兒童與成人數(shù)字推理的電生理研究.pdf

1、歸納推理是從特定的事件、事實(shí)向一般的事件或事實(shí)推論的過程，是將知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)概括簡約化的過程。具體來說就是指通過對(duì)幾個(gè)具體項(xiàng)目或刺激的觀察從而生成一個(gè)一般性規(guī)則的過程。作為人類智力的重要組成部分，歸納推理能力是人類形成假設(shè)，生成概念，發(fā)現(xiàn)事物間關(guān)系的基礎(chǔ)?？梢哉f歸納推理是科學(xué)發(fā)現(xiàn)必不可少的基礎(chǔ)能力。
　　 門納推理作為一種快速自動(dòng)加工的思維活動(dòng)，有必要通過采用時(shí)間精度極高的事件相關(guān)電位技術(shù)來探討其發(fā)生的時(shí)間進(jìn)程。數(shù)字完型任務(wù)作為一種

2、典型歸納推理的測量任務(wù)，主要包括規(guī)則獲得和外推兩個(gè)環(huán)節(jié)，前者的實(shí)質(zhì)就是規(guī)則門納過程，同時(shí)又包括假設(shè)生成和假設(shè)確認(rèn)兩個(gè)子過程；后者則涉及到規(guī)則的應(yīng)用。由于目前對(duì)于歸納推理的時(shí)間進(jìn)程的電生理相關(guān)研究只限于成人，幾乎沒有有關(guān)兒童此方面神經(jīng)機(jī)制的發(fā)展研究。因此本研究采用數(shù)字完形任務(wù)，用兩個(gè)實(shí)驗(yàn)分別對(duì)兒童數(shù)字推理過程中規(guī)則獲得和數(shù)字外推兩個(gè)階段的電生理證據(jù)進(jìn)行了初步探索，并與成人被試的結(jié)果比較異同以發(fā)現(xiàn)二者之間的發(fā)展和變化。
　　 實(shí)驗(yàn)一

3、包括歸納和計(jì)算兩種任務(wù)，考察了數(shù)字推理的規(guī)則獲得階段。首先，比較歸納條件下三個(gè)數(shù)字的腦電特征發(fā)現(xiàn)兒童與成人歸納推理的時(shí)間進(jìn)程是基本一致的：三個(gè)數(shù)字在300ms以前的各早期成分中沒有出現(xiàn)差異，說明兒童與成人被試對(duì)歸納條件下的各數(shù)字都進(jìn)行了相似的早期視覺加工；300-500ms時(shí)間窗口出現(xiàn)的P3成分主效應(yīng)顯著，標(biāo)志著假設(shè)生成的過程，意味著認(rèn)知加工進(jìn)入歸納階段。數(shù)字3引發(fā)的更大波幅的P3揭示了兒童與成人被試都在第三個(gè)數(shù)字呈現(xiàn)后歸納出了一個(gè)確定

4、的規(guī)則，并準(zhǔn)備將其應(yīng)用于對(duì)探測數(shù)字的檢驗(yàn)。
　　 其次，分別比較三個(gè)數(shù)字計(jì)算與歸納任務(wù)下的腦電差異發(fā)現(xiàn)：兒童與成人歸納推理任務(wù)與計(jì)算相關(guān)認(rèn)知加工的分離過程也基本一致：均主要表現(xiàn)在假設(shè)生成階段，即數(shù)字2呈現(xiàn)后700-900ms和數(shù)字3呈現(xiàn)后300-500 ms的時(shí)間窗口。兒童與成人被試腦電結(jié)果上的不同點(diǎn)在于：兒童在數(shù)字3的N2成分上顯示出了差異，表明兒童被試在形成一個(gè)由三個(gè)前提數(shù)字歸納出的統(tǒng)一確定規(guī)則的過程中產(chǎn)生了較明顯的沖突。出

5、現(xiàn)在N2成分上的差異說明，由于認(rèn)知水平低于成人，在當(dāng)三個(gè)前提數(shù)字歸納出的規(guī)則與數(shù)字1和數(shù)字2之間的規(guī)則不一致時(shí)，兒童會(huì)產(chǎn)生更大的沖突。同時(shí)，從兒童與成人各腦電成分的地形圖我們發(fā)現(xiàn)，兒童的差異主要集中于前額葉，而成人的差異主要分布在頭皮中部和后部。前額葉被證明一般與工作記憶和注意相關(guān)，因此這樣的差異說明完成同等難度的任務(wù)時(shí)，兒童比成人要投入更多的工作記憶以及注意資源。
　　 實(shí)驗(yàn)二考察了數(shù)字推理的外推階段。兒童和成人被試都被違反

6、前提數(shù)字規(guī)則的探測數(shù)字誘發(fā)了更大波幅的N2，標(biāo)志著錯(cuò)誤答案出現(xiàn)時(shí)的一種預(yù)期破壞或者說沖突覺察。然而，兒童和成人被試在P2成分上得出了不同的結(jié)果：成人P2成分差異不顯著，兒童卻在該成分上表現(xiàn)出了顯著差異。P2成分存在差異表明：與成人相比，兒童在較早的知覺加工階段就已經(jīng)對(duì)兩種不同條件下的刺激作出了區(qū)分。這說明在本實(shí)驗(yàn)中，兒童在較早的知覺加工階段就覺察了不一致條件下的沖突刺激，對(duì)兩種條件下刺激的差異更敏感。這是因?yàn)閮和c成人相比智力發(fā)展尚未成

7、熟，認(rèn)知水平較低，因而在完成任務(wù)時(shí)需投入更多的認(rèn)知資源，更多的認(rèn)知資源的投入就會(huì)帶來對(duì)沖突刺激更大的反應(yīng)，也就意味著對(duì)相同的刺激比成人更加敏感。這樣的結(jié)果在腦電上的表現(xiàn)即為在較早的時(shí)間窗口對(duì)兩種條件下的刺激作出了區(qū)分。
　　 總體來說，本研究通過兩個(gè)實(shí)驗(yàn)比較完整的考察了兒童和成人的數(shù)字推理過程。就規(guī)則獲得階段而言，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示兒童表現(xiàn)出了與成人基本相同的電生理特征，說明二者歸納推理過程的時(shí)間進(jìn)程基本相似。表現(xiàn)在數(shù)字3 N2成分上