發(fā)展心理學經(jīng)典實驗復制——守恒實驗報告(共10頁)

1、再探守恒實驗 PAGE 12PAGE PAGE 12 再探守恒(shu hn)實驗摘 要 本實驗重復檢驗(jinyn)皮亞杰的守恒實驗，從湛江市寸金中心幼兒園和湛江市第十六小學二年級隨機抽取115名310歲的小朋友作為被試，采用卡方檢驗測查兒童守恒能力的發(fā)展情況，了解前運算階段兒童的思維特征。結果表明：1.隨著年齡(ninlng)的增長，二年級的兒童比幼兒園兒童獲得的守恒能力多；2. 兒童理解守恒概念的能力存在顯著的年齡差異；3. 性別與各守恒能力具有顯著差異，男孩在糖果守恒和重量守恒上有優(yōu)勢；4.數(shù)量守恒，糖果守恒易習得，而長度守恒、液體守恒、重量守恒存在不同差異。關鍵詞 兒童；前運算階段；

2、守恒實驗 1引言守恒（conservation）是指即使在物體外觀改變的情況下，它特定的自然特征數(shù)量、質(zhì)量、長度、重量、面積、容積或體積等仍保持相等。守恒實驗是著名心理學家皮亞杰創(chuàng)設的，主要用來考察前運算階段兒童（2-7歲）的思維特征，其中最著名的是液體守恒實驗。他當著兒童的面，向兩個大小完全相同的杯和中注入相同高度的水，并問兒童兩個杯子中的水是否一樣多，在得到肯定的答復后，由實驗者或兒童將杯的水倒入另一個較矮且粗的杯子中，問兒童：杯和杯中的水是否一樣多？回答一樣多的才是掌握了守恒觀念。皮亞杰發(fā)現(xiàn)，處于前運算階段的兒童往往用直覺而不是邏輯的解決方法，因片面性和缺乏可逆性而無法達到守恒，只是感覺

3、范圍內(nèi)的推理，以自我為中心的思維。而具體運算階段（7-11或12歲）的兒童建立了“守恒”的能力，思維“可逆性”發(fā)展，限制在具體事物上的思維，和對數(shù)字理解。由此看來，守恒觀念的發(fā)展和掌握是兒童從前運算階段發(fā)展到具體運算階段的一個重要指標。根據(jù)守恒實驗，皮亞杰界定了各守恒觀念形成的時間和順序：數(shù)的守恒（6.5-7歲）；質(zhì)量守恒（7歲以后）；距離和長度守恒（7.5-11歲）；面積守恒（7.5歲）；體積守恒（7-11,12歲）。這些年齡都接近于或者為皮亞杰定義的具體運算階段。皮亞杰創(chuàng)立了認知發(fā)展這個領域，引進了它最重要的一些概念，確定了它所研究的絕大部分領域的研究方向，并且給予我們一些使這個領域別具特

4、色的最有用的理論。越來越多的，被稱為新皮亞杰主義者繼續(xù)重復皮亞杰研究。他們在比較寬泛的意義(yy)上，繼續(xù)反思其提出的問題和驗證。如Tomlinson keasey等人（1979）對兒童(r tng)的“運算(yn sun)”做了4年的追蹤調(diào)查，結果表明兒童掌握各種“守恒”物體的量不隨物體形狀的改變而改變有一定的順序。最先掌握的是數(shù)目守恒（6-7歲），接著是物質(zhì)守恒和長度守恒（7-8歲）、面積守恒和重量守恒（9-10歲），最后是體積守恒（12歲）。此研究結果與皮亞杰基本一致。 但是也有一些研究者發(fā)現(xiàn)皮亞杰對兒童發(fā)展年齡階段的估計低估了幼兒在一些具體任務方面的信息處理能力，高估了青少年時期的能力

5、。在今天看來，他的實驗使用了較小的樣本、對額外變量的不充分控制，且落后的實驗處理技術，可能與這些有關。而本研究試圖在統(tǒng)一的實驗設計、較大數(shù)量的被試取樣基礎上，采用統(tǒng)計學方法，復制皮亞杰關于各種守恒觀念發(fā)生時間的界定，并考察湛江地區(qū)、不同文化背景之間，兒童守恒觀念的發(fā)展，以探索文化、教育對兒童守恒觀念形成和發(fā)展的影響。本實驗假設處于前運算階段的兒童不能認識到物體守恒，而到具體運算階段的兒童可以認識到物體守恒。2研究方法2.1被試我們從湛江市寸金中心幼兒園和湛江市第十六小學二年級選取115名310歲的小朋友作為被試，其中54名女孩，71名男孩。我們班在10月27日，11月3日和4日分批去學校，選擇

6、被試的課余時間或提前與學校協(xié)商好，約好時間，順利完成實驗測查。2.2實驗儀器與材料紐扣、糖果、三個容器（其中兩個透明的杯子要大小外形一樣，另一個矮一些寬一些），兩個大小、顏色和形狀(xngzhun)完全一樣的橡皮泥。2.3實驗(shyn)程序實驗一：數(shù)量(shling)守恒主試在簡單的介紹溝通后，緩解被試的陌生感，向被試呈現(xiàn)同樣顏色、大小、數(shù)目的鈕扣，每排6個，排成相同的兩橫行。當被試確認兩排鈕扣的數(shù)目是一樣的之后，在被試面前將其中的一行鈕扣間的距離拉大，問被試：這一行鈕扣拉開后，兩行紐扣還是一樣多嗎？或是哪行多？為什么呢？實驗二：糖果守恒 與鈕扣的操作一樣，不同在于使用的是糖果而不是鈕扣。實

7、驗三：長度守恒主試向被試呈現(xiàn)兩支同樣的鉛筆，排列成平行且等齊的兩豎列。在被試認定兩支鉛筆是一樣長后，把其中一支鉛筆向右（或向左）移動一段距離，問被試：這兩支鉛筆是不是還是一樣長度啊？為什么呢？實驗四：液體守恒主試向被試呈現(xiàn)兩個一模一樣的杯子，把兩個杯子裝入相同數(shù)量的藍色水。在被試認為兩個杯子裝有一樣多的水后，將一個杯子的液體倒入一個較矮較寬的碗里，并問被試：這個杯子（較高的杯子）里的水與較矮的碗里的水是不是一樣多？你是怎么判斷出來的呢？實驗五：重量守恒主試向被試捏出兩個大小、重量一樣的橡皮泥，直到被試認為兩個泥球是一樣重之后，將其中一個一樣大的小球捏成餅形，即壓扁，問被試：這兩個橡皮泥還是一樣

8、重嗎？還是哪一個更重？為什么呢？3結果3.1實驗結果測評標準數(shù)量守恒。在主試將其中的一排鈕扣間的距離拉大后，如被試回答兩排的鈕扣數(shù)不相同，說明被試還沒有形成數(shù)量守恒的概念。如果回答相同，則說明已經(jīng)形成數(shù)量守恒的概念。糖果(tnggu)數(shù)量守恒同上。長度守恒。在主試把其中一支鉛筆向右（或向左）移動一段距離后，如被試回答兩支鉛筆的長度不相等，說明被試還沒有形成長度守恒的概念(ginin)。如果回答兩支鉛筆的長度相等，則說明已經(jīng)形成長度守恒的概念。液體守恒。在主試將一個(y )杯子中的液體倒入一個較矮較粗的碗里后，被試如果回答兩個杯子的液體不一樣多，說明被試沒形成液體守恒的概念；如果回答兩個杯子里的

9、液體一樣多，則說明已經(jīng)形成液體守恒的概念。重量守恒。在主試把其中一個橡皮泥壓扁后，如果被試回答兩個泥球不一樣重，說明被試沒有形成重量守恒的概念；如果回答兩個泥球一樣重，則說明形成了重量守恒的概念。3.2實驗結果本實驗是在與全班其他人數(shù)據(jù)合并后進行分析的，主要圍繞著兩個問題進行分析。首先是各年齡組兒童通過各項守恒實驗的比率；再者是采用卡方檢驗考察兒童理解守恒概念的能力是否存在顯著的年齡差異、性別差異和守恒類別差異。首先讓我們通過表一來看看各年齡組兒童通過各項守恒實驗的比率。本實驗主要是考察前運算階段（27歲）兒童的思維特征，因此把年齡組分為前運算階段兒童（用組別1表示）和具體運算階段兒童（用組別

10、2表示）：表一 各年齡組兒童通過各項守恒實驗的人數(shù) 數(shù)量守恒 糖果守恒 長度守恒 液體守恒 重量守恒組別 1 7 10 3 5 6 2 42 41 27 27 25 Total 49 51 30 32 31 通過加權分析可以得到：數(shù)量守恒通過的有49人，糖果守恒通過的有51人，長度守恒通過的有30人，液體守恒通過的有32人，重量守恒通過的有31人。由組1到組2各守恒通過的人數(shù)急速上升，不難發(fā)現(xiàn)：隨著年齡的增長，二年級小學生完成實驗的比率比幼兒園兒童好，他們在慢慢的習得守恒觀念。由此，7歲以前可以推斷為前運算階段，7歲后為具體運算階段，基本上符合皮亞杰的守恒階段劃分。通過表一，7歲以前的兒童分為

11、前運算階段(jidun)組（58人），7歲以后兒童分為具體運算階段組（67人）。然后(rnhu)，采用卡方檢驗(jinyn)考察兒童理解守恒概念的能力是否存在顯著的年齡差異。表二的數(shù)據(jù)來自于表一，即前運算階段組和具體運算階段組在各守恒實驗通過的人數(shù)，對此進行Nonparametric Tests的Chi-Square分析，結果如下：表二 年齡與各守恒能力的卡方檢驗結果(a)Frequencies(頻數(shù)分布表) Observed N Expected N Residual數(shù)量守恒 42 36.6 5.4糖果守恒 41 52.3 -11.3長度守恒 27 15.7 11.3液體守恒 27 26.1

12、 .9重量守恒 25 31.4 -6.4Total 162(b)Test Statistics(卡方檢驗結果) 守恒類別Chi-Square(a) 12.723df 4Asymp. Sig. .013a .0 cells (.0%) have expected frequencies less than 5. The minimum expected cell frequency is 15.7.卡方檢驗表明，前運算階段組和具體運算階段組對各守恒能力的掌握具有顯著差異，即兒童理解守恒概念的能力存在顯著的年齡差異，x=12.723，p=0.0130.05. 處于前運算階段的湛江寸金中心幼兒園的兒

13、童往往有兩種表現(xiàn)：一種是不能達到守恒，他們有集中化傾向，即考慮問題只將注意集中在事物的一個方面，而忽略了其他方面，顧此失彼，造成對問題的錯誤的解釋，如兒童會認為杯中的水多，因為它高；另一種表現(xiàn)是接近守恒但尚未成功，兒童注意到不同的維度，但不能同時考慮，在心理上感到困惑，如兒童一會兒說是杯中水多，因為它高，一會兒又說杯中水多，因為它寬。因此，他們完成各守恒類別的情況很低，也可從他們的口頭報告得出：關于數(shù)量和糖果守恒，他們有的說：“拉開的比較多”,“分開了，離得遠”，“它變長了”“短的多一點，間隙很小”等等。雖然之前都有數(shù)過兩排紐扣或糖果的數(shù)量一樣，但是拉開距離以后，卻各有想法。關于重量守恒，他們

14、會說：“扁的那個重/輕一點”，“壓扁的輕一點，圓的重一點”等等。對年齡與各守恒進行(jnxng)檢驗后，接下來我們采用卡方檢驗考察兒童理解守恒概念(ginin)的能力是否存在顯著的性別差異。表三的數(shù)據(jù)來自于男生和女生通過各守恒實驗的人數(shù),如下： 數(shù)量守恒 糖果守恒 長度守恒 液體守恒 重量守恒 男 24 27 15 14 20女 25 24 15 18 11Total 49 51 30 32 31表三 性別(xngbi)與各守恒能力的卡方檢驗結果（c）Frequencies(頻數(shù)分布表) Observed N Expected N Residual數(shù)量守恒 25 22.3 2.7糖果守恒 24

15、 25.1 -1.1長度守恒 15 14.0 1.1液體守恒 18 13.0 5.0重量守恒 11 18.6 -7.6Total 93 (d)Test Statistics(卡方檢驗結果) 守恒類別Chi-Square(b) 5.460df 4Asymp. Sig. .243b .0 cells (.0%) have expected frequencies less than 5. The minimum expected cell frequency is 13.0.卡方檢驗表明，性別與各守恒能力具有顯著差異，x=5.460，p=0.2430.05.在重量守恒和糖果守恒中，男孩掌握的比女孩

16、好一些，尤其是重量守恒。而數(shù)量守恒和液體守恒則為女孩多一些。不難發(fā)現(xiàn)，男孩更喜歡具有探索性和極具吸引力的物體，而女孩更傾向于安靜，定性比較好，能耐心地完成任務。通過考察兒童理解守恒概念的能力存在性別差異，我們也發(fā)現(xiàn)守恒類別的差異。數(shù)量守恒，包括糖果守恒，都是比較容易獲得的，兒童對于數(shù)字的理解發(fā)展較快。長度守恒、液體守恒和重量守恒相比之下，則有差異，不同發(fā)展階段的兒童有其不同的理解。4討論(toln)4.1 對結果的解釋(jish)說明從湛江市寸金中心幼兒園和湛江市第十六小學二年級選取的115名被試中，4歲兒童已經(jīng)開始獲得守恒概念，不過掌握的守恒類別只有一到兩個。在7歲以后，較多的兒童掌握的守恒

17、類別有三個或以上。那么，守恒觀念的發(fā)展和掌握就不是兒童從前運算階段發(fā)展到具體運算階段的一個(y )重要指標了，因為在前運算階段中，兒童就開始認識到守恒概念了。通過表一各年齡組兒童通過各項守恒實驗的比率隨著年齡的增長而上升，7歲前可以推斷為前運算階段，7歲后為具體運算階段，基本上符合皮亞杰的守恒階段劃分。所以，本實驗原假設“處于前運算階段的兒童不能認識到物體守恒，而到具體運算階段的兒童可以認識到物體守恒”是不成立的。為什么會這樣呢？可能有兩個原因：首先，探索文化、教育對兒童守恒觀念形成和發(fā)展的影響，周薇和羅英（1997）在大班幼兒中通過擺、量與畫、拼圖形的系列操作活動，訓練幼兒感知面積守恒的能力

18、；莫雷（1987）用活動內(nèi)化訓練法（即認為個體思維的形成是外部活動的內(nèi)化）對4.5-5.5歲兒童進行長度守恒訓練發(fā)現(xiàn)它能有效地促進兒童形成長度守恒圖式。這些訓練都類似于中國的學前教育。訓練后，兒童認識數(shù)字等的能力都有較大的提高，可能就是由于學習經(jīng)驗影響的結果。知識是一步步積累的，兒童認知結構只能在其自身基礎上，吸收新知識，如此相互促進，逐步向前發(fā)展。這說明給予兒童相應的知識教育，即可促進其思維更好地發(fā)展，反之如在一定程度上會阻礙應有能力的發(fā)展。可是這個年齡的兒童能知道結果，不知道如何解釋。所以出現(xiàn)了當主試問為什么是這樣認為的時候，他們雖然知道就是一樣，但是有的人不知道怎么說明。被試很快回答，圓

19、的比壓扁的橡皮泥重，問為什么時，說因為扁扁的，不重了，她想了一會，但想表達又表達不出來的樣子，就好像只有自己才能明白為什么橡皮泥輕了，但就是不知怎么像主試表達那種變輕的感受。目前為學前兒童逐步提供更加高級的教育項目已成為強烈趨勢，一些幼兒園不再僅為兒童學習基本的讀、寫、算技能做準備，它們實際上在從事這種教學活動。瑞斯克拉（Rescorla,1991）認為，之所以有這個趨勢，主要因為：心理學強調(diào)早期經(jīng)歷的重要性；與其他地區(qū)（例如，中國）學生相比，北美學生學業(yè)成就低；以及家長望子成龍的渴望。因而不難得出為什么4歲兒童已經(jīng)開始獲得守恒概念。不過，埃爾凱德（Elkind,1981）也提醒我們，也許我們

20、對兒童過于催促，應該放慢他們的腳步，讓他們游戲、夢想、做一些神奇的事，以及不需要知道如何讀、如何寫以及如何按照正確步驟計算的事情。這也是美國人的以兒童為中心，尊重兒童自由的思想。再者，唯物辯證法認為，共性和個性兩者密切聯(lián)系，是辯證統(tǒng)一的關系。一方面，共性寓于個性之中，并通過個性表現(xiàn)出來，沒有個性就沒有共性；另一方面，個性也離不開共性。世界上的事物無論如何特殊，它總是和同類事物中的其他事物有共同之處，總要服從于這類事物的一般規(guī)律，不包含普遍性的特殊性是沒有的，即特殊性也離不開普遍性。本實驗中的守恒不是劃分前運算階段和具體(jt)運算階段的重要指標的結果也許是其中的一種個性，但是大體上是跟隨著皮亞

21、杰理論的共性的，各年齡組兒童通過各項守恒實驗(shyn)的比率隨著年齡的增長而上升，7歲前可以推斷為前運算階段，7歲后為具體運算階段，基本上符合皮亞杰的守恒階段。兒童理解守恒概念的能力存在顯著(xinzh)的年齡差異，性別與各守恒能力也具有顯著差異。為什么男孩在重量守恒和糖果守恒上比女孩要好呢？第一，可能和性別角色有關。性別角色是個體在社會化過程中通過模仿學習獲得的一套與自己性別相應的行為規(guī)范，隨不同文化而有所不同。中國自有歷史以來傳承的“男尊女卑”思想，雖然經(jīng)過現(xiàn)代化已淺化很多，但在湛江這個尚不發(fā)達的小城市里，或者說在中國比較傳統(tǒng)的地區(qū)，還是存在的。自然而然地，男女性別角色更加明顯，性別定型

22、從生命之初就開始了。一個兒童在生理上是男性還是女性，很大程度上決定了中國父母對待他們的行為方式，玩什么樣的玩具。這樣，當他們認識到自己是個女的，就會選擇女性的玩具和行為；如果認識到自己是個男的，就會選擇更加活躍，更有體力，攻擊性和探索性的行為。糖果對于男孩極具誘惑，而橡皮泥可以任意捏造形狀，具備探索性的改變，所以男孩更愿意在這些物體上花費時間，因此重量守恒和糖果守恒也掌握的好一些。第二，可能與本實驗的被試男女比例不平衡有關。我們隨即抽取的115名被試，其中54名女孩，71名男孩，男孩的人數(shù)占優(yōu)勢，自然通過各守恒實驗的性別差異會受到影響。如果嚴格控制每個年齡階段的人數(shù)和男女孩的比例，使它們保持一

23、致，那么實驗結果更有信度和效度。在本研究(ynji)中，年幼兒童不僅比年長兒童或成人“笨”，而且他們是以完全(wnqun)不同的思考方式進行思維的。我們模仿液體守恒(shu hn)實驗發(fā)現(xiàn)，能夠達到液體的守恒的被試運用三種形式的論斷達到守恒：第一，同一性論斷。兒童認為既沒增加水，又沒拿走水，因此它們是相等的。第二，互補性判斷。兒童認為寬度的增加補償了高度的下降。第三，可逆性論斷。兒童認為可將杯中的水倒回原來的杯中，因此是相同的。所謂運算是一種心理動作，兒童在心理進行可逆或補償?shù)膭幼?，并不需要實際動手操作。4.2 不足與展望第一，在進行模仿皮亞杰實驗的過程中，我們的實驗環(huán)境是在一間教室，時間為4

24、5分鐘左右（即一節(jié)課的時間），要在這樣的情況下一名主試需完成兩名被試實驗，時間很緊，空間也很擠。例如在湛江市第十六小學二年級的一個班級中，55名學生，加上30名主試和1名維持紀律的老師，使得現(xiàn)場吵鬧、擁擠，實驗環(huán)境不能極力保持安靜。做好實驗的被試又很愛湊熱鬧的圍到正在做實驗的被試，有時會忍不住告訴他們自己做的答案，進行交流，對實驗結果產(chǎn)生誤差。第二，控制額外變量不嚴格。由于水是藍色液體，也許會產(chǎn)生一定的干擾；由于橡皮泥有黑色和紅色，雖然進行實驗時是盡量配對的相同顏色，但到后來主試忙著尋找、交換實驗材料時，偶爾有不同顏色的橡皮泥組成了一對進行重量守恒實驗，導致有位被試口頭報告說不一樣的原因是形狀

25、和顏色都不一樣。除此之外，我們在男/女孩人數(shù)和前/具體運算階段的兒童人數(shù)上無法保持一致，性別差異和年齡差異的結果可能有一點影響。展望未來，我們可以考察不同發(fā)展地區(qū)的文化、教育對兒童守恒觀念形成和發(fā)展的影響。如果要進一步研究，我建議：1.準備時間充足，和相關學校溝通好，盡量提供安靜的實驗環(huán)境，使被試獨立測試；2.做液體守恒時，水可以為無色，防止顏色的干擾；其它(qt)的實驗材料要保持一致；男女孩人數(shù)，各年齡階段人數(shù)都一樣。3.使用標準化測試，“兒童認知發(fā)展水平(shupng)診斷工具”（Inventory of Piagets Developmental Task,IPDT），對特殊兒童的認知潛能(qin nn)進行施測。5結論1.隨著年齡的增長，二年級的兒童比幼兒園兒童獲得的守恒能力多；2. 兒童理解守恒概念的能力存在顯著的年齡差異；3. 性別與各守恒能力具有顯著差異，男孩在糖果守恒和重量守恒上有優(yōu)