浅析：从物体知觉的特征，懒其对学前儿童形成假设能力的影响特征
近二十年来，中国教育领域不断深化改革，科学教育及相关研究也日新月异的发展，社会及公众对学前儿童的科学普及以及教育也越来越重视，人们对于学龄前儿童的科学教育也投入了更多的关注。
科学思维能力是进行科学学习的核心，科学思维能力包括假设形成、假设检验和评估证据的能力。其中假设形成与假设检验能力是独立于智力之外且又高于智力的能力，是解决任何复杂问题的重要思维工具。
基于此本研究以物理世界因果关系为载体，深入研究学前儿童在因果推理过程中形成假设能力的发生发展规律，重点关注物体的知觉特征以及儿童已有经验（先验知识）与眼前证据的变化对儿童假设形成的动态影响，为假设检验能力研究和科学思维能力培养研究提供支撑，促进学前儿童的科学思维能力的培养研究的深入，推动学前儿童发展理论的进步。
1、研究目的
（1）探究不同年龄段学前儿童科学思维能力中形成假设能力的差异，探寻物体的知觉特征对假设形成的影响。
（2）通过比较儿童对积木的选择分析儿童的证实/证伪倾向。
2、实验设计
本实验采用3x2x2混合实验设计，自变量包括被试年级（3个水平：小班、中班、大班）、拓扑性质（2个水平：有洞、无洞）和积木颜色（2个水平：红色、木色），其中被试年级是被试间因素，拓扑性质和积木颜色是被试内因素。
因变量是被试形成不同假设类型和验证倾向的人数，假设类型包括有洞的积木更让音乐盒唱歌和红色的积木更能让音乐盒唱歌，验证倾向包括证实倾向和证伪倾向。
3、实验程序
被试的任务是通过“假设-探究”发现哪种特征的积木是可以让音乐盒唱歌的。为此他们需要通过观察、探究、形成积木某一个知觉特征可以让音乐盒唱歌的假设，然后对这个假设进行检验。主试给与被试反馈，被试根据反馈继续进行探索，直至发现验证假设。
4、结果与分析
（1）小中大班儿童形成假设成功率比较
当被试能确认并验证是哪种积木可以让音乐盒唱歌视为形成假设成功。总共有6名儿童实验失败，其中小班有1名儿童手拿红色积木但说有洞的积木可以让音乐盒唱歌，1名儿童手拿有洞的积木但说红色的积木会让音乐盒唱歌，3名儿童无法理解指导语没有做出假设。中班有1名儿童没有指出哪块积木可以让音乐盒唱歌，该名儿童口齿不清，无法听清假设。小中大班成功人数的比较见下表.
小中大班儿童形成假设成功率比较
（2）小中大班儿童形成的第一次假设倾向卡方检验
小中大班儿童形成的第一次假设倾向频数
如上图所示：小班选择有洞作为第一次假设的人数为28人，占小班成功人数的87.5%；选择红色作为第一次假设的人数是4人，占小班成功人数的12.5%。中班选择有洞作为第一次假设的人数为16人占小班成功人数的67%；选择红色作为第一次假设的人数是8人占中班成功人数的33%。大班选择有洞作为第一次假设的人数为16，占中班成功人数的80%；选择红色作为第一次假设的人数是4人占大班成功人数的20%。
小中大班儿童形成的第一次假设倾向卡方检验
结果分析：如上表所示：对小中大班儿童形成的第一次假设倾向卡方检验，渐进显著性为0.165。P>0.05所以不能否定不相关假设。小班、中班、大班被试在假设倾向上不存在显著差距。年级与假设倾向没有很强的相关关系。实验结果未能证实研究假设1。
（3）儿童假设倾向在物体知觉特征的拟合优度检验
对各年级儿童形成第一次假设倾向的知觉特征做拟合优度检验，检验比例是有洞和红色各占50%。
假设倾向频数
NPar检验
儿童假设倾向在物体知觉特征的拟合优度检验
结果分析:上表渐进显著性为0，p<0.001所以可以拒绝零假设。各个年级儿童的假设倾向在物体知觉特性上存在显著差距，更多的人选择有洞（拓扑性质）作为导致音乐盒唱歌的解释。实验证实假设2，物体的拓扑性质优先影响儿童的假设形成。
（1）探究不同年龄段学前儿童科学思维能力中形成假设能力的差异，通过增加物体知觉特征数量，探寻物体的知觉特征对假设形成的影响。
（2）通过分析儿童每轮探究后形成的新解释，探究儿童已有经验与眼前证据不一致对儿童假设形成产生的影响。
本实验采用3x2x2x2混合实验设计，自变量包括被试年级（3个水平：小班、中班、大班）、拓扑性质（2个水平：有洞、无洞）和积木颜色（2个水平：红色、木色）、欧式性质（2个水平：立方体、圆柱体）其中被试年级是被试间因素，拓扑性质和积木颜色、欧式性质是被试内因素。
因变量是被试形成的假设类型的人数，实验的假设类型包括有洞的积木更让音乐盒唱歌、红色的积木更能让音乐盒唱歌和长方体的积木更能让音乐和唱歌。
被试的任务是通过“假设-探究”发现哪种特征的积木是可以让音乐盒唱歌的。为此他们需要通过观察、探究、形成积木某一个知觉特征可以让音乐盒唱歌的假设，然后被试对这个假设进行检验，主试给与被试反馈，被试根据反馈继续进行探索，直至发现验证假设。
当被试能确认并验证是哪块积木可以让音乐盒唱歌视为形成假设成功。该实验总共有19名儿童实验失败。其中小班总共有12名儿童实验失败，其中9人无法确认假设。1人操作混乱无法验证假设。2人始终关注积木有洞的特征无法提出正确假设。
中班总共有10名儿童实验失败。其中1人不能理解指导语，7人无法确认假设，2人无法找到符合刺激特征的积木。大班总共有4名儿童实验失败.其中3人操作混乱无法验证假设，1人无法理解指导语。小中大班儿童成功人数的比较见下表。
小中大班儿童假设成功率比较
（2）小中大班儿童第一次假设倾向卡方检验
小中大班儿童第一次假设倾向频数
如上图所示：小班选择有洞作为第一次假设的人数为14人，占小班成功人数的64%；选择红色作为第一次假设的人数是2人，占小班成功人数的9%；选择长方体作为第一次假设的人数是6人，占小班成功人数的27%。中班选择有洞作为第一次假设的人数为18人，占小班成功人数的72%；选择红色作为第一次假设的人数是5人，占中班成功人数的20%，选择长方体作为第一次假设的人数是2人，占中班成功人数的8%。
大班选择有洞作为第一次假设的人数为19，占中班成功人数的70%；选择红色作为第一次假设的人数是4人占大班成功人数的15%，选择长方体作为第一次假设的人数是4人，占,大班成功人数的15%。
小中大班儿童第一次假设倾向卡方检验
结果分析：上表渐进显著性为0.434.P>0.05所以不能否定不相关假设。小班、中班、大班被试在假设倾向上不存在显著差距。年级与假设倾向没有很强的相关关系。实验结果未能证实研究假设1。
（3）儿童假设倾向在物体认知特征上拟合优度检验
对各年级儿童形成第一次假设倾向的知觉特征做拟合优度检验，检验比例是有洞、红色和长方体各占33%。
儿童假设倾向在物体认知特征频数表
儿童假设倾向在物体认知特征上拟合优度检验检验统计量
结果分析：上表渐进显著性为0，p<0.001所以可以拒绝零假设。被试在物体认知特性假设倾向上存在显著差距，结合表上更多的人选择有洞（拓扑性质）作为第一假设。研究结果证实假设2。
（4）儿童第二次假设倾向比较
儿童第一次形成的假设是有洞的积木让音乐唱歌的假设，音乐盒没有唱歌。儿童的已有经验（先验知识）与眼前证据出现不一致。儿童新的假设会倾向符合已有经验（先验知识）还是符合眼前证据的解释？积木具备的其他两个特征，哪一个才是激发音乐盒响起的原因？儿童在继续探索的过程中，形成第二次假设来寻找激发音乐盒唱歌的原因。
第一次认为红色更能让音乐盒唱歌的儿童的第二次假设拟合优度检验
对各年级儿童形成第二次假设倾向的知觉特征做拟合优度检验，检验比例是有洞和长方体各占50%。
第一次假设红色儿童的第二次假设频数第二次假设频数
第一次假设有洞的儿童的第二次假设拟合优度检验检验统计量
结果分析:上表显示渐进显著性为0.035，p<0.005所以可以拒绝零假设。儿童的第二次假设倾向与物体认知特性相关性显著。上表显示当儿童第一次假设红色能让音乐盒唱歌失败后。更多的儿童选择有洞作为做为激发音乐盒唱歌的原因。
本研究通过两个不同条件的3个实验来验证物体的知觉特征对不同年龄阶段学前儿童形成假设的影响是否存在差异这一假设。
实验研究数据联合表明，无论是从成功总人数还是成功比例上比较，简单解释水平假设的形成人数最多。儿童在不同条件因果推理中，简单解释条件假设形成要比发现复杂解释条件的假设形成要容易。物体知觉特征的数量及复杂程度对儿童假设形成产生了影响。
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