第 14 卷第 5 期
语言与数量认知关系的新认识
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个数的电池。在个数三以内,他们可以达到 75%以
成词语的说明性记忆,即算术事实的词语记忆。近
上的准确率,大于三时准确率迅速下降,超过八九
年来的研究表明,由于要提取记忆中的算术事实,
个物体时任务无法完成。在需要数量表征的比较任
因此算术运算会不同程度地以语言形式进行操作。
务中,向被试显示一个罐子 A,放进糖果,然后移
数字对分任务(找出两个数的中间数)曾被认
开。拿出另两个罐子,其中一个罐子糖果的数目与
为只涉及量的比较,由非词语的数量表征系统进
A 相同,另一个数目比 A 多一或少一。要求被试选
行。Nuerk 的研究却发现[29],词语的算术事实如乘
出与 A 有相同数目糖果的罐子。对于个数 1 与 2,
法表、奇偶数概念也影响数字对分任务的操作。所
他们的选择准确率达到 75%以上;个数 2 与 3 则不
有实验参加者(德国大学生)做可倍增的两数的对
到 75%,个数 3 与 4 不到 50%,说明 Piraha 人能准
分任务,比如指出 6 与 18 的中间数 12(记为
确分辩的数量范围不超过三,与数量语言的缺乏密
6_12_18 ), 都 比 不 可 倍 增 的 两 数 的 对 分 ( 如
切相关。
7_10_13)反应速度快。因此有理由认为,完成数
前述 Munduruku 部落人虽然有数词表示 1 至 5,
字对分任务是由量的大小表征和词语的表达双向
但这五个词并不稳定对应个数 1 至 5。他们并不常
交互作用实现的,说明由语言形式储存的算术事实
用这些词来数数和表示精确量。要求数一个集合中
参与到计算中去。
的点,他们很少使用这些数词,而是用手指和脚趾
上一节介绍的 Spelke 等人对双语大学生的研
的个数去表示被数的点。用他们语言的“一”来表
究[28]还发现,进行精确计算,凡训练过的题都比未
示数量 1 的使用率不到 100%, “三”表示数量 3 不
训练过的题反应时短,而做近似估计题,训练题与
到 80%,“五”表示 5 不到 30%。对一个大于 4 的
未训练题反应时无差异。研究认为这是因为精确计
数量 n,他们不能准确地分辩 n 与 n+1。Pica 认为,
算经训练后成为记忆,以语言形式储存,可以直接
有限的五个词还不足以使 Munduruku 部落人产生
提取,反应时因而缩短。近似题不论训练过还是未
[11]
精确数量的心理表征
。这两个部落考察都说明,
较大数量的精确辨认和计算能力不能脱离语言而
训练过都是进行量的估计比较,较少利用事实记 忆,因而反应时无差异。 Lee 和 Kang 报告了一项实验,被试在进行算术
存在。 Dehaene[27]和 Spelke 等人[28]发现母语与非母语
运算的同时进行空间属性判断或者语言判断。他们
对精确计算与近似估计的影响不同。他们让母语为
发现,空间属性判断只干扰减法运算而不影响乘法
俄语且熟练掌握英语的双语大学生做被试,以俄、
运算;语言判断只干扰乘法运算而不影响减法运算
英两种语言分别进行精确计算或近似估计的训练,
[30]
然后以相同或不同于训练的语言对同类问题进行
记忆提取过程更多与语言判断过程相一致。
测试。测试题包括两位数加法、乘法、开方、非十
2.3 儿童算术能力发展过程中语言起显著作用
。这种相分离的任务干扰现象说明,乘法事实的
进位制加法等,要求指出准确答案(精确计算)或
Butterworth 在算术能力发展的最新综述报告
指出较接近的答案(近似估计)。结果显示,当进
中,概括了 0 至 7 岁儿童早期发展的若干个发展里
行精确计算,且测试使用的语言与训练使用的语言
程碑[31]:儿童从 2 岁开始学习数词序列;3 岁能数
一致时,其反应快于测试与训练语言不一致的反
小的数;3.5 岁左右能用实物和数词进行简单的加
应。而估计近似值时,测试的反应时与训练语言无
减运算,并能用基数原则建立数集;5.5 岁能理解
关。研究者由此推测,在学习期间获得的算术事实
加法交换律,还能由大到小数数;7 岁能从记忆中
(Arithmetic facts)是以学习所用的语言储存的,
提取已掌握的算术事实。从 Butterworth 的总结可
当使用另一种语言进行精确计算时,需要语言转
见,儿童算术能力的发展在两三岁就借助了语言来
换,因而反应时延长。做近似估计使用的是内在表
学习数字序列,形成最初的数概念,然后借助语言
象对总量的类比,可以是非词语的,不需语言转换,
来记忆和提取 四则运算事实 、扩大数的概 念。
因此反应时与训练语言无关。
Butterworth 还特别指出,他总结的儿童早期算术能
2.2 算术事实记忆的使用与语言密切关联
力发展里程碑是建立在欧美国家研究的基础上的,
有许多熟悉的算术运算过程和结果是以语言
而各种不同语言的数词结构可以加速或减慢算术
形式表达的,比如乘法九九表,储存在头脑里,形
概念的获得。比如在中文语言环境下,儿童可以较