小孩子用物理，而不是以前的獎勵來學習工具

【博科園-科學科普（關注「博科園」看更多）】劍橋大學的一項新研究表明，7歲的孩子將基本的物理規律應用到解決問題上，而不是從以前得到的獎勵中學習。這項研究的結果基於《伊索寓言》和《水罐》，幫助解決了一場關於兒童學習使用工具是否真正了解物理因果關係的爭論，或者僅僅是由先前的行為所導致的。學習因果關係——關於支配我們周圍世界的物理規律——是我們認知發展的一個重要部分。從我們的觀察和我們自己行動的結果來看，我們構建了一個想法，一個模型——工具對於特定的工作是有用的，而不是。然而，我們收到的信息並不總是那麼簡單明了。有時候外在的影響意味著那些應該工作的東西，不要。同樣的，有時候一些不應該做的事情。

圖片版權：CC0 Public Domain

來自劍橋大學心理系的露西·奇克博士說：想像一下這樣的情況，有人正在學習鐵棒。他們正在試驗兩個鎚子，一個金屬的和一個充氣的。通常情況下，金屬錘能成功地將釘子釘入木板上，而膨脹的鎚子則會毫無損傷地反彈。但是如果9唯一的經驗是，這兩個鎚子試圖用金屬錘和釘子，但是用膨脹鎚子成功地把釘子釘進一個大的預鑽孔？如果你有另一個指甲，你會選擇使用哪個工具？答案取決於你從學習經歷中獲得了什麼類型的信息。在這種情況下，Cheke，一個關注結果的學習者(一個「獎勵」學習者)會發現，膨脹的鎚子是成功的工具，並選擇使用它來進行後期的敲打。然而與物理力有關的學習者(一個「功能性」學習者)會發現，金屬錘產生了一種打擊力，儘管是在錯誤的地方，而膨脹的鎚子沒有，因此會選擇金屬錘。

現在在一項研究發表在開放獲取雜誌《公共科學圖書館綜合》上Cheke博士和他的同事們調查了孩子什麼樣的信息提取從一個潛在的工具的相關物理特性的情況下是可以觀察到的，但往往與在實踐中使用的工具是否達到了預期目標。研究人員向4-11歲的孩子們展示了一項任務，他們必須通過這個任務取回一個浮動的標記，以獲得標籤獎勵。每一次，孩子們都得到一個容器的水和一套工具來提高水平。這個實驗是基於最著名的《伊索寓言》中的一個，在那裡，有30隻烏鴉把石頭扔到水罐里去水。

在這個測試中，有些工具是功能性的，有些是「非功能性的」。功能工具是那些，如果被放入標準容器，將會下沉，提高水位，並使標誌觸手可及，非功能性工具是那些不會這樣做的工具，例如浮動。然而有時孩子們使用功能工具試圖提高一個泄漏容器的水平——在這種情況下，無論使用的工具有多功能性，水都不會升到足夠高的水平，從而使令牌無法到達。在其他時候，儘管使用了非功能性的工具，孩子們還是成功地獲得了獎勵;例如，當使用一個自填入進水管的水容器時，不管這個工具是否有功能，不管它是否在上升。在這些學習過程之後，研究人員向孩子們展示了一個「標準」的水容器和一系列不同工具之間的選擇。從這些選擇的模式中，研究者可以計算出什麼類型的信息對孩子的決策最有影響：獎勵或功能。

該研究的第一作者Elsa Loissel說：一個孩子不需要知道物理的精確規則，就能讓一個工具產生一種是否應該工作的感覺。因此我們可以看看孩子的決策是否遵循物理原理，而不需要他們明確地理解物理本身。我們期望年齡較大的孩子，他們可能對體力有初步的了解，可以根據功能來選擇，而更年幼的孩子將被期望使用更簡單的學習方法，並根據之前的獎勵來決定他們的決定。相反研究人員發現，關於獎勵的信息並不能準確預測孩子們的選擇。相反，功能信息的影響隨著年齡的增長而增加——到7歲時，這是他們決策的主要影響。這表明，孩子們開始強調關於物理學的信息，而不是從7歲就開始的信息，即使這兩種信息是直接衝突的。

知識：科學無國界，博科園-科學科普

內容：經「博科園」判定符合今主流科學

來自：劍橋大學

編譯：雙螺旋

審校：博科園

解答：本文知識疑問可於評論區留言

傳播：博科園

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！