《认知》：儿童天生具有科学思维能力

顾汉现

儿童天生具有科学思维能力


作者：Laura E. Schulz 来源：《认知》


发布时间：2011-9-26 11:39:18


儿童天生具有科学思维能力


美国《科学美国人》月刊网站11-9月21日报道题：不只是儿戏，儿童的科学思维能力随年龄增长而退化。

如果你烤的果仁巧克力饼表面太干而里面夹生，下一炉就应该把温度调低、延长时间或者换个盘子———但不是同时做出这三种改变。弄清哪个变量要紧的最佳办法是每次只改变一个变量，这是科学研究的基本原则之一。

自20世纪90年代以来，多项研究显示，儿童的思维是科学式的：他们做出预测，实施微型试验，得出结论，根据新证据调整最初的假设。但是，尽管儿童能够以一种让他们弄清因果的方式玩耍，尽管他们有基本的概率意识(如果你在一个蓝玻璃珠比白玻璃珠多三倍的碗里拿出一把白玻璃珠，8个月大的孩子会感到惊讶)，科学家过去却并不清楚儿童是否掌握试验科学的一个关键手法：通过分离出变量并分别检测这些变量来获取信息。

为弄清儿童是否理解这个概念，麻省理工学院和斯坦福大学的科学家给60名四五岁大的孩子出了一个难题。他们向孩子展示，某些塑料珠子单独放在一个特殊的盒子上时会使绿色LED光闪烁并播放音乐。科学家然后拿出来两对珠子，一对粘在一起，另一对可以分开，并向这些孩子演示，两对珠子放在盒子上的时候都可以启动机器。由此可以判断，每对珠子可能只有一颗起作用。然后，科学家让这些孩子自己玩。他们会不会把珠子分开，分别放在机器上，看看是哪颗启动了机器？

这些科学家在9月号的《认知》杂志上撰文称，孩子们的确做到了。他们强烈地感觉到，只有分别试验每颗珠子才能弄清答案，于是做出没有任何一位科学家想象到的事情：当两颗珠子粘在一起时，他们竖着拿珠子，这样每次就只有一颗珠子接触到盒子。斯坦福大学的诺厄·古德曼说，这显示出他们分离因果变量的惊人决心。他说：“他们实际上设计出一项试验以获得想要的信息。”这些基于科学原理的提示帮助年幼的孩子了解世界。

但就算年幼的孩童本能地掌握科学方法，这种理解力为什么几年内就消失了呢？一个理由是，儿童和成人都比较善于理清与现实生活有关的谜题，但面对抽象的谜题就手足无措，而教育者在考察科学思维能力时用的则是抽象的谜题。此外，随着我们对世界更加了解，我们的知识和信念就战胜了科学推理能力。教育者由此得到的启示是，发扬儿童对科学的直觉，同时在抽象概念和现实生活的谜题之间建立更好的联系。
  
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《认知》发表论文摘要（英文）：

http://www.sciencedirect.com/sci ... i/S0010027711000916