大約 20 年前，我的研究經歷了一個意想不到但富有成果的轉變，那真是一段美好的時光。我一直在研究幼兒的記憶力，並開始對兩歲半和三歲的孩子進行一項新的實驗。為了這個專案，我製作了一個實驗室房間的小型模型。真實的房間佈置得像一個標準的客廳，裡面有一張軟墊沙發、一把扶手椅、一個櫥櫃等等。微縮物品儘可能地相似：它們的形狀和材質相同，覆蓋著相同的織物，並且以相同的姿勢擺放。在研究中，一個孩子看著我們將一個微型玩具——一隻我們稱為“小史努比”的塑膠狗——藏在模型中，我們將模型稱為“小史努比的房間”。然後我們鼓勵孩子找到“大史努比”，一個大型玩具，“藏在他的大房間裡的同一個地方”。我們想知道孩子們是否可以利用他們的記憶力來找出大房間裡玩具的位置。
三歲的孩子非常成功。在他們觀察到小玩具被放在微型沙發後面後，他們跑到真實的房間，在真實的沙發後面找到了大玩具。但是，令我和他們的父母驚訝的是，兩歲半的孩子徹底失敗了。他們興高采烈地跑進大房間，但大多數人不知道該往哪裡看，即使他們記得小玩具藏在微型房間的哪裡，並且可以很容易地在那裡找到它。
人類與其他生物最顯著的區別在於我們創造和操縱各種符號表徵的能力。這種能力使我們能夠將資訊從一代人傳遞到另一代人，使文化成為可能，並且無需直接經驗即可學習大量知識——我們都知道恐龍，儘管從未見過恐龍。由於符號化在幾乎我們所做的一切事情中都起著基礎性作用，因此，或許人類發展最重要的方面莫過於變得具有符號意識。我總結認為，最令人著迷的事情莫過於找出幼兒是如何開始使用和理解符號物體，以及他們是如何掌握現代生活中無處不在的一些符號物品的？
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們今天世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
圖片栩栩如生
嬰兒和幼兒掌握的第一種符號物體是圖片。對於成年人來說，似乎沒有比符號更簡單的了，但是我的同事和我發現，嬰兒最初覺得圖片令人困惑。問題源於所有符號物體固有的二元性：它們本身是真實的，同時又是其他事物的表徵。為了理解它們，觀看者必須實現雙重表徵：他或她必須在心理上既表徵物體本身，又表徵物體與其所代表事物之間的關係。
幾年前，我開始對一些軼事感到好奇，這些軼事表明嬰兒不理解圖片的雙重性質。我聽說過一個嬰兒試圖拿起描繪的蘋果，或者將腳伸進鞋子的照片中。我的同事——西北大學的戴維·H·烏塔爾、聖路易斯社群學院的索菲亞·L·皮耶魯察科斯和伊利諾伊大學的卡爾·S·羅森格倫——和我決定進行調查，即使我們認為這種行為會很少見，因此難以研究。幸運的是，我們錯了。
我們開始以一種非常簡單的方式測試嬰兒對圖片的理解。我們把一本包含高度逼真的彩色照片的書放在九個月大的嬰兒面前，照片上是單個物體。令我們驚訝的是，最初研究中的每個孩子，以及我們後續研究中的大多數孩子，都伸出手去觸控、摩擦、拍打或抓撓照片。有時，嬰兒甚至抓住描繪的物體，好像試圖將它們從頁面上拿起一樣。
當伊利諾伊大學的人類學家阿爾瑪·戈特利布帶著我們的一些書和一臺攝像機來到象牙海岸一個偏遠的本吉村時，我們有了一個獨特的機會來了解這種反應的普遍性。本吉嬰兒坐在地上或母親的腿上，周圍是漫步的雞和山羊，以及其他玩耍、工作、交談和大笑的兒童和村民。然而，本吉嬰兒幾乎肯定以前從未見過圖片，他們像美國嬰兒一樣，用手探索描繪的物體。
這種困惑似乎是概念上的，而不是感知上的。嬰兒完全可以感知物體和圖片之間的區別。如果在兩者之間做出選擇，嬰兒會選擇真實的東西。但是他們還不完全理解圖片是什麼，以及圖片與描繪的事物（“所指”）有何不同，因此他們會進行探索：例如，有些人實際上會俯身並將嘴唇放在瓶子照片中的奶嘴上。然而，他們只會在描繪的物體與它所代表的物體高度相似時才這樣做，例如彩色照片。影片影像也會發生同樣的困惑。皮耶魯察科斯和她的同事，範德比爾特大學的喬吉恩·L·特羅塞斯發現，坐在電視顯示器附近的九個月大的嬰兒會伸出手去抓螢幕上移動的物體。但是，當物體與真實事物不太相似時——例如線上條圖中——嬰兒很少探索它們。
到 18 個月大時，嬰兒已經開始意識到圖片僅僅代表真實事物。他們不再操縱描繪的物體，而是指向它並說出它的名字，或要求其他人說出它的名字。2004 年，現在在蘇格蘭愛丁堡大學的梅麗莎·A·普雷斯勒和哈佛大學的蘇珊·凱里提供了一個關於這種發展的很好的例子。這兩位研究人員使用一個簡單的攪拌器線條圖來教 18 個月和 24 個月大的孩子這個他們以前從未見過的物體的詞。大多數孩子認為這個詞指的是物體本身，而不僅僅是它的圖片。他們將圖片解釋為符號性的——代表它的所指，而不僅僅是與它的所指相似。
我們認為，導致手動探索圖片行為減少的一個因素是抑制控制的發展。在生命最初的幾年裡，孩子們越來越有能力抑制衝動。這種普遍的發展變化得到了額葉皮層變化的支援。抑制控制的增強大概有助於嬰兒抑制直接與圖片互動的衝動，為他們像成年人一樣簡單地觀看圖片奠定基礎。
接觸圖片的經驗也一定在這種發展中發揮了作用。在影像豐富的社會中，大多數孩子每天都會接觸到家庭照片和圖畫書。透過這些互動，孩子們瞭解到圖片與物體的不同之處，並且他們開始將影像視為沉思和談話的目標，而不是行動的目標。
然而，圖片的本質需要幾年時間才能被完全理解。例如，斯坦福大學的約翰·H·弗拉維爾和他的同事發現，直到四歲，許多孩子仍然認為，將一碗爆米花的圖片倒過來會導致描繪的爆米花從碗裡掉出來。
圖片並不是非常年幼的孩子唯一感到困惑的符號來源。多年來，我的同事、學生和我觀察到幼兒走進實驗室，試圖坐在比例模型的微型椅子上——這讓在場的所有人都感到驚訝。在家裡，烏塔爾和羅森格倫也觀察到他們自己的女兒試圖躺在娃娃床上或進入微型玩具車。我們對科學文獻中沒有提到的這些非凡行為感到好奇，因此決定研究它們。
格列佛的錯誤
我們把 18 到 30 個月大的孩子帶到一個房間，房間裡除其他外，還有三個大型玩具：一個室內滑梯、一把兒童尺寸的椅子和一輛幼兒可以進入並用腳在房間裡推動的汽車。在一個孩子至少玩過每個玩具兩次後，他或她被帶出房間。然後我們將大型玩具替換為相同的微型版本，只有大約五英寸高。當孩子回來時，我們沒有評論這種變化，而是讓他或她自發地玩耍。
然後，我們檢查了兒童行為的影片，尋找我們稱之為比例錯誤的行為：認真地嘗試執行那些顯然不可能完成的動作，因為兒童身體和目標物體之間的相對大小差異極大。我們對我們算作比例錯誤的行為非常保守。
幾乎一半的孩子犯了一個或多個這樣的錯誤。他們似乎很認真地嘗試執行相同的動作。有些人坐在小椅子上：他們走到椅子前，轉過身，彎曲膝蓋，然後將自己放到椅子上。有些人只是坐在上面，有些人坐得太用力，以至於椅子從他們身下滑開。有些孩子坐在微型滑梯上試圖滑下來，通常會在這個過程中摔下來；另一些孩子則試圖爬臺階，導致滑梯傾倒。（由於椅子和滑梯由堅固的塑膠製成，而且非常小，幼兒沒有受傷的危險。）一些孩子試圖進入微型汽車；他們開啟車門，並試圖——通常是非常執著地——將一隻腳塞進去。
有趣的是，大多數孩子對他們失敗的嘗試幾乎沒有或根本沒有反應。有幾個孩子似乎有點生氣，少數孩子看起來有些羞愧，但大多數孩子只是繼續做其他事情。我們認為，缺乏反應可能反映了幼兒的日常生活中充滿了嘗試做這做那但卻不成功的經歷。
我們對比例錯誤的解釋是，它們源於視覺資訊用於計劃動作和用於控制其執行之間的分離。當孩子看到微縮模型時，視覺資訊——物體的形狀、顏色、紋理等等——會啟用孩子對它的所指物的心理表徵。與該記憶相關聯的是與大型物體和其他類似物體互動的運動程式。在我們研究的孩子中，有一半人的運動程式大概被激活了，但隨後被抑制了，孩子們沒有嘗試以相同的方式與微縮模型互動。
但在另一半孩子中，運動程式沒有被抑制。一旦孩子開始執行典型的運動序列，關於物體實際大小的視覺資訊就會被用來準確地執行動作。例如，有些孩子俯身在小椅子上，並在雙腿之間向下看以精確定位它；那些試圖進入微型汽車的孩子首先開啟車門，然後試圖將腳直接塞進去。孩子們依賴於將複製品與正常尺寸物體聯絡起來的視覺資訊，但在執行他們的計劃時，他們使用關於微縮模型實際大小的視覺資訊來指導他們的動作。視覺資訊使用的這種分離與有影響力的視覺處理理論相一致——這些理論認為，大腦的不同區域處理物體識別和計劃，而另一些區域則處理動作的執行和控制。
神奇的機器
比例錯誤涉及雙重表徵的失敗：孩子們無法維持符號及其所指物之間的區別。我們知道這一點是因為當對雙重表徵的需求消除時，所指物和符號物體之間的混淆就不會發生——這是我在 1997 年發現的，當時羅森格倫、凱文·F·米勒（現在在密歇根大學安娜堡分校）和我，在徵得他們父母的完全同意後，讓兩歲半的孩子相信我們有一種可以使日常物體微型化的裝置。
使用我們神奇的縮小機器，我們希望看看一次用兩種方式思考一個物體的需求是否是兒童符號困難的核心。如果一個孩子相信一臺機器已經縮小了一個物體或一個房間，那麼在孩子的心目中，微縮模型就是物體本身。房間和模型之間沒有符號關係，因此孩子們應該能夠將他們對大型版本的瞭解應用於小型版本。
我們利用我們裝置的威力來縮小玩具和一個大型帳篷。在孩子面前，我們將一個玩具——一個有著鮮豔紫色頭髮的巨魔娃娃——放在一個帳篷裡，並將縮小機器對準帳篷。然後孩子和實驗者轉移到另一個房間等待機器工作。當他們回到實驗室時，一個小型帳篷取代了原來的大型帳篷。
當我們要求孩子們尋找玩具時，他們立即在小帳篷裡尋找。由於相信微縮模型實際上是縮小後的原始帳篷，他們成功地取回了隱藏的玩具。與我們的比例模型實驗不同，他們沒有雙重表徵需要掌握：小帳篷與大帳篷相同，因此根據幼兒的世界觀，玩具應該在它應該在的地方。
理解雙重表徵在幼兒如何使用符號中的作用具有重要的實際應用。其中一個應用與在疑似性虐待案件中使用娃娃採訪幼兒的做法有關。虐待的受害者通常是非常年幼的孩子，他們很難進行採訪。因此，許多專業人士——包括警察、社會工作者和心理健康專業人員——使用解剖結構詳細的娃娃，假設年幼的孩子更容易使用娃娃來描述發生的事情。請注意，這種假設進一步意味著，年幼的孩子能夠將這個物體既視為娃娃，又視為他或她自己的表徵。
這些假設受到了約翰·霍普金斯大學的瑪吉·布魯克、康奈爾大學的斯蒂芬·J·塞西、北卡羅來納大學教堂山分校的彼得·A·奧恩斯坦及其眾多同事的質疑。在幾項獨立研究中，這些研究人員要求學齡前兒童報告他們對兒科醫生體檢的回憶，體檢可能包括或不包括生殖器檢查。有時使用解剖結構詳細的娃娃來詢問孩子們，有時則不使用。總的來說，當不使用娃娃詢問孩子時，孩子的報告更準確，而當使用娃娃時，他們更有可能虛假報告生殖器觸控。
根據我的研究，我懷疑非常年幼的孩子可能無法將自己的身體與娃娃聯絡起來。在我的實驗室中使用一項極其簡單的對映任務進行的一系列研究中，我的前研究生凱瑟琳·史密斯將一張貼紙貼在孩子的某個部位——例如肩膀或腳上——並要求孩子將一張較小版本的貼紙貼在娃娃的同一部位。三歲到三歲半的孩子通常能正確地貼上貼紙，但三歲以下的孩子正確率不到一半。這些非常年幼的孩子在這個極其簡單的情境中，無法將自己的身體與娃娃聯絡起來，而這個情境沒有記憶要求或情感參與，這一事實支援了反對在涉及年幼兒童的法醫情境中使用解剖結構詳細的娃娃的普遍觀點。（由於許多類似於此的論證，與過去相比，對五歲以下兒童使用娃娃的看法不再那麼有利，並且在某些州已被禁止。）
教育意義
雙重表徵的概念也對教育實踐具有影響。世界各地幼兒園和小學教室的教師都在使用“教具”——積木、棒狀物和其他旨在表示數字數量的物體。其理念是，這些具體的物體有助於孩子們理解抽象的數學原理。但是，如果孩子們不理解物體與它們所代表的事物之間的關係，那麼使用教具可能會適得其反，正如一些研究表明的那樣。
西北大學的梅雷迪思·阿瑪亞、烏塔爾和我現在正在測試接觸符號物體對幼兒學習字母和數字的影響。我們使用旨在幫助幼兒學習數學的積木，教會了六歲和七歲的孩子做需要借位的減法題。我們教會了一個對照組使用紙和筆做同樣的題。兩組人都學會了同樣好地解決問題——但是使用積木的那組花費的時間是另一組的三倍。一個使用積木的女孩在研究結束後向我們提供了一些建議：“你們有沒有想過教孩子們用紙和筆來做這些題？這樣容易得多。”
雙重表徵也在兒童的流行書籍中發揮作用，這些書籍包括可以掀開以顯示圖片的翻頁、可以拉動以使影像動畫化的槓桿等等。
研究生辛西婭·鍾和我推斷，這些操作性功能可能會分散孩子們對書中呈現的資訊的注意力。因此，我們最近使用了不同型別的書籍來教 30 個月大的孩子字母。其中一本是一本簡單的老式字母書，每個字母都用簡單的黑色字型清晰地印出來，並附有一張合適的圖片——傳統的“A 代表蘋果，B 代表男孩”。另一本書有各種操作性功能。用普通書本教授的孩子後來比用更復雜的書本教授的孩子認識更多的字母。大概孩子們更容易專注於普通的二維書本。
正如這些不同的研究表明的那樣，嬰兒和幼兒對符號的許多方面感到困惑，而這些方面對成年人來說似乎是直觀明顯的。他們在實現對符號代表內容的成熟概念的道路上必須克服障礙，如今，許多人必須掌握種類不斷擴充套件的符號。或許更深入地理解變得具有符號意識的不同階段，將使研究人員能夠解決可能源於難以掌握符號含義的學習問題。
（作者）
朱迪·S·德洛奇是弗吉尼亞大學的早期認知發展專家——特別是符號思維——心理學教授。德洛奇還在伊利諾伊大學心理學系擔任職務，她在那裡獲得了博士學位，並自 20 世紀 70 年代後期以來一直在那裡任教。
（延伸閱讀）
變得具有符號意識。J. S. DeLoache 發表於 Trends in Cognitive Sciences，第 8 卷，第 2 期，第 66-70 頁；2004 年 2 月。
兒童犯下與符號相關的錯誤的照片可以在 www.faculty.virginia.edu/childstudycenter/home.html 上檢視