守恒实验报告 蔡浣丽

蔡浣丽10心本20107041342011年11月27日4—8岁儿童守恒实验报告蔡浣丽10心本班2010704134摘要本次实验主要是重复检测皮亚杰经典的守恒实验。我们深入湛江寸金中心幼儿园以及湛江第十六小学，对115名被试进行了数量守恒实验，糖果数量守恒实验，长度守恒实验，液体体积守恒实验和重量守恒实验的检测，实验结果验证了皮亚杰的经典守恒实验理论:儿童进入具体运算阶段后会运用认知和逻辑过程去回答生活中的问题，而不再是受事物表象的影响；对事物的诊断具有可逆性，同一性和互补性的特征。关键词逻辑推理，物体守恒，具体运算阶段1引言守恒是指在物体外观改变的情况下，它特定的自然特征仍然保持相同，如：数量、质量、长度、重量、面积、容积或体积等。守恒实验是由瑞士著名儿童心理学家皮亚杰为考察前运算阶段儿童（2-7岁）的思维特征而创设的并在20世纪20年代后风行全世界。当前对儿童思维发展的研究，大多集中在问题解决能力的发生发展方面，并取得了一些突破性的进展，获得了丰富的实验材料。这些材料对20世纪60年代建立起来的经典的皮亚杰认知发展理论提出了怀疑和挑战。皮亚杰的发展观突出地表现在他的阶段理论上。1980~1981年皮亚杰把儿童或思维发展分为四个阶段，即感知运动阶段，前运算思维阶段，具体运算四位阶段和形式运算阶段。具体运算阶段是第三个，在前运算阶段之后，从7岁到12岁，表现为主动且恰当地使用逻辑。皮亚杰实验表明：儿童进入具体运算阶段以后所获得的最大收获是，具有了心理操作(operation)能力。儿童可以应用这种心理操作去认识、表征和反映内、外部世界，使其认知活动更具深刻性、灵活性和广泛性。具体运算思维要求把逻辑运算应用于具体问题当中。例如，当处于具体运算阶段的儿童面临一个守恒实验时（如判断从一个容器倒入另一个形状不同的容器中的液体是否总量不变），他们会运用认知和逻辑过程去回答，而不再是受事物表象的影响。处于前运算阶段的儿童往往不能达到守恒，他们的思维具有两个特征：第一，片面性，即考虑问题只将注意力集中在物体的另一个方面，而忽略其他方面，顾此失彼，造成对问题的错误的解释；第二，缺乏可逆性，集中注意事物的状态，而忽视事物的转化过程。到7岁时儿童大概就会进入具体运算阶段，就能够运用以下三种形式的诊断报告物体达到守恒：第一，可逆性论断（如液体守恒实验中，儿童认可将C杯中的水倒回原来的B杯中，因此是相同的）；第二，同一性论断（如液体守恒实验中，儿童认为既没有增加又没有拿走水，因此它们是相等的）；第三，互补性论断（如液体守恒实验中，儿童认为宽度的增加补偿了高度的下降）。当然，从前运算阶段到具体思维的转变不可能一蹴而就。在儿童确定出于具体运算阶段的前两年中，他们的思维在前运算阶段和具体运算阶段之间来回的转换。一般他们只能回答出物体守恒，但却不知道为什么。我们希望不仅能通过实验去测查儿童守恒能力的发展情况，了解前运算阶段儿童的思维特征，而且能验证皮亚杰的理论以及后来被修正的认知发展理论，得出结论，并发现问题，去挑战这个经典守恒实验的觉得权威性，以获得更准确的发展理论，造福于儿童教育等。皮亚杰设计了各种不同的守恒任务，如数量守恒、液体守恒、体积守恒以及物质守恒等。而我们这一次实验则对数量守恒，糖果数量守恒，液体体积守恒，重量守恒，以及体积守恒进行检测。2方法2.1被试115被试分别有59名来自湛江市寸金中心幼儿园，其余56名来自湛江市第十六小学.其中男被试有61人，女被试有54人。被试年龄在3至10岁之间。主试分两批进行调查，第一批有30人到十六小，第二批30人到幼儿园。一个主试分别测试两名儿童，其中有5名被试数据缺失。（如表1）表13~10岁儿童对5类实验的报告5类实验回答为守恒的次数0次1次2次3次4次5次总计年龄3岁10000014岁1020000125岁1755000276岁1143010197岁322457238岁816358319岁000100110岁0000101总计501416812151152.2材料准备每组测试材料包括：同色围棋棋子12枚，同类糖果12颗，未销过的铅笔2支，同等体积的同色橡皮泥两块，一次性杯子1个，一次性碗一个以及颜色水一瓶。因材料有限，所以每组轮流做实验，部分主试先让被试进行数量守恒实验和糖果数量守恒实验，其余的则先进性长度守恒实验，重量守恒实验和液体体积守恒实验，以便交换材料，满足实验要求。2.3实验程序我们拿数量守恒实验做例子。第一步先在被试面前以同等间距呈现两行同色棋子（如图1）,问被试棋子数量是否相同。第二步，把第二排的棋子间距扩大，再问被试棋子数量是否一样多，并记录两次询问被试的回答。回答守恒则编码为1，回答为不守恒则编码为0，即未通过实验。五次试验累计得出回答守恒的频数。糖果数量守恒则与数量守恒实验相似。长度守恒实验第一步中两支铅笔是平行且始终点是在同一水平的，第二步中则把第二支铅笔向右移动，让被试进行判断。重量守恒实验是利用同等重量的橡皮泥球，在压扁其中一个小球之后询问被试是否认为两个小球还是一样重。液体守恒中主试把同等体积的液体倒入较宽的碗中，让被试回答是杯子里的颜色水多还是碗里的颜色水多。3结果与分析数据分析环节中我把年龄细化，因为5.5岁，6.5岁和7.5岁的被试数量少，不能代表整体所以把5.5岁归为6岁，6.5岁归为7岁，7.5岁归为8岁，避免了样本对整体数据的影响误差。经过卡方检验得出数据在95%的置信水平下，自由度为35，P=0.000，小于0.05，因此我们有理由认为年龄与回答是否守恒之间关系显著。但是因为3岁，9岁和10岁的被试只各有一个，不具有代表性，所以又移除这三个被试的数据（数据如表2），然后进行了一次描述性交叉列联分析。表24~8岁儿童对5类实验的报告5类实验回答为守恒的次数年龄0次1次2次3次4次5次总计4岁1020000125岁1755000276岁1143010197岁322457238岁81635831总计49141671115112分析结果表明在0.05的置信度水平下，卡方检验的P值为0.000，明显小于置信度水平0,。05，故有充分理由说明年龄与被试通过实验数显著相关。（如表3）表3年龄与通过实验数的相关列连表通过实验数年龄0个1个2个3个4个5个总计4岁4080000485岁8525250001356岁6624180601147岁2114142835491618岁64848244064248总计276791055281113706从表中可以很明显看，出随着年龄的增长，通过更多的实验的个数是成正比的：4岁儿童能够通过1个实验的只有8名，且没有能通过2个以上实验的儿童；5岁儿童能够通过1个或2个实验的分别有25名，多于2个则为0；六岁儿童中有6名能够通过4个守恒实验；7岁儿童中，能够通过1个实验到5个实验的明显递增，通过实验人数与通过实验个数成正比；8岁儿童在通过5个实验上达到了人数的高峰，虽然仍有64名儿童没有通过任何实验，但是相比7岁以下的儿童则多了不少，但也有基数最大（31人）的因素在里面。除了分析年龄与实验结果关系外，我还分析了其他属性变量与实验结果的关系，即性别与教育程度（如表4）。结果表明4~8岁儿童是否通过实验在性别上没有显著性相关（P=0.745>0.05）。而在教育程度上，每一项实验的P值均为0.000，明显出现了显著性相关，这也印证了我的猜测：4~8岁儿童对守恒实验的通过率不仅在年龄上具有显著性差异，在教育程度上也存在显著性差异。根据中国教育国情，儿童在不同的年龄被送往学校接受教育，越是发达城市，越是教育程度高的家庭，孩子接受教育的年龄越早，以至于在年龄对实验通过率的结果上出现了具体运算阶段提前的个别案例。表4性别、教育程度与被试回答实验守恒的相关列联表分析性别教育程度实验男女P幼儿园小学P数量守恒37/2228/250.29051/714/400.000糖果守恒34/2529/240.75748/1015/390.000长度守恒46/1338/150.44455/329/250.000液体守恒45/1435/180.23153/527/270.000重量守恒40/1942/110.17252/630/240.000总计59530.74558540.0004讨论从结果来看，我们进行试验的部分被试对象在5岁时已经开始表现为具体运算阶段，即7岁以上儿童的理解能力，这与中国的教育制度有关。在实验过程中，有小被试报告说是老师教授的物体守恒知识。中国的高考制度和社会激烈的竞争导致家长们具有强烈的危机意识，在儿童很小地时候就把他们送入学校接受教育。虽然这些儿童在老师的教导之后回答试验是守恒的，但是却不明白具体的原因是什么，进入了具体运算阶段的早期阶段，不符合皮亚杰具体运算阶段的理论。当然，总体而言，儿童在七岁时开始对物体的认知发展达到理论预期的水平，从而可以检验出皮亚杰认知发展理论阶段的实效性。在7、8岁的儿童中，存在一些孩子回答出物体守恒，但是无法告知主试守恒的原因。这也应证了皮亚杰所说的，在儿童确定处出于具体运算阶段的前两年中，他们的思维在前运算阶段和具体运算阶段之间来回转换，即7、8岁的儿童偶尔也表现出前运算阶段的特征，并处于具体运算阶段的初期，还未认识物体守恒的本质。4.1不足由于被试在各年龄段中数量不平衡，于是出现了误差，3岁，9岁和10岁的被试只各有1人，他们的回答并不具有代表性。在先前的结果分析中则剔除了这三个个别样本，避免实验结果出现误差。在以后的试验中必须控制好样本数量，做到每组平均人数，从而达到减少被试分布不均带来的实验结果误差。在材料方面，我们做得不足的是没有定义好部分的控制变量，如液体守恒实验中，有部分被试纠结于相同型号的杯子里的水是否一样多，桌子是否倾斜导致了颜色水面高度的不等，我们没有一个定义变量来控制相同型号的杯子里液体的体积。而从材料的本质来看，我们没有做到环保和规范，没有采用量杯和量筒，而用一次性杯碗替代。不过这也是考虑到儿童集中地的安全性，若用玻璃工具会增加危险的发生，故我们用较安全的塑胶型工具。实验进行的环境也影响了实验结果。由于是在被试上课的教室里，当进行一个被试的试验时，其余被试则在一旁指挥交流，他们你一言我一语的，很容易就改变了被试的回答。实验应当在一个封闭的环境里进行。而在奖励被试的环节上则出现了混乱，本来糖果数量守恒实验就已引起了小被试的高度关注，实验到最后甚至是还有部分未进行糖果数量守恒实验，而糖果已经被一扫而空，实验不得不停止。4.2优点本次实验是一个重复实验，我们不畏前人压力，只求用数字说明真理，寻求依据。在数据收集的过程中，我们以班级为单位，每个班级成员需要完成两个被试实验，节约了数据收集这一环节的时间，材料重复利用也做到了节俭。在结果分析上，我根据中国国情来预测中国儿童进入具体运算阶段的年龄提前，进而对实验数据进行分析，并验证了自己的预测。5结论实验结果证实了皮亚杰的认知发展理论，我们得出结论：前运算阶段（2至7岁），个体开始运用简单的语言符号从事思考，具有表象思维能力，但缺乏可逆性，不能或少有能够主动且恰当地使用逻辑去认知，认为物体不能达到守恒；进入具体运算阶段的儿童在早期具有一定的逻辑推理能力，但并不完全正确，且未能够深入了解其本质；具体运算阶段后期的儿童则较好的掌握了逻辑推理能力。但是我们应该根据具体的国情去判断儿童的思维阶段，特别是在教育不发达的国家和非常重视教育，社会竞争激烈的国家中，我们应该具体问题具体分析，不能用旧的理论去指引新的时代发展。6参考文献1.谭荣波，梅晓任.SPSS统计分析实验教程.科学出版社，2007:12-25，45-80，149-1802.[美]罗伯特.费尔德曼著，苏彦捷等译.发展心理学——人