认知心理学第七节第十节.docx

1、认知心理学 第七节第十节第七章 表 象第一节表象知觉表征 一、表象与知觉机能等价 （一）定位实验Podgorny和Shepard（1978）进行的视觉定位实验如下，实验分3组：1、知觉记忆组。示例 2、带栅格的表象组。示例 3、不带栅格的表象组。示例实验材料与结果：图示 实验结论：3个组实验结果无显著差异，有四种共同的反应模式。说明知觉条件和表象条件下完成同一作业的情况是一样的或相似的。支持了表象与知觉机能等价。 (二)锐敏度实验 Finke&Kosslyn，1980 1、边缘视觉锐敏度实验。实验材料及过程 2、表象锐敏度实验。结果：表象鲜明组被试在知觉和表象条件下的锐敏度几乎一样，且都随两点

2、的实际距离增大而提高；非鲜明组尽管表象条件低于知觉条件，但曲线相似。支持了表象与知觉机能等价。（三）McCollough (麦考勒)效应实验 McCollough效应：在令被试注视不断交替出现的一个红色背景上的垂直栅条和一个绿色背景上的水平栅条，适应后，改为注视一个由黑白色的半边垂直栅条和半边水平栅条所构成的复合刺激图形，被试报告此图形的白色竖条被看成绿色，而白色横条被看成红色的现象。示例1；2 finke(1980)的实验： 如果在实验中只让被试看两种颜色，而要求被试相应想象横竖线条，可以得到McCollough效应； 如果在实验中只让被试看横竖线条，但需表象出两种颜色，那么就不会出现McC

3、ollough效应。 结果说明：表象在模式信息的加工水平与知觉有机能等价，而颜色信息加工 水平则没有。 (四)选择性干扰实验 Segal&Fusella，1970 实验过程：要求被试形成某个视觉表象(如一棵树)或某个听觉表象(如电话铃声)，接着对他们进行视觉信号和听觉信号的觉察实验。 结果表明：视觉表象对视觉信息觉察有干扰，听觉表象对听觉信息觉察有干扰。支持了表象与知觉机能等价。 表象是对当前未直接呈现的客体或事件的心理表征或类似知觉的信息表征。 二、表象表征存在的论证：双重代码理论(Dual Coding Theory) Paivio(1975)的实验 实验过程：先给被试呈现实验材料卡片，然

4、后让被试判断画出来的图对或词对所标志的一对东西实际上的大小，记录反应时。实验材料示例 他假设：(1)若长时记忆只含有语言编码的信息，那么，对图画的判断要慢于字词的判断。因为需要把图画转换成语词。如果长时记忆也有视觉表象，对图画的反应时就不会慢于对语词的反应时。 (2)如果长时记忆存在视觉表象，对不一致的图画的反应时长于一致的图画的反应时；字词则无此问题。因为字词是语言编码。 实验结果：(1)RT图画RT一致图对 实验结论：长时记忆中确有视觉编码，或者说既有表象又有语言两种形式的信息编码。另外，上面的第一个结果说明语言信息要转换成表象，所以费时。 此实验为表象的存在提供了证据，而且也揭示出了表象

5、表征不同于语言的某些特点，如视觉表象的空间特性。第二节 心理旋转 一、心理旋转概述 心理旋转：单凭心理运作，不靠实际操作，将知觉的对象加以旋转，从而获得正确知觉经验的心理历程。 Shepard等人1971年的心理旋转实验具有代表性。实验中图形的成对应用有三种情况：实验材料示例 二、字符旋转实验 Cooper和Shepard(1973)用不同倾斜角度的正的和反的字母、数码对心理旋转作了进一步的研究。材料示例 实验中要求被试判断该字符是正还是反。实验分两种情况，无前行信息和有前行信息，前行信息可以是所要呈现的字符或方位，或者二者都有。既有字符又有方位的前行信息可以结合起来呈现，也可以分开呈现。以字

6、母“R”为例的实验材料 实验结果(参看教材P219图7-12)： 1、当样本为垂直的正位时，不管正反，判定所需时间均较少； 2、当样本有不同角度的旋转，反应时随之增加，当样本旋转了180度时，反应时最长，随着样本旋转度数的增大，反应时反而减少，以180度为界，两侧对称； 3、有单独字符前行或方位信息的实验结果与此相似； 4、既有前行又有字符信息(分开或结合)的实验结果情况不同：反应时均较短，且变化不大。 结果解释：1、正位的样本不需要作旋转即可与长时记忆中的表征进行比较，因而需时较少；2、偏离正位的样本需要对该样本的表象进行旋转，故费时较多，偏离度数愈大，旋转愈多，反应愈长；3、表象旋转既可沿

7、顺时针，又可沿逆时针，表现出一定的策略和智慧；4、有字符和方位前行信息时，判定之前已进行了心理旋转，故反应时较短，且不随偏离正位的度数而急剧变化。第三节 心理扫描 一、距离效应 Kosslyn(1973)的实验具有代表性。实验材料：一套图片，如汽艇等。实验过程：让被试表象出图片，但分两种情况，一是“注视”表象出的客体的某一部分；另一是“注视”整个表象。实验者说出原来该图片中可能有的一件东西的名称，要求被试判定原来的图片中是否有这件东西，记录判定所需时间。实验结果：扫描所需时间随扫描的距离而增加。 1978年Kosslyn利用虚拟地图又做了更为复杂的心理扫描实验。实验材料：一个小岛的地图，有茅屋

8、、树、石头、水井、池塘、沙地和草地，其准确位置在图中以“X” 表示。图 实验过程：按排列组合把图中7点配为21对，给被试足够练习以构成精确表象。要求被试在听到图中某一地名后表象出整个地图并注视该地点5s，然后实验者说出另一地名，记时开始，要求被试想象一个小黑点从第一地点出发，沿直线尽快运动到第二地点，到达时按键反应，记录反应时。实验结果：对表象扫描所需时间随扫描距离增大而增加。距离效应：个体对实际客体的表象也可以被扫描，且所需时间随扫描距离增大而增加的现象 二、大小效应 Kosslyn(1974，1975) 实验一：让被试表象出一个动物(如兔子)靠在一个大的动物(如大象)或小的动物(如苍蝇)的

9、旁边(示例) ，然后实验者说出靶子动物的一个特征，如耳朵，要求被试利用已经构成的表象来确认，记录反应时。结果表明，应用与大象配对的兔子的表象来确认兔子的某个特征，其反应时长于与苍蝇配对的兔子。 实验二：先让被试形成4个大小不同的正方形的表象，每个正方形的面积比大小次之的正方形大6倍，且每个正方形都有一个颜色代号，足够的练习使被试在听到一个颜色名称后能表象出相应大小的正方形，此时，实验者说出一个颜色和一个动物的名称，如红色的老虎，要求被试形成与相应的正方形大小相同的动物表象，然后，实验者说出该动物可能有的一个特征，要求被试作出真或伪的判定，记录反应时。结果表明：对小正方形中动物特征的判定反应时多

10、于大正方形。 大小效应：个体评定其主观表象较小客体要难于其主观表象较大客体的现象。 三、表象的计算理论 Kosslyn(1980，1981) 1、表象有两个主要因素：表层表征(出现在视觉短时记忆中的类似图画的表征)和深层表征(贮存在长时记忆中的信息，用于生成表层表征)。 2、深层表征有两类：本义表征(关于某一客体是什么样子的信息)和命题表征(对客体解释的信息) 3、从深层的本义表征生出表象有4个过程： (1)图示过程：将深层的本义表征转换为视觉短时记忆中的表象； (2)发现过程：在视觉短时记忆中搜索某个特定的客体或其部分； (3)放置过程：实现各种必要的操作，使客体的各部分处于表象中的正确位置

11、； (4)表象过程：协调上述3个过程的活动，确定和调整表象的大小比例及进行各种变换等。复习思考题：1、举一实验说明表象与知觉的机能等价。2、通过一心理旋转实验说明表象与外部客体的同构关系。3、名词解释： 心理旋转 距离效应 大小效应 第八章 概念 概念：是人脑反映事物本质的一种思维形式，是思维的最基本的单位。 、概念形成：是指个人掌握概念的过程，也称概念掌握、概念学习。 人工概念：即人为地在实验程序上模拟的概念。可以精确定义，具有可规定数目的相关维度，每个维度有规定的取值范围。 第八章 概念 第一节 概念形成 一、人工概念形成的实验研究 (一)赫尔(Hull，1920)的研究 实验材料：用汉字

12、的偏旁部首作概念，用无意义的音节给出名称，分别写在卡片上。 实验程序：依次呈现一套卡片，主试说出名称，被试重复。学完第一套中的12个字后，再呈现第二套卡片，告诉被试这套卡片中用的还是原来的名称，见到时可以试“猜”。若被试见到“氵”旁的汉字就正确说出名称“oo”，即表明形成了概念。图示 实验说明，概念形成是从许多具体事例中 归纳和发现共同因素的过程，并受到反馈的影响。 (二)布鲁纳等人的研究 实验材料：81张牌(卡片)。每张牌有四种不同的维度或属性(如图形的大小、颜色、数目和边框数)。每个维度又有三个不同的值(如形状：十字、圆和方；颜色：绿、黑、红；图形的数目和边框各为1-3)。材料示例 实验程

13、序：实验者先规定一人工概念(如红色圆形)，不告诉被试。让被试通过实验过程来发现这个概念。主试先出示一张肯定实例的牌给被试看，并告诉他这是肯定实例。被试可根据自己的猜测，从所给的牌中自由地选择属于这个概念的其它牌，一次选一张，或者主试每次出示一张牌，让被试判断。被试作出反应，主试给反馈。然后根据反馈继续猜测，直到形成概念。 二、概念形成的假设检验模型 (Bruner等人) 基本观点：概念形成的过程是一个提出假设和检验假设的过程。被试者通过对所给刺激材料的分析与综合，并依据自己的知识经验，首先提出一个与目标相一致的假设，然后再根据主试的反馈和对新材料的分析，检验和修正提出的假设。经过几次甚至几十次

14、的尝试，最终形成概念。假设检验的基本模式可以概括为：假设检验再假设再检验直到成功。 三、概念形成中的策略（一）聚焦策略（整体策略) 将一个肯定的实例的全部维度作为初始假设，如肯定实例为右图，那么，初始假设将是？ 保守聚焦。即把一个肯定实例的全部属性作为焦点，然后一个属性一个属性的检验，层层剥皮，排除无关属性，最后形成概念（P161) 冒险(博弈性)聚焦。与保守聚焦不同的是，每次同时对两个或两个以上的属性进行检验，试图一举达到目的。 三、概念形成中的策略（二）扫描策略（部分策略) 将第一个肯定实例的部分维度作为初始假设，如右图，那么初始假设是？ 同时扫描：把第一个肯定实例形成的几个部分依次都保持

15、在记忆中，再依照其中一个假设选取牌后，将主试给予的反馈与之进行对照，看哪一个假设是正确的。 继时扫描：一次只考验一个假设，如果这个假设被证实是正确的，就可继续使用，否则就选择另一个假设进行检验。 思考：我们常用的概念形成的策略是什么？ 四、概念形成过程的特点 早期许多概念形成的实验结果是用实验组的全部被试的平均实验成绩来表示。正确反应的百分数将随实验进行或实验次数的增加而提高，得到一个正函数曲线或正向学习曲线。示例 这条曲线说明概念的掌握是_的？ 但Bower和Trabasso对此提出了疑问，并通过实验推翻了这种看法。 实验材料：他们以5个字母串作为实验材料，在字母串的任何位置上都可能出现两个

16、字母中的一个，即实验材料有5个维度，每个维度两个值。主试呈现给被试一个字母串，要他们指出这个刺激是否属于肯定实例，主试给予反馈，指明反应正误。这样不断进行实验，直至被试掌握概念。 结果分析：从被试最后一个错误反应倒退回去来重新编排实验顺序和计算正确反应的百分数。如第10次是最后一个错误反应，那么原来的第9次实验就被重新编排为第1次实验，原来的第8次实验则变为第2次，其余类推。这样，将整理的实验结果作图就可以得到一条逆向学习曲线。示例 此曲线证明被试是以全或无的方式_来掌握概念的？ 第二节 概念结构 一、特征表说(Feature List Theory) （一）基本观点 认为概念或概念的表征是由

17、两个因素构成的：（1）概念的定义性特征，即一类个体具有的共同的有关属性；（2）诸定义性特征之间的关系，即整合这些特征的规则。两个因素有机地结合在一起，组成一个特征表。即CR（X，Y，） (二)特征表说的优缺点 1、优点：可以很好地解释人工概念，并且与当前某些语义记忆模型相一致。 2、缺点：目前它只涉及一些逻辑概念和取自命题演算的概念规则，还难以解释各种类型的自然概念或现实概念。 二、原型说(Protype Theory) Rosch（1975） （一）基本观点：概念主要是以原型(Protype)即它的最佳实例表征出来的，我们主要是从能最好地说明一个概念的实例来理解概念。概念是由原型和范畴成员的

18、代表程度构成。 （二）原型的实质 Rosch&Mervis认为，概念的原型是概念的这样一个实例，与同一概念的其他成员相比，它与更多的成员有共同的特征，或者说它有更多的特征与其它成员是共同的；反过来说，一个概念的原型具有最少的与别的概念相同的特征。 三、特征说与原型说的区别与联系 区别： (1)特征表着重概念的诸定义性特征带有分析性色彩；原型说强调最佳实例或原型，带有整体性或综合性色彩。 (2)特征表说认为特征是由语义表达的；原型说设想原型是以一般表象编码的； (3)特征表说与逻辑对概念的解释及下定义的方法有直接联系；原型说则与古典哲学认识论对概念的理解更符合，如把概念看作含有一套规则的图式。

19、三、特征说与原型说的区别与联系 联系： (1)二者皆有静态的一面(特征和原型)，也有动态的一面(概念规则和转换规则)； (2)特征表说并没有排除概念的各个特征在实例中的整合，而原型说所强调的原型也是具有更多同类个体共同的属性的实例。 (3)概念实际是由属、种的特点和实例三者共同来表达的。 复习思考题： 1、概念形成中的策略有哪些？ 2、特征表说和原型说的基本观点各是什么？ 第九章 问题解决 教学目的要求： 了解和掌握问题解决的过程、策略及其计算机模型 第一节问题与问题解决 一、问题的特征与类别 问题是指尚未被人解决的某种思维任务。 问题的特征(成分)：初始状态、目标状态和认知操作。 问题的类别

20、：Greeno(1978)按解决问题的方式：归纳结构特征，转换问题，排列问题。 Reitman(1964)根据问题的明晰程度：界定清晰问题和界定模糊问题。 二、问题解决的特征 问题解决(Problem Solving)是指具有一系列目标指向性的认知操作。 特征： (1)目标指向性； (2)操作系列性； （3）操作认知性。三、现代认知心理学关于问题解决研究的特点 1.不仅关心解决问题的结果，更关心问题解决的过程及使用的策略； 2.认为问题解决以知识为基础； 3.重视表征在问题解决中的作用； 4.主张用产生式系统来表征问题解决的过程； 5.广泛采用口语记录法。 一、问题空间与问题解决 (一)什么是

21、问题空间和算子？ 问题空间：是问题解决者对一个问题所达到的全部认识状态。 算子(Operator)：是指由问题的起始状态到达目标状态的系列操作。 (二) 问题空间的表达方式 1、问题行为图是指人解决问题的图示。示例 从问题行为图，可以看到：（1）问题解决不是直线的；（2）问题解决受人的知识经验和心理过程的制约。 2、树形图 又称搜索图，搜索树，它指明在所有可能的方向上进行搜索所产生的各种中间状态，直至目标状态。 示例 3、问题行为图和树形图的区别：（1）问题行为图表明人在解决问题的过程中实际形成的问题空间和搜索过程；树形图表明了全部可能的问题空间和搜索路径，正确的和错误的，简捷的和复杂的搜索路

22、径都包含在内。（2）问题行为图是一种心理空间，而树形图是一种逻辑操作或算法空间。当然逻辑空间可能转化为心理空间。 二、问题解决的阶段 1.发现问题 重要前提 2.表征问题 即分析问题的要求和约束条件，找出它们的联系和关系，把思维活动引向问题解决，也就是分析和理解问题。 3.选择策略与方法 即选择算子 4.实施方案和评价结果 即将解决问题的方案付绪实施，并把实施的结果与原有解决问题的要求进行对照。 (一)问题表征的意义 好的表征有助于解决问题，而不好的表征则妨碍问题解决。 例1：残缺棋盘问题 例2：媒人问题：一个小村庄有32个单身汉和32个未婚女子，有一媒人经多方努力，终于安排了32对和谐的婚姻

23、，整个村庄洋溢在幸福之中。可是，在准备集体婚礼的前一天晚上，两个单身汉饮酒过度而死亡，那么媒人还能在幸福的62人中撮合成31对婚姻吗？ (二)问题表征的方式 1.符号 (1)自然语言 变抽象的语言描述为具体的语言描述将有助于问题解决。 (2)数学符号 简化问题空间，利于选择算子 例1：小马的苹果是小李和小陈的3倍，小何的苹果是小张的2倍，小马的苹果是小何的1.5倍，小陈和小何的苹果合起来等于小李的苹果再加上小张的2倍的苹果。他们5人共有苹果28个，问每人各有几个？ 例2：两只小船相向而行，一只从东城开向西城，每小时 60 里；另一只从西城开向东城，每小时 40 里。天空中有一只鸟，与两只小船同

24、时起程，鸟的飞行速度是每小时 80 里，它的起飞地点是东城，当它与西城始发的船相遇时，它便往回飞，与东城的船相遇后，再返身回飞，一直到两船和鸟于东西城之间某处相遇为止，两城水路相隔 100 里。 问题：鸟在此期间共飞行了多远的路程 ? 2.列表 可以使问题空间更清晰 3.图解 有助于发现各约束条件之间的关系、问题空间的大小，促进问题解决。 例1：有三个硬币，用抽牌的办法分给小红和小黑。若抽出的牌是红面的，钱归小红；若抽出的牌的黑面的，钱归小黑。反复进行三次，问下列哪种情况最可能发生： (1)一人得三个，另一人一个没有；(2)一人得二个，另一人得一个；(3)前两种可能性相等。 3.图解 有助于发

25、现各约束条件之间的关系、问题空间的大小，促进问题解决。 例2：在一个U形的管子里装上水银，管子两边的直径相等。两边的水银处于同一水平上。现在往管子的右边浇入14厘米的水。已知水银的密度是水的14倍，问左边的水银比原来升高了多少？ 4.表象 例：一天早晨，当太阳刚升起的，一个和尚开始攀登一座高山。山路很窄，只有一只脚宽。和尚向着山顶上灿烂生辉的庙宇盘旋而上，速度时快时慢。一路上，和尚曾多次休息、吃带去的水果。快日落时他到了山顶的庙中。经过几天斋戒，他又沿同一山路下山。就像原来一样日出起程，路上休息多次，速度时快时慢。当他下山时已是日落黄昏了。问：和尚在往返的路上是否可能在一天的同一时刻的同一地点

26、通过？ 一、问题解决的策略类型 (一)随机搜索策略 是解题者在问题空间进行搜索，对解决问题的每种可能逐一进行尝试，放弃尝试中产生的各种错误，起到找到问题的答案。又可分为非系统随机搜索和系统随机搜索。 能解决问题，但费时费力。 (二)启发式搜索策略 是一种基于知识经验而进行的有选择的搜索。不能保证解决问题，但能缩小问题空间，大大节省解决问题的时间。 问：上述策略人们更倾向于哪一种？ (一) 手段-目标分析(Means-end Analysis) 基本思想：将需要达到的问题的目标状态分成若干子目标，通过实现一系列的子目标最终达到总目标，即解决问题。 两种分析方式： （1）把当前状态转化为目标状态。

27、如： （2）寻找消除差别的算子。如： (二) 逆向搜索(backward search) 也叫目标递归策略。从目标状态出发，按照子目标组成的逻辑顺序逐级向初始状态递归。一般说来比较复杂的问题，运用逆向工作法更为有效。 例1：示例 例2：棋子游戏 (三)爬山法 通过评价当前的问题状态，从而增加这一状态与目标的差异，经过迂回前进最终达到解决问题的总目标，就如同爬山。 例1： 传教土和野人过河 例2：妒忌的丈夫：三位妒忌的丈夫和他们的太太必须摆渡过河。他们找到了一条船。可惜船太小，只能同时容纳两人。现在找到一种最简单的渡河方法，能让6人过去，但不能让一位太太单独和任何其他男人在一起，除非她丈夫同时也

28、在。 (四)矛盾法 在问题空间中，如果到达目标的通路是有限的，而且知道仅有一种解决问题的办法是正确的，那么在这种情况下，可以从当前状态与目标状态的矛盾中进行推理，从而获得正确的操作。 例：硬币排列游戏 (五)模拟（analogy) 利用事物的相似性发现问题的解决途径。 复习思考题： 1、谈谈问题解决中的启发式策略。2、解释概念：问题空间 问题行为图 第十章 推理 教学目的要求：了解和掌握推理的过程、形式及个体推理错误的理论解释 第一节 三段论推理错误的理论解释一、气氛效应(Atmosphere Effect)理论 武德沃斯(Woodworth)，1935 主要观点：前提的性质所造成的气氛引导人

29、们得出一定的结论，而此结论往往是错误的。 （1）两个肯定前提使人得出肯定结论； （2）只要一个前提为否定，就易得出否定结论； （3）两个全称前提使人得到全称结论； （4）只要一个前提是特称就易得出特称结论 气氛效应推理错误实例： （1）所有A是B；所有C是B：因此所有A是C。 （2）一些A是B；一些B是C：因此一些A是C。 （3）没有A是B；没有B是C：因此没有A是C。 （4）所有A是B；一些B是C：因此一些A是C。 实验证实，许多被试常常将这些结论看作是正确的，认为他们必然来自各自的前提。然而事实上，这些结论都是错误的。 对气氛效应理论的评价： 该理论从心理学角度说明人如何进行演绎推理,并得

30、到一些实验结果的支持,但”气氛效应”的心理实质并未得到明确说明,一些实验结果也不支持该理论,而同样的推理错误还可以有另外的解释. 二、换位（Conversion）理论 查普曼(Chapman)等，1959 主要观点：三段论推理中所犯的错误不是“气氛效应”造成的，而是由于在前提换位中，错误地解释了前提。比如，把“所有A是B”转换成“所有B是A”；将“一些A不是B”转换成“一些B不是A”，若前提判断为“真”，则转换后亦“真”。这样便导致推理的错误。 二、换位（Conversion）理论换位理论推理错误实例： 所有学生都是青年人 一些青年人是球迷 因此 (1)所有球迷都是学生 (2)没有一个球迷是学生 (3)一些球迷是学生 (4)一些球迷不是学生 (5)以上结论都不正确 三、心理模型(Mental Model)理论 约翰逊-劳德(Johnson-Laird)等，1983；1991 主要观点：三段论推理的第一步是构成一个将两个前提中的信息结合起来的心理模型，第二步是得到结论，第三步是进行逻辑检验，即搜索与结论不相容的其他替代的心理模型来检验结论的真实性，如果搜索不到，这个结论就是真实的。但由于个体对提前的信息加工不充分或受到工作记忆容量的限制，往往建立不了足够的心理模型而导致推理错误。 心理模型推理错误实例： 前提：(1)灯在练习本右边 (2)书在灯左边 (3