认知发展研究：新近的方法
在过去的数十年中，研究者运用三种新近方法来增进我们对婴幼儿认知发展的理解。
● 信息加工的方法 （information-processing approach）关注知觉、学习、记忆和问题解决的过程。它试图发现个体从接触信息到运用信息这一过程中，是如何处理信息的。
● 认知神经科学的方法 （cognitive neuroscience approach）研究中枢神经系统的“硬件设备”。它试图指出特定的认知模块所对应的脑结构。
● 社会情境的方法 （social-contextual approach）研究环境因素，特别是父母和其他抚养者在儿童学习过程中所起的作用。
信息加工的方法：知觉与表征
如同心理测量学的方法一样，信息加工理论也关注智力行为的个体差异；然而，它不同于心理测量学方法的是，信息加工法的目标是描述个体获取、储存信息和解决问题时所涉及的思维过程，而不仅仅是从被解决的问题或问题的答案中推断思维功能的差异。
信息加工研究运用新的方法来检验认知发展过程。例如，研究者分析复杂任务中的独立部分（如皮亚杰的物体搜寻任务），指出任务的每一部分所需要的能力，以及儿童在哪个年龄段能够发展出这种能力。同时，信息加工研究者也通过测量婴幼儿关注的对象和关注的时间来做出推断。
习惯化
大约6周大的时候，斯特凡安静地躺在靠近窗边的婴儿床上，吮吸着安抚奶嘴。那天阴天，突然间，太阳从云层中穿出，并把一小束阳光洒在了婴儿床边。斯特凡停止吮吸奶嘴，凝视着光与影的交织。然后，他又望向别处，重新开始了吮吸。
我们不知道斯特凡看到光束时在想什么，不过，我们能够从他的吮吸行为和观看行为上测量其注意的开始时间与停止时间。许多信息加工的研究是基于习惯化（habituation）来考察婴幼儿的。习惯化是一种学习过程，它通过不断重复地呈现刺激（如光束）来减少婴幼儿对该刺激的注意。换句话说，对事物熟悉程度的增加能导致兴趣的丧失。当婴幼儿发生习惯化时，他们把新奇的东西变为熟悉的，把未知的东西变为已知的。
研究者对新生儿重复呈现一种刺激（通常是一种听觉或视觉刺激），然后测量其心跳、吮吸反射、眼动及大脑活动等反应。一个正在吮吸的婴儿，通常会在新异刺激第一次出现时停止吮吸，把注意力转向新刺激（像斯特凡那样），直到刺激消失时才重新吮吸。同样的声音或图像一遍又一遍重复出现以后，它们便失去了新异性，不能再让婴儿停止吮吸了。婴儿继续吮吸，表明他们对该刺激已经习惯化了 。然而，当一种新的声音或图像出现时，会继续吸引婴儿的注意，让其停止吮吸。这种对新刺激的重新反应被称为去习惯化（dishabituation）。
研究者通过测量婴儿面对熟悉刺激时习惯化所用的时间、面对新异刺激时注意力恢复的时间以及其注视新刺激与旧刺激的时间，来估计婴儿的信息加工能力。习惯化的效率与认知发展的一些成熟标志相关联，这些标志包括对复杂物体的偏好、对环境的快速探索、喜欢复杂的游戏、问题的快速解决以及图画配对能力等。实际上，正如我们将会看到的一样，习惯化的速度和其他的一些认知加工能力是儿童智力发展的强有力的预测因素（Bornstein &Sigman, 1986; Colombo, 1993; McCall & Carriger, 1993）。
视觉和听觉获取能力
婴儿看不同图像的时间可用来测量其视觉偏好（visual preference），视觉偏好取决于视觉分辨能力。出生两天的婴儿就喜欢曲线多于直线，喜欢复杂图形多于简单图形，喜欢三维物体多于二维物体，喜欢面孔图片（即有脸部结构的图片）多于其他图片，喜欢新图像多于熟悉图像（Fantz, 1963, 1964, 1965; Fantz, Fagen, & Miranda, 1975; Fant& Nevis, 1967; Turati, Simion, Milani, & Umilta, 2002）。这种喜欢新事物的倾向被称为新异偏好 。
可以通过向婴儿展示相邻的一新一旧两种刺激来测量婴儿的视觉认知记忆 （visual recognition memory）。如果婴儿注视新刺激的时间更长，则证明婴儿认识旧刺激。视觉认知记忆依赖于眼前信息与脑中已有信息的比较，换句话说，依赖于形成和参照心理表征的能力（P. R. Zelazo, Kearsley, & Stack, 1995）。
与皮亚杰的研究相悖，关于习惯化和新异偏好的研究表明，婴儿刚出生时或出生不久便拥有了基本的表征能力，并且这种能力很快变得十分有效。信息加工效率的个体差异反映了婴儿形成与参照心理表征的速度不同。当向婴儿同时呈现两种图像时，相比转移速度慢的婴儿，能够快速把注意力从一种图像上转移到另一种图像上的婴儿拥有更好的认知记忆能力和更强的新异偏好（Jankowski, Rose, & Feldman, 2001; Rose, Feldman, & Jankowski, 2001）。
同样，有关听觉辨别研究也以注意力偏好为基础。这些研究发现，新生儿可以分辨听过与未听过的声音。在一项研究中，出生仅1天的新生儿仍然可以记得他们曾经在24小时之前听过某种声音，当他们再次听到这种声音时，表现出更少的转头听声的倾向，甚至表现出转头离开这种声音的倾向（Swain, Zelazo, & Clifton, 2003）。实际上，正如我们在第3章和第4章中所提到的，新生儿甚至在子宫中时就拥有对声音的记忆。
皮亚杰认为，各种感官之间在初生时是没有联系的，只能通过后天的经验逐渐整合。如果真是这样，那么这种整合几乎是在婴儿刚初生时便开始了。新生儿会注视发出声音的物品，这表明他们能够把听觉和视觉联系起来。跨通道迁移 （crossmodal transfer）是一种更复杂的能力，能够用一种感觉通道所获取的信息来指导另一种感觉通道。正如人们能通过触摸熟悉物品的位置穿过黑暗的屋子，或者闭着眼睛触摸物品后睁开眼也能把其辨认出来。在一项研究中，1个月大的婴儿能把通过吮吸（触觉）所获得的信息转移给视觉。当婴儿看到研究者两只手中分别放着一个硬的物体（硬橡胶做的圆筒）和一个软的物体（湿海绵）时，他们会对刚吮吸过的物体注视更长的时间（Gibson & Walker, 1984）。运用跨通道迁移来判断物体的其他特征的能力，如形状，会在数月以后发展（Maurer, Stager, & Mondloch, 1999）。到5～7个月大时，婴儿能够把踢脚的动作与该动作的视觉图像联结起来（Schmuckler & Fairhall, 2001）。
研究者也对婴幼儿注意力的发展进行了研究（Colombo, 2001）。在第8～10周这段时间，婴儿对新异刺激的注视时间不断变长。在2～9个月间，婴儿对新异刺激的注视时间会不断减少，因为他们学会了更有效地扫视物体和转移注意。1岁左右，婴儿自发的和任务取向的持续性注意变得更多，对新异刺激的注视时间稳定不变或逐渐延长（Colombo, 2002; Colombo et al., 2004）。可以训练5个月大的婴儿，使其注意力更为集中，并因此提高他们的信息加工能力（Jankowski et al., 2001）。联合注意，或者说联合知觉探索 的能力对于社会交往、语言习得和理解他人的心理状态至关重要，这种能力在婴幼出生后第12个月时开始发展，此时，婴儿能够追随成人所注视的同一方向（Brooks & Meltzoff, 2002）。婴幼儿看电视（见专栏5-2）会妨碍其注意力的发展。在一项全美抽样的追踪研究中，婴幼儿在1～3岁时看电视越多，7岁时出现注意力问题的可能性越大（Christakis, Zimmerman, DiGiuseppe, & McCarty, 2004）。
加工速度在婴儿出生后第一年迅速发展，并在随后的两年里继续发展，因此，幼儿能够更容易从已加工过的信息中区分新信息（P. R. Zelazo et al., 1995）。早产儿或低体重儿的加工速度比足月儿更低（Rose & Feldman, 2000; Rose, Feldman, & Jankowski, 2002）。
专栏5-2：实战演说
婴幼儿看电视是否太多了？
六个月大的珍妮斜靠在软绵绵的小座椅上，正在看《小小爱因斯坦》的DVD。当屏幕上出现欢快的画面时，她兴奋不已，拍着手开怀大笑。珍妮从5周大的时候便开始看《小小爱因斯坦》的录像了。
根据凯撒家庭基金资助的对全美1 000位学龄前儿童父母进行的随机电话调查结果，珍妮这种情况并非早熟，而是普遍现象。调查结果显示，一天中，59%的2岁以下的幼儿会看电视，42%会看视频或DVD，5%会使用电脑，还有3%会玩视频游戏。这些孩子平均每天花费在屏幕前的时间为2小时50分钟，是其读书时间的2倍多（如下图）。
从20世纪90年代末开始，面向婴幼儿的多媒体视频便铺天盖地而来：面向12个月大的幼儿的电视节目，9个月大的婴儿已利用专门的键盘摇杆玩电脑游戏，针对1～18个月大的婴幼儿的教育录像带和DVD（购买书本、卡片、玩具等所附赠的）。
根据凯撒家庭基金资助的调查结果发现，2岁以下的婴幼儿中，74%的人会看电视，26%的婴幼儿在卧室中有电视机。小于3岁的幼儿中有66%的人自己能够打开电视，52%的人能使用遥控器换台，还有30%的人自己能播放录像带或DVD。
如果家中的电视经常开着，那么婴儿更可能在1岁之前便开始看电视。看电视上瘾的婴幼儿更倾向于每天会看电视、且看电视的时间更长，而听父母读书的时间会更少。他们在6岁之前还不能学会阅读。
所有的上述行为违背了美国儿科学会公共教育委员会（American Academy of Pediatrics Committee on Public Education, 2001）的建议：鼓励2岁以下的婴幼儿远离电视，参与更多有助于大脑发育的交往活动，如说话、玩游戏、唱歌、与父母一起阅读等。由凯撒家庭基金资助的调查研究发现，大多数父母相信媒体具有教育功能，认为自己的孩子会更多地模仿有益的行为，如分享与帮助等，而不是攻击性行为。那些重视并亲自展示积极行为的父母更多地引导婴幼儿去观看描写这些行为的故事、电影和电视节目（Singer & Singer, 1998）。
每天过多地看电视会如何影响婴幼儿的发展，这一问题还需要更进一步的研究。研究者需要解答以下问题：多媒体经常出现在孩子的生活中是否会影响其身体协调性和语言的发展；与媒体接触的时间是否会占用户外玩耍、阅读以及与成人交流的时间；婴幼儿是否会养成久坐不动的生活习惯；视频和电脑游戏是否对婴幼儿的视觉和空间技能有所帮助，抑或会带来眼睛疲劳及工效学上的危险因素；不同类型的媒体如何影响婴幼儿的认知发展以及注意广度；观看非教育类节目内容会对婴幼儿造成何种程度的影响。
资料来源：如无特别注明，本专栏的内容基于Rideout, Vandewater, & Wartella, 2003.
我思我秀
孩子多大时，你会允许其观看电视和录像带，或玩电脑游戏？你对这些活动有什么限制？
课外链接
若想了解有关此话题的更多信息，请登录http://www.kff.org/entmedia102803nr.cfm。查阅本专栏引用的凯撒家庭基金会出具的调查报告。
信息加工能力是智力的预测因素
由于婴儿的发展性测验分数与长大后的智力水平存在低相关，许多心理学家认为，婴儿的认知功能与幼儿及成人的认知功能不同，换句话说，认知发展不具有连续性。皮亚杰也持这一观点。然而，当研究者测试婴幼儿的信息加工方式时，智力发展的某些方面则表现出连续性（McCall & Carriger, 1993）。从出生后便能有效地获取并理解感觉信息的婴儿在之后的智力测验中分数也会较高。
许多追踪研究发现，在半岁到一岁之间，婴幼儿的习惯化和注意恢复能力能有效地预测童年期的智力。视觉认知记忆也具有类似的预测作用（Bornstein & Sigman, 1986; Colombo, 1993; McCall & Carriger, 1993）。一项研究发现，婴儿7个月时的视觉认知记忆与1岁时的跨通道迁移能力能够预测儿童11岁时的智力，并且与此时的信息加工速度和记忆力有中等程度的相关（10年后相关依然存在！）（Rose & Feldman, 1995, 1997）。
视觉反应时 和视觉预期 可以通过视觉期待范式 来进行研究。在这种研究设计中，一系列由电脑产生的图片会短暂地出现在婴儿视域的左边或右边，相同的图片序列会重复多遍。研究者对婴儿的眼动情况进行测量，考察他们将注意力转移到图片刚消失的地方（反应时）或转移到下一幅图片将出现的地方（预期）的速度。这种测量方法能够考察出婴幼儿的注意力、加工速度以及通过经验形成期望的倾向。在一项追踪研究中，婴儿3个半月时的视觉反应时和视觉预期与其4岁时的智力存在相关（Dougherty & Haith, 1997）。在八九个月大时，婴儿的反应时和预期似乎有所增强（Reznich, Chawarska, & Betts, 2000）。
总而言之，越来越多的证据表明，婴幼儿用来加工感觉信息的能力与智力测验所测量出的认知能力存在相关。然而，我们在解释这些研究结果时仍需谨慎。许多类似的研究使用的都是小样本。同时，婴儿的习惯化和认知记忆与其童年期智力之间也只存在中等程度的相关，并不高于父母的教育程度、社会经济地位和婴儿其他的行为（如初次说话）与智力之间的相关。另外，基于信息加工测量的预测也没有把环境因素的影响考虑在内（Colombo & Janowsky, 1998; Laucht, Esser, & Schmidt, 1994; McCall & Carriger, 1993）。例如，在婴儿期母亲的积极回应起着重要作用，会影响到早期的注意力和童年期的认知能力之间的关系（Bornstein & Tamis-LeMonda, 1994），甚至到18岁时，这种早期回应性的影响仍不容忽视（Sigman, Cohen, &Beckwith, 1997）。
信息加工与皮亚杰所提出的儿童能力的发展
正如我们在前面章节中提到的，新的研究证据表明，皮亚杰认为在感知运动阶段末期发展起来的一些能力的发展时间实际上更早一些。有关婴幼儿视觉加工的研究为发展科学家考察认知能力发展的时间进程打开了一扇窗户，如因果、分类、客体永久性及数量的发展，所有这些发展都依赖于大脑表征的形成（参见表5-3）。
因果关系
因果关系 是指一个事件引起另一事件发生的规律，理解此关系很重要，它有助于“个体预测并控制自己的世界”（L. B. Cohen, Rundell, Spellman, & Cashon, 1999）。皮亚杰认为，因果关系的概念在婴儿出生后第一年中缓慢地发展。在4～6个月间，即婴儿能抓取东西时，他们开始意识到自己能对环境产生影响。因此，皮亚杰说，意识到个人意图的力量是因果关系植根的土壤。然而，根据皮亚杰的理论，婴儿并不知道原因要先于结果，在接近1岁时，婴儿才会意识到自身以外的一些力量能够促使事情发生。
一些信息加工的研究表明，婴儿对因果关系的理解发生得更早一些（Mandler, 1998）。通过习惯化和去习惯化的方式，6个半月大的婴儿就能区分有即时原因的事件（如一块砖把另一块砖碰离原来的位置）和无明显原因的事件（如一块砖在无明显撞击的情况下被移开）。研究者指出，婴儿天生就有一种“大脑模块”用于探查因果关系，或者在生命早期这种模块便得已发展（Leslie, 1982, 1984）。
其他的研究者以6个半月大的婴儿为研究对象，重复验证了这一研究，但未在年龄更小的婴儿身上发现这一现象。根据研究结果，他们对“大脑模块理论”提出了质疑（L. B. Cohen & Amsel, 1998）。通过让不同年龄段的婴儿观看不同的物体沿轨道运动的实验，研究者把婴儿对因果关系的理解归因于信息加工能力的逐步提高。到7个月大时，婴儿便能够对一些特定物体和简单事件进行因果解释，但直至10～15个月大时，他们才能在更为复杂的环境条件下理解一系列事件的因果关系。婴幼儿积累了越来越多的物体如何运动的信息，他们在不同的情境下能够更好地把因果关系理解为一般性的规律（L. B. Cohen & Amsel, 1998; L. B. Cohen & Oakes, 1993; L. B. Cohen et al., 1999; Oakes, 1994）。
分类
把世界划分为有意义的类型对思考物体或概念以及两者之间的关系十分重要。根据皮亚杰的理论，划分层级或归类事物的能力要到第六个亚阶段，即婴儿到18个月大时才开始出现。然而，婴儿注视新事物的时间更长，我们可以发现，即便是3个月大的婴儿便能进行分类了，例如区分狗和猫（Quinn, Eimas, & Rosenkrantz, 1993）。最初，婴儿是通过知觉到的特征对物体进行分类的（如形状、颜色和图案），不过到将近1岁时，他们的分类愈趋概念化，更接近于真实世界的知识（Oakes, Coppage, & Dingel, 1997），特别是学会基于事物的功能来进行分类（Mandler, 1998; Mandler & McDonough, 1993, 1996, 1998）。7～11月大的婴儿能够意识到，有着宽大翅膀的鸟与飞机不属于同一类，即便它们看起来很像且都能飞翔（Mandler & McDonough, 1993）。在一项系列实验研究中，10个月和11个月大的婴儿能认识到，涂着斑马纹的椅子属于家具，而不是动物（Pauen, 2002）。
随着研究方法的不同、展现给婴儿的知觉刺激不同和刺激展现的情境不同，研究结果也会发生改变（Oakes, Coppage, & Dingel, 1997; Oakes & Madole, 2000）。与那些只看而不触碰物体的婴儿相比，触碰并操作物体的婴儿更易形成功能性的类别概念（Madole, Oakes, & Cohen, 1993）。
出生后第二年，语言会影响类别概念的形成。如果14～18个月的婴儿能听到研究者命名物体并指出其功能，那么他们就更容易形成类别概念（Booth & Waxman, 2002）。
客体永久性
期望悖反 （violation-of-expectations）研究的第一阶段是先建立习惯化，让婴儿看到一个或一系列事件正常发生。当婴儿对这一程序习惯化以后，事件便以与正常期望相冲突的方式发生。若婴儿对变化后的事件注视时间更长，研究者便认为婴儿是能够认出这种变化的。
运用期望悖反的范式，雷尼·拜爱宗和同事声称，小至3个半月的婴儿便拥有了客体永久性 。当一根长萝卜从木槽的一端滑到屏幕另一端（屏幕与胡萝卜高度相同），而没有从屏幕上方的凹槽中出现时，婴儿表现出惊奇（Baillargeon & DeVos, 1991; 见图5-4）。
资料来源：Baillargeon & De Vos，1991.
在另一项研究中，4个月大的婴儿便具备了追踪被盒子短暂遮挡的小球运行路线的能力，在6个月大的婴儿身上，这种能力更为稳定（Johnson et al., 2003）。当然，知觉到物体在障碍物的一边消失而在另一边重新出现，并不意味着需要知道该物体在障碍物后方依然存在（Meltzoff & Moore, 1998）。然而，这样的研究提供了一种可能性，那就是，至少在生命开始的几个月里，个体可能具有了客体永久性的基本形式。基于这些研究结果，我们有理由认为，婴儿天生就拥有一些理性能力——能让他们对所加工的信息赋予意义的天生的学习机制 ——或者在很早的时候便获得了这样的能力（Baillargeon, 1994a）。一些研究者认为，甚至在出生时，婴儿就有了对基本物理规律的直觉性知识 ，随着后天经验的积累这些知识不断发展（Spelke, 1994, 1998）。人们对这些解释和结论仍旧存在很大分歧。
期望悖反的范式也被用于幼儿搜索物体的测试中，人们对此类研究的结果也存在争议。在一项研究中，幼儿会看到一个圆筒沿着斜坡滚到一面墙后，墙上有并排的四个门，墙后还放置了一个突出并能被看见的障碍物，阻挡圆筒在某一个门后停下来（见图5-5）。当要求幼儿去找圆筒时，大多数的3岁幼儿打开了正确的门，但2岁半的幼儿则不能做到这点。然而，让2岁半的幼儿看着实验者打开门时，与期望悖反实验中的婴儿反应相似，幼儿对于在他们认为“不可能”位置出现的圆筒会注视更长的时间。这说明，他们知道圆筒不应该出现在那个门后。幼儿不能亲自打开正确的门，也许是因为他们有一种倾向：习惯于打开上一次能找到圆筒的那扇门（Hood, ColeDavies, & Dias, 2003）。
资料来源：Hood, Cole-Davies，& Dias, 2003, Figure 1.
为了进一步缩小幼儿搜索错误的可能来源，研究者又设计了新的实验。有一项实验使用了半透明的实验仪器，以便幼儿能够看到小球沿着路线停下来的过程。之后，带门的墙从上方落下，遮挡住斜坡和球，然后让幼儿去找球。在这种情境下，2岁半的幼儿的表现有所进步，但2岁幼儿的表现并不好于预测水平。导致这种现象的部分原因是，他们并没有一直看着小球运动直至停下。另外，也许幼儿并不能将他们已知的物理知识转化为合适的行动（Keen, 2003）。
数 某些期望悖反研究指出，婴儿理解数字的时间远远早于皮亚杰的第六个亚阶段，皮亚杰认为在那个阶段婴幼儿第一次使用符号。卡伦·韦恩（Karen Wynn，1992）研究了5个月大的婴儿能否对小数目的物品进行加减运算。实验中，婴儿看到一些米奇老鼠玩具被放到一扇屏幕后方，之后有玩具加进去或拿出来。实验者将屏幕升起，让婴儿能看到符合预期数量或不同数量的玩具。结果发现，婴儿注视“错误”数量玩具的时间比“正确”数量玩具的时间更长，韦恩认为，他们的大脑中已经“计算”了正确的数量。其他的研究者重复了这些实验，得出了相似的结果（Baillargeon, 1994b; Kowchlin, Dehaene, & Mehler, 1997; Simon, Hespos, & Rochat, 1995; Uller, Carey, Huntley-Fenner, & Klatt, 1999）。韦恩还发现，6个月大的婴幼儿似乎还懂得木偶跳跃2次和跳跃3次之间的差别，换句话，他们懂得不在同一视域下的数目比较（Wynn, 1996）。
根据韦恩（Wynn, 1992, 1996, 2000）的观点，这项研究表明，数概念是与生俱来的；当父母教孩子数字时，他们只是学习数的名字（“1，2，3”），这些数概念是他们已经知道的。然而，这仅仅是推测，因为这项实验中的婴儿已经五六个月大了。并且，婴儿可能只是对已撤走的玩具莫名其妙地在屏幕后出现、或对放置好的玩具莫名其妙地消失做出知觉上的反应（Haith, 1998; Haith & Benson, 1998）。也有研究者指出，虽然婴儿能区分2个物体和3个物体，但他们仅仅是注意几组物体之间的整体轮廓、空间或总体重量，而不是比较物体的数量（Clearfield & Mix, 1999; Mix, Huttenlocher, & Levine, 2002）。
亚马逊地区一个与世隔绝的部落Piraha人不会数数。他们只有3种数词，翻译过来是“1”“2”和“很多”，即便如此，前两个数词表示的意思也不很精确。在利用木棒、坚果或其他小东西进行配对任务时，他们能相当准确地进行配对，但只能对非常小的数目进行配对（不超过2或3）。当涉及大数目时，他们只能够粗略地进行估测。这些证据与韦恩的假设相悖，这表明，精确的数概念依赖于语言的发展和运用能力（Gelman & Gallistel, 2004; Gordon, 2004）。
对期望悖反研究范式的评价
人们对期望悖反范式及其解释存在争议。婴儿对“不可能”情境的视觉兴趣究竟是对事物运行规律的概念性 理解，还是仅仅对不寻常事件的知觉性注意？婴儿注视一种场景比另一种场景的时间更长，也许只能说明婴儿能区分两者之间的差异，但并不说明婴儿理解了这种区别，也不能说明婴儿真正感到惊奇。婴儿所运用的“大脑表征”也许仅仅是对刚看到的物体的一种短暂的感觉记忆。另外，还有一种可能是，婴儿对事件习惯化地产生了期望，然而“惊奇的”事件违反了这种期望。婴儿这样的知识或期望在实验前实际上是没有的（Goubet & Clifton, 1998; Haith, 1998; Haith & Benson, 1998; Mandler, 1998; Munakata, 2001; Munakata, McClelland, Jonhson, & Siegler, 1997）。
期望悖反范式的拥护者坚持认为，概念性的解释可以很好地说明这些研究结果（Baillargeon, 1999; Spelke, 1998），但是拜爱宗最近的一项实验却产生了不同的结果，从而提出了另一种观点。在拜爱宗（Baillargeon, 1994a）的研究中，向不同年龄的婴儿展示可进行180度旋转的吊板，当婴儿对这种旋转习惯化之后，在吊板旁边放置一个盒子作为障碍物。4个半月大的婴幼对有障碍物时的180度旋转观察了更长的时间，这表明，他们知道吊板不能穿过盒子而落下（见图5-6）。后续研究者重复了这项实验，但移走了盒子这个障碍物。在完全没有障碍物的情况下，5个月大的婴儿相比于旋载角度更小的吊板，依然对180度旋转的吊板注视了更长的时间，这表明，他们仅仅是对幅度更大的运动表现出偏好（Rivera, Wakeley, & Langer, 1999）。在后续研究弄清楚这些争议之前，我们必须谨慎使用“婴儿有着与成人一样的认知能力”这一结论，因为用于推断此结论的数据可能是用更简单的方法来获得的，也可能仅代表着成熟的认知能力仅在某一方面有所发展（Haith, 1998）。
资料来源：改编自Baillargeon, 1994a。
认知神经科学的方法：大脑的认知结构
现代的脑研究支持了皮亚杰的观点，即神经系统的成熟是促进认知发展的主要因素。大脑的突进式发育（参见第4章）恰好与皮亚杰所描述的认知行为变化一致（Fischer & Rose, 1994, 1995）。
一些研究者通过脑扫描技术来考察哪些脑区影响何种认知功能，并以此说明认知发展的变化（Nelson & Monk, 2001）。对正常成人和脑损伤病人的研究指向两种相互独立的长期记忆系统，即外显记忆 与内隐记忆 ，这两种记忆获取或存储不同类型的信息。外显记忆 （explicit memory）通常是有意识的或有目的的信息收集，这些信息包括事实、名称、事件或其他能够表述的事物。内隐记忆 （implicit memory）是指不需努力甚至意识的记忆，通常包括习惯与技能，例如投球和骑自行车。脑扫描技术为这两种记忆系统的具体脑区位置提供了直接的生理证据（Squire, 1992; VarghaKhadem et al., 1997）。
在婴儿早期，由于负责存储记忆的脑区尚未发育充分，此时的记忆是转瞬即逝的（Seress, 2001）。海马是位于颞叶深处的脑区结构，它的成熟以及借由海马结构所形成的皮层结构的协调，才使得长时记忆成为可能（Bauer, 2002; Bauer et al., 2000, 2003）。海马结构会在出生后头5年内持续发育（Seress, 2001）。
前额叶皮层 （额叶最大的一部分，处在额头的正后方）可以控制认知功能的许多方面。相比其他部分而言，大脑的这一部分发育得更慢（M. H. Johnson, 1998）。婴儿出生后第一年的下半年中，前额叶皮层及相关回路发展出工作记忆（working memory），即对大脑正在处理的信息进行短期存储。心理表征在工作记忆中为存储做好准备，并通过工作记忆来提取。
工作记忆出现较晚，这可以解释为什么客体永久性发展缓慢，控制客体永久性的脑区似乎位于前额叶皮层的后部（Nelson, 1995）。到婴儿12个月大时，这一脑区充分发育，使得婴幼儿可以避免尝试错误，从而精确控制肌肉到达目标物所在地（Bell & Fox, 1992; Diamond, 1991）。
尽管记忆系统在婴幼儿期之后继续发育，但是婴幼儿期所发育出的大脑记忆结构突出了环境刺激的重要性。社会文化理论及受此理论影响的研究者们主要关注环境条件的影响。
社会情境的方法：在与照看者的互动中学习
在维果斯基的社会文化理论的影响下，研究者对于文化情境如何影响早期社会互动进行了研究，同时，早期社会互动又能够提升婴儿的认知能力。引导性参与 （guided participation）是指儿童与成人之间的互动，在此期间，成人帮助儿童建构他们的活动，弥补儿童与成人在理解上的差距。引导性参与这一概念源自维果斯基的合作学习观。引导性参与通常发生在儿童与成人共同参与的游戏和日常活动中，在这些游戏和活动中，儿童非正式地学习技能、知识和文化中的重要价值观。
在一项跨文化研究中（Rogoff, Mistry, Göncü, & Mosier, 1993），研究者分别观察了来自四个不同地区中14个育有1～2岁幼儿的家庭：危地马拉的一个玛雅人小镇、印度的一个部落村庄、盐湖城和土耳其的城市中产阶级社区。研究者访谈了抚养者的育儿习惯，并观察他们如何教孩子穿衣和玩新玩具。
研究者观察到，文化差异影响了引导性参与的方式。在危地马拉的玛雅小镇，孩子通常会看到母亲在家织物缝衣，帮补家计。在印度的部落村庄，孩子会跟随母亲下田劳作，通常是在田地旁自己玩或与兄弟姐妹一起玩。给出非言语的演示和教导后，如演示如何系鞋带，孩子们便可以自己做了。在美国的盐湖城，不论是由日托中心照料，还是由身为全职家庭主妇的母亲照料，孩子与父母的交流都是在他们玩耍的时候，而不是在父母工作的时间。抚养者用孩子式的语气与幼儿交谈，用称赞和令人兴奋的刺激激发和维持孩子的学习。从农村进入城市生活的土耳其家庭，其引导性参与的方式则处于上述几种方式之间。
因此，文化环境影响抚养者以何种方式促进婴幼儿的认知发展。成人直接参与到孩子的游戏和学习中对城市中产阶级来说更为适用，因为城市里的父母或其他抚养者能为孩子的游戏和学习提供更多的时间，具有更好的语言能力，甚至表达出更大的兴趣。而发展中国家农村地区的孩子，则更多地通过观察和参与成人的活动来学习（Rogoff et al., 1993）。
另一项跨文化研究对美国华盛顿和阿根廷布宜诺斯艾利斯的中产阶级家庭进行了研究，观察了两种文化下20个月大的幼儿与母亲所从事的相似活动。美国的母子更多通过玩具开展探索性的游戏（如打电话），阿根廷的母子则进行更多的符号性、社会性的游戏（如喂玩具娃娃吃东西，哄娃娃睡觉等），并且母亲对孩子有更多的称赞。两者之间的差异反映了母亲对孩子教养目标的差异：美国社会高度个人化，重视自信、自主和自立；阿根廷社会则更多强调社会联系和人际依赖（Bornstein, Haynes, Pascual, Painter, &Galperin, 1999）。
本书评论