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1、科研课题毕业论文 对THOG问题解决的促进效应的研究摘 要： 通过选取经典的THOG问题作为实验材料，探讨大学生解决具体以及抽象选言推理问题的认知机制；实验1主要从文理科学生和呈现抽象以及具体thog问题的顺序来探寻大学生解决THOG的差异。实验2则主要是从是否给予被试元认知提示来分析大学生解决THOG问题的认知机制及其可能的困难所在。两个实验选取了总共162名被试，实验结果如下：实验一结果表明具体的THOG问题的解决对于被试解决抽象的THOG问题不存在显著性促进效应。但文理科学生对于THOG问题解决的正确率差异明显。实验二中实验结果表明，元认知提示语句对于被试的THOG问题的解决没有显著性影

2、响。关 键 词：THOG问题 “逃犯问题” 选言推理 文理科学生 元认知提示 内容类别Abstract：Discuss the cognition mechanism of the solution to the abstract and concrete exclusive disjunctive syllogism problem for college student by choosing the primary THOG problem as the experimental materials. Experiment 1 to examine the diversity to th

3、e college students how to work out THOG problem by choose Science and Arts classification and the order of the appearance of the abstract and concrete THOG problem as independent variable. Experiment 2 by choosing whether give the testee the meta-cognition instruction or not as the independent varia

4、ble to further analyze the cognition machanism to solve THOG for college students .Tow experiments choose 162 testees whole. The result of the experiment as follow: experiment 1 shows the solution to concrete THOG can not facilitate probability of the solution to the abstract THOG .But the Science a

5、nd Arts student have the significant difference to the solution to the THOG problem .The result of the experiment 2 shows meta-cognition instruction have no significant difference to the solution of the THOG problem. Keyword ： THOG problem“fugitive problem” exclusive disjunctive syllogism Science an

6、d Arts student meta-cognition instruction content classification目录1引言-11.1 问题的提出-11.2 研究的现状-21.2.1纽斯特和格里格斯等人的研究-21.2.2吉罗特等人的研究-41.2.3国内研究-41.3假设的提出及其意义-52 研究方法-52.1实验一-52.1.1实验设计- -52.1.2实验材料-52.1.3 被试-62.1.4实验程序-62.1.5实验结果-62.2实验二-72.2.1实验设计-72.2.2实验材料-72.2.3 被试-72.2.4实验程序-72.2.5实验结果-83结果分析-83.1对实验

7、一的结果分析-83.2对实验二的结果分析-94讨论-114.1对实验一的讨论-114.2对实验二的讨论-135 小结-14参考文献-14致 谢-16附 录-171.引言 1.1 问题的提出THOG问题是英国心理学家Wason于1977年首次用排斥选言的逻辑题作为实验材料设计了称之为“THOG问题的”实验。其实验目的是想把该问题作为探索人们进行假设演绎推理时心理过程的一个范例。所谓“THOG”在此只是对这类问题的一个人为的任意名称，其标准形式是Waosn两年后在与Brooks合作研究时所给出的如下表述：在被试的面前有四种图案：黑色的菱形、白色的菱形、黑色的圆形、白色的圆形 图1.1-1 标准TH

8、OG问题告知被试：实验者写下了一种颜色（黑色或白色）和一种形状（菱形或圆形）。这时，实验者给被试一个不相容的选言规则“当且仅当下面的图形中包含我所写下的形状，但不能同时包括两者时，那么这个图形就叫做THOG。”假若被试被告知黑色的菱形是一个THOG图形，任务是判断剩下的三个图形：1、是一个THOG； 2、不是一个THOG； 3、没有足够信息来判断是否是THOG。设和其结果的组合在不确定状态下做出判断,因此非常的困难。在过去的二十几年,引起了推理心理学家极大的兴趣1。就THOG问题它本身而言，其实它是一个逻辑性的不相容的选言推理题，THOG只是实验者对四张卡片中符合给出的不相容法则的那些卡片的人

9、为的名字。就逻辑学而言，“或者包括我写下的颜色”实际上就是选言肢“要么p”,或者包括我写下的形状”实际上就是选言肢“要么q”,而且”当且仅当但不是同时包括二者“的表述则表明这是一个不相容的选言法则的推理，因为一个不相容的选言命题的真假问题是：不仅必须而且也只能有一个肢命题是真的，否则就是假的。不相容的选言推理有两条法则，即：（1） 肯定一个选言肢，就要否定其他的选言肢：（2） 否定一个选言肢，就要肯定余下的那个选言肢。根据这两条不相容选言推理法则可知，当实验者制定黑色的菱形是一个THOG时，根据不相容选言推理的法则，即当前后肢不可同真的原理，就可以推出剩下的三张卡片中，只有白色的圆形是一个TH

10、OG的实例。因为实验者已经指定黑色的菱形是一个THOG，这张卡片在颜色和形状两方面的组合是“黑色菱形“，根据这一组合不相容的选言推理的两条法则，可以推断实验者所选定的可能有颜色的和形状两方面得组合是：（1） 黑色圆形（即不是菱形），理由是肯定颜色就要否定形状：（2） 白色（即不是黑色）菱形，理由是否定颜色就要肯定形状2。但是前人在实验中得到不仅许多(超过80%)的被试在解决该问题的时候失败了,而且许多的实验者试图在不改变其问题呈现方式和问题结构的情况下来提高推理正确性的实验,其结果也都失败了。那么解决THOG问题的困难原因是什么,哪些条件能够促进THOG问题的解决等问题便成为研究者关注的课题。

11、目前关于THOG问题困难原因的解释主要有两个方面:内容类别与表征方式的影响。内容类别主要是指构成THOG问题的内容是具体还是抽象;表征方式主要是指在主词的一致性上是否一致。还有一些研究认为问题本身的呈现方式、问题解决所需要的多个步骤以及对不确定信息的加工等因素都是导致THOG问题正确率低的原因3。以往的研究忽视了一个重要的原因,即对题目的错误表征(错误理解与不能理解)。错误表征主要表现为对THOG问题中的规则“当且仅当某图形或者包括我所写下的颜色或者包括我所写下的形状,但不能同时包括两者时”以及命题“黑色菱形是一个THOG”不理解或者是产生了错误理解,进而不能进行正确的推理。为了检验上述观点,

12、本研究设计了两个实验：实验一是探讨先解决容易对题目形成正确表征的、内容具体的“逃犯问题”是否会对抽象的标准THOG问题产生促进效应和文理科学生的惯性思维是否在解决THOG问题时是否存在显著性差异，以及二者是否存在交互作用。实验二是探讨呈现元认知提示是否对解决THOG问题有促进作用。1.2 研究的现状1.2.1纽斯特和格里格斯等人的研究 自从沃森首先设计并实施THOG的实验后，许多心理学家对此作了进一步的研究，也试图对实验材料进行必要的改进。许多人用的实验材料与这种问题的标准版本有所不同，但形式相同。也有人假设这类问题的原始版本的难度是由抽象材料所致，也就是说，这类作业的第一种可能的难度来源涉及

13、是由抽象符号还是由具体内容来构成这类问题,因此，也就有使用更多的语义内容的校正版本出现。本来，语义材料似乎并没有助长操作的作业。由格里格斯等人（1982；1986）所报告的几个研究都研究了内容效应。由纽斯特和格里格斯（1992）使用一种他们定义为“分离”问题的新的现实问题类型可以产生出可靠的助长作用。这种类型的问题是由吉罗特等人（1989）所用的小酒店问题的一个实例。纽斯特和格里格斯还使用了这类问题的不同版本。让我们来看看小酒店问题的原始版本。五个好朋友经常在小酒店中聚会。在某个晚上，查尔斯决定玩一个游戏，他说：“我带来了一副纸牌，它只包括这样四种卡片（这时给被试呈现图5-3的各种图形）。我在

14、这副牌中抽了一张。我不想让你知道这是张什么样的牌。现在我给你们每人一张牌,假如哪位的牌或者包括我的牌中的颜色或者包括我那张牌中的形状，但不能同时包括两者，我就请他吃饭。”然后查尔斯给他的四个朋友各发了一张牌,每个朋友的牌如图1.2-1所示。查尔斯继续对他的朋友们说：“在出示我的卡片之前，我可以告诉你们我欠罗伯特一顿饭，你们说，我的卡片是哪一种？假如有的话，我还应该欠其他哪一位或哪几人一顿饭？”图1.2-1 小酒店问题罗伯特 约翰 保尔 吉姆正确的答案是，查尔斯欠约翰一顿饭。用这种实验版本，有89%的被试正确解决。纽斯特和格里格斯（1992）最近做了同样的实验。理论上对这种助长感兴趣的原因主要有

15、以下几点：（1）虽然其上下文是实际的，但材料与标准的THOG问题一样是抽象的；（2）被试能部分或完全进行组合分析（即他们能在由查尔斯给定的可能的卡片上作出个别正确的反应），因此，很难想象这种正确解决是虚假的助长结果；（3）用不同的分离问题（1992）也可获得这种助长作用；（4）用下面将进一步阐述的同样的原理既可解释由分离问题所激起的正确操作，也可以解释这类问题的标准版本的直觉错误。在分离问题中，在资料的水平（如查尔斯的朋友的卡片）和假设的水平（即查尔斯的卡片上可能有的特征）两者之间明显存在着分离。在这种小酒店的情境的特殊例子中，这两种水平在概念上是分开的：它们分属于不同人手中的卡片（即或者属于

16、查尔斯或者属于查尔斯的朋友）。这也可能暂时分属于两种水平。在任何情况下，在由实验者写下属性的标准版本的THOG问题的属性中（在小酒店问题中，即查尔斯手中卡片的属性）与其他正例之间的属性（即THOG卡片;在小酒店问题中，即罗伯特手中的卡片）两者之间，所有的分离问题都对上述两者作了清楚的区分。这两者之间的区分是个关键的因素,这便于被试能更容易形成假设并且在他们的推断过程中能更易于实行组合的分析。由纽斯特和格里格斯（1992）提出的混淆理论（confusion theory）能解释标准版本中产生的大部分诸如直觉错误这样的常见错误。一方面，这两种属性之间的分离会导致被试去错误地考虑给定的正例的属性就是

17、实验者写下的属性。在这种实验中，考虑到黑色和菱形是写下的属性，被试会被迫考虑黑色的圆形和白色的菱形是THOG，并会认为白色的圆形不是THOG。另一方面，这两个水平之间缺乏明显的区分也会导致让那些能正确激起假设的被试犯错误，即选择那些已写下属性的可能结合：即或者是黑色和圆形，或者是白色和菱形。这些被试可能会考虑这些属性就是THOG例子中的属性，而不会去考虑它们是定义的THOG的属性。所以，被试会认为THOG就是与这些属性一致的那些圆形，把黑色的圆形和白色的菱形归为THOG，把白色的圆形归为不属于THOG4。1.2.2吉罗特等人的研究吉罗特等人的研究结果发表在实验心理学季刊1993年第4期上，文章

18、的题目是THOG的命名原因：心理表征和推理。该文报告了三个实验结果，其目的在于通过研究非现实情境中的分离效应来进一步证实混淆理论。吉罗特等人的三个实验证明，在完全非语义的THOG问题中是可能获得真正的助长作用的。加上SARS这个特殊标签对实验者选择卡片时的贡献是,使得被试能把假设属性从给定的THOG例子中分开并对它们进行比较，而不是用THOG例证的属性来与其他例证的属性进行比较。（这里的SARS就是说事先被试并不知道的哪一张是SARS，但你可以知道，假如某个图形或者是这个SARS的颜色或者是这个SARS的形状但不是同时兼有两者时，它就是一个THOG图形。）更一般地说，吉罗特等人研究的理论意义在

19、于它进一步证实了混淆理论的观点5。最近，霍约克和斯佩尔曼（Holyoak & Spellman，1993）在对有关思维问题进行评论时，讨论了内容在推理过程中的作用问题。吉罗特等人的实验结果进一步证明，为了获得他们称之为“逼真的”表征（即，在本例中，一个适合于问题结构的表征），通过一个现实故事来激活某领域的知识并非是必须的。假如推理难度主要依赖于现实内容的缺乏，就不会获得由SARSTHOG版本引起的助长作用。相反，吉罗特等人的研究还进一步证实了另一种解释，认为不管材料的性质怎样，表征在工作记忆中的逼真情况是能对推理的操作产生影响的。尤其是，这些结果表明，一种简单而有效的产生“逼真的表征”（即一种

20、避免在两个概念水平之间产生混乱的表征）的方法,就是使用不同的标签来命名不同的概念（就像日常生活中的概念这样的例子），并由此促进推理的操作。总之，吉罗特等人的研究结果也进一步证实了至少是混淆理论的一个修正版本。更一般地说，它们证明了心理表征在假设演绎推理中的作用1。1.2.3 国内研究反观国内的各方面就此问题的研究还对具体简单的类似的THOG问题对抽象的THOG问题的解决是否有促进效应存在较大争议，有2002年的胡竹菁等人的内容类别对解决抽象的THGO问题没有促进效应，但是表征内容主词是否一致对于被试解决这一问题有显著性影响6。以及2003年曹欢等人从THOG问题的主题描述与命名方式来探讨THO

21、G问题的影响作用7。到后来张庆林等人2007年作出的研究是具体内容的THOG问题对抽象的THOG问题有较大的促进作用3。总体看来，国内的关于THOG问题的研究不是很多，而且研究方向也主要集中在THOG问题本身对于被试解决该问题的影响上，对于被试自身认知的机制的讨论很少或是没有涉及。个人看来，余祥达等在2004年做的关于THOG问题的演译结构及其非Wason-Brooks判定方法的研究很有突破性，同时对于我们的假设提出有较大的影响，该研究认为:1 Wason -BrooksTHOG判定方法并非判定THOG的唯一方法 ;2 被试选择那一种演绎判定模式取决于被试如何对原问题进行等效表征转换 ;3 判

22、断失败可能意味着被试存在短时记忆容量障碍或者等效表征转换障碍。1.3假设的提出及其意义首先，纵观国内和国外的研究来看，对于THOG问题的具体问题对于原版的抽象问题是否存在明显的促进作用还存在争议，就此我准备再做一次验证性实验。对于该验证性实验是为了对于存在的争议尝试解释揭开纠结。其二，国内外的该问题的实验研究当中对于研究方法上都存在比较单一的方法，要么是进行题型的改变要么是仅仅在被试的解题正确率上进行个人的推论式的研究，我们准备对被试的内部认知进行一定的干扰即对被试呈现有效地元认知提示（国内有人做过元认知提示的研究但方式不同），从而更深入的认识THOG问题的困难所在，进而从另一个角度来探索被试

23、的内部认知机制。这个思路应该说是THOG问题研究方法上的一个创新之处。其三、而这个问题的研究空间还很大，我们如果从文理科学生的解题思维方式来拓宽THOG问题的研究范围和推进探究的深入探讨，对于文理科学生惯性思维而言该研究应该也许也是关于THOG问题研究的创新，可能会有山重水复疑无路，柳暗花明又一村的收获。2 研究方法2.1 实验一 2.1.1实验设计：本研究采用22两因素完全随机化实验设计方法。以问题的内容类别（含抽象内容和具体内容两个水平）和被试的专业方向（分为文科和；理科两个水平）作为两个实验自变量 ，所有被试的解题的正确率作为实验的因变量。2.1.2实验材料：选择两道内容类别不同的THO

24、G问题作为实验材料，其中一道是具体的THOG问题，另一道是抽象标准的THOG问题。（抽象问题如引言中所述，在此不作详细介绍）具体的THOG问题是选择的逃犯问题（就是逃犯问题和标准的THOG问题提问方式一致）。详细问题如下：某刑警队追捕逃犯。逃犯具有以下两个特征：1.戴眼镜或不戴眼镜2.身高1.8M或不到1.8M追捕到的罪犯有以下四个人：A.身高1.8M，戴眼镜B.身高1.6M，无眼镜C.身高1.8M，无眼镜 D.身高1.6M，戴眼镜队长看完D后说：“他只包含罪犯的一个特征，应当立即释放。”并告知部下“对只含有逃犯两个特征之一的嫌疑犯都应当立即释放”。在以上其余三个当中，还应释放谁？ 2.1.3

25、被试选取：实验被试是通过分层随机抽样的方法从物理系、化学系、教育系抽取的大一本科生，且是按照文理科比例来进行抽取的。其中按照学科性质，将物理系化学系归为理科生，教育系归为文科生。（所选被试均未接触过THOG问题及类似问题） 2.1.4实验程序：实验 按照实验设计的要求，将被试按文理科分配，总共是60人，其中教育系（文科）30人，物理系15人、化学系15人（理科）。然后将以上被试分为四组，分别为先呈现具体问题A1组（文科15人）与B1组（理科15人），先呈现抽象问题A2组（文科15人）与B2组（理科15人），总共四组，因为每人要做两套题，为了避免混淆，实验前已给被试要做的题都编好了相应的序号。四

26、组被试在同一个实验地点同一时间进行。根据组别的不同，主试给被试所发的试卷类型是不同的。即A1和B1组先是发只有具体问题的试卷，而A2和B2组是先发只有抽象问题的试卷。过20分钟之后，由实验助手将被试的答题卷收集好之后，再发下编好号的另一套试卷，即此时A1和B1是发只有抽象问题的试卷，A2和B2是发只有具体问题的试卷，相应的也给被试20分钟时间完成答题。2.1.5实验结果：将实验数据初步统计得到一下数据表2.1.1 理科生实验结果初步数据实验形式具体正确率抽象正确率先具后抽6/155/15先抽后具10/157/15表2.1.2文科生实验结果初步数据实验形式具体正确率抽象正确率先具后抽13/152/15先抽后具10/173/17经过spss13.0两因素方差分析得到以下结果表2.1.3 不同试题呈现顺序实验最终实验结果 变异源平方和自由度均方FP科别 * 题序0.03110.0310.1620.689题序