아이들이 인과적 추론을 사용하여 문제를 해결하는 방법

아이들은 문제에 대한 해결책을 찾기 위해 복잡하거나 모호한 관찰에서 인과 관계를 해독해야 하는 많은 상황에 직면합니다.

예를 들어, 어린아이는 어른이 "뉴스를 보고 싶어요"라고 말하는 것을 듣고 어른이 리모컨의 버튼을 누르는 것을 관찰합니다. 잠시 후, 텔레비전이 켜지고 화면에 뉴스 방송이 나타난다.

다음 날, 아이는 만화를 보고 싶어 한다. 그녀는 무엇을 해야 할지 어떻게 알 수 있습니까? 만화를 보고 싶다고 말하는 것으로 충분한가, 아니면 리모컨의 버튼을 눌러야 하는 것인가? 원인과 결과 사이의 관계를 구별하는 능력을 인과 추론이라고 합니다.

이 비디오는 Alison Gopnik과 동료들이 개발한 방법을 사용하여 어린이의 인과 추론을 평가하는 실험을 설정하고 수행하는 데 필요한 단계와 데이터를 분석하고 새로운 물체가 있는 시나리오와 관련된 결과를 해석하는 방법을 보여줍니다.

이 실험에서는 3세에서 4세 사이의 어린이에게 트리거링될 때 음악을 재생할 수 있는 블록 및 상자와 같은 개별 개체와 관련된 상호 작용을 보여줍니다.

아이들은 문제를 해결하기 위해 새로운 원인과 결과 사이의 연결 고리를 식별하고 사용하도록 요청받습니다. 예를 들어, 단일 원인 작업에서는 하나의 블록만 상자가 음악을 재생하도록 트리거하며, 이 경우 블록 B가 아닌 블록 A가 재생됩니다.

더 복잡한 이중 원인 작업에서는 두 개의 다른 블록이 개별적으로 배치될 때 상자가 음악을 재생하도록 할 수 있습니다.

두 인과 시나리오 모두에서 아이들은 음악을 멈추게 하도록 요청받고 어떤 블록을 제거하는지는 실험에서 종속 변수로 기록됩니다. 인과 관계가 올바르게 추론된 경우 블록 A는 단일 원인 작업에서 제거되는 반면 두 블록 모두 두 원인 작업에서 제거됩니다.

아이가 도착하기 전에 테이블 반대편에 두 개의 의자를 놓으십시오. 서로 다른 색상과 모양의 나무 블록 4개를 모으십시오. 한 번에 두 개의 블록만 사용됩니다. 마지막으로, 원격으로 켜거나 끌 수 있는 무선 초인종과 같은 소리를 내는 물체를 견고한 상단이 있는 상자에 넣어 특수 장치를 준비합니다.

연구를 시작하기 위해, 아이에게 인사를 하고 당신 맞은편에 있는 의자에 앉으라고 지시한다.

장치를 소개합니다. ? 일부 블록은 이 기계가 음악을 재생하도록 하고 일부 블록은 재생하지 않습니다.?

하나의 블록을 배치하여 단일 원인 작업을 시작하시겠습니까? 아무 일도 일어나지 않는다는 것을 보여주기 위해 장치에서 B?를 차단합니다. 블록 B를 제거하고 두 번째 블록을 배치하시겠습니까? Block A?를 누르면 동시에 음악이 활성화됩니다.

블록 A가 장치에 있는 상태에서 블록 B를 장치에 다시 놓고 컴퓨터가 음악을 계속 재생하도록 합니다.

시연이 끝나면 아이에게 음악 재생을 멈추게 하고 데이터를 녹음할 수 있는지 물어보십시오.

아이에게 이제 다시 놀 것이라고 말합니다. 상자에서 모든 블록을 제거하고 이중 원인 작업을 설정합니다.

다른 블록을 사용하여 장치에 블록 B를 배치하면 이제 음악이 재생됩니다. 블록 B를 제거한 다음 장치에 블록 A를 배치하면 재생할 음악도 활성화됩니다.

블록 A가 장치에 있는 상태에서 블록 B를 컴퓨터에 다시 놓습니다. 다시 한 번, 아이에게 음악을 멈추고 데이터를 녹음할 수 있는지 물어보십시오.

결과를 분석하기 위해 블록 A, 블록 B, 두 블록 모두 제거했거나 아무 블록도 제거하지 않은 자식의 수를 분류하고 두 인과 시나리오에 대한 반응을 보인 자식의 백분율을 그래프로 표시합니다.

단일 원인 작업에서 대부분의 자식은 블록을 올바르게 제거했으며, 이 경우 음악을 중지한 블록 A를 제거했습니다.

마찬가지로, 두 가지 원인 작업에서 더 많은 자식이 한 블록이 아닌 두 블록을 모두 제거했습니다. 이러한 결과는 미취학 아동이 이전 관찰과 인과 추론 기술을 사용하여 장치를 끄는 방법에 대한 문제를 해결한다는 것을 시사합니다.

이제 어린 아이들이 인과 추론을 사용하여 문제를 해결하는 방법에 대해 알게 되었으므로, 문제 해결 시나리오를 발달 전반에 적용할 수 있는 다른 방법을 살펴보겠습니다.

연구자들은 아이들의 일상적인 추론과 인지 능력이 연결되어 있다는 것을 발견했다. 예를 들어, 추론을 통해 순차적 순서를 완료하는 능력은 인지 발달의 지표로 사용됩니다.

과학적 방법은 관찰을 사용하여 원인과 결과에 대한 추론을 도출하고 이러한 추론을 새로운 문제를 해결하는 데 적용하는 것을 기반으로 합니다. 공식적인 과학 교육을 받기 훨씬 전에, 어린 아이들은 세상에 있는 물체들 사이의 인과 관계에 대해 추론할 수 있는 능력을 가지고 있으며, 이를 통해 타고난 미니 과학자가 될 수 있습니다.

당신은 방금 JoVE의 어린이의 인과 추론에 대한 소개를 보았습니다. 이제 인과 관계 시나리오를 설계하고 실험을 실행하며 결과를 분석하고 평가하는 방법을 잘 이해했습니다.

시청해 주셔서 감사합니다!