幼童的思考模式和研究人員一樣，這種科學直覺卻在成長過程中逐漸失去。

如果你烤出來的布朗尼蛋糕外皮焦脆，中間卻沒熟，下次再試時，你可能會降低烤箱溫度、烤久一點、或者換個烤盤，但絕不會三樣一起改。一次改變一項才能了解哪個變數重要，這就是科學研究的基本原則。

從1990年代起，陸續有研究指出，兒童擁有科學思考邏輯，他們會預測、進行小實驗、取得結論，並在新證據出現時修正最初的假設。雖然我們知道兒童會在遊戲中確認因果關係，對機率也有粗略的概念（當你從藍色彈珠數量是白色彈珠四倍的容器中，隨手抓起一把全是白色彈珠時，連八個月大的幼兒都會出現驚訝的表情），但我們並不清楚他們能不能完全掌握實驗科學的關鍵策略：分離變數再逐一測試即可獲得資訊。

美國麻省理工學院和史丹佛大學的科學家想了解兒童是否有這觀念，他們設計了一道題目讓60名四、五歲的兒童來解。研究人員先示範給兒童看，當你把特定塑膠珠子一個一個放在特別的盒子上時，會讓綠色LED燈亮起，並有音樂響起；接著科學家拿了兩對珠子，一對緊黏在一起，另一對珠子則可分開，並顯示這兩對珠子放在盒子上時也可以啟動機器。這些表演暗示了一個可能：對珠中只有一顆珠子有用。接著研究人員讓兒童自己遊戲探索。兒童會不會拆開那對可分離的珠子，只將一顆珠子放在機器上，看看它能否啟動機器？

科學家在發表於9月《認知》的論文中指出，兒童的確會分別測試對珠中的元件，而且他們的科學研究精神非常強烈，甚至嘗試了科學家沒有料想到的情況：即使是黏起來的對珠，他們都會用懸握的方式，一次讓一顆珠子碰觸機器。兒童想分離因果變數的決心令人印象深刻，史丹佛大學的古德曼（Noah Goodman）說：「他們實際上設計了一個實驗來取得他們想要的知識。」這表示幼童能用基本科學方法來幫助他們認識世界。

越來越多證據指出兒童具有科學邏輯，然而讓人難解的是：如果即使連幼童都擁有科學研究的直覺，為什麼這種能力在往後幾年似乎會消失？研究顯示，從幼稚園到高中生都不太會設計對照研究，也不知道什麼樣的證據可以支持或駁斥一個假說。古德曼推測，我們無法發揮幼年時擁有的科學直覺，原因之一是：不管成人或兒童都擅於解決與現實生活有關的難題，但遇到抽象問題就一籌莫展；然而教育家卻經常使用抽象問題，來測試學生的科學思考能力。此外，我們對世界知道的越多，我們的知識和信仰就會凌駕科學推論。這些研究帶給教育專家的訊息是：我們除了要延續幼童的科學直覺之外，還要有更好的方法來介紹抽象概念與現實難題之間的關聯。

撰文∕貝格里（Sharon Begley）　翻譯∕涂可欣

【欲閱讀更豐富內容，請參閱科學人2011年第117期11月號】