小学生基于规则和信息整合的类别学习能力发展研究(1)
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〔摘要〕本研究基于多重系统理论，通过实验对一、三、五年级小学生基于规则类别学习与信息整合类别学习的能力进行测试。研究结果表明：一、三、五年级小学生的基于规则与信息整合的类别学习能力均随年级增加而逐渐上升；一年级小学生的基于规则与信息整合类别学习能力尚处于随机水平，而三年级和五年级的小学生已经能够运用分类规则进行类别判断；一年级小学生基于规则和信息整合两种类别学习的发展无明显差异，三年级和五年级小学生在两种类别学习之间存在显著差异，他们在这两种类别学习中可能采用不同的策略，是通过不同的分类系统进行的。这一结果支持了类别学习的多重系统理论。
〔关键词〕小学生；规则；信息整合；类别学习；发展特点；
〔中图分类号〕G44 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1671-2684(2015)23-0004-05
分类是万物生存的基础，那些缺乏分类能力的物种所将面临的是灭绝的危险[1]。类别学习是认知心理学研究的热点之一，认知心理学的一个核心目标就是研究类别是怎样被学习和使用的[2]。国内外已有许多关于类别学习的研究，并形成许多类别学习的理论，包括定义属性理论、规则理论、原型理论、样例理论等[3]。
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Ashby和Maddox[4]的多重系统理论是从新的视角提出的一种类别学习理论，根据类别的结构将类别学习分为基于规则(rule-based)类别学习和信息整合(information-integration)类别学习。基于规则类别学习是通过外显的假设与检验的过程来学习的，而信息整合类别学习是通过内隐的程序学习的过程来学习的。
图1(1)为基于规则的类别结构，图中间的竖线是理想的决策界限(the optimal decision bound)，对应的分类规则是：如果频率“低”则反应A(实心圆点)，如果频率“高”则反应B(空心方块)。图1(2)是信息整合的类别结构，在这种条件下，分类规则难以用语言表述，因为，它的理想分类界限是一条对角线 [5]。
多重系统理论根据一系列的实验研究结果得出：信息整合类别学习受到非指导性训练、观察训练、延迟反馈、反应位置和刺激的空间分布等因素影响较大，而基于规则类别学习是通过外显的言语系统进行的，受这些因素的影响较小；另一方面，与类别作业同时进行的数字Stroop任务、类别反应后的记忆扫描任务以及类别数量和相关维度数量等因素都对基于规则的类别学习产生影响。这些实验结果为两种不同结构之间的学习差异提供了支持[6]。
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目前，多重系统理论的有关研究主要是针对大学生的，尚未对儿童的类别学习进行研究。许多年来，研究者们都认为儿童分类是依据全面的相似性，可是近来的结论和对早期数据更精细的分析表明，儿童也使用一定的规则。虽然如此，和多重系统理论的预测相符合，儿童趋向不一致地使用这些规则，而且他们经常固定在一个单一的刺激维度。前额皮层是在正常发展中完全发育的最迟区域之一。儿童的神经发育与成人不同，他们的类别学习结果与成人可能存在着一定的差异。
国内外的心理学者对儿童分类能力的研究主要集中在童年早期，即幼儿阶段甚至更小。7～12岁正是儿童的整个小学阶段，其思维从形象具体到抽象逻辑过渡的关键期在四年级(约10～11岁)[7-9]。
综上所述，本文在多重系统理论的基础上对小学生类别学习发展特点进行研究，进一步推进类别学习研究的发展，对多重系统理论进行进一步验证。进一步揭示小学生思维发展的规律，为教育工作者适时地对小学生进行分类学习能力的训练提供理论依据。
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一、研究对象与方法
本研究采用实验法，共3个实验，分别为小学生基于规则类别学习实验(实验一)、小学生信息整合类别学习实验(实验二)、小学生基于规则类别学习与信息整合类别学习的比较实验(实验三)。实验过程为被试对类别刺激作尝试判断，然后根据反馈信息修正错误反应，从而不断提高正确判断类别刺激的比率。类别学习成绩用反应的正确率来表示。
(一)研究对象
被试从安徽省淮南市某小学一、三、五年级中随机抽取。实验一、实验二各抽取30名学生(男女各半)；实验三抽取180名学生，其中一、三、五年级各抽取60名学生(男女各半)。被试的视力或矫正视力正常。
(二)研究方法
1.实验设计
实验一：基于规则双维度结构，考察小学生基于规则类别学习的发展特征，见图2。被试在作类别判断时，既要考虑长度维度，又要考虑方向维度，所以是双维度规则。图2中的类别A和类别L，是两个类别的代号，分别对应于计算机键盘上的A和L键，主要是便于被试在实验中进行按键反应。
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实验二：基于信息整合类别结构，考察小学生信息整合类别学习的发展特征，见图4。由于这种结构的分类界限(即分类判断规则)是一条对角线，且长度与方向具有不同的单位，因而需要被试在作分类判断之前对这两个维度进行整合，因而这种结构属于信息整合结构。
实验三：设计基于规则与信息整合两种类别结构，见图5。实验采用3(年级)×2(类别结构：基于规则、信息整合)的被试间设计。共有6种实验条件，180名小学生参加实验，每种实验条件各30名学生参加。每个年级60名学生参加两种类别结构的学习，随机分配30名学生参加一种类别结构的学习。
(三)实验刺激材料
运用VB软件编辑实验刺激材料和实验程序，并在计算机屏幕上呈现刺激。呈现的刺激是一条线段，见图3，每一个刺激只在“长度”和“方向”两个维度上变化，其他特征保持不变。线段的长度就是刺激的“长度”，线段与水平线的夹角表示“方向”，方向在0度(水平线)至90度(垂直线)之间变化。, 百拇医药(陈永 徐立峰)