（基础心理学专业论文）学前儿童的类比迁移.pdf

摘要 类比思维的本质是通过映射将知识从一个范围迁移到另一个范围。类比迁移 是用过去解决过的相似问题( 源问题) 的解决方法和程序去解决靶问题。在用源 问题解决靶问题的过程中，源靶问题结构的相似性对类比迁移的完成具有举足轻 重的作用，而关系或关系结构则是通过图式归纳的方式获得的。许多研究表明： 图式归纳可以大大促进类比迁移。本研究即是在前人研究的基础上，继续研究探 讨图式归纳对儿童类比迁移的影响，尤其是对学前儿童的影响。研究共分为三个 部分。 第一部分首先从心理机制和测量指标等方面介绍了图式归纳的涵义，接着重 点回顾和分析了类比迁移中有关图式归纳的理论和前入研究。 第二部分，在前人研究的基础上，本研究共进行了三个实验。 实验一的目的是验证学前儿童是否存在类比迁移能力，从几岁起开始具备比 较明显的迁移能力。结果表明：学前儿童从三岁起已具备明显的迁移能力，并且 学前儿童的迁移能力有随着年龄的增加呈逐渐增强的趋势。 实验二在实验一的基础上又进一步引入了图式归纳变量，目的是进一步验证 学前儿童的类比迁移成绩是否受图式归纳的影响。结果表明：在一个源类比加图 式归纳和仅有一个源类比的条件下，学前儿童在二者之间的类比迁移成绩没有显 著差异，没有证实本研究的假设，提示后运用迁移的被试百分比增加证明图式有 提示作用。 实验三在实验二的基础上，又增加了一个源类比，目的是检验在两个源类比 的条件下，引入图式归纳是否会促进学前儿童的类比迁移，而且在引入图式归纳 时，分别采用了两种图式归纳方式，目的是进一步验证对学前儿童来说，什么方 式的图式归纳更有利于学前儿童的类比迁移。结果表明：在两个源类比的条件下， 增加图式归纳能够促进学前儿童的类比迁移，结果证实了本研究假设，并且在分 图式归纳条件下，被试的迁移成绩最高，而且提示后被试运用迁移方法的百分比 也最高。 第三部分，针对本研究的不足对未来的研究进行了展望。 关键词：类比迁移；图式归纳；结构相似；学前儿童 u a b s t r a c t t h ee s s e n c eo fa n a l o g i c a lt h i n k i n gi st r a n s f e r r i n gt h ek n o w l e d g ef r o mo n ed o m a i n t oa n o t h e rd o m a i nb ym a p p i n g a n a l o g i c a lt r a n s f e ri s s o l v i n gt a r g e tp r o b l e mb yt h e w a y sa n dp r o c e d u r e so fs o l v e ds i m i l a rp r o b l e m ( b a s ep r o b l e m ) w h e ns o l v i n gt h et a r g e t p r o b l e mb yb a s ep r o b l e m ，t h er e l a t i o n a ls i m i l a r i t yo ft h et a r g e ta n db e s ep r o b l e mi s c r i t i c a lt ot h es u c c e s so f a n a l o g i c a lt r a n s f e r , h o w e v e r , t h er e l a t i o no rr e l a t i o n a ls t r u c t u r ei s a c q u i r e db ys c h e m a t i ci n d u c t i o n m a n ys t u d i e sd e m o n s t r a t e dt h a ts c h e m a t i ci n d u c t i o n m i g h tp r o m o t ea n a l o g i c a lt r a n s f e r t h i ss t u d yb a s e do nt h ep r i o rs t u d i e sw a st oe x p l o r e t h a th o ws c h e m a t i ci n d u c t i o ni n f l u e n c e dp r e s c h o o lc h i l d r e n sa n a l o g i c a lt r a n s f e r t h i s s t u d yw a sd i v i d e di n t ot h r e ep a r t s t h ef i r s tp a r tf i r s t l yi n t r o d u c e dt h ei n d i c a t i o no fs c h e m a t i ci n d u c t i o nf r o mm e n t a l m e c h a n i s ma n dm e a s u r ei n d e xa n dt h e nr e t r o s p e c ta n da n a l y z e dt h et h e o r ya b o u t s c h e m a t i ci n d u c t i o na n dp r i o rs t u d yi na n a l o g i c a lt r a n s f e r t h es e c o n dp a r tb a s e do i lt h ei m p r o v e so fp r i o rs t u d i e sh a dt h r e es t u d i e s s t u d ylw a sa i m e dt oe x a m i n ew h e t h e rp r e s c h o o lc h i l d r e nh a dt h ea b i l i t yo f a n a l o g i c a lt r a n s f e r , a n df r o mw h i c hy e a r so l dp r e s c h o o lc h i l d r e nf o r m e ds i g n i f i c a n t a n a l o g i c a l t r a n s f e r a b i l i t y t h e r e s u l td e m o n s t r a t e dt h a t p r e s c h o o lc h i l d r e nh a d s i g n i f i c a n tt r a n s f e ra b i l i t y , a n dt h et r a n s f e ra b i l i t yo fc h i l d r e nb e c a m es t r o n gg r a d u a l l ya s t h ea g e si n c r e a s e s t u d y2b a s e d o nt h e s t u d y la d d e da n o t h e rf a c t o rt h a tw a ss c h e m a t i c i n d u c t i o n , w h i c hw a sa i m e dt oe x a m i n ew h e t h e rp r e s c h o o lc h i l d r e n sa n a l o g i c a lt r a n s f e r w a si n f l u e n c e d b ys c h e m a t i ci n d u c t i o n t h e r e s u l td e m o n s t r a t e dt h a t p r e s c h o o l c h i l d r e n st r a n s f e rs c o r ei no n l yo n es o u r c ea n a l o g ya n dp r e s c h o o lc h i l d r e n st r a n s f e r s c o r ei no n es o u r c e a n a l o g ya d d i n g s c h e m a t i ci n d u c t i o nh a d n t s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e ，w h i c hd i d n tp r o v et h ep r e d i c t i o n ，h o w e v e r , t h ep e r c e n to fs u b j e c tw h ou s e d i i i t r a n s f e rm e t h o di np r e h i n ti n c r e a s e d ，w h i c ht os o m ed e g r e ei n d i c a t e dt h a ts c h e m a t i c i n d u c t i o nh a dt h ee f f e c to fh i n t s t u d y3b a s e do nt h es t u d y2a d d e da n o t h e rs o u r c ea n a l o g y , w h i c hw a sa i m e dt o e x a m i n e dt h a tw h e t h e rs c h e m a t i ci n d u c t i o ni n f l u e n c e dp r e s c h o o lc h i l d r e n sa n a l o g i 蕊 t r a n s f e ro nc o n d i t i o no ft w os o u r c ea n a l o g i e s t h e r ew e r et w ow a y so fs c h e m a t i c i n d u c t i o n i tw a sa i m e dt oe x a m i n ew h i c hk i n d so fs c h e m a t i ci n d u c t i o nc o u l dp r o m o t e p r e s c h o o lc h i l d r e n sa n a l o g i c a lt r a n s f e rb e t t e r t h er e s u l td e m o n s t r a t e dt h a t o nt h e c o n d i t i o no ft w os o u r c ea n a l o g i e s ，a d d i n gs c h e m a t i ci n d u c t i o nc o u l dp r o m o t ep r e s c h o o l c h i l d r e n sa n a l o g i c a lt r a n s f e r i tp r o v e dt h ep r e d i c t i o n 髓et h i r dp a r t s ，t h ef u t u r ev i e w sw e r ed i s c u s s e d k 哆w o r d s ：a n a l o g i c a lt r a n s f e r ；s c h e m a t i ci n d u c t i o n ；t r u c t u r a ls i m i l a r i t y ；p r e s c h o o l c h i l d r e n i v 关于学位论文独立完成和内容创新的声明 本人向河南大学提出硕士学住申请。本人郑重声明：所呈交的学位论文是 本人在导师的指导下独立完成的，对所研究的课题有新的见解。据我所知，除 文中特别加以说明、标注和致谢的地方外论文中不包括其他人已经发表或撰 写过的研究成果，也不包括其他人为获得任何教育、科研机构的学位或证书而 使用过的材料。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。： 。lj 。一j f j j 7：乏 t 学位申请入( 学位论文作者) 釜名： 毫j 一| j j | ? - ，| 一? 、j l q 咬| 年6 琵8 目 ，一?r ?7lo | 一u 一 ， j ii，jc 【-，jwf lp l 一一 、 ， 二l 、l l叮llr 1ljw ， ， ， v ， | j j? ：。一? i i j 7 ，| l i ， 7 ， ?j ?7 o - 。t，一， “ t j ? ii? j 。 ? j 一，j 。j。_ j ，、 t 。“ j 薯，关于学位论文著作权使用授权书， 一 7 ：，- - 。 、 - 7 ，| ： 、 7 ，。，。7 ；，： 本人经河南大学审核批准授予硕士学位。作为学位论文的作者，本人完全 了解并同意河南大学有关保留、使用学位论文的要求，即河南大学有权向国家 图书馆、科研信息机构、数据收集机构和本校图书馆等提供学位论文( 纸质文 本和电子文本) 以供公众检索、查阅。本人授权河南大学出于宣扬、展览学校 学术发展和进行学术交流等目的，可以采取影印、缩印、扫描和拷贝等复制手 段保存、汇编学位论文( 纸质文本和电子文本) 。 ( 涉及保密内容的学位论文在解密后适用本授权书) 学位获得者( 学位论文作者) 釜名： 吐型筵五 2 q 回年6a 遮目 学位论文指导教师签名：乏麟 2 0 刁年杉月万日 l 1 引言 类比迁移( a n a l o g i c a lt r a n s f e r ) 就是指把源情境中获得的信息应用到新的问题 情境中。其本质是通过映射将知识从一个范围迁移到另一个范围。从广义上说， 类比迁移包括象征理解( m e t a p h o rc o m p r e h e n s i o n ) 、相似性和关系映射( s i m i l a r i t y a n dr e l a t i o nm a p p i n g ) 、经典类比( c l a s s i c a la n a l o g y ) 和通过类比解决问题( p r o b l e m s o l v i n g b ya n a l o g y ) 等。类比迁移是人类一种重要的认知能力，目前它在学习、问 题解决与科学发现中都起着重要的作用。所谓类比，即类比推理，是知识从一个领域 ( 源领域) 向另一个领域( 目标领域) 的映射，如果源领域情境中事物之间的关系也存 在于目标领域情境的事物中，类比便有可能发生。 儿童认知发展中的一个基本问题是儿童在问题解决过程中能否激活并利用过 去学过的有关信息以及如何激活和利用这些信息。本文主要关注学前儿童问题解 决中的类比迁移，即在新的类似情境中学前儿童如何激活已获得的规则或策略以 及如何应用这些规则或策略。从熟悉情境到新情境中的策略迁移情况能反映学前 儿童策略理解的深度、把策略概化到不同情境中的广度以及学前儿童思考和推理 的灵活程度。其中策略概化( s t r a t e g yg e n e r a l i z a t i o n ) 是反映学前儿童思维活动中 策略变化的五大指标之一，同时也是测量学前儿童学习情况的一个重要指标。 类比迁移的相关理论很多，其研究视角，建构方式都不尽相同，但有一个重 要的共同点就是非常强调关系或关系结构的作用( g e n t n e r , 1 9 8 3 ；c h e n & h o l y o a k ， 1 9 8 5 ) 。而关系和关系结构则是通过图式归纳( s c h e m ai n d u c t i o n ) 的方式获得的 ( g i c k & h o l y o a k ，1 9 8 3 ) 。许多研究表明，通过图式归纳的训练，可以提高被试解决 目标问题的成功率( r o b i n & m a y e r , 1 9 9 3 ) 。也就是说，图式归纳的优劣会影响到问 题解决的好坏，而图式归纳又可以通过训练来提高，正因为如此，图式归纳的研 究变的极其有意义，成为当前认知心理学领域研究的热点。同时，图式归纳也是 人类知识表征研究中的一个重要组成部分，对该课题的探讨有助于人们更深入的 认识人类的知识是如何获得的。 1 1 图式归纳的基本涵义 图式是指具有一定格式和组织的知识单元，是知识结构的基本单元，它是全 部信息加工所依据的基本成分。类比中图式归纳的概念最早是由c i c k 和 h o l y o a k ( 1 9 8 3 ) 正式提出来的。他们认为：图式即是单个不同类比样例的抽象归类。 即图式是通过对多个样例的抽象归纳而得出的，得出的图式也称为图式归纳或图 式规则，图式原理( 本论文所指的图式归纳既可以作为一个过程，又可以作为一 个结果) 。例如，“克服目标物 可以在军队问题中具体化为“攻克堡垒 ，在辐射 问题中具体化为“消除肿瘤 。“克服目标物 即是“攻克堡垒 和“消除肿瘤 的抽象归纳。“克服目标物是通过对“消除肿瘤 和“攻克堡垒”的图式归纳而 得出的，“克服目标物也可以称为“消除肿瘤和“攻克堡垒 的图式归纳。类 比迁移是人类认知过程中的核心成分之一。如何在类比迁移中归纳出解决问题的 图式，被认为是解决类比迁移问题的关键。在类比迁移过程中，把问题划分为基 础问题或源问题( b a s ep r o b l e m ) 和目标问题或靶问题( t a r g e tp r o b l e m ) 已经获得 研究者的基本认同。源问题是解决过的熟悉的或已经学习过的问题或样例，靶问 题则是要解决的新问题。类比迁移即是在源问题与靶问题之间建立某种对应，利 用源问题的解决方法或程序完成对目标问题的解答。源问题与靶问题之间的对应 取决于二者之间的相似程度，g i c k 和h o l y o a k ( 1 9 8 3 ) 把图式看成对这种相似关系的 概括性的描述，它可以作为中介物促进类比迁移。 1 1 1 图式归纳的消除性和保留性 研究表明：在类比迁移过程中，问题的内容影响源问题的提取和应用 ( r o s s & k e n n e d y , 1 9 9 0 ) 。他们认为：即使在图式归纳后，表面信息的细节依然保留 在记忆中，另外，图式和具体样例的细节可以将认知表征储存起来。研究者指出： 这些类型的信息随着时间的延长被储存的程度是不同的。k e a n e ( 1 9 8 7 ) 在他的实验 中引入了背景的改变和三天的延时来研究迁移中的注意过程和提取过程。在目标 肿瘤问题解决中以被试在口述中是否提到相关的源问题进行计分。与目标问题拥 有共同表面成分的相同语义范围的源类比( 例如：医学问题) 相比拥有不同表面 2 成分的不同语义范围的源类比( 例如：军队问题) ，前者更容易被提取。r o s s ( 1 9 9 0 ) 认为：相似的故事可以提高类比迁移中提取源问题的质量。 k e a n e ( 1 9 8 7 ) 在实验二中研究发现：即使在不同语义范围的源靶问题中，有相 同的表面成分对提取也有帮助，但是：在实验二中提取的比例( 5 8 ) 没有在实验 一中语义范围相同、表面成分重叠的类比条件下提取的比例高( 8 8 ) ，这表明： 在表面特征的提取时，语义范围有一个附加的效应。此外，相对应的表面成分并 不需要相同仅仅相似就可以进行提取。例如：肿瘤问题中的射线引出了不同 语义范围中的类比的同等概率的提取。这两种语义范围是射线( 相同的成分，5 8 ) 或者激光( 不同成分，5 3 ) 。这种发现支持了图式归纳的保留性理论，因为即使 在训练和测验中利用时间间隔的延时，问题的内容依然被保留下来。张庆林，王 永明( 1 9 9 9 ) 在类比迁移机制的研究中，探讨了图式归纳究竟是消除性的还是保 留性的。他的实验材料采用将军问题，灭火问题，司令员问题作为源问题，肿瘤 问题作为靶问题，以大学本科生为被试，以是否比较和是否延迟作为两个变量。 实验的结果表明：在比较条件下，多数被试完成了图式归纳的控制加5 1 2 ，这种情 况下延迟组的正确率显著低于非延迟组的正确率，由此证明图式归纳是保留性的。 结构映射理论认为：图式归纳是消除性的，在类比迁移过程中，那些孤立的 低级关系以及事物的属性被遗忘，只有结构特征在图式归纳中保留并决定着类比 迁移。h o l y o a k ( 1 9 8 3 ) 以“军队问题 和“辐射问题一为例子指出：“军队问题 和“辐射问题 的解决方法可以抽象为“汇合性图式一，而“汇合性图式 即是通 过消除性归纳获得的，即图式归纳的过程涉及到消除差异保留相同，通过表面特 征的消除和深层结构的保留抽象而成的。 目前对图式归纳的保留性和消除性已有研究还处于争执一词，尚无定论，其 研究还处于不断探讨中。 1 1 2 图式归纳的自动性和控制性 图式归纳对类比迁移的促进作用已经得到许多研究的证实，但关于心理机制 的探讨既不多也不深入。在研究中，有的被试在进行靶问题的解决时，主试没有 3 向被试提示源靶问题间的结构类似性，而被试好象是自发应用源问题的解决方法 进行靶问题的解决。这种图式归纳通常是自动性的。自动性的图式归纳认为：图 式归纳在没有两个或多个源类比的外显比较下也可以自动进行。控制性的图式归 纳认为：图式归纳的形成有以下三种方式，第一种方式是：图式归纳是通过有意 识地对两个问题的深层结构的编码而形成的，或者通过比较性的指导语和强迫性 的任务进行的( c a t r a m b o n e & h o l y o a k ，1 9 8 9 ；r e e v e s & w e i s b e r g , 1 9 9 4 ) ：第二种方式是： 通过已知的问题解决未知的问题，在解决问题时的映射可以引发一般原理的抽象 归纳( n o v i c h o l y o a k ，1 9 9 1 ) ；第三种方式是：图式归纳是通过外显的图式提供或 者问题原理的解释直接将图式归纳告诉被试( g i c k & h o l y o a k ，1 9 8 3 ；c l e m e n t ，1 9 8 5 ) 。 在问题解决文献中，有研究表明：图式归纳不可能在一个源样例的情况下自 动发生( g i c k & h o l y o a k 1 9 8 3 ) 。r e e v e s 和w e i s b e r g ( 1 9 9 4 ) 在实验中发现：当给被 试呈现一个单独的源样例时，他们倾向于注意样例的表面特征，提供多个源样例 可以促进图式归纳，并且图式质量与呈现给被试的两个样例，三个样例，或者四 个样例具有显著的线性关系。 许多类比问题解决的研究者认为：被试很难从一个源样例中进行图式归纳 ( r e e v e s & w e i s b e r g , 1 9 9 4 ) ，除非他们有足够的先前知识。也就是说：直到提供两 个或两个以上的样例，图式归纳才有可能发生。在许多情况下，被试是通过比较 多个源样例间的相似性来进行图式归纳( r e e v e s & w e i s b e r g , 1 9 9 0 ) ，或者伴随着源 样例向被试提供外显的图式归纳。总之，自动图式归纳认为：只要有几个类似性 问题呈现就足可以使图式归纳自动发生，然而控制性图式归纳认为：只有有意识 地编码或者将图式原理包含在问题中才可以形成图式归纳。目前研究还很难断定 图式归纳是自动的，还是控制性的，其结论还有待于进一步探讨研究。 1 1 3 图式归纳的测量指标 良好的图式归纳有助于类比问题中目标问题的解决，而不良的图式归纳不利 于目标问题的解决，那么应该如何区分良好的图式归纳和不良的图式归纳呢? 目前测量图式归纳形成的优劣有两种方法，第一种是直接测量法，即在被试 4 学习完源问题后，让其把源问题概要地描述出来。一般的问题是：“你认为这个问 题是如何解决的? 请将你的理解描述出来。 然后，实验者对被试的描述进行评定， 其答案在多大程度上反映了问题的结构信息，即为图式质量。研究者一般直接以 图式的质量来评价图式归纳的好坏。通常为了使评估的质量尽量客观，需要几个 专家进行评估，然后计算几位专家评估的一致性系数，当一致性系数达到规定的 要求后，再取几个专家评估分数的平均值作为最后的图式质量的评估结果。这是 图式质量的直接测量法。一般用三点评分，o = 无结构信息，1 = 一些结构信息，2 = 所有结构信息( g e n t n v r , l o e w v a s t e i n & t h o m p s o n ，2 0 0 3 ) 。被试所描述的图式归纳中 包含的结构信息越多，其图式归纳的概括性越强，这说明被试形成图式归纳的水 平越高，主试对被试图式归纳评定的等级也越高，反之，对其评定等级越低。第 二种是间接测量法，也就是被试解决目标问题的迁移成绩。迁移成绩包括被试自 发的迁移成绩和提示后的迁移成绩。许多研究已经表明：源问题图式归纳的质量 对随后的迁移成绩具有高预测性( c a t r a m b o n e & h o l y o a k ，1 9 8 9 ；n o v i c & h o l y o a k ， 1 9 9 1 ) 。因此，在没有对图式归纳更直接的测量方法之前，成功的类比迁移可以作 为衡量图式归纳质量的一个指标。迁移成绩好被认为图式质量高，也就是图式归 纳比较好。迁移成绩差被认为是图式质量低，也就是图式质量比较差。 1 1 4 图式归纳的类比迁移理论 类比迁移是通过对源问题进行分析，概括和综合而获得的一个图式归纳，并 成功地把这一图式归纳运用予靶问题而实现的在类比迁移的加工过程中，图式 规则的获得和提取是最关键的因素。关于人们是如何获得和提取图式的机制问题， 目前已为研究者所基本认同的主要有以下四种理论。 1 1 4 1 结构映射理论 结构映射理论，又称结构图映理论，最早由g e n t n e r 等人提出来的。他们认为类 比问题解决是一个结构映射过程，映射是指在一个事物与另一事物之间寻求匹配， 所谓结构映射就是把源问题中各个因素之间的关系( 即结构) 提取出来，去与靶问题 的结构相匹配，从而运用源问题的解决方法解决靶问题。提取问题的结构进行结构 5 映射是类比问题解决的前提而源问题和靶问题的具体内容则是相对次要的。 g c n t n c r 认为，源问题和靶问题的匹配或映射可以发生在多种水平，如表面特征、属 性水平、初级关系和高级关系，但是，真正的类比是通过映射高级关系完成的。成功 进行类比的关键是注意到源问题和靶问题的共同结构，并把从源问题归纳出的问题 结构的高级关系成功地映射到靶问题上。结构映射理论较好地解释了在结构相似 的基础上，选择相似的源问题并应用于解决靶问题的现象。不过，只要在源问题和靶 问题的结构之间建立映射关系就会成功地产生类比问题解决，这种结论未免过于武 断。实际上，即使建立了结构映射关系，解决者也不一定都能意识到源问题的解决方 法可以用来解决靶问题；即使意识到了，在源问题和靶问题并不完全同型的情况下， 对于靶问题，解决者也不一定能够成功执行源问题的解决策略。 1 - 1 4 2 实用图式理论 该理论由h o l y o a k 和他的同事们提出并发展的。其主要观点是：认为实用图式 在类比迁移的选择和映射阶段起着重要的作用。实用图式是指对问题因果关系，即 有助于问题目标完成的关系的抽象概括。对源问题因果关系和靶问题因果关系相 似性的再认，引导着相关源问题的提取和选择，以及应用到靶问题的解决中去。 该理论区别了基于图式基础上的问题解决和基于问题基础上的问题解决。基 于图式基础上的问题解决是一个抽象原则应用到一个问题的解决中去：而基于问 题基础上的问题解决是一个问题应用到同一水平的另一个问题解决中去，通常是 具体问题对具体问题，抽象问题对抽象问题( 如光波模型和声波模型) 。实用图式理 论认为虽然问题解决可以通过单个类比问题的推理完成，但是一个完整图式的发 展和形成却是源问题成功地类比迁移到靶问题的关键，它在源问题类比迁移到靶 问题中起到一个桥梁和纽带的作用。 实用图式理论认为图式归纳并不是自动形成的，而是通过两个或多个类比问 题的映射和比较，或者通过教师的指导才能形成一个图式。一个类比问题不足以形 成一个图式，因为没有机会和其它类比问题建立映射关系。图式归纳是建立在对问 题解决因果分析的基础上。与问题解决因果相关的因素则被编码成为图式，而非 因果关系的因素则不能成为图式。 6 该理论认为提取相关的源问题可以通过表面特征的重叠。或者通过实用图式 的匹配。在同一领域的类比迁移中，表面特征对提取相关的源问题起着重要的作用； 而在不同领域的类比迁移中，由于源问题和靶问题很少或者几乎没有相似的表面 特征，因而实用图式对提取相关的源问题中起到重要的作用。 1 1 4 3 样例理论 样例理论，即示例理论，由r o s s 等人提出并发展。该理论强调，与抽象原则相比， 先前学习的具体例子在类比迁移中起着决定性作用，它引导抽象原则解决靶问题。 抽象原则只有在例子中才能被理解和运用。解决者是通过储存低水平的信息即以 前学过的例子来解决新问题。与其他人相比，r o s s 更强调表面内容的作用，认为样例 的表面内容会影响类比源的选取和映射，对类比问题解决的回忆、选择和应用各阶 段都起着重要作用。样例理论很好地解释了许多问题，国内莫雷等人也进行了一系 列实验支持并深化了r o s s 的理论观点。不过，这些秉持样例理论的研究者也承认， 从具体事例中归纳出图式是不可避免的。而且，r o s s 指出新手解决问题的主要困难 在于：( 1 ) 不能对经验样例很好地编码，因此不能在适当的时候回忆；( 2 ) 因为只注重 特征的相似而忽略更重要的关系相似而在映射中出现困难：( 3 ) 当缺乏问题情境的 相关经验时，不能到其它领域中去寻找有用的经验。可以看出，r o s s 既强调表面内容 又强调关系相似性的重要，是其理论的矛盾所在。 1 1 4 4 路径映射理论 s a l v u c c i 和a n d e r s o n 认为以往的类比理论极大地忽视了类比与问题解决其他 方面的相互作用如任务特异性知识和技能。他们在已有的一般认知理论a c t r ( a d a p t i v ec o n t r o lo ft h o u g h t r a t i o n a lm o d e l ) 框架体系内，试图把类比映射和一般问 题解决整合起来，于2 0 0 1 年提出了路径一映射理论。该理论提出类比问题解决包括 表征、路径映射和组织三个成分，在解决类比问题时，解决者运用陈述性知识来表征 类比关系，通过提取类比作用路径来映射类比，而运用更高水平的组织知识调整映 射路径并将其与任务特殊性加工如编码和反应综合起来。路径映射代表了解决者 用以类比映射的问题解决技能。a c t - r 框架中的路径映射理论，把类比映射行为模 7 式与问题解决知识有机地整合起来；而且，他们通过实验证明了该理论能成功地解 释先前类比理论表达的大多数现象；同时，他们以该理论为基础建立的路径映射模 型，能够解释并预测解决者的潜伏期或正确率等多种问题解决行为。所有的类比问 题解决理论都没有得到实验研究的完全支持。不同的理论各有主张，也各有所长。 结构映射理论认为类比问题解决是结构驱动，实用图式理论提出是目标驱动，样例 理论主张是内容驱动，而路径映射理论则显然强调路径。从现在看，各理论之间的相 互支持和补充是十分必要的，或许，将各派理论整合起来，才能构成一个相对完整、合 理的类比问题解决理论。 1 2 图式归纳促进类比迁移的研究 1 2 1 类比迁移中的实验材料 目前，在对类比迁移的研究中主要存在着两种不同的范式。一种是传统的类 比推理测验，四项比例式范式a ：b ：c ：? ( s t e r n b e r g , 1 9 7 7 ) ；另一种是问题解决类 比推理范式。传统测量范式a ：b ：c ：? 任务。这个任务试图抓住类比的经典定义：“一 种比例的平衡 。它至少包括四项，第二个与第一个的关系类似于第四个与第三个 的关系。例如，自行车：车把：船：帆。四项比例范式最初被用来测量智力。后 来，s t e r n b e r g ( 1 9 9 7 ) 采用信息加工方法设计了图片和语义形式的四项比例范式来研 究类比迁移。以后，s t e r n b e r g ( 1 9 8 0 ) 等人保留四项比例的主干通过改变关系的类型 其本身的精确性已受到很多心理学家的质疑。g i c k 和h o l y o a k ( 1 9 8 0 ，1 9 8 3 ) 认为这 种材料的主要缺陷是：这种刺激排除了被试自发发现类比的可能性，而这正是在 真实的问题情景中进行成功迁移的前提。随着研究的发展，研究者又对实验材料 进行了改进，设计了一种更加类似于日常生活情景的问题解决任务。这种类比的 进行取决于源问题与靶问题关系结构的相似性。广泛用在类比中的类比问题如 d u n c k e r 的“辐射问题 ，靶问题是用射线消除肿瘤但不能伤害健康细胞组织 ( g i c k & h o l y o a k ，1 9 8 0 ，1 9 8 3 ) 。类似性解决方法是汇聚多个弱的力量集中于肿瘤城 堡。 8 研究类比问题解决的材料范式必须满足两个基本的条件： 一是相关的类比故事对被试来说必须是可利用的。 二是靶问题必须是新颖的并具有挑战性的，使类比源问题的应用只是潜在的 而不是明显和直接的。这种材料的设置使被试在解决靶问题时不至于发现了类比 方法但很难应用于新问题，也不至于使被试不费吹灰之力地通过手段一目标分析将 问题解决。 c o l l i n 和b u t , s t e i n ( 1 9 8 9 ) 对经典类比问题类比进行了区分。他们认为：经典类 比a ：b ：c ：d 需要四个成分比较，需要进行组内比较a ：b 与c ：d ，和a - b 和c d 的 组问比较。p i a g e t 称组内比较为低级关系即低水平的图式，称组间比较为高级关系 即高水平的图式，而问题类比只有两个成分的比较源问题和靶问题。这样就 提高了问题类比比经典类比简单的可能性。 h o l y o a k ( 1 9 8 4 ) 认为：这两种类比在功能上也是不同的。经典类比中类比迁移 的目标非常明确，目标就是解决类比。而在问题类比中，目标是解决问题，需要 注意类比的技能。两种类比在结构上也是不同的，经典类比的关系经常是任意的， 而问题类比是因果关系。 在借鉴前人研究范式的基础上，本研究采用的是问题类比的范式，这样的问 题解决更接近于人们真实情景中的类比思维，并且，在用学前儿童做被试时，闯 题类比范式更容易使学前儿童集中注意力。 1 2 2 类比迁移中图式归纳的研究 g i c k 和h o l y o a k ( 1 9 8 0 ) 发现，领域间迁移常常依赖于图式归纳。如果情景之间 没有图式归纳，表面也没有特别相似的地方，那么在不同领域之间进行迁移将很 困难。这是因为源问题与靶问题在不同领域间往往只具有相同的结构图式，而这 是仅依赖于问题表面知觉所无法完成的。 g i c k 和h o l y o a k ( 1 9 8 3 ) 改进了以前的实验，加入了提示这个变量，这样可以将 注意类比的能力和应用类比的能力分离出来，从而进一步深入地分析被试类比迁 移的心理机制。 9 在c i c k 和h o l y o a k 的实验中提示前只有3 0 的被试应用类似性方法解决靶问 题，与此相应提示后增至7 5 ，而控制组只有1 0 。这些结果表明注意和应用类 比间的巨大鸿沟。 本研究在借鉴g i c k 和h o l y o a k 实验的基础上，就图式归纳对类比迁移的影响 机制进行了研究。结果表明：图式归纳并不是在任何条件下都起作用的，只有在 多个类比物的前提下，经过类比物的映射，从而抽象出的图式才更容易为被试理 解和应用。 g i c k 和h l o y o a k ( 1 9 8 3 ) 的实验第一部分有三个小实验。实验设计三种实验条 件：类比回忆，类比归纳，控制组归纳，因变量是迁移成绩，结果并没有支持图 式归纳对类比迁移起促进作用的假设。实验二在改进实验一的基础上，设计了三 个实验条件：类比+ 图式，仅有类比，仅有图式。结果被试在类比+ 图式的条件下 的成绩( 提示前3 0 ，提示后8 0 ) 并没有显著高于仅在类比条件下的成绩( 提 示前2 9 ，提示后8 0 ) 。实验三将文字图式改为图形来更抽象的表示图式，结果 依然没有证明图式对类比迁移起促进作用。 g i c k 和h o l y o a k ( 1 9 8 3 ) 的第二部分实验改变了第一部分的实验条件，将学习阶 段的个类比源问题改为两个。实验四的三个实验条件分别是：两个相似的类比 源问题( 都是军队问题或点火问题) ，两个不相似的类比源问题( 一个军队问题和 点火问题) ，一个源问题和控制性问题。因变量是图式归纳和迁移成绩。结果表明： 两个源问题的迁移成绩( 8 0 ) 明显好于一个源类比( 5 3 ) ，但这还不足以证明 图式归纳的作用，因为有可能选的被试图式归纳好，迁移成绩也好。二者只是相 关关系而不是因果关系。实验五又进一步验证了图式归纳的作用。实验条件是： 两个类比+ 图式，仅有两个类比。结果( 如表1 ) 表l 有图式和无图式条件下运用汇合性解决方法的被试百分比 l o 注：括号外表示产生类似性方法的被试百分比，括号内表示产生类似性方法的被试的数量 实验六又进一步采用更为抽象的图形图式，结果得出的结论仍然没有支持研 究假设。 c i c k 和p a t e r s o n ( 1 9 9 2 ) 在g i c k 和h o l y o a k ( 1 9 8 3 ) 实验材料的基础上增加了第 三个具有对比关系的故事，它会促使形成辐合图式的两个故事的相似性特征凸现， 从而形成高质量图式达到易化迁移的目的。 c h e r t ( 1 9 9 9 ) 进行的三个实验是探讨学龄儿童用迁移方法解决类似性问题的能 力。此研究着重阐述源问题中的程序性特征是如何变化从而促进一般图式归纳的 形成，进而促进随后的类比迁移。要求孩子解决一系列类似于l u c h i n s s ( 1 9 4 2 ) 的 经典水罐问题。所有问题都有同质性结构和一般的解决方法，但每个问题在具体 程序上或者是相似的或者是不同的。经历不同程序问题的被试比经历相同程序问 题的被试更可能建构一般的问题图式，进而解决新的具有不同程序的问题。 此研究的一般范式涉及到提供一系列的类似性问题，评估孩子在解决完问题 后所形成的图式，然后检测孩子解决靶问题的成绩。对问题之间的程序变化进行 控制。此研究的假设是：一般的图式归纳主要取决于样例的变化性。接受变化公 式样例被试的成绩要比接受不变样例的被试更好的产生一般的图式。年长的孩子 比年幼的孩子更好的产生一般的图式并且迁移成绩也更好。本实验一采用2 2 被 试问实验设计。两个变量：年龄( 年幼和年长) 和变化性( 变化和不变) 。在不变 组中，所有问题具有相同的公式，例如，a - b + c ( 如，7 - 6 + 4 = 5 ，9 - 7 + 6 = 8 ，5 和8 是目标体积) 。在变化组中，被试需要不同的公式解决问题。因变量是被试解决目 标问题成绩和图式归纳的质量。结果进行了2 2 方差分析。在迁移成绩上，年龄 有主效应f ( 1 ，6 7 ) = 2 0 9 3 ，p 0 0 0 0 1 。在年长组中，在变化条件下解决问题的被试数 量( 8 3 ) 要远远超过没有变化的条件( 4 0 ) ，f ( 1 ，3 8 ) - 7 4 5 , p 0 0 1 ，而年幼组 没有表现出这种显著差异。在图式质量上，年长组中变化条件下形成般图式的 被试数量( 6 1 ) 与在不变条件下形成一般图式的被试数量( 1 0 ) 也达到了显著 性差异矛( 1 ，3 8 ) = 1 0 9 9 ，p 0 0 0 1 。而年幼组没有显著差异。图式质量和迁移成绩的 相关也达到了显著水平，形成一般图式的被试中有7 1 解决了类比问题，而形成 具体图式的被试中只有3 1 的被试解决了类比问题矛( 1 ，7 6 ) = 1 0 9 2 ，p o 0 0 5 ， 妒( 1 ，7 6 ) = 1 0 9 2 ，p o 0 0 5 。结果证实了研究假设。 c h e r t ( 1 9 9 9 ) 在实验二和实验三中将实验材料修改成不同类型作为变化的内 容，结果仍然支持了他的研究假设。张庆林等人( 1 9 9 9 ) 通过控制让被试学习解 决的类比源问题的数量发现：随着类比物数量的增加，迁移成绩会随之提高。当 类比物数量增加以后如何对这些类比物的呈现进行组合又成为一个重要的控制因 素。 p e d o n e h 和h o l y o a k ( 2 0 0 1 ) 发现：把类比源问题与动态的图解共同呈现，会大 大促进类比迁移的发生。b e r n a r d o ( 2 0 0 1 ) 认为图式归纳可以通过不同的策略构建， 如问题间的比较或新问题构建，以及不同的解释规则的方法，如抽象规则和嵌入 规则。他的研究表明，当使用抽象规则方法时，进行问题比较能产生较好的图式 归纳。a l l a n ( 2 0 0 1 ) 在他的研究中表明：在数学问题的解决中，让学生建构它们的 类似性问题，这样学生可以更加主动探索潜在的问题结构，从而归纳出一般的问 题图式。结果表明：学生在用类似性问题建构问题策略时，能更好地将源问题的 结构信息迁移到靶问题，并且能更好地提取源问题，并将提取的源问题的信息应 用于靶问题。 莫雷等( 2 0 0 1 ) 探讨原理学习过程中形成不同概化程度对解决不同适宜程度 问题的影响。结果表明：形成概括性较高的问题原型有利于个体对表面内容不相 似而结构相似的题目的解答；形成概括性较高的问题原型的被试在解答问题时均 能迅速激活问题原型而通达原理图式。因此，更多采用图式