引言
科学教育的目的即提高儿童对世界的认识。其中，对因果关系的学习是科学教育的重要内容和主要目标。儿童是特别的因果关系学习者，他们通过对因果关系的学习认识世界，从而得以解释、预测和控制周围的环境。
在因果学习的过程中，儿童并不总是只依靠一种证据形成自己对于某个因果关系的认知，他们往往接收来自多种感官的证据：自主探索、听取他人陈词以及观察他人的因果干预。
一、儿童因果学习的影响因素
认识世界是儿童发展的首要任务,其中对因果关系的学习是重中之重，儿童通过对事物间因果关系的理解,从而达到解释、预测和控制周围环境的目的。
因果关系是儿童在进行科学思维发展中的重要内容，与此同时，证人证词、观察因果关系和自主探索是儿童进行科学思维发展的基本素材，其中，观察因果关系和自主探索是儿童获得证据的重要途径，观察因果关系和自主探索的结果也是儿童进行科学思维发展的重要依据。
探讨儿童如何从观察和探索中学习因果知识，有助于认识儿童因果推理的内在机制，为培养儿童的因果推理能力、发展逻辑思维能力和提高儿童的智力提供理论和实践依据。
二、实验研究
1、证据顺序对儿童因果学习效果的影响
实验目的
为探讨证据顺序对儿童因果学习效果的影响，实验使用陷阱管任务，考察儿童在先观察后探索和先探索后观察这两个情景中，对装置内含的因果关系的掌握程度，并结合仅探索和仅观察两个对照组，分析儿童在不同情景下因果学习的特点。
实验假设
与接受教学演示后对玩具的探索程度相比，儿童在没有教学演示的情况下表现出更多的探索行为。4岁儿童在灯箱任务中，相较于先观察成人演示后自主探索，于先进行自主探索后观察成人演示的情境下，他们回答相关问题的正确率更高。因此本实验的第一个假设是：小班儿童在先自主探索后观察示范的情况下，因果学习的效果会比反之要好。
从婴儿时期开始，便能够仅通过观察成人的示范习得因果关系，儿童能仅通过观察示范就发现不同特征的物品在激活音乐盒时包含的因果关系,所以本实验的第二个假设是：在探索前给儿童呈现正确示范有助于小班儿童因果学习。
本实验的第三个假设为：自主探索比观察示范更有利于提高小班儿童因果学习的效果表现。
方法
被试
被试来自江西省某两所公办幼儿园，随机抽取名小班儿童作为实验1的被试，男女比例相当。被试的年龄跨度从7个月到56个月，（M=.71岁，SD=0.48）。被试被分为0人一组，分别接受不同水平的实验处理，所有被试未曾参加过类似的实验。
实验材料
实验使用的是陷阱管任务（Trap-tubeTask）,选择这个范式有两个原因：首先，它足够复杂，小班儿童往往不能自发地解决这个任务。
其次，由于装置的特性，我们可以直接通过对儿童探索情况的观察和对儿童回答问题情况的分析，直接判断出他们是否习得了关于这个装置的因果知识，并且通过于此，我们可以容易判断每个儿童在完全理装置的因果关系的情况下行动和在不完全理解或不理解的情况下行动之间的区别。
实验材料主要为实验主器材、一个彩色小球、一根棒子、一个挡板、充当陷阱的盖子，如下图所示。
实验材料图
实验设计
实验采用单因素完全随机实验设计，自变量是证据顺序，实验分为四个水平，分别为：仅探索、仅观察、先探索后观察、先观察后探索（其中示范为正确示范），实验的因变量为测试阶段儿童得得分，成功答对一个问题计1分。
实验程序
实验过程采取一对一的方式，在江西省某公办幼儿园中进行，实验地点选择在幼儿园内相对安静的绘本馆、美术室等教师，内置一张桌子、两把椅子。
被试儿童坐在实验者的对面，中间的桌子上放着陷阱管以及棒子，实验者撤除挡板以展示给儿童这个装置并吸引其注意力。
熟悉阶段后，实验将通过儿童回答问题的情况体现他们对装置中因果关系的掌握程度。实验者向儿童问问题，问题设置分为两种类型，分别为判断题与选择题。
问题设置表
结果
本研究使用Cramer’sV作为卡方检验的效果大小指标，便于与后续研究的效果大小进行比较。测试阶段儿童回答问题的情况纳入统计，具体情况见下表和下图。
实验测试阶段儿童表现情况表
验1测试阶段儿童表现情况图
首先根据图表进行描述性分析，可以明显发现仅观察组的表现以及先探索后观察组的表现与其他组有差异性。具体看来，仅观察组中较多儿童出现侧偏情况，先探索后观察组中较多儿童的表现高于随机水平。
其次，为了考察证据顺序对儿童因果学习效果有无影响，研究对比先观察后探索组与先探索后观察组，发现在表现显著高于机会水平（AC）的儿童中，两组的人数有显著差异。
可以发现，在先探索后观察组中有更多儿童的表现显著高于机会水平。同时，除AC情况的其他情况中，两组表现均无显著差异。可以证明，证据顺序影响儿童因果学习的效果，且先自主探索后观察示范更有利于儿童进行因果知识的学习。
证据顺序对儿童因果学习效果影响：AC表现
接着，为了探究探索前予以正确示范是否有助于儿童进行因果学习，以及探索后予以正确示范是否有助于儿童因果学习，研究对比仅探索组和先观察后探索组，以及仅探索组和先探索后观察组。
仅探索组和先观察后探索组：使用R*C列联表卡方分析发现，两组间不同表现情况的儿童人数分别并无显著差异。可以证明，探索前的正确示范对儿童的探索活动与因果学习影响甚微。
不完整示范对儿童因果学习效果影响
仅探索组和先探索后观察组：分析发现，虽然在探索前观察正确的示范对儿童因果学习没有显著促进作用，但在探索后观察正确示范可以一定程度上提高儿童的学习效果。
在探索后观察示范对儿童因果学习效果影响：AC表现
最后，为了验证是否相较于观察示范，自主探索更有利于儿童进行因果学习，本研究对比了仅探索组与仅观察组，首先使用R*C列联表卡方分析发现发现，两组间不同表现情况的儿童人数分布有显著差异。
观察示范与自主探索对儿童因果学习效果影响：AC表现
BC/其他情况的人数分别为6/24（仅探索组）和0/0（仅观察组），差异显著。
观察示范与自主探索对儿童因果学习效果影响：BC表现
SB/其他情况的人数分别为5/25（仅探索组）和19/11（仅观察组），差异显著。
观察示范与自主探索对儿童因果学习效果影响：SB表现
可以发现，在显著高于随机水平（AC）的情况中，仅探索组的儿童人数显著多于仅观察组，在仅观察组中，鲜有儿童能仅通过8次观察就掌握装置因果关系，但在仅探索组中，有6名儿童仅通过8次自主探索就基本发现了装置的因果关系。
接着，可以只管发现仅观察组中没有儿童显著低于随机水平，而仅探索组中有6名儿童显著低于随机水平，说明在没有观察过示范，仅在明确目的阶段中被实验者告知任务目的的情况下，仍然有儿童误解了任务目的。
最后，考察侧偏情况（SB）发现，仅观察组的儿童出现了大量的对同一侧的偏好表现，而仅探索组中侧偏情况较少。可以证明，仅通过观察成人的因果干预，儿童难以发现棒子从管子不同方向插入后结果变化的规律。
总结
本研究采用“陷阱管”范式，探讨了“证据顺序”和“示范类型”对儿童因果学习效果的影响。实验发现，在示范为不完整示范（正确示范）的前提下，证据顺序对儿童因果学习效果的影响显著，主要表现在先探索后观察更有利于儿童的因果学习；不完整示范在探索前呈现给儿童对其因果学习效果影响甚微。
在示范为不完整示范（正确示范）的前提下，先探索后观察更有利于儿童的因果学习，这验证了本研究的假设一。为什么儿童在先探索后观察时能学习得更好呢？实验1猜想不完整的示范限制了儿童的创造力。
除不完整示范限制儿童的想象力外，本研究认为关于为什么先探索更有利于儿童因果学习仍存在其他的可能性。
将先观察后探索的行为称“确认他人的探索结果”，将先探索后观察的行为称“自主探索”，他们认为，在先探索后观察的学习方式中，探索的作用是获得新知识；而在先观察后探索的学习方式中，探索的作用是检验观察获得的旧知识。
据此，我们认为，由于在先观察示范后自主探索的情景下，探索的意义对于儿童自身来说可能更贴近“确认”，即在观察示范后的自主操作实际上在确认他们先前观察得来的信息。
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