幼儿心理表征能力发展研究述评

【摘要】近年来，儿童心理表征能力的发展颇受发展心理学界关注。本文从空间、数量、运算和问题表征四个方面评述有关幼儿心理表征能力发展的研究。从这些研究中可以看出，年幼儿童已具备相当复杂的心理表征能力。对幼儿心理表征能力加以培养，可以有效提高其问题解决能力，从而促进其思维能力的发展。

【关键词】幼儿；心理表征；发展研究；述评

【中图分类号】G610

【文献标识码】A

【文章编号】1004-4604（2012）12-0043-05

所谓心理表征，是指个体在原有认知结构基础上将外部信息以自己独特的方式或形式组织起来，并建构出一定的结构和意义。心理表征是个体认知发展的重要内容，心理表征的发展影响着个体的认知发展。心理表征是主客体相互作用的产物，对于个体适应环境尤为重要。幼儿的心理表征是如何发展的呢？本文将从空间、数量、运算和问题表征四个方面评述有关幼儿心理表征能力发展的研究。

一、空间表征能力的发展

空间表征是指个体在大脑中形成对象的空间形状和结构，并作出相应的判断和推理。随着年龄的增长，幼儿能够感知周围世界的空间关系，表现出一定的空间表征能力。

1.空间关系表征能力的发展

3个月大的幼儿就已经能在感知空间关系的基础上对空间结构加以分类，如形成“高”和“低”的概念。Baillargeon和她的同事研究发现，让5.5个月大的幼儿观察一只体形较大的兔子从一堵矮墙后经过（如图1所示），如果兔子在矮墙后消失了，他们就会表示出惊讶。这表明该年龄段的幼儿已能够表征不同的高度。另外，他们有关幼儿空间位置记忆的测量表明，8个月大的幼儿能保持空间位置记忆的时间大约为7秒。〔1〕

2.空间运动表征能力的发展

空间表征的另一个重要内容是对物体运动状态的知觉。尽管完全掌握物体运动的规律需要花费较长的时间，但幼儿在判断物体是否发生了空间运动方面已经表现出一定的能力。例如，当物体朝幼儿脸部移动时，他们会作出防御性反应；1个月大的婴儿就可以对迫近的物体做出眨眼的反应，而且接下来的几个月中这种反应会表现得更加连贯（Nanez　&　Yonas，　1994）。Spelke认为，幼儿对移动中的物体特别敏感。他发现，4个月大的婴儿会根据一个整体的各部分是否会同时向同一方向运动来判断它们是否属于同一个物体。〔2〕

Spelke和她的同事曾对婴儿是否明白降落的物体在没有遇到任何阻力的情况下会沿一条连续的路径向下降落进行了考察。如图2所示，在4个月大的幼儿面前水平放置了一块隔板，让一个小球从上方自由落到隔板上。幼儿看到了整个过程并表现得很开心。然后主试在隔板前垂直放置了一块遮挡板，再次让小球在遮挡板后作自由落体运动。过后，主试拿开遮挡板，若看到小球已落在隔板上，幼儿会表现得很开心；若小球落到隔板下方去了，幼儿则会表现出惊讶的表情。他们对于后者似乎不可能发生的事件的关注时间长于对先前球遇到隔板而自然停止的事件的关注时间。同样，如图3所示，先为6个月大的幼儿展示一个小球自上而下作自由落体运动的过程，然后在小球上系一根细线，并在幼儿面前垂直放置一块遮挡板，再次让小球在遮挡后作自由落体运动，但主试并不松开系小球的线。当主试拿开遮挡板后，幼儿看到下落的小球并未落在地上，而是悬在了半空中，他们显得更为惊讶。这表明该年龄段的幼儿已具备了一些有关重力的知识。〔3〕

基于以上研究成果，一些心理学家得出这样的结论：幼儿已具备结构化程度较高的表征能力，这种能力能帮助他们以逐渐成熟的方式感知世界（Wellman　&　Gelman，　1992；　Gelman，　1996）。

二、数量表征能力的发展

数量表征是指个体通过识别具体数量及数字符号而逐渐在头脑中形成的对数量关系的认识。数量表征方法的正确运用是幼儿的思维方式从具象向抽象转化的标志之一，也是幼儿认知发展的具体表现之一。

1.数量识别表征能力的发展

Wynn的实验表明，6～7个月大的幼儿已能辨别出物体数量的差异。〔4〕他在实验中为幼儿反复呈现具有相同数量点的幻灯片。当幼儿对这些点的注视时间减少时，他对幻灯片中点的数量进行了增减，结果发现幼儿重新表现出了关注的兴趣。6个月大的幼儿还能对动作频次进行区分。Wynn在另一项研究中发现，实验用的木偶跳跃次数有增减时，幼儿的注视时间也明显有变化。实验者设置了更复杂的情境，让木偶的头部前后摇摆，即把木偶的跳跃动作嵌入连续运动的序列中。结果发现，幼儿依然能排除连续运动序列的干扰，对其中的非连续的跳跃动作的频次作出有区别的反应。〔5〕

Starkey等人的实验发现，12个月大的幼儿能将听到的声音频次与看到的物体数量相匹配，对与声音频次所对应的相同数量的物体注视时间更长。〔6〕不过，对于幼儿到底是通过感觉还是通过抽象的表征方式来进行判断的问题，目前尚无定论。〔7〕

2.数字符号表征能力的发展

关于幼儿从对具体物体的数量识别到运用数字符号进行数量表征的转化过程，Huttenlocher提出可用心理模型（mental　model）加以描述。〔8〕他认为幼儿在掌握数字符号之前，已经能以一种非正式的方式来把握数字符号的本质特征了。幼儿早期关于数字符号的心理模型只保留了物体数量这一本质，排除了物体的形状、颜色、排列等非本质特征。如3～4岁幼儿看到5个小甜饼时，会画5个圆圈来标记甜饼的数量，而5岁以后，他们开始使用数字符号来表示数量。

周欣等研究者发现，大多数4岁幼儿能自发地运用他们自己的表征方法来表征数量，尽管其中有约一半的幼儿并不知道如何正确书写阿拉伯数字。例如他们不知道在十位上的数字1可以代表10，因此在表征13时，可能会用一个10和一个3来表示，写成103。〔9〕在对4～5岁幼儿进行的数字符号表征测查中还发现，部分幼儿在数字阅读部分得了高分，但在根据出示的实物数量写出数字和根据出示的卡片上的数字取出对应数量的实物钮扣部分得了低分。这表明幼儿的数字符号识别能力的发展存在着差异。

三、运算表征能力的发展

运算表征是指个体在大脑中对数量进行运算的过程。运算能力是个体进行复杂认知活动的基础，数学判断、数学推理、数学问题解决等都是以运算能力为基础的。

1.数量运算表征能力的发展

研究发现，幼儿不仅能对数量进行辨别，而且能在辨别的基础上从事简单的运算。Wynn通过观察5个月大的幼儿对不同的加法和减法问题情境的反应来考察幼儿的数量运算表征情况。在实验中，他先为一组幼儿呈现一个物品，然后用幕布遮住这个物品，再让幼儿看到实验者拿来另一个物品放到了幕布后，并离开了现场。过后实验者又回来把幕布移开，显示正确或不正确的物品数量。同样，他又为另一组幼儿呈现了两个物品，然后用幕布遮住这两个物品，一只手伸入幕布后拿走其中的一个物品，过后实验者把幕布移开，显示正确或不正确的物品数量。实验发现，婴儿对显示出的不正确结果给予了更长时间的注视。〔10〕Wynn据此认为幼儿能够进行运算。

也有研究者提出了不同的看法。Simon认为Wynn的研究结果不能表明幼儿具有理解数字或者正确进行加减法运算的能力，只能说明幼儿有匹配物体数量的能力。〔11〕他认为，在Wynn的实验中，幼儿是因为不能匹配实验者开始所呈现的物品数量的表征与实验者设定的错误结果，所以对错误的结果给予了更长时间的关注。这可能仅仅说明幼儿能理解“相同”与“不同”，并不是运用数学进行运算的结果。Wakely　和她的同事重复了Wynn的实验，没有发现婴儿进行加法和减法运算的证据。他们对这种不一致的结果有其他解释，认为也许与5个月大的幼儿的数字知识是“不稳固的”有关。〔12〕总之，关于“数字能力是否天生”的看法目前并不统一。研究者们基本认同的观点是，幼儿在完成某些任务时，某种早期能力可能会表现得较明显，但绝大部分能力是通过后来的不断学习才形成的。

2.数量运算表征的机制

幼儿对较大的数值进行运算时会有困难。〔13〕幼儿的注意力有限，当数量不断增大并超过幼儿的工作记忆负荷时，他们的运算就越来越困难。这是因为在运算过程中，幼儿必须在大脑中建构每个算子集（例如“7”“8”）、算术转换（例如“+”“-”）和结果集（例如“15”）的模型。这些模型在工作记忆中的表征并非是单一的编码，如数值“7”并不是用1个单元来表示，而是用7个单元来表示的。算子集越大，工作记忆负荷越大，出错的几率也就越大。

我们将个体在解决算术问题时需要在工作记忆中表征的最大数量称为表征集量（Representational　Set　Size，　简称RSS）。〔14〕对于“a+b”来说，表征集量为加法之和；对于“a-b”来说，表征集量为a。工作记忆的负荷对于4岁幼儿解决实物加法运算问题非常重要，幼儿解决问题的正确率往往会随着表征集量的增加而不断下降。

也有研究者认为工作记忆的容量与幼儿的运算能力之间并不存在很密切的关系。Gelman用累加器模型来解释幼儿的运算能力。该模型认为幼儿通过类比量值和符号两种系统来表征数字，〔15〕如把“1、2、3”表征为“—、—　—、—　—　—”，或用“！、#、&”代表“1、2、3”。Gelman认为将数量表征为符号不会占用过多的认知资源，所以累加器模型不易受到认知负荷的影响，因而也不会影响幼儿解决问题的正确率。

四、问题表征能力的发展

问题表征是指在解决问题时，个体在不同的标志或代码之间进行转换，如将对日常事件的语言描述转换成数学概念，使语义和句法变成数学符号，再据此进行进一步的运算。问题表征能力的发展有助于个体理解数学概念，建立起相关数学概念之间的关系，从而找到问题解决更简单更正确的方法。〔16〕

1.直接转换表征与问题模型表征

一些学龄前幼儿和小学低年级学生可顺利解决数字运算题，而在需要相同计算能力的应用题中却常常出错。研究发现，他们在解决问题上没有困难，而在数学表征，即理解问题方面存在困难。有鉴于此，Mayer等人提出了直接转换－问题模型表征理论。该理论认为，幼儿在解决数学问题时产生的困难其实是问题表征困难，而不是数学运算困难；问题表征困难集中在对条件关系的理解上，而不是对单独条件的理解；对条件关系的理解困难在于如何使用直接转换策略，而不是如何使用问题模型策略。〔17〕所谓直接转换策略，是指面对数学应用题时，个体首先从题中筛选出相关数字和关键词，然后对这些数字进行加工，即进行运算；问题模型策略是指面对数学应用题时，个体首先试图理解问题情境，强调对质的推理，即理解问题中条件之间的关系。

2.图像表征与图式表征

图像－图式表征论是Hegarty在对Presmeg理论进行简化的基础上衍生而来的。他将空间表征区分为图像表征（pictorial　imagery）和图式表征（schematic　imagery）两种类型。〔18〕前者是建构生动形象的视觉图像，包括对问题中的人物、地点和事件进行编码，后者是指建构物体之间的空间关系，并进行空间上的转换。对这两种表征方式与数学问题解决以及空间能力关系的考察结果表明，运用图像表征与成功解决数学问题间呈负相关，运用图式表征与成功解决数学问题间呈正相关。对小学低年级学生的干预研究发现，当他们掌握了图式表征的方法后，他们问题解决的成绩有了显著提高。〔19〕

五、教育启示

心理表征所使用的符号一般经由动作到表象再到抽象三个发展阶段。在这个发展过程中，符号的系统性和抽象程度越来越高，信息或意义与符号之间的联结方式也越来越复杂。表征能力的提高可促进幼儿思维能力的发展。已有研究发现，对幼儿进行表征能力的培养可以有效提高其问题解决的成绩，并促进其思维能力的发展。〔20〕问题以适当的方式呈现可以减轻幼儿的认知负荷，也可以促使幼儿运用更高级的问题解决策略，进而提高问题解决的能力。例如，教师可以通过心理表征的外化形式来向幼儿展示概念之间的关系，同时也可以将心理表征的外化形式作为测量幼儿是否理解某问题或某知识的手段。例如，使用图象表征来表示数量间的关系，以使复杂的数学关系或问题得以视觉化。〔21〕另外，教师可以从元认知、概念性知识学习等角度培养幼儿的心理表征能力，帮助幼儿理解问题，进而掌握适当的表征方法，找到恰当的问题解决策略。〔22〕

参考文献：

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The　Review　of　Young　Children’s　Mental　Representation　Development

Zhong　Ningning

（Department　of　Social　Work，　Beijing　Youth　Politics　College，　Beijing，　100102）

【Abstract】In　recent　years，　the　developmental　studies　on　mental　representation　have　been　a　focus　in　the　field　of　developmental　psychology.　This　paper　reviews　recent　researches　on　young　children’s　mental　representation　from　the　perspectives　of　spatial　representation，　quantitative　representation，　calculational　representation　and　problem-solving　representation.　It　can　be　seen　from　the　results　of　these　researches　that　young　children　have　considerably　complex　ability　of　representation.　The　cultivation　of　young　children’s　mental　representation　may　effectively　improve　their　problem-solving　ability　and　their　mind　can　be　further　developed　as　well.

【Keywords】young　children；　mental　representation；　developmental　studies；　review