（发展与教育心理学专业论文）中学生类比推理发展特点的实验研究.pdf

中学生类比推理发展特点的实 验研究1 中学生类比推理发展特点的实验研究 学科专业:发展与教育心理学研究方向:认知与发展 指导教师: 李红 教授研 究 生: 贾谊峰( 2 0 0 2 1 5 1 ) 中文摘要 国内外对类比推理发展的研究，年龄段一般局限于低龄儿童或成人，对大 龄儿童青少年研究的较少.1 2 -1 8 岁 中学生生理和心理都处于快速发展时期， 类比推理也必然随之快速发展，值得进一步研究。 本研究设计了两个实验， 主要考察分析了1 2 -1 8 岁中学生类比推理的发展特 点， 结论如下: 1 . 中学生类比推理随年级的增长而增长，随年龄的增长而增长。初一、初 三、高二类比推理发展速度较快。 2 . 中学男女生类比推理能力没有明显的差异。中学男生类比推理在整个初 中阶段发展都比较快，差异显著。中学女生类比推理能力只在初一发展较快。 3 . 在复杂数类比推理上男生推理成绩比女生好。 4 . 中学生类比推理发展中理科类比推理成绩比文科成绩好。高二时类比推 理文理科差异接近显著。 高三时类比推理文理科差异己经显著。 中学生类比推理 中， 文理科的差异主要表现在数字类比， 结构类比方面， 理科在这几方面的平均 成绩都高于文科。 5 . 数字类比、结构类比、故事类比等三种类比推理随年级发展变化不平衡。 简单数字类比， 复杂数字类比， 故事类比判断， 故事类比解决问题随年级的发展 变化显著，变化不平衡。 6 . 主题相似范例相似类比判断，主题相似类比解题，主题不相似类比解题 随年级发展变化都显著。范例相似主题不相似类比判断发展接近显著。 7 . 中学生类比推理、传递推理、演绎推理、归纳推理发展不平衡。类比推 理能力可能是传递推理、归纳推理、演绎推理等其它推理能力的综合表现。 8 . 类比推理材料影响中学生类比推理成绩，中学生类比推理材料从易到难 的情况如下:故事类比 数字类比 结构类比。主题相似范例相似 范例相似主题 不相似二 主题相似范例不相似。主题相似类比解题 主题不相似类比解题。类比 判断 类比解题。 关键词:中学生，类比推理，发展特点 中学生类比推理发展特点的实验研究 a n e x p e r i m e n t r e s e a r c h a n a l o g i c a l i n f e r e n c e o n mi d d l e s t u d e n t s d e v e l o p me n t ma j o r : d e v e l o p m e n t a n d e d u c a t i o n a l p s y c h o l o g y s p e c i a l t y : c o g n i t i v e d e v e l o p m e n t s u p e r v i s o r : p r o f e s s o r l i h o n g a u t h o r : j i a y i f e n g ab s t r a c t t h e r e s e a r c h o f a n a l o g i c a l i n f e r e n c e d e v e l o p m e n t in c h i n a a n d f r e m d n e s s a r e u s u a l l y o n l y i n c l u d e d s m a l l e r c h i l d r e n a n d a d u l t , t h e r e s e a r c h o f b ig c h i l d r e n a n d h o b b l e d e h o y s a n a l o g i c a l d e v e l o p m e n t a r e u s u a l l y p o o r . t h e s t u d e n t o f 1 2 -1 8 y e a r s o l d d e v e l o p r a p i d l y i n p h y s i o l o g y a n d m e n t a l i t y , a n a l o g i c a l i n f e r e n c e m u s t d e v e l o p r a p i d l y t o o , r e s e a r c h i n g i t i s i m p o rt a n t . we d e s i g n t w o e x p e r i n m e n t . c h a r a c t e r i s t i c a b o u t a n a lo g i c a l i n f e r e n c e a r e m a i n l y r e v i e w e d i n s t u d e n t o f 1 2 -1 8 y e a r s o l d .c o n c l u s i o n : 1 . t h e a n a l o g i c a l i n f e r e n c e s d e v e l o p m e n t i n m i d d l e s t u d e n t o f 1 2 -1 8 y e a r s o l d c h a p e r o n a g e r i s i n g o f g r a d e , c h a p e r o n a g e r i s i n g o f a g e . g r a d e o n e i n p r i m a ry m i d d l e s c h o o l , g r a d e t h r e e i n p r i m a ry m i d d l e s c h o o l ,g r a d e t w o i n h i g h m i d d l e s c h o o l a r e f a s t mo me n t . 2 . t h e a n a l o g i c a l i n f e r e n c e s d e v e l o p m e n t i n s t u d e n t o f 1 2 -1 8 y e a r s o l d h a v e n t c l e a r d i f f e r e n c e . mi d d l e s c h o o l b o y d e v e l o p r a p i d l y i n p r i m a ry m i d d l e s c h o o l ,c o m p a r i n g m i d d l e s c h o o l g i r l ,t h e i r d i f f e r e n c e i s c l e a r . m i d d l e s c h o o l g ir l d e v e l o p r a p i d l y i n p r i m a ry g r a d e o n e . 3 . m i d d l e s c h o o l b o y a r e b e t t e r t h a n m i d d l e s c h o o l g i r l o n a n a l o g i c a l i n f e r e n c e o f c o m p l e x n u m b e r . 4 . s c i e n c e mi d d l e s t u d e n t a c h i e v e me n t a r e b e t t e r t h a n l i b e r a l a rts mi d d l e s t u d e n t . de f e r e n c e a r e c l o s e t o e v i d e n c e b e t we e n l i b e r a l a rt s mi d d l e s t u d e n t a c h i e v e me n t a n d s c i e n c e m i d d l e s t u d e n t o n h i g h s c h o o l g r a d e t w o . a n d t h e i r d e f e r e n c e a r e e v i d e n c e o n h i g h s c h o o l t h r e e .t h e d e f e r e n c e b e t w e e n l i b e r a l a rt s t u d e n t a n d s c i e n c e s t u d e n t r e p r e s e n t m a i n l y o n n u m b e r a n a l o g i c a l a n d s t r u c t u r e a n a l o g i c a l . 5 . g o i n g w i t h a g e gr o w i n g , n u m b e r a n a l o g i c a l , s t r u c t u r e a n a lo g i c a l a n d s t o r y a n a l o g i c a l s r i s i n g a rnt b a l a n c e .s i m p l e n u m b e r a n a l o g i c a l , c o m p l e x a n a l o g i c a l ,s t o ry a n a l o g i c a l g u d g e m e n t a n d s t o ry a n a l o g i c a l s o l v e p r o b le m s c h a n g e a r e c l e a r , c h a n g e a r e n t b a l a n c e 中学生类比 推理发展特点的实验研究 6 . g o i n g w i t h a g e gr o w i n g , s u b j e c t c o n f o r m a n d e x a m p l e c o n f o r m a n a l o g i c a l j u d g e m e n t , s u b j e c t c o n f o r m s o l v i n g p r o b l e m , s u b j e c t u n c o n f o r m a n a l o g i c a l s o l v in g p r o b l e m s c h a n g e a r e n t c l e a r . e x a m p l e c o n f o r m b u t s u b j e c t u n c o n f o r m a n a l o g i c a l j u d g e m e n t i s c l o s e t o m a r k e d n e s s 7 . c o n c l u d i n g in f e r e n c e , t r a n s i t i v e i n f e r e n c e , d e d u c t i o n i n f e r e n c e s d e v e l o p m e n t a r e n t b a l a n c e , a n a l o g i c a l i n f e r e n c e m i g h t b e c o n c l u d i n g i n f e r e n c e , t r a n s i t i v e i n f e r e n c e , d e d u c t i o n i n f e r e n c e s c o m p l e x r e p r e s e n t . 8 . d i f f e r a n a l o g i c a l i n f e r e n c e m a t e r i a l i n fl u e n c e m i d d l e s t u d e n t a n a l o g i c a l i n f e r e n c e a c h i e v e m e n t , fr o m e a s i n e s s t o d i f f i c u l t y ,t h e i r d e gr e e o f d i f f i c u l t y a r e s t o ry a n a l o g i c a l i n f e r e n c e n u m b e r a n a l o g i c a l i n f e r e n c e s t r u c t u r e a n a l o g i c a l i n f e r e n c e , s u b j e c t c o n f o r m a n d e x a m p l e c o n f o r m a n a l o g i c a l i n f e r e n c e e x a m p l e c o n f o r m b u t s u b j e c t u n c o n f o r m a n a l o g i c a l i n f e r e n c e = s u b j e c t c o n f o r m b u t e x a m p l e u n c o n f o r m a n a l o g i c a l i n f e r e n c e , s u b j e c t c o n f o r m a n a l o g i c a l s o l v i n g p r o b l e m s u b j e c t u n c o n f o r m p r o b l e m. k e y a n a l o g i c a l s o l v i n g p r o b l e m , a n a l o g i c a l j u d g e m e n t a n a l o g i c a l s o lv i n g w o r d : s t u d e n t , a n a l o g i c a l , d e v e l o p m e n t c h a r a c t e r i s t i c 中学生类比推理发展特点的实验研究 中学生类比 推理发展特点的实验研究 1 前言 人类的智力主要表现在思维的两个方面:一方面是发现事物之间的 “ 原始” 关系 ( 规律) ，另一方面是运用事务之间的这种 “ 原始”关系去解决新问题，发 现新关系。找出 “ 原始” 关系主要靠归纳推理， 运用关系解决新问题，找出新关 系主要靠类比推理。 无论是科学发现、发明创造、诊断病人， 还是学习新知识都 可以借助于类比推理解决问题， 因此， 类比推理是人类核心能力之一。 类比推理 是基本的认知过程，类比推理时， “ 我们面对一个情形，回忆相似的情形，比较 它们，然后推理学习” ，幼儿学习类别概念和名词意义、解决逻辑推理任务、解 决 诸 如 “ 等级 包含的p i a g e ti a n 类 型的 推 理问 题” 也 是 借 助 于 类比 推 理 来 完 成的 ( 1 1 李红， 简洪权 ( 2 0 0 0 , 6 ) ( 2 1认为， 任何新问 题的 解决都 必须以 先前的 知识经验 为基础， 并将先前相关的知识经验迁移到新问题中来， 本质上说， 这一过程就是 类比推理过程。 因此从某种意义上说， 任何新问题的解决， 都离不开类比推理的 过程。 类比推理可以分为经典类比推理和问题解决的类比推理。 经典类比推理经常 采用 a :b : : c : ?( d ) ” 的形式， 心理测量学家经常运用经典 类比 推理来测量智商。 问题解决的类比推理是指将在先前情境中学习过的问题解决方法迁移到新 的情境.其范式是先向被试提供一个问题解决的故事，然后再呈现一个相同结 构的故事，让被试来解决问题。问题类比推理是后期才发展起来的研究范式， 它主要反映关系结构的映射，在认知难度和认知水平上，它都高于经典类比推 理。但这种研究范式不能避免文化及经验的影响， 不适用于研究类比推理的发展 研究。 类比问题解决的基础是源领域和靶领域的相似。 就相似而言， 可分为: 表面 相似性、 结构相似性和程序相似性。 表面相似性指表面特征相似性: 结构相似性 是指两个领域的高层次相似性:程序相似性是指两个领域的操作程序的相似性。 类比推理是根据这些相似通过映射来解决问题。 人类解决类比问题一般先考虑表 面相似性， 而后考虑深层次的关系结构， 很少同时既考虑表面相似性又考虑深层 次的关系结构，表面相似对结构相似的提取有促进作用。 目 前类比推理在学习、 问题解决、 创造力等领域是研究的热点， 更是人工智 中学生类比 推理发展特点的实验研究5 能 领域研究的 焦点。 类比 推理过程中最关键的一步是映射， 映射中最难的一步是 能正确地找出能映射的关系，目前研究最多的是映射的策略。 2 类比推理发展研究回顾 2 . 1 国内关于类比推理发展的主要研究 李 旦( 1 9 8 7 ) 3 研 究了 学 龄 初期 学生 的 类比 推 理 特点， 实 验结 果 表 明， 发 展 的年龄阶段特点是存在的， 低、中、高年级学生有显著差异。 查子秀 对3 -1 4 岁超 常和常态儿 童的类比 推理作 了比 较 研究 4 ， 实验结 果表 明，3 -1 4 岁儿童具有一定的类比推理能力，这种能力随年龄增长而不断提高; 图形类比推理、 语词 ( 实物照片) 类比推理和数概括类比推理， 三种类比推理发 展速度不平衡: 超常儿童类比推理发展的水平明显地超过了常态儿童， 甚至高龄 常态儿童。 超常儿童在类比推理过程中， 表现了理解快、 善于概括关系和抓住本 质特征等优于常态儿童的特点. 只要把儿童置于熟悉的领域内， 很年幼的儿童就能进行项目 类比形式的类比 推 理5 , 6 ，因 此， 儿 童对a : b : : c : d项目 类比 形 式的 类比 推 理用同 样的 形式 来 探察以 因 果关系为 基础的 类比 ， 诸如削或融 化( 如: 苹果: 削 苹 果: : p l a y d o h : 削p la y d o h ; 巧 克 力: 融 化巧 克 力: : 雪 人: 融 化 雪 人) ， 那么， 即 使 是3 岁 儿 童 也 能成功地解决这种类比问题。 李红，简洪权2 0 0 0 年提出，运用类比推理解决问 题的过程可以划分为三个 阶段:明 确靶问 题的实 质、 检索源问 题、迁移源问 题的解法解决靶问 题2 1 李 红， 冯 廷勇8 1运用 特征映 射问 题 9 和 放 射问 题 10 作 为 实 验 材料， 对 类比 推 理中映射过程进行了实验研究。 特征映射问题中， 独特项 ( 在一栏中只出现一次 的项目) 顺序分为2 种， 一种在首项， 一种在末项。 在结构相似的前提下， 特征 项相似组分为语义无相似组，语义一项相似组，语义全不相似组。放射问题中， 一个是表面相似故事， 一个是结构相似故事。 实验证实了映射是解决类比问题的 关键. 认为随着语义相似性的增加被试反应时有减少的趋势， 但并不成规则减少， 表现为无相似组与一相似组之间没有显著差异， 全相似组与无相似组、 一项相似 组之间都有显著差异; 在类比故事问题解决中， 表面相似性类比故事组的反应时 明显少于结构相似性故事组的。在顺序效应和相似性效应上的思维策略不同。 李红等2 0 0 2 年1 1 研究了 儿童单 双维类比 推 理能力的 发展 水平 和 特点。 发 现 中学生类比 推理发展特点的实验研究 在具备相应知识经验的前提下，4 岁组到5 .5岁组儿童的单维类比推理能力己接 近形成，没有显著的年龄差异;4 岁组到5 .5 岁组儿童的双维类比推理能力均处 于较低的发展水平，但年龄差异显著，其中5 .5 岁儿童明显优于5 岁组，5 岁组 和4 .5岁组之间没有明显差异，4 .5岁组显著优于4岁组，在一定程度上反映出 4 .5 - - 5 .5 岁为儿童发展双维类比推理的“ 快速增长期” 。 实验未发现“ 练习效应” 。 他们认为知识经验是儿童进行类比推理的基础， 但类比推理的发展仍受能力或智 力资源的限制。 李红，高飞1 2 12 0 0 4年 研究了 主题相似性和范例相似性对成人问 题类比 推理 影响的实验研究。 发现:1 , 主题相似性是成人进行问题类比推理的一个重要影响 因素。 它是结构相似性的一种重要形式， 对成人进行类比良 好性的判断以 及类比 迁移都具有促进作用。2， 相似性也是成人进行问题类比推理的一个重要影响因 素。 它也是结构相似性的一种重要形式， 对成人进行类比良 好性的判断具有显著 促进作用。 3 ， 对矛盾条件下的主题相似性和范例相似性的比 较发现， 成人主要 依赖范例相似性而不是主题相似性进行类比推理良 好性的判断， 在此方面， 相似 的主题只是起了促进作用，而非关键作用。 2 . 2国外关于类比 推理发展的主要研究 2 .2 . 1 p i a g e t 对类比 推 理的 早 期 研究 p i a g e t l )认 为 ， 类比 推 理 发 展 主 要 处 在 具 体 运 算 和 形 式 运 算 阶 段。 儿 童 在7 岁左右具有关系推理能力，到 1 1 -1 2 才能建构对象之间的关系结构，理解高层 次 的 推 理关 系， 真 正 具 有 类比 推 理能 力。 p i a g e t 将 类比 推 理发 展 分为 三 个 阶 段。 第一阶段，自 我中 心阶 段 ( 5 - 6 岁) 。 儿童 在这个阶 段的 反 应完 全是不性化的， 以自 我为中心， 不能 认识到关系相似性限 制。 第二阶段: 试误阶段 ( 7 - 1 1 岁) 。 类 比 推理发展的阶段与具体运算阶段相一致， 开始发展关系推理能力和认识到关系 相 似 性的 限 制。 p i a g e t 又 将 这 个 阶 段 分 为 两个 亚阶 段: 1 , 7 - 8 岁亚 阶 段， 儿童 这 时能够通过试误形成类比， 但他们不能认识关系相似性限制. 主要表现在他们易 接 受“ 反 暗示” ( c o u n t e r - s u g g e s ti o n ) ，而 破 坏 类比 的 形 成。 2 , 9 - 1 1 岁 亚 阶 段， 儿 童能够拒绝反暗示。 儿童能理解关系相似性限制， 但他们仍需通过试误来形成类 比。第三阶段: ，完全形成阶段 ( 1 1 - 1 2 )岁。儿童能够理解关系相似性限制，试 误倾向消失，并能根据关系似性来调整答案。 中学生类比推理发展特点的实验研究 2 .2 .2 项目 结构特征对类比推理影响的研究 2 .2 . 2 . 1 顺序 k e a n e 等人于1 9 9 4 年通过特征映射问题， 证明了顺序效应的存在， 1 9 9 7 年， k e a n e 等人进一步对顺序效应进行了 检验1 1 4 1 2 .2 .2 .2 因果结构 包含目的与结果的因果问题结构一旦外显， 即使是年幼的儿童进行类比， 也 能 从这 样 一 个 完 整的问 题结 构中 获 益 【 15 1 。 但k e a n 。 实 验 研究 认为 ， 因 果结 构 并 不 必然促进类比映射。 因果结构只对含有因果问 题的主题映射问 题有显著的促进作 用 16 1 2 .2 . 2 . 3 上下文连贯性 k u b o s 。等人认为类比推理受到上下文连贯性的影响。他们研究认为，如果 将那些能共同提供强的结构限制的命题组合在一起， 那么同时加工多个命题就会 比加工单个命题产生更为准确的影射。 上下文比 较连贯的类比与上下文连贯性较 差的类比 所产生的影射效果显著不同，前者比 后者准确 1 7 1 2 .2 .2 .4 主题相似性和情景、例证相似性 g e n t e r 等人1 9 9 7 年研究了 不同 类型的结构相似性对被试关于类比 适合性进 行判断的影响， 他们发现， 主题相似和例证相似的故事容易被判断为类比适合性 高， 而那些仅仅包含类似的孤立的物体间关系的故事被判断为类比适合性低。 主 题相似性和情景结构相似性都能独立地提高被试对故事间相似性的评定等级 1 8 y a n o w i t z 2 0 0 1 年研究也发现， 包含相似主题的故事比不包含相似主题的故事 容易进行类比; 不管主题是否相似，有相似例证比没有相似例证的故事容易进行 类 比 191 2 .2 .3 影响类比推理发展因素的研究 h a l f o r d认为虽然知识经验在儿童类比 推理发展中起一定的作用，但儿童类 比推理能力的发展主要受诸如记忆容量、信息加工能力等认知能力的限制。 h a l f o r d 的 观点 缺乏 相应的 实 验支持 3 0 1 3 对以往研究的评价 3 . 1前人对儿童类比推理发展特点进行了研究， 但年龄段仅局限于低龄儿童 中学生类比推理发展特点的实验研究 或成人，对大龄儿童青少年研究的较少。1 2 -1 8岁中学生往成人过渡期类比推 理的发展特点研究更少。 3 .2 虽然对影响类比推理的项目 特征进行了 研究，儿童青少年与 成年人表现 出明显的不同 ， 但这种影响的不同 ， 随着青少年的成长， 是如何变化的 ， 研究很少。 3 .3 类比 推理是推理的一种， 除此以 外还有归纳推理，演绎推理，传递推理， 他们 之间究竟存在什么关系，在儿童青少年的成长中发展是否平衡， 谁更有标志性， 研 究的较少。 3 .4 虽然对影响儿童青少年类比 推理发展因素进行了研究， 但不深入， 缺乏实 验支持，仍在争论中。 4 本研究的意义 4 . 1 理论意义 本研究把年龄段取在1 2 -1 8 岁的中学阶段，接续了先前儿童类比推理发展 研究局限于1 2 岁以前儿童的研究，丰富了类比推理发展的理论。 类比 推理与归纳推理， 演绎推理，传递推理在 1 2 -1 8岁中 学阶段青少年发展 的比 较研究，有利于我们揭示类比 推理的发展机制。 4 .2 实践意义 本研究取的年龄段在中学， 对中学教学的实践具有重大的理论指导意义。 5 实验研究一 5 . 1 研究目的 主要考察 1 2 -1 8岁中学阶段青少年被试类比推理发展是否表现出明显的 关键期特点。 男、女同学， 文、 理科同学是否存在着明显的差异。 各种类比推理 类型的发展特点有何不同。 不同类型的类比 推理对中学阶段儿童的难度进行比较 研究，确定难度梯度。 5 . 2 被试 选取河南省鲁山县第一高级中 学和 鲁山 县城关一中1 2 -1 8 岁初中 一、二、 三年级， 高中一、二、三年级学生2 9 2 人，其中男 1 4 7 人，女1 3 6 人参加实验。 初一6 3 人，初二4 8 人， 初三4 6 人，高一4 3 人，高二5 1 人，高三4 1 人。 5 . 3 研究工具 典型的类比推理测验试题。 这些类比试题都是经过精心挑选的常用的研究类 中学生类比推理发展特点的实验研究 比 推理实验材料。 试题分为二份， 第一份为数字类比 和结构类比 试卷， 第二份为 故事类比试卷。第一份试卷有数字类比和结构类比两大道题，数字类比分两种: 简单数字类比和复杂数字类比， 简单数字类比有两小题， 复杂数字类比有一小题， 结构类比有三小题。 答对1 小题记2 分， 答错记0 分。 第二份试卷故事类比也分 两种: 故事类比判断和故事类比解题， 故事类比判断四小题， 故事类比解题两小 题，答对 1 小题记 1 分，答错0 分。 5 .4 实验设计 采用单因素实验设计， 试卷测验的形式， 变量是: 年龄，年级，性别，科别 ( 文科/ 理科) ，因变量是:类比，数字类比，简单数字类比，复杂数字类比，结 构类比，故事类比，故事类比判断，故事类比解决。 5 . 5 实验过程 5 . 5 . 1 试侧 实验前为了弄清测验的难度， 正式施测时需要的做题时间， 确保实验试题的 信度和效度， 测验前进行了 试测，试测进行了4 次，每次都选用中学生6 0 名， 每年级 1 0 名，首次试测的结果是题的难度偏大，题量偏多，经过调整试题的难 度和题量， 并且进行测前适当的练习， 正式施测的试题难度达到0 .4 5 ， 利用相关 法求出信度系数为 0 .8 9 1 .所选试题都是常用的类比推理测试题，它们来自自瑞 文推理测验，自 卡特尔智力测验，已发表的论文中的研究类比推理的实验材料， 以前的毕业论文研究类比推理所用的实验材料， 其他的一些常用的类比推理测验 材料，所以内容效度较好。 5 .5 .2 测前练习 实验前一天，给学生呈现测前练习题，让学生讨论类比推理题的呈现方式， 要求等，并练习解答。 5 .5 )正式施测 利用类比推理试卷进行集体测验， 测验分年级进行，集体施测六次。每个同 学连续做二份试卷， 第一份为数字类比和结构类比试卷， 第二份为故事类比试卷， 两份试卷用时都为1 5 分钟，为防止疲劳效应，中间休息1 0 分钟。 中学生类比推理发展特点的实验研究 正式实验前向同学宣讲指导语: 尊敬的同学: 你好! 我是西南师大心理学院的研究人员， 请你协助进行一项 研究。 这只是一次普通的测验， 对学生个人的 成绩只作研究使用， 测验后试卷全部 带走， 不作为评价学生的 依据， 不向学校有关老师反馈，希望学生认真思考答题。 请你仔细阅读指导语并完成所有题项。 对你的大力支持表示深深的感谢! 5 . 6 年级和性别交互作用检验 测验题的组成总括起来分三大类: 数字类比 推理， 结构类别推理， 故事类比 推理. 而数字类比推理又分两类: 简单数字类比 推理， 复杂数字类比推理。 故事 类比推理又分两类: 故事类比判断， 故事类比解题。 故事类比判断又分四种: 主 题相似范例相似故事类比 推理判断， 主题相似范例不相似故事类比 推理判断， 范 例相似主题不相似故事类比推理判断， 主题和范例都不相似类比判断。 类比解题 也又分两种:主题相似故事类比 推理解题，主题不相似故事类比推理解题。 本实验需要对年龄和性别以及各类比推理进行分别分析， 所以 有必要先进行 年级和性别的交互作用检验，如果没有交互作用，我们就可以进行分别分析。 通过年级和性别交互作用检验， 可知年级和性别交互作用极不显著， p = .4 2 4 , 远远大于.0 5 ，如表5 . 6 - 1 所示。因此可以 分别对多种类型变量进行分别分析。 表5 . 6 - 1年级和性别交互作用检验 差异源方差和自由度均方fp 们门j伟 no4 年级5 2 2 . 6 5 91 0 4 . 5 3 93 6 . 7 7 0 j峙，1 oo99 性别1 . 1 1 7 e- 0 21 . 1 1 7 e- 0 2 年级* 性别1 4 . 0 8 72 . 8 1 7 中学生类比 推理发展特点的实验研究 5 .7 实验结果 5 . 7 . 1 实验结果一 中学生类比推理的发展， 从类比总成绩随年级变化统计结果来看， 类比推理 平均分随年级的增长而增长 ( 见表5 .7 . 1 - 1 ) . 表5 . 7 . 1 - 1类比 推理各年级平均分 年级平均分人数标准差 初一 3. 6 98 41 . 6 0 2 7 7 初二 5. 41 6 71 . 71 1 4 5 初三1 . 6 9 9 6 7 高一6 . 7 9 0 71 . 7 6 6 8 7 高二 7. 0 7 8 4 1 . 7 0 6 9 6 高三 7. 8 0 4 91 . 4 8 6 9 3 总计5 . 9 6 5 8 2 9 2 2 . 1 6 3 1 5 对年级增长的类比推理进行方差分析，年级的效应是极其显著的 ( 见表5 .7 . 1 - 2 , p 0 . 0 0 1 ) 。 表5 .7 . 1 - 2类比推理总成绩方差分析表 变异源平方和自由度均方 年级间5 6 9 .4 7 91 1 3. 8 9 64 1 . 1 2 了 2 . 7 7 0 月oj. 89 口2 年级内7 9 2 . 1 7 8 总计1 3 6 1 .6 5 8 注:e 表示p 0 . 0 5 产表示p . 0 5. 中学生类比推理发展特点的实验研究 表5 . 7 . 3 - 1 初中男女生类比推理方差分析 变异来源 组间 组内 总计 平方和 6 . 7 1 0 5 7 9 . 6 5 9 5 8 6 . 3 6 9 白由度 1 1 5 5 1 5 6 均方 6 . 7 1 0 3. 7 4 0 ， 一 上 1 . 7 9 4 从表5 . 7 .3 - 2 方差分析可以看出高中男女生类比推理能力没有明显差异 p= . 8 7 7 . 0 5. 表5 . 7 . 3 - 2高中男女生类比推理方差分析 变异源 组间 组内 总计 平方和自由度均方f . 0 7 4. 0 7 4 . 02 4 3 7 8. 0 8 5 1 2 4 3. 0 4 9 3 7 8 . 1 5 9 1 2 5 从表5 .7 .3 - 3 可以看出中学男生类比推理发展比高中快。 中学男生生类比推 理发展，除了高一和高二 ( p = . 5 2 6 .0 5 ) ，高二和高三 ( p = . 1 1 6 . 0 5 ) 这两个年级 段之间发展变化不显著外， 其余都显著， 也就是说整个初中阶段发展都是是非常 显著的。 表5 . 7 .3 - 3中学男生类比推理随年级发展l s d 法多重比较分析表 o 020002130013263926160316 oooqoo51曰151.1 年级均值差标准误 初二 初三 初一 初三 初一 初二 高二 高三 高一 高三 高一 高二 - 1 . 2 5 6 4 - 2 . 4 5 6 4 初二1 . 2 5 6 4 - 1 . 2 0 0 0 初三2. 4 5 6 4 1 . 2 0 0 0 高一 一 3 01 8 - 1 . 1 8 1 8 高二. 3 0 1 8 - . 8 8 0 0 高三1 . 1 81 8 . 8 8 0 0 . 4 0 2 6 . 4 4 7 1 . 4 0 2 6 . 4 7 5 9 . 4 47 1 . 4 7 5 9 . 4 7 5 2 . 5 6 8 6 . 4 7 5 2 . 5 5 5 8 5 6 8 6 . 5 5 5 8 中学生类比推理发展特点的实验研究 从表 5 .7 .3 - 4可以看出中学女生类比推理发展，除了初一与初二之间发展及 其显著外， 其余年级都不显著。 这说明中学女生类比推理能力只有在初一与初二 之间是一个快速发展阶段，其余阶段发展则相对缓慢。 表5 .7 .3 一中学女生类比 推理随年级发展l s d法多重比较分析表 年级 初二 均值差异 - 2 . 3 7 5 0 - 2 . 2 2 1 2 2 . 3 7 5 0 768000768删佃枷206蝴.206 8085055 3咭.3808). 15221528952866 2-.- 初三 高一 高二 高三 初二 初三 初一 初三 初一 初二 高二 高三 高一 高三 高一 高二 . 9 5 0 0 . 6 61 5 标准误 . 5 2 9 7 . 4 9 5 2 . 5 2 9 7 . 5 2 0 4 . 4 9 5 2 . 5 2 0 4 . 5 2 0 4 . 5 5 3 3 . 5 2 0 4 . 5 2 0 4 . 5 5 3 3 . 5 2 0 4 从表5 .7 .3 - 5 可以 看出， 中学男女生在复杂数类比推理上男生成绩比女生好， 表5 . 7 .3 一 中学男女在复杂数类比 推理上的平均分 性别平均分 0 . 6 1 7 6 0 . 4 6 2 6 人数标准差 . 4 8 7 8 . 5 0 0 3 男女 从表 5 . 7 .3 - 6 方差分析可以看出中学男女复杂数类比推理差异显著 ( f = 6 .9 5 1 。*) 表5 . 7 .3 - 6 中学男女在复杂数类比上的方差分析 平方和 1 . 6 9 9 6 8 . 6 6 2 7 0 . 3 6 0 自由度均方 1 2 81 2 8 2 1 . 6 9 9 2 4 4 -上 .95 结果三讨论 初中和高中男女生在类比推理能力上， 两个阶段都不存在明显的差异， 但只 从初中阶段来看， 发展是不平衡的。 男生在整个初中阶段发展较快， 而女生只在 初中一年级发展较快。在复杂数类比上存在显著差异，中学男生比女生成绩好， 这可能是女中学生学文科比男中学生多的原因. 中学生类比推埋发展特点的实验研究 5 . 7 . 4 实验结果四 从表5 . 7 . 4 - 1 ，中可以 看出， 中学生类比 推理发展中 理科 类比 推理成绩比 文科 成绩好。 表5 . 7 . 4 - 1 科别 中学生类比推理文理科平均分 252651241741 高三 文科 理科 总平均分 文科 理科 总平均分 平均分 6 . 6 0 0 0 7 . 5 3 8 5 7 . 0 7 8 4 7 . 3 7 5 0 8 . 4 1 1 8 7. 8 0 4 9 人数标准差 1 . 8 2 5 7 4 1 . 4 7 5 9 6 1 . 7 0 6 9 6 1 . 4 0 8 4 4 1 . 4 1 6 8 1 1 . 4 8 6 9 3 从表5 . 7 .4 - 2 可以 看出 文理科类比推理成绩存在很显著的差异沪= . 0 0 8 . 0 1 ) . 表5 . 7 .4 - 2 中学生类比推理中文理科差异方差分析 变异源 组间 组内 总计 自由度 1 均方 1 8 . 7 2 1 2 . 5 2 7 7 . 4 1 0* oj. 99 平方和 1 8 . 7 2 1 2 2 7 . 3 9 8 2 4 6 . 1 2 0 从表5 . 7 . 4 - 3 可以看出，高二时类比推理文理科差异已经接近显著 ( p = . 0 4 9 . 0 5 ) 。 表5 . 7 .4 - 4高三类比推理文理科差异方差分析 变异源 组间 组内 总计 平方和 1 0 . 6 9 6 7 7. 7 4 3 8 8. 4 3 9 自由度均方f户 1 0 . 6 9 6 5 . 3 6 6 . 0 2 6 1 . 9 9 3 90 唯.34 中学生类比 推理发展特点的实验研究 从表5 . 7 .4 - 5 可以看出，中学生类比推理中，文理科的差异主要表现在数字 类比，结构类比，简单数类比方面，理科在这几方面的平均成绩都高于文科。 表5 . 7 . 4 - 5中学生不同类型类比推理中文理科平均分 科别 文科 平均分 人数 标准差 理科 平均分 人数 标准差 数字类比 结构类比 简单数比 复杂数比 故事类比 2 . 2 6 5 3 1 . 4 0 8 2 1 . 6 3 2 7 . 6 3 2 7 3 . 3 0 6 1 4 9 4 9 4 9 4 9 4 9 . 8 1 0 7 5 . 7 3 3 6 7 . 5 6 6 2 0 . 4 8 7 0 8 1 . 0 4 4 9 1 2 . 6 0 4 7 1 . 8 6 0 5 1 . 8 8 3 7 . 7 2 0 9 3 . 4 1 8 6 4 3 4 3 4 3 4 3 4 3 . 5 4 0 7 0 . 8 3 3 2 8 . 3 2 4 3 5 . 4 5 3 8 5 1 . 0 0 5 5 2 类比判断 类比解题 1 . 9 5 9 2 1 . 3 4 6 9 4 4 9 4 9 . 7 8 9 4 9 . 7 2 3 1 5 9 2 . 1 3 9 5 1 . 2 7 9 0 7 4 3 4 3 .7 0 9 8 4 . 7 0 1 2 0 9 注:为了 表格排版整齐， “ 类比 推理总成绩”，缩写为 “ 类比 总绩， 比”: “ 复杂数类比” 缩写为 “ 类比解胶”。 缩写为 “ 复杂数比”; “ 故事类比判断” 缩写为 下同 “ 简单数类比片 缩写为 “ 简单数 “ 类比判断”; “ 故事类比解题” 从表5 . 7 .4 - 6 方差分析可知数字类比，结构类比， 显 著。 结 构 类比 推 理很显 著 ( p 0 1 ) ， 数字 类比 推理， 著 ( p 0 5 ) 简单数类比这几方面差异 简单数字类比推理比较显 表5 . 7 .4 - 6 中学生不同类型类比推理中