（发展与教育心理学专业论文）儿童空间认知参考框架体系的实验研究.pdf

论文题目：儿童空间认知参考框架体系的实验研究 学科专业：发展与教育心理学 学位申请人：刘剑 指导教师：吴念阳 中文摘要 空间作为物质的存在形式，是人类赖以生存的环境，是人类认识事物的重要 方面之一，人们从一出生就在与周围的空间世界打交道，通过自身与外界事物的 关系体验世界。人类在认识客观世界时主要有两种参考体系，一种是以自身为参 照系认识周围事物，一种是以客观事物为参照系认识周围事物。对空间认知发展 及影响因素的研究不仅对理解人类空间认知行为具有重要的理论意义，而且还有 很大的应用价值。同时空间认知发展也是儿童认知发展过程中的一个重要方面， 良好的空间方位认知能力是儿童适应环境的前提，从小培养这种能力可以帮助儿 童很好适应周围环境，提高综合素质。 本研究以上海市学龄前和小学5 岁、7 岁、9 岁、l l 岁儿童为研究对象，以 l e v i n s o n 等人开创的动物排列实验( a 血m a l si nar o wt e s t ) 范式为研究方法，对 不同年龄儿童使用空间参考框架的发展趋势、影响因素以及参考框架的类型为研 究目的设计了三个实验。实验一：探讨在无界标情境下，不同年龄的儿童在空间 方位认知时选择自我参考框架还是选择客体参考框架。实验二：考察当有界标存 在时，不同年龄儿童在使用参考框架时是否会受到界标的影响，即与实验一的结 果进行比较，考察当有界标时，被试是否更倾向于选择客体参照，同时考查这种 选择是否存在年龄差异。实验三：区分在客体参照条件下，儿童使用绝对参考框 架还是固定参考框架。 研究结果表明： l 、各年龄组儿童在对空间方位认知作业中选择的参考框架确有明显不同。 无论在无界标还是在有界标情境下，儿童使用空间参考框架都显示出由自我参考 向客体参考发展的趋势。 2 、在无界标情境下，各年龄组儿童在空间参考框架的选择上存在显著差异， 且这种差异非常显著。5 岁组和7 岁组儿童更倾向使用自我参考框架，9 岁组和 1 1 岁组儿童倾向于使用客体参考框架，即随着年龄的增加使用自我参考框架的 人越来越少，使用客体参考框架的人越来越多。7 岁到9 岁是一个从自我参照到 客体参照迅速发展的时期。 3 、儿童在使用空间参考框架时，更易受界标的影响，在无界标的情境下， 儿童更多地使用自我参考框架；在有界标的情境下，儿童更多地使用客体参考框 架。5 岁组儿童即使在有界标情境下仍然倾向使用自我参考框架，此年龄组的儿 童仍然处于自我中心编码阶段，7 岁组、9 岁组和1 1 岁组儿童都不同程度受到界 标的影响，在有界标时更多的使用客体参考框架，可以看出7 岁1 1 岁儿童已经 发展出客体中心编码的空间认知。 4 、区分儿童在使用客体参考框架时是使用固定参考框架还是使用绝对参考 框架，发现儿童主要是以固定参考框架进行空间方位认知。 关键词：空间方位认知空间参考框架认知发展儿童 a b s t r a c t s p a c e 嬲t h ee x i s t e n c eo f s u b s t a 】e i st l ev i t a l v 的姗e n tf o rl l st 0l i v e 锄d o n eo ft i l em o s ti m p o r t a m 嬲p e c t sf o rp e o p l et 0k n o wt h i sw o r l d w b v eb e g a nt 0 c o n t a c tw i 也t l l es p a t i a lw i d r l da r o u l l dl l ss i n c ew ew e r eb o 毗锄de x p e r i e n c e e i l _ v i r o n m e i l t 吐1 r o u 曲r e l a t i o n s b j pb e 铆e e np e o p l e 粕do 慨i d eo b j e c t s t 1 1 e r ea r e 细o l ( i n d so fr e f e r e l l c es y s t 锄w i mw i l i c h p e o p l ek n o wt h es u b j e c tw o d 也o n ei s e g o c e n l 矗cr e f e r c n c e 董融e ，a l l d 觚o t h c ro n ei sa l l o 搬i t r i cr e f e r e n c ef 锄e r e s e a r c h o ft h ed e v e l o p m e n to fs p a t i a lc o g n i t i o na n dr e l a t i v ei m p a c tf a c t sn o to n l y 、) r i l lb r i n g o mi 埘p o r t a n tt l l e o r i e s ，b l l tw i l lh e l pc r e a t i n gg r e a ta p p l i ca ：b l er e s l l l t s 0 u l t i v a t i n g c h i l d r e na9 0 0 d 鲫1 s eo fs p a t i a lc 0 印i t i o nw i l ls i 嘶f i c 锄t l yh e l pt 量l e ma d a p tt 0 e n v i r 0 砌饥t 锄di n l p r o v et h e i ra ! b i l i t i e sa l la r o m l d ，瑟i tw e i g h t 细m u c hf o r 也e d e v e l o p m i e n to fc ：h i l d 呦sc o 印i t i o n 锄d 孵o n d i t i o no fa d a p t a t i o n d e v e l o p m e n t 仃e n d ，i m p a c tf 如t sa l l dr e f e r e n c e 丘锄et ) p e so fs p a t i a lr e f e r e n c e 缸吼e sf o rc l l i l d r e ni l ld i 侬鹏ma g e sa r e 陀s e a r c h e di l lt l l i sp a p e r 谢t hm e t h o do f a 咒扬砌厶加口m w 纪对c r e a l e db yl e v i l l s 0 吐t l m e e 鼢e r 妇n t sa r ed e s i g n e dw h i c h p a n i c i p a m sa 陀c l l i l d r e na g i n g5 一，7 ，9 锄d1 l y e 瓣o l do fk i n d e 玛a r t e na n dp r 蛐a 秽 s c h 0 0 1 e x p e r i m e n tl ：、h e t l l e rd i 任l e r e n c e sr e m a i l lw h e ne g o c e n t 矗cr e 毓c e 向m eo r d l o c e n t r i cr e f e r 伽眦：鼬n ei ss e l e c 勺e db yd i 伍珧ma g 面gc h i l d r e n 诚t h o u tl 锄d m a r k e x p l 斑m e n t2 ：、h e t t l e rc h i l d r e na r e 呻a c 锕b yl 甜i d i i l a 呔w h e nu s i i l gr e f e 啪c e f h m e - t h a ti st 0c o i n p a r e 、啊t he x p 溺m 僦1 锄df i n do u ti fp a r t i c i p 觚tm o r ct e n dt 0 s e l e c ta l l o c e n t r i c 他f e r e n c c 触m ew h e ni 觚d i i l a l ke ) i s t ，a n di fd i 侬n c eo fa g e si s i s 鲫et 0t l l es e l e c t i o l l e x p e f i m e n t3 ：w h e m e rc h i i d t e nt e n dt 0u s ea ：b s 0 l u _ t er e f e r e i 垃e 6 砌eo ri i l t d n s i cr e f e 糟n c e 盘a n l e 岫( 1 e rc o n d i t i o no fa l l o c e n t r i cr e f e r e n c em i m e f 姗lt h es t u d i e s ，m ef o l l o w i n gc o n c l u s i o 璐w e r e 血聊： 1 ) a p p a r e n td i 彘r e n c e se x i s ti l l l e c t i o no fr e 颤- c n c e 曲m eb yc h i l d r e ng r o u p e d b yd i a e r e n ta g e si ns p a c ec o g n i t i v ee x p 甜m e n t s s p a t i a lr e f e r e n c e 丘龇n ec h o 鼹i nb y c 量l i l d r e ns h o w s 臼e n do fe g o c 铡断i cr e f e r e n c e 缸u 卫et 0a l l o c e r 确c 旭f e r e n c ef 眦圮i n s p i t eo fe x i s t e n 。eo f l a r l d m a r k 2 ) s i 嘶f i c 锄td i 虢r e l l c e se x i s ti i l s e l e c t i o no fs p a t i a lr e f e r e n c eb yc m l d r e i l g r o u p e d b yd i f f e r e n ta g e s t h e5 - 锄d7 - y e a r - o l d st e n dt 0c h o o s ee g o c e 嘶cr e f e r e n c e f h m e ，w h i l et i l e9 一a n dli y e a r - o l d st e n dt 0c h o o s ea j l o c e n t r i cr e 传r e n c ef 锄e ， w h i c hm e a i l sp e o p l et e n dt ou s ea l l o c e n t r i cr e f e r e l l c e 触m ei n s t e a do fe g o c e n t r i c r e f e r e n c ef 甩m e 、_ h e nt h e yg r o w t h e7 t o9 - y e a r - o l d si sa q u i c kd e v e l o p m e n t 脚o d f 如ms e l fr e f e r e n c et os u 巧e c tr e f e r e n c e 3 ) c h i l d r e na r em o r ee 勰i l y 砌啪c e db yl 锄d m a r kw h e nu s i n gs p a t i a lr e f e r e n c e 缸哪e t h e yt e i l dt ol l s ee g o c e n t r i cr e f e r c l l c e 触m e 诵t i l o ml a n d i i l a r k ，h i l eu s e a l l o c e n t r i cr e f e r e n c ef 咖：i l ew 1 1 e i ll 锄d m a r ke x i s t s t h e5 一y e 孙o l d sc h o o s ee g o c e 疵c r e f e r e n c ef 锄en om a t t e rw 娥rt l l e r ei sl a i l d m a r k ，w h i c hi n d i c a t et l l e ya r es t i l li i l p e r i o do fs e l f c e n t e rc o d i n g 1 1 l e7 一，9 - a n d1 1 一y e 瓣o l d st i e n tt oc h o o s ea l l o c e n _ 仃i c r e 向e n c e 行锄e 肌dw e r e 硼u e n c e d b yl a n d l i l a d ki l ld i 虢r e n td e g r e e s ，w h i c hi n d i c a t e t h e y v ed e v e l o p e ds u 场e c t - c 明t e rc o d i i 玛t 0s p 眦i a jc o g n i t i o n 4 ) c h i l d r 吼c h o s ei n t r i l l s i cr e f e r e i l c e 觚m 缸d yt 0c o g m z es p 撕a l 耐e n t a t i o n w h e n 仃y i i l gt 0f i g u 鹏o u ti fi n t r i n s i cr e f e r e n c em i i i l eo ra b s o l u _ t eo n ei ss e i e c t e dw l l e n u s i n ga l l o c e 嘶cr e f e r e n c ef h m e k e yw o r d s ：s p a t i a l o r i e m a t i o nc o 龇i o n ，s p a t i a l r e f ：e r e n c e 如m e ，c o g n i t i v e d e 、，e l o p 畦l e m ，c 王l i l d r e n 学位论文独创性声明 本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或机构 已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡 献均已在论文中做了明确的声明并表示了谢意。 论文作者签名s 未，j 铺 日期z 上孵年 今月艿日 论文使用授权声明 本人完全了解上海师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以 公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它手段保存论 文。保密的论文在解密后遵守此规定。 论文作者签名： 割就日期：如年岁月药日 导师签名髫 醐蛑赡月舢 上海师范大学硕士学位论文第一章引言 第一章引言 空间是运动着的物质的存在形式之一，空间认知是人类智能结构的重要组成 部分。对空间认知发展及影响因素的研究不仅对理解人类空间认知行为具有重要 的理论意义，而且还有很大的应用价值。 1 1 研究儿童认知中使用空间参考框架的理论意义 空间认知发展是儿童认识发展过程中的一个重要方面。p i a g e t 和1 1 1 l l e l d e r ( 1 9 5 6 ，1 9 6 0 ) 对空间认知发展进行过深入细致的研究。他们认为空间认知发展 经历一个从拓扑空间到射影空间最后到欧式空间的过程。儿童对空间物体进行定 位认知发展是一个由自我中心编码向客体中心编码发展的过程，自我中心和客体 中心编码现象是由儿童所处的空间认知发展阶段决定的儿童建构自身和物体之 间的空间关系先于建构物体之间的空间关系，随着年龄的增加，自我中心现象下 降，客体中心现象显现，直至占据主导地位( p i 删，1 9 5 6 ，1 9 6 0 ) 。事实上，如 何协调这两种编码一直到成人阶段也没有完成，自我中心和客体中心绝不是一个 低级和高级空间阶段的问题，儿童需要学习怎样运用及协调这两种编码。 作为一种发展趋势，空间物体位置编码确实有一种从自我中心编码向客体中 心编码发展的倾向，但是何时出现客体中心现象，至今仍没有定论。本研究在前 人研究的基础上探讨儿童从自我中心向客体中心过渡的发展变化规律，丰富儿童 空间认知理论。 研究儿童空间定位有三种主要的研究范式：训练旋转范式、模型重构范式、 找物范式。这三种研究范式各有特点，各自适合特定的研究对象和研究目标。研 究范式的选择和研究者要实现的研究目标关系密切，每个研究者都可以根据自己 的研究目的和研究对象选择研究范式，或者创造、发展出适合于达到研究目的和 研究对象的范式。研究者注重考察儿童选择什么信息定位。儿童可以使用不同的 空间位置关系对目标物进行定位。研究者通过统计使用各种不同空间关系对目标 物定位的人次数，按照统计数据推断儿童的空间物体位置编码发展。 本研究采用l c v 妇；0 n 开创的旋转观察者的实验范式，这一范式的实验任务 看起来更像一个记忆任务，与方位无关。被试参考框架的选择也是在无意识中进 1 第一章引言上海师范大学硕士学位论文 行的，因此他们的反应与日常状态下更接近。本研究考察不同年龄的儿童在选择 自我参考和客体参照时是否存在年龄差异，当有界标存在时是否会影响到儿童对 空间参考框架的选择，同时区分在客体参照中儿童使用的是固定参考框架还是绝 对参考框架。从而验证p i a g e t 关于这方面的论断，对丰富和发展儿童空间认知理 论研究提供一些翔实的研究数据。 1 2 研究儿童认知中使用空间参考框架的实践意义 空间作为物质的存在形式，是人类赖以生存的环境，是人类认识事物的重要 方面之一，人们从一出生就在与周围的空间世界打交道，通过自身与外界事物的 关系体验世界。空间认知能力是儿童能否适应环境的前提，日常生活中几乎一切 活动都和空间位置有关。了解儿童空间认知能力的发展规律，按照其发展规律培 养儿童的空间认知能力可以使儿童很好适应周围环境，提高综合素质。本研究探 讨儿童选择空间参考框架的发展特点和影响因素，了解儿童空间方位认知的发展 规律，从而制定出适合其发展规律的教育方式和方法，提高教育效果。 2 上海师范大学硕士学位论文第二章文献综述 第二章文献综述 2 1p i a g e t 关于儿童空间认知发展的研究 在儿童发展心理学的研究中，最有影响的人物首推瑞士心理学家p i a g e t 。现 在儿童认知发展的研究在基本理论和研究方法上都得益于p i a g e t 的先驱研究，在 很大程度上可以说是对p i a g e t 理论的验证、补充和发展，p i a g e t 去世后的二十几 年来，有关儿童认知发展的研究也有了长足的进步( 朱莉琪、方富熹，1 9 9 7 ) 。 2 1 1 建构主义观点的儿童认知发展观 p i a g e t 作为建构主义的先驱者，对智能、认知的发展进行了长期的研究。这 方面的著作有智能心理学( 1 9 5 0 ) 、儿童智能的起源( 1 9 5 2 ) 、记忆与智能 ( 1 9 7 3 ) 等。他提出了智能的建构论，在他看来，理解认知结构建构过程的关键 是有机体自我调节和适应机制。 2 1 1 1 适应理论的基本概念 图式、同化、顺应、平衡与自我调节就是适应理论的基本概念。图式是一种 内化的动作，是智慧构造的产物。婴儿最初的图式是吮吸图式。儿童在两岁前依 靠感知觉与动作的逐渐协调形成各种固定的图式。以后在适应环境的过程中，图 式不断改变和丰富起来。图式是儿童从动作中概括出来并能应用到情境中去的一 组内化的动作，如儿童拉动一条毛毯以取得放在上面的物品，这就是一种图式。 他曾反复强调：“智能就是适应 ，“智能就是最高形式的适应 。p i a g e t 认为适应 就是有机体与环境之间的平衡，是主客体的相互作用，是一种双向建构的过程 ( p i a g e t 著，王宪钿译，1 9 9 7 ) 。因而智能的发展就是人的认知结构连续的建构 和再建构过程。同化是指对刺激的过滤或改变，即对输入信息进行再组织以便最 大限度地与已有的认知结构相适合。而顺应则是与同化相反又相互补充的过程， 是指内部图式的改变以适应现实，是已有的认知结构的改变。p i 耀麒认为，认知 结构的建构最初来源于动作，“知识来源于活动，活动的多次反复就形成某种图 3 第二章文献综述 上海师范大学硕士学位论文 式，图式是一种实践的概念”。因此，智能的发展就是通过建构图式从初级发展 到高级、从简单图式发展到复杂图式的过程。 在认知建构过程中，p i a g e t 十分重视主体的能动作用，即必须有主体的构造 作用。建构是通过主客体的相互作用，通过适应、同化和自我调节环节完成的。 2 1 1 2 认知是逐步发展的过程 p i a g e t 以运算作为儿童思维发展的标志，划分了四个大的年龄阶段。 ( 1 ) 感知运动时期( 0 叫岁) 这时儿童能运用某种原始的图式来对待外部客体，能开始协调感知和动作间 的活动。但其感知运动的智力还没有运算性质，因为儿童的活动还没有内化。 ( 2 ) 前运算阶段( 2 7 岁) 这时儿童开始以符号作为中介来描述外部世界。这时的认知功能有相对具体 性、不可逆性、自我中心性和刻板性。不可逆性指儿童知道5 + 2 = 7 ，却不知道 7 2 = 5 。自我中心指思维过程缺乏普遍性。刻板性指不能随情景从一个方面转移 到另一个方面。 ( 3 ) 具体运算阶段( 7 1 1 岁) 在这个阶段，儿童的认知从知觉定向占优势过渡到高级的抽象水平，并显示 出可逆性。能够进行具体运算，也就是能在同具体事物相联系的情况下，进行逻 辑运算。 ( 4 ) 形式运算时期( 1 1 1 5 岁) 在这个阶段，思维能力己超出事物的具体内容或感知的事物。儿童能思考可 能的东西，包括想象的、假设的，即超前反映能力。这个阶段的形式运算是使个 别结构达到综合性水平。这是逻辑思维的高级阶段。 p i a g e t 强调儿童在头1 8 个月的心理发展是特别重要的，儿童形成了所有的 认知基础，是以后智能的起点。他还强调吮吸、注视、抓握这些反射本能无论具 有什么样的遗传机制，无论其自动化多么连续，还是需要按顺序正确地使用适应 本身，也就是说遗传本能必须以一定图式为基础进行同化和顺应的建构，才能形 成智能。 4 上海师范大学硕士学位论文第二章文献综述 2 1 1 3 认知建构的特点 ( 1 ) 无论是知觉能力、形成概念的能力和使用符号的能力均来源于感觉运 动的活动。感觉运动活动一方面以内在的遗传图式为依据，积极地作用于客体， 另一方面又通过内在的同化和顺应以及平衡和自我调节的作用建构了图式，如此 循环，直到产生构成抽象思维的形式运算图式。 ( 2 ) 概念的形成依赖于一种“构成的结构，这种结构是由动作或运算产生。 ( 3 ) 作为智能特征的结构体系在智能的发展中起核心的作用。这种结构归 根到底是一种逻辑结构，是一种运算，包括分类、序列、对应等。结构是海纳百 川的。 2 1 2p i a g e t 关于儿童空间认知发展的研究内容 p i a g e t 指出，空间物体位置关系编码的发展是一个由自我中心编码向客体中 心编码发展的过程。他最初是将自我中心概念作为一种解释结构和解释机制提出 来的，并且在儿童认知发展的各个领域都发现了这种现象；但后来他对自我中心 作为一种解释机制的观点做了修正，认为自我中心只能是一种现象，不能作为一 种解释机制。自我中心编码和客体中心编码是描述儿童空间定位编码的术语，指 的是儿童对空间物体位置关系进行编码时所依据的参照框架是以自身为中心还 是以客体为中心的。这砦现象在三山问题、方位介词相对性的掌握、旋转实验、 村庄模型重构实验任务中都有表现( p i a g e t ，1 9 5 6 ，1 9 6 0 ) 。这些实验中，儿童都 表现出强烈的以自我参照体系来建构空间物体位置关系的倾向，还不善于空间观 点采择。p i a g e t 因此认为儿童建构自身和物体之间的空间关系先于建构空间物体 之间的关系，前者是自我中心编码的典型特征和表现，后者是客体中心编码的实 质。 表征是知识和信息在人们头脑中的存储过程。空间表征能为人们提供关于世 界的信息，也能影响人们对世界的思考和预见，是空间认知发展的一个核心问题 ( 田学红等人，2 0 0 0 ，2 0 0 1 ) 。空间表征比较有代表性的观点有：空间表征表示 个人对空间的心理表征；空间表征表示个人对空间信息思考、推理和操作的内部 过程；空间表征指对空间的任何一种物理表征方式，比如，地图和模型( 李文馥、 徐凡、郗慧娟，1 9 8 9 ) 。三山问题实验说明空间观点采择能力的发展和儿童的空 第二章文献综述上海师范大学硕士学位论文 间、几何认知发展阶段密切相关。儿童之所以不能很好完成空间观点采择任务， 主要是由于他们还处于拓扑空间发展阶段。 三山实验对揭示儿童空间表象的发展，对自我中心现象的研究有一定的典型 意义。p i a g e t 和i n h e l d c r 之后的许多学者都进行了重复和验证，得出的基本数据 与p i a g e t 的结果大同小异。三山课题是通过揭示儿童对空间位置关系( 以上下轴 为中心的前后左右关系) 的相对性认知的发展，对各种透视的协调能力的发展来 研究儿童空间表象发展的比较典型的实验。p i a g e t 根据实验结果把儿童的反应分 为三个阶段：( 1 ) 6 岁以下儿童不理解课题意思；( 2 ) 7 8 岁儿童处于自我中心 阶段：( 3 ) 8 9 岁儿童虽然能够注意到位置关系的变化，但还不能协调各种透视 关系，还不能得出正确答案，主要原因不是由于缺乏知觉经验，而是由于认知操 作水平所致。学者们的追随研究，主要在改变实验条件、方法或进行教育训练两 方面展开。这些研究各有差别，主要意见是：刺激物的数量不影响反应结果；反 应方式( 旋转模型、三维构成、画图和选择照片等) 中选择照片的难度较大；经 过恰当的训练可以在一定程度上促进儿童提前完成课题任务。 p i a g e t ( 1 9 2 8 ) 考查了儿童“左、右概念的发展情况。他认为儿童抽象的 “左、右 概念的发展经历了三个阶段：第一，5 7 岁未分化阶段，儿童可以固 定地判断自己的左右方位；第二，7 8 岁具体化阶段，能认识到对面人的左右方 位与自己的不同；第三，1 0 1 1 岁充分分化阶段，儿童能毫不犹豫地指出中间物 体的左右方位( 赵新华，1 9 9 3 ) 。 2 1 3p i a g e t 关于儿童空间认知发展的研究范式 p i a g e t 的研究范式主要是模型重构。所谓模型重构是指：向儿童呈现一个空 间模型，上面有许多物体，要求儿童记住物体的位置，然后将模型旋转一定的角 度，要求儿童指出模型上的物体位置，从中推断儿童是如何进行空间定位的。这 类研究范式要求儿童同时对多个目标物进行编码，是一个比较难的任务。p i a g 成 的研究目的主要不在与探察儿童是否正确地进行反应，而在于观察儿童完成操作 的方式，从中分析出儿童对物体位置编码的特点，据此说明儿童空间定位发展的 过程。 p i a g e t 三山问题实际上是研究儿童空间观点采择能力的。p i a g e t 和i n h e l ( 衙 6 上海师范大学硕士学位论文第二章文献综述 ( 1 9 5 6 ) 研究发现：只有9 1 0 岁的儿童没有表现出自我中心编码现象，而是认 识到不同的观察点会看到不同的景观。他们发现：实验条件不同时( 旋转条件和 非旋转条件) 儿童的成绩有明显差异，旋转条件下的成绩比非旋转条件差得多。 他们认为：儿童对空间物体定位是以自我中心作为参照框架的，还不善于采用客 体中心为参照框架。随着年龄增长他们对于空间物体位置的编码逐渐由自我中心 为参照框架以客体中心为参照框架发展。p i a g e t 和i n h e l d e r 主张，自我中心和客 体中心都是儿童空间认知发展过程中的表面现象，这种现象受制于儿童所处的空 间认知发展阶段，空间认知发展的阶段性才是这种出现这种现象的原因所在。他 们认为空间认知发展经历一个从拓扑空间到射影空间再到欧式空间的过程。成人 的空间概念主要是欧几里得几何学的，它主要由原始的拓扑空间逐渐演变而来。 欧式空间是儿童空间认知发展的高级阶段。 2 2p l a g e t 以后的研究者对儿童空间认知的研究 p i a g e t 的研究结果发表以后，引起了许多儿童心理学家的兴趣，他们对儿童 空间认知进行了许多类似的研究，同时还进行了改善，在更广范围内开展了研究 工作。研究结果证实了p i a g e t 的一些结论，对一些研究结论也提出了质疑。 2 2 1p i a g e t 以后对p 谊g e t 的肯定和质疑 自我中心和客体中心编码概念提出以后，有些研究证实了自我中心编码和客 体中心编码现象的存在( a c r e d o l o ，l p ，1 9 7 8 ；a c d o i o ，l p ，& e v a n s ， d ，1 9 8 0 ；李文馥，1 9 8 9 ；徐凡，1 9 8 9 ) 。确实如p i a g e t 所言，幼儿对空间物体 位置的编码是以自身作为参照而不是以客体为参照；随着年龄的增加，自我中心 现象逐渐下降，客体中心编码逐渐显现，直至客体中心编码占据主导地位。 作为一种发展趋势，空间方位认知确实有一种从自我中心编码向客体中心编 码发展变化的倾向，但对客体中心编码现象何时出现的问题至今意见还不一致。 有研究发现2 岁儿童已经达到客体编码水平( b r a 姗i e r ，1 9 7 8 ) ，也有研究发现5 岁以后才能发展到客体中心编码水平( m 锄棚e r ，s e e m i l l e r & d a y ，1 9 7 7 ) 。这 些研究结论尽管不一致，但在客体中心编码于何时出现的问题上远远早于p i a g e t 认为的9 1 0 岁。出现这种差别的主要原因有两点：一方面不同的研究者使用的 7 第二章文献综述上海师范大学硕士学位论文 研究范式不同，另一方面是研究者采用的实验任务难度不同。 也有研究者对客体中心编码是空间物体位置编码发展的高级阶段说持不同 态度。h a r r i s ( 1 9 7 4 ) 认为：幼儿确实要学习如何协调自我中心和客体中心编码， 但是如何协调这两种编码一直到成人阶段也没有完成，舡e d o l o ( 1 9 7 8 ) 指出： 自我中心编码和客体中心编码绝不仅仅是一个低级阶段向高级阶段发展的问题。 研究发现：年龄只是影响儿童采用自我中心和客体中心编码的因素之一，环 境的熟悉程度和空间模型比例也影响儿童的编码方式。b r e l n e n r ( 1 9 7 8 ) 发现： 在熟悉环境中，儿童表现出客体中心编码的年龄相对较早；不熟悉的环境中，表 现客体中心编码的年龄相对较迟。且两种编码方式在某些条件下可以同时使用。 a l l e n ( 1 9 8 1 ) 研究证明：小比例模型下简明更多地表现出客体中心编码倾向。 m a n d l e r ，s e e g m i l l e r & d a y ( 1 9 7 7 ) 发现：在两种小比例呈现条件下，5 岁到成 人被试在回忆物体及其位置时，行为方式本质上相同，但认知成绩有一个逐渐提 高的过程，到6 年级时成绩达到最高峰。e u i s ( 1 9 9 0 ) 认为：编码是非自动的， 策略性行为，但随着年龄的增长和熟练程度的提高，也可以变成自动的和不被觉 察的过程。同时发现：年龄影响空间信息记忆的一个重要因素，空间位置信息的 记忆随年龄的增长逐渐提高。 2 2 2 关于空间认知研究方法方面的进展 关于儿童空间认知的研究方法，p i a g e t 首创模型重构范式研究空间物体位置 编码，该范式要求儿童同时对多个目标物位置进行编码，它要求儿童同时记忆多 个目标物之间的位置信息，是一个比较难的任务，对儿童来说要求比较高，适合 于研究年龄较大的儿童。后来的研究者希望探查儿童的潜力，研究对象年龄很小， 模型重构范式显然不合适，一种新的研究范式训练旋转范式应运而生 ( h u 舵l l l o c h e rj ，h e d g e sl ，d u l l c a n ，s ，1 9 9 1 ；h u t c e n l o c h e rj ，n e w c o n 慨n ， s a n 慨eh ，1 9 9 4 ) 。所谓训练是指通过多次反应让被试形成某种固定反应， 例如，将头转向左边以便找到( 看到) 自己喜欢的目标物，所谓旋转是指当被试 已经形成一个固定反应( 比如，头向左转用眼睛追踪目标物) 后，将被试的位置 旋转一定的角度，观察儿童面对旋转条件如何反应。这时目标物的位置没有改变， 只是观察儿童是否将头转向目标物。这种研究涉及的问题实质是：考察儿童在训 8 上海师范大学硕士学位论文第二章文献综述 练间学到的是固定反应还是固定位置，如果是固定位置就是客体中心编码，如果 是固定反应则是自我中心编码。训练旋转范式在考察年龄很小幼儿的空间认知 潜力方面有自己的特色。 b u s h n e l l ，m c k e n z i e ，l a w e n c e 和c o 曲e l ( 1 9 9 5 ) 对找物范式进行了改造， 他们区分了直接界标和间接界标。所谓赢接界标指：目标物藏匿在其中，或者目 标物和它在空间上分离但距离较近。所谓间接界标指：目标物不在其中，或者目 标物和它在空间分离而且距离较远。研究发现：幼儿能够使用直接界标，不会使 用间接界标。这类研究范式的一个重要特点是同时呈现许多完全相同的界标和两 个以上的特殊界标，目标物藏匿在特殊界标里面或者藏匿在一个一般界标里面， 但这个一般界标的位置可用特殊界标来界定，儿童要找到目标物，必须从许多完 全相同的一般界标中区分出其中的一个，这就要求儿童必须清楚理解界标之间的 空间位置关系，选择适当的界标对目标物的可能位置进行界定。用p i a g e t 的话说， 必须使用客体中心编码方式才能将目标物找出来。已有研究证实，儿童选择合适 界标的能力没有成人强，儿童使用界标的能力比挑选界标的能力发展早。这个研 究肯定了客体中心编码方式是高级的编码方式，在此前提下研究客体中心编码方 式的发展。 2 2 3 关于空间认知研究内容方面的进展 有些研究者发现：提供界标可以提高幼儿的空间定位成绩。界标的数量和特 征是影响儿童空间编码的一个重要因素。在只有一个界标，一个目标物的条件下， 2 岁儿童可以利用相邻关系对目标物位置进行编码，界标数量增加时，4 5 岁儿 童才能利用相邻关系对目标物位置进行编码。b l a d e s 和s 聊( 1 9 8 6 ) 系统研 究过儿童利用界标之间的空间位置关系对目标物进行编码的发展过程，结果发 现：4 6 岁的儿童只能利用界标的颜色进行编码，6 岁儿童已经有一部分能够对 目标物和几个界标之间的关系进行编码7 8 岁时，大多数儿童才真正使用有效 的策略，考虑目标物和整个空间模型或者至少两个以上的界标之间的关系。大比 例空间和小比例空间条件下，儿童表现出类似编码方式的年龄略有差异，小比例 空间条件下，儿童表现出类似编码方式的年龄略早些。b l a d e s 和s p e n c e r 的研究 结果与b l u e s t e i i l 和a c r e d o l o ( 1 9 7 9 ) 的研究结论构成鲜明的对比，后者发现：5 第二章文献综述上海师范大学硕士学位论文 岁儿童已经能够利用界标和目标物之间的空间关系对目标物位置进行编码。前者 发现：幼儿对特殊界标的依赖性强，4 5 岁的幼儿旋转和非旋转条件下的成绩差 异很大就是由于他们只能考虑一个界标，不能同时考虑多个界标之间的关系造成 的。界标的数量确实影响儿童对目标物位置的编码，如果相同的界标多，儿童就 难区分空间物体位置关系。虽然，幼儿4 岁时就已经能够利用空间关系词汇，例 如“临近”，“在两者之间 来描绘物体位置，但是，5 岁以前，儿童对目标物位 置编码时，还不会考虑目标物和其它界标的关系。5 岁儿童能够使用临近策略对 目标物位置编码，6 岁儿童能够使用“在两者之间 的关系对物体位置编码。 2 3 空间参考框架的实验研究 2 3 1 国外学者关于空间参考框架的研究 环境中物体的位置和空间关系是相对于特定空间参照框架( 如经纬度坐标 系、笛卡儿坐标系或者极坐标系等) 来确定的，空间记忆中物体位置与空间关系 的心理表征也同样需要选择特定的空间参照系。砒姆( 1 9 9 8 ) 和n e w c o i n b e ( 2 0 0 2 ) 将表征物体位置与空间关系的参照框架分成两类：自我参照系统和客体 参照系统。在自我参照系表征( e g o c e n t r i c 泖r e n t a t i o n ) 中，物体的位置是相对 于观察者( 如眼睛、头和躯体等) 来表征的，随着观察者的运动，空间表征也在 不断的更新。而在客体参照系表征( a l l o c e n t r i c 陀p r e s e n t a t i o n ) 中，物体的位置 是相对于环境中其客体( 如标志性建筑、主要道路等) 来表征的。自我参照系表 征强调物体的位置表征是瞬间的而且不断更新的，物体之间空间关系不是直接表 征在记忆中，而是通过物体相对于观察者的位置计算出来的。客体参照系表征则 认为，物体位置与空间关系都表征在记忆中，而且是持久稳定的。 人们在描述事物的位置关系时，可以有很多种说法，如“树在房子的左边， 也可以说“树在房子的北边 等。i 捌n s o n 研究了不同语言描述事物间的关系时 所使用的参考框架，他发现有的语言中没有“左、右这种说法，他们在描述事 物间的空间关系时，只使用“东、西、南、北 之类的词，如“在你北边的腿 上有一只苍蝇 等。他还发现，在一些语言中，即使有“左、右 的用法与英语 一样，而“前、后一的使用则与英语相反。而在t a i n i l 语中，“前、后的用法 l o 上海师范大学硕士学位论文第二章文献综述 与英语一样，但“左、右 的使用又与英语相反。 l e v i l l s o n 对不同语言在空间表达上的差异进行了研究，其中一个重要的内容 是关于空间参考框架的选择问题。他调查了大量的语言，更为具体地发现，不同 的语言中描述空间位置和空间关系时所依据的参考框架可归纳为三种。 ( 1 ) 相对参考框架( r e l a t i v e 缸n eo f r e f e r e n c e ) 。这种参考框架的坐标点位 于观察者的视觉点上，以视觉点为中心，以观察者自身为参照物，形成一个“前 、 “后”、“左 、“右”两两相对的坐标轴，或者将背景中的某一方向定为“前 ， 然后顺时针转动，形成“右 、“后”、“左，从而形成四个方位。视觉点、观察 物和背景形成三维空间关系。在这种参考框架中，由于坐标系统所指的方向并不 固定，随视觉点变化，因而被称为相对参考框架。在向他人描述物体的空间位置 时，使用相对参考框架的人会使用“前、“后 、“左、“右 之类的术语，说“树 在我的右边”、“树在房子左边 、“球在椅子的左边 ( 从我的视角) 之类的话。 ( 2 ) 固定参考框架( i n 妇s i c 觑衄eo f f e 觚e ) 。坐标点固定在背景物上。 定位时，观察者指定某一景物为坐标点，从该点出发，设置不同的方位，而观察 物则在这些方位引出的射线上。在使用这种参考框架时，方向定位主要取决于观 察物与背景物之间的关系，即使观察者的位置发生变化，只要观察物与背景物关 系不变，方向定位也不变。如“树在房子前面。但如果观察物与背景关系发生 了转变，如将房子倒转，方向定位就随之改变，如“树在房子前面”此时就变成 “树在房子后面了。 ( 3 ) 绝对参考框架( a b s o l u t e 缸嗡eo fr e 触n c e ) 。这种参考框架的坐标是 固定不变的，无论环境中的事物或视角如何改变，方位词所代表的方向都是固定 的。在使用绝对参考框架进行空间定位时，周围环境在个体头脑中形成一幅浓缩 的地图，其坐标以太阳和地球磁场为参照。需要描述的物体位于背景的方位轴线 上，坐标原点位于背景上。在向他人描述物体的空间位置时，使用绝对参考框架 的人会用“东、“西、“南 、“北”之类术语，说“树在房子南边 、“树在房子 北边、“球在椅子的北面之类的话。由于绝对参考框架的坐标以太阳和地球磁 场为参照，所以使用者即使到了一个完全陌生的环境，也能正确地指出坐标轴所 指的方位。 其中相对参考框架是以自我为中心的参考，即自我参考框架；绝对参考框架 第二章文献综述 上海师范大学硕士学位论文 和固定参考框架是以客体为中心的参考，即客体参考框架。三种参考框架的异同 如表2 1 所示。 表2 1 描述空间位置三种参考框架的异同比较 w 抽g 和s p e l k c ( 2 0 0 0 ，2 0 0 2 ) 认为，物体位置在记忆中是以自我参照系来 表征的。在其中一项系列实验研究中，被试首先学习房间中六个物体的位置，然 后分别在自主转动、迷向( d i s o r i e n t a t i o n ) 和重新定向( r e o r i e m a t i o n ) 条件下完 成物体位置指向任务。结果发现，与自主转动和重新定向条件相比，被试在迷向 情况下对物体空间结构关系的提取准确性明显变差。他们由此认为被试形成的是 基于自我参照系的空间表征，因为在自主运动过程中，被试可以较为准确的更新 物体相对于自己的位置表征。而在迷向情况下，这种动态更新过程因为自我朝向 感的丧失而中断，因此被试不能再依靠动态更新的自我参照系表征来完成位置指 向任务，从而造成指向错误和物体空间结构关系错误( c o n 矗g l l r a t i o ne n i o r ) 的增 加。关