实验心理学下第九章思维
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（2）在解决问题时让被试进行言语报告是否会影响到被试的思维？ 也许为了更清晰地报告某个想法，而未能及时地注意下一想法， 而会导致灵感的丢失。不过，也有研究显示出声思维的方式并不 会影响思维的正常进程。
（3）言语报告的可信程度到底有多大？出声思维和过去心理学中 的内省法有某些相似之处，因此，有关内省法可信程度的争论在 出声思维法上再度出现 。
行为测量有两个层次：
观察数据：对被试行为进行观察所获得的数据 行为指标：在实验设计中规定某些因变量指标，并
针对它们进行观察记录。
11
Thinking & Problem Solving
1. 观察数据
例：桑代克的尝试错误实验
桑代克观察并描述了猫在迷箱中的行为，又以每次 猫逃出迷箱的时间和成功解决问题前所犯的错误作 为行为测量的指标。
34
Thinking & Problem Solving
（2）模型的实验验证
评定实验： Rosch （ 1975）
结论：每个概念中，各个实例的代表性程度都是不 同的，具有最高评定等级的那个实例就是概念的原 型或者说是最佳实例。
匹配实验： Rosch （ 1975）
呈现一对名称，要求被试尽快说出这对名称是否属 于相同范畴，研究者记录被试的反应时间。
行为测量 行为测量是指研究者通过对被试外显行为
的观察或运用各种指标对被试的外显行为得评 估来获得思维过程数据的方法。
行为测量有两个层次：观察数据和行为指 标。观察数据即对被试行为进行观察后所获得 的数据。行为测量时所采用的行为指标多种多 样。
一、行为测量
行为测量（Behavioral Measures）是指研究者 通过对被试外显行为的观察、或运用各种指标 对被试的外显行为的评估来获得思维过程数据 的方法。
等级
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11.5 11.5 13.5 13.5
36
37
Thinking & Problem Solving
（3）模型的完善
颜色识记实验：新几内亚对土著居民
结果：土著居民识记西方各颜色范畴的原型时，仍 然要快于识记其他边缘颜色，而且效果也较好，无 论短时记忆或长时记忆都是如此。
（2）给被试一个思维作业，比如：一道数学题或是一 种智力游戏，让他们用出声思维的方法来完成作业， 同时用录音机记录他们的全部口述；
（3）当被试在进行出声思维的过程中，发生停顿，实 验者应及时提醒或询问他们在想什么，不过，除非有 特殊的研究目的，并事先做过准备，实验者在出声思 维过程中，不应提问，以免干扰被试的出声思维；
20 世纪50 年代起，思维的研究开始涉及深层认知机制 方面，如：对问题空间和算子的探讨；对有限理性和 启发式策略的探讨等。
近年来，思维研究领域又兴起新一轮的浪潮，其中有 关思维中的无意识过程，以及人工智能方面的研究， 是极具活力的热点。前者使人们对思维内部过程的理 解更加深入；而后者则广泛用于对各种思维理论的模 拟、检验上，以期提供理论上的启发。
2
Thinking & Problem Solving
本章主要内容
第一节 思维的早期研究 第二节 思维的研究方法 第三节 思维与无意识
第一节 思维的早期研究
桑代克和柯勒的研究
桑代克的试误说 迷笼实验 柯勒的顿悟说 黑猩猩实验 问题：（1）动物的思维是否与人类相似？
（2）问题解决过程中的不同状态如何界定
35
Thinking & Problem Solving
家具
椅子 沙发 睡椅 桌子 安乐椅 梳妆台 转椅 咖啡椅 摇椅 双人椅 柜厨 写字台
床
等级
1.5 1.5 3.5 3.5 5 6.5 6.5 8 9 10 11 12 13
Thinking & Problem Solving
水果
橙子 苹果 香蕉 桃子
“选择性搜索策略”：这类被试的口语报告中一 般出现此类自述”先把最角上的棋子吃掉”、” 要往中间走”、”怎么把边缘的移到中间去？” 等；
“计划简化策略”：这类被试的口语报告一般为 ”怎样使4 个角一个一个空出来”、”上面一个 一个角消灭掉，这么消灭的话没注意中间的”等 。
26
Thinking & Problem Solving
出声思维的由来
认知心理学对快速的信息加工过程，通常 会使用反应时等指标，而对于诸如思维等慢速 的信息加工过程，通常使用出声思维等考察形 式，因为慢速的信息加工过程持续时间较长， 内部操作更为复杂，存在多种选择的可能性， 对其进行行为测量几乎是不可能的。
比如：一个人在完成一道数学题的思维作 业时，他通过哪些内部操作来完成是别人无法 直接观察到的，而事后询问所得的答案又常常 是不完整、不准确的。克服这种困难的一个有 效方法是让他利用外部言语进行思考，即出声 思维，使他的思维过程外显化，这样就可以直 接观察人的思维过程。
三种策略有显著差异，”计划简化策略”所剩棋子数最少，其次是” 选择性搜索策略”，最差的是”知觉指引策略”。
且随着练习次数的增加，能使用有效策略（选择性搜索策略和计划简 化策略）的被试越来越多。
27
Thinking & Problem Solving
问题行为图表明：被试的过程并不是直线 式的，而是以一种曲折、迂回的方式前进。被 试在思维的过程中，可能会尝试各种路径，并 慢慢积累信息。他有时会钻进死胡同，然后， 倒退到原始状态，再尝试其他的路径。随着信 息积累逐渐丰富，被试的推理也会变得更为有 效。在每一时刻，被试关于思维作业的全部知 识便构成了他此时的认知状态，他尽量尝试使 用各种操作，以进入一个新的状态，逐步达到 目标状态。
概念形成
人工概念的形成过程
布鲁纳、古德诺和奥斯丁的实验
材料：图形卡片，共81张
实验前实验者必须先规定某个维度的某一属性或 几个维度的属性为某个人工概念的特有属性，即 这一人工概念由这些维度和属性构成，这些维度 和属性被称为有关维度和有关属性，而其他的维 度和属性称为无关维度和无关属性。具有所规定 的全部有关属性的卡片就是人工概念的肯定实例， 否则就是否定实例。
三、建构认知模型
建构认知模型是一个方法论上的概念，它代表 的是一种指导思想，而非专指某种具体的方法 。
研究者往往尝试各种方法，综合系列实验研究 的结果，来建立模型以揭示思维的心理机制和 内部表征。
31
Thinking & Problem Solving
实施阶段
1. 先验模型阶段：
先验模型是指研究者头脑中的理论模型，即还未得 到实验验证的思想雏形。
设计方式：被试间设计
例：沃森和约翰逊－莱尔德（Watson & JohnsonLaird，1972）的选择作业实验。
13
Thinking & Problem Solving
沃森和约翰逊－莱尔德实验材料
14
Thinking & Problem Solving
2. 出声思维
在思维研究领域，通常会让被试在回答问 题解决或推理的过程中将其思路用言语报告出 来，这种言语报告的方式被称为出声思维。这 种方法用于说明被试完成任务时的心理策略和 知识表征。这些报告也可以让研究者分析被试 的任务表现及其意识经验间的差异。
第九章 思维
主讲人：
思维的表现形式十分丰富，包括：概念形成、判断、 推理、问题解决、决策等，这为思维研究开辟了广阔 的天地。
早在1911 年，桑代克（Thomdike, E. L.）就研究了猫在 问题解决过程中的尝试错误学习，而后，格式塔学派 的苛勒（Kö hler,W.）又研究了猩猩的思维顿悟现象。
概念是由原型和维量结合形成的。
原型（prototype）是概念的最佳实例，是能够用来 最好地说明概念的一个样例。
维量是指范畴成员的代表性程度（degree of categorymembership），即概念内的其他个体偏离 原型的距离。
33
Thinking & Problem Solving
鉴于此，心理学家邓克（1945）首先提出 了出声思维法。但是，在方法被提出的初期， 它并未受到学术界的关注。直到1972年，纽厄 尔（Newell）和西蒙（Simon）将此方法用在 了问题解决领域，获得了可喜的成功，出声思 维法才受到研究者的广泛关注。
出声思维法一般按照以下几个步骤实施：
（1）对被试进行预训练，使他们能顺利地进行出声思 维；
对出声思维的评价
优点： 通过问题行为图对出声思维进行分析，使得言
语报告可以被量化了。 掌握被试思维的全过程，这往往是诸如解题时
间、错误次数、答对人数等行为测量指标无法 作到的。
出声思维法也有其缺陷：
（1）作为言语报告的一种，出声思维反映的是仅能停留在被试意 识层面的东西。而近些年来的一些研究则表示：思维过程并不一 定是可以外显的，被试的思维过程完全有可能是内隐的，即被试 不知道为什么会得到此类答案，或者不知道自己在问题解决时所 使用的策略。
在制图时，用方框来表示知识状态，用箭 头来表示改变知识状态的操作，箭头的方向指 出知识状态变化的路线，画时要依次排列，遵 循从左到右，从上到下的原则。
已知：D=5，
DONALD GERAKD ROBERT
2.出声思维的分析----问题行为图
问题行为图由两个部 分组成：
（1）知识状态：即被 试在某一具体时刻所知 的关于该思维作业的全 部信息；
（4）将录下的言语报告逐字逐句地整理成文字材料， 并对记录进行细致的分析，提炼其中有价值的材料， 以分析被试思维的过程及其特点。
出声思维的分析----问题行为图
问题行为图可以使研究者直观地看出被试 在问题解决过程中所进行的各种操作序列。问 题行为图由两个部分组成：（1）知识状态， 即被试在某一具体时刻所知的关于该思维作业 的全部信息；（2）操作，即被试每次用来改 变其知识状态的手段。
例：苛勒的顿悟实验
苛勒系统观察了大猩猩解决问题时由尝试——停顿 ——“领悟”的过程。
பைடு நூலகம்
12
Thinking & Problem Solving
2. 行为指标
例：波斯纳（1973）的酝酿实验
自变量为酝酿期的长短 ，三个水平分别为0、15 和 30 分钟。
因变量指标：一个是被试解决问题的百分率，另一 个是解决问题所花费的时间。
（2）操作：即被试每 次用来改变其知识状态 的手段。
例：纽厄尔和西蒙（1972
）密码问题的行为图
23
Thinking & Problem Solving
图：一个被试解密码问题的问题行为图片段
24
Thinking & Problem Solving
3. 研究实例：钻石棋游戏问题（傅小兰，1995）
肯定实例
以人为被试的概念形成实验解决了动物 问题解决中的局限： （1）以人代替动物，避免对动物是否具有 思维的争论； （2）以概念代替问题解决，克服了问题解 决渐进程度无法直接估计的局限。
问题解决 盒子问题
影响解决问题的因素？
第二节 思维研究方法
·行为测量 ·言语报告 ·建构认知模型
思维的研究方法
梨 杏 柑桔 梅子 葡萄 油桃 草莓 葡萄柚 浆果
等级
1 2 3 1 5 6.5 6.5 8 9 10 11 12 13
机动车 等级
汽车
1
旅行汽车 2
卡车
3
小汽车
4
公共汽车 5.5
出租汽车 5.5
吉普车
7
急救车
8
摩托车
9
街车
10
大蓬货车 11
Honda牌汽车 12
缆车
13
武器
枪 手枪 左轮手枪 机关枪 步枪 弹簧枪 刀 匕首 猎枪 剑 炸弹 手榴弹 原子弹 刺刀
游戏玩法：每次动一
个棋子，这个棋子必须 跳过另一个棋子，而且 要跳到空位上，被跳过 的那个棋子就被吃掉了 。游戏的成绩取决于最 后剩下的棋子数，最好 成绩是只在棋盘中央（ 44 处）剩下一枚棋子。
25
Thinking & Problem Solving
结果：发现被试采用了三种不同策略
“知觉指引策略”：一般这类被试的口语报告多 包含”先试试”、”车到山前必有路”、”走一 步看一步”等；
2. 实验验证阶段：
设计实验检验先验模型。
3. 模型完善阶段：
根据实验结果对模型进行修正，然后再次进行实验 验证；如此不断提高模型的解释效力。
32
Thinking & Problem Solving
运用实例：概念结构的原型说
（1） 先验模型的提出：
有关概念表征的认知模型——概念结构原型说（ Rosch，1975）
（3）言语报告的可信程度到底有多大？出声思维和过去心理学中 的内省法有某些相似之处，因此，有关内省法可信程度的争论在 出声思维法上再度出现 。
行为测量有两个层次：
观察数据：对被试行为进行观察所获得的数据 行为指标：在实验设计中规定某些因变量指标，并
针对它们进行观察记录。
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Thinking & Problem Solving
1. 观察数据
例：桑代克的尝试错误实验
桑代克观察并描述了猫在迷箱中的行为，又以每次 猫逃出迷箱的时间和成功解决问题前所犯的错误作 为行为测量的指标。
34
Thinking & Problem Solving
（2）模型的实验验证
评定实验： Rosch （ 1975）
结论：每个概念中，各个实例的代表性程度都是不 同的，具有最高评定等级的那个实例就是概念的原 型或者说是最佳实例。
匹配实验： Rosch （ 1975）
呈现一对名称，要求被试尽快说出这对名称是否属 于相同范畴，研究者记录被试的反应时间。
行为测量 行为测量是指研究者通过对被试外显行为
的观察或运用各种指标对被试的外显行为得评 估来获得思维过程数据的方法。
行为测量有两个层次：观察数据和行为指 标。观察数据即对被试行为进行观察后所获得 的数据。行为测量时所采用的行为指标多种多 样。
一、行为测量
行为测量（Behavioral Measures）是指研究者 通过对被试外显行为的观察、或运用各种指标 对被试的外显行为的评估来获得思维过程数据 的方法。
等级
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11.5 11.5 13.5 13.5
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Thinking & Problem Solving
（3）模型的完善
颜色识记实验：新几内亚对土著居民
结果：土著居民识记西方各颜色范畴的原型时，仍 然要快于识记其他边缘颜色，而且效果也较好，无 论短时记忆或长时记忆都是如此。
（2）给被试一个思维作业，比如：一道数学题或是一 种智力游戏，让他们用出声思维的方法来完成作业， 同时用录音机记录他们的全部口述；
（3）当被试在进行出声思维的过程中，发生停顿，实 验者应及时提醒或询问他们在想什么，不过，除非有 特殊的研究目的，并事先做过准备，实验者在出声思 维过程中，不应提问，以免干扰被试的出声思维；
20 世纪50 年代起，思维的研究开始涉及深层认知机制 方面，如：对问题空间和算子的探讨；对有限理性和 启发式策略的探讨等。
近年来，思维研究领域又兴起新一轮的浪潮，其中有 关思维中的无意识过程，以及人工智能方面的研究， 是极具活力的热点。前者使人们对思维内部过程的理 解更加深入；而后者则广泛用于对各种思维理论的模 拟、检验上，以期提供理论上的启发。
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Thinking & Problem Solving
本章主要内容
第一节 思维的早期研究 第二节 思维的研究方法 第三节 思维与无意识
第一节 思维的早期研究
桑代克和柯勒的研究
桑代克的试误说 迷笼实验 柯勒的顿悟说 黑猩猩实验 问题：（1）动物的思维是否与人类相似？
（2）问题解决过程中的不同状态如何界定
35
Thinking & Problem Solving
家具
椅子 沙发 睡椅 桌子 安乐椅 梳妆台 转椅 咖啡椅 摇椅 双人椅 柜厨 写字台
床
等级
1.5 1.5 3.5 3.5 5 6.5 6.5 8 9 10 11 12 13
Thinking & Problem Solving
水果
橙子 苹果 香蕉 桃子
“选择性搜索策略”：这类被试的口语报告中一 般出现此类自述”先把最角上的棋子吃掉”、” 要往中间走”、”怎么把边缘的移到中间去？” 等；
“计划简化策略”：这类被试的口语报告一般为 ”怎样使4 个角一个一个空出来”、”上面一个 一个角消灭掉，这么消灭的话没注意中间的”等 。
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Thinking & Problem Solving
出声思维的由来
认知心理学对快速的信息加工过程，通常 会使用反应时等指标，而对于诸如思维等慢速 的信息加工过程，通常使用出声思维等考察形 式，因为慢速的信息加工过程持续时间较长， 内部操作更为复杂，存在多种选择的可能性， 对其进行行为测量几乎是不可能的。
比如：一个人在完成一道数学题的思维作 业时，他通过哪些内部操作来完成是别人无法 直接观察到的，而事后询问所得的答案又常常 是不完整、不准确的。克服这种困难的一个有 效方法是让他利用外部言语进行思考，即出声 思维，使他的思维过程外显化，这样就可以直 接观察人的思维过程。
三种策略有显著差异，”计划简化策略”所剩棋子数最少，其次是” 选择性搜索策略”，最差的是”知觉指引策略”。
且随着练习次数的增加，能使用有效策略（选择性搜索策略和计划简 化策略）的被试越来越多。
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Thinking & Problem Solving
问题行为图表明：被试的过程并不是直线 式的，而是以一种曲折、迂回的方式前进。被 试在思维的过程中，可能会尝试各种路径，并 慢慢积累信息。他有时会钻进死胡同，然后， 倒退到原始状态，再尝试其他的路径。随着信 息积累逐渐丰富，被试的推理也会变得更为有 效。在每一时刻，被试关于思维作业的全部知 识便构成了他此时的认知状态，他尽量尝试使 用各种操作，以进入一个新的状态，逐步达到 目标状态。
概念形成
人工概念的形成过程
布鲁纳、古德诺和奥斯丁的实验
材料：图形卡片，共81张
实验前实验者必须先规定某个维度的某一属性或 几个维度的属性为某个人工概念的特有属性，即 这一人工概念由这些维度和属性构成，这些维度 和属性被称为有关维度和有关属性，而其他的维 度和属性称为无关维度和无关属性。具有所规定 的全部有关属性的卡片就是人工概念的肯定实例， 否则就是否定实例。
三、建构认知模型
建构认知模型是一个方法论上的概念，它代表 的是一种指导思想，而非专指某种具体的方法 。
研究者往往尝试各种方法，综合系列实验研究 的结果，来建立模型以揭示思维的心理机制和 内部表征。
31
Thinking & Problem Solving
实施阶段
1. 先验模型阶段：
先验模型是指研究者头脑中的理论模型，即还未得 到实验验证的思想雏形。
设计方式：被试间设计
例：沃森和约翰逊－莱尔德（Watson & JohnsonLaird，1972）的选择作业实验。
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Thinking & Problem Solving
沃森和约翰逊－莱尔德实验材料
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Thinking & Problem Solving
2. 出声思维
在思维研究领域，通常会让被试在回答问 题解决或推理的过程中将其思路用言语报告出 来，这种言语报告的方式被称为出声思维。这 种方法用于说明被试完成任务时的心理策略和 知识表征。这些报告也可以让研究者分析被试 的任务表现及其意识经验间的差异。
第九章 思维
主讲人：
思维的表现形式十分丰富，包括：概念形成、判断、 推理、问题解决、决策等，这为思维研究开辟了广阔 的天地。
早在1911 年，桑代克（Thomdike, E. L.）就研究了猫在 问题解决过程中的尝试错误学习，而后，格式塔学派 的苛勒（Kö hler,W.）又研究了猩猩的思维顿悟现象。
概念是由原型和维量结合形成的。
原型（prototype）是概念的最佳实例，是能够用来 最好地说明概念的一个样例。
维量是指范畴成员的代表性程度（degree of categorymembership），即概念内的其他个体偏离 原型的距离。
33
Thinking & Problem Solving
鉴于此，心理学家邓克（1945）首先提出 了出声思维法。但是，在方法被提出的初期， 它并未受到学术界的关注。直到1972年，纽厄 尔（Newell）和西蒙（Simon）将此方法用在 了问题解决领域，获得了可喜的成功，出声思 维法才受到研究者的广泛关注。
出声思维法一般按照以下几个步骤实施：
（1）对被试进行预训练，使他们能顺利地进行出声思 维；
对出声思维的评价
优点： 通过问题行为图对出声思维进行分析，使得言
语报告可以被量化了。 掌握被试思维的全过程，这往往是诸如解题时
间、错误次数、答对人数等行为测量指标无法 作到的。
出声思维法也有其缺陷：
（1）作为言语报告的一种，出声思维反映的是仅能停留在被试意 识层面的东西。而近些年来的一些研究则表示：思维过程并不一 定是可以外显的，被试的思维过程完全有可能是内隐的，即被试 不知道为什么会得到此类答案，或者不知道自己在问题解决时所 使用的策略。
在制图时，用方框来表示知识状态，用箭 头来表示改变知识状态的操作，箭头的方向指 出知识状态变化的路线，画时要依次排列，遵 循从左到右，从上到下的原则。
已知：D=5，
DONALD GERAKD ROBERT
2.出声思维的分析----问题行为图
问题行为图由两个部 分组成：
（1）知识状态：即被 试在某一具体时刻所知 的关于该思维作业的全 部信息；
（4）将录下的言语报告逐字逐句地整理成文字材料， 并对记录进行细致的分析，提炼其中有价值的材料， 以分析被试思维的过程及其特点。
出声思维的分析----问题行为图
问题行为图可以使研究者直观地看出被试 在问题解决过程中所进行的各种操作序列。问 题行为图由两个部分组成：（1）知识状态， 即被试在某一具体时刻所知的关于该思维作业 的全部信息；（2）操作，即被试每次用来改 变其知识状态的手段。
例：苛勒的顿悟实验
苛勒系统观察了大猩猩解决问题时由尝试——停顿 ——“领悟”的过程。
பைடு நூலகம்
12
Thinking & Problem Solving
2. 行为指标
例：波斯纳（1973）的酝酿实验
自变量为酝酿期的长短 ，三个水平分别为0、15 和 30 分钟。
因变量指标：一个是被试解决问题的百分率，另一 个是解决问题所花费的时间。
（2）操作：即被试每 次用来改变其知识状态 的手段。
例：纽厄尔和西蒙（1972
）密码问题的行为图
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Thinking & Problem Solving
图：一个被试解密码问题的问题行为图片段
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Thinking & Problem Solving
3. 研究实例：钻石棋游戏问题（傅小兰，1995）
肯定实例
以人为被试的概念形成实验解决了动物 问题解决中的局限： （1）以人代替动物，避免对动物是否具有 思维的争论； （2）以概念代替问题解决，克服了问题解 决渐进程度无法直接估计的局限。
问题解决 盒子问题
影响解决问题的因素？
第二节 思维研究方法
·行为测量 ·言语报告 ·建构认知模型
思维的研究方法
梨 杏 柑桔 梅子 葡萄 油桃 草莓 葡萄柚 浆果
等级
1 2 3 1 5 6.5 6.5 8 9 10 11 12 13
机动车 等级
汽车
1
旅行汽车 2
卡车
3
小汽车
4
公共汽车 5.5
出租汽车 5.5
吉普车
7
急救车
8
摩托车
9
街车
10
大蓬货车 11
Honda牌汽车 12
缆车
13
武器
枪 手枪 左轮手枪 机关枪 步枪 弹簧枪 刀 匕首 猎枪 剑 炸弹 手榴弹 原子弹 刺刀
游戏玩法：每次动一
个棋子，这个棋子必须 跳过另一个棋子，而且 要跳到空位上，被跳过 的那个棋子就被吃掉了 。游戏的成绩取决于最 后剩下的棋子数，最好 成绩是只在棋盘中央（ 44 处）剩下一枚棋子。
25
Thinking & Problem Solving
结果：发现被试采用了三种不同策略
“知觉指引策略”：一般这类被试的口语报告多 包含”先试试”、”车到山前必有路”、”走一 步看一步”等；
2. 实验验证阶段：
设计实验检验先验模型。
3. 模型完善阶段：
根据实验结果对模型进行修正，然后再次进行实验 验证；如此不断提高模型的解释效力。
32
Thinking & Problem Solving
运用实例：概念结构的原型说
（1） 先验模型的提出：
有关概念表征的认知模型——概念结构原型说（ Rosch，1975）