同化性迁移的认知过程的研究
【作者】：姚梅林 冯忠良
【来源】：心理发展与教育 1997,03:1-6
一 问题提出
学习迁移是学习的最重要的现象之一，也始终是心理学家研究的中心问题。
目前有关迁移是如何实现的理论与研究逐渐增多，对迁移过程的认知成份、迁移得以发生的内在机制进行了较深入的分析，并试图从迁移所需的不同的心理成份来划分迁移类型，在迁移的认知特征及迁移类别方面作了许多有益的探索（姚梅林，1994），但仍存在着某些问题，突出表现在缺乏对不同类型的迁移的认知特性的一种整体的构想与研究，只着眼于局部、微观的探索，忽视了整体与局部、局部与局部之间的联系的建构，致使迁移研究所得结论不一致，难以揭示迁移的内在机制。正因如此，这些研究对实际教学中的指导作用较小。欲改变这种状况，首要问题是从迁移实质入手区分不同类型的迁移。迁移实质是经验的整合，同化、顺应与重组是整合的三种基本形式，因而也可视为迁移三种类型。不同类型的迁移其过程与条件有所不同，应分别探讨，从而为揭示迁移的内在机制找到一突破口。
二 研究方法
（一）被试：选自海淀艺术师范学校的14名学生，他们尚未学过本研究中所使用的学习材料。
（二）实验材料：迁移材料取自与学校实际学习联系密切的两门学科——数学与物理。即代数中的等差数列问题和物理中的加速度问题。它们具有相同的数量关系，也即具有共同的本质结构特征。但是，二者的抽象程度是不同的，等差数列公式比初速度公式要抽象些。这也为本研究确立原有经验的概括水平提供了依据。根据目前中等师范学校与普通中学（高中）所用的数学与物理教科书中的有关章节，并参考巴索克等人（Bassok，M.,1989）所用的材料，经修改， 编制了等差数列与匀加速运动的学习材料及其前测、后测与迁移测验题。本研究还编制了一道有关数学运算的无关题，以起到充填与分心的作用。
（三）程序：将被试随机分成两组，一组为等差数列组（7名），另一组为匀加速运动组（7名）。实验采用口语报告法， 要求每一被试先解决一套将要学习的有关内容中的两个前测问题，同时大声说出解题过程。做完前测问题后，给被试呈现等差数列或匀加速运动的学习材料，并给予必要的讲解。同时对前测结果进行反馈和必要的矫正。之后，让被试解决后测中的两道题。纠正出现的各种错误后，要求被试重读有关的学习材料，并正确解决所有的测验题，以保证切实掌握了有关内容。
休息一段时间后，告诉被试将要学习另一新内容。然后呈现无关题和迁移测验题。迁移测验题是作为即将学习的新内容的前测而呈现的。两组被试接受相同的迁移测验。与前测和后测不同的是，当被试迁移过程受阻时，实验者给予必要的、适当的提示，以帮助被试成功迁移。提示主要涉及解题技能方面。为避免提示的前后影响，只对迁移测验中的第二道题进行提示。
实验为个别施测，被试的迁移过程用录音机录下。
三 实验结果
（一）两组被试的口语报告及其编码：
通过两位实验者对被试解第二道迁移测验题时的口语报告进行编码与分析发现，同化性迁移是通过一定的过程而实现的，虽然存在着个别差异，但审题、联想、认同与赋值是其基本的四个认知成份。表1 列举了被试解第二道迁移测验题时的较为典型的两例口语报告。
表1 两组被试的口语报告及编码一致性（略）
（二）习得的解题方法的迁移：
因为实验的主要目的是考察被试能否将习得的公式迁移到结构特征相同、但表面特征可能不同的其它内容领域，因此习得方法的迁移是考察迁移的一个指标。由于存在不同的解决迁移问题的方法，因而问题解决的最终的正确答案不宜作为评判迁移的依据。根据被试迁移过程中所应用的方法，可将它们分为两个主要的类别，即“习得的方法”和“其它的方法”。本研究将“习得的方法”作为解法迁移的标志。
由于迁移测验中被试通过接受外界的帮助、提示，最终都能迁移习得的方法，因此迁移测验中的“习得的方法”是指在不接受外界帮助的条件下自发应用所学方法的情况，结果见表2。
表2 等差数列组与匀加速运动组的成绩
习得解法(%) 解题时间(分)
等差数列组(7) 0 4.265
前测 78.57 2.079
后测 71.43 2.625
迁移测验
匀加速运动组(7)
前测 0 4.124
后测 85.71 2.025
迁移测验 14.29 3.72
首先对等差数列组与匀加速运动组在三次测验（即前测、后测及迁移测验）上的习得解法的成绩进行总体分析，其结果见表3。
表3 两组被试的习得方法的方差分析
变异来源 SS df MS F
被试间
A(组别) .29 1 .29 5.25* *
被试(A) .67 12 .06
被试内
B(测验) 4.73 2 2.36 40.37* * *
A×B .87 2 .43 7.42* *
B×被试(A) 1.40 24 .06
组别（等差数列组与匀加速运动组）这一因素的主效应达到显著水平（P＜.05），表明等差数列组的成绩显著地优于匀加速运动组。测验主效应达到非常显著的水平（P＜.001），表明前测、 后测与迁移测验之间皆存在着差异。
组别与测验间具有显著的交互作用（P＜.01），表现在两组被试在不同测验上习得方法的成绩有所差异。这可以通过表4 的结果分析得到进一步反映：
表4 两组被试在三次测验上的习得解法成绩的方差分析
变异来源 SS df MS F
组别因素
前测 .00 1 .00 -
后测 .02 1 .02 .17
迁移测验 1.14 1 1.14 17.45* * *
虽然等差数列组的成绩显著优于匀加速运动组，但并不是在所有的测验上。两组被试在前测、后测上均无显著差异，而在迁移测验上的差异达到了非常显著的水平（P＜.001）， 即等差数列组的迁移测验成绩显著优于匀加速运动组。
虽然前测、后测与迁移测验间存在着差异，但对于不同组而言，其差异程度是不同的：两组被试的后测成绩皆显著地优于前测，但等差数列组在迁移测验上的成绩显著地优于前测，而与后测成绩无显著差异。与此相反，匀加速运动组迁移测验的成绩与前测无显著差异，但与后测的差异达到显著的水平。
（三）解题时间的结果：
首先对两组被试在三次测验上的解题时间作总分析， 其结果见表6。
表6 两组被试的解题时间的方差分析
变异来源 SS df MS F
被试间
A(组别) .94 1 .94 2.09
被试(A) 5.42 12 .46
被试内
B(测验) 32.14 2 16.07 40.17* * *
A×B 3.33 2 1.67 4.17*
B×被试(A) 9.60 24 .40
组别的主效应不显著，测验主效应达到非常显著水平（P＜.001 ），表明在前测、后测与迁移测验之间，其解题时间存在着显著的差异。测验与组别的交互作用亦达到显著水平（P＜.05）。
虽然总的来看，等差数列组与匀加速运动组的解题时间差异不显著，但两组被试在不同测验上的成绩又有所不同，结果见表7。
表7 两缚被试在三次测验上的解题时间的方差分析
变异来源 SS df MS F
组别因素
前测 .07 1 .07 .13
后测 .01 1 .01 .10
迁移测验 4.20 1 4.20 6.68* *
两组被试在前测、后测上无显著差异，但在迁移测验上的差异是显著的（P＜.05），即等差数列组在迁移测验上的解题时间显著少于匀加速运动组。
分别对两组被试在不同测验上的成绩进行多重比较，可得如下结果：
表8 两组被试在不同测验上的解题时间的差异比较（q检验）
前测-后测 前测-迁移测验 后测-迁移测验
等差数列组 2.1857* 1.64* 0.5457
匀加速运动组 2.0986* 0.4036* 1.695*
（注：*表示在. 05水平上显著）
两组被试的后测成绩显著地优于前测；等差数列组的迁移测验成绩显著地优于前测，但与后测的差异未达显著水平。匀加速运动组的迁移测验成绩与前测相比无显著性差异，但与后测的差异达到显著水平。
四 分析与讨论
（一）同化性迁移的认知过程：
被试的口语报告表明，迁移并非直接、自动地产生的，而是要经过一定的认知过程。
从案例中可以看到，首先，对要迁移的课题进行审题，了解课题的起始状态（条件）与目标状态（问题）对问题情境和问题性质进行初步的辨认，形成该课题的表征。被试读完题后，都能形成“已知……，求……”的基本表征，大部分被试都能明确地表述了“这道题是求……”这类信息。正常情况下，被试都能自发地完成审题活动，但在审题的质量方面存在个别差异。
联想是一个将已有的经验与眼前课题沟通的过程。被试在课题本身的信号作用下，以所形成的表征为线索，去激活已有认知结构中的有关经验，提取与题目有关的一些公式。“这有点儿象前面学过的……”，此类典型的言语描述即表明了迁移的联想过程。但通过联想而提取的原有经验，其适用性仍有待于认同环节的确认。
认同就是将迁移课题与激活的经验联系起来，逐一地分析、比较两者的各种特征，认定它们是相似的或具有某些共同特征，初步建构二者间的关系，把迁移课题归入已有经验系统，并视为已有系统的一个事例；或者认为二者是具有某些相似性的同类课题。如“这道题属于等差数列那类的……”、“35相当于第一项……”。由于原有经验的概括水平不同，认同也表现出不同的水平。
在认同基础上，产生与原经验系统相一致的解法，或通过适当的变换，建构一个与原有经验相似的或相对应的具体的解题程度，并将迁移课题中的各数值代入公式，该阶段称为赋值。被试通常报告说“我试着将它们代入公式，就是S等于……”。
通过审题、联想、认同与赋值，被试也就完成了同化性迁移。在某一环节上受阻，都影响着迁移的顺利实现。这在匀加速运动组被试的迁移中反映得较为明显。一些被试虽然进行了审题，但所形成的问题表征不准确、不到位。这直接导致了错误的联想过程或难以产生正确的联想，激活有关的公式。迁移过程也因此受阻。
再者，经提示后，被试能够联想、激活有关的公式，但未能对提取的公式与眼前迁移课题间的相似或相同的特性进行认同，“那个是运动方面的，求距离。这个是求总共摘多少公斤水果，好象不能用。”在接受进一步的有关提示后，被试才逐步地比较、分析二者的相似特性，认为二者是具有一些共同相似特性的同类课题。这也表明认同环节的受阻同样导致迁移的失败。
若迁移课题所需的公式仅是已有经验的一个简单的翻版，则被试很容易在认同的基础上将迁移课题中的具体数值代入公式的各个对应项上。但是，当需要对原有的公式做某种变换时，被试的迁移过程受到一定影响，表现在解题时间变长，有时出现错误。这说明赋值环节在一定程度上决定着迁移的速度和准确性。
就一个完整的同化性迁移过程来看，审题、联想、认同与赋值是不可缺少的四个环节，同时，这四个环节又是相互联系的。首先，联想是在审题的基础上进行的，被试必须依据所形成的表征有选择地激活已有经验；认同以审题和联想的结果作为对象，从中找出两类课题所具有的相似的共同特性，在此基础上完成具体的赋值。在某一环节上受阻，都会影响其它环节的顺利进行，进而影响整个迁移活动。这可从掌握匀加速运动内容的被试的迁移活动中明显地反映出来。其次，审题、联想越准确，越有助于相似的特性的认同和准确、快速的赋值。掌握概括经验的等差数列组的被试，其迁移过程即能够充分地体现这一点。
迁移过程有时并非一次完成，经常需要经过多次反复。并且迁移的四个成份通常也有一定的交叉、重叠。也就是说，审题的同时也在进行着部分的联想，而联想过程中又包含了初步的认同。同样，赋值也常常与认同交叉在一起同时完成。
（二）等差数列组与匀加速运动组迁移差异：
两组被试最初对前测问题的解决主要是依赖于他们所具有的一般的数学知识，而不是有关等差数列或匀加速运动的具体知识，因而解题时间较长，所用解题方法较繁琐。但在学完有关章节的具体内容后，两组被试几乎都能够解决后测问题，表明掌握了有关的解题方法或公式，并应用相应的方法于较熟悉的同一内容领域的问题的解决。但当被试解决不熟悉的迁移测验问题时，等差数列组的成绩显著地优于匀加速运动组。
等差数列组的大部分被试能够将所学的公式迁移到内容不熟悉的问题上，7人中有6人不经外界提示即可自发迁移习得的方法，解题时间较短。而匀加速运动组的7名被试中只有1人未经提示可迁移习得方法。造成这种差异的主要原因是两组被试所接受的不同抽象水平的教学，也即两组被试的领会水平或经验概括水平不同。
掌握等差数列内容的被试所学的公式是较为抽象的，其结构关系（公式）是作为一种通用的、概括的内容被教授的，即这种结构关系的适用法则是“若某一个问题涉及到一个恒定增加（或减少）的量，则可试着应用等差数列公式”。它与具体内容细节无本质联系。由于掌握了这种较概括的经验，当进行不同内容领域间的迁移时，概括的经验结构为迁移问题的嵌入提供了一个合理的框架，使被试有选择地注意分析迁移问题中的有关信息，不易受到具体内容因素的干扰，能够准确、迅速地把握迁移课题与已有经验间的本质结构上的相同，将具体的迁移课题纳入已有的经验结构，从而实现迁移。“这属于等差数列那类的……”，此类开门见山式的口语报告表明了其过程非常简缩、直接。被试在迁移测验中的习得方法和解题时间与其后测成绩无差异即说明了这一点。
与等差数列的公式相比，匀加速运动的公式是较具体的，并具有一定的情境性。它涉及到的是物体以恒定增加或减少的速度在直线上运动，其适用法则是“若某一个物理学问题包括时间、速度、直线上的距离以及恒定的加速度，则可应用匀加速运动公式。”虽然被试所形成的表征在一定程度上是较抽象的，能够忽视诸如物体类型（车辆、石头等）、运动的目的、意图等各种表面信息，且习得了具有一定适用范围的公式，但与等差数列组所形成的表征比较而言，它仍是较具体的，与问题的具体内容、情境等密切相关。因此，当掌握这类经验的被试进行迁移时，囿于已有经验的较具体的内容及其关系、情境的限制，不易迁移到表面内容特性不相似、但结构特性相似的其它课题上去。需要通过多次的尝试、重复以及外界的帮助来获得实现迁移所必须的一些信息。因而这类被试的迁移易受阻，迁移过程较为展开、迂回，迁移速度较慢，同时需要更多的外界的帮助。
已有经验的不同概括水平导致了迁移的不同水平，在能否形成正确的表征、激活适当的经验、进行本质认同以及准确的赋值等环节上都显示了不同程度的差异。尤其在认同环节，经验概括水平不同的被试表现出明显的差异。匀加速运动组主要依据表面特征的相似与否来进行认同，是一种现象认同。而等差数列组主要依据本质结构特征的相似与否来进行认同，是一种本质认同。现象认同与本质认同是同化性迁移中两种典型的认同水平，认同水平的差异决定了同化性迁移的水平，这是理解同化性迁移的认知特性的关键。是，以往的研究未能充分注意到不同水平的认同特性，这就难以全面反映出迁移的特性，也难免产生不一致的结论（Gick,M.L. &Holyoak,K.L., 1980, 1983, Gentner,D. 等 1997,Novick,L.R., 1988）。
总之，同化性迁移的一般过程包括审题、联想、认同与赋值这四个相互联系的环节，由于原有经验的概括水平的影响，使得迁移过程的繁简程度及其迁移的水平都有一定的不同。
五 结论
1. 同化性迁移的过程是由审题、联想、 认同与赋值这四个相互联系的成分构成的。
2. 等差数列组的迁移过程较简缩、直接， 匀加速运动组的迁移过程较展开和迂回。
3.具有概括经验的等差数列组的迁移优于匀加速运动组，突出表现在前者通常进行本质特征的认同，后者则主要依据表面特征的相似进行现象认同。
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