概念形成

概念形成
简介：
概念是人脑反映事物本质属性的思维形式。

个体掌握一类事物本质属性的过程，就是概念形成的过程。

实验室中为了研究概念形成的过程，常使用人工概念。

制造人工概念时先确定一个或几个属性作为分类标准，但并不告诉被试，只是将材料交给被试，请其分类。

在此过程中，反馈给被试是对还是错。

通过这种方法，被试可以发现主试的分类标准，从而学会正确分类，即掌握了这个人工概念。

通过人工概念的研究，可以了解概念形成的过程。

一般来讲，被试都是经过概括-假设-验证的循环来达到概念形成的。

叶克斯复杂选择器可用来制造人工概念。

本实验模拟叶克斯复杂选择器来研究简单空间位置关系概念的形成。

方法与程序：
本实验共有4个人工概念，难度顺次增加，被试可以任选其中1个。

实验时，屏幕上会出现十二个圆键，有空心和实心两种。

其中只有一个实心圆与声音相联系，此键出现的相对位置是有规律的，被试要去发现其中的规律（概念），找到这个键。

被试用鼠标点击相应的实心圆，如果没有发生任何变化，表明选择错误；如果有声音呈现，同时该圆变为红色，则表明选择正确。

只有选择正确，才能继续下一试次。

当连续三次第一遍点击就找对了位置时，就认为被试已形成了该人工概念，实验即结束。

如果被试在60个试次内不能形成正确概念，实验自动终止。

结果与讨论：
结果文件第一行是被试达到标准所用的遍数（不包括连续第一次就对的三遍）。

其后的结果分三列印出：第一列是遍数；第二列为每遍中反应错的次数，如为0则表示这一遍第一次就做对了；第三列表示这一遍所用的时间，以毫秒为单位。

根据结果试说明被试概念形成的过程。

交叉参考：思维策略
参考文献：
杨博民主编心理实验纲要北京大学出版社 319-321页
表象的心理旋转
简介：
表象是类似于知觉的信息表征。

七十年代以来，关于表象的研究迅速发展，其中重要的一项是表象旋转的研究。

Cooper等人1973年用不同倾斜角度的正的和反的（即镜像）字母来研究表象的旋转。

实验要求被试在看到呈现的字母后，不管其具体方位和倾斜角度如何，尽快判断该字符是正的还是反的，并按键作出反应。

如果反应错误，该次实验在以后还会重复，直至反应正确。

Cooper的实验表明：旋转180°时，反应时最长（无论正反），而0°和360°时，反应时最短。

说明样本偏离正位的度数越大，所需的心理旋转越多，用时也就越多。

方法与程序：
用字母R来重复Cooper的表象旋转实验。

有不同方位的正和反的R字母共12种，随机呈现给被试，每种呈现6次，共72次实验。

主试指导被试认真阅读指示语，说明反应方式：绿键为正，红键为反。

强调要在尽量正确的前提下，尽快反应。

结果与讨论：
将被试的结果按在不同的R条件下的表现列成表格，表明了被试的反应时和正确反应次数。

结果图中是以旋转角度为横坐标，反应时为纵坐标的折线图来展示不同的R字母的反应时情况。

详细结果的第一列是R的倾斜角度,共6种；第二列是R的正反；第三列是被试的判断；第四列是反应时(毫秒)。

交叉参考：想象和表象
参考文献：
王甦等著认知心理学北京大学出版社 202-225页
减法反应时－短时记忆的视觉编码
简介：
六十年代以来，一般认为人的短时记忆信息是以听觉形式表征的，即听觉编码。

Posner等人(1969)的实验却表明，它也可以有视觉编码。

现在一般认为：先出现视觉编码，它保持一个短暂的瞬间，然后出现听觉编码。

不仅如此，Posner的实验清楚地说明了认知心理学中的减法反应时方法，其逻辑是：如果一个作业包含另一个作业所没有的某个心理过程，则两个作业的反应时之差，即是这个心理过程所用的时间，也是这个心理过程存在的证据。

方法与程序：
本实验重复Posner等人的实验。

实验过程是这样的：给被试并排呈现两个字母，或同时呈现，或有一定间隔，让被试判断这两个字母是否相同并按键反应，记录反应时。

本实验所用字母对是AA（6次）、BB（6次）、Aa（6次）、Bb（6次）、AB（3次）、BA（3次）、Ab（3次）、Ba（3次），共出现36次，有三种呈现间隔：0s（即同时呈现）、0.5s和2s，采用如下拉丁方设计，即：第一次36张随机呈现，前12张间隔0s，中间12张间隔0.5s，最后12张间隔2s；休息30s后再做36张，间隔时间按0.5s→2s→0s的顺序；第三次的36张则采用2s→0s→0.5s 的顺序。

主试指导被试阅读指示语，解释反应方法。

被试明白后开始实验。

结果与讨论：
详细反应记录分为六列，分别是：字母、间隔时间、种类、被试的判断、被试判断的正确率和反应时（毫秒为单位）。

系统根据上表以间隔时间横坐标、反应时为纵坐标作图。

让被试对结果做出解释。

交叉参考：简单反应时选择反应时辨别反应时
参考文献：
杨博民主编心理实验纲要北京大学出版社 353-357页
空白试验法－学习的策略
简介：
概念是事物本质的反映，是对某一类事物的概括。

概念形成也称做概念学习，是指个人掌握概念的过程。

它是心理学的一个重要的研究领域，在现代心理学中已经有数十年的研究历史。

关于概念形成曾经有好几种观点，但占主导地位的是Bruner，Goodnow和Austin提出的假设考验说。

这种观点认为，人在概念形成过程中，需要利用现在获得的和已储存的信息来主动提出一些可能的假设，即设想所要掌握的概念可能是什么，这些可能的假设组成一个假设库。

在概念形成的过程中，被试首先从假设库中取出一个或几个假设并据此作出反应，对假设进行考验。

如果被试作出的这个反应被告诉是正确的，就继续使用这个假设，否则就更换假设，持续这个过程直到形成某个概念。

Levine对概念形成过程进行了大量研究，并进一步发展了假设考验说。

1966年，Levine为了直接度量被试在概念形成的过程中的假设和假设考验的行为，提出了空白试验法（Blank Trial Procedure）。

这个方法的基本思想是让被试在主试不给予反馈的条件下，对一系列的刺激作出反应，那么就可能确定这种反应的基础即假设。

这种方法可以客观地揭示被试在解决问题过程中的假设。

应用空白试验法的一个典型实例是：给被试成对地呈现两个刺激，例如字母X和T。

这两个字母还在大小、颜色（黑白）、横杠的位置（左右）等维度上有区别。

这样就有四个维（量）度，每个维度有两个值。

在一对刺激中，两者在四个维度上有区别，但每次实验只安排一个属性为有关属性。

也就是说，在一对刺激中，一个刺激为肯定实例，另一个则为否定实例，只有一个属性将两者区分开来，并把这一点告诉被试。

在这样的刺激安排中，共有8个可能正确的假设，肯定实例可以是大的，小的，黑的，白的，左边的，右边的，X或T。

可以设想，在任何一次试验中，这8个假设中的一个将引导被试作出选择。

Levine的实验的特点在于：他将四对刺激即4次试验作为一组，对被试进行多组试验。

在这些试验中，主试对被试的反应不给予反馈，由此称为空白试验。

Levine的设想是，如果被试得不到反馈，他就没有根据来改变他对这些试验采用的假设。

Levine设计出包含空白试验的16次试验的程序，在这16次试验中，仅在第1，6，11，16次试验给被试以反馈（＋表示反馈试验中的肯定实例），在两次反馈试验之间嵌进4次空白试验，不给被试反馈。

这样做的目的是让被试能够获得足够的信息来掌握概念，同时又可以直接度量被试假设考验的行为。

如果被试能对反馈提供的全部信息进行最优加工，那么他在得到第一次反馈之后，就能从8个可能的假设中排除4个，剩下4个有待考验；第二次反馈又将从剩下的4个假设中排除2个；第三次反馈给被试留下一个正确的假设，而第四次反馈则对这个假设进行验证。

两次反馈之间的空白试验可以对一个假设进行考验。

应用这样的16次试验程序，不管被试是否能进行最优的信息加工，都可揭示被试假设考验行为或概念形成的过程。

本实验采用类似的程序对概念形成的过程进行研究。

方法与程序：
实验时屏幕的两侧会同时出现一个数字和一条横线。

数字内容可能是5或2，形状可大可小，颜色可能是红色或绿色，横线可在数字上方或在数字下方。

这八种条件中，有一种是计算机预先设定的标准，要求被试把它找出来。

例如，被试可以猜测标准为红色，则每次当红色数字出现在屏幕左边或右边时，被试应按下相应的左键或右键。

一组实验进行16次，其中第1、6、11、16次被试可以根据屏幕给出的反馈确定或修改标准，这样直到某一组16次全部做对为止或超过8组。

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被试按红键（表示选择了左边的）或绿键（表示选择了右边的）进行反应，直到某一组16次全部做对为止。

结果与讨论：
结果数据为被试达到标准所尝试的组数。

详细反应中包含，正确的概念，以及被试在每组中的具体反应，分五列呈现，第一列为序号（即组内的顺序），第二列为左侧刺激的具体内容，第三列为被试的选择，第四列为被试选择的正误，第五列为本次选择的时间，单位为毫秒。

根据实验结果说明被试概念形成的过程。

思考题：根据你的实验结果说明你的概念形成过程符合哪个概念形成理论？
参考文献：王甦汪安圣认知心理学北京大学出版社 240-275页
短时记忆的信息提取
简介：
将短时记忆中的项目回忆出来，或者当该项目再度呈现时能够再认，都是短时记忆的信息提取。

Sternberg最早研究这个问题，即著名的短时记忆信息提取实验。

这个实验解决了两个重要问题，即短时记忆信息提取是系列扫描的，并且是从头至尾扫描的。

虽然这个理论现在仍有很大争论，但它具有开创性的意义。

这个实验发展出了一个新的实验法─相加因素法。

其逻辑是：如果两个因素是相互制约的，则它们属于同一阶段；如果两个因素的效应分别独立，则它们属于不同的加工阶段。

方法与程序：
本实验模仿Sternberg的短时记忆信息提取实验，了解短时记忆的信息提取过程。

实验给被试呈现一列数字（记忆集），相继呈现，每个呈现1.2s，全部数字（1个到6个）呈现完后，过2s，伴随一声长音，又出现一个数字，并开始记时，要求被试判断它是否是刚才识记过的，并按键反应。

实验中记忆集大小共六种（1到6），其中1，2，3和6各做12次，4做8次，5做10次，“是、否”反应和位置完全平衡，共做66次，随机呈现，每次先提醒注意，再呈现记忆集，然后测试。

主试指导被试认真阅读指示语，强调反应方法：“是”按红键，“否”按绿键。

被试明白后开始正式实验。

结果与讨论：
结果第一行为记忆集，从1到6；第二、三行分别为“是”与“否”反应的反应时。

第四行是同一记忆集的正确率。

详细结果中，一共八列，依次为：序号、长度、位置（靶子所处位置，0表示没有靶子）、目标（要搜寻的数字）、数字串、判断（被试的判断）、结果（被试判断的正确性）、反应时。

以记忆集为横坐标，以反应时为纵坐标画图，并计算公式RT＝cN＋(e＋d)中的参数值。

交叉参考：系列位置效应短时记忆广度
参考文献：
王甦等著认知心理学北京大学出版社 154-161页
记忆的加工水平
简介：
当前的记忆理论主要由两大部分组成，它们分别是：两种记忆说和加工层次说（levels of processing或LOP）。

前者认为记忆主要有短时记忆和长时记忆两种，它们彼此独立而又互相联系，形成一个统一的记忆系统。

长时记忆是一个信息库，可以长期贮存大量信息；而短时记忆是一个容量有限的缓冲器和加工器，容量以内的信息可以在短时记忆中短暂地保持。

外部信息首先通过感觉通道进入短时记忆，然后可以通过复述进入长时记忆，否则就被遗忘。

这种学说被众多实验，例如经典的自由回忆条件下的系列位置效应，临床以及生物学的证据所支持。

而后者是由Craik和Lockhart于1972年提出的。

Craik等人指出，两种记忆说存在着一些难以解决的问题。

例如，容量有限是短时记忆的一个重要特性，然而这个有限容量的性质是模糊不清的；短时记忆和长时记忆的信息编码也不像初期所想象的那样不同；两种记忆说在方法论上也存在着缺陷，等等。

因此，他们提出了与之相对立的加工层次模型。

这个学说认为，作用于人的刺激要经受一系列不同水平的分析：从肤浅的感觉分析开始，到较深的、较复杂的、抽象的和语义的分析。

感觉分析涉及刺激的物理特性；较深的分析则涉及模式识别和意义的提取。

这种加工系列体现出不同的加工深度，更深的加工深度意味着更多的意义或认知分析。

记忆痕迹实际上是信息加工的副产品，痕迹的持久性是加工深度的直接函数。

那些受到深入分析的信息产生较强的记忆痕迹，并可持续较长的时间；而那些只受到肤浅分析的信息则产生较弱的记忆痕迹，并持续较短的时间。

这样，加工水平说就从信息加工的操作出发，用不同的加工水平来取代不同的记忆结构，提出了与两种记忆说相对立的观点。

加工层次说的实验范式为不随意学习（incidental learning），具体如下：要求被试完成不同的定向任务（oriental task），通常任务水平有字型、语音和字义。

结果一般是，完成字义任务的条件下识记效果最好，其次为语音任务的操作，最差的是在对字型这样的物理属性加工的任务之下。

有的实验结果同时表明，在加工时间上，语义任务的时间最长，语音任务其次，而字型任务的加工时间最短。

上述早期的理论和研究是针对外显记忆提出和进行的。

近10多年来，随着内隐记忆研究的兴起，心理学家们逐渐把注意转向了加工水平对内隐记忆的影响。

一些研究表明，加工水平对外显记忆和内隐记忆的影响似乎是不同的：较多的意义加工通常会导致较好的外显记忆，但并不一定导致较好的内隐记忆；某些内隐记忆似乎更多地受到感知觉加工数量的影响。

1983年，Jacoby的一项实验十分典型：在实验的第一部分，他要求被试在3种条件下大声读出一系列单词，这3种条件要求的对单词意义的加工是逐渐增多的，对单词形状的感知觉加工却是逐渐减少的。

实验的第一部分结束后，被试或者进行再认测验，或者进行知觉辨认测验。

实验结果表明，再认成绩随着意义加工的增多而不断提高；而知觉辨认的成绩却随着意义加工的增多而降低，即随着感知觉加工的增多而提高。

本实验将通过再认测验和知觉辨认测验考察不同的加工水平对外显记忆和内隐记忆的影响，从而验证加工水平与记忆持久性的关系以及加工提取的一致性。

根据前人的研究结果，再认成绩应随着意义加工的增多而提高；知觉辨认成绩则应随着字形加工的增多而提高。

方法与程序：
一共100对单字反义词词对，学习其中的50对。

要求记忆的是50对中的一个字。

分三种方式呈现：先呈现注视点，再直接呈现要记忆的字；先呈现要记忆的单字的反义词，然后呈现要记忆的单字；先呈现要记忆的单字的反义词，然后呈现问号，让被试想出要记忆的单字。

测验分为2种：再认和辨认，各测一半，即25个。

但每种测验会加入25个新字。

即再认任务一共50个单字，辨认也一共是50个单字。

根据被试的编号的奇偶性，分成两种测验顺序：再认－辨认，辨认－再认。

在辨认中，先将单字在photoshop中运用高斯模糊，然后以很快的速度呈现。

结果与讨论：
在结果中列出辨认任务中的新词和旧词各自的辨认正确率，再认任务中击中和正确否定的次数和正确率。

结果还记录了被试每一次的具体反应。

参考文献：
王甦汪安圣认知心理学北京大学出版社 103-136页
朱滢主编(2000) 实验心理学北京大学出版社 356-362页
视觉搜索中的非对称性
简介：
非对称性搜索是指在若干个甲类项目（干扰项）中找到一个乙类项目（靶子），与从同样的若干个乙类项目（干扰项）中找到一个甲类项目（靶子），两者的搜索速度有显著差异，出现非对称现象。

也就是说，当甲乙两类项目互易靶子或干扰项的角色时，搜索所需时间不同。

Treisman自八十年代以来进行了一系列非对称性搜索实验，其中拓扑特征与非拓扑特征的非对称性是较为复杂的一种，而且结果也不确定。

Treisman曾经用封闭的三角形和角做靶子分别进行搜索实验，结果表明三角形靶子的搜索快于角。

这提示封闭性这一拓扑特征是前注意加工的特征。

但是封闭性是否为前注意加工的特征一直存在争论。

Julesz（1981）根据他的质地分离实验结果否定封闭性是前注意加工的特征。

他认为自由线段的终端或终端子（terminater）是前注意加工的特征。

直线与角都有两个终端子，而三角形没有终端子。

如果要用终端子来说明上述三角形和角的搜索非对称性，那就意味着，从有终端子的干扰项中搜索无终端子的靶子要快于相反的条件。

但是在另外一个实验中，Treisman应用封闭圆和开口圆做靶子分别进行视觉搜索的实验却发现了与三角形实验相反的结果。

以封闭圆和开口圆作为靶子，可以研究封闭性和线段终端两类不同性质的特征。

开口的大小分成三种，分别占圆周长的1/2，1/4和1/8。

实验结果发现对这两类靶子的搜索存在着强烈的非对称性，开口圆的搜索是快速的，基本不受开口大小和干扰项数目的影响；但是，封闭圆的搜索却是较慢的、系列的。

总体上，开口圆的搜索要快于封闭圆的搜索。

比较以上的两个实验，结果令人困惑。

三角形搜索快于角，这提示封闭性是前注意加工的特征，但封闭圆搜索慢于开口圆又否定封闭性是前注意加工的特征。

Treisman尝试解释这种矛盾的结果，她设想三角形可能在某个其他的简单特征上有别于角或线段。

开口圆具有的线段终端可在前注意阶段被觉察，因此开口圆可被快速搜索；而封闭性可看作封闭程度的连续体，可在不同程度上被封闭圆和开口圆共有，当二者差别大时（开口比例为1/2），封闭圆较易搜索，而开口小时搜索就慢。

总的来说，这个领域还有待进一步的研究。

本实验通过对封闭圆和开口圆分别做靶子进行视觉搜索的实验，来了解视觉搜索中的非对称性现象以及封闭性这一拓扑特征在前注意加工中的作用。

方法与程序：
实验材料：
靶子：开口圆或封闭圆。

开口大小：三种，1/2、1/4、1/8（指开口占圆周长的比例）。

画面大小：干扰项的数目，1个、6个、12个。

实验程序：
按实验要求在屏幕上搜索一段圆弧或一个圆圈。

搜索到了，请按下红键；如果没有找到，请按下绿键。

如果按错键，要求立即改正。

每六次实验后休息10秒钟。

结果与讨论：
1．封闭圆和开口圆的非对称性搜索实验结果(建议取全班整体实验结果的平均数)。

表1 封闭圆和开口圆的非对称性搜索的时间（ms）
刺激项目开口圆封闭圆
画面大小开口大小有靶子无靶子有靶子无靶子
1 1/2
1/4
1/8
6 1/2
1/4
1/8
12 1/2
1/4
1/8
2．以画面大小（干扰项的数目）为横坐标，以搜索时间为纵坐标画折线图。

3．比较开口圆和封闭圆分别作靶子是否存在显著的搜索非对称性，以及是否受到画面大小的影响。

4．尝试解释导致实验结果的原因。

思考题：
1. 除了拓扑特征与非拓扑特征的非对称性搜索之外，还有哪些非对称性现象?
参考答案：不连续维量的有无性特征，连续维量的数量多少特征，标准特征与偏离特征。

2. 非对称性搜索实验的研究意义?
参考答案：证实了前注意加工阶段的存在及靶子和干扰项的互动关系。

参考文献：
王甦等主编当代心理学研究北京大学出版社 19-22页
内隐记忆
简介：
Schacter等1980年进行了一个实验研究。

首先让被试阅读一些单词，例如：assassin，octopus，avocado，mystery，sheriff，climate。

一小时后，再做两次实验：首先是再认测验，被试不会有任何困难；其次是补笔测验，向被试呈现一些有字母残缺的单词，要求尽可能地将残缺字母填补上，例如：ch__nk，o_t_us，_og_y_，_l_m_te。

在这次测验中，被试对其中的两个残缺单词很难做出正确解答，即chipmunk和bogeyman；而对其它单词就很容易了。

这是因为在一小时以前见过octopus和climate 这两个词。

这种记忆被称为启动效应（priming effect）。

在实验中，Schacter等人对测验的时间间隔进行了控制，有的是在一小时后，有的是在一周后进行测试。

在这两种情况下，后者对所学单词的再认，即有意识的回忆，远不如前者准确，但对于补笔测验的结果，两种情况下完全等同。

这就是说，引起单词填补测验中的启动效应的，是在测验前看到这一单词所引起的某种并非自觉记忆的因素。

同样有意思的是，对某一单词而言，即使被试不记得在学习阶段看到过这一单词，启动效应也会产生。

事实上，不管被试记不记得在学习阶段看到过该单词，启动效应的强度是一样的。

这些研究结果似乎告诉我们：启动效应的产生不依赖于有意识的记忆。

在大量实验的基础上，Graf和Schacter于1985年提出了内隐记忆和外显记忆两个概念，内隐记忆从现象上来讲就是：被试在操作某任务时，不经有意识地回忆，存储在大脑中的信息会在操作中自动起作用。

内隐记忆的特点是：被试对信息的提取是无意识的。

由于内隐记忆的特征限制，要测量内隐记忆只能用间接法，而不能按照传统方法直接来测量记忆的内容。

目前，测量内隐记忆的方法有知觉辨认、单词补笔等。

本实验采用知觉辨认和再认的方法，以验证内隐记忆现象的客观存在，比较外显和内隐记忆测试的结果有何不同。

方法与程序：
实验材料：
共有160个词语，分成两组，每组各80个词语。

一组为学习用词，一组为混淆用词（见附录一和附录二）。

缓冲词20个（见附录三）对每个被试都相同，不包括在学习用词中，随机呈现。

实验程序：
（1）学习
每个被试按顺序学习，每个词语呈现1秒。

40个学习词及10个缓冲词是分别从80个学习词及20个缓冲词中随机挑选出来的，随机呈现给被试。

休息5分钟。

重复上述程序，只是换了剩余的10个缓冲词和剩余的40个学习词。

休息15分钟。

（2）测试
每个被试做4个测试，流程为：再认1―知觉辨认1―知觉辨认2―再认2。

①再认1：
呈现40个词语，其中20个学习过的（随机从80个学习用词中挑选），20个没有学习过的（随机从80个混淆用词中挑选），依次逐个呈现，当被试按键反应后呈现下一个字。

②知觉辨认1：
呈现40个词语，其中20个是学习过的（随机从剩余的60个学习用词中挑选）；20个没有学习过的（随机从剩余的60个混淆用词中挑选）。

每个词逐个随机呈现，呈现时间为50ms。

被试在纸上写下辨认的结果；然后按键呈现下一个词语。

③知觉辨认2：
程序同知觉辨认1。

呈现40个词语，其中20个学习过的是随机从剩余的40个学习用词中挑选出来的；20个没有学习过的是随机从剩余的40个混淆用词中挑选出来的。

随机呈现给被试。