婴儿对碰撞物体的物理概念和支撑的理解能力

婴儿是如何了解物理世界的？调查研究表明，婴儿早在3至4个月时便开始拥有有用的知识。例子很多，这里仅举三个：他们明白物体需要支撑才不至于倒塌；静止物体与运动物体接触可产生移位；无生命物体需要外力作用才能运动。

先看看支撑的概念——一个物体是不能悬在空中的。在一项研究中，让婴儿坐在带有平台的桌子前，观看实验人员用带手套的一只手从一个边窗伸出来，把一个盒子放在平台的顶部（可能的事件），然后把手缩回去。接着，当实验人员从边窗伸出手来时，她把盒子放在平台的外边，让人感觉到她把手收回时（不可能的条件）盒子是悬在空中的，参见图4.1。

图4.1　测试婴儿对可能和不可能物质事件的理解力

资料来源：测试事件，摘自Needham and Baillargeon（1993）。

采用视觉习惯形成的方法，人们发现3个月的婴儿目光在不可能的事件上停留较长的时间。这一反应表明婴儿期望当一只手把盒子放在平台上时盒子是稳固的，但当没有平台支撑时就不可能稳固（Baillargeon et al.，1992；Needham and Baillargeon，1993；Kolstad and Baillargeon，1994），参见图4.2。

图4.2　习惯和物理概念的测试

资料来源：测试事件，摘自Baillargeon，Needham，andDevos（1992）。(www.xing528.com)

在一项对视觉固着在物体轻重不一的连贯和不连贯事件的研究中，希林和克利夫顿（Schilling and Clifton，1998）也证明了九个月的婴儿注视有形的不连续事件的时间要长于那些与他们期望一致的事件，参见图4.3。关于婴儿对物理因果关系的理解的另一个例子是，静止的物体在被运动物体碰撞时发生移位。调查研究显示，2又1/2个月的婴儿明白这一概念，尽管直到6又1/2个月他们才能把运动物体的大小与静止物体的移动距离联系起来。“当看到运动物体与静止物体碰撞事件时，婴儿首先形成了一个由碰撞和非碰撞来决定的最初概念。有了很多经验之后，婴儿开始鉴别影响这一原初概念的变量”（Baillargeon，1995：193）。

图4.3　平均视觉固着时间

资料来源：摘自Schilling and Clifton（1998）。

在第一年的生活中，婴儿能够了解到无生命物体需要外力作用才能运动，物体自己是不会动的。例如，莱斯利（Leslie，1994 a，b）指出，4至7个月的婴儿期望有一涉及物体移位的触点。在一项研究中，让婴儿观看一部影片，影片涉及到一只手接触静态玩具，或是把它捡起来（接触条件）和移走，或玩具一前一后移动但没有物体接触（无接触条件）。应用习惯形成法，莱斯利证明婴儿对时空断接（spatiotemporal discontinuity）尤为敏感：他们把手看成是对无生命物体的施动者，把无接触条件看成是反常的事件——违反因果原则。

上述的早期理解很快便反应到儿童的自发行动中。在对他自己的孩子探究性学习的研究中，皮亚杰发现他们在12个月时便能清楚地知道，要使无生命物体联成一体需要有触点。例如，杰克琳（9个月）发现通过拉动放玩具的毯子（支撑），她能够接触到玩具。在随后的几周里，她经常应用这一“图式”（Piaget，1952：285）。一旦目睹到支撑的行为，卢西恩（12个月）马上把图式推广到被单、手帕、台布、枕头、盒子、书籍上。当婴儿理解了支撑的概念，这种知识便会很快迁移到各种各样的潜在支撑物上。对于作为“获取手段”的拐杖式东西（推的图式）和线状物（拉的图式）同样如此（Piaget，1952：295）。每一次新的习得，随之而来的便是对自己领域的一次新的概括。

大量的实验室研究证实并拓展皮亚杰原来的自然主义观察，为研究4至24个月婴儿的推拉图式发展提供了相当详细的描述。如上所述，莱斯利证明7个月的婴儿对推的场面中的接触点十分敏感。贝茨等人（Bates et al.，1980）观察婴儿使用不同的工具获取玩具的能力。而布朗和斯莱特里（Slattery）（参见Brown，1990）观察儿童是如何从大量现有的工具中选择正确工具的能力（如恰当的长度、硬度和推拉点）。直到24个月大，儿童才能快速选择恰当的工具，但14个月大的儿童经过训练也能做到这一点。在10至12个月期间，儿童第一次有效地使用工具，这些工具是有形附着的（不可中断的接触）而非在触点上无附着的工具（可中断的接触）或触点需要想象（无接触）。儿童对欺诈事件表现出苦恼或惊讶——当一件工具看上去似乎是可附着的但实际上是不可能的或相反的时候尤为如此，因为这违背了他们的拉动图式（Brown，1990）。

这些研究描绘出一个有趣的发展图。尽管在习惯范式中儿童似乎早就（5—7个月）理解了接触点的要求，但是在10个月时他们无法把这些知识应用于工具使用的任务上，除非在任务的物理设计上提供工具与目标的接触：工具接触物体；解决办法实际地存在于环境自身。几个月后，通过演示婴儿能够学会想象视觉序列中没有出现的，但工具的拉动特征要求要有的接触点。他们能够看到一支钩子把工具接上（假如工具够硬够长的话）。到24个月，儿童已经可以注意到非附着工具的拉动潜能，且能够就现有的工具按其适合性做出选择。研究表明，幼儿在某种意义上说从很早开始便拥有必要的知识，但他们在表现形式上需要帮助，以促进他们对已掌握知识的应用。