第九章 认知发展：信息加
工的观点
信息加工的观点：将人的认知加工与计算机相类
比
信息加工流程与多重记忆模型
多重记忆模型(Atkinson &
Shiffrin, 1968)
感觉登记
短时记忆或工作记忆
长时记忆
执行控制过程：人类信息加
工与电脑操作的主要区别；
人类必须主动发起、组织和
监控自己的认知活动(调控注
意，选择策略，组织解决问
题的程序等)
主要内容
影响儿童信息加工的基本能力的发展
“硬件”：记忆的容量和信息加工的速度
“软件”：策略的使用和对思维的了解
分析认知发展的几个方面
注意
记忆
问题解决
数学能力
记忆广度和加工速度的提高
记忆广度
短时记忆广度随年龄而
增长
理解广度(Cowan等,
1999)：没有对信息进行
智力加工而立即注意到
的项目的数量；随年龄
增长而增长
加工速度
加工速度随年龄而提高，且
变化趋势在不同任务中类似，
如简单任务和复杂任务(Kail,
1992, 1997)
原因：生理成熟
大脑联合区神经细胞的髓鞘
化直到青春期或成人初期才
完成
干预信息加工效率的多余神
经突触的消除
策略和有关思维的知识
策略的发展
策略：为了完成一定任务而有意采取的操作活动，如数学
策略、阅读策略、记忆策略等
幼儿有一些策略使用能力，如18~36个月的儿童会使用一
些简单的策略寻找物体(不断的观望物体隐藏的位置来提
醒自己)
不会使用策略的儿童可以通过训练学会使用策略；幼儿能
够使用策略，只是存在策略产生能力缺陷
策略无效使用：儿童使用新策略有时会阻碍成绩；儿童对
新策略的了解和使用的熟悉程度比较低，占用了大量的认
知资源
多重策略的使用
儿童在解决问题时通常会有多种不同的策略，他们会自行
选择使用哪些策略
Siegler等(1996)：幼儿学习加法时，使用的策略—数数策
略(5+3, 从1数到8)、小数策略(从5开始数)、记忆提取；儿
童在任一阶段都会使用这些策略，每一种策略使用频率会
随年龄的增长发生变化，年龄较大的儿童倾向于使用更复
杂的策略
适应性策略选择模型
(Siegler,1996)：
任何年龄阶段的儿童都有许多
不同的策略，在遇到问题时，
这些策略会互相竞争，有时一
种策略获胜，有时另一种策略
获胜
随年龄和信息加工能力的增长，
复杂的策略更易于获胜
策略的发展并非是抛弃简单的
旧策略，形成复杂的新策略的
过程；旧的策略不会消失，当
复杂的新策略不适用的时候，
旧策略会被重新使用
儿童有关思维的知识
元认知：对自己思维过程的了解，对于高级思维活动
和问题解决至关重要
学前儿童并不能很好的了解思维，如幼儿认为自己能
够控制自己的思维活动；一项研究要求5岁、8岁的儿
童和成人在半分钟内”什么都不想”，大部分成人和8
岁儿童报告难以做到，大部分5岁儿童认为自己能做
到
儿童了解自己的思维以及区别有意识和无意识的能力
在整个学龄期逐渐发展(Flavell等, 1999)。
内隐认知
内隐学习是早期发展起来的一
种能力，大多数婴幼儿的知识
可能都是内隐的，如有关客体
的知识和语言知识
儿童的内隐学习和内隐记忆能
力几乎和成人一样好，如在系
列反应和残图辨别任务中的成
绩类似成人
内隐记忆和内隐学习测试没有
表现出年龄差异；但外显记忆
和外显学习测试及对思维的理
解测试中表现出显著的年龄差
异(Ausley等, 1993)。
另一种观点：模糊—痕迹理论
布雷纳德(Brainerd等, 2001)
记忆内容的表征是一个连续
体，从逐字逐句的完全表征
到模糊的只保留重要内容的
要点表征。
简要表征或模糊痕迹并不比
完全表征效果差；完全痕迹
比模糊痕迹更容易受到干扰，
容易被遗忘；模糊痕迹更容
易实现，使用也更方便。
儿童运用信息解决问题的过程存在明显的发展性
差异。
6、7岁前的儿童偏好记忆完全的信息，而大一点
的儿童更倾向记忆模糊简要的信息。
Brainerd & Gordon(1994)：要求学前及2年级儿
童解决一些简单的数字问题
情境：农场主布朗养了很多动物，有3条狗、5只
羊、7只鸡、9匹马和11头牛。
问题：农场主布朗有几头牛，11头还是9头？(完
全信息)
农场主布朗拥有的动物哪种多，牛多还是
马多？(简要信息)
解决需要简要信息的问题时，学前儿童的成绩差
于2年级儿童。
年幼儿童解决问题的速度慢、效率差，可能由于
他们经常纠缠在不必要的完全信息的加工上，占
用了有限的认知资源。
抑制能力的成熟影响认知发展
儿童对自己偏好的或已经建立起来的反应的抑制能力
随年龄而发展，这对认知发展起重要作用(Dempster,
1993)。如婴幼儿在“A非B”任务中的表现
额叶的成熟在抑制能力的发展中起着主要作用。
“无效抑制”模型：把与任务无关的信息排除在工作
记忆之外的能力存在年龄差异。年幼儿童难以排除环
境中与任务无关的信息，且无法抑制与任务无关的思
维活动。大量的无关信息会降低工作记忆的效率，阻
碍其它认知策略的成功执行(Bjorklund等, 1990)。
注意的发展
注意的保持性
幼儿不能长时间的把注意集中到一个活动上，即使是自己
喜欢的事情。年幼儿童的注意容易受到干扰，且很难抑制
与任务无关的思维活动(Dempster, 1993)。
幼儿注意的稳定性随年龄增长而发展。在良好的教育环境
下，小班幼儿能够集中注意3~5分钟，中班幼儿能够集中
注意10分钟，大班幼儿有意注意的稳定性和自觉性增强，
注意集中的时间可延长到15分钟左右。
学龄期和青少年期，儿童保持注意的能力逐渐提高，原因
之一是中枢神经系统的成熟，如网状结构直到青春期才完
全髓鞘化。
注意的范围
注意广度，即同一时间内能清楚地把握的对象数量。
幼儿注意范围较小，随着年龄的增长，其注意范围逐渐扩
大。
天津市幼儿师范学校心理组的研究表明，在1／20秒的时
间内，较大部分（%）的4岁孩子只能辨认2个点子，
大部分（%）6岁幼儿已能辨认4个点子；4岁幼儿根
本不能正确辨认6个点子，6岁幼儿则已有44%的人能辨认
6个点子。
选择性注意：对无关信息的忽视
年幼儿童的选择性注意能力也比较差，容易受到环境中无
关刺激物的干扰。
Miller等(1981)：
每个布帘下放置一个不同的动物玩具，每个玩具和一个室
内用品放在一起；分别让7岁、10岁和13岁的儿童记忆动
物玩具的摆放位置(儿童需选择性的注意动物玩具，忽视
其它分心物)
结果：记忆玩具摆放位置时，13岁儿童的成绩优于10岁儿
童，后者优于7岁儿童；测试无关信息的记忆时，13岁儿
童的成绩差于7岁和10岁儿童。
注意力缺陷/多动障碍(ADHD)
症状：
冲动，不经思考就行动，想到任何事情都会脱口而出
注意力不集中，常常不听别人说话，不能集中注意和完成任务
多动，坐立不安，不停的扭动身体，到处走动
发生率：3%~5%的学龄儿童，男孩多于女孩，适应问题甚至持续到
青少年期和成年
原因：
遗传，同卵双生子的一致性比率高于异卵双生子
环境的影响，如出生前受到酒精、药物和风诊病影响的儿童发生
ADHD的比率更高；严厉和高度控制的教养方式也可能导致或加剧
ADHD问题
治疗：70%的ADHD儿童通过服用兴奋性药物进行治疗，如利他林(可
能带有一些副作用，如抑制食欲、破坏睡眠周期等)；行为治疗
记忆：信息存储与提取
幼儿记忆发展的一般特点
记忆策略的发展
事件记忆和自传式记忆的发展
幼儿记忆发展的一般特点
无意记忆占优势，有意记忆开始发展。
无意识记的效果优于有意识记。
幼儿中期和晚期记忆的效果都是无意识记优于有意识记。
到了小学阶段，有意识记才赶上无意识记。
机械记忆为主，意义记忆开始发展。
意义记忆比机械记忆效果好。
随着年龄的增长，幼儿机械记忆和意义记忆之间的相互渗
透增强，特别是机械记忆中的意义记忆的成分逐渐增多。
形象记忆为主，语词记忆开始发展。
天津幼师心理组：要求幼儿进行有意识记。实验者对其
中一组呈现10种常见实物或物体模型（如皮球、红领巾、
轮船等）；对另一组则由主试口述，将上述常见物体的
名称念出来。结果表明，幼儿的形象记忆正确再现率高
于语词记忆的正确再现率。
记忆策略的发展
记忆策略的数量和有效性随年龄的增长而增长；任何
年龄阶段的儿童都会使用多种不同的策略。
复述
3岁儿童还不会使用复述策略。
7~10岁的儿童可以有效的使用复述策略，且复述越多，
记忆成绩越好(Flavell等, 1966)。
年长儿童和年幼儿童的复述方式也不一样，如记忆一
组单词，5~8岁的儿童会按照顺序每次复述一个单词，
而12岁的儿童会成组的复述单词(Guttentag等, 1987)。
组织
年幼儿童在回忆时很少对信息进行组织。
直到9、10岁时，儿童对在语义上能进行组织的项目
的记忆成绩才会好于难于分类的项目(Hasselhorn,
1992)。
家庭教育和学校教育都有利于组织策略的形成。
精细加工：对所要记忆的信息增加细节或详细阐述
出现的比较晚，可能直到青春期才会出现(Schneider
& Pressley, 1997)。
提取过程
年幼儿童提取信息的能力很差，在自由回忆和线索回
忆中表现出很大差异。
元记忆：关于记忆和记忆过程的知识
学前儿童能够意识到记忆较多的项目比记忆较少的项目要困难，
而且学习时间越长，保留的内容可能越多。
学前儿童也会高估自己的记忆能力，认为在短期内能回忆的东西
(如电话号码)，经过很长时间后也能回忆起来。
4~12岁之间，元记忆知识逐渐增长。
5岁儿童知道电话号码之类的信息如果不写下来，很快会遗忘。
7~9岁儿童能够认识到复述和分类策略比仅仅观察更有效。
11岁儿童知道组织化策略比复述策略更有效(Justice等, 1997)。
研究表明10岁或更大的儿童的元记忆和记忆之间存在高度相关
(Schneider & Pressley, 1997)。
知识库和记忆发展
回忆成绩的年龄差异既有
可能是策略的使用造成的，
也可能是儿童知识库的增
加造成的(Bjorklund,
1987)。
如一项研究表明对足球知
识的回忆只受到知识量的
影响，而不受智力的影响
(Schneider等, 1996)。
文化与记忆策略
复述、组织和精细加工策略对于接受正规学校教育的儿童
更适用，由于他们接受的学校教育中包含的大量机械记忆
和序列学习的内容
对于不接受正规学校教育的非工业化国家的儿童，其主要
的记忆任务可能是回忆在自然情景中的物体的位置或记忆
寓言和故事中所表达的教导意义。
如在记忆自然情景中物体的位置时，澳大利亚土著儿童的
成绩好于英裔澳大利亚儿童(Kearins, 1981)；在回忆口头
转述的故事时，非洲儿童的成绩好于美国儿童(Dube,
1982)。
在序列学习任务中，西方儿童更依赖学校中习得的策略，
成绩也好于没有接受学校教育的非工业化国家的儿童
(Rogoff & Waddell, 1982)。
总结：促进学习和记忆发展的四个主要因素
工作记忆容量
记忆策略
元记忆
知识库
事件记忆和自传式记忆的发展
事件记忆的发生
延迟模仿是事件记忆出现的第一个
标志。大多数9个月的婴儿在24小时
之后仍能回忆和模仿成人的新奇动
作；不到2岁的婴儿能够重现他们8
个月之前所观察到的动作(Bauer,
1997)。
婴儿期记忆缺失：大多数成人对于
他们3岁之前所发生的事情一点都回
忆不起来；即使能够回忆，大部分
也是虚构的。
Usher等(1993)：向大学生询问早年
的生活经历(如弟弟妹妹的出生、住
院、搬家、家庭成员过世)；回答问
题的百分比随着经历事件时年龄的
增长而显著提高；有意义回忆发生
的最早年龄是在2岁时弟弟或妹妹的
出生和住在医院里。
认知解释
婴幼儿缺乏熟练的语言能力，早年的记忆主要以非语言符
号的形式保存，成为语言的使用者后难以提取这些记忆
(Sheingold & Tenney, 1982)；直到4岁的时候，大多数儿
童才能容易的使用叙事的方式对自己的经历进行编码和记
忆，且需要成人的帮助。
自我概念缺乏：婴儿缺乏的不是认知或语言能力，而是缺
乏“自我”认识，只有在自我认识的帮助下个体才可以组
织自己的经历；到2岁时，儿童获得稳固的自我认识，会
把事件编码为“发生在自己身上的事情”，记忆会容易发
生(Howe等, 1993, 1997)。
脚本记忆的发展
婴幼儿和学前儿童对在他们熟悉的环境中重复发生的事件记忆最深刻。
幼儿会把日常熟悉的行为组织成脚本，即按事件的发生顺序和因果关
系来保存特定经历的一种图式(Nelson等, 1996)，如描述在快餐店排
队买汉堡。
随年龄增长，儿童能够长时间的记住所经历的一些不同寻常的事件(脱
离了熟悉的日常活动)。
自传式记忆的社会建构
父母在儿童自传式记忆的发展中起着重要作用。
儿童通常在父母的引导下回忆起过去经历的更多信息， 并学习记忆事
件中的重要方面(事件发生的时间、地点和人物)。
如果父母经常询问自己的孩子过去经历的事情，他们的孩子可以回忆
起更多之前的经历(Harley & Reese, 1999)。
儿童作为目击证人
目击者记忆类似事件记忆，年长儿童比年幼儿童记得更多的信
息。
儿童在回忆正确事实的同时，也会叙述一些不正确的“事实”
(Bjorklund等, 1998)。
学前儿童和年龄较小的学龄儿童对目击或经历事件的回忆更容
易受到暗示的影响，会以为强加在自己身上的事件真的发生了。
如Ceci等(1995)询问学前和6岁儿童是否经历过被老鼠夹夹到手
指这样的事情，几乎所有儿童在第一次访谈时都否认，但不断
询问之后，超过50%的学前儿童和约40%的5、6岁儿童都说自
己经历过这件事情，并且还能生动的对经历进行描述。
当儿童作为目击证人时，询问时要采用非引导性的问题，限定
面谈的时间，对儿童保持友好和耐心的态度。
问题解决与推理
学会使用规则
规则：两个或更多变量之间的关系(如果……那么……)
奥弗曼(Overman等, 1996)：
新异性范式，给被试呈现三个一组的物体，其中两个是一
样的，被试需要挑出不同的一个，基于知觉类似性或概念
类似性(如衬衫、帽子、桌子)，选择正确的物体会得到奖
励；被试从16个月的婴幼儿到成人
结果：对于婴幼儿比较困难(16~31个月)，对学前儿童
(32~60个月)也有困难，但对于6岁以上的儿童则比较简单；
语言指导(选出不同的一项)可以促进问题解决，特别是2、
3岁的儿童
当解决问题需要不止一个规则，或需要多个规则之间转换
时，3岁儿童仍有困难。
如给儿童呈现有两个不同维度的卡片(颜色维度和形状维
度)，目标卡片是一个黄色的货车和一朵绿色的花，测试
卡片是一个绿色的汽车和一朵黄色的花，一开始要求儿童
按照颜色归类，3岁儿童能够完成这个任务，之后要求按
照形状归类，开始时，3岁儿童难以完成；4岁儿童能容易
的完成。
3岁儿童倾向于保持先前习得的反应，抑制控制能力比较
差(Harnishfeger, 1995)。
类比推理
个体需掌握已有的信息，然后在这些信息
的基础上做出新的推论；类比推理，如狗
和小狗正如猫和小猫
年幼儿童的类比推理能力
陈(Chen等, 1997)：1岁的婴儿，玩具、
障碍和布的颜色不同，组成三个相类似的
任务；如果婴儿在100s内不能解决问题，
父母会做示范；考察婴儿在有帮助或无帮
助的情景下解决了最初的问题后，碰到类
似的问题能否进行类比推理
结果：只有少数婴儿能够独立的解决第一
个问题；在三个问题中，成功解决问题的
婴儿比例是逐渐上升的：第一个问题29%
，第二个问题43%，第三个问题67%；1
岁的婴儿能够使用类比推理解决简单的知
觉类比问题
根据物体之间的关系进行类比推理可
能在4岁时出现。
Goswami等(1990)：
4、5、9岁儿童
4、5、9岁儿童解决问题的比例分别
是59%、66%和94%
查子秀(1984)的研究
用几何图形、实物图片、数概念三种
形式要求幼儿通过选择进行类比推理
（如，水果/苹果，文具/？）。研究
表明，3岁幼儿还不会进行类比推理，
4岁儿童开始发展类比推理，但水平
很低；5~6岁的幼儿有了较大进步。
杨玉英等(1983)设计了一种测量幼儿类比推理的测验：
配盘、挑盘、组盘，三种测验一种比一种难。以考察幼儿对类比规则
的理解程度。研究表明，4~7岁的幼儿的类比推理水平随年龄的增长
而增长；4儿童只能根据表面性的属性完成操作任务；5岁的幼儿则有
近半数的能根据两种以上的属性进行操作；6~7岁的幼儿则能根据三
种属性完成操作。
儿童推理的方式是从展开式向简约式转化。所谓“展开式”是指儿童
的推理是一步一步缓慢进行的，主要通过外部如语言和动作表现出来。
所谓“简约式”是指儿童的推理是独立而迅速地在头脑中进行的。幼
儿5岁前展开式推理迅速发展，其人数的百分比随年龄增长而迅速增
加；5岁后开始下降。简约式推理则从4、5岁开始发展，百分比随年
龄增长而逐步增加。5、6岁是两种方式迅速转化的时期。
情境熟悉性影响到儿童类比推理的能力。
Goswami(1995)：
3、4岁儿童；儿童熟悉的故事，三只熊(熊爸爸拥有所有大的东西，
熊妈妈拥有中等大小的东西，熊宝宝有所有小的东西)
要求儿童运用三只熊故事中的关系对有数量差异的物体进行排序，
如不同数量的糖果、脚步声的大小、麦片粥的温度、镜子的高度
等
结果：3岁儿童在大多数任务中的成绩超过了随机水平；4岁儿童
在所有任务中的成绩都比较好
情境熟悉时，3、4岁的儿童就能够进行传递推理，而不需要到6、
7岁时(具体运算阶段)。
数字和算术技能的发展
数概念是比实物概念更为抽象的概念。所谓掌握数概念就
是掌握数值（数的意义）、数序、数的组成和数名四个成
分。
林崇德(1980)研究表明，幼儿数概念的掌握经历四个阶段：
唱出数序──给物计数──按数取物──掌握数概念。儿童数
概念的形成具有明显的年龄特征。2~3岁和5~6岁是数概
念形成的重要时期，前者是数概念出现的时期，后者则是
数概念飞速发展的时期（十进制计数规则的掌握）。
刘范（1979）认为，幼儿数概念的发展大约经过三个阶段：
对数量的动作感知阶段（3岁）；数词和物体数量间建立
联系的阶段（4~5岁）； 数的运算的初期阶段（5~7岁）。
数数
儿童在会说话之后不久就能够数数了。
最初是指着物体的同时数数，能够说出的数字也比较少
(Fuson,1988)。
3、4岁的时候，大多数儿童能够精确的数数，可以在数字
和所对应的物体间建立起一一对应的关系。
4岁半、5岁的时候，大多数儿童知道一组按顺序排列的数
字中，最后一个数字代笔了该组所含项目的总数
(Bermajo, 1996)。
掌握数的组成是幼儿形成数概念的关键。
在能够说出物体总数以后，幼儿逐渐能够学会用实物进行10以内的加减，在
实物加减过程中，形成了数群可分可合的观念。幼儿掌握数的组成，标志着
儿童数概念的形成。
成子娟 (1995)：学前数学教学是利用数学教学中数量之间的关系定义、法则
的内涵来训练儿童的思维。
如学习“10”这个数，要为儿童设置一个直接感知的环境，通过直观形象来
理解“10”的计数、分解组合等知识形象。
她在实验中设计了10个小朋友，其中有1个戴眼镜的，2个背包的，3个拿球
的，4个戴帽子的，5 男5女。
然后让儿童通过观察、分析和比较进行归类，再归纳出各类所包含的1至10个
数（10个小朋友能分成1个戴眼镜的，9个不戴眼镜的；2个背包的，8个不背
包的……），最后再由数导向类（即1至10各数都是指哪类小朋友）。
从而培养儿童对数学现象的观察、分析、比较、抽象和概括的能力。在此基
础上，进一步训练儿童把各类数量关系与加、减、乘、除法之间建立联系。
早期的算术策略
儿童最早的算术策略是在数数的基础上发展起来的，通常需要大声说出来和
掰手指。如2+3=，儿童会首先数出1、2，再数出第二个数字3、4、5
6岁儿童会使用小数策略，如8+3=，他们会从较大的数字的开始数(如8……9、
10、11)
这些方式需要具体事物的支持。
心算能力的发展
学龄早期儿童可以在头脑中进行算术运算，尽管可能是隐蔽的数数策略。
很快能学会其它一些策略，如分解策略—凑10法，13+3=10+3+3，
26+17=23+3+17
一些简单的算式儿童可以直接从记忆中提取。
复杂计算
学龄儿童需要学习大量运算法则，如进位和借位规则
一些学生会出现错误，需要分析犯错误的原因和策略，对问题进行纠正。
文化对数学成绩的影响
东亚国家学龄儿童的数学成绩要好于美国儿童，从1年级
就已表现出来(Stevenson & Lee, 1990)。
东亚国家儿童在1年级就使用一些较高级的分解策略和提
取策略，甚至在学前就表现出策略使用上的优势(Geary等,
1993)。
儿童早期数学策略的熟练掌握程度和事实提取速度可以预
测他们将来在复杂数学问题上的成绩(Geary & Widaman,
1992)。
语言支持
汉语和英语在数字表述上的差异，可能是儿童早期数数能力差异
的一个原因。
缪娜(Miura等, 1999)：6岁和7岁的克罗地亚、韩国和美国的儿童
对分数的理解；韩国儿童相对西方儿童来说，能更好的理解分数；
英语中，1/3表述为”one third”，韩语中1/3表述为“sam bun ui il”
，即“三个中的一个”，有助于儿童理解分数概念。
教学支持
东亚国家的教学使得儿童能够迅速学会多位数加减中的运算规则，
且儿童进行了更多的练习，这可能是不同文化环境下儿童数学能
力差异的关键因素(Geary等, 1992)。
