幼儿在推理探索任务中对言语否定的理解和使用



文献: Grigoroglou, M., Chan, S., & Ganea, P. A. (2019). Toddlers’ understanding and use of verbal negation in inferential reasoning search tasks. Journal of Experimental Child Psychology, 183, 222–241. https://doi.org/10.1016/j.jecp.2019.02.004

原文

1.文章概述 ¶

已有研究表明幼儿/动物能在有视觉提示的情况下通过排除(如果不是A,就是B)来进行推理;幼儿能在言语否定表示的提示下解决简单的推理任务。但这些任务是否是通过析取三段论(disjunctive syllogism)来解决尚不清楚。2种可能:1.对真函数否定和析取三段论推理的理解;2.不那么复杂的语言和推理能力,如,最简单的“避免为空”,需要理解“NOT”的“可能是A,可能是B”

disjunctive syllogism:通过否定来肯定,是有效的简单的论证形式:

  • P或Q

  • 非P

  • 所以,Q

阐明儿童完成这些推理任务使用的机制,说明儿童的否定语言表达和相应逻辑表达之间的关系。

1.被试:25个2岁左右的儿童(平均年龄24.21个月);21个大一点的2岁儿童(平均年龄35.39个月)

2.材料:

教学和对照trials:2个不透明的有盖子的盒子(绿色、紫色);1个透明的有盖子的盒子。

测试trials:一个紫色的箱子、一个黄色的杯子、一个塑料袋、一个粉色的碗(都有盖子,塑料袋有魔术贴封口)

目标物:一只玩具狗George

3.过程:

  • 熟悉阶段:认识所有容器

  • 教学阶段:玩具狗被放在紫色/绿色盒子里,每个盒子的盖子打开一次,问“George在哪里”

  • 测试阶段:

肯定句(A):玩具被藏在儿童看不见的两个容器中的一个内。容器被同时拿出并以全视角看待,但在儿童触及不到的地方,以确保儿童在搜索之前能听到整个口头表达。一旦孩子注意了,实验者就会说出肯定的句子,指出玩具的位置(例如“乔治在盒子里”)。这句话再次被重复,然后紧接着是测试题“乔治在哪里?”在将两个容器同时放到桌子上之前被询问。如果孩子正确选择,就会发现玩具,并称赞孩子。如果孩子选择错误,则实验者会显示正确的位置。相同的容器始终在配对试验中配对在一起:杯子和盒子或袋子和碗。每次试验使用一对。

否定句(N):程序与肯定句相同,不同之处在于儿童听到否定的句子并需要从该句子中推断出玩具的位置。例如,在碗和袋子之间,如果玩具在碗中,孩子会听到“乔治不在袋子里。“该声明重复了一次,在儿童搜索结束时通过显示玩具的正确位置给出了反馈。

3种地点的trials(3L):目的是测试儿童是否可以整合“不在”的视觉信息和言语否定以推断玩具的位置。这些试验始终使用三个容器(例如,碗,袋和杯子)。实验者首先说出“look”来吸引孩子的注意,然后拿起第一个容器(例如碗),打开盖子,然后向孩子透露它是空的。再次关闭容器,将其放在儿童无法触及的桌子上。试验的这一部分为儿童提供了玩具不在场的视觉输入。此后立即将剩余的两个容器从桌子下面同时拿起,并给出相关的否定句子(例如“乔治不在杯子里”)并重复一次。因此,在给定先前的视觉输入和新的言语输入的情况下,孩子需要推断出玩具的位置必须在剩余的第三位置(袋子)。演示之后,所有三个容器被随机打乱,并在孩子面前彼此平行放置,测试题为“乔治在哪里?”被问。赞扬是正确的回应。如果孩子选择错误,则实验者会回答“嗯,他不在那儿。也许在这里?”并展示正确的位置。

对照实验(C):其中一个容器是透明的,另一个容器是不透明的,并且玩具总是隐藏在不透明的容器中。当实验者说“look!”时,提示孩子抬头看。因为这两个容器是同时从桌子底下拿出来并放在孩子够不到的地方。测试题为“乔治在哪里?”然后要求他们同时放下两个容器供孩子选择。

每种测试trials做2次,一个被试完成8个trials,时间15-20分钟。

例

与否定句子相比,2岁左右的儿童在使用肯定句进行搜索时的表现要好得多,而年龄较大的2岁儿童则在两种情况下表现相同。因此,当样本中的小一点的儿童需要依靠他们对命题否定的理解(在N和3L试验中)来推断玩具的位置时,与听到肯定句子(A)相比,他们进行正确搜索的可能性较小。

儿童在涉及言语否定试验中的表现,在这两种否定试验(N和3L)中,年龄较大的2岁儿童表现优于年龄较小的2岁儿童。此外,在否定试验(N和3L)上,仅在较大的2岁儿童中得分高于偶然达到的分数。这组发现与基于先前研究的假设相一致,报告了对27个月大的否定性的强有力理解,并表明当使用否定性信息提供信息时,儿童能够进行推理,这一能力在生命的第二年经历了重大发展。

N和3L实验中两种年龄组表现相同,说明复杂的否定试验并未对儿童施加额外的认知要求。但在3L实验中仅年龄较大的儿童表现超过了偶然性,说明直到第二年末,孩子们才能够记住不同的命题论点(“玩具不在A中”和“玩具不在B中”),并根据他们的结论成功推断出结论视觉和言语形式的逻辑组合(“因此,玩具必须在C中”)。

图1

1.被试:和研究1参加过相同的研究,24个2.5岁的儿童(平均年龄32.3个月);27个3岁的儿童(平均年龄41.5个月)

2.材料:Mody and Carey (2016)的4个杯子范式的变体

图2

  • 训练trials:

2个杯子放在一边,一个杯子放在另一边,把一个硬币放进单个杯子里,第二个硬币放进一对杯子里的一个(孩子不知道放进了哪一个)。问孩子“选择哪个颜色的杯子”

  • 示范trials:

和训练trials结构相同,不同之处在于提供口头提示“在这边,硬币可能放在红色/绿色杯子中,但你不确定;在这边,硬币一定在黄色杯子里,因此你应该选择黄色杯子。”

  • negative trails:

口头提示“硬币不在黄色杯子中”

  • 测试trials:

使用四个杯子。每对儿杯子中选择一个放入硬币(被试不可见)。在隐藏阶段之后,实验者给被试一个线索,指出四个杯子中的一个是空的,例如,“绿色杯子中没有硬币。”。在训练试验中,被试需要在不确定的硬币对中或在与空杯子配对的剩余杯子中寻找硬币之间进行选择。被试接受四次测试,硬币的位置在杯子颜色和左右两侧均保持平衡。

3.过程:

预实验(识别颜色)-示范trials-训练trials-示范-训练-训练- negative trials-测试trials

1.使用的是析取三段论:

他们应该代表真实功能的否定论点(NOT A),并将其与关于物体位置的信念(A OR B)结合起来,以便推断出哪个位置包含了玩具(THEREFORE B)。此外,如果儿童进行确定性监视,则他们会被要求推理两对杯子彼此独立(而各个杯子相互依存:A OR B,C OR D),并且在得知硬币不是在A杯中,与其他两个(从属)位置相比,他们应该考虑B杯更肯定包含硬币。

2.使用“可能是A,可能是B”:

可能代表否定论点(如真函数或不存在),但它们将不代表每一对杯子之间的依存关系,因此,被试将考虑所有其余的替代品同样可能包含硬币。

3.“避免为空”:

他们应该将否定线索解释为不存在(例如,“ A为空”),然后随机选择其余杯子之一。

“可能是A,可能是B”和“避免为空”在儿童行为方面并没有做出明确的预测,但在否定表示方式上可能有所不同。

4.不理解言语否定线索:

如果孩子不理解否定线索,他们可能会完全忽略否定,而只需选择命名的容器。

使用多层次物流混合效应建模分析,trial类型、年龄无显著影响,且无交互作用。

在要求儿童对脱节三段论进行推理的测试试验中,3岁和2.5岁的孩子选择目标杯的机会大大高于偶然性。重要的是,没有学习效应,这种趋势在所有试验中都是一致的,两个年龄段的人更有可能从第一次试验中选择目标杯子。此外,与预测相反,两个年龄组在选择目标的可能性上没有差异。因此,从大约2.5岁开始,样本中的孩子就理解了否定,并用它在肯定包含奖励的选项和不确定性选项(可能包含奖励的选项)之间进行选择,这表明他们有效地使用分离三段论。此发现与Mody和Carey的结果截然不同,后者的发现仅在3岁以上的儿童(58%的时间选择目标杯子)中进行了析取推理的证据,而在2.5岁的儿童(选择了目标杯子)中则没有。

尽管2.5岁的孩子在四杯任务的口头版本中使用了分离式三段式表示成功,但是即使3岁的孩子在搜索中也表现出错误,儿童的表现并没有达到极限。因此,尽管儿童在3岁之前和之前就已经表现出高度抽象的推理迹象,但这种能力在学龄前仍在继续发展。

Mody and Carey(2016)的研究中,孩子们对显示为空的杯子的搜索量约为1%,但在本研究中,这一比例为8.8%。这表明儿童在消除基于言语否定的搜索选项方面不如在基于视觉否定的搜索选项中准确。这一发现与儿童不理解否定而仅在指定的容器中进行搜索的策略是一致的。本研究的任务的语言要求给一些孩子带来了额外的挑战,但不足以影响小组在三段论任务上的整体表现。

1.研究1表示根据排除任务的推理,年龄较大的2岁儿童,而不是年龄较小的2岁儿童表现出对否定的强烈理解。此外,本研究结果表明,与否定句相比,使用肯定句进行搜索时,各个年龄段的儿童的表现均明显更好,这与肯定性理解先于否定性理解的发现是一致的(Feiman等人,2017)。

2.在研究1和先前的研究中,2.5岁儿童通过消除口头推理的成功可能依赖于对否定的真值函数意义的真正理解。这个结论与儿童语言产生的发现相吻合,表明儿童在与消除作用推理中使用否定的年龄大致相同,因此他们产生真函数否定(truth-functional negation)。尽管结论受到以下事实的制约:它们是基于儿童在搜索任务中的表现而仅隐含地衡量语言理解能力,但与以前的研究相比,本研究提供了关于儿童否定语言表达性质的更确凿的证据。

2.不足的地方和未来研究方向 ¶

1.样本小

2.记录反应的方式使用眼动等是否会更客观。

3.和前人研究的结论不同的原因:抽样差异?

4.训练中使用否定句提供了提示,可能帮助被试意识到如何将负面提示所提供的信息与有关配对选择的依赖关系的思想相结合,以推断出目标物的位置。后续实验可以“训练”儿童的口头否定排除法,然后让他们完成四杯任务的非语言版本,从而从经验上检验这种可能性。

5.目前,很难对演绎推理机制和概率推理机制进行判别,因为它们的细节在理论上还不完善。未来的理论研究可以确切地算出这两种机制所涉及的表示形式和逻辑结构的类型,以便为每个可以进行经验检验的预测制定具体的预测。

6.在解决推理问题的认知要求较高的情况下(例如,在要求儿童同时代表多种选择和对不确定性进行推理的情况下),儿童似乎更倾向于使用简单的(依赖于任务的)启发式方法。对儿童-成人的推理水平发展的纵向研究。