雙系統(tǒng)假設(shè)產(chǎn)生的回顧與展望

雙系統(tǒng)假設(shè)產(chǎn)生的回顧與展望

數(shù)量能是兒童思維發(fā)展的重要因素，數(shù)量表示是獲得數(shù)量方法和發(fā)展更高級數(shù)學(xué)技能的基礎(chǔ)。嬰兒的數(shù)量能力(Numericalability)最初來自何方?學(xué)界存在兩種相反的觀點,其一,認(rèn)為嬰兒無初始數(shù)能力。早期的行為主義、認(rèn)知學(xué)派的代表皮亞杰、喬姆斯基、薩丕爾及其弟子沃爾夫均持有類似觀點(陳運香,2007)。其二,認(rèn)為嬰兒有初始數(shù)能力。Antell和Keating(1983)等在新生兒(出生6天)身上發(fā)現(xiàn)初始數(shù)能力。Gelman和Gallistal(2000)等人也提出,人類對數(shù)的認(rèn)識是獨立于語言的。近年來在傳統(tǒng)認(rèn)知心理學(xué)研究的基礎(chǔ)上,在跨文化比較、腦損傷病人、動物心理學(xué)、腦成像等方面積累了大量新發(fā)現(xiàn),產(chǎn)生了新認(rèn)識。目前為止的許多研究發(fā)現(xiàn),人具有與其它動物共享的生物學(xué)意義的初始數(shù)量能力(Biologicallyprimarymathematicalabilities)(Geary,1995;Hauser,2000;Piazza,2004)。在此基礎(chǔ)上,人通過使用符號化語言,發(fā)展出獨特的高超于其它物種的數(shù)量能力。它反映的是神經(jīng)認(rèn)知系統(tǒng)(Neurocognitivesystem)具有的內(nèi)隱屬性。這一認(rèn)識成為數(shù)量能力研究的新基點。在這些研究基礎(chǔ)上,Feigenson,Dehaene提出嬰兒初始數(shù)學(xué)能力包含兩個數(shù)量表征(Numericalrepresentation)的核心系統(tǒng)——大數(shù)量近似表征系統(tǒng)和小數(shù)量精確表征系統(tǒng),即雙系統(tǒng)假設(shè)(Feigenson,2004)。1數(shù)學(xué)認(rèn)知的雙重系統(tǒng)假設(shè)理論1.1小數(shù)量精確表征系統(tǒng)和大數(shù)量近似表征系統(tǒng)的區(qū)別雙系統(tǒng)包括大數(shù)量的近似表征和小數(shù)量的精確表征兩個核心系統(tǒng)。小數(shù)量精確表征系統(tǒng)(Preciserepresentations)在小數(shù)量范圍內(nèi)(4以內(nèi))逐個區(qū)分個體并對個數(shù)做出反應(yīng),比較過程中不涉及語言。大數(shù)量近似表征系統(tǒng)(Approximaterepresentations),可在無語言參與的條件下,對大數(shù)量(3以上)的集合加以區(qū)分和近似比較大小(Feigenson,2004)。小數(shù)量精確表征系統(tǒng)和大數(shù)量近似表征系統(tǒng)存在一些共同點:獨立于語言,支持跨感覺道的數(shù)量辨識,不支持乘方、除法、負(fù)數(shù)甚至完整的整數(shù)概念(Feigenson,2004)。但更多的是不同點:第一,表征范圍不同。前者的表征范圍是1～3的整數(shù),后者為3以上的整數(shù)。第二,辨別比例不同。前者無限制,后者存在比例限制。第三,連續(xù)維度(物體的周長、表面積)在辨別中的作用不同。前者進(jìn)行辨認(rèn)時連續(xù)維度被優(yōu)先考慮,而后者必須充分控制連續(xù)變量才能進(jìn)行有效的數(shù)量近似區(qū)分。第四,加工方式不同。前者的加工方式是基于并行并兼有序列,而后者則基于并行方式。第五,控制和實驗方法不同。嬰兒辨認(rèn)前者時如采用后者的控制和實驗方法就會犯錯,而變換方法后可完成辨識。上述研究都從不同側(cè)面揭示了兩個核心系統(tǒng)是具有不同功用,并且相互分離、獨立存在的。1.2兩條主系統(tǒng)的工作機(jī)制1.2.1兒童的精確表征在視覺加工的前注意階段,精確表征系統(tǒng)能同時對4以內(nèi)的客體進(jìn)行分離,形成標(biāo)記或客體檔案(Objectfile),這些標(biāo)記在后續(xù)加工階段能被逐個跟蹤(Trick,1994;Feigenson,2002),如嬰兒在期望背離實驗(嬰兒對不可能發(fā)生的事件如1+1=1的注視時間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于可預(yù)期事件如1+1=2)中能逐一跟蹤多個客體,上述過程被稱作客體檔案跟蹤模型(Simon,1997;Feigenson,2003,Feigenson&Carey,2005)。可見,精確表征系統(tǒng)的加工方式是基于并行(獲得分離標(biāo)記)并兼有序列(跟蹤客體)。根據(jù)上述機(jī)理,被跟蹤的標(biāo)記儲存在短時記憶(容量3～4個)中,所以能同時維持的標(biāo)記只有3～4個,嬰兒的精確表征限度也就不會超過3個(Vogel,2001;Cowan,2002)。一些研究成果,如嬰兒在期望背離實驗、餅干選擇(在4以內(nèi)嬰兒會優(yōu)先選擇數(shù)量較多的餅干)及搜索箱(searchbox)范式(通過計算嬰兒從箱中拿球的次數(shù)以證明嬰兒對是否對數(shù)量產(chǎn)生了正確的表征和理解)中的表現(xiàn)均符合這一解釋。1.2.2小數(shù)量精確表征系統(tǒng)顯色系的出現(xiàn)近似表征系統(tǒng)的工作機(jī)理尚無定論,存在序列(累加器模型)和并列加工(模擬模型)的爭論,但學(xué)界更傾向于并列加工模式(Meck,1983;McCrink,2007)。Barth(2003)等對成人交叉呈現(xiàn)(播放)點集(聲音序列)或相繼呈現(xiàn)(播放)同類視聽材料,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)時與數(shù)量增長無關(guān),而與比例有關(guān)。比例越接近,反應(yīng)時越長。例如,區(qū)分12和14(6:7)要比區(qū)分20和40(1:2)反應(yīng)慢。Barth(2003)據(jù)此推測近似表征系統(tǒng)的加工方式是并行的,而非序列加工方式。即同時對所有外部個體進(jìn)行加工,獲得一個總估計量,用一個內(nèi)在表征符號對應(yīng)這個總估計量。綜上所述,嬰兒的數(shù)表征系統(tǒng)包含兩個子系統(tǒng)即小數(shù)量精確表征系統(tǒng)和大數(shù)量近似表征系統(tǒng)。精確表征系統(tǒng)能夠分離目標(biāo)中4以內(nèi)的個體并對目標(biāo)的個數(shù)作反應(yīng);能對增、減一個,累加幾個個體進(jìn)行序列加工并給出精確判斷。近似表征系統(tǒng)按韋伯律對大數(shù)量進(jìn)行近似區(qū)分,其加工過程按并行模擬(analog)的方式在4以上工作。隨著嬰兒的成熟,其辨別比例趨于更小。2數(shù)學(xué)認(rèn)知體系的實驗基礎(chǔ)2.1小型量的精確性能研究2.1.1新生兒數(shù)量、數(shù)量與數(shù)量的關(guān)系Starkey和Cooper(1980)用習(xí)慣法(期望背離法的重要變式,包括習(xí)慣化和去習(xí)慣化兩個過程)首先證實嬰兒有辨別數(shù)量有無差異的能力。他們發(fā)現(xiàn)4～5個月的嬰兒對三個黑點的圖片(新刺激)注視時間比已習(xí)慣化的(注視時間變短)兩個黑點的圖片有顯著增加,由此推論嬰兒能分辨兩張圖片的不同。Antell&Keating(1983)甚至以更小的嬰兒(出生1～6天)進(jìn)行研究也有類似發(fā)現(xiàn),新生兒也能分辨2與3之間的差異。Feigenson(2002)采用餅干選擇范式也有一致發(fā)現(xiàn),她讓10和12個月嬰兒在兩餅干桶間自由選擇,當(dāng)餅干數(shù)為4以內(nèi)時,嬰兒選擇餅干數(shù)量多的桶;而當(dāng)餅干數(shù)大于等于4時,嬰兒隨機(jī)選擇兩個桶。許多研究已指出,即使把不同數(shù)目、間距的黑點換成日常物品,如彩色照片、改變物品相似程度(大或小,近拍或遠(yuǎn)拍)(Strauss&Curtis,1981)、運動狀態(tài)(靜或動)(Loosbroek&Smitsman,1990)、呈現(xiàn)方式(相繼或同時)(Canfield&Smith,1996),只要集合中的數(shù)量不大時(2變3),4～5個月的嬰兒能注意到數(shù)量的變化,但是當(dāng)數(shù)量變大時(4變6),4～5個月的嬰兒就無法分辨。事實上5～6個月嬰兒還能將所見物體的數(shù)量與聲音配對(Starkey;Spelke,&Gelman,1983;1990),區(qū)分來自不同感覺道(視、聽覺)的數(shù)量信息(Kobayashi,2005),區(qū)分玩偶跳躍次數(shù)的不同(Wynn,1996),或用數(shù)量信息引導(dǎo)視覺行為。嬰兒不僅能辨別數(shù)量有無差異,而且12～18個月的嬰兒還能區(qū)分簡單的數(shù)量關(guān)系(相等、遞增和遞減)。Cooper(1984)用習(xí)慣法發(fā)現(xiàn)10～12個月的嬰兒可區(qū)分從相等變遞增(morethan)或相等變遞減(lessthan)的型式,或相反的型式變化,而無法區(qū)分遞增變遞減,但14～16個月的嬰兒就可做到。從嬰兒時期開始,嬰兒就可以注意到相等、遞增及遞減的簡單數(shù)量間的關(guān)系。此外Cooper(1984),Starkey和Cooper(1995)研究發(fā)現(xiàn)不會數(shù)數(shù)的學(xué)歩兒可視知覺1～3個物件的集合,而這個數(shù)目恰巧是嬰兒能辨認(rèn)的數(shù)量。上述結(jié)果表示的是對數(shù)量的真正理解,還是對連續(xù)變量(物體的輪廓長度或可見表面積)的理解呢?部分學(xué)者為了區(qū)分這些因素設(shè)計了一些相關(guān)研究,發(fā)現(xiàn)嬰兒可能基于輪廓長度(Clearfield&Mix,1999)或可見表面積(Feigenson,Carey&Spelike,2002)做出回應(yīng),而非依據(jù)數(shù)量。綜上所述,嬰兒可以進(jìn)行簡單的、不同感覺道的、小數(shù)量(4以內(nèi))的精確辨識,甚至可將不同感覺道聯(lián)合起來進(jìn)行小數(shù)量辨識。當(dāng)數(shù)字和連續(xù)維度同時存在時,嬰兒總是優(yōu)先選擇連續(xù)維度來辨別數(shù)量,而當(dāng)嬰兒無法利用連續(xù)維度進(jìn)行數(shù)量辨識時,也可單獨基于數(shù)量做出判斷。2.1.2新生兒運算推理能力對加速度的認(rèn)知與態(tài)度的影響運算推理是嬰兒的另一項成就,嬰兒不僅能計算或比較集合中數(shù)量的多少,更能注意到數(shù)量變換的結(jié)果。Wynn(1992)用期望被離法(violation-ofexpectations)發(fā)現(xiàn)5個月的嬰兒能作簡單的運算推理。嬰兒先看到舞臺上放了一只米老鼠,遮住米老鼠,接著放入另一只米老鼠。舞臺上有時出現(xiàn)合理答案(1+1=2),有時出現(xiàn)不合理答案(1+1=1),結(jié)果發(fā)現(xiàn),嬰兒對不合理答案的注視時間較長,由此推測嬰兒知道1+1≠1。當(dāng)然這不表示嬰兒會做加減運算,但至少表示嬰兒知道集合在放入或拿走物體時發(fā)生了變化。Baillargeon(1994),Simon(1995),Uller(1999)等都有類似的發(fā)現(xiàn)。Koechlin(1997)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)嬰兒對不正確答案的注視時間比較久并不是因為物體的視覺特征,也不是物體的位置造成的。Sophian和Adams(1987)研究了14,18,24及28個月學(xué)歩兒對加減運算的了解。學(xué)歩兒先對兩集合(各含一個物體)進(jìn)行習(xí)慣化,遮住兩集合,接著在他們面前增、減一個物品。結(jié)果發(fā)現(xiàn)14及18個月的學(xué)歩兒會選擇被加減轉(zhuǎn)換過的集合,而不管是加或減的轉(zhuǎn)換。24及28個月大的學(xué)歩兒會選擇數(shù)量較大的集合。這表明24個月的嬰兒已知曉加會讓集合變多,而減會讓集合變少,但研究中并未顯示學(xué)歩兒有無計算經(jīng)過加減后的和與差。Starkey(1992)用搜索箱(searchbox)范式解決了上述疑問,他發(fā)現(xiàn)只要集合內(nèi)球的數(shù)量不超過2個(例如1+1,2-1),18個月的學(xué)歩兒也有計算和與差的能力。此外,Kobayashi(2004)等人用期望背離法發(fā)現(xiàn)5個月的嬰兒可成功進(jìn)行跨感覺道(視、聽覺)的加法計算如1物體(米老鼠)+1聲音=2物體(米老鼠)和1物體(米老鼠)+2聲音=3物體(米老鼠)。嬰兒真能進(jìn)行簡單的算術(shù)運算嗎?Wynn的基本研究被重復(fù)多次,有些研究并沒有重現(xiàn)類似的結(jié)果(Wakeley,Rivera&Langer,2000)?？傊?嬰兒運算推理表現(xiàn)出如下特點,第一,嬰兒表現(xiàn)出令人驚嘆的運算推理能力,嬰兒可了解加減的概念,甚至可對小數(shù)量作初步的加減計算。第二,嬰兒可以進(jìn)行跨感覺道的3以內(nèi)的加法計算。第三,嬰兒的運算推理能力較弱且不穩(wěn)定(只能進(jìn)行3以內(nèi)的加減計算并且會出錯)。第四,嬰兒的這種能力具有先天性即不依賴語言系統(tǒng)或文化傳遞(Gordon,2004)。第五,嬰兒的運算推理能力和前面提到的數(shù)量辨識能力只是起點,它們將是形成生物次級數(shù)能力(Biologicallysecondarymathematicalabilities)的基礎(chǔ)(Geary,1995)。2.2現(xiàn)多感官的數(shù)刺激和習(xí)慣化的數(shù)表征較早的研究認(rèn)為,嬰兒對大數(shù)量關(guān)系辨認(rèn)遵循韋伯律,隨嬰兒年齡增大(6個月到9個月),區(qū)分個數(shù)的比例更接近(1:2到2:3)。(FeiXu,2000,2003,2005)對視覺呈現(xiàn)的兩組黑點集合分別控制了總面積、輪廓線長度等連續(xù)量的因素后,心理學(xué)家發(fā)現(xiàn)6個月嬰兒在習(xí)慣化實驗中可以區(qū)分的點數(shù)比例是1:2,且個數(shù)≥4的點集,如4和8。隨著年齡增大,可區(qū)分點數(shù)的比例更接近,9個月的嬰兒可區(qū)分個數(shù)≥4,比例為2:3的點集(Lipton&Spelke,2003;Wood&Spelke,2005a)。難道嬰兒進(jìn)行數(shù)量區(qū)分的比例是一成不變的嗎?最近學(xué)者采用習(xí)慣法應(yīng)用電腦技術(shù)有了新發(fā)現(xiàn)。Jordan和Suanda(2008)等發(fā)現(xiàn)多感官的數(shù)刺激(multisensorynumericalstimuli),即視聽同步條件下(球落到屏底彈起時有聲音配合),6個月嬰兒可以區(qū)分比例為2:3的集合(彈起次數(shù)為8次和12次)。而單獨呈現(xiàn)視、聽覺或視聽非同步條件下(背景音樂為古典樂,無彈起音),嬰兒可區(qū)分8和16(比例為1:2),而不能區(qū)分比例為2:3的集合。這說明了多樣的數(shù)刺激(multimodalnumericalstimuli)可增加嬰兒數(shù)字區(qū)分的敏感度,使其數(shù)表征能力得以提高。另外Wood和Spelke(2005b)用習(xí)慣法將原呈現(xiàn)時間從1s增加到1.5s時,發(fā)現(xiàn)5個月嬰兒可區(qū)分比例為1:4(4和16)的兩個集合。Brannon(2002)用習(xí)慣化范式發(fā)現(xiàn)嬰兒有區(qū)分遞增和遞減序列的能力。他讓嬰兒對比率都是1:2的遞增(如2、4、8)或遞減序列進(jìn)行習(xí)慣化。然后給嬰兒呈現(xiàn)與習(xí)慣性序列方向相同或相反的新異序列進(jìn)行測試,結(jié)果發(fā)現(xiàn)11月的嬰兒而非9個月嬰兒對新異序列重新產(chǎn)生興趣。這表明嬰兒能區(qū)分遞增或遞減序列。Lipton和Spelke(2003)發(fā)現(xiàn)6個月嬰兒能區(qū)分8響和16響兩個聲音序列,但不能區(qū)分8響和12響;而9個月嬰兒均可區(qū)分。Wood和Spelke(2005a)發(fā)現(xiàn)6個月的嬰兒能夠區(qū)分木偶跳躍4次和8次,但不能區(qū)分2次和4次、4次和6次;到9個月才能區(qū)分4次和6次。上述研究表明嬰兒可以進(jìn)行大數(shù)量的近似辨別,嬰兒也可以進(jìn)行一些大數(shù)量的推理和計算。McCrink和Wynn,(2003)在控制了連續(xù)變量的前提下,采用期望背離法發(fā)現(xiàn)9個月嬰兒成功計算了5+5,而10-5則沒有成功。綜上所述,大數(shù)量近似表征展現(xiàn)出如下特點:第一,大數(shù)量辨別是不精確的、近似的表征。第二,單調(diào)的數(shù)刺激呈現(xiàn)方式下,隨著嬰兒年齡增大(6～11月),其數(shù)表征能力有所提高,(1)9個月時可區(qū)分個數(shù)的比例更接近(1:2到2:3)。(2)11個月時可區(qū)分簡單的數(shù)順序關(guān)系(遞增或遞減)。第三,呈現(xiàn)多樣化、多感官的數(shù)刺激或在一定范圍內(nèi)增加項目呈現(xiàn)時間可提高5、6個月嬰兒的大數(shù)量的近似表征能力。第四,嬰兒可不依賴特定感覺道進(jìn)行大數(shù)量區(qū)分。第五,嬰兒能進(jìn)行近似的大數(shù)量推理和計算,但這種能力非常微弱。3問題、討論和期望3.1嬰兒的認(rèn)知行為與腦子理機(jī)制的研究3.1.1研究程序的差別化和標(biāo)準(zhǔn)化嬰兒數(shù)認(rèn)知研究受到抽樣問題、嬰兒狀態(tài)、反應(yīng)測量等限制,不同實驗室、方法得到的結(jié)果,研究者有不同解釋(Miller,2004/2006)。如Wakeley,Rievera和Langer(2000)重復(fù)Wynn(1992)的研究卻沒有相同的結(jié)果,Wynn在其回應(yīng)文章中指出造成這種差別是因為實驗程序的差別(Wynn,2000)。另外大數(shù)量研究開展較晚,和小數(shù)量研究相比,存在空白的研究點,如大數(shù)量的跨感覺道的計算和推理研究。今后研究中,要進(jìn)一步做到實驗和取樣程序的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、模塊化。如對實驗呈現(xiàn)物(如米老鼠)的大小、顏色等變量進(jìn)行有效的控制,進(jìn)一步提高研究的內(nèi)部效度,同時也要注意研究的可推廣度(外部效度)。另一方面要對空白點進(jìn)行擴(kuò)展如大數(shù)量的跨感覺道的計算和推理研究。3.1.2新生兒腦機(jī)制的研究小數(shù)量精確表征腦機(jī)制的定位問題更是未解之謎,僅有相關(guān)的動物研究和少量成人研究,而暫無嬰兒研究。少量成人研究中存在著矛盾的觀點,如:Piazza(2003)等的fMRI研究發(fā)現(xiàn),對4以上的數(shù)量進(jìn)行命名時,頂葉和額葉的激活程度遠(yuǎn)大于對4以下的數(shù)量命名時,由此揭示兩系統(tǒng)是分離的。而Piazza(2002)的PET研究發(fā)現(xiàn)對小數(shù)和大數(shù)的表征任務(wù)都引起了枕葉中部的外紋區(qū)和IPS的激活,這表明兩系統(tǒng)是非分離的(王乃弋,羅躍嘉,李紅,2006)。因為ERP和fMRI能否能用做嬰兒腦機(jī)制研究尚存爭議,尤其是fMRI,其缺點如噪聲、振動水平、密閉空間等都制約著在健康嬰兒身上的應(yīng)用(Casey,2001)。所以無法確定嬰兒大數(shù)量系統(tǒng)所激活的腦區(qū)和成人甚至靈長類動物是否相同。而小數(shù)量研究和大數(shù)量研究相比,不僅數(shù)量少,甚至在成人研究中還沒有形成共識。所幸的是近期近紅外光譜技術(shù)NIRS(nearinfra-redspectroscopy)在心理學(xué)的應(yīng)用克服了fMRI研究的缺點,展現(xiàn)出在嬰兒腦機(jī)制研究中廣泛的應(yīng)用前景(Meek,2002)。今后的研究中,嬰兒的大數(shù)量腦機(jī)制研究可采用NIRS技術(shù)進(jìn)行研究,通過大量的驗證性、重復(fù)性研究確認(rèn)嬰兒和成人以及靈長類動物所激活的腦區(qū)是否相同。而小數(shù)量研究可循序漸進(jìn),先利用NIRS技術(shù)進(jìn)行成人研究,同時要盡量避免動物研究中的問題(客體本身特性對腦激活部位的影響)(張真,蘇彥捷,2007)。在成人研究取得共識的基礎(chǔ)上進(jìn)行嬰兒的相關(guān)研究,這樣才能取得突破。3.1.3兩種方法的結(jié)合數(shù)能力的行為研究常以習(xí)慣法(二擇一)進(jìn)行,學(xué)者發(fā)現(xiàn)年齡越小的嬰兒通常對熟悉的刺激或復(fù)雜性高的任務(wù)存在優(yōu)先選擇性(注視時間變長),而非新異刺激(Lerner&Easterbrooks,2003)。這樣看來習(xí)慣法適合研究簡單的感知覺問題,而非復(fù)雜的牽涉到意義的認(rèn)知問題。心理學(xué)家為此做了改進(jìn),如采用PRT、fMRI、ERP等方法去重建和再現(xiàn)嬰兒的腦部活動狀態(tài),但問題重重。如心理學(xué)家用ERP探索嬰兒腦機(jī)制時,項目呈現(xiàn)時間多在1s以內(nèi),而Wood和Spelke(2005b)行為研究發(fā)現(xiàn),嬰兒有效地進(jìn)行數(shù)量區(qū)分至少需要1.5～2s。由此,研究受到了質(zhì)疑。通過和腦電研究相結(jié)合,早期的行為研究克服了自身某些弊病,使得嬰兒數(shù)能力研究取得了較大進(jìn)展,后期隨著腦生理機(jī)制研究的興起,又出現(xiàn)了忽略行為機(jī)制研究的傾向。個人認(rèn)為在今后的研究中應(yīng)注重有效的結(jié)合行為和腦生理機(jī)制研究,做到行為和腦機(jī)制研究并重。3.2嬰兒數(shù)量認(rèn)知研究的方法是有限的，矛盾的結(jié)果和期望是等待的3.2.1新生兒的數(shù)認(rèn)知嬰兒數(shù)量認(rèn)知研究的四種主要范式(期望背離法、習(xí)慣法、餅干選擇范式、搜索箱范式)均存在一定的局限性。期望背離法和習(xí)慣法(前者的變式)因?qū)雰赫J(rèn)知發(fā)展的能力要求較低,比較適合研究低齡嬰兒(12個月以下)的數(shù)認(rèn)知。但因其并非只對新異刺激存在優(yōu)先選擇性(即注視時間較長),學(xué)界認(rèn)同度較低(Munakata,2000;Lerner&Easterbrooks,2003)。而在餅干選擇和搜索箱范式中嬰兒表現(xiàn)出更明顯的行為(如選擇數(shù)量較多的餅干),學(xué)界更加認(rèn)同。但兩種范式的運用又需要嬰兒的認(rèn)知發(fā)展達(dá)到較高水平,因此其主要用于12月以上的嬰兒。未來的研究中,一方面我們應(yīng)對期望背離法進(jìn)行改進(jìn),如進(jìn)一步提高實驗操作過程的可控性,使其和腦機(jī)制研究完美結(jié)合等;另外我們可嘗試進(jìn)行方法學(xué)的創(chuàng)新,找出適合低齡嬰兒(12個月以下)應(yīng)用的“餅干選擇范式和搜索箱范式”。3.2.2個別小數(shù)量辨識中的雙分離現(xiàn)象和連續(xù)維度說嬰兒數(shù)認(rèn)知研究的矛盾結(jié)果主要包括兩個方面:(1)嬰兒小數(shù)量辨別是依靠連續(xù)維度、數(shù)字維度、還是模擬維度(Feigenson,2007)。(2)大數(shù)量辨別的比例問題。小數(shù)量辨別存在三種理論假設(shè)。第一種理論強(qiáng)調(diào)了物體本身特征的作用。具體包括感數(shù)理論、物體文件表征理論和物體追蹤理論。上述幾種理論都支持了小數(shù)量辨別依靠連續(xù)變量的假設(shè)(Trick,1993;Scholl&Pylyshyn,1999)。第二種理論同時考慮到了外部特征和內(nèi)部特征對嬰兒的影響,并認(rèn)為嬰兒小數(shù)量辨別存在一種雙分離現(xiàn)象(doubledissociation)(Feigenson,2005)。它說明了數(shù)字維度和連續(xù)維度在小數(shù)量辨別中均有作用。第三是模擬維度假說。這種學(xué)說認(rèn)為大小數(shù)量表征都存在比例限制,從而支持了模擬維度假設(shè)(Feigenson,2007)。三類解釋均存在爭議,連續(xù)維度說沒有充分考慮到數(shù)字維度的作用。而雙分離說雖然認(rèn)為數(shù)字和連續(xù)維度在小數(shù)辨別中均起作用,可沒有指出連續(xù)維度的優(yōu)先性。模擬維度說因提出的時間晚,證據(jù)并不充分。個人認(rèn)為連續(xù)和數(shù)字維度在數(shù)量辨識中均起作用,但嬰兒在小數(shù)量辨識中遵循連續(xù)維度優(yōu)先原則。個人根據(jù)Sophian(2007)研究(成人在日常生活中的數(shù)量判斷時傾向于把小尺寸同大數(shù)量相聯(lián))推斷嬰兒的數(shù)量判斷可能和早期生活經(jīng)歷存在相關(guān),嬰兒早期對連續(xù)維度的接觸較多,用連續(xù)維度進(jìn)行辨識可消耗較少的系統(tǒng)資源,所以嬰兒可自動化地、優(yōu)先地依靠連續(xù)維度進(jìn)行辨識。大數(shù)的表征是模擬幅度的表征,存在數(shù)量比例的限制(Dehaene,1997)。但在比例是多少的問題上存在著矛盾點,比如6個月的嬰兒辨別比例是多少的問題。未來的研究中,可做如下工作:(1)小數(shù)量研究中應(yīng)選擇盡可能小的嬰兒(可排除早期經(jīng)驗的影響)做被試,通過進(jìn)一步實驗揭示小數(shù)量認(rèn)知能力到底是依靠連續(xù)、數(shù)字還是模擬維度,或是三者的相互作用。(2)大數(shù)量研究應(yīng)通過深入研究去發(fā)現(xiàn)各時期的嬰兒大數(shù)量辨別的比例到底是多少。3.3討論和嬰兒數(shù)量認(rèn)知研究3.3.1數(shù)量認(rèn)知與語言數(shù)量認(rèn)知與語言的關(guān)系研究,仍有未解的爭論。Gelman和Butterworth(2005)總結(jié)了跨文化(無數(shù)詞經(jīng)驗的非洲部落)和腦損傷病人(失語癥)等領(lǐng)域的研究,認(rèn)為嬰兒存在不依賴語言的自然數(shù)識別能力,即不依賴語言能理解數(shù)量的一一對應(yīng),數(shù)量增、減后產(chǎn)生的結(jié)果,并理解有另一個數(shù)對應(yīng)這種改變。Carey(2001)等人則認(rèn)為數(shù)量認(rèn)知發(fā)展依賴語言,甚至認(rèn)為數(shù)概念形成由語言決定,她認(rèn)為數(shù)量認(rèn)知若沒有符號化系統(tǒng)(語言)支持,只能停留在近似估計或有限幾個量的辨認(rèn)上(間接承認(rèn)初始數(shù)能力),進(jìn)而提出“自然數(shù)概念源于數(shù)詞”的觀點。Dehaene(1999)和Pica(2004)等人更進(jìn)一步提出嬰兒的數(shù)量能力既依靠語言又依靠非語言系統(tǒng)的看法。他們認(rèn)為小數(shù)量的精確計算和比較依賴于語言的計數(shù)系統(tǒng),而大數(shù)量的近似比較則依賴于數(shù)量表征(quantityrepresentation)。在數(shù)量認(rèn)知與語言的關(guān)系的研究中,存在三種觀點,即Carey同Gelman等人的對立觀點以及Dehaene,Pica的中間路線。而這三種理論都存在一定的理論局限。Gelman的理論忽視了語言在數(shù)量認(rèn)知中的作用,而Carey提出的自然數(shù)源于數(shù)詞的觀點學(xué)界仍存爭議。Dehaene雖然提出了數(shù)量認(rèn)知的雙依賴假設(shè),可學(xué)界對Dehaene等關(guān)于小數(shù)量系統(tǒng)只依賴于語言看法也存在爭議。未來的研究中,應(yīng)對三種理論進(jìn)行深度整合,在此基礎(chǔ)上結(jié)合跨文化比較心理學(xué)、發(fā)展認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的系列研究進(jìn)展(NIRS技術(shù)),應(yīng)該可以揭開數(shù)量認(rèn)知和語言關(guān)系之謎。3.3.2孕產(chǎn)婦認(rèn)知的構(gòu)成系統(tǒng)數(shù)認(rèn)知核心系統(tǒng)構(gòu)成研究中有兩個問題值得深入思考:(1)是否存在第三種不依賴于語言的數(shù)量表征系統(tǒng)。(2)嬰兒數(shù)認(rèn)知是否需要多認(rèn)知系統(tǒng)的聯(lián)合參與。許多證據(jù)(表征范圍、辨別比例等)表明兩個系統(tǒng)的獨立性,但個人認(rèn)為還存在另外一種可能性,即存在第三種不依賴語言的數(shù)量理解系統(tǒng)。小數(shù)量和大數(shù)量辨識的過程均可被看作是連續(xù)、數(shù)量維度的聯(lián)合辨別過程。小數(shù)量精確辨識(優(yōu)先依賴連續(xù)維度)和大數(shù)量近似辨識(首先排除連續(xù)維度)的過程都遵循連續(xù)維度優(yōu)先原則,這可能說明存在第三子系統(tǒng)即數(shù)字和連續(xù)維度的區(qū)分系統(tǒng)。個人借鑒嬰兒對不可能物理事件和視覺認(rèn)知的研究成果,認(rèn)為嬰兒數(shù)量認(rèn)知需要更廣泛的認(rèn)知系統(tǒng)參與。它至少包括三個子系統(tǒng)即物體跟蹤系統(tǒng)、物體表征系統(tǒng)和數(shù)量推理、比較系統(tǒng)(Wang&Baillargeon,2008)。屏幕上呈現(xiàn)物體后,嬰兒的物體跟蹤系統(tǒng)先起作用,它分配標(biāo)簽給物體,通過標(biāo)簽對事件進(jìn)行全程跟蹤。在分配標(biāo)簽后,物體表征系統(tǒng)開始構(gòu)建物體的詳細(xì)屬性(如間距、大小等),以利于物體跟蹤系統(tǒng)的全程跟蹤。當(dāng)結(jié)果呈現(xiàn)時,先天存在的數(shù)量推理、比較系統(tǒng)會根據(jù)預(yù)存的規(guī)則進(jìn)行判斷,如出現(xiàn)不合理結(jié)果,系統(tǒng)就會把信息反饋給物體跟蹤系統(tǒng),