第六章认知过程3-思维
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• 问题的三个成分： 问题的起始状态，即一组已知条件 问题的目标状态，即希望得到的结果 问题的起始状态转变为目标状态，即一系列思维 活动。
猜谜语
什么东西早晨用四条腿走路，中午用两条 腿走路，黄昏时用三条腿走路？
问题解决的实例
问题解决的过程
1、问题表征 2、选择算子 3、应用算子 4、评价当前状态
思维定势：一件事情如果经常用同一方 法去做，久而久之就成为习惯，以后遇 到类似情境时就不假思索地以同样的方 法去处理。这种做事的习惯性倾向，称 为定势（set）。定势有时有助于问题的 解决，有时则妨碍问题的解决。
利用如图所示的材料，将蜡烛象壁灯一样立在墙上。
功能固着：指解决问题时用局限的或刻板
前提1：张三坐在李四左边；张三比李四高 前提2：李四坐在王五左边；李四比王五高 结 论：张三坐在王五左边；张三比王五高
条件推理
• 利用条件性命题进行的推理。条件推理中存在着明显的证实 倾向，人们习惯于证实而不是证伪某个命题。例如： 如果明天下雨，球赛就停止。 因为明天有雨，所以球赛停止。
• 实验研究： “若卡片的一面是元音字母，则另一面为偶数”
• 有的推理看似合理，其实错 误。ຫໍສະໝຸດ Baidu如：
未婚者都不带结婚戒指； 我的朋友李君未带结婚戒指； 所以我的朋友李君未婚。
• 错误在于： 所有X是Y； Z是Y； 所以Z是X。
影响范畴三段论推理的心理因素
• 气氛效应 • 逻辑前提换位 • 长时记忆中信息的干扰 • 遗忘
线性推理
• 关系推理。所给予的两个前提说明了三个 逻辑项之间的可传递性的关系。例如：
请问：两列火车相遇时，鸟飞了多少 英里？
鸟从第一列火车飞到第二列火车花了多少时间？第二列火车在遇到 鸟时开出了多远？然后是鸟飞回第一列火车的时间是多少？那列火 车又跑了多远？等等。总之，这些人傻傻地计算出鸟每次在两列火 车间飞行的距离，然后把每次距离相加就知道在两列火车相遇时鸟 飞行的距离。
既然一列火车的速度是每小时240英里，另一列是每小时160英里， 它们相距100英里，那么应该在四分之一小时时相遇。既然火车在 四分之一小时时相遇，鸟以每小时80英里的速度在两列火车间来回 飞行，那么火车相映时，鸟飞了20英里（80乘以四分之一）。
B
C
逆向搜索或称为反向搜索 （Backward Search）：指从问题的
已知目标状态开始往回搜索，直至找到 通往初始状态的路径。如果从起始状态 到目标状态只有少数途径，那么采用逆 向搜索较为有效。
影响问题解决的因素
• 表征 • 定势 • 功能固着 • 认知结构 • 动机和情绪状态
动机强度对问题解决效率的影响
• 启动（锚定）偏差
２２５０
问题1：8×7 ×6 ×5 ×4 ×3 ×2 ×1=？
问题2：1×2 ×3 ×4 ×5 ×6 ×7×9=？ ５２１
• 易得性偏差
字母K在英文单词里是常出现在第一个字母位置还是 第三个字母位置？
第三个字母是K的单词数量是以K字母起头的单词数量 的3倍。
问题解决
• 问题解决（problem solving)是面对问题时经过思 考与推理，从而达到目的的心理过程。
思维：从理解到创造
• 语言的理解与表达 • 概念的获得与运用 • 推理与问题解决 • 发明与创造
• 通过系统地观察，桑代克发现，猫逃离迷笼的过程是一个 尝试错误(trial-and-error)的学习过程。
• 苛勒把黑猩猩学 习解决问题的这一 过程看作是一个顿 悟（insight）学习
的过程。
思维与大脑
问题表征：能否对问题进行适宜的表 征，是影响问题解决的重要因素。如 果一个问题能得到适宜的表征，问题 的解决就比较容易，否则，问题就难 于解决或无法解决。现实生活中有许 多这样的例子，如从1加到100等于多 少？
算一算
• 一块木板被分成两块，其中一块占三分之 二，且并另一块短4英寸。求原来的木板有 多长？
fMRI技 术
ERP技术
推理
• 推理（reasoning）：从已知的或假设 的事实中引出结论。
• 演绎推理： 三段论推理、线性推理、条件推理
范畴三段论
• 范畴三段论由两个前提和一个结论组成。 一个真实的范畴三段论要求从前提合乎逻 辑地推出必然的结论。例如： 前提1：所有A是B 前提2：所有B是C 结 论：所有A是C
的方式考虑物体用途的倾向性。
在一般问题情境中，我们最感到困难 的是需要的条件不足，现有的工具或材料 未必派上用场，急切需要的工具或材料却 找不到。因此，问题能否解决的关键是将 现有的材料变通使用。但是，我们在习惯 上总是把各种工具分别赋予固定的功能。
• 研究结果：只有约4% 的被试翻看卡片“E”和“7”，46%的被 试翻看卡片“E”和“4”，33%的被试 翻看卡片“E”。
现实生活中一些有意思的推理现象
以偏概全
• 赌徒谬误（gambler’s fallacy）
• 例如，一晚上手气不好的赌徒总认为再过 几把之后就会风水轮流转，幸运降临。相 反的例子，连续的好天气让人担心周末会 下起大雨。
问题解决策略
• 算法：指解题的一套规则，它精确地指明解题的
步骤。如果一个问题有算法，只要按照规则进行 操作，尝试全部的可能性，最终都会解决问题。
• 密码算题 DONALD
+ G E R A L D 十个字母分别代表数字0—9 R O B E R T 已知D=5，求其他各字母的
值
启发法：凭借经验和有指向性的分析，用较少的步骤
• 心理学研究表明：动机强度与问题解决效率 之间的关系不是一种简单的线性关系，而是 倒∪型曲线关系。
问 题 解 决 效 率
动机强度
耶基斯-多德森定律
飞鸟与火车头问题
两个车站相距100英里，星期六下午 2：00两列火车分别从各自车站相向而 行。一列火车每小时行驶240英里，另 一列是160英里。在火车开出时，有一 只鸟在某一列火车前飞出，速度是每小 时80英里，鸟以恒定的速度在两列火车 之间来回飞行。
解决问题的策略。如手段—目的分析、逆向搜索等。
手段—目的分析：找出问题的当前状态与目标状态 之间的差距，确定缩小差距的子目标，通过实现一 系列子目标，最终达到目标状态，使问题达到解决。
河内塔难题
条件：每次只能移动一个圆环；两个圆环接触时， 必须小者在上，大者在下。
初始状态
目标状态
1 2 3
A
B
C
A
猜谜语
什么东西早晨用四条腿走路，中午用两条 腿走路，黄昏时用三条腿走路？
问题解决的实例
问题解决的过程
1、问题表征 2、选择算子 3、应用算子 4、评价当前状态
思维定势：一件事情如果经常用同一方 法去做，久而久之就成为习惯，以后遇 到类似情境时就不假思索地以同样的方 法去处理。这种做事的习惯性倾向，称 为定势（set）。定势有时有助于问题的 解决，有时则妨碍问题的解决。
利用如图所示的材料，将蜡烛象壁灯一样立在墙上。
功能固着：指解决问题时用局限的或刻板
前提1：张三坐在李四左边；张三比李四高 前提2：李四坐在王五左边；李四比王五高 结 论：张三坐在王五左边；张三比王五高
条件推理
• 利用条件性命题进行的推理。条件推理中存在着明显的证实 倾向，人们习惯于证实而不是证伪某个命题。例如： 如果明天下雨，球赛就停止。 因为明天有雨，所以球赛停止。
• 实验研究： “若卡片的一面是元音字母，则另一面为偶数”
• 有的推理看似合理，其实错 误。ຫໍສະໝຸດ Baidu如：
未婚者都不带结婚戒指； 我的朋友李君未带结婚戒指； 所以我的朋友李君未婚。
• 错误在于： 所有X是Y； Z是Y； 所以Z是X。
影响范畴三段论推理的心理因素
• 气氛效应 • 逻辑前提换位 • 长时记忆中信息的干扰 • 遗忘
线性推理
• 关系推理。所给予的两个前提说明了三个 逻辑项之间的可传递性的关系。例如：
请问：两列火车相遇时，鸟飞了多少 英里？
鸟从第一列火车飞到第二列火车花了多少时间？第二列火车在遇到 鸟时开出了多远？然后是鸟飞回第一列火车的时间是多少？那列火 车又跑了多远？等等。总之，这些人傻傻地计算出鸟每次在两列火 车间飞行的距离，然后把每次距离相加就知道在两列火车相遇时鸟 飞行的距离。
既然一列火车的速度是每小时240英里，另一列是每小时160英里， 它们相距100英里，那么应该在四分之一小时时相遇。既然火车在 四分之一小时时相遇，鸟以每小时80英里的速度在两列火车间来回 飞行，那么火车相映时，鸟飞了20英里（80乘以四分之一）。
B
C
逆向搜索或称为反向搜索 （Backward Search）：指从问题的
已知目标状态开始往回搜索，直至找到 通往初始状态的路径。如果从起始状态 到目标状态只有少数途径，那么采用逆 向搜索较为有效。
影响问题解决的因素
• 表征 • 定势 • 功能固着 • 认知结构 • 动机和情绪状态
动机强度对问题解决效率的影响
• 启动（锚定）偏差
２２５０
问题1：8×7 ×6 ×5 ×4 ×3 ×2 ×1=？
问题2：1×2 ×3 ×4 ×5 ×6 ×7×9=？ ５２１
• 易得性偏差
字母K在英文单词里是常出现在第一个字母位置还是 第三个字母位置？
第三个字母是K的单词数量是以K字母起头的单词数量 的3倍。
问题解决
• 问题解决（problem solving)是面对问题时经过思 考与推理，从而达到目的的心理过程。
思维：从理解到创造
• 语言的理解与表达 • 概念的获得与运用 • 推理与问题解决 • 发明与创造
• 通过系统地观察，桑代克发现，猫逃离迷笼的过程是一个 尝试错误(trial-and-error)的学习过程。
• 苛勒把黑猩猩学 习解决问题的这一 过程看作是一个顿 悟（insight）学习
的过程。
思维与大脑
问题表征：能否对问题进行适宜的表 征，是影响问题解决的重要因素。如 果一个问题能得到适宜的表征，问题 的解决就比较容易，否则，问题就难 于解决或无法解决。现实生活中有许 多这样的例子，如从1加到100等于多 少？
算一算
• 一块木板被分成两块，其中一块占三分之 二，且并另一块短4英寸。求原来的木板有 多长？
fMRI技 术
ERP技术
推理
• 推理（reasoning）：从已知的或假设 的事实中引出结论。
• 演绎推理： 三段论推理、线性推理、条件推理
范畴三段论
• 范畴三段论由两个前提和一个结论组成。 一个真实的范畴三段论要求从前提合乎逻 辑地推出必然的结论。例如： 前提1：所有A是B 前提2：所有B是C 结 论：所有A是C
的方式考虑物体用途的倾向性。
在一般问题情境中，我们最感到困难 的是需要的条件不足，现有的工具或材料 未必派上用场，急切需要的工具或材料却 找不到。因此，问题能否解决的关键是将 现有的材料变通使用。但是，我们在习惯 上总是把各种工具分别赋予固定的功能。
• 研究结果：只有约4% 的被试翻看卡片“E”和“7”，46%的被 试翻看卡片“E”和“4”，33%的被试 翻看卡片“E”。
现实生活中一些有意思的推理现象
以偏概全
• 赌徒谬误（gambler’s fallacy）
• 例如，一晚上手气不好的赌徒总认为再过 几把之后就会风水轮流转，幸运降临。相 反的例子，连续的好天气让人担心周末会 下起大雨。
问题解决策略
• 算法：指解题的一套规则，它精确地指明解题的
步骤。如果一个问题有算法，只要按照规则进行 操作，尝试全部的可能性，最终都会解决问题。
• 密码算题 DONALD
+ G E R A L D 十个字母分别代表数字0—9 R O B E R T 已知D=5，求其他各字母的
值
启发法：凭借经验和有指向性的分析，用较少的步骤
• 心理学研究表明：动机强度与问题解决效率 之间的关系不是一种简单的线性关系，而是 倒∪型曲线关系。
问 题 解 决 效 率
动机强度
耶基斯-多德森定律
飞鸟与火车头问题
两个车站相距100英里，星期六下午 2：00两列火车分别从各自车站相向而 行。一列火车每小时行驶240英里，另 一列是160英里。在火车开出时，有一 只鸟在某一列火车前飞出，速度是每小 时80英里，鸟以恒定的速度在两列火车 之间来回飞行。
解决问题的策略。如手段—目的分析、逆向搜索等。
手段—目的分析：找出问题的当前状态与目标状态 之间的差距，确定缩小差距的子目标，通过实现一 系列子目标，最终达到目标状态，使问题达到解决。
河内塔难题
条件：每次只能移动一个圆环；两个圆环接触时， 必须小者在上，大者在下。
初始状态
目标状态
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A
B
C
A