实验心理学讲义(思维)

第二节 思维研究的领域
一、概念的形成
概念是思维的最基本单元，而思维正是以某种算法 或规则对概念进行操作的过程。
1956 年，布鲁纳、古德诺（ Goodnow ）和奥斯丁 （Austin）提出了假设检验说，描述了概念形成的过程。
（一）假设检验说的主要观点
在概念形成的过程中，需要利用现在获得的和已存储的信息来主 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。
（一）典型问题
1．绳子问题 由梅尔（Maier）于1931年提出 2．盒子问题 由邓克（Duncker）于1945年提出
盒子问题
盒 子 问 题 的 正 确 解 决 方 式
（二）实验研究
三种实验处理条件： （ 1 ）控制条件，三个盒子是空的，它和大头针、火柴以 及蜡烛等实验材料一起摆放在桌子上； （2）功能固着条件，三个盒子里分别装有大头针、火柴 和蜡烛；
（三）实验验证----渐变－突变实验（课后阅读）
英文假设检验模型
汉字假设检验模型
概念形成是先渐变，后突变的过程
二、问题解决
问题解决是最为普遍的一种思维形式，最早的尝试错 误说和顿悟理论的争论就属于问题解决的研究范畴。
问题解决的过程中，往往会出现功能固着（ functional fixedness）现象。所谓功能固着就是指在问题解决过程中， 只看到某种事物的典型功能，而看不到该事物其他方面作 用的现象。
（二）实验验证----人工概念实验 人工概念指人为制造出来的，并没有实际内涵 的某种概念。 在人工概念实验中，实验材料是画有图形的卡 片，这些图形可以在四个维度上变化：形状、颜色、 数目和边框。每个维度又分为 3 个水平。形状维度 有十字、圆形和方形 3 个属性；颜色有绿、黑、红 三个属性；数目有1、2、3三个属性；边框也有1、 2、3三个属性。 每张卡片都具有这 4 个维度的各一个属性，所以 每张卡片都和其他卡片在 4 个维度上不同，这样的 卡片共81张。
2．实验验证阶段
在先验模型指导下，进行实验验证是认知模型范式 的第二个步骤。实验验证，即要通过对各种变量的操纵 来获得有利的结果，提出支持或否定先验模型的证据， 为模型的进一步完善打好基础。
4个语义范畴实例的优良程度评定常模
不同 范畴 成员 代表 性的 项目 的反 应时
3．模型完善阶段
在对认知模型进行实验验证之后，认知模型的建构 就可以进入第三个阶段----对模型进行完善。 至此，模型的建构基本完成，经过修改完善的模 型将回到实验验证阶段，重新经受实证研究的考验， 然后再完善。在这种不断循环的研究程序中，认知模 型将越来越具解释效力。
（二）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。 研究者可以通过问题行为图，详细地了解被试所进行的内 部操作过程。
（一）启发式策略 启发式策略是指人们在推理任务中，往往采用的一些 推理规则；这些规则不一定遵循标准逻辑规范，但在生 活情景中也能帮助人们作出快速的、基本有效的推断。 三种重要的启发式策略：代表性启发法、可得性启 发法和调整启发法。
启发式策略
代表性启发法是指人们倾向于根据样本是否代表总体来 判断其出现的概率，愈有代表性的，被判断为愈常出现。
（二）评价
优点： （ 1 ）符合如今科学发展的趋势，即先依靠人的理性提出某 个观点，然后再以实践去加以验证。而不是像原始的科学一 样，依靠对经验的归纳来得出科学理论。 （ 2 ）有利于揭示思维的本质及其内在的心理机制，而不仅 仅停留在现象的层面上。 （ 3 ）对人的思维过程进行某种模型上的猜测与拟合是十分 有应用价值的。
eg：计算1+2+3+……+98+99+100=？
一个被试解密码问题的问题行为图片段
（三）出声思维的研究实例
傅小兰的独粒钻石棋游戏实验
（四）对出声思维的评价
优点：
1、出声思维的结果可以被量化
2、能较好地掌握被试思维的全过程 缺陷： 1、出声思维反映的是仅能停留在被试意识层面的东西 2、在解决问题时让被试进行言语报告可能会影响到被试 的思维 3、言语报告的可信度并不高 出声思维法较适宜于那些能够为被试自身清楚意识到的 思维过程的研究。
（二）评价
局限： （ 1 ）先验模型有时可能不可靠。基于先验模型进行实验研 究，并将实验的结论解释为先验模型的预期有时是不正确的。 因为在摆脱先验模型束缚的情况下，也许对实验结论会做出 不同的解释。 （ 2 ）有时难以找到具体的实验方法可以验证先验模型。有 些研究者在设计模型时，往往会将模型设计得过于复杂，这 给实验验证带来了难度。 （ 3 ）不是任何的思维过程都能找到一个认知模型与之相匹 配的。
二、出声思维
（一）出声思维的由来 由于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。因此，通过出声思维，使个体的思维过程外 显化，这样就可以直接观察人的思维过程。 1945年，心理学家邓克首先提出了出声思维法。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。
出声思维法一般实施步骤
（ 1 ）对被试进行预训练，使他们能顺利地进行出 声思维； （ 2）给被试一个思维作业，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； （ 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。
可得性启发法是指人们倾向于根据一个客体或事件在知 觉或记忆中的可得性程度来评估其相对频率的，容易知觉到 的或回想起的常被判定为更可能出现。 调整策略是指以最初的信息为参照来调整对事件的估 计。——“锚定效应”
（二）推理模型
1．国外研究者提出的模型——三段论推理 Chapman 和 Chapman （ 1959 ）曾提出三段论推 理的换位模型。他们认为，人在三段论推理中所犯 的错误是由于错误地解释了前提。如，人们往往将 一个全称肯定前提或特称否定前提解释为逆转亦真。
人 工 概 念 实 验 材 料
假设检验过程中使用的策略
（1）同时性扫描，被试根据主试所给的第一个肯定实例的部分属性来 形成多个部分假设，依照其中一个假设选取卡片后，将主试给予的反馈 与这些假设进行对照，看究竟哪一个假设是正确的；
（2）继时性扫描，这一策略也应用于部分假设，与同时性扫描的区别 在于一次只检验一个假设；
（3）中性物条件，三个盒子里分别装有与实验无关的钮 扣等其他与问题解决无关的物品。
条件（2）和条件（3）强化了盒子作为容器的功能，即能 加强被试本身的功能固着。 实验采用被试间设计，每个被试只接受一种实验处理。每 个条件下有7名被试。
实验结果
Adamson的实验


涉及三个问题：盒子问题、回形针问题和螺 丝锥问题。 两个自变量水平：功能固着条件下有经验的 被试和控制条件下的无经验的的被试
来自百度文库
2．国内的研究
林崇德等也探讨了人类推理中所使用的模型。他们曾研 究了儿童在三项系列问题中所使用的推理模型（李红和林 崇德，2001）。 实验设置了两个条件：自由推理和实质描述推理
结果发现，在自由推理中，个体解决三项系列问题的心
理模型的发展经历了4个阶段；在实质描述推理中，个体解 决三项系列问题的心理模型的发展经历了5个阶段。

两个因变量指标：一个是20分钟内能解决问 题的被试的百分率；另一个是被试成功解决 问题所花费的时间。 结论：不同实验条件下，被试的反应时间有 明显的差异，控制条件下的被试比功能固着 条件下的被试解决问题的速度要快得多。

Adamson的实验
控制条件
实验条件
控制条件
实验条件
螺丝刀问题
回形针问题
三、推理
（一）观察数据
即对被试行为进行观察后所获得的数据 早期的思维研究者们借用行为主义观察外显行为 的思想，获得了许多有关思维的观察数据。根据所 获得的观察数据进行进一步的推断，形成了有关思 维的理论。 例证：桑代克的尝试错误实验和苛勒的顿悟实验
（二）行为指标
波斯纳（1973）的一项酝酿实验
自变量：酝酿期的长短（三个水平） 因变量（行为指标）：百分率（被试解决问题 的），时间（解决问题所花费的） 实验设计：被试间设计
在概念形成的实验中，对任一刺激作出反应之前，被试都必须从 他的假设库中，取出一个或几个假设，并根据这一假设作出反应，即 对这一假设进行检验。如果被试得到正确反馈，他们会继续延用这一 假设，否则，被试将舍弃这一假设，并到假设库中再寻找另一假设来 代替现有的假设，如此这样反复，直到某个正确的假设被反复验证为 正确时，概念便形成了。
实验结果：被试30分钟的问题解决成功率最高， 无酝酿期最低
实验结论：酝酿期的长短直接影响了问题解决的 效果
（二）行为指标
沃森和约翰逊－莱尔德的选择作业实验（四卡片问题） 验证卡片的一面为元音字母，另一面为偶数
正确的答案是翻卡片“E”和卡片“7”，因为翻卡片“E” 可以从正面验证规则正确与否，而翻卡片“ 7 ”可以从反面证 伪这一规则。 被试擅长于从正面验证某一规则，而不习惯于证伪。
（一）假设检验说的主要观点
被试的假设检验过程可以被看成是运用有目的 策略的过程。这些目的包括：
（1）从每一个决定中获取最多信息；
（2）使任务的压力保持在可处理的限度以内；
（3）调节在规定的时间或活动范围内，未能掌 握概念的风险以及作出一个决定所带来的其他风险。 有目的策略的运用是假设检验说的核心，也是人 在假设检验过程中主动性的体现。
四、决策
决策是指在分析所获得信息的基础上作出决定的心理 过程。
传统的决策研究者通常持有“完全理性”观点，即认 为决策者可以基于对所掌握信息的全面权衡，而作出最优 的抉择。 1947 年，西蒙考虑到了人的心理因素在决策中的作用， 提出了“有限理性”观点。
（一）期望效用理论
基于“完全理性”观点的决策理论，往往用数学模型来 模拟人的决策过程。 最具代表性的要属诺依曼和摩根斯腾（Neumann和 Morgenstern ， 1947 ）提出的期望效用理论（ expected utility theory）。 期望效用理论认为：决策者一般选择期望效用值最大的 那项备择方案。期望效用值可以用备择方案的结果发生概率 与该备择方案的效用值之间的函数来表示。期望效用值最大 的方案即为当前的最佳决策。 改进：萨维奇（Savage，1954）提出了主观期望效用理论 （subjective expected utility theory）
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。 研究者往往会尝试各种方法，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，并设计实验 来检验模型的解释力。
（一）实施步骤
以概念结构的原型说为例来说明认知模型范式的实施步
骤。
1．先验模型阶段 先验模型就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。 建立一个有关思维心理机制和内部表征的先验模型是 建立具有解释力、得到数据支持的认知模型的基础。
（3）保守性聚焦，这个策略应用于总体假设的检验。总体假设指根据 主试所给的第一个肯定实例的所有属性来形成假设，所谓保守性聚焦 就是以第一个肯定实例的全部属性为焦点，接下来选取的卡片都对准 这个焦点。 （4）博弈性聚焦，这个策略也是用于总体假设检验的。与保守性聚焦 不同，它一次改变焦点卡片一个以上的属性。
第九章 思维
章节内容
第一节 思维的研究方法 第二节 思维研究的领域
第三节 思维中的无意识过程 第四节 思维和人工智能
第一节 思维的研究方法
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。 行为测量的两个层次：观察数据和行为指标。采用 观察数据的实验，往往不对因变量作明确规定，而是笼 统地对被试行为作观察；而采用行为指标，则需要在实 验设计中规定某些因变量指标，并针对它们进行观察记 录。