类别学习发展及其机制的眼动研究

Category learning is an essential component of human cognition and learning: it enables the acquisition of new knowledge, and promotes other aspects of human cognition such as memory, concept learning, and problem solving. Although it is hardly controversial that the ability to form categories appears early in development and it is manifested in a variety of species, it is less clear as to what develops, how it develops and why. How do we learn novel categories early in development? What aspects of the stimulus dimensions influence even control category learning? How does supervision affect learning? What is the role of attention? How and why these processes change in the course of development? The proposed project aims to address these questions in three eye-tracking experiments, focusing on the role of attention, category structure, and supervision in the development of category learning. The findings of this project will unveil the mechanisms underlying category learning and the changes in these mechanisms in the course of development. The proposed project will significantly contribute to our understanding of attention, learning, and cognitive changes in typical development, and it will also have important theoretical and methodological implications in the field of cognitive development.

类别学习是人类认知和学习过程中基本且关键的能力：它是获取新知识的基础，并在记忆、抽象概念学习和问题解决中起到重要作用。已有研究发现，类别学习在人类发展早期已经出现，并在其他物种中有所表现。尽管如此，我们对类别学习的精确发展模式以及机制尚未得到全面而深入的理解，很多问题仍未解答。类别学习在人类发展早期是如何实现的？外界客体刺激的哪些特征影响甚至控制了类别学习行为？学习方式如何影响类别学习？注意力在其中起了怎样的作用？而以上这些过程在人类发展中又是如何变化的？本项目将对以上问题作系统探讨，通过三个眼动实验研究，着重阐述注意力发展、类别结构、和学习方式在类别学习发展中的作用。本项目的研究结果将揭示类别学习机制在发展过程中的变化规律，加深我们对人类正常发展中关键认知过程的理解。此外，本研究将整合多种认知发展理论，并融合不同年龄段的眼动实验范式，为认知发展领域研究提供丰富的理论框架和坚实的技术支持。

类别学习是人类认知和学习过程中基本且关键的能力：它是获取新知识的基础，并在记忆、概念学习和问题解决中起到重要作用。过往研究表明类别学习经历了复杂的发展变化；然而，我们对类别学习的精确机制和发展模式尚未得到全面而深入的理解。本项目围绕这一重要问题展开研究，提出选择性注意在类别学习中起到关键作用；而且，学习不同类别所需的注意机制是不同的，不同机制可以针对不同类别的学习进行优化。课题组开展了四个研究，结合眼动追踪技术和计算建模，系统探究了选择性注意如何影响类别学习。研究一探究选择性注意在有监督类别学习中的作用及发展。研究二探究无监督条件下，类别学习的注意机制与发展过程。研究三将类别学习的类型由视觉延伸至听觉，探讨不同通道类别学习的注意机制与发展。研究四进一步拓展探究注意机制在类别学习中的动态过程。研究结果为类别学习的发展和不同注意机制提供了证据。成人和年长儿童可以根据类别学习方式灵活改变注意模式，以优化学习表现。在有监督学习时，将注意转移并集中在关键特征上，形成基于规则的类别表征；而在无监督学习时，会同时无差别地表征关键特征与其他概率特征。然而，学习是否有监督对4至5岁儿童注意分配影响不大，无论何种条件，他们都倾向于用分散性注意学习不同特征，从而形成基于表面相似性的类别表征。此外，我们还发现选择性注意可分离为聚焦和过滤成分，两个成分在不同类型的类别学习中起不同作用，且两个成分的发展轨迹也不同。在视觉分类中，注意的聚焦和过滤成分使用更为灵活且有效；而在听觉分类中，类别相关信息更难被聚焦，类别无关信息更难被过滤。4至5岁儿童的注意聚焦成分已基本和成人相当；然而，过滤成分发展的较晚。因此，儿童和成人在类别学习上的表现差异，可能主要来源于选择性注意的过滤机制。本项目对儿童和成人类别学习实验范式进行整合，实现在同一框架下对不同年龄人群的考察。并提出和验证了探讨类别学习机制与发展的新思路，为构建类别学习和分类的理论框架提供新方向。

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