儿童认知发展的两种新理论解释框架

孙崇勇

（吉林师范大学教育科学学院，四平 136000；吉林师范大学心理研究所，四平 136000）

[摘要]传统的认知发展理论不足以完全解释儿童的认知发展，需要借助于新的理论解释框架。神经建构主义主要是通过分析神经活动类型的生物制约来解释认知发展变化的机制，在对认知发展的解释中比较强调神经结构与神经活动类型的重要性。新联结主义模型延续了早期模型用神经网络解释认知发展的传统，但在简单循环网络的基础上增加了互动激活网络。该网络既包含下一上加工，又包含上一下加工；其隐含单元既影响输入单元又影响输出单元。分布式表征与分级式表征是联结主义新模型的两大重要特征。

[教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 ]认知发展；神经建构主义；新联结主义

认知发展理论本质上是一种解释系统，是关于“什么得到发展”的知识。最为全面的认知发展理论是瑞士心理学家皮亚杰的逻辑发展理论。在他的理论中，建构知识的主要因果机制是适应和提炼借助于环境而存在的认知“图示”，儿童建构知识是他与外部世界互动经验的结果。皮亚杰重视个体对周围环境的建构以及发展阶段本身的探讨，但忽视从社会文化的维度来研究认知发展，没有对人类认知过程如何受到社会文化环境和实践活动的影响进行深入探讨。前苏联心理学家维果斯基提出了认知发展的另一种解释性说明。他的理论包含更多的文化视角，强调社会互动在认知发展过程中的关键作用，以及成人在调节儿童的文化知识与支持他们获得文化知识中所扮演的重要角色。维果斯基的认知发展理论可以说在一定程度上弥补了皮亚杰逻辑发展理论的不足，但这两种理论都没有关注大脑生物学方面的变化对认知发展的影响，因此可以说，到目前为止，这些已有的解释框架还不足以完全解释儿童认知发展，需要产生新的理论解释框架。

最近，随着认知神经科学在探索人类认知中取得越来越引人注目的成果，出现了解释大脑如何学习的一种新理论框架，即神经建构主义。这一理论框架覆盖了认知发展的生物学各个方面，诸如伴随着学习大脑物理结构发生的变化，以及大脑的功能组织随之而发生的变化等。另外，联结主义也提出了新的解释框架来思索认知发展。新联结主义的模型是关于复杂认知如概念发展如何从互联网的简单开关节点学习活动中产生的。这些计算机网络与神经网络相似，它们要么能激发动作电位，要么不能。因此，在原则上，联结主义能按照神经网络解释认知发展，而该网络能从“输入”中获悉复杂的结构。本文拟对神经建构主义和新联结主义模型这两种有关儿童认知发展的新解释框架进行描述与讨论，以开阔我们对儿童认知发展的理解。

一、神经建构主义

神经建构主义就是通过分析神经活动类型的生物制约来解释认知发展变化的机制。其中，神经活动类型包含了心理表征，它们影响大脑的发育，并进而会影响给心理表征以支撑的神经基质的发展。在神经建构主义看来，环境体验对于认知发展来说十分重要，因为它们将会改变大脑的“硬件”，促使其心理表征的本质发生变化，这反过来又会促使神经系统经验的更新。神经建构主义主要是建立在“生物制约”概念的基础之上，它们是对认知发展的制约，而不仅仅是对学习的制约。

（一）基因制约

第一种制约来自于基因的生物活动。传统上关于基因功能的观点认为，从基因(DNA)到核糖核酸(RNA)，再到蛋白质的结构，只存在单维的因果关系流向。然而，最近的研究揭示，环境与行为的影响在控制基因表达方面具有根本性的作用。基因的活动并不是严格按照事先设定的时间表进行，而是由来自内部与外部环境的各种信号所控制，由神经中枢、个体行为与外部的环境事件所调节。基因自己不能“开”和“关”，必须有信号告诉它们这样做，这些信号产生于细胞的里面、外面，或有机体的外面。为了精确地描述认知发展，必须理解所有这些交互活动。例如，低水平的神经递质5-羟色胺与抑郁密切相关。在猴子身上，母猴与婴儿的5-羟色胺水平是相关的，在不安全的归属感上也是相关的，因此从逻辑上看，低水平的5-羟色胺与异常的母性关心或共享基因应是互相联系的。神经建构主义指出，要充分了解这些交互活动，就有必要解释抑郁等认知发展障碍。从这个意义上说，认知发展来自于基因活动、神经活动以及行为与环境之间的双边互动，环境体验以各种特定的方式影响着基因表达。

（二）细胞制约

神经建构主义界定的第二种制约是“细胞制约”（eJicellment），即神经的发展受到细胞环境的制约。有研究发现，即使是在胎儿发育的最早期，特定细胞的发育都会受到其分子与周围细胞互动的影响。在接下来的发展阶段，神经活动要么和感觉经验同时发生，要么伴随着感觉经验发生，它在神经网络的形成过程中发挥着重要的作用。神经联结样式的精密性以及随着而来的稳定性都得依靠神经活动。神经活动在神经网络形成中的特定作用在视觉柱（ocular dommance columns，简称为ODC）的领域得到了较为深入的研究。视觉柱主要位于视觉皮层区域，以斑纹或斑点的方式排列着。在那里，神经对从某一只眼睛输入的信息进行有选择性的反应。这些视觉柱最初的形成可能依赖于出生前与出生后产生的本能神经活动。在随后的关键时期，不断变化的视觉经验能够导致视觉柱组织的变化。例如，在出生后婴儿发育的早期，短暂地闭上一只眼睛会导致该眼睛视觉柱的收缩，而睁开一只眼睛会导致该眼睛视觉柱的扩张。这表明，以活动为基础的神经间竞争是精细神经联结建构的推进机制。从神经建构主义的观点看，这些研究发现十分重要，因为它们揭示了经验是如何改变神经网络，而神经网络又是如何支持这些经验的加工处理的。在神经建构主义者看来，神经结构的形态及其之下的神经联结样式制约着形成表征的神经活动类型。然而，神经活动类型自身也能导致神经结构形态的变化，因此也能改变这种制约作用。

（三）大脑制约

第三种生物制约是“大脑制约”(enbrainment)，即单个功能性的大脑区域与其他区域互动，这些区域间的互动会影响所涉及到的神经结构的发展，并影响到神经表征的发展。就像大脑嵌入在身体里一样，功能性的单个大脑区域也被嵌在大脑之中，它与大脑其他区域共同发展。当代神经影像学研究可以给予大脑制约以有力支持。已有研究表明，大脑区域间的功能性特征对其他区域极其敏感，并且受彼此间活动的制约，如反馈过程和上下互动。对一些失去某种感觉通道的人的研究发现了大脑发展中区域间互动的重要性，例如，盲人从早期开始的盲文阅读中可以激活某大脑皮层区域，这相当于视力正常的人激活其视觉皮层一样。因此，很明显，盲人的大脑区域在失去视觉信息输入的情况下，针对视觉信息的加工处理发挥着与众不同的功能性作用。这一点也可以从经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation，简称为TMS)技术的运用中得到证实。经颅磁刺激是1985年由巴克(Barker)与其助手等人首先创立的，主要是通过头皮刺激大脑皮层运动区、脊髓神经或周围神经，在相应的肌肉上记录复合肌肉动作电位。该技术因具有无创、无痛、操作简便及安全可靠等优点，很快被应用于临床。已有研究表明，用经颅磁刺激盲人的视觉皮层会破坏其盲文字母的触觉识别，而对视力正常的人则不会产生这样的消极影响。这种大脑区域互动的观点可以用来解释大脑皮层上和皮层下不同区域的发展性整合，以便获得某种特殊的能力，如面孔识别、目标定位行为、记忆、分类、适应、语言等。

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说经典论文儿童认知发展的两种新理论解释框架在线全文阅读。