儿童认知发展的两种新理论解释框架(2)

（四）身体制约

第四种生物制约是“身体制约”(enbodiment)，它是指当儿童把身体作为从外界环境中获取信息的工具时，其感觉功能将制约其心理表征。大脑嵌入在身体之中，而身体又置身于物理环境与社会环境之中，这一事实既制约又促进儿童经验的发展。神经活动类型产生于感觉输入，因此感觉器官的功能对大脑表征的建构有着重要的影响。从这个意义上说，身体充当着从外界环境获取信息的过滤器的作用。比较典型的例子是，婴儿视力与运动控制的有限性会制约其感觉经验的获得，还会限制其复杂表征的建构。然而，发展中的身体不仅充当信息的过滤器，还能充当操控环境并产生新的感觉输入与经验的工具。例如，即使是新生婴儿也会有目的地把手臂移向光束，以使手臂上的亮点不可见。这就完成了婴儿与环境之间的反馈，它改变了环境并产生了特定的感觉输入。在这之后，婴儿会协调其日益增强的灵活性和感觉运动，以便更深入地探索和操控他们周围的环境，从而产生更多的感觉输入。这些感觉输入反过来会不断修正神经网络，建构更为复杂的表征。所以，身体制约的观点强调探索中的能动性，这是认知发展最为核心的方面。这里的能动性是指主体能够主动地进行基于自身目标和信念的活动，即主体感知周围环境变化，并做出基于目标的行为。这也就意味着，儿童不是被动地吸收环境中的信息，而是通过操控环境从中有选择性地学习一些经验。

（五）社会制约

韦斯特曼（Westermann）等人提出的最后一种制约认知发展的因素是“社会制约”(ensocialment)。社会制约指的是社会环境对个体的社会性与行为发展有重要的影响，例如影响基因的表达。处于发展中的儿童所处的特定环境对于其认知表征的出现有着高度制约性的影响，因为环境会限制儿童经验的获得，还能提供其他操控经验的特定方式。这些制约主要指环境的物理属性。另外，环境还具有社会属性，如儿童与其照料者之间存在互动。已有研究表明，母亲与儿童之间的同步互动对儿童的安全感、归属感，情感表达、社会认知等都具有重要的影响。与之相对应，母婴之间正常关系的破坏和遭受早期精神刺激，比如照料者死亡、婴儿受忽视或受虐待等，都会对婴儿的神经和认知发展产生重要的负面影响。

总的来说，在认知发展过程中，这些制约形成一个互动网络，它们共同塑造着构成心理表征基础的神经结构，韦斯特曼等人将之描绘为如图1所示的互动模型。从这一模型可知，神经发展依赖于受经验影响的神经活动，神经结构制约着神经活动类型，反过来神经活动类型也影响着神经结构与基因表达。这两块功能性大脑皮层区域在互动中发展，其中一块大脑区域能改变另一块大脑区域的神经活动类型及其神经结构，促进其心理表征本质属性的发展。大脑与它的身体以及周围的环境密切联系。另外，身体形态制约着身体使用，而身体使用通过改变环境体验产生新鲜的感觉经验。这一点要么通过移动感觉器官（如眼睛），要么通过操控环境就能实现，并不需要改变外部环境。环境体验通过细胞制约能产生神经活动，神经活动又能通过大脑制约导致接下来的大脑神经结构的变化。可见，与社会环境的互动既对神经发展有影响，也对基因表达有影响。这些影响或者以与环境有关的直接经验为中介，或者以特定环境中不断变化的个体行为为中介。

二、新联结主义模型

（一）新联结主义模型的神经网络结构

当神经建构主义把目标投向认知发展的生物机制时，联结主义更关注学习。联结主义者建构了认知的计算机模型，由简单的加工单元网络构成。每个单元有输出，是单元输入系统的一个简单的数学功能，目的是作为神经网络的松散表征。认知实体如概念或语言等，通过几个单元用激活的样式来表征，就像大脑中分布的表征一样。早期的联结主义模型是自下而上的单向流动，即在模型中信息只能向前流动。输入单元接受实验者控制的信息（如语言），然后这些信息向前流人隐含单元（该单元位于输入单元与输出单元之间），接着流人输出单元。早期联结主义模型的主要贡献就是论证了简单的网络输入结构（如语言结构）是能习得的。很显然，在缺乏先天知识的情况下，输入结构确实是可以习得的，特别是语言。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，该网络既包含自下而上的加工，又包含自上而下的加工。与之相联系的是下一上单元与上一下单元，中间单元则位于下一上单元与上一下单元的中间。在新联结主义模型中，中间单元既影响上一下单元又影响下一上单元，从而促进互动激活网络的发展。克瑞斯安森和柴特( Christiansen&Chater)据此绘制了如图2所示的解释模型。

自下而上的加工是由外部刺激开始的加工，也称数据驱动加工，即先对较小的知觉单元进行分析，然后再转向较大的知觉单元，也就是从低水平到高水平的加工。如对单词“HAPPY”的加工就属于自下而上的加工。自上而下的加工是较高水平的加工，制约着较低水平的加工，也称概念驱动加工，即由一般知识或概念引导开始，形成制约加工的所有阶段或水平的假设。如对句子“__pple is fruit”的加工就属于自上而下的加工。在新联结主义模型看来，自下而上的加工也能产生自上而下的加工效应，如音素复位效应。已有研究发现，在缺乏有关真实单词知识的情况下，音素复位是有可能的，如某人听到一段语音的咳嗽声时会自发补充一个被丢失的音素。最近的研究还发现，纯粹的自下而上的加工可以把单词从语音流中分割开来。在新联结主义者看来，成人通过语音加工、句子加工与大声阅读就能成功地进行语言加工，并获得语言方面的能力，而不一定是离散的符号表征。而在这之前，大部分的认知理论都假定符号表征在形式上是离散的或是变形的，在具体的认知任务中，它们或者参与，或者不参与。

（二）新联结主义模型的两大特征

分布式表征与分级式表征是联结主义神经网络的两大重要特征。传统的符号加工系统以局域性的、内容寻址的方式来对知识进行表征。这种表征方式虽然容易理解和实现，但并不表明它们就是表征知识的最自然方式。联结主义神经网络的解释则与此不同。在联结主义神经网络中，知识并不贮存于特定的单元之中，而是以交互作用的激活模式扩散在整个网络中，或者说知识存在于神经网络的联结权重之中，与此相对应，需要采用分布式表征的方式来加工知识。分布式表征强调神经网络的并行分布加工，注重网络加工的数学基础。显然，联结主义神经网络是以整体论的方式来存贮和恢复信息的。分布式表征既能同时克服多重约束的影响，又可节约大量的单元，而且加工速度快，因此联结主义神经网络不失为模拟大脑基本操作的较为成功的网络模式。

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