类皮亚杰数量指数hade与负启动效应

类皮亚杰数量指数hade与负启动效应

1负启动的研究范式对考核控制过程的调节坚持任务是皮亚杰研究儿童认知发展的一项重要任务模式。所谓守恒是指人们能忽略事物外部知觉特征的变化,把握其本质上不变成分的一种能力。皮亚杰认为守恒概念的获得是认知发展的指标,未获得守恒概念的儿童处于前运算阶段,获得守恒概念的儿童则进入了具体运算阶段,而儿童一旦获得守恒概念,就说明他们已经具有数理逻辑推理的能力。然而,近年来,一些心理学家提出认知发展不仅意味着知识或结构单元的获得,也意味着对已有知识的抑制反应。能够抑制无效的认知和行为反应或抗干扰的能力被认为是认知加工过程的关键。从进化的角度看,抑制控制是适应的关键机制。Dempster认为,守恒和类包含与儿童的抗干扰能力之间的关系要大于其与儿童掌握潜在逻辑规则的关系。按照该观点,儿童要成功地完成皮亚杰的数量守恒任务,重要的不是能否激活逻辑数理的推理能力,而是能否抑制一种误导策略。即在视空间中,长度代表数量的策略,它也是成人常用的一种量化启发式策略。Houdé和Guichart采用负启动的研究范式对9岁儿童完成数量守恒任务时是否需要认知抑制能力的参与进行了研究。在启动作业部分,给儿童呈现一张图片,该图片由上下两排物体组成,两排物体之间的间距不等,但数量相等,即长度和数量相互干扰。此时,儿童要成功完成该任务需要启动按照实际数量进行判断的策略S1,同时抑制长度代表数量的策略S2。在探测作业部分,给儿童呈现的图片同样由上下两排物体组成,但两排物体之间的间距相等,数量不等,即长度和数量是一种协变关系。此时,儿童要成功完成该任务需要激活长度代表数量的策略S2。根据Tipper的看法,如果在启动作业部分,S2被抑制,在探测作业部分激活S2时则会产生负启动效应,表现为反应时的延长或错误率的增加。Houdé和Guichart发现九岁儿童在解决类皮亚杰数量守恒任务中确实存在负启动效应,表明完成类皮亚杰的数量守恒任务需要抑制过程的参与。这一结果既是对Dempster观点的一个有力的证明,也是对皮亚杰学说的挑战。我们在查阅相关文献时发现,目前只有Houdé等人进行了这方面的研究。那么,这一结果是否具有可重复性?同时,在仔细分析Houdé等的研究材料时,我们认为其实验材料也有一定的瑕疵。他们的实验材料包含形状、数量和颜色三种属性,其中,材料的颜色随机分配,启动项目均采用正方形,而探测项目为长方形。这样,探测项目反应时的增加可能是因为图形变换造成的,而不是负启动效应。为此,本研究做了两个实验:实验一重复Houdé等的实验过程,考察能否验证Houdé等的结果;实验二改进Houdé等研究的实验材料,将启动刺激和探测刺激的图形统一为正方形,排除实验材料形状的干扰,检验儿童在解决该问题时是否依然存在负启动效应。2实验12.1实验的目采用Houdé等人的实验材料与研究范式,验证Houdé等人的研究结果。2.2学习方法2.2.1男18人、女15人被试为深圳市一所普通小学四年级学生34人(男19人、女15人)。平均年龄为9.61岁,无色盲,裸视力或矫正视力正常,以前都未参加过类似实验。均通过了皮亚杰数量守恒测验。2.2.2类皮亚杰数量守一式实验实验材料由16对项目组成:8对在测验条件下使用,8对在控制条件下使用。每对均包括项目A和项目B。每个项目由两排颜色相同(红、黄、蓝、绿四种颜色),1～4个物体(正方形或长方形)组成。Houdé等的实验中是1～6个物体,但我们在预实验中发现,实验材料超过4个物体后,儿童反应的错误率过高,故减少为4个物体。两排物体由一条水平线分开。在测验条件下,先呈现项目A,后呈现项目B,项目A中两排物体之间的间距是不等的,但数量相等,即长度和数量相互干扰,儿童在完成该任务时,需要启动按照实际数量进行判断的策略S1,同时抑制长度代表数量的策略S2;项目B中的两排物体之间的间距是相等的,数量不等,即长度与数量协变,儿童在完成该任务时,需要激活长度代表数量的策略S2。在控制条件下,实验材料完全相同,只是先呈现项目B,后呈现项目A,儿童对项目B的反应直接激活策略S2,不受项目A反应的影响。16对项目随机呈现,测验条件和控制条件之间随机插入一个中立项目。在中立项目中,有一排物体是垂直排列的,S2既非误导策略也非一致策略。整个实验在计算机上实现,采用DMDX软件编程,完成实验材料的呈现,并记录被试反应。本实验任务之所以称为类皮亚杰数量守恒任务,是因为刺激是通过计算机屏幕呈现的,需要被试判断数量是否相等的两排物体是静态的,而皮亚杰的任务是要求被试在一排物体排列发生变化后再进行判断。但是该任务检验的仍然是儿童能否对数量进行判断,而不受其他任何知觉线索影响的能力,因而是符合皮亚杰守恒任务的实质的。2.2.3实验1:个人双重身份,连接合被试坐在距显示屏约50cm处,右手的食指和左手的食指分别放在“J”、“F”键上。整个实验过程中,被试始终水平注视显示屏中心。实验开始前,实验者向被试呈现指导语:“下面你将会看到一系列图片,每张图片被一条水平线分为上下两部分,当你看到水平线上下的物体数量相等的时候,用右手的食指按‘J’键反应,当你看到水平线上下的物体数量不等的时候,用左手的食指按‘F’键反应。请看清楚图片,尽量准确地作出反应。每个图片呈现的时间有限,出现错误时,不用过多考虑,尽快将注意力集中到下一张图片上。”实验者按空格键开始练习或正式实验。每张图片呈现的时间为3000ms。被试作出反应后,会继续呈现下一张图片。在测验之前被试有16次练习机会,练习项目为中立项目。在测验条件下,完成作业A时,需要抑制误导策略S2,但在完成作业B时,S2又变成了一致策略(congruentstrategy);在控制条件下,除项目呈现的顺序与测验条件相反,先呈现B后呈现A外,实验材料的属性(形状、颜色、数量)与测验条件严格保持一致。8对测验项目(先A后B)和8对控制项目(先B后A)随机呈现。每对测验之间,插入一个中立的项目,S2既不是误导策略也不是一致策略。实验材料和程序如图1。2.3项目总反应时对反应时进行统计分析时,错误率高于15%的被试数据不参加统计分析,有效被试的错误反应数据及反应时在平均数3个标准差以外的数据予以剔除(剔除率为5.4%)。最后有效被试为29人。被试在测验条件下和控制条件下,对项目A和项目B的反应时见表1。在测验条件下,对B的平均反应时为1267.16毫秒,在控制条件下,对B的平均反应时为956.26毫秒。采用配对样本的t检验发现,其差异达到了显著水平,t(28)=14.14,p<0.01。负启动量为310.9毫秒,本研究验证了Houdé等人的研究结果。3实验23.1实验的目改进Houdé等人研究的实验材料,将启动刺激和探测刺激的图形统一为正方形,排除实验材料形状的干扰,考察是否仍然存在负启动效应。3.2学习方法3.2.1小型材料:性别正常,无色盲被试为深圳市一所普通小学四年级学生32人(男18人,女14人)。平均年龄为9.78岁,无色盲,裸视力或矫正视力正常,以前都未参加过类似实验。均通过了皮亚杰数量守恒测验。3.2.2实验材料实验一的实验程序、实验材料基本相同。只是为排除刺激材料形状的干扰,在启动项目和探测项目中,均采用正方形为刺激材料。3.3反应时的显著性检验对反应时进行统计分析时,错误率高于15%的被试数据不参加统计分析,有效被试的错误反应数据及反应时在平均数3个标准差以外的数据予以剔除(剔除率为7.2%)。最后有效被试为28人。被试在测验条件下和控制条件下,对项目A和项目B的反应时见表2。结果显示,在测验条件下,对B的平均反应时为1183.07毫秒,在控制条件下,对B的平均反应时为983.03毫秒。采用配对样本的t检验发现,其差异达到了显著性水平,t(27)=6.61,p<0.01,负启动量为200.04毫秒。采用独立样本t检验对实验一和实验二中的负启动量进行比较,发现其差异达到了显著性水平,t(55)=2.98,p<0.01。表明实验材料改进后,更有利于儿童完成类皮亚杰数量守恒任务。4类皮亚杰数量坚守任务的启动效应负启动范式是有效测量认知抑制的一种方法。在标准负启动作业中,S1是靶子,S2是干扰,两者均是外源刺激。但在本研究中,S2是一个需要抑制的内源刺激,它不是一个物理刺激,而是一个启发式策略。同控制条件相比,儿童由于在完成启动项目A时需要抑制策略S2的误导作用,而在完成探测项目B时,S2又变成了一致策略,因而产生了负启动效应。由于本实验在测验条件和控制条件之间插入了中立项目,因而被试在控制条件下对B项目的反应时的缩短不能归因于练习效应,也不能归因于在测验条件中B项目对控制条件中B项目的启动效应。值得注意的是,本研究被试均已通过标准皮亚杰数量守恒任务,其认知发展已处于具体运算阶段,已完全具备了完成数量守恒任务的数理逻辑推理能力。这些被试在完成类皮亚杰的数量守恒任务时表现出负启动效应,提示完成类皮亚杰数量守恒任务需要抑制能力的参与。Daurignac等采用ERP技术发现成人在完成类皮亚杰数量守恒任务时,在需要抑制误导策略时,N200的振幅也会增加。这些研究似乎都在传递这样一个信息,即抑制是成人和儿童获得、表达其认知能力的一种关键的执行功能。本研究的实验材料在数量上少于H