The development of early vocabulary networks

An analysis of phonological and semantic networks, their interaction and child-specific differences

by Judith Amrei Friederike Kalinowski
Doctoral thesis
Date of Examination:2025-06-17
Date of issue:2025-11-17
Advisor:Prof. Dr. Nivedita Mani
Referee:Prof. Dr. Nivedita Mani
Referee:Prof. Dr. Markus Steinbach
Referee:Prof. Dr. Hedde Zeijlstra
Sponsor:Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, German Research Foundation), RTG 2636 “Form-meaning mismatches”, Project-ID 429844083
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-11607

 

 

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Abstract

English

Early word learning is a complex process influenced by many factors. The words in the child’s lexical environment and the words in their lexicon play an important role. Their phonological and semantic similarities influence which words are learned next. Despite much research in this area, it is still unclear which similarity relations influence the development of the early lexicon and to what extent, how phonological and semantic similarity structures interact and whether children differ in this respect. This dissertation therefore investigates the influence that phonological and semantic similarity structures in the environment and in the child’s lexicon have on the development of the individual vocabulary and how they interact. Chapter II lays the groundwork by isolating phonological dynamics and investigating individual differences, chapter III provides a broader perspective on the development of early vocabulary networks, demonstrating how phonological and semantic network structure interact in vocabulary network development, and chapter IV provides an individualized view on the development of early vocabulary networks by analyzing growth in individual children. The results show that early vocabulary growth is characterized by a dynamic interplay of several mechanisms, with semantic similarities generally having a stronger influence on word learning than phonological similarities. A particularly prominent role play previously learned words that are phonologically or semantically similar to many other words in the child’s lexicon. These attract new similar words, creating clusters in the lexicon that support vocabulary growth by forming stepping stones for learning new words. Furthermore, learning new words that are similar in meaning to many already known words is easier than learning those that do not share semantic similarities to words in the lexicon; however, phonological similarity to many words in the lexicon impedes learning. In addition, semantic similarities between words in the child’s environment simplify word learning in the beginning, but make it more difficult later on; phonological similarity has a small positive effect. Crucially, words are easier to learn if they are only semantically similar to many other words that have already been learned than if they are semantically and phonologically similar. The study about individual differences in vocabulary growth showed that children differ in the extent to which they utilize similarity relationships in their environment or their lexicon. Specific factors, such as maternal education and the presence of older siblings, appear to play a role. This individualized approach emphasizes the importance of using extensive individual longitudinal data to better capture the effects of these mechanisms. In summary, this dissertation contributes to the understanding of early language acquisition by emphasizing the multi-mechanistic and dynamic nature of vocabulary growth. Future research should adopt a more nuanced perspective of early word acquisition and incorporate the various interacting mechanisms and individual differences between children to develop a more comprehensive model of early word learning.
Keywords: vocabulary development; early word learning; vocabulary network; phonological similarity; semantic similarity; preferential acquisition; preferential attachment; lure of associates; vocabulary development

German

Das frühe Wortlernen ist ein komplexer Prozess, der durch viele Faktoren beeinflusst wird. Ein bedeutender Faktor sind die Wörter in der lexikalischen Umgebung sowie im Lexikon des Kindes. Die phonologischen und semantischen Ähnlichkeiten dieser Wörter beeinflussen, welche Wörter als nächstes gelernt werden. Trotz vieler Studien ist der Einfluss dieser Ähnlichkeitsbeziehungen auf die Entwicklung des frühen Lexikons, die Interaktion phonologischer und semantischer Ähnlichkeitsstrukturen und ob sich Kinder diesbezüglich unterscheiden unklar. Daher untersucht diese Dissertation, welchen Einfluss phonologische und semantische Ähnlichkeitsstrukturen in der Umgebung sowie im Lexikon des Kindes auf die Entwicklung des Vokabulars haben, wie sie interagieren und ob es Unterschiede zwischen Kindern gibt. Kapitel II bildet die Grundlagen, indem es die phonologischen Strukturen isoliert und individuelle Unterschiede untersucht, Kapitel III bietet eine breitere Perspektive auf die Entwicklung früher Wortschatznetzwerke, indem es zeigt, wie phonologische und semantische Netzwerkstrukturen bei der Entwicklung von Wortschatznetzwerken interagieren, und Kapitel IV bietet eine individualisierte Sicht auf die Entwicklung früher Vokabularnetzwerke, indem es ihr Wachstum in einzelnen Kinder analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass das frühe Voklabularwachstum von einem dynamischen Zusammenspiel mehrerer Mechanismen geprägt ist. Dabei haben semantische Ähnlichkeiten einen stärkeren Einfluss auf das Wortlernen als phonologische. Eine besonders prominente Rolle spielen bereits gelernte Wörter, die phonologisch oder semantisch vielen anderen Wörtern im kindlichen Lexikon ähnlich sind. Diese ziehen neue ähnliche Wörter an, wodurch Cluster im Lexikon entstehen, die das Vokabularwachstum unterstützen, indem sie ein Sprungbrett zum Lernen neuer Wörter bilden. Weiterhin ist das Lernen von Wörtern vereinfacht, die in ihrer Bedeutung vielen bereits bekannten Wörtern ähnlich sind; sind sie jedoch vielen phonologisch ähnlich, behindert dies das Lernen. Zudem vereinfachen semantische Ähnlichkeiten zwischen Wörtern in der Umgebung des Kindes das Wortlernen zu Beginn, erschweren dieses jedoch später; phonologische Ähnlichkeit hat einen kleinen positiven Effekt. Ein wichtiges Ergebnis ist zudem, dass Wörter einfacher zu lernen sind, wenn sie nur semantisch ähnlich zu vielen anderen bereits gelernten Wörtern sind, als wenn sie semantisch und phonologisch ähnlich sind. Die Untersuchung der individuellen Unterschiede des Vokabularwachstums zeigte, dass Kinder sich in dem Ausmaß, in der sie Ähnlichkeitsbeziehungen in ihrer Umgebung oder ihrem Lexikon benutzen, unterscheiden. Dabei scheinen der höchste Bildungsabschluss der Mutter und die Existenz von älteren Geschwistern eine Rolle zu spielen. Dieser individualisierte Ansatz betont, dass es wichtig ist, umfangreiche individuelle längsschnittliche Daten zu verwenden, um die Effekte dieser Mechanismen besser erfassen zu können. Zusammenfassend trägt diese Dissertation zum Verständnis des frühen Spracherwerbs bei, indem sie die von mehreren Mechanismen geprägte und dynamische Natur des Vokabularwachstums betont. Zukünftige Forschung sollte eine nuanciertere Perspektive auf den frühen Worterwerbs haben und die verschiedenen zusammenwirkenden Mechanismen und individuellen Unterschiede zwischen Kindern einbeziehen, um ein umfassenderes Model vom frühen Wortlernen zu entwickeln.
 
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