儿童早期分离三段论推理的出现



文献: Mody, S., & Carey, S. (2016). The emergence of reasoning by the disjunctive syllogism in early childhood. Cognition, 154, 40–48. http://dx.doi.org/10.1016/j.cognition.2016.05.012

原文

1.文章概述 ¶

逻辑推理是完全依赖于人类和语言的能力。非人类动物和语前婴儿是否有和我们不同的思维语言是一直以来的争议。已有研究表示几种非人类物种有分离三段论推理能力,即当奖励藏在2个杯子之一,一个杯子是空的,他们能选择另一个杯子。但这一结论的解释有3种,(1)分离三段论:A or B,Not A,therefore B。需要知道OR和NOT的概念,以及组合能力。(2)可能是A,可能是B:A B 是独立的个体,A的信息不影响对B的评价,不需要知道or的概念。(3)避免为空:不知道B内是否存在奖励,只是因为A为空,所以不在A里找。

之前只有两项研究直接针对非人类动物和幼儿的演绎推理这一推论性更新特征进行了测试。两项研究均未能找到令人信服的证据证明其在动物中的使用,而儿童的研究结果却各不相同:4至6岁的儿童显示出推断更新的证据,而2.5岁的儿童则没有。

进一步研究在逻辑三段论推理的背景下,儿童中逻辑概念“或”和“非”的表示形式的出现。

24个23个月大的儿童,平均年龄23.6个月

用4个不透明的桶,一个小球和一个黑色的板。每个试验用2个相同颜色的桶,不同试验的桶颜色不同。

  • 热身试验:熟悉任务和容器

2个热身trials

第一个试验:不使用板遮挡。在被试视线范围内,实验员将球放进桶里,然后立刻让被试找到球。

第二个试验:把板放在桶前,把球放进桶里,让被试找到球。

如果trial1失败,继续进行trial2,如果trial2失败,增加trial3。被试至少在热身试验成功一次才能进行测试试验。

  • 测试

4个测试trails

2个相同的桶,用板盖住桶,把球放进其中之一,把板拿开,展示其中一个为空,让被试找到球。被试5s内未反应,由监护人鼓励寻找,如果10s未反应,或者指向不正确的桶,实验员向被试展示正确的桶。

被试在78.5%的试验中接近正确的水平,明显大于偶然性(t(23)= 6.362,p <0.001)。在前两个测试试验(正确率为77.1%)和最后两个测试试验(正确率为79.2%)之间,没有证据表明学习效应(t(23)= 0.238,p = 0.812)。此外,这些幼儿在第一次试验中取得了一定的成功(体征测试,正确选择17/24,p = 0.064),表明他们是在没有训练的情况下自发进行排除推理。

这些结果表明,像大孩子一样,23个月大的孩子可以通过排除杯子任务来推理–当他们看到两个位置之一是空的时,他们会将搜索指向另一个位置。但是,如上所述,可以通过三种不同的推理过程来解释此任务的成功:分离三段论和两种不需要概念OR且不进行推断更新的非演绎策略。实验2区分了歧义三段论和两个非推论方法。

被试和一个实验员比赛,找到藏起来的贴纸。2张贴纸藏在4个杯子里,1张贴纸对应一对杯子。

如果只用分离三段论:知道一对中A为空,那么会选择B,而不是另一对不确定的杯子。

如果使用另两种方法,知道A为空,选择B C D 的机率一样大。

共96个儿童,按年龄分成4组。24个2.5岁,24个3岁,24个4岁,24个5岁。

不同颜色的4个纸杯,一个白板,很多不同的贴纸(同一个试验中使用的2个贴纸相同)

实验员1讲解比赛内容,孩子和实验者2将轮流选择杯子并赢得其中的贴纸。每次试验都将在找到第一个贴纸后结束,以激发儿童第一次选择正确。每个孩子都参加一个训练阶段(三个训练试验与两个示范试验混合在一起),然后是一个测试阶段(四个测试试验与一个填充试验混合在一起)。

每个trial中,如果被试选择正确将得到贴纸,如果选择错误,实验员1让实验员2选择,实验员2总是选择正确的杯子。

  • 训练阶段

3个杯子,一个在一边,另两个在一边。实验员1先用白板挡住左边,放1张贴纸在一个杯子里,再挡住另一边,放一个贴纸在一个杯子里。把白板移走,让被试选择。

顺序:示范、训练、示范、训练、训练

示范:让实验员2选择,并解释为什么这样选(在这一边,我不确定贴纸可能在红色杯子或绿色杯子中。但是在这一边,贴纸必须在蓝色杯子里,所以我要选择蓝色杯子)。

  • 测试阶段

和训练阶段不同之处:使用4个杯子;实验员2先选择一个空杯子,再让被试选择。

顺序:测试、测试、filler、测试、测试

filler:被试先选择。

图1

三岁,四岁和五岁的孩子选择目标杯子的机率明显高于偶然性:三岁孩子在58%的试验中选择了目标杯(t(23)= 4.838,p <0.001) ,64%的试验中的4岁儿童(t(23)= 4.496,p <0.001)和76%的试验中的5岁儿童(t(23)= 8.225,p <0.001)。这些年龄组比其他两个杯子更有可能选择目标杯子,这表明他们已经代表了每对杯子之间的“或”关系,然后通过分离三段论来解释。

2.5岁的孩子仅在36%的试验中选择了目标杯,这与偶然性没有什么不同(t(23)= 0.425,p = 0.675)。他们以非推论方法所预测的方式选择。从未在空杯子中进行搜索,从其他三个杯子中选择了一个。

图2

试验类型*年龄组

年龄有主效应,试验类型没有,也没有显著交互作用。以年龄作为连续变量,部分相关性表明年龄可以预测测试试验的表现,并控制训练试验的表现(r(94)= 0.374,p <0.001)。年龄较小的孩子,测试试验和训练试验之间的差距比年龄较大的孩子更大,这表明,对于年龄较小的孩子,测试试验特别困难,而对于年龄较大的孩子,测试试验并不困难。

2.5岁的儿童没有使用分离三段论,而是使用非推论方法,不涉及“或”的概念。造成2.5岁儿童和更大一点儿童差异的原因可能是:

1.在认知能力上的差异导致。相比训练阶段,测试使用4个杯子,对工作记忆的要求提高是可能事这种执行功能上的变化导致了观察到的发展性变化。

2.逻辑表达和推理能力的差异。由于很难表达逻辑概念OR,最小的孩子可能无法在工作记忆中建立最初的“ A OR B”前提。语言学表明,直到3岁,儿童才能说“or”。

分离三段论的推理取决于抽象的组合思想。它要求实现逻辑概念“或”和“非”,并在演绎推理中结合逻辑结构化的思想“ A OR B”和“ NOT A”。本研究结果表明3至5岁的孩子有这种推理能力,但没有找到2.5岁的孩子有这种推理能力的证据。

尽管这项研究中2.5岁儿童无法通过分离式三段论进行推理的原因尚不清楚,但他们的行为仍能说明问题:在某些情况下,幼儿是通过非演绎过程排除性推理的,该过程涉及避免消除替代方案,而不更新其余替代方案。

2.不足之处和未来研究方向 ¶

1.儿童选择目标杯子可能是确定贴纸一定在杯子里,或者相比其他杯子,更可能在这个杯子里。不知道是完全确定还是机会更大的情况下做出的选择。

2.如果进一步探究语言能力和逻辑能力发展的关系,因该先对被试的语言能力进行测试。