幼兒心理表征能力發展研究述評

【摘要】近年來，兒童心理表征能力的發展頗受發展心理學界關注。本文從空間、數量、運算和問題表征四個方面評述有關幼兒心理表征能力發展的研究。從這些研究中可以看出，年幼兒童已具備相當復雜的心理表征能力。對幼兒心理表征能力加以培養，可以有效提高其問題解決能力，從而促進其思維能力的發展。

【關鍵詞】幼兒；心理表征；發展研究；述評

【中圖分類號】G610【文獻標識碼】A【文章編號】1004-4604（2012）12-0043-05

所謂心理表征，是指個體在原有認知結構基礎上將外部信息以自己獨特的方式或形式組織起來，并建構出一定的結構和意義。心理表征是個體認知發展的重要內容，心理表征的發展影響著個體的認知發展。心理表征是主客體相互作用的產物，對于個體適應環境尤為重要。幼兒的心理表征是如何發展的呢？本文將從空間、數量、運算和問題表征四個方面評述有關幼兒心理表征能力發展的研究。

一、空間表征能力的發展

空間表征是指個體在大腦中形成對象的空間形狀和結構，并作出相應的判斷和推理。隨著年齡的增長，幼兒能夠感知周圍世界的空間關系，表現出一定的空間表征能力。

1.空間關系表征能力的發展

3個月大的幼兒就已經能在感知空間關系的基礎上對空間結構加以分類，如形成“高”和“低”的概念。Baillargeon和她的同事研究發現，讓5.5個月大的幼兒觀察一只體形較大的兔子從一堵矮墻后經過（如圖1所示），如果兔子在矮墻后消失了，他們就會表示出驚訝。這表明該年齡段的幼兒已能夠表征不同的高度。另外，他們有關幼兒空間位置記憶的測量表明，8個月大的幼兒能保持空間位置記憶的時間大約為7秒。〔1〕

2.空間運動表征能力的發展

空間表征的另一個重要內容是對物體運動狀態的知覺。盡管完全掌握物體運動的規律需要花費較長的時間，但幼兒在判斷物體是否發生了空間運動方面已經表現出一定的能力。例如，當物體朝幼兒臉部移動時，他們會作出防御性反應；1個月大的嬰兒就可以對迫近的物體做出眨眼的反應，而且接下來的幾個月中這種反應會表現得更加連貫（Nanez&Yonas，1994）。Spelke認為，幼兒對移動中的物體特別敏感。他發現，4個月大的嬰兒會根據一個整體的各部分是否會同時向同一方向運動來判斷它們是否屬于同一個物體?！?〕

Spelke和她的同事曾對嬰兒是否明白降落的物體在沒有遇到任何阻力的情況下會沿一條連續的路徑向下降落進行了考察。如圖2所示，在4個月大的幼兒面前水平放置了一塊隔板，讓一個小球從上方自由落到隔板上。幼兒看到了整個過程并表現得很開心。然后主試在隔板前垂直放置了一塊遮擋板，再次讓小球在遮擋板后作自由落體運動。過后，主試拿開遮擋板，若看到小球已落在隔板上，幼兒會表現得很開心；若小球落到隔板下方去了，幼兒則會表現出驚訝的表情。他們對于后者似乎不可能發生的事件的關注時間長于對先前球遇到隔板而自然停止的事件的關注時間。同樣，如圖3所示，先為6個月大的幼兒展示一個小球自上而下作自由落體運動的過程，然后在小球上系一根細線，并在幼兒面前垂直放置一塊遮擋板，再次讓小球在遮擋后作自由落體運動，但主試并不松開系小球的線。當主試拿開遮擋板后，幼兒看到下落的小球并未落在地上，而是懸在了半空中，他們顯得更為驚訝。這表明該年齡段的幼兒已具備了一些有關重力的知識?！?〕

基于以上研究成果，一些心理學家得出這樣的結論：幼兒已具備結構化程度較高的表征能力，這種能力能幫助他們以逐漸成熟的方式感知世界（Wellman&Gelman，1992；Gelman，1996）。

二、數量表征能力的發展

數量表征是指個體通過識別具體數量及數字符號而逐漸在頭腦中形成的對數量關系的認識。數量表征方法的正確運用是幼兒的思維方式從具象向抽象轉化的標志之一，也是幼兒認知發展的具體表現之一。

1.數量識別表征能力的發展

Wynn的實驗表明，6～7個月大的幼兒已能辨別出物體數量的差異。〔4〕他在實驗中為幼兒反復呈現具有相同數量點的幻燈片。當幼兒對這些點的注視時間減少時，他對幻燈片中點的數量進行了增減，結果發現幼兒重新表現出了關注的興趣。6個月大的幼兒還能對動作頻次進行區分。Wynn在另一項研究中發現，實驗用的木偶跳躍次數有增減時，幼兒的注視時間也明顯有變化。實驗者設置了更復雜的情境，讓木偶的頭部前后搖擺，即把木偶的跳躍動作嵌入連續運動的序列中。結果發現，幼兒依然能排除連續運動序列的干擾，對其中的非連續的跳躍動作的頻次作出有區別的反應?！?〕

Starkey等人的實驗發現，12個月大的幼兒能將聽到的聲音頻次與看到的物體數量相匹配，對與聲音頻次所對應的相同數量的物體注視時間更長?！?〕不過，對于幼兒到底是通過感覺還是通過抽象的表征方式來進行判斷的問題，目前尚無定論?！?〕

2.數字符號表征能力的發展

關于幼兒從對具體物體的數量識別到運用數字符號進行數量表征的轉化過程，Huttenlocher提出可用心理模型（mentalmodel）加以描述?！?〕他認為幼兒在掌握數字符號之前，已經能以一種非正式的方式來把握數字符號的本質特征了。幼兒早期關于數字符號的心理模型只保留了物體數量這一本質，排除了物體的形狀、顏色、排列等非本質特征。如3～4歲幼兒看到5個小甜餅時，會畫5個圓圈來標記甜餅的數量，而5歲以后，他們開始使用數字符號來表示數量。

周欣等研究者發現，大多數4歲幼兒能自發地運用他們自己的表征方法來表征數量，盡管其中有約一半的幼兒并不知道如何正確書寫阿拉伯數字。例如他們不知道在十位上的數字1可以代表10，因此在表征13時，可能會用一個10和一個3來表示，寫成103?！?〕在對4～5歲幼兒進行的數字符號表征測查中還發現，部分幼兒在數字閱讀部分得了高分，但在根據出示的實物數量寫出數字和根據出示的卡片上的數字取出對應數量的實物鈕扣部分得了低分。這表明幼兒的數字符號識別能力的發展存在著差異。

三、運算表征能力的發展

運算表征是指個體在大腦中對數量進行運算的過程。運算能力是個體進行復雜認知活動的基礎，數學判斷、數學推理、數學問題解決等都是以運算能力為基礎的。

1.數量運算表征能力的發展

研究發現，幼兒不僅能對數量進行辨別，而且能在辨別的基礎上從事簡單的運算。Wynn通過觀察5個月大的幼兒對不同的加法和減法問題情境的反應來考察幼兒的數量運算表征情況。在實驗中，他先為一組幼兒呈現一個物品，然后用幕布遮住這個物品，再讓幼兒看到實驗者拿來另一個物品放到了幕布后，并離開了現場。過后實驗者又回來把幕布移開，顯示正確或不正確的物品數量。同樣，他又為另一組幼兒呈現了兩個物品，然后用幕布遮住這兩個物品，一只手伸入幕布后拿走其中的一個物品，過后實驗者把幕布移開，顯示正確或不正確的物品數量。實驗發現，嬰兒對顯示出的不正確結果給予了更長時間的注視。〔10〕Wynn據此認為幼兒能夠進行運算。

也有研究者提出了不同的看法。Simon認為Wynn的研究結果不能表明幼兒具有理解數字或者正確進行加減法運算的能力，只能說明幼兒有匹配物體數量的能力?！?1〕他認為，在Wynn的實驗中，幼兒是因為不能匹配實驗者開始所呈現的物品數量的表征與實驗者設定的錯誤結果，所以對錯誤的結果給予了更長時間的關注。這可能僅僅說明幼兒能理解“相同”與“不同”，并不是運用數學進行運算的結果。Wakely和她的同事重復了Wynn的實驗，沒有發現嬰兒進行加法和減法運算的證據。他們對這種不一致的結果有其他解釋，認為也許與5個月大的幼兒的數字知識是“不穩固的”有關?！?2〕總之，關于“數字能力是否天生”的看法目前并不統一。研究者們基本認同的觀點是，幼兒在完成某些任務時，某種早期能力可能會表現得較明顯，但絕大部分能力是通過后來的不斷學習才形成的。

2.數量運算表征的機制

幼兒對較大的數值進行運算時會有困難?！?3〕幼兒的注意力有限，當數量不斷增大并超過幼兒的工作記憶負荷時，他們的運算就越來越困難。這是因為在運算過程中，幼兒必須在大腦中建構每個算子集（例如“7”“8”）、算術轉換（例如“+”“-”）和結果集（例如“15”）的模型。這些模型在工作記憶中的表征并非是單一的編碼，如數值“7”并不是用1個單元來表示，而是用7個單元來表示的。算子集越大，工作記憶負荷越大，出錯的幾率也就越大。

我們將個體在解決算術問題時需要在工作記憶中表征的最大數量稱為表征集量（RepresentationalSetSize，簡稱RSS）?！?4〕對于“a+b”來說，表征集量為加法之和；對于“a-b”來說，表征集量為a。工作記憶的負荷對于4歲幼兒解決實物加法運算問題非常重要，幼兒解決問題的正確率往往會隨著表征集量的增加而不斷下降。

也有研究者認為工作記憶的容量與幼兒的運算能力之間并不存在很密切的關系。Gelman用累加器模型來解釋幼兒的運算能力。該模型認為幼兒通過類比量值和符號兩種系統來表征數字，〔15〕如把“1、2、3”表征為“—、——、———”，或用“！、#、&”代表“1、2、3”。Gelman認為將數量表征為符號不會占用過多的認知資源，所以累加器模型不易受到認知負荷的影響，因而也不會影響幼兒解決問題的正確率。

四、問題表征能力的發展

問題表征是指在解決問題時，個體在不同的標志或代碼之間進行轉換，如將對日常事件的語言描述轉換成數學概念，使語義和句法變成數學符號，再據此進行進一步的運算。問題表征能力的發展有助于個體理解數學概念，建立起相關數學概念之間的關系，從而找到問題解決更簡單更正確的方法?！?6〕

1.直接轉換表征與問題模型表征

一些學齡前幼兒和小學低年級學生可順利解決數字運算題，而在需要相同計算能力的應用題中卻常常出錯。研究發現，他們在解決問題上沒有困難，而在數學表征，即理解問題方面存在困難。有鑒于此，Mayer等人提出了直接轉換－問題模型表征理論。該理論認為，幼兒在解決數學問題時產生的困難其實是問題表征困難，而不是數學運算困難；問題表征困難集中在對條件關系的理解上，而不是對單獨條件的理解；對條件關系的理解困難在于如何使用直接轉換策略，而不是如何使用問題模型策略。〔17〕所謂直接轉換策略，是指面對數學應用題時，個體首先從題中篩選出相關數字和關鍵詞，然后對這些數字進行加工，即進行運算；問題模型策略是指面對數學應用題時，個體首先試圖理解問題情境，強調對質的推理，即理解問題中條件之間的關系。

2.圖像表征與圖式表征

圖像－圖式表征論是Hegarty在對Presmeg理論進行簡化的基礎上衍生而來的。他將空間表征區分為圖像表征（pictorialimagery）和圖式表征（schematicimagery）兩種類型?！?8〕前者是建構生動形象的視覺圖像，包括對問題中的人物、地點和事件進行編碼，后者是指建構物體之間的空間關系，并進行空間上的轉換。對這兩種表征方式與數學問題解決以及空間能力關系的考察結果表明，運用圖像表征與成功解決數學問題間呈負相關，運用圖式表征與成功解決數學問題間呈正相關。對小學低年級學生的干預研究發現，當他們掌握了圖式表征的方法后，他們問題解決的成績有了顯著提高?！?9〕

五、教育啟示

心理表征所使用的符號一般經由動作到表象再到抽象三個發展階段。在這個發展過程中，符號的系統性和抽象程度越來越高，信息或意義與符號之間的聯結方式也越來越復雜。表征能力的提高可促進幼兒思維能力的發展。已有研究發現，對幼兒進行表征能力的培養可以有效提高其問題解決的成績，并促進其思維能力的發展?！?0〕問題以適當的方式呈現可以減輕幼兒的認知負荷，也可以促使幼兒運用更高級的問題解決策略，進而提高問題解決的能力。例如，教師可以通過心理表征的外化形式來向幼兒展示概念之間的關系，同時也可以將心理表征的外化形式作為測量幼兒是否理解某問題或某知識的手段。例如，使用圖象表征來表示數量間的關系，以使復雜的數學關系或問題得以視覺化?！?1〕另外，教師可以從元認知、概念性知識學習等角度培養幼兒的心理表征能力，幫助幼兒理解問題，進而掌握適當的表征方法，找到恰當的問題解決策略?！?2〕

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TheReviewofYoungChildrensMentalRepresentationDevelopment

ZhongNingning

（DepartmentofSocialWork，BeijingYouthPoliticsCollege，Beijing，100102）

【Abstract】Inrecentyears，thedevelopmentalstudiesonmentalrepresentationhavebeenafocusinthefieldofdevelopmentalpsychology.Thispaperreviewsrecentresearchesonyoungchildrensmentalrepresentationfromtheperspectivesofspatialrepresentation，quantitativerepresentation，calculationalrepresentationandproblem-solvingrepresentation.Itcanbeseenfromtheresultsoftheseresearchesthatyoungchildrenhaveconsiderablycomplexabilityofrepresentation.Thecultivationofyoungchildrensmentalrepresentationmayeffectivelyimprovetheirproblem-solvingabilityandtheirmindcanbefurtherdevelopedaswell.

【Keywords】youngchildren；mentalrepresentation；developmentalstudies；review