归纳推理领域问题的性质及解决.docx

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归纳推理领域问题的性质及解决

领域一般或领域特殊？

——背景和说明对归纳推理影响*

（1西南师范大学心理学院，　重庆　400715）

（2重庆市基础心理学重点实验室，　重庆　400715）

摘　要　根据只便利问题空间建构而不提示规则的原则，为标准项目和社会项目重新设计了两套说明；同时，采用更简明的实验设计，以更直接地比较领域一般任务和领域特殊任务上的操作表现。

有说明时被试在社会项目上的操作成绩有显著优势，但进一步检验发现，这种助长效应依赖于材料的性质：

助长效应是社会项目上信息组织度提高的结果，是问题空间建构上的优势。

综合无说明时两类项目上操作成绩没有显著差异的结果，可认为归纳推理是一种一般过程。

本研究结果不支持归纳推理图式被激活的假设。

关键词　归纳推理，说明，助长效应，领域一般过程，信息组织度

分类号

1　引言

推理的领域问题指的是，推理是领域特殊的图式还是领域一般的过程。

研究领域问题的典型的方法是，采用抽象内容构建领域一般任务，采用具体内容构成领域特殊任务，并保证两种任务在逻辑上是同构的（isomorphic）。

Wason的四卡选择任务是引起推理领域问题的源头，其争论焦点是如何解释所谓的领域特殊任务上出现的显著的助长效应（facilitateeffect）。

这一争论迅速波及到包括归纳推理在内的大多数心理学研究领域[1]。

传统观点认为，归纳推理能力是未受到个体知识经验扭曲的原生能力[2]，在解决归纳推理任务中的操作是领域一般的推理过程[3]。

但Richardson[4]根据其实验结果，提出相反观点，认为归纳推理是一种领域特殊的认知活动，受到经验的强烈影响。

Roberts及其同事[5][6]对此提出异议，并指出Richardson的研究中出现的说明是一种额外变量，并不是领域特殊任务的必要成分，因此其研究结果并不能说明归纳推理是领域特殊的。

Richardson[4]最初认为其社会项目上的背景故事（coverstory）是领域特殊任务的一部分，因此他只对比了有说明的社会项目和无说明的标准项目的成绩差异，没有全面考察项目类型和有无说明之间的相互影响。

Roberts及其同事的实验克服了这一问题，系统地考察了项目类型、有无说明和说明强度之间的关系。

Roberts等[1]的进展在于，根据操纵说明（有无或强弱）可以显著影响助长效应的结果，指出Richardson观察到的助长效应是说明造成的。

但Roberts因此而认定说明是一种混淆变量则是不充分的，尽管有说明才有助长效应的情况与传统的无说明即有助长效应的情况不同。

正如Richardson[7]回应的，说明之所以会影响助长效应的出现，是因为改变了任务难度，而能够降低任务难度也可看作领域特殊任务的优势，所以Roberts等的结果并不能否定说明是领域特殊任务的必要成分的看法。

问题的关键是说明的性质和作用是怎样的，而这一点在两个研究小组中都没有得到认真对待，下面即对此进行分析。

以其为社会项目6设计的说明“这里，我们看到John正在玩一个球（指向第一幅图）；现在，这里走来了Jill（指向第二幅图）；这样，我们就看到了下面的情况（指向第三幅图）”为例分析。

说明中提到，一个人John先在玩，随后另一个人Jill“走来了”，因为“走来了”有“加入”的含意，所以这个说明有暗示规则的作用。

在分析两个研究小组使用的所有说明（见附录1）之后，我们认为，他们使用的全部说明都存在暗示或明示规则的问题。

这是一个严重的问题，因为在获知规则的情况下，只应用规则而不必归纳推理就能完成任务。

此外，他们的说明还存在不必要的姓名设定、不必要的图形特征描述等问题，而且这些问题在各个说明中的出现也是混乱的，这说明研究者没有清晰的设计说明的原则。

根据有关研究结果，瑞文测验项目考察的归纳推理活动至少包括问题空间建构、归纳推理、执行选择等几个环节，其中的关键是归纳推理[3]；而归纳推理的核心则是对各行图形之间的异同进行比较，以概括出其中的规则[8]。

本研究确定如下设计说明的原则：

说明只能起到帮助建构问题空间的作用，不能提示规则，即说明包括问题的条件、目的和解决办法三方面的描述。

具体来说，为社会项目设计的说明的要点是：

给出一个主题、对模糊图形作简略描述，告知解决办法；为标准项目设计的说明的要点是：

描述单图、分解组合图形，告知解决办法（所有的说明附录2）。

在本研究中，根据便利问题空间建构的设想，分别为标准项目和社会项目设计了新的说明，并建立了更清楚的实验对比条件。

实验一的目的在于考察没有说明时，被试在标准项目和社会项目上的操作成绩和推理时间的差异情况，如果两类项目上的操作成绩没有显著差异则领域一般观点得到支持，如果有显著差异则要根据任务类型进行分析。

实验二的目的在于考察有说明时，被试在两类项目上操作成绩和推理时间的差异情况，如果两类项目上操作成绩有显著差异则领域特殊观点得到支持，如果没有显著差异，则需要结合任务类型和并对比实验一的结果进行分析。

两类任务上所耗费的推理时间如果没有显著差异，则能为前述讨论提供更有力支持。

2　实验一

本实验不给出说明。

在练习阶段，告诉被试“你认为选项中哪个填入空格合适，你就指出来”；在正式测验时，无论是标准项目还是社会项目都没有任何说明。

2.1　实验目的

讨论领域问题的传统做法是，不给出说明直接比较不同材料上的助长效应，因此本实验的目的在于，当两种类型项目任务均没有得到说明时，比较被试在两类项目上的操作成绩及反应时间，以判断归纳推理是领域一般的还是领域特殊的。

2.2　被试

　　西南师大附小43个同学参加了本实验，平均年龄9.7岁，SD为0.6岁，男女各半。

2.3　刺激

从瑞文标准推理测验[9]中选择E集的1到8项，构成标准项目；另外根据规则同构的原则，设计了8个带有日常经验背景的社会项目（全部项目图片均见附录3）。

标准项目与《瑞文标准推理测验》中对应项目的尺寸和格式一致，新设计的社会项目的尺寸和格式与标准项目一致。

2.4　实验程序

　　将标准项目和社会项目混合在一起，标准项目与社会项目相互间隔，但在两种项目内部随机排列，以个别方式对被试展开实验。

先完成3个练习项目，分别是C3、C5和D3及对应的社会项目。

然后进行正式测验，每个被试完成全部16个项目的测验。

主试记录被试的选择结果和推理时间，选择正确记1，错误记0，推理时间精确到秒。

2.5　结果和讨论

　　本实验结果包括正确率和反应时间两方面，先给出选择正确率与反应时间的描述性统计结果，如表1所示。

表1　实验一两类项目上操作成绩和推理时间

任务类型

正确率

SD

反应时间

SD

标准任务

0.6512

0.2433

26.26

9.92

社会任务

0.7035

0.2347

25.97

8.67

　　再对两种类型项目上正确率、反应时间的差异显著性和相关系数进行配对样本t检验。

结果显示正确率上没有显著差异（t=1.220;p=0.229）；反应时间上也没有显著差异（t=0.227;p=0.821）；正确率上相关显著（r=0.308;p=0.044）；反应时间的相关极显著（r=0.600;p=0.001）。

　　推理时间在两类项目上没有显著而有高度相关，这使得正确率之间具有更大的可比性。

标准项目和社会项目上正确率的比较结果说明，被试在社会项目上的操作成绩与在标准项目上的操作成绩没有显著差异。

这一结果意味着，当不给出说明时，社会项目相对标准项目没有助长效应。

如前述，讨论领域问题的经典方式是比较领域特殊任务（这里是社会项目）与领域一般任务（这里是标准项目）的相对优势，这里的比较结果说明，由熟悉的具体的材料构成同构任务并没有显著地促进被试的归纳推理，因此归纳推理是一种一般过程。

3　实验二

本实验给出说明。

在练习阶段，告诉被试“你认为选项中哪个填入空格合适，你就指出来”；在正式测验中，对标准项目和社会认知项目均给出说明。

3.1　实验目的

按照新的设计标准重新编写了说明，新说明的设计目的在于便利问题空间的建构，本实验目的在于观察在均给出这类说明的条件下，是否会出现助长效应？

如果出现助长效应，则得到与实验一矛盾的结果，那就必须进一步讨论这种助长效应的性质。

3.2　被试

　　西南师大附小38个同学参加了本实验，平均年龄9.3岁，SD为0.4岁，男女各半。

3.3　刺激

刺激材料与实验一相同，但在正式测试中增加了“说明”的处理。

3.4　实验程序

　　将标准项目和社会项目混合在一起，标准项目与社会项目相互间隔，但在两种项目内部按随机方式排列，以个别方式对被试展开实验。

先完成3个练习项目，分别是C3、C5和D3及对应的社会项目，先后进行正式测验。

在给出说明时只露出第一行，边说明边指着相应的图形；在被试报告理解之后，露出全部三行但仍盖住选项并开始记录时间；待被试报告其知道该怎样选择后，记时停止；露出全部选项但同时盖住前两行图形，让被试直接指出答案。

每个被试完成全部16个项目的测验，主试记录被试的选择结果和推理时间，选择正确记1，错误记0，推理时间精确到秒。

3.5　结果和讨论

本实验结果包括正确率和反应时间两方面，先给出选择正确率与反应时间的描述性统计结果，如表2所示。

表2　实验二两类项目上操作成绩和推理时间

任务类型

正确率

SD

反应时间

SD

标准任务

0.7039

0.2259

14.76

7.58

社会认知任务

0.8092

0.1688

14.27

6.58

　　再对两种类型项目上正确率、反应时间的差异显著性和相关系数进行配对样本t检验。

结果显示：

正确率上差异极显著（t=2.373;p=0.009）；反应时间上差异不显著（t=0.561;p=0.578）；正确率上相关不显著（r=0.306;p=0.062）；反应时间上存在极显著相关（r=0.727;p=0.001）。

与实验一相似，推理时间上两种任务之间没有显著差异而有高度相关，这使得正确率之间具有更大可比性。

本实验得到的结果显示，被试在社会项目上的操作成绩极显著地优于标准项目上的操作成绩，由于社会项目代表领域特殊任务而标准项目代表领域一般任务，所以本实验观察到了极显著的助长效应，根据这一结果可以得出归纳推理是领域特殊的结论。

但我们注意到，助长效应的出现是有条件——只在有说明且任务类型为社会项目时才出现——这提示助长效应是说明与项目类型交互作用的结果。

两个实验的结果看起来是相互冲突的，因此不能轻易接受任何一个结论，需要对助长效应进行深入分析才能做出判断。

4　结果的整体讨论

进一步将实验一和实验二的结果综合起来进行比较。

检验结果显示，就社会项目而言，被试在有说明条件下的成绩比无说明条件下的成绩有显著增长（t=2.300;p=0.024）；但对于标准项目来说，有无说明影响并不显著（t=1.008;p=0.317）。

这一结果表明，说明对社会项目有显著影响，而对标准项目没有显著影响，这表明说明与类型之间存在交互影响。

（如图1所示）。

图1　两种说明条件下两种类型上的平均正确率

讨论领域问题的标准假设是：

在问题逻辑对等的情况下，领域特殊任务设定在熟悉的具体的信息背景下，领域一般任务则设定在陌生的抽象的信息背景下，观察两种任务下被试的操作表现。

本研究采用的实验材料符合上述要求，在实验一中，对两类项目上的操作成绩直接进行了比较，结果显著二者没有显著差异（t=1.220;p=0.229），但社会项目较之标准项目略占优势（M社会=0.7035，M标准=0.6512）。

由于设置在经验背景下，所以领域特殊任务具有相对优势，但这种优势是不显著的。

这一结果支持归纳推理是领域一般过程的观点。

那么，本研究中出现的领域特殊任务与领域一般任务究竟有怎样的差异呢？

考虑到直接影响推理活动的是项目信息，在分析两类项目提供的信息的性质后，我们认为它们的差异在于：

两类项目在提供的信息的熟悉度和组织度上不同；标准项目提供的信息在组织度上高（组织良好），但在熟悉度上低（较为陌生）；社会项目提供的信息在组织度上低（含糊混乱），但在熟悉度上高（较为熟悉）。

实验二中，在说明的影响下，被试在两类项目上的操作成绩出现了极显著差异（t=2.373;p=0.009），而且是社会项目优于标准项目（M社会=0.8092，M标准=0.7039）。

这时在社会项目上出现了类似助长效应的情况，但要注意的是这是在说明的作用下取得的。

如何理解说明的作用，或者说明与类型的相互作用对于理解实验二中社会项目的极显著优势非常重要。

当不给出说明时，标准项目提供的信息带有组织度高熟悉度低的特点，社会项目提供的信息带有熟悉度高组织度低的特点，可见两类项目基本上是相当的，没有谁更占优势，进而可以容易地解释实验一中两类项目上的操作成绩没有显著差异的情况。

当给出说明时，由于说明是设计来便利问题空间建构的，因此它具有将信息组织起来的作用，但由于严格限制了说明的内容，所以说明对于提高信息熟悉度没有什么作用。

因此，说明将有利于社会项目，但对标准项目却没有特别的益处。

因此，实验二中就出现了社会项目得到显著提高（t=2.300;p=0.024），而标准项目没有显著提高（t=1.008;p=0.317），最后出现了社会项目极显著地优于标准项目的情况（t=2.373;p=0.009）。

这一解释可以形象地用图2加以表示。

图片说明：

左图示意无说明时的心理过程，右图示意有说明时的心理过程。

标准项目提供的是陌生（虚线）但清晰（直线）的信息，而社会项目提供的是熟悉（粗线）但混乱（云团干扰）的信息；一旦给出说明，社会项目将获得更大益处（云团变淡，粗线通过），而标准项目则不会受到明显影响（如右图示）。

图2　本研究对归纳推理助长效应的解释图示

说明的出现实际上改变了社会项目的性质，因为它显著地提高了社会项目上的信息组织度，这样，它与标准项目的比较就与实验一中的比较性质上不同。

因此，必须坚持对领域特殊任务的一般性定义，否则领域特殊任务将没有原则限制，而领域问题的讨论也因此而没有意义，并会陷入循环论证之中。

比如，实验一结果表明领域特殊项目已经具有优势，只是不显著；如果再增加其它的信息，会容易地使其优势达到显著，这样一来就会出现典型的循环论证：

我认为领域特殊任务应该具有更大的优势（所以需要在社会项目中加入说明），而我的结果又证明它的确具有显著优势，因此我考察的能力是领域特殊的。

本研究的结果支持归纳推理是领域一般过程的观点；便利问题空间建构的说明提高了社会项目上信息的组织度，并因此显著地促进了社会项目上的操作成绩；必须坚持领域特殊任务的一般性定义，否则会陷入循环论证。

参　考　文　献

1.RobertsMJ,WelfareH,LivermoreDP,TheadomAM.Context,visualsalience,andinductivereasoning.ThingandReasoning,2000,6:

349~374

2.SnowRE,KyllonenPC,MarshalekB.Thetopographyofabilityandlearningcorrelations.InR.J.Sternberg（Ed.）,Advancesinthepsychologyofhumanintelligence（v2）.Hillsdale,NJ:

LawrenceErlbaumAssociatesInc,1984.47~103

3.CarpenterPA,JustMA,ShellP.Whatoneintelligencetestmeasures:

AtheoreticalaccountoftheprocessingintheRavenProgressiveMatricesTest.PsychologicalReview,1990.404~431

4.RichardsonK.ReasoningwithRaven-inandoutofcontext.BritishJournalofEducationalPsychology,1991.129~138

5.RobertsMJ.Puttingcontextintocontext:

ArejoindertoRichardson.BritishJournalofEducationalPsychology,1996.539~542

6.RobertsMJ,StevensonNJ.ReasoningwithRaven-withandwithouthelp.BritishJournalofEducationalPsychology,1996.519~532

7.RichardsonK.PuttingRavenintocontext:

AresponsetoRobertsandStevenson.BritishJournalofEducationalPsychology,1996.533~538

8.KlauerKJ.AProcesstheoryofinductivereasoningtestedbytheteachingofdomain-specificthinkingstrategies.EuropeanJournalofPsychologyofEducation.1990.191~206

9.张厚粲,王晓平.瑞文标准推理测验（中国城市修订版）.瑞文标准推理测验全国协作组,1985.

10.

Abstract

Accordingtofavoringtheconstructionofproblemspaceandnothintingtherules,thisstudyredesignedtwosetsofcommentaries;simultaneously,appliedsimplerexperimentaldesigntocomparingmoredirectlytheoperationsbetweendomain-generaltasksanddomain-specifictasks.Attheconditionofgivingcommentary,theoperationscoresonsocial-cognitiveitemshassignificantadvantage,i.e.indicatesfacilitateeffect,butafterfurtheranalysiswefindthatthisadvantagearedependedonnatureofexperimentalmaterials:

thefacilitateeffectistheresultoforganizeddegreeofinformationinsocial-cognitiveitemsbeingheightened,i.e.theadvantageofconstructiononproblemspace.Mergingtheresultofnon-differencebetweentheoperationscoresontwotypesofitems,wesuggestthattheinductivereasoningisdomain-generalprocess.Theresultofthisstudyseemsnottosupportthehypothesisofschemaofinductivereasoningbeingactivated.

Keywordinductivereasoning,commentary,facilitateeffect,domain-generalprocess,organizeddegreeofinformation.

附2

练习项目说明：

小朋友，这是一个有趣的练习，完成它时要认真看、认真想，前面的题目认真了，会对后面的题目有好处，下面我们开始。

请看这幅图（指着C3）。

这幅图的这里缺了一块，请你从下面的图中选一个填上去，你觉得那块填上合适，你就指给老师看。

如果被试不理解，重复讲解直至清楚。

被试需要能通过3个练习项目，否则不进行正式测验。

正式测试说明：

一、社会项目的说明：

1：

“这是在游乐园玩耍时拍的照片。

每一横排的三幅图之间有某种联系，你需要找到这个关系，并根据这个关系做出选择。

”

2：

“这是圣诞节的场面。

这是圣诞礼物，这也是圣诞礼物，这是圣诞树，三幅图之间有某种关系，请你找到这个关系，并根据这个关系做出选择。

”－可能存在文化差异

3：

“这是一张公园的长椅，人们喜欢在那儿坐。

三幅图反映的是不同时间里的场景，坐在长椅上的人在变化，你需要找到这个变化的规律，然后根据这个规律做出选择。

”

4：

“这是收拾东西的场面。

这个和这个是同一张桌子，这是一个玻璃柜，桌子上和柜子里的东西是有联系的。

请你找到这个关系，并根据这个规律做出选择。

”

5：

“这是送朋友走的场面。

注意图中人们之间的关系，你需要发现这个关系，并根据这个关系做出选择”

6：

“这是拍皮球的场面。

图中拍球的人在变化，这个变化是有规律的，你需要发现这个规律，并根据这个关系做出选择。

”（说明第二行是两个人一起在玩球）

7：

“这一个人们相互帮助搬东西的场面。

其中的人和东西都在变化，这个变化是有规律，你需要发现这个规律，并根据这个规律来做出选择。

”

8：

“这是布置家具的场面。

注意每一行各个图形中家具场面的变化，它们是有规律的，你需要找到这个规律”

9：

“这是手提袋和里面装的东西。

这是哥哥选好的东西，这是弟弟选好的东西，这是妈妈最后决定买的东西。

它们是有规律的，你需要找到这个规律，并根据这个规律来做出选择。

”

10：

“这是一家商场值班场面。

这是第一天上班时的场面，这是第二天值班时的场面，这是第三天值班的场面，人员的变化是有规律的，你需要找到这个规律，并根据这个规律来做出选择。

”

二、标准项目的说明：

1：

“横排的三幅图片在变化，这种变化是有规律，你需要找到这个规律，并根据这个规律做出选择。

”

2：

“先我们看见这里有一个这样的图形（Aa），然后我们看到一个圆圈和一个圆点（Ab），接下来我们再看这个图形（Ac）。

”

3：

“横排的三幅图片在变化，这种变化是有规律，你需要找到这个规律，并根据这个规律做出选择。

”

4：

“这个图形的左边部分和上边部分都是线条，左上角是黑方块，这个图形由竖着的线条和黑方块组成的，这个图是空白方块加上上面的线条图。

三幅图片之间的变化是有规律，你需要找到这个规律，并根据这个规律做出选择。

”

5：

“这是一个里面有圆点和十字形的图形，这个图形是这样的，这个图是由十字形和圆点组成。

三幅图片之间的变化是有规律，你需要找到这个规律，并根据这个规律做出选择。

”

6：

“这是一个中间带有圆点的方格，这是一个中间带有圆点的田字图形，这个图是由十字形和圆点构成的。

三幅图片之间的变化是有规律，你需要找到这个规律，并根据这个规律做出选择。

”

7：

“这个图中十字形在三角形上面，这个图中星形在正方形上面，这个图中十字形在正方形上面。

三幅图片之间的变化是有规律，你需要找到这个规律，并根据这个规律做出选择。

”

8：

“横排的三幅图片在变化，这种变化是有规