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（1. 北京行动者教育咨询有限公司）

【本期推荐】

于晓,张涵,陈英和等.(2021).类比推理的眼动研究:揭示个体类比推理策略发展的有效手段.心理发展与教育.2021,37(06)

【文章出处】

心理发展与教育

【文章摘要】

近年来，研究者利用眼动技术具有高时间精度的优势，探明不同年龄群体完成类比推理过程的眼动模式特点并得出其在进行类比推理时所用的策略。基于类比推理的眼动研究发现了三种典型的类比推理策略——项目优先策略、结构匹配策略和语义限制策略。成人更多表现为项目优先策略，儿童更多表现为语义限制策略。未来研究可以优化类比推理眼动指标，尤其是全局扫视路径的计算方法，并重点关注特殊群体的类比推理眼动模式以及关注类比推理策略与其它认知能力的交互作用。

【推荐理由】

1. 对这篇文章的简介

在说今天的推荐之前，先问大家两个问题：如图1，第一，看(a)图，上面是猫追老鼠，有一个箭头指着猫；下面是另一幅画，包含房子、鸟、男孩、女孩、球。那么，下图中的四个物体，哪一个类比于上图中的那只猫的角色呢？第二，看(b)图，A小男孩、B床、C猫和一个空格，请从下方的S、T、U、U四幅图中选择一个最合适的，填入那个空格中。显然，这两幅图都要用到类比推理，而这两幅图分别代表着心理学家认为的类比推理的两种基本模式：“情景类比推理任务”和“A:B::C:D类比推理任务”。

图1

“情景类比推理任务”，顾名思义，通过相似的情景进行类比推理。其中上图中的猫为源情景，下图为靶情景。很明显，男孩类比于猫，因为“猫追老鼠”和“男孩追女孩”是一对类比关系。如果能确认这一点，男孩类比于猫的角色（追逐者）就不难判断了。房子、鸟、球都属于干扰项或无关项。而“A:B::C:D类比推理任务”则需要将源情景进行分割，即通过（A:B）的关系来类比（C:□），下方的四幅图中，T为答案、S为干扰项、U为无关项。所以，(b)的答案是T（人躺在床上睡觉→猫趴在抱枕上睡觉）。

今天我们要说的，就是第二种模式（A:B::C:D）。因为科学家在利用眼动研究在第二种模式中发现了一件很有意思的事：在解决类比推理问题中，成人与儿童的方式有着明显的不同。首先来解释一下眼动研究。所谓眼动研究，就是利用特定的仪器监测、追踪被试在看特定物体时眼球的运动情况，以此来推测出被试在聚焦哪个细节、更关注哪个细节，从而推测出被试此刻的心中所想，了解其心理活动特点。

图2

（可穿戴式眼动仪，tobii glasses2）

图片来自网络

再来看这篇文章。科学家用模式二（A:B::C:D）来测试被试者，同时用眼动仪监测被试的眼动情况。结果发现，成年人在完成这道题时大多遵循两种模式：项目优先策略与结构匹配策略。所谓项目优先策略（如图3），就是先关注源情景（A与B）之间的关系，然后利用类比的方式推断出C该与哪一个配对。而结构匹配策略是先关注配对的一方（A与C）是怎样的类比关系，从而推断出配对的另一方应该遵循相似的类比关系，即（B与？）。

图3

而研究发现，与成年人相比，儿童似乎更偏爱一种“语义限制策略”。这种策略直接无视源情景中的A与B，而是只关注C，用全部精力去研究C该与谁配对更合适——这实际上相当于没用到类比推理。因此“语义限制策略是被认为不够成熟有效的策略”（于日尧等.2021）。

2. 对于类比推理的既往研究

这一点一下子让人想到成人与儿童的认知差异。不过在此之前，让我们先简单做一下文献复习，即目前对于类比推理，科学家大致上是如何认识的？对于类比推理的既往研究大致可以分为类比推理的原理、儿童类比推理能力的发展、脑科学对于类比推理的研究三个主要方面。

在原理上，学者大致有皮亚杰的阶段论、Sternberg的信息加工论、Gentner的关系迁移理论以及知识迁移理论等（张向葵.2000）。皮亚杰关于类比推理的理论基本上复制了其运算阶段论（即“前运算阶段”“具体运算阶段”等）；Sternberg将类比推理过程拆解为“编码”“推导”“映射”“匹配”“反应”等几个构成要素；而Gentner则认为实质上是类比物内部关系结构的相似性。以上三种观点无论解释有何差别，它们均在通过对类比推理的分解，研究其内部结构，所以被称为类比推理的结构论。而知识迁移论则认为，类比推理源于人们知识经验的积累。

在儿童类比推理能力的发展上，大致有以下观点值得注意：①阶段论与非线性论之争；② 5岁儿童已经明显具备类比推理的能力。无论是皮亚杰、Sternberg还是Gentner都认为，儿童类比推理的发展都具有阶段性，只是各自对于阶段的界定不同，但Hosenfeld则认为，类比推理的发展不具备阶段性，而是非线性的。他指出儿童类比推理的发展具有双峰性、突降性等特点（张向葵.2000）。在类比推理产生的年龄上，冯廷勇、李红通过实验认为，4岁与5岁在单维组作业中无显著差异，而在双维组作业上有明显差异，说明5岁儿童已经相对稳定地形成了类比推理能力（冯廷勇,李红.2002）。

脑科学对类比推理的研究工具主要有PETCT、fMRI与ERP（事件相关电位）等，主要作用是监测被试在完成类比推理任务时活跃的脑区，进而推断出是哪些脑功能参与了类比推理。而在类比推理任务的设置上，主要有语言类与图形类两种。赵鸣等通过对ERP的研究认为，语言类比推理的形成极为复杂，其用图式法及Sternberg理论来说明语言类比推理，其认为在类比推理图式产生阶段上活跃的脑电为N400与P300波，而在图式映射阶段则主要为N400与LNC（晚期负成分，latenegative component），这说明在进行类比推理时，大脑的确经历了一个极为复杂的拆解、映射、重构的过程。同时该文发现，类比推理任务的难易对于大脑的反应极为不同，映射关系简单时，LNC成分集中于前部脑区（思维与推理）；而关系复杂时，全脑均有LNC分布，显示出大脑调动了包括语言、视觉等几乎全部认知资源参与任务（赵鸣等.2012）。而郭周云等亦通过ERP对图形类比推理的研究发现，类比推理是先对类比物进行编码，然后推断、映射、调整、得出结论。因此，郭周云等人的研究进一步证实了Sternberg的理论（郭周云等.2011）。同时，该文还指出，类比推理的各个阶段共同活跃的脑区有额叶、顶叶，这很可能表明类比推理特别需要大脑的推理以及集中注意力（即对大脑各区的调控能力）。

3. 儿童与成年人认知上的不同

说回这篇文章，儿童为何偏爱这种有些不太明智的策略？我们之前曾经推荐过一篇有关儿童年龄与认知发育的文章“心理学进展 | 一年级儿童的概念建构与六年级有何不同？”。其实有关这个话题，早已为学界所关注，也引发了不少相关的研究，但这类研究大多集中于现象关联的纵向研究（如从一年级到六年级知觉学习的发展是怎样的？），而对于这种发育背后原因（尤其是神经学层面的原因）的研究则相对较少。

目前，基于神经学层面认知发展的研究中，有以下几种观点值得特别注意：第一，儿童的认知发展受到既有认知水平的影响。例如，Schlaggar在2002年对儿童与成人在完成词汇加工任务中所激活脑区进行的对比监测中，分离出了只受年龄影响（BA 44/6区）和只受认识水平调节影响（BA 45/47区）的脑区。这表明，除开年龄因素，既有认识水平对于儿童认知的发展是一个独立的影响因素（李艳玮,李燕芳.2010）。第二，随着年龄发展，人的脑区逐渐功能化、专门化。如Casey等人通过对儿童与成人在反应抑制任务中的脑区激活对比发现，其背外侧前额叶脑区的激活逐渐减弱（李艳玮,李燕芳.2010）。这表明，随着年龄增长，一些脑区不再“兼职”任务，认知活动逐渐专门化。第三，专业的训练可以促进认知功能的发展。这一点对于认知神经科学来说并不是什么新鲜事，比如李武等人通过对猕猴捕捉视觉目标的训练研究中发现了两个不同的知觉学习通路：一个特异于训练刺激精细特征的感觉加工学习过程，以及一个取决于任务熟练程度的认知加工学习过程（详见“心理学进展 | 如何培养学生的观察能力？这篇文章给出了来自脑科学的思路”）。这表明，大脑存在对于训练敏感的受体通路。而影像学也揭示出在训练下大脑的可塑性。Koelsch、Fritz等人对10名不同强度音乐训练的儿童在不规则弦音刺激下大脑活动模式进行研究发现，音乐训练与额叶岛盖和颞上回前部的脑区激活增强相关，也即音乐训练确实造成了大脑活动模式的可塑性（李艳玮,李燕芳.2010）。

其实不仅仅是类比推理，越来越多的心理学/脑科学证据揭示出儿童与成人认知功能上的差异。而对于一线教师来说，这种差异对于我们的启示可能有两点：第一，儿童发育出（我们所希望的）认知能力是建立在大量基础的训练之上的——这种训练可以改变认知结构甚至是大脑本身——而并不仅仅是年龄发育的结晶。这些训练默默无闻，却至关重要。第二，所以，我们希望他们达到某种目标，并不意味着要把这些目标直接放到他们面前——比如培养小学一二年级学生高阶思维。

综上，本次推荐来自于晓、张涵、陈英和等人的文章，希望老师们从更加客观、辩证的角度看待儿童与成人认知规律上的差异，以及这种差异对于课堂教学的影响。

参考文献

[1]于晓,张涵,陈英和等.(2021).类比推理的眼动研究:揭示个体类比推理策略发展的有效手段.心理发展与教育.2021,37(06).

[2]张向葵,张雪琴,高锟等.(2000).类比推理研究综述.心理科学.2000,23(06).

[3]冯廷勇,李红.(2002).类比推理发展理论述评.西南师范大学学报（人文社会科学版）.2002,28(04).

[4]赵鸣,徐知媛,刘涛等.(2012).语言类比推理的神经机制：来自ERP研究的证据.心理学报.2012,44(06).

[5]李艳玮,李燕芳.(2010).儿童青少年认知能力发展与脑发育.心理科学进展.2010,18(11).

[6]郭周云,邱琴,罗蓉等.(2011).几何图形类比推理的ERP研究.心理学探新.2011.31(06).