內容分類：認知發展
本文術語：貝葉斯定律、歸納推理（在微信公眾號內回復信息，如“貝葉斯定律”，即可查詢術語含義）
原文標題：Explaining Constrains Causal Learning in Childhood《解釋行為促使兒童的因果學習》
發表雜志: CHILD DEVELOPMENT 8 July 2016
假如你給一個學齡前的孩子買了如下圖的一個玩具，并演示給他/她看是如何工作的——向前推動時，玩具在齒輪的帶動下會發出音樂。此時你會對孩子說：“好漂亮的小車車哦”、“看，這樣會響音樂”、“像媽媽/爸爸這樣向前推”，還是，如這篇文章里說的
......
無論成人還是小孩，了解世界的一個重要方法就是歸納總結；而歸納總結最主要的一個任務就是發現隱藏的因果結構，即因果學習。
舉個簡單的一個例子：開關燈。當你當著一個小孩的面撥動墻上燈源的開關，燈源隨之一明一暗。孩子會仰起小臉，看看開關、再轉頭看看燈。重復幾次后，他們的小腦袋里就建立了一個初步的理論——撥動這個地方和電源的明暗有關系。當他們伸出小手，想要自己嘗試撥動這個開關并證實了自己的理論的時候，這個因果結構/關系就建立了。
兒童每天面對各種新鮮和千奇百怪的事情，無論大人是否有所引導，因果學習的過程就在兒童的小腦袋里自然而然地發生，他們對世界的認知也隨之不斷發展。比如，２歲的孩子就對“什么叫解釋”有概念了；到４歲，他們就可以提供適合領域的解釋；到５歲，他們會在不同的可能的解釋中有所選擇（比如，他們會傾向于提供更簡單的、或能夠提供一個目的的解釋）。同樣是到５歲，兒童已經可以對多個領域的因果關系做出抽象一致的表述，并在不同的推理任務中成功地進行推理思考；這個年紀的兒童還能進行概率推理（即哪種解釋可能性更大/更小），并具備了在相關數據的基礎上形成新推理的基本能力。
既然因果學習對兒童的認知發展至關重要，那是否有什么簡單而富有成效的“小伎倆”可以使之事半功倍呢？雖然一看標題就已天機側漏，但答案并未完全揭曉。
再繼續解密之前，我們必須提起一個人——貝葉斯。學過統計的同學對這個名字一定還有印象，雖然“貝葉斯定律是什么”已經全部交還老師了。我們在這不補統計課，大家別怕！但是心理學角度的”貝葉斯概率推理模型“還是有必要略知一二，因為這是每個人的認知加工過程——即根據不同的信息作推理和決策時，對各種結論出現的概率做出估計。一個５歲的小孩子，讓他接受一個有悖于他之前所理解的成因，要比讓他接受一個與他之前所理解的相一致的成因困難得多：這個與之前的理解產生矛盾的新證據得更強、更有說服力才行——這個”新證據“和”舊信條“整合的心理過程，就可以用標準貝葉斯模型來表示。成人的世界一樣不好搞——有時候在強有力的新證據面前我們不管不顧之前的經驗，有時候卻又過度依賴之前的經驗。
如果把“新證據’和‘舊信條’想象成一架認知天平的兩端，那么增添什么樣的砝碼可以影響這個天平的平衡？本研究把著眼點落在了”對新證據進行解釋”這個行為上。有研究顯示，解釋行為可以促使人把注意力放在不尋常的觀察上，從而調整或改變與”新證據“不一致的”舊信條“。另一方面，”解釋“會鼓勵小朋友用”舊信條“去套”新證據“，然后把”新證據“解釋得沒那么重要，從而維持住了”舊信條“。
關于“解釋或不解釋”對推理過程具體會產生的影響，文中提到了之前的兩個針對3-6歲小朋友做的對比實驗。這兩個實驗中的被測者被分別提供了一個新玩具/新機器，并讓他們解釋這個新玩具是怎么工作的，或者這臺新機器為什么工作/不工作。
最終兩個實驗都發現，被鼓勵做出解釋的測試組比不這么做的控制組更傾向于在玩具/機器的內部性質上找原因（比如齒輪的形狀），而非在隨意的不相干的感官特征上找原因（如齒輪的顏色）。由此可以看出“解釋”不僅可以系統地改變學習到的知識和推論，還能引導學習者傾向于采用那些最有可能支持未來歸納任務的假設。
需特別提出的是，當小朋友給出解釋的時候，他們會選擇一些看起來不錯的“好解釋”。評價一個解釋是否是個“好解釋”的標準之一就是看其解釋的數據量有多大，本文稱之為“范圍”（Scope）。一般來說，這個數據范圍越大（比如同時包含新觀察到的信息和之前的信息），所做出的推理也越寬越廣。
以下內容較專業，非專業讀者可跳過，直接閱讀“結論部分”?
在前人經驗的基礎上，本文作者們就以下三個問題做了進一步探索：
問題一，當小朋友的“舊信條”維持不變時，解釋行為會不會讓他們支持那些可以解釋更多觀察內容的假設——即做出一個與“新證據”更相符的解釋（實驗一）？
問題二，當“新證據”維持不變時，解釋行為會不會讓他們支持那些與之前的“舊信條”更一致的假設——即做出一個與以前的知識更一致的解釋（實驗二）？
問題三，當“新證據”和“舊信條”發生矛盾時，解釋行為是否會影響小朋友平衡“新證據”和“舊信條”之間的關系呢（實驗三）？
這三個問題讀起來有點繞口，實際上整個實驗設計得雖周全也絕對夠復雜（點擊文末“閱讀原文”查看原版論文）。我們在這里就簡要介紹一下整個實驗的原理就好——整個實驗分為兩大部分：培訓環節和測試環節。測試者把不同大小和形狀的木塊（如下圖）放在一個機器上，有些木塊會讓機器響音樂，有些則不能。
在培訓環節，５歲的小朋友通過觀察習得了一定的規律——即哪些顏色或大小的木塊可以讓機器工作，哪些則不能。這些規律印在小朋友的腦子里，成為了“舊信條”。測試組的小朋友在每一次培訓環節結束后，會被問道：“為什么這個木塊（不）會使我的機器響音樂呢？”；而控制組的小朋友在每一次培訓環節結束后，會被問：“當我把這個木塊放在機器上的時候，發生了什么？它響音樂了嗎？”
在接下來的測試環節，兩塊不同的木塊會同時被遮掩起來，僅展示/告知其部分特征；測試者還會改變了一些游戲規則，如：在保持舊規律的基礎上增加不同特征的木塊（即“舊信條”遇到“新證據”），或創造一個不同于之前的讓機器發聲的游戲規則（即“舊信條”遇到“新信條”）。所有的小朋友在每次觀察到機器的反應后，都被要求在剛才觀察的兩塊木塊中進行選擇判斷：哪個（不）會讓機器響音樂？小朋友們的回答按一定的規則被標上分數，０或１。接下來的統計數據分析則是根據這些分數來進行的。
｜結論部分｜
小小學習者每次觀察到一個新的現象，這個現象可能和之前觀察到的相符或不相符。那么，當他們在分別被問道“為什么？”和“發生了什么？”時，不同的引導問題會引起他們對這個現象不同的理解并影響到后來的判斷嗎？更具體來講，當他們遇到不同情況時，會把新觀察到的現象或以前的經驗考慮進來嗎？
本實驗探索的基本問題就是——解釋行為是否可以增加解釋性假設的信息包含量。最終結果基本證實了最初的假設——解釋行為會鼓勵小小學習者支持那些涵蓋更大信息量的“好”假設。三個實驗的具體結果可分別概括如下：
實驗一：“解釋”可以讓學習者對新出現的信息（新證據）更敏感；
實驗二：“解釋”還可以引導學習者做出和以前的知識更相符的假設；
實驗三：當新觀察到的現象和以前的知識不相符時，無論學習者最后做出的解釋正確與否，“解釋”會促使他們更全面地考慮和權衡新舊信息。
｜編后語｜
回到開篇時的那個問題。當你給孩子演示一個包含因果關系的玩具時，如那個彩色的齒輪推車，你希望他/她看到的是什么？是玩具的外部特征（如齒輪的大小或顏色），還是齒輪的內部性質（如卡齒形狀）？如果你希望孩子不只是簡單地被玩具多彩的顏色或新穎的樣式所吸引，而注意到齒輪-音樂這個隱藏著的因果關系，你只需要引導地問孩子：“你覺得這輛小車為什么會發出音樂呢？”
處在同樣的學習環境下，接受同樣的信息，學習的效果卻可能完全不同。比如像這個實驗里說明的那樣：只是成人在引導時發問的問題從“發生了什么?”轉變為“為什么會發生？”，小小學習者所領悟到的知識會更深、所做的推理會更廣。正如標題所泄露的天機——
“來，解釋一下”，認知發展就這么搞上去了。
原創編譯：
微信公眾號“常青蒙館”
