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t h o g 问题困难原因初探及促进效应 t h o g 问题困难原因初探及促进效应 学科专业：发展与教育心理学 指导导师：张庆林教授 摘要 研究方向：学习与创造 研究生：曹欢( 2 0 0 1 1 3 9 ) t h o g 问题是英国心理学家p e t e rw a s o n 于19 7 7 年首次用不相容选言的 逻辑题做实验设计出来的。其目的是想把该问题当成是人们进行演绎推理时的心 理过程的范例。不仅许多( 超过9 0 * a ) 的被试在解决该问题的时候失败了，而且 许多的实验者试图在不改变其问题呈现方式和问题结构的情况下来提高推理正 确性的实验，其结果也都失败了。本文采用了四个实验来研究t h o g 问题的困 难原因及促进效应。实验一，通过叙述理由来引起元认知，通过元认知试图使被 试的思维更加明晰从而对该问题的解决得到促进效应。并根据被试叙述的理由， 分析造成其解决问题困难的真实原因。对下阶段的研究提供基础资料。实验二， 通过改变实验条件，利用外部手段：笔和纸来减轻被试的短时记忆负担，从而得 到促进效应。实验三，根据实验一中分析得出的可能错误原因，改变题目本身， 试图减少造成困难的原因，从而得到促进效应。进一步验证我们在实验一中提出 的可能原因。实验四，通过给予一定的提示。明确让被试对实验者可能写下的颜 色和形状进行推测，从而为被试提供了解决该题目的方法。在实验四中，进一步 引入元认知的条件。试图在问题解决方法较为明晰的情况下研究元认知的介入 对该问题解决的影响。 四个实验共选取了3 1 7 名被试，其结果如下： ( 1 ) 在本实验条件下，我们认为t h o g 问题困难的原因有以下几点：短时 记忆容量超载、正例与实验者写下的颜色和形状相混淆、对不确定信息进行加工 的困难。 ( 2 ) 通过动笔可以减轻记忆负担，更有利于问题的解决。在动笔与不动笔 条件下，文科生的差异显著，而理科生差异不显著。 ( 3 ) 在改变题且本身以达到促进效应中：将题目设置在一个更现实的情景 1 t 0 g 问题困难原因初探及促进效应 中对成绩的提高不具有显著差异。对图形进行标签能够对成绩的提高有显著差 异。在陈述中强调组合的条件下，其对成绩的提高没有显著差异，并导致了显著 性的。b ”型错误率的增多。 ( 4 ) 在对被试进行提示的条件下，仅仅要求被试推测实验者写下的可能的 颜色和形状，对成绩的提高没有显著差异。在提示的条件下同时要求被试写下 理由，能够有效地促进成绩的提高。 关键词：t h o g 元认知短时记忆现实因素标签强调组合提示 2 t h o g 问题困难原因初探及促进效应 t h e $ o u l r c eo fd i f n e u i t i e si nt h o ga n dt h ef a e i l i t a t i o ne f f e e t s m a j o f d e v e l o p m e n t a n de d u c a t i o n a l p s y c h o l o g y s p e e i a l t y ：l e a r n i n ga n dc r e a t i v i t y s u l ) e r v i a o r ：p r o f z h a n gq i n g l i n g r a d u a t e ：c a t ) h u a n ( 2 0 0 11 3 9 ) a b s t r a c t w a s o n ( 1 9 7 7 ) f t r s t l yu s e dt h e e x c l u s i v ed i s j u n c t i o nt od 嘶s ear e a s o n i n gt a s k n a m e dt h o g h ew a n t e dt o 璐et h i sp r o b l e m 船a p a r a d i g m t os t u d yt h ep r o c e s si n s o l v i n gd e d u c t i v er e a s o n i n g t a s k n o t o n l y d om o s t e x p e a i m e n t a lp a r t i c i p a n t s ( 8 0 ) f a i lt os o l v et h e p r o b l e m , b u t m o s t e x p e r i m e n t e r sh a v o a l s of a i l e di nt h e i ra t t e m p t st o i m p r o v e s u c h p e r f o r m a n c e w i t h o u t m a j o rc h a n g e i n p r o b l e mp r e s e n t a t i o n o rs t r u c t u r e t h i sa r t i c l ed e s i g n e df o u re x p e r i m e n t st os t u d ya b o u tt h es o u l c eo fd i f f i c u l t i e si n t h o ga n dt h ef a c i l i t a t i o ne f l e e t s i no x l 搬4 m e n t1 , w t s t u d i e dt h ee f f e c t so f m e t a e o g n i t i v er e g u l a t i o no n t a s ks o l v i n gb y 郇岫t h e s u b j e c t st og i v el - e a s o n 8w h e n m a k i n gc h o i c e s w ee x p e c t e di nt h i sw a y c o u l dm a k es u b j ( 沁t st h i n km o l ed e a r l yt o i m p r o v et h ep , 硼o r m a e e a n dw en l y - z e dt h en x 衄g i v e n t oc o n c e a lt h et r u e s 0 1 1 r c , ea n d p r o v i d e dt h eb a s i ci n f o r m a t i o nf o rt h en e x t3e x p e r i m e n t s i ne x p e r i m e n t 2 ，w ec h a n g e d t h ec o n d i t i o no f e x p e r i m e n tb yp r o v i d i n gp a p e ra n dp 姐i nt h i sw a y , w ee x p e c t e di tw o u l dr e l i e v et h eb u r d e no fw o r k i n gm e m o r yt of a c i l i t a t et h e p e r f o r m a n c e i ne x p e r i m e n t3 w ec h a n g e d t h ep r o b l e m p r e s e n t a t i o na c c o r d i n g t ot h e a n a l y s i s i ne x p e r i m e n t1 r e a u e i n gt h ed i f f i c u l t i e sa n d i m p r o v i n g t h ep e r f o r m a a e et o v e r i f yt h eh y p o t h e s i sm a d e i ne x p e r i m e n t1 i ne x p e r i m e n t4 , w e p r o v i d e ds o m e c u e s w ea s k e dt h es u b j e c t st ow r i t ed o w nt h ep o s s i b l ec o m b i n a t i o n i nt h i se x p e r i m e n t , w e a l s ou s e dt h em e t a e o g n i t i v er e g u l a t i o n w ee x p e c t e di nt h ec o n d i t i o nt h a th a v i n g k n o w nt h es 姊st os o l v et h ep r o b l e m , t h em a t e e o g a i t i v er e g u l a t i o nw o u l di m p r o v e t h ep e r f o r m a n c e t h ef o u re x p e r i m e n t s t o t a l l ys a m p l e d3 1 7 虹场e c t s a n dt h er e s u l t ss h o w e dt h a t ： ( 1 灿0 1 1 1 1 i ：x p e r i m c n t s ，w ef o u n d t h ep o s s i b l e 蝴o fd i t 强e u l t i e s 船f o l l o w s ： e x c e e d i n gt h el i m i t a t i o no fw o r k i n gm e m o r y , c o n f u s i o n t h ep o s i t i v ee x e m p l a rw i t h t h et w oe o m b i m t i o mp o s s i b l ew r i t t e nd o w na n dt h ed i t t i e u l t yi np r o c e s s i n gw i t ht h e u n c e r t a i ni n f o r m a t i o n ( 2 ) u s i n g t h ep a p e ra n d p e n c o u l dr e l i e v et h eb u r d e no f w o r k i n gm e m o r y a n dg o t f a c i l i t a t i o n i nt h i se x p e r i m e n t a le o n d i t i o n ，t h es u b j e c t sm a j o ri ns c i e n c es h o w e dr t o 删问题困难原因初探及促进效应 s i 鲥f i c a i l td i f f b r e n c ei np 晌m 瑚c e ，b u tt l l e 蚰b j e c t sm 4 j o ri na r t sd i ds l l o wm e s i 蛳f i c 蛐c e ( 3 ) u s i i l gt h e 耐矾c l l l e m ec o u l dn o tf l 屺i l i t a l et h ep e r f o m 眦l a b e l i n gc o i l l d i m p r 0 v em ep 盯f 0 们n a n c es i g 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且仅当下面的图形中包含我所写下的颜色或我写下的形状时，不过不是两者都包 括的时候，那这个图形就叫做t h o g 。”被试被告知黑色的菱形是一个t h o g ， 任务是判断剩下的三个图形1 ) 是一个t h o g ；2 ) 不是一个t h o g ；3 ) 没有足 够的信息来判断是否为t h o g 。 - q 巳 w a s o n 和b r o o k s 认为，被试为了对t h o g 问题做出正确的判断，必须对问 题所提供的信息进行2 个层次的心理加工过程，而且这2 个心理加工过程必须相 继进行。首先，被试必须根据问题原始表征所提供的信息，建立有关实验者己写 下图案的可能假设；其次，被试必须在前面的假设分析的基础上对所有对应可能 的t h o g 图案进行组合分析，从而最终对每个图案做出正确的判断 4 1 。 从对t h o g 实验描述来看，对t h o g 问题的研究实质上是对不相容选言推 理的研究。t h o g 只是实验者对四张卡片中符合给出的不相容法则的那些卡片的 t h o g 问题困难原因初探及促进效应 人为的名字。就逻辑学而言，“或者包括我写下的颜色”实际上就是选言肢“要 么p ”，“或者包括我写下的形状”实际上就是选言肢“要么q ”，而“当且仅当 但不是同时包括两者”的表述则表明这是一个不相容的选言法则的推理，因 为一个不相容的选言命题的真假闯题是：不仅必须而且也只能有一个肢命题是真 的，否则就是假的。 不相容选言推理有两条法则，即： ( 1 ) 肯定一个选言肢，就要否定其他的选言肢； ( 2 ) 否定一个选言肢，就要肯定余下的那个选言肢。 根据这两条不相容选言推理的法则可知，当实验者指定黑色的菱形是一个 t h o g 时，根据不相容选言推理的法则，即当前、后肢不可同真的原理，就可以 推出在剩余的三张卡片中，只有白色的圆形是另一个t h o g 的实例。因为实验 者已指定黑色的菱形是一个t h o g ，这张卡片在颜色和形状两方面的组合是“黑 色菱形”，根据这一组合条件和不相容选言推理的两条法则，可以推断实验 者所选定的可能有的在颜色和形状两方面的组合是： ( 1 ) 黑色圆形( 即不是菱形) ，理由是肯定颜色就要否定形状； ( 2 )白色( 即不是黑色) 菱形，理由是否定颜色就要肯定形状。 假定实验者预先选定的是“黑色圆形”的组合，如果肯定实验者所选的 颜色是黑色，就要否定他所选的形状，即不是圆形，因此，黑色的菱形是一个 t h o g ：如果否定实验者所选的颜色，即不是黑色，则要肯定实验者所选的形状 是圆形，因此可以推出白色的圆形也是t h o g 的实侈| i ：而对于其它两种图形而 言，黑色的圆形在此违反了前、后肢不能同真的推理法则，白色的菱形在此违反 了前、后肢不能同假的推理法则。因此，这两种图形在此都不属于t h o g 。 假定实验者预选选定的是。白色菱形”的组合，如果否定实验者所选的 颜色，即不是白色，就要肯定他所选的形状是菱形，因此，黑色的菱形是一个 t h o g , 如果肯定实验者所选的颜色是白色则要否定实验者所选的形状，即不 是菱形，因此也可推出白色的圆形是t h o o 的实例；而对于其他两种图形而言。 黑色的圆形违反了前、后肢不能同假的推理法则，白色的菱形违反了前、后肢不 能同真的推理法则。因此，这两种图形在此都不属于t h o g 5 1 。 研究表明，人们不能解决t h o g 问题，不是由于不能建立正确的假设( 实验 6 t h o g 问题困难原因初探及促进效应 者可能写下的组合) 4 1 ，也不是由于系统的错误理解该问题规则的逻辑性 6 1 。 w a s o n 和b r o o k s ( 1 9 7 9 ) 发现：对问题逻辑结构的熟悉和引发正确的假设，都 不能提高问题解决的正确率【4 】。w a s o n 和b r o o k s ( 1 9 7 9 ) 的研究表明：被试能够 建立与规则相一致的例子，但是同样的被试却不能正确解决t h o g 问题。 在解决t h o g 问题中，w a s o n 和b r o o k s 定义了“直觉错误”，即将白色的菱 形和黑色的圆形认为肯定是t h o g ，或认为不可判断是不是t h o g ，但是认为白 色的圆形肯定不是t h o g 。因为其表现出的似是而非的答案是建立在图形的特征 上，而不是假设上的，所以被称为“童觉错误”。 后来又进一步区分了“a 型错误”和“b 型错误”。“a 型错误”即是：认为 白色的菱形和黑色的圆形肯定是t h o g ，而白色的圆形不是t h o g 。“b 型错误” 即是：认为白色的菱形和黑色的圆形不能判断是不是t h o g ，而白色圆形肯定不 是t h o g t 7 1 。 造成“直觉错误”的原因有两种解释：“同要素谬误”( c o m m o ne l e m e n t f a l l a c y ) 其主要观点为：被试认为在正例中最常出现的要素就是定义该概念的 要素。t h o g 问题，包含了一个选言概念。被试会认为在正例中出现的这两个特 性( 黑色和菱形) 就是定义该概念的特性。在这种假设下，白色菱形和黑色圆形 将会被认为是t h o g ，而白色圆形不是t h o g 。 “感觉匹配”( p e r c e p t u a lm a t c h i n g ) 的主要观点认为：在t h o g 问题中， 被试对问题的回答是基于与正例的匹配程度而决定的。正例给出的是黑色菱形， 因此，白色圆形是完全不匹配的，所以被认为不是t h o g 。对于白色菱形和黑色 圆形应该被划为什么类型却不清晰。因为，它们都包含一个匹配的特性，因此应 该被划为t h o g ，但是也是处于同样的考虑，它们也包含一个不匹配的特性，因 此应该不是t h o g 。也许这种冲突会将导致其将白色菱形和黑色圆形划为“不能 判定其是否为t h o g ”。 “同要素谬误”和“感觉匹配”理论都能很好的解释直觉错误，但是他们是 采取不同的观点来对直觉错误进行解释的。“同要素谬误”认为被试是对相关的 特性做出了错误的假设，而在后面的分析中却具有了逻辑性。而“感觉匹配”理 论则认为，被试根本就不依据逻辑性的推理，他们仅仅是通过简单的感觉匹配来 完成该题目。 t h o g 问题困难原因初探及促进效应 同时，在研究中还发现了一种常见的错误，即“近似答案”。它认为：白色 圆形肯定是t h o g ，而白色的菱形和黑色的圆形不能判断是不是t h o g 。 t h o g 问题的困难性，引起了心理学家对其的重视性，在过去的二十多年里 心理学家对其难度产生的原因和如何促迸该问题的解决做了大量的研究。在改变 原实验条件的情况下进行了各种促进效应的研究。 1 2 已有的研究取向 1 2 1t h o g 的内容促进效应 大量的研究表明：用现实的材料会提高逻辑问题的成绩。p i a g e t ( 1 9 7 2 ) 认 为只有当被试在从事其所熟悉的材料的时候，形式运算的推理才会表现出来嘲。 许多的研究者假设这类问题的原始版本的难度是由抽象材料所致，也就是说，影 响这类作业的难度的因素涉及到这类问题是由抽象符号还是由具体内容来构成 的。n e w s t e a d 、g r i g g s 和w a r n e r ( 1 9 8 2 ) 用实际内容替代了t h o g 中的抽象内 容，来对其进行研究，实验结果表现，只有当现实材料从记忆中给予了正确答案 的提示的时候，现实材料才会提高成绩 9 1 。被试倾向于接受与其信念和期望相一 致的结论，他们并不是按照逻辑任务所要求的做，而是一种非逻辑的反应。他们 把这种促进效应称为“记忆提示”( m e m o r yc u e i n g ) 。在c r r i g g s 和n e w s t e a d ( 1 9 8 2 ) 的研究中【3 】，迸一步询问了被试选择的原因，结果表明：被试仅仅是根据以往的 经验做出反应，而与逻辑推理无关。同时，他们还在儿童身上发现了用具体内容 所产生的促进效应，因为儿童不具有完成该问题的逻辑能力，因而其正确率只能 归于是“记忆的唤醒”，也进一步证明了“记忆提示”效应。在后来的研究中， 这一结论也得到了进一步的验证【1 0 l 。 1 2 2 问题结构的内部表征促进效应 g r i g g s 和n e w s t e a d ( 1 9 8 2 ) 认为：t h o g 问题困难的原因在于其内部结构表 征的困难。当t h o g 问题的两元结构被清晰的呈现出来的时候，可以得到促进 效应。特别是，被试所做的t h o g 题目本身满足选言推理的对称结构的时候。 例如，其对称结构为“如果白色和菱形被写下来，那么黑色和圆形就没有被写下 来。”其分别对应的是树型结构的图l 和图2 。利用这种对称结构所改写的t h o g 问题，其成绩有了大幅度的提高。 t h o g 问题困难原因初探及促进效应 写下的特性 颜色形状 黑色白色菱形圆形 没有写下的特性 夕太入 黑色白色菱形圆形 图l图2 标准的t h o g 问题，其问题结构的树型结构的左图被清楚的提出来了，即实 验者写下的特性。而结构的右图，即实验者没有写下的特性，在问题中却没有被 明确的提到。因此，根据问题本身的二元性以及不相容选言，可以推出其图1 的结构。而被试却对于没有明确提到的部分( 图2 ) 难以形成表象。题目本身必 须提及问题结构的两方面，才能获得促进效应。首先，被试要能够把他们的注意 力集中在问题结构的图2 上，才能完整的构建问题的二元、对称结构。其次，仅 仅提及图2 结构的存在是不够的，还必须清楚地加以界定，并且加以命名”】。 o b r i e n ( 1 9 9 0 ) 等人在他们的实验中对图2 结构进行了言语标记( 命名) 发现 产生了促进效应【1 2 1 。k o e r f i n g 和g r i g g s ( 2 0 0 1 ) 在t h o g 问题呈现的时候结合准 视觉( q u a s i - v i s u a l ) 内容，使二元、对称树型结构更加清晰，也得到了促进效应， 也进一步验证了上面的结论【1 3 i 。 1 2 3 分离效应 n e w s t e a d 和g r i g g s ( 1 9 9 2 ) 提出了混淆理论( c o n f u s i o n t h e o r y ) ，该理论认为： 人们能够完成 h - l o g 任务所需要的认知加工过程，但是他们却不这么做【1 4 1 。因 为t h o g 任务的认知复杂性，使得他们产生了混淆。他们会错误地将问题简化 为所给的正例( 黑色的菱形) 的特性就是实验者所写下的特性。或者，他们能正 确的推测出实验者所写下的特性的组合，却错误的认为它们是t h o g 的正例， 而不是定义t h o g 的特性。根据“混淆理论”，被试容易通过一些基本的认知加 工如“匹配效应”来完成任务，从而产生直觉错误。 g i r o t t o 、l e g r e n z i ( 1 9 8 9 ，1 9 9 3 ) t 1 心和n e w s t e a d 、o r i g g s ( 1 9 9 2 ) 【3 l 提供了数据来支 持“混淆理论”。其设计了具有“分离效应”的t h o g 版本。早期的研究发现让 被试对假设进行验证，并不能促使被试自觉的利用这一信息来处理t h o g 问题 【伸1 1 4 l 。g i r o r o 和l e g r e n z i ( 1 9 8 9 ) 设计了两种版本的t h o g 题目( 间谍和酒吧问 题) ，其问题清楚的分离出了正例和未知组合的特性，从而获得了8 8 的正确率。 9 t h o g 问题困难原因初探及促进效应 同时他们( 1 9 9 3 ) 还设计了s a r s 问题( t h o g 问题的抽象版本) ，也同样得 到了促进效应。 1 2 4 分类指示效应 在g i r o t t o 和l c g r e n z i ( 1 9 9 3 ) 的实验中，要求被试指出“除了黑色的菱形， 是否还有其他的t h o g ”。这样的提问方式有别于标准的t h o g 问题的提问方式 ( 是一个t h o g ；不是一个t h o o ；没有足够的信息来判断是否为t h o g ) 。其 实验结果得到了促进效应，即分类指示( c l a s s i f i c a t i o n i n s t r u c t i o n ) 效应。在1 9 9 8 年的实验中，利用“s a i l s ”问题，但是用标准t h o g 问题的提问方式让被试判 断，结果正确率下降。实验结果说明，单独的“分离效应”并不能很有效的促进 成绩。 相似的促进效应在o b r i e n 等人( 1 9 9 0 ) 的分类指示( 除了黑色的菱形，另 外只有一个图形是t h o g ，然后让被试指出是哪个) 中也有所体现f 嘲。g r i g g s 等人认为这样的促进效应是由于“注意因素”( a t t c n t i o n a lf a c t o r s ) 而不是由于逻辑 推理。这样的指示使思考t h o o 问题时的可能范围变小，这样会使被试将其注 意力集中在图形的特性上。其做出的结论可能是知觉的暗示( p e r c e p t u a lc u e s ) 如独特性，而不是基于逻辑判断”】。 在t h o g 问题中，被试不能肯定究竟什么特征是必须考虑的，这种信息的缺 乏就类似于问题决策中的不确定性。而事件发生的不确定性会导致人们延迟判 断，而不是去做出有利的选择。因此，包含“不足信息”的分类指示会导致被试 延迟对假设的判断。而不包含“不足信息”反应的分类指示会提高被试对假设进 行验证的可能性，并进一步导致问题的解决。而“其他的t h o g s ”，和“另外一 个t h o g ”的指示会减少不确定性，从而提高成绩。 1 2 5 表征方式促进效应 胡竹箐( 2 0 0 2 ) 认为【旧，标准的t h o g 问题的困难在于其问题的表征方式 上“主词不一致”所致。主词一致性问题是指“对问题所进行的描述”和“要求 被试做出的回答”这两者是否具有一致性的问题。上述两者之间一致的时候，称 为“主词一致的表征方式”，上述不一致的时候，称为“主词不一致的表征方式”。 在标准t h o g 问题中，实验者设定的表征方式是一种颜色和一种形状，告知被 试的表征方式则是一个图案，而要求被试判定内容的表征方式则是有关图片的属 i o t h o g 问题困难原因初探及促进效应 性问题，因此，它属于主词不一致问题。其实验结果表明：被试在主词一致与主 词不一致所构成的两类不同t h o g 问题的解题结果之间存在显著差异，主词一 致的表征方式有利于被试推理的进行。主词不一致会使被试对问题进行信息加工 时的心理操作过程受到阻碍，克服这种阻碍必须经过转化表征这一环节，这就会 增加问题的求解难度。也就是说，构成t h o g 问题各主词之间的关系结构是否 一致会对被试在对问题进行信息加工时的心理操作过程产生影响。 1 3 已有研究的问题 已有研究也存在着种种的不足，归纳起来主要有以下几点： 1 3 1 多种效应混合 在已有的实验中，许多实验虽然得到了促进效应，但是这些促进效应产生的 原因却很难归于某一单一的因素。例如，在g i r o t t o 和l e g 嘲1 z i ( 1 9 9 3 ) 的“s a r s ” 实验中，实验本身的条件既包括了“分离效应”，同时在指导语中又体现了“分 类指示效应”。在n e e d h a m 和a m b d o ( 1 9 9 6 ) 所设计的“p y t h a g o r a s 问题”中， 其问题的设计其实既包括了“叙述因素”( n a r r a t i v e ) ，同时也包古了“标签效应”。 1 7 1 这两个因素，作者并没有把它分离出来。而在作结论的时候，仅仅归因于单 一的因素。同时，在以往的1 h o g 研究中，都很忽略控制“做笔记”这个因素。 1 9 l 其实大量的研究已经证明：t h o g 问题的困难部分原因是由于其需要的认知 加工过程超过了短时记忆加工的容量。而笔记可以看成是外在的问题表征，其可 以减少记忆容量的负担。因此，在没有控制这个条件下得出的促进效应的结论有 一定的局限性。 1 3 2 元认知 虽然对于t h o g 的研究主要是从认知心理学出发的，并局限于从认知的角度 来研究t h o g 问题。但是却忽略了认知领域一个对推理影响很大的因素元 认知。其实从元认知角度来研究t h o g 问题，可以更好的把握选言推理的特点， 并针对其特点采取一定的教育干预措施，提高选言推理的能力。 1 3 3 研究没有综合分析在各个阶段上可能出现的困难 以往的研究局限于仅仅研究在某一阶段上，被试可能出现的问题。其实根据 t h o g 问题本身的复杂性。在问题的解决的各个阶段都有可能出现困难。我们认 t h o g 问题困难原因初探及促进效应 为应该把t h o g 问题作为一个整体来研究，而不应该割离各个阶段，应作为一 个连续的完整体，这样更有利于我们真实的掌握人类在不相容选言推理上的特 征。 1 3 4 对中国被试的研究 我国对选言推理的研究很少，对于t h o g 问题的研究在国内目前只见到胡竹 箐的研究。同时中国的被试和国外的被试的文化背景不同，导致思维方式上可能 存在一定的差异性。研究不相容选言推理对我们更好的掌握人类思维的特点，丰 富思维心理学的理论都有着实践和理论的意义。 2 本研究的总体介绍 2 1 本研究的目标和总体设计 我们希望通过研究，初步了解造成t h o g 问题困难的原因，并采取一定的 实验手段来得到促进效应。最后，在本研究的基础上，试图初步建立关于t h o g 问题推理过程的心理模型。本研究分为四个实验： 实验一，通过叙述理由来引起元认知，通过元认知试图使被试的思维更加明 晰从而对该问题的解决得到促进效应。并根据被试叙述的理由，分析造成其解决 问题困难的真实原因。对下阶段的研究提供基础资料。 实验二，通过改变实验条件，利用外部手段：笔和纸来减轻被试的短时记忆 负担，从而得到促进效应。 实验三，根据实验一中分析得出的可能错误原因，改变题目本身，试图减少 造成困难的原因，从而得到促进效应。迸一步验证我们在实验一中提出的可能原 因。 实验四，通过给予一定的提示。明确让被试对实验者可能写下的颜色和形状 进行推测更加有利于被试对问题的理解，并在一定程度上为被试提供了解决该 题目的方法。在实验四中。进一步引入元认知的条件，试图在问题解决方法较为 明确的情况下，研究元认知的介入对该问题解决的影响。 t h o g 问题困难原因初探及促进效应 2 2 本研究的价值 实际价值：“推理”在人的认知加工系列中处于“知识的提取使用过程”，在 人类认知活动中处于非常重要的地位。人们在日常生活中也会面对不相容选言推 理的真实情景。比如：在资源有限的情况下，对两个在心理重要程度上权重一致 的特征进行取舍。同时，t h o g 问题本身的特点，还包括了利用不确定的信息对 一定问题做出判断。在日常生活中，人们对于一定事情的发生概率与结果往往是 不明确的。而在一定的决策中又要利用这种不确定信息，在实际生活中，人们往 往会选择延迟判断。对t h o g 问题的研究，有助于我们更好的理解这种心理机 制，采取一定的干预手段提高对解决该种情况下问题的能力。 理论价值：不相容选言推理在心理学领域处于比较忽略的地位，研究很少。 选言推理的研究，在国内仅有零星的研究。而对于t h o g 问题的研究，在国内 仅仅看到胡竹菁的研究。因此，在该领域还存在着大量的空白需要进一步地探讨。 同时，t h o g 问题本身的困难性，可以给研究者对推理的内部加工过程给予一定 的启示。可以更好的理解人们在做选言推理时的内部加工机制。对该问题的研究 可以丰富心理学推理领域的认识。 3 实验一 3 1 目的 主要考察叙述理由( 元认知) 对t h o g 问题的促进效应，并初步分析出被试 可能产生错误的原因。 3 2 方法 3 2 1 被试 西南师范大学本科生8 5 名，随机分为两组。一组4 2 名被试，一组4 3 名被 试。第一组完成材料一的试题( 非叙述理由组) ，第二组完成材料二的试题( 叙 述理由组) 。 3 2 2 实验材料 t h o g 问题困难原因初探及促进效应 l 、标准t h o g 题目 下面有四个图形：黑色的菱形、白色的圆形、白色的菱形、黑色的圆形。假 定我己写下一种颜色( 黑色或白色) 和一种形状( 菱形或圆形) 。现在请你仔细 阅读下列规则：当且仅当一个图形，或者它的颜色满足我已写下的颜色，或者它 的形状满足我己写下的形状，但不同时满足二者时，该图形就被称为t h o g 。现 在我告诉你黑色的菱形是一个t h o g ，请你将下列图形归于下列选项之一。 _ o 5 7 白色的圆形 白色的菱形： 黑色的圆形： ( 1 ) 是t h o g ( 2 ) 不能判断是不是t h o g ( 3 ) 不是t h o g ( 1 ) 是t h o g ( 2 ) 不能判断是不是n 0 g ( 3 ) 不是t h o g ( 1 ) 是1 r i o g ( 2 ) 不能判断是不是t h 0 0 ( 3 ) 不是t h o g 2 、叙述理由的t h o g 题目 在标准t h o g 的基础上，要求被试说明理由。问题表述如下： 下面有四个图形：黑色的菱形、白色的圆形、白色的菱形、黑色的圆形。假 定我已写下一种颜色( 黑色或白色) 和一种形状( 菱形或圆形) 。现在请你仔细 阅读下列规则：当且仅当一个图形或者包括我已写下的颜色或者包括我已写下的 形状，但不同时包括二者时，该图形就被称为1 r i o g 。现在我告诉你黑色的菱形 是一个t h o g 。请你将下列图形归于下列选项之一，并写出理由。其余部分与标 准t h o g 相同。 材料一和材料二均打印出来呈现给被试。 3 2 3 程序 t h o g 问题困难原因初探及促进效应 采用集体测试的方式，将材料一、材料二分别发给两组。告诉他们：“同学 们好，我们是心理学院的研究生。现在因为研究的需要，请你来做一道推理题， 请按照发绘你们的材料上的要求来做。没有时间龋割。请独立完成，不要相互讨 论。”做完题目后，将材料收回，并让先做完的学生离开教室，以免相互影响。 并在测验结束后，随机抽取一部分被试进行个别访谈法，以进一步了解造成问题 困难的原因。 3 3 数据处理 3 3 1 评分标准 正确解答记l ，错误记0 。在错误的答案中区分出a 型错误、b 型错误、近 似答案和其它答案：( a 、b 型错误的定义参照的是w a s o n 和b r o o k s 的定义。近 似答案为“白色圆形肯定是t h o g ，而白色的菱形和黑色的圆形不能判断是不是 n i o g ”。其它答案为除以上三种典型错误之外的其它错误) 3 3 2 数据的进一步处理 选取叙述理由组中字迹清晰的材料，进行分析，分析其错误的原因。 3 4 结果与分析 1 、本实验中，收回有效试题8 0 份。其中不叙述理由组4 0 份( 其中删除的废卷 为两份白卷) ，叙述理由组4 0 份( 其中删除的废卷为一份白卷，两份没有写 下理由) 用s p s s l l 5 对有效数据进行统计分析，结果见表3 1 。 表3 一l不同实验条件下的答案类型 从统计数据可以知道，在非叙述理由组和理由组中其正确率分别为： 2 0 ( 8 4 0 ) 和3 2 5 ( 1 3 4 0 ) ，两组的成绩在统计意义上不具有差异性t ( p = 1 1 9 0 5 ) ，x 2 ( 1 ，n = 8 0 ) = 2 4 2 8 。 t h o g 问题困难原因初探及促进效应 再具体分析其三种典型错误的类别： 非叙述理由与叙述理由组中a 型错误率分别为：4 0 6 2 5 ( 1 3 3 2 ) 和 2 2 2 2 ( 6 2 7 ) ，其差异不显著( p = 1 3 2 0 5 ) ，好( 1 ，n = 5 9 ) = 2 2 7 2 。b 型错误 分别为3 1 2 5 ( 1 0 3 2 ) 和2 5 9 3 ( 7 2 7 ) ，其差异不显著( p = 6 5 3 0 5 ) ，x 2 ( 1 ， n = 9 ) = 2 0 2 。近似答案率分别为：1 8 7 5 ( 6 3 2 ) 和2 5 9 3 ( 7 2 7 ) ，其差异同样 不显著( p = 5 0 8 0 5 ) ，x 2 ( 1 ，n = 5 9 ) = 4 3 9 。 3 5 讨论 3 5 1 对元认知的促进效应的讨论 在以往的实验研究中表明，要求被试叙述理由，往往能提高成绩。研究者将 其原因归因于该方法下能够引入元认知。从而促进问题的解决。e r i c c s o n 和s i n o l l ( 1 9 8 4 ) 的研究表明，要求学生在解决问题过程中“说出理由”会影响问题解决 的过程和结果，因为它能够使在正常情况下短时记忆中不会有的一些信息进入短 时记忆而使问题解决过程中出现新的加工成份，称为“中央加工器( c e n t r a l p r o c e s s o r ) ，它专门控制和调节非自动化的加工过程。中央加工器像个波段开关， 能够使大脑意识从指向信息加工的内容转换到指向信息加工的过程，意识到自己 正在做什么和怎么做的：这种转换无疑会影响问题解决的操作，并对复杂而困难 的问题起着积极的影响，它能使问题解决者熏新审视自己的思维过程，于是有利 于从头脑中提取出与问题有关的新知识。并理解这些知识在解决问题过程中的作 用，因此，它不仅使得问题解决更加成功，而且迁移效果也更好。d o mi n o w s k i ( 1 9 9 0 ) 提出，要求学生在解决问题时自己向自己解释理由，能够引发执行加工 过程，如调节、计划、注意问题特征，这一切能使解决问题的成功率更高。 b e r a x d i c o l e t t a 等四人( 1 9 9 5 ) 的研究也认为，向学生问“你为什么那样做”之 类的问题。可以促使学生把注意力从指向问题本身转变为指向自己在解决问题时 正在做什么、想什么，也就是，从问题的水平移至加工过程的水平( 即观察问题 解决者自身的认知活动过程) ，一句话，可以激发元认知加工过程 2 4 1 1 2 捌。但是在 本实验中，试图仅仅通过叙述理由来提高被试的成绩，没有达到原来的期望。成 绩并没有显著的提高。同时分析错误的典型三种类型也不存在差异。 分析可能的原因如下： i t h o g 问题困难原因初探及促进效应 ( 1 ) 在t h o g 问题中由于问题本身的难度，被试正确解决该问题需要通过 两个阶段，同时要求被试依据不确定的假设进一步推出可能的答案。问题解决方 法是不明确的，被试在不明确的情况下，虽然有元认知的指导，但是仍然没有办 法有效的解决。我们推测，只有在问题的解决方法明朗化后，引入元认知才能有 效解决该问题。 ( 2 ) 如前所述，e r i e c s o n 和s i n o u ( 1 9 8 4 ) 的研究表明，要求学生在解决问 题过程中“说出理由”会影响问题解决的过程和结果，因为它能够使在正常情况 下短时记忆中不会有的一些信息进入短时记忆使问题解决过程中出现新的加工 成份。而t h o g 问题的困难性之一就在于其加工过程本身已经超过短时记忆负 担，因而在没有有效的外部手段减轻负担的时候。元认知的介入可能会造成困难 的加深，因而无法得到促进效应。 ( 3 ) 在本实验中，利用叙述理由来引起元认知的介入，方法也许本身就不 适当。应该找寻更有效的方法来引起元认知的介入。 3 s 2 造成t h o g 问题难度的可能原因的分析 将叙述理由组中对原因的解释进行分析，同时结合访谈法。并查阅相关文献， 得出t h o g 问题困难的可能原因如下： ( 1 ) 问题本身太抽象，