【博科园-科学科普（关注“博科园”看更多）】剑桥大学的一项新研究表明，7岁的孩子将基本的物理规律应用到解决问题上，而不是从以前得到的奖励中学习。这项研究的结果基于《伊索寓言》和《水罐》，帮助解决了一场关于儿童学习使用工具是否真正了解物理因果关系的争论，或者仅仅是由先前的行为所导致的。学习因果关系——关于支配我们周围世界的物理规律——是我们认知发展的一个重要部分。从我们的观察和我们自己行动的结果来看，我们构建了一个想法，一个模型——工具对于特定的工作是有用的，而不是。然而，我们收到的信息并不总是那么简单明了。有时候外在的影响意味着那些应该工作的东西，不要。同样的，有时候一些不应该做的事情。
图片版权：CC0 Public Domain
来自剑桥大学心理系的露西·奇克博士说：想象一下这样的情况，有人正在学习铁棒。他们正在试验两个锤子，一个金属的和一个充气的。通常情况下，金属锤能成功地将钉子钉入木板上，而膨胀的锤子则会毫无损伤地反弹。但是如果9唯一的经验是，这两个锤子试图用金属锤和钉子，但是用膨胀锤子成功地把钉子钉进一个大的预钻孔？如果你有另一个指甲，你会选择使用哪个工具？答案取决于你从学习经历中获得了什么类型的信息。在这种情况下，Cheke，一个关注结果的学习者(一个“奖励”学习者)会发现，膨胀的锤子是成功的工具，并选择使用它来进行后期的敲打。然而与物理力有关的学习者(一个“功能性”学习者)会发现，金属锤产生了一种打击力，尽管是在错误的地方，而膨胀的锤子没有，因此会选择金属锤。
现在在一项研究发表在开放获取杂志《公共科学图书馆综合》上Cheke博士和他的同事们调查了孩子什么样的信息提取从一个潜在的工具的相关物理特性的情况下是可以观察到的，但往往与在实践中使用的工具是否达到了预期目标。研究人员向4-11岁的孩子们展示了一项任务，他们必须通过这个任务取回一个浮动的标记，以获得标签奖励。每一次，孩子们都得到一个容器的水和一套工具来提高水平。这个实验是基于最著名的《伊索寓言》中的一个，在那里，有30只乌鸦把石头扔到水罐里去水。
在这个测试中，有些工具是功能性的，有些是“非功能性的”。功能工具是那些，如果被放入标准容器，将会下沉，提高水位，并使标志触手可及，非功能性工具是那些不会这样做的工具，例如浮动。然而有时孩子们使用功能工具试图提高一个泄漏容器的水平——在这种情况下，无论使用的工具有多功能性，水都不会升到足够高的水平，从而使令牌无法到达。在其他时候，尽管使用了非功能性的工具，孩子们还是成功地获得了奖励;例如，当使用一个自填入进水管的水容器时，不管这个工具是否有功能，不管它是否在上升。在这些学习过程之后，研究人员向孩子们展示了一个“标准”的水容器和一系列不同工具之间的选择。从这些选择的模式中，研究者可以计算出什么类型的信息对孩子的决策最有影响：奖励或功能。
该研究的第一作者Elsa Loissel说：一个孩子不需要知道物理的精确规则，就能让一个工具产生一种是否应该工作的感觉。因此我们可以看看孩子的决策是否遵循物理原理，而不需要他们明确地理解物理本身。我们期望年龄较大的孩子，他们可能对体力有初步的了解，可以根据功能来选择，而更年幼的孩子将被期望使用更简单的学习方法，并根据之前的奖励来决定他们的决定。相反研究人员发现，关于奖励的信息并不能准确预测孩子们的选择。相反，功能信息的影响随着年龄的增长而增加——到7岁时，这是他们决策的主要影响。这表明，孩子们开始强调关于物理学的信息，而不是从7岁就开始的信息，即使这两种信息是直接冲突的。
知识：科学无国界，博科园-科学科普
内容：经“博科园”判定符合今主流科学
来自：剑桥大学
编译：双螺旋
审校：博科园
解答：本文知识疑问可于评论区留言
传播：博科园
