇到的,不仅进一步增加了任务的难度,也不利于探测儿童使用地图的真实表现。

在现实生活中,我们在使用地图时,往往有两个主要的过程,首先是在地图中识别自己在现实空间中的位置与朝向,其次则是在现实空间中锚定地图中所指的特定位置并走到那里。因此,在本研究中,我们所设置的任务始终针对被试自己的位置和朝向,并包含在地图中标识自己所站的位置和朝向的“空间–地图”任务模式和根据地图中的标识将自己在现实空间中站成相应状态的“地图–空间”任务模式两种。DeLoache(1989)曾在研究中发现,当使用与现实空间相匹配的小模型作为实验材料时,3岁儿童解决从模型到空间的找物任务比解决从空间到模型的找物任务成绩更好。然而,DeLoache未对此现象进行深入讨论,而在其后的研究中,也没有研究者对这两种任务模式进行对比探讨。与模型一样,地图也是现实空间的象征物。那么,这种不同的任务模式是否会对儿童使用地图完成任务造成影响呢？相对于“空间–地图”的任务模式,“地图–空间”的任务模式是否更有利于被试完成任务呢？这两种任务模式在儿童早期又存在什么样的发展规律？我们也希望通过这两种任务模式的对比,探索儿童在地图使用中的内在规律与特点。

2 方法

2.1 被试

北京4～6岁儿童共71名,通过网络招募及滚雪球形式获得,在父母的同意下参与实验。4岁组被试22名,12名男孩,10名女孩,平均年龄为49.9个月(44～53个月,

=2.22),5岁组被试26名,17名男孩,9名女孩,平均年龄为60.1个月(54～65个月,

=3.80),6岁组被试23名,17名男孩,6名女孩,平均年龄为70个月(66～77个月,

=3.08)。

2.2 实验环境与材料

实验环境为四壁均为白色的正方形房间(3m×3m×2.8m),房间墙面无任何可作为空间线索的装饰或痕迹,其中一面墙被绿布完全覆盖(门被遮在布后)。房间地板上放有5个直径约30cm的粉色塑料圆环(一个置于地板正中心,另外四个置于四壁中点)。实验材料为与此房间相对应的地图一张(比例尺为1：15)。位置任务中,地图上放有红色圆柱体积木一枚,朝向任务中,地图上放有与圆柱形积木高度、直径大致相等的乐高人形玩偶一个(根据被试性别选择相应的男孩或女孩玩偶)。图1为实验空间与地图平面示意图。

图1 实验空间与地图平面示意图

2.3 实验设计

采用3(年龄：4岁、5岁、6岁,被试间)×2(任务类型：位置、朝向,被试内)×2(任务模式：地图–空间、空间–地图,被试内)的三因素混合设计。每个被试进行8个试次,其中包含4个位置题目和4个朝向题目。位置任务和朝向任务中分别包含2个地图–空间题目和2个空间–地图题目,均为目标位置在地标同侧或对侧及目标位置在地标左侧或右侧的题目各一题。任务顺序在被试间平衡,一半被试先进行位置任务,另一半被试先进行朝向任务。在两个组中再平衡任务模式的顺序,分别有一半被试先进行地图–空间任务,再进行空间–地图任务,另一半被试先进行空间–地图任务,再进行地图–空间任务。每个题目中的正确位置(如,在地标左侧还是在地标右侧)也在被试间平衡,但同一被试在对应任务模式下接受的题目类似。如,在位置任务中,被试A在地图–空间模式下完成的两个位置试次为位于地标同侧与位于地标左侧,则在朝向任务中,被试A在地图–空间模式下完成的两个朝向试次也为朝向地标与朝向地标左侧。图2为其中一组被试接受的题目顺序示例。

图2 实验题目示例

2.4 实验程序

将被试带入实验房间,带领被试熟悉实验空间。向被试展示地图并了解被试是否理解地图与房间的对应。之后按预先确定的题目顺序进行实验。

2.4.1 位置任务

告诉被试,今天要玩一个“找位置”的游戏。向被试出示圆柱体积木,告诉被试积木代表他自己,在游戏过程中,被试要保证积木在地图上的位置与自己在房间中的位置相一致(如图3所示)。

图3 位置任务示意图

(1)地图-空间任务

练习阶段：向被试呈现地图,此时地图方向与房间对应。主试将圆柱体积木放在地图中的一个圆圈内(不包含地图中心的圆圈),请被试仔细观察圆柱体所在的圆圈,并使自己站在房间中对应的圆圈中。练习结束后,主试对被试的反应给予反馈。

测试阶段：与练习阶段相同,只是在每个试次开始前,主试会将地图旋转 90°或 270°后交给被试。被试可旋转地图完成任务,但主试对是否可旋转地图不进行提示,对被试的反应也不再反馈。

(2)空间-地图任务

练习阶段：向被试呈现地图,此时地图方向与房间对应。主试按照预先计划请被试站在房间中的一个圆圈内(不包含房间中心的圆圈),然后请被试仔细观察自己在房间中所在的圆圈,并将圆柱体积木放在地图上对应的圆圈内。练习结束后,主试对被试的反应给予反馈。

每个试次结束后,主试将地图从被试手中收回,并在答题纸上记录被试的选择。若被试反应正确,记为1分,若被试反应错误,记为0分。

2.4.2 朝向任务

实验程序基本与位置任务相同,包括地图–空间模式与空间–地图模式下的练习各一次,地图–空间模式与空间–地图模式下的正式测试各 2次。练习阶段,主试保持地图与房间对齐,正式测试阶段,主试将地图旋转90°或270°。

在地图–空间模式中,主试将玩偶放在地图中心的圆圈内,使玩偶脸朝向其中一边,请被试仔细观察玩偶在地图上脸朝向的边后,站在房间中心的圆圈内,让自己在房间中面向的墙与玩偶在地图上面向的边一致(如图4所示)。在空间–地图模式中,主试让被试站在房间中心的圆圈内,面朝其中的一面墙,之后请被试将玩偶放在地图中心的圆圈中,并让玩偶在地图中面向的边与自己在房间中朝向的墙相同。

图4 朝向任务示意图

主试在答题纸上记录被试的选择,若反应正确,记1分,若反应错误,记0分。

3 结果分析

3.1 幼儿在各任务中的正确率

各年龄组被试在位置任务和朝向任务中各条件下的正确率如表1所示。将各条件下的正确率与随机水平(25%)进行比较,单一样本

检验的结果表明,4岁组只能通过地图–空间模式下的位置任务,

(21)=2.08,

<0.05,

=0.44,且在空间–地图模式下的朝向任务中正确率显著低于随机水平,

(21)=-4.50,

<0.001,

=0.96,;而5岁组和6岁组则在所有任务上的正确率都显著高于随机水平,2.45 <

(25) <4.92,

<0.05,5.46 <

(22) <7.36,

<0.001。

表1 各年龄组被试在各任务中的正确率(%)

3.2 幼儿位置表征能力和朝向表征能力的发展

以任务类型(位置任务,朝向任务),任务模式(地图–空间,空间–地图)和年龄(4 岁,5 岁,6 岁)为自变量,幼儿在各任务中的正确率为因变量,进行重复测量方差分析。结果表明,年龄的主效应显著,

(2,68)=17.56,

<0.001,

=0.341,事后检验(LSD)结果表明,6岁与5岁组的成绩均显著高于4岁组(6岁：

<0.001;5岁：

=0.001),且6岁组的成绩也显著高于5岁组,

<0.05;任务类型的主效应显著,

(1,68)=6.84,

<0.05,

=0.091,被试完成位置任务的正确率显著高于朝向任务的正确率;任务类型与年龄之间的交互作用显著,

(2,68)=3.29,

<0.05,

=0.088。任务模式的主效应,以及其它变量间的交互作用均不显著,

>0.05。

由于任务模式的主效应及它与其它任一自变量之间的交互作用均没有达到显著水平,以下分析中不再考虑这一自变量的作用。

以上方差分析的结果表明,从总体上讲,幼儿在本研究中地图任务上的表现呈现出明显的随年龄提高的趋势,但是这种年龄变化与任务类型之间存在交互作用。这意味着在不同任务中,儿童的能力呈现出不同的发展趋势。为进一步考察儿童位置表征能力和朝向表征能力的不同发展趋势,分别对儿童在这两种任务中的能力发展进行分析。

以年龄(4岁,5岁,6岁)为自变量,对儿童在位置任务和朝向任务中的平均正确率进行 MANOVA多元方差分析,具体见图5。结果表明,在位置任务上,年龄的主效应显著,

(2,68)=6.47,

<0.01,

=0.160。事后检验(LSD)结果表明：6岁组完成任务的成绩显著高于4岁组,

<0.01。在朝向任务上,年龄的主效应非常显著,

(2,68)=20.45,

<0.001,

=0.376,事后检验(LSD)发现,6岁与5岁组的成绩均显著好于4岁组,

<0.001。

图5 各年龄组被试在两种任务中的正确率

3.3 幼儿位置表征能力与朝向表征能力发展的对比

3.2部分的方差分析发现,从总体上讲,幼儿在位置任务上的正确率高于在朝向任务上的正确率,且这种任务类型的作用与年龄之间存在交互作用。为进一步考察儿童位置表征能力和朝向表征能力的发展差异,对不同年龄儿童在这两种任务中的表现进行更细致的分析。

针对任务类型与年龄之间的交互作用进行简单效应检验,结果发现,只有 4岁组在两种任务中的成绩差异显著,4岁组完成位置任务的成绩显著高于完成朝向任务的成绩,

(21)=3.63,

<0.01,

=0.77,5岁与6岁组在两种任务上的成绩之间差异并不显著。

4 讨论

研究结果表明,4～6岁幼儿使用地图进行自我位置表征的能力随着年龄的增长不断提高,4岁幼儿已初步表现出了这种能力。同时,4～6岁幼儿使用地图进行自我朝向表征的能力也随年龄提高,但从5岁起才开始能够使用地图完成自我朝向任务。任务模式会影响年龄较小的儿童在位置任务中的表现,他们在地图–空间模式中更早获得了超过随机水平的成绩。

4.1 位置表征与朝向表征的基本发展趋势

综合分析本研究所发现的结果,可以看出,在地图使用过程中,位置表征能力与朝向表征能力的发展具有一定的顺序性,具体表现为位置表征能力的获得先于朝向表征能力。其证据主要来自两个方面。首先,通过与随机水平的比较可知,4岁幼儿已经表现出初步的利用地图表征位置的能力,这时他们在朝向任务上的表现还处于随机水平。直到5岁,幼儿才能完成朝向表征任务。其次,4～6岁幼儿在位置任务上的表现总体好于朝向任务上的表现,且这种差异的来源主要在4岁组。

与Liben与Downs(1993)的研究结果不同,本研究发现,学龄前儿童已能在地图使用过程中完成自我位置与自我朝向的表征任务了。我们认为,研究中相对单纯的测试空间是被试表现提高的主要原因。与Liben与Downs在研究使用的教室场景不同,本研究所使用的实验材料以及测试空间非常简单且线索单纯,使得幼儿能更直接地注意并利用到自身的方位信息。此外,本研究还使用了关注“自己位置”和“自己朝向”的任务,与真实的地图使用情境更加接近。这些改进都有效提高了幼儿在位置与朝向表征任务上的表现,也使得我们发现,早在4、5岁时,幼儿已经具备了使用地图进行自我位置表征和自我朝向表征的能力。

在过去几项考察成人或儿童使用地图能力的研究中,虽然同时涉及了位置表征和朝向表征(Liben &Downs,1993;Liben et al.,2010;Liben et al.,2008),但由于其题目中同时包含两种表征,所以并未对这两者进行直接对比。本研究则分别设置了位置任务和朝向任务,并在两种任务中使用了完全相同的空间环境和地图,保证了其互相之间的可比性。研究首次发现,儿童使用地图表征自我位置的能力和表征自我朝向的能力是相对分离的,不仅在获得的时间上存在先后顺序,且在发展的速度和趋势上也存在一定差别。从总体上看,儿童在位置任务上取得高于随机水平的成绩的时间更早,且在4岁左右时在这种任务上表现出显著的优势。

关于使用地图确定位置与朝向的能力分别涉及空间认知中的哪些成分,在过去的研究中所做的探讨很少,只有 Liben等人(2010)在最近的一项研究中使用回归分析得到了一些具有启示性的结果。在这项研究中他们发现,成人使用地图确定位置的能力只能被PFT测验(Paper Folding Test)的得分预测,而 PFT测验被认为主要测量的是空间视觉能力。与之不同,成人利用地图确定自我朝向的能力与PFT得分无关,却可以被用来测量心理旋转能力的MRT测验(Mental Rotation Test)的得分预测。因此,这些研究者推断,利用地图确定位置的成绩与被试使用多种复杂策略的能力有关,如使用特定建筑作为地标、利用道路间的几何关系等。而利用地图确定朝向则需要被试能够在不同视角间进行灵活的转换,具有从不同方向观察事物的能力。我们认为,本研究获得的结果与此观点一致。之前的研究已证明,3、4岁的儿童已经能够理解地图与现实空间之间的符号对应和关系对应(Bluestein &Acredolo,1979;Huttenlocher et al.,1999;Vasilyeva&Bowers,2006)。空间再定向研究也表明,早在2岁左右,儿童已经能够利用明显的地标来表征地点(Nardini et al.,2008)。因此,在本研究所采用的非常简单的空间关系中,4岁儿童已经能够将空间与地图中的特征相对应,从而找到正确的空间位置。然而,在朝向任务中,被试需要在自己的视角和地图上玩偶的视角间进行灵活的转换。过去研究发现,在空间再定向任务中,年幼儿童对于地标的使用十分依赖于视角,直到 5岁,他们才能够从另外的方向使用地标来找到原来的位置(Nardini et al.,2009)。本研究的结果十分清晰地体现了儿童的这种空间认知发展规律,正是到了5岁时,儿童将“我朝向绿墙”这样与视角相关的自我朝向表征与“他也要朝向绿墙”这样的他人朝向表征匹配起来。

这一研究结果也提示我们,儿童在自我位置表征和自我朝向表征中所使用的参考框架可能是一个十分值得探讨的问题。我们推测,在本研究的位置任务中,儿童很可能使用的是以整个空间为参照的相对客观的环境参照框架,即将自己的位置表征为“离绿墙最近的这个位置”。而在朝向任务中,他们可能更多从自己的视角出发,使用的是“我面对绿墙”这样的自我参照框架。正是这种以自我为参照的、只关注部分环境特征的表征形式与整体的、俯视视角的地图表征之间的转换困难,造成了儿童早期在朝向任务上的不佳表现。从成人的经验来看,“位置表征使用环境参照、朝向表征使用自我参照”的方式是十分合理的。这一推测也符合本研究结果所发现的规律。但是,儿童的位置表征和朝向表征是否真的使用了不同的参照框架,还需要未来更直接、更具针对性的证据。

4.2 位置表征与朝向表征的分离

纵观认知神经科学研究的已有结论,研究者们大致认为,对位置与对朝向的表征在神经机制上彼此分离。本研究的结果从行为层面和发展规律上为这种分离提供了证据。在本研究的设计中,位置任务与朝向任务所涉及的空间表征形式相对单纯、独立。虽然我们很难证明被试在实验中表征空间位置时完全没有涉及与朝向有关的表征,但实验中使用的简单实验空间和完全没有朝向特征的象征性物品(圆柱)都使实验任务的完成并不需要与朝向有关的信息。同时,研究也发现,相当一部分被试在不能通过朝向任务时已能完成位置任务,这进一步说明了本研究中的位置任务并不涉及表征朝向的认知操作,儿童被试完成位置任务时所使用的表征方式是相对独立的,并不需要依赖于对自身朝向的表征。同样,本研究中的朝向任务在整个操作过程中始终位于同一地点,也并不需要位置表征的参与。但需要说明的是,本研究所发现的位置表征与朝向表征彼此独立的结果可能仅存在于类似本研究中所使用的单纯、简单的空间中,也可能只表现在地图任务中。在其它空间任务中,特别是在较为复杂的空间认知操作中,位置表征和朝向表征有可能并不独立,而是相互依赖。也就是说,本研究结果说明了儿童的位置表征和朝向表征是可以独立存在并被使用的,而有关其相互结合的情况则需要未来研究的探索。

本研究还发现,儿童在位置任务和朝向任务中的表现具有显著的相关,这与之前成人研究的结果相一致(Liben et al.,2010;Liben et al.,2008),说明位置表征和朝向表征虽然在神经基础和认知机制上相互分离,是两种相对独立的认知过程,但在能力表现上却彼此相关。也就是说,对其中一种表征掌握较好的个体对另一种表征的掌握也相对较好,且这种相关不仅表现在成年期的个体差异上,也表现在发展过程中。那么,这两种表征能力是彼此促进？还是位置表征是朝向表征能力发展的前提？抑或另一种更加一般的能力同时推动着它们的发展？这将是在未来研究中值得探讨的问题。

此外,本研究只是针对儿童使用地图能力的发展所展开,只涉及了地图使用这一空间认知发展中的重要方面。儿童在其它空间任务上是否会表现出位置表征与朝向表征在发展上的分离？特别是在多种任务中是否会表现出一致的趋势？这需要未来研究的逐步探究。

4.3 任务模式对位置表征与朝向表征的影响

在过去有关地图使用的研究中,较多使用的是找物/放物任务,即给被试呈现一张与现实空间相对应的地图,要求被试根据地图中标记出的位置到现实空间中去寻找物品或将物品放到指定位置(例如,Huttenlocher et al.,1999;Vasilyeva &Bowers,2006)。而以Liben为首的一批研究者,则更多使用标记地图任务,即要求被试用箭头等贴纸在地图中指出自己或他人目前所在的位置及朝向(例如,Liben &Downs,1993;Liben et al.,2010;Liben et al.,2008)。这两类地图任务分别涉及从地图到现实空间的表征转化和从现实空间到地图的表征转化。然而,在过去研究中,这两类任务都是分别出现在不同研究中,研究者也只是分别针对自己所选用的任务探讨儿童在地图使用中所表现出的特点。而本研究则正式加入了任务模式这一变量,同时测量并对比了幼儿在两种模式下完成自我位置与朝向表征任务的表现,从而更加全面地考察了幼儿地图使用能力的发展。通过结果分析部分可知,任务模式对地图使用能力的影响较小,在差异检验中未表现出显著的主效应或与其它变量的交互作用。但值得注意的是,在4岁儿童还不能完成其它几种任务的时候,他们在从地图到空间的位置任务上的表现已经高于随机水平。这说明,在儿童地图使用能力发展的早期,任务模式可能发挥着一定的作用,在相对较为简单的位置任务上,从地图到空间的表征转换模式可能更有利于儿童理解任务、成功利用地图。

首先,这一结果与过去研究中发现的儿童使用小模型寻找空间位置的能力发展是一致的。DeLoache(1989)曾在研究中发现,当使用与现实空间相匹配的小模型作为实验材料时,3岁儿童解决从模型到空间的找物任务比解决从空间到模型的找物任务成绩更好。本研究结果则发现儿童对于地图的使用也有着同样的发展特点,说明无论是使用地图还是模型作为现实空间的象征物,年幼儿童首先获得了从象征物到真实空间的对应能力,而从真实空间到象征物的对应在早期发展中相对来讲比较困难。

我们认为,这一发展规律同样与儿童对于现实空间的表征方式有关。研究表明,早在婴儿期,儿童就已经具有了自我参照和环境参照两种对于空间的表征方式,并在2岁左右时就能够使用环境参照来表征空间位置(Newcombe,&Huttenlocher,2000),但是直到4岁,他们仍然对自我参照有较强的依赖,会表现出自我中心式的错误(Nardini et al.,2009)。在本研究中,儿童在首先需要表征自身位置时很可能也是较多依赖了自我参照的方式。也就是说,在从空间到地图的任务中,被试首先表征了自己在空间中的位置,这种表征很可能是自我参照的,并且可能只是表征了当前视角中的有关部分。之后,当需要将这种依赖自身视角的表征转换到地图中去时,由于地图中所涉及的整体空间环境和俯视视角,给儿童造成了一定的困难。而在从地图到空间的任务中,由于被试首先接触到的是地图中的位置,地图中所呈现的整体环境和俯视视角能够帮助被试形成关于现实空间的整体表征。使用这种以整体环境为参照的表征,被试能够较为容易地在现实空间中寻找、选择和利用各种线索来寻找特定位置,完成了任务。因此,儿童在年龄较小时,由于在表征自身位置时对自我参照方式的依赖和表征转换能力的不足,在需要先表征自身位置的空间–地图任务中出现了困难。而随着其年龄的增长,表征自身位置时的环境参照成分逐渐增加,空间–地图任务就不再具有特殊的困难,而是与地图–空间任务难度一致了。

5 结论

本研究通过对儿童使用地图进行位置表征和朝向表征的考察,初步得到以下结论：

(1)位置与朝向表征在发展过程中存在分离现象：4岁起,幼儿在地图使用过程中初步表现出了对自我位置的表征能力,但至少到 5岁,幼儿才在使用地图时表现出对自我朝向的表征能力;

(2)对于年龄较小的儿童,任务模式会对他们在位置任务上的表现产生一定的影响,与空间–地图模式相比,4岁儿童更早表现出在地图–空间模式下利用地图表征自身位置的能力。

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