（发展与教育心理学专业论文）大学生在归类学习中的策略运用研究.pdf

中文摘要 归类问题是认知心理学一个重要的研究领域，归类学习的心理加工过程 一直倍受认知心理学家的关注，尤其是归类学习过程中人们使用何种表征策 略一直是众说纷纭。至今为止，没有一个普遍接受的理论模型能解释不同的 实验结果。 本研究以大学生为被试，包括两个实验。实验一探讨复杂程度不同的学 习材料对归类学习表征策略的影响。实验二探讨具有多重表征的不同特征的 材料对归类学习中运用策略的影响以及随着表征数的增加，归类学习的难易 变化趋势。本研究得出如下结论： ( 1 ) 随着学习材料复杂程度的增加，被试的归类策略由运用规则策略向 运用样例策略转化。当学习材料为2 维度m i p ( 同维度一致) 、无干扰维度时， 被试基本上运用规则策略进行归类；当学习材料为2 维度m i p ( 同维度一致) 、 加干扰维度时，被试基本上仍运用规则策略进行归类；当学习材料为2 维度 m o p ( 跨维度一致) 、加干扰维度时，被试则基本上运用样例策略进行归类。 ( 2 ) 材料的特征影响归类策略的使用。材料的表征数不影响归类策略的 使用，但影响归类学习的结果。 ( 3 ) 当运用规则策略进行归类时，随着表征数的增加，归类学习变得困 难；当运用样例策略进行归类时，随着表征数的增加，归类学习变得容易。 关键词：归类学习、规则策略、样例策略、多重表征 a b s t r a c t c a t e g o r yl e a r n i n g i sav e r yi m p o r t a n tr e s e a r c hf i e l di n c o g n i t i v e p s y c h o l o g y , t h es p e c i f i cc o g n i t i v ep r o c e s s e sa s s o c i a t e dw i t hc a t e g o r i z a t i o n h a v eb e e ns t u d i e de x t e n s i v e l yb yc o g n i t i v ep s y c h o l o g i s t s ，a n dt h e r ea r e d i f f e r e n to p i n i o n so nw h i c h r e p r e s e n ts t r a t e g i e sa r eu s e di nc a t e g o r yl e a n i n g u pt on o w , h o w e v e r , n ot h e o r yr e c o g n i z e dp r o v i d e sab e t t e ra c c o u n to f d i f f e r e n te x p e r i m e n td a t a u s i n gc o l l e g es t u d e n t sa sp a r t i c i p a n t s ，i ti n c l u d e dt w oe x p e r i m e n t s e x p e r i m e n to n ee x p l o r e dt h e e f f e c t so fd i f f e r e n t c o m p l e x i t yl e a r n i n g m a t e r i a lo nr e p r e s e n t i n gs t r a t e g yo f c a t e g o r i z a t i o n e x p e r i m e n tt w oe x p l o r e d t h ee f f e c t so f d i f f e r e n tf e a t u r el e a r n i n gm a t e r i a lw i t hm u l t i m a n i f e s t a t i o n so n r e p r e s e n t i n gs t r a t e g yo fc a t e g o r i z a t i o na n dw h a tt h et r e n dw a sw h e nt h e n u m b e ro f m a n i f e s t a t i o n si n c r e a s e d t h er e s u l t sw e r ea sf o l l o w s ： ( 1 ) w i t ht h ei n c r e a s i n gc o m p l e x i t yo fl e a r n i n gm a t e r i a l ，s t r a t e g yo f c a t e g o r i z a t i o nw a sc h a n g e df r o mt h er u l e b a s e dc a t e g o r i z a t i o ns t r a t e g yt o t h ee x e m p l a r - b a s e dc a t e g o r i z a t i o ns t r a t e g y t h ep a r t i c i p a n t sw o u l du s et h e r u l e b a s e d c a t e g o r i z a t i o ns t r a t e g y w h e nt h e l e a r n i n gm a t e r i a l i st w o - - d i m e n s i o nm i pw i t h o u ta ni n t e r r u p t i o nd i m e n s i o n , a n dt w o - - d i m e n s i o n m i pw i t ha ni n t e r r u p t i o nd i m e n s i o n b u tw h e nt h el e a r n i n gm a t e r i a li st w o - d i m e n s i o nm o pw i t ha l li n t e r r u p t i o nd i m e n s i o n ，t h ep a r t i c i p a n t sw o u l dn s e t h ee x e m p l a r - b a s e dc a t e g o r i z a t i o ns t r a t e g y ( 2 ) t h ef e a t u r e so fm a t e r i a li n f l u e n c et h eu s eo fc a t e g o r i z a t i o ns t r a t e g y 1 1 1 en u m b e ro ff e a t u r em a n i f e s t a t i o n sh a sn oi n f l u e n e eo nt h eu s eo f c a t e g o r i z a t i o ns t r a t e g y , b u th a si n f l u e n c eo nt h er e s u l to fc a t e g o r i z a t i o n l e a r n i n g ( 3 ) w h e nt h er u l e - b a s e dc a t e g o r i z a t i o ns t r a t e g yw a su s e d ，i n c r e a s i n g t h en u m b e ro fm a n i f e s t a t i o n sw o u l dm a k ec a t e g o r yl e a r n i n gm o r ed i f f i c u l t w h e nt h ee x e m p l a r - b a s e dc a t e g o r i z a t i o ns t r a t e g yw a su s e d ，i n c r e a s i n gt h e n u m b e ro f m a n i f e s t a t i o n sw o u l dm a k e c a t e g o r yl e a r n i n ge a s i e r k e yw o r d s ：c a t e g o r yl e a r n i n g ，r u l e - b a s e dc a t e g o r i z a t i o ns t r a t e g y , e x e m p l a r - b a s e dc a t e g o r i z a t i o ns t r a t e g y ，m u l t i m a n i f e s t a t i o n s 1 1 1 1 文献综述 1 1 前言 把事物归入相应的类别并利用反馈信息不断地修正，形成事物正确的类别归属，是人 们日常生活中的一项基本认知任务。通过归类活动，我们能够在一定程度上推知某一事物 的未知特征，并做出进一步的特征预测。 归类的本质是将以往经验中习得的某一类别的正确反应迁移到碰到的同一类别的其它 新事物上，这种抽象的心理过程使我们的行为更为快速和准确。归类不但是人类智力思维 活动的中心环节之一，它同时也是构成其他更为复杂的认知任务的基本成分，因此，归类 学习的心理加工过程一直倍受认知心理学家的关注。 归类学习的早期研究集中于用人工材料的实验室研究来探索人类在归类学习过程中使 用了何种表征策略。人们究竟是采用了明确的规则来划分类别还是根据该事物和同类事物 的原型或以往经历过的样例之间的相似性来判断事物的类别归属呢? 即以规则为基础还是 以相似性为基础，几十年来心理学家们进行了大量的实证研究，根据实验结果归纳了不同 的理论模型试图解释人类在不同认知任务中所使用的表征策略。只是至今为止，仍然没有 统一的结论。 1 2 归类学习表征策略发展的概括 1 2 1 规则理论 归类学习研究的早期理论( h u n t ；m a t i n & s t o n e ，1 9 9 6 ；b o u r n e ，1 9 7 0 ) 假设人们是通过抽 象的逻辑规则表征类别。该时期的理论来源于概念和类别都可根据确定的规则来描述的哲 学思想。这一哲学思想认为类别是由一些充分和必要特征构成的，通过对这些特征的规则 性描述，可以明确地区分不同的概念或者是类别，人们是在形成并检验假设的基础上来习 得类别或概念的，即学会识别类别的核心特征( e r i c k s o n & k r u s c h k e ，1 9 9 8 ) 。以这一哲学恩 、想为基础，早期的归类表征理论也都认为类别是由确定的规则组成的，规则是概念的组成 部分，是用来确认某一具体样例属于该类别的必要或充分条件。我们要确定一事物是否属 l 于某一类别，只需要将该事物和这些必要充分特征进行逐一比较，如果具备了这些特征， 那么该事物就归属于这一类别。反之，则不属于此类别。例如，三角形可以被定义为由三 条边组成的内角和为1 8 0 度的平面图形。只有具备上述特征的平面图形才能被归到三角形 里面去。根据这些理论的思想，刺激能够被表征为多维度心理空间上的点，这个相关的多 维度空间被规则划分成几个区域，每个区域就是一个特殊的类别，对刺激的类别判断就是 以规则这条抽象的边界为基础的( k a l i s h & k r u s c h k e ，1 9 9 7 ) 。 随着研究的深入，人们开始对规则表征理论提出了批评，他们认为传统的规则理论很 难解释人们类别形成，尤其是自然类别的形成。这些批评具体地说主要针对以下内容： 第一，自然概念与实验室中的人工概念不同，它不是以标准或决定性的特征为基础而 组织起来的，其类别成员具有家族相似性。根据经典理论，概念和类别是由标准特征来定 义的。标准特征是概念的一个组成部分，是用来确认某一具体样例属于该类别的必要或充 分条件。m e d i n ( 1 9 8 9 ) 指出，自然类别与人工概念不同，自然类别没有必不可少的特征， 也没有充分的特征，即自然类别中没有一个特征能够保证可以用某种特定方式对特定样例 进行分类。针对自然类别的组织方式，认知心理学家借用了哲学家l u d w i gw i t t g e n s t e i n ( 1 9 5 3 ) 的研究。w i t t g e n s t e i n 认为自然概念和类别具有“家族相似性”( f a m i l y r e s e m b l a n c e ) 的特征。所谓家族相似性是指一个家族的成员的容貌都有一些相似，但彼此相似的情况又 不一样。例如，儿子的一些容貌特征像父亲，另一些特征又像祖父；女儿的一些容貌特征 像父亲，另一些特征又像姑姑；一家人之间的容貌不一样，但他们彼此总有一些相似，终 究都有些家族相似性。这种家族相似性很像特征的集合，没有一个家族成员有全部这些特 征，但所有家族成员都会有某些家族特征，有的人多一些，有的入少一些。与此相当，自 然概念的成员是由相互重叠的特征的网络联系在一起的，并没有全部成员都有的共同特征， 但一些成员可有某些共同特征。 第二，自然类别之间没有明确、+ 固定的划分界限，其边界是模糊的。m e d i n ( 1 9 8 4 ： m e d i n & s m i t h ，1 9 8 9 ) 曾经讨论过人工概念和自然概念之间的几个重要差别，其中一个差 2 别涉及到对类别成员和非类别成员的划分问题。根据经典理论，一个客体要么明确地属于 要么明确地不属于某个类别。m e d i n 指出自然类别的边界是模糊的，例如，当考虑“抹布” 是否属于“家具”类成员这一问题时，从桌子和椅子显然是家具这层意义上讲，抹布似乎 不像家具，但如果抹布不是家具的话，那么它是什么昵? 显然抹布有点像家具。这种不清 楚的样例表明应对有关概念边界与划分的观点进行修订。 第三，自然类别还表现出中心性的特点，而人工概念则没有这种特点。自然类别的中 心性指的是一些类别成员相对于其他成员能更好的代表所属的类别。比如当询问“知更鸟 和鸵鸟，哪个像鸟”时，通常人们会认为知更鸟更像鸟。类似的效应在r o s c h ( 1 9 7 3 ，1 9 7 5 ， 1 9 7 7 ) 的研究中得到了广泛的证实。例如，r o s c h ( 1 9 7 5 ) 曾要求被试评价一系列具有某一 类别特性的客体对该类别的代表程度。结果发现被试在所有类别上都表现出了较高的一致 性，比如针对“水果”类别，被试大都认为桔子和苹果比椰子和鳄梨更像水果。如果说人 们在作出判断时必须把事物和定义特征进行匹配的话，那么同一类事物的定义特征应该是 一样的，进行匹配的时间也应该一样，但事实并非如此。 第四，通过在实验室中研究人工概念形成而获得的结论是否能有效地推广到日常概念， 值得考虑。大量生活经验表明，人们回忆不起来在学习某一新概念时使用了假设检验策略 来构建该概念，假设检验策略似乎是入们已经形成菜一概念之后反过来考察形成概念过程 时进行推理的产物，但未必代表人们真正的概念形成和类标准选择过程。 考虑到自然类别与人工类别的区别，r o s c h ( 1 9 7 5 ) 等研究者提出了原型理论。 1 2 2 原型理论 原型理论认为在我们的大脑中储存着各种抽象的、概括的表征，即原型。该理论认为 类别是由一个人过去经历过的事物样例的集中趋势来表征的，一类事物的原型包括了这类 事物的主要特征，它与该类别的其他成员相比，具有更多的共同特征，它是一个特定的具 体的表象，而且相对于类剐其他成员而言，因为它最能代表某一类别，和其它成员最相似， 也就最容易提取，所以只要将碰到的新事物和这个原型进行相似性比较就可以确定该事物 3 是否属于该类别。如果该事物和原型很相似，那我们就会把它划分到这个原型所代表的类 别，如果不相似，那我们就认为它们不属于同一个类别。即如果相似性超过某一阙限，它 就可以被看作是该类别的一个成员，如果该事物可以归入多种可能的类别中，那么与之特 征匹配率最高的类型就是其所属的类型。通常，特征之间的权重是不一样的，主要特征的 权重大一些，次要特征的权重小一些。例如，鸟的主要特征是有羽毛，会飞，会生蛋，有 翅膀，会叫等。一个事物要想被归为鸟类，就必须具备上述某些主要特征。这样，尽管鸵 鸟不会飞，但因为它具备了鸟的其他一些主要特征，所以仍然可以被归为鸟类；而蝙蝠虽 然会飞却不能被归到鸟类里面，因为它不具备某些主要特征。由此可见，概念的原型理论 允许其实例在一定范围内发生变化，但原型是核心，它为这些各具特点的众多实例组成一 个集体提供了基础。 原型说可以解释许多分类现象。第一，可以解释典型性效应。归类的经典理论认为人 们是按照定义特征或严格的规则对事物进行归类的，但该观点不能解释典型性效应，即某 一类型的不同类型成员在典型性上是有差异的。原型说认为，典型性效应是因为典型的类 别成员拥有更多类别的主要特征，得到更大的权重，从而更具有典型性。第二，原型说可 以解释模糊边界效应。如前所述，人们常常很难判断某一事物是否归属于某个类别，例如， 人们往往难以判断“抹布”是否属于“家具匕经典理论不能解释这种现象，丽原型说认为 归类的依据是目标与原型之间的相似性，之所以出现上述现象是由于抹布与典型的家具， 如椅子等之间相似性较低，即低相似性难于判定其类别。第三，典型性上的差异导致了分 类上的很大差异。例如对典型的类别成员的分类比对非典型类别成员分类更快 ( m u r p h g & b r o w n e l l ，1 9 8 5 ) 。即使在人工类别研究中，对典型成员的学习与分类也更快( 如 r o s c h & m c r v i s ，1 9 7 5 ) 。第四，在一些实验( p o s n e r & k e e l e ，1 9 6 8 ；1 9 7 0 ) 中，对学习时并 没有出现的原型的分类与对原型有关的类别成员的分类一样好，甚至更好。所有这些结果 表明有一概括表征“捕获”了作为整体的类尉结构，它为各具特点的众多实例组成一整体 提供了基础。 4 尽管原型说能够解释许多归类现象，但它仍然存在一些问题。首先，原型说在解释典 型性效应时将类别表征看作是单一的、固定的、独立于特定情景之外的。但很多事实表明 典型性效应是随情景而变化的。例如，在一般情景中，“鸽子”比“企鹅”更具代表性，但 在特定的情景中，如当谈到“生活在南极的鸟”时，“企鹅”则比“鸽子”更具代表性。其 次，原型说假定人们独立地看待某一事物的各个特征，但事实上事物的特征是或多或少联 系在一起的。例如，颜色鲜艳漂亮的蘑菇往往是有毒的，而颜色不鲜艳的蘑菇可能是无毒 的。 近二十年来，实证研究对原型理论提出了挑战，新的样例理论取代了原型理论在归类 领域的主导地位。 1 2 3 样例理论 样例理论有两个重要假设，第一，新例子与样例表征的相似性是它们特征相似性的乘 性函数。因此，在所有特征上较好匹配的例子比仅在一些特征上较为匹配的例子有更高的 相似性。一个很不熟悉的特征会导致很低的相似性，即使其它特征能较好匹配。第二，分 类是通过比较新例子与大脑中贮存各个类别样例的相似性为依据，然后把它归入有最大相 似性的那个类别中。样例理论的主要观点如下： 第一，我们在记忆系统中没有储存原型，而是保持了一组特殊的例子和情景( s m i t h m c d i n ，1 9 8 1 ) ，即样例( e x e m p l a r ) 。对同一类事物的类别表征并不是单一的概括的表征， 而是一个个样例表征的集合。根据原型理论，我们的大脑中存储的是抽象的概括的原型。 但样例理论认为，虽然我们能够根据需要计算出哪个样例具有更多的类别特征，即原型， 但这并不意味着原型是储存或编码的基础。 第二，为了对某一客体进行归类，我们会将其与类别中所有的样例进行比较，而并非 仅仅只与原型进行比较。根据原型理论，当需要将新的客体归入已知的不同类别时，我们 只需要将该客体与各个类别的原型进行比较即可。而样例理论射认为，在这种情况下，我 们需要将该客体与各类别的所有成员进行比较，从而判断客体属于哪个类别。 s 第三，样例理论认为，样例与其能够归属的所有可能的类别都具有联结。根据样例理 论，我们保持有关于我们所碰到的所有客体样例的表象，其中每一个都与许多类别有着或 多或少的权重关系，因此每个人的类别结构都不完全相同。样例理论同时认为，具体样例 并不固定于任何一个具体的类别结构中，每个样例或表象可以在我们的类别结构中转移， 在不同时间内会成为不同类别的成员。例如，知更鸟多数时间都是“鸟”这类别的成员， 但知更鸟这一具体样例也可以在其它不是“鸟”的类别中存在。 由于样例理论认为某个类型中有多个匹配样例存在，同时又保留了其它相关特征，这 样对事物进行归类的依据就会大大增加。某些特征可能没有存储在原型中，但却与其它的 样例相联系，因而也可以在归类时加以利用。样例理论也能够解释典型性效应，但它与原 型理论的解释存在差异。例如，对鸽子的典型性效应的解释，原型理论认为鸽子具备较多 鸟类的主要特征，而样例理论则认为，鸽子是鸟类中的一个典型样例。它具有很多鸟类的 高频特征( 经常在各种鸟的样例中出现) ，故和其它很多样例相似，因而比较容易被确认； 而鸵鸟只与少数几个样例相似，因此不太容易被确认。 样例理论还可以解释原型理论遇到的两个难题。第一，典型性效应随情景发生变化的 问题。样例理论认为一个类型会有多个样例表征，这些样例又包含有自己独特的信息，这 就使 ：导在特定的情景中，与该情景相关的样例容易被激活。例妇，“生活在南极的鸟”更多 地被认为是企鹅而不是鸽子，这是因为企鹅与“生活在南极”这样的特定情景有更多的联 系。第二，样例说并不把样例之间的特征看作是完全独立的，它认为人们会利用样例之问 的某些共同特征，例如，单凭蘑菇的原型特征无法得到有关蘑菇颜色与毒性之间有怎样的 联系，但你可以利用蘑菇的不同样例所具有的特征之间的联系得到这方面的信息，尽管这 方面的信息并不是在任何情况下都正确。 虽然样例理论比原型理论更灵活，且在近二十年内已取代了原型理论的主导地位，但 它仍存在一些问题。首先，样例理论认为类别是许多样例的集合，但它无法很好地解释这 些样例是如何被组合到一起的，如为什么企鹅和鹰差别很大却被划分到同一类型中，而鲨 6 鱼和海豚虽然相似却被划分到不同的类型中。其次，样例理论认为人们在归类时运用的是 具体样例的表征而没有运用抽象表征，但事实表明有时人们显然运用的是抽象表征而不是 具体样例。尽管如此，样例理论与原型理论比较起来还是有其优点的。第一，类别的多重 表征的运用考虑到了知识的选择性运用，亦即可以通达和运用最为相关的那些知识，因为 最相似的样例在很大程度上决定了分类。第二，在结合特征信息时使用的乘性规则而不是 原型理论利用的加性规则。乘性规则使得人们在分类时不会孤立地看待各个特征，而且考 虑到了特征间关系的信息。乘性规则与多重表征的结合增加了在分类时对有关信息的敏感 性。综合原型理论和样例理论，它们都是以相似性为中心的，原型理论是采取了更加抽象 的方式表征类别成员的属性，样例理论也认为分类涉及了判断物体与已储存的表征之间的 相似性。原型理论认为原型在编码阶段就已经存在，样例理论认为原型只是在提取阶段才 产生。 1 2 4 基于理论的类别观 7 0 年代以来，越来越多的研究证实了人们的分类活动在很大程度上要受其已有的理论 和知识影响。在此基础上，一些学者提出了基于理论( t h e o r y - b a s e 沮) 的类别观。基于理论 的类别观与前几种理论存在较大的差异。其观点为：一是类别的表征应该镶嵌在人们的知 识体系中，二是既有的理论和知识影响着人们的概念和类别的形成。这里的“理论”指的 是人们对各种事物的因素关系和相互作用规律的一种朴素的理解和解释，而不是组织完整 的科学理论。根据这种看法，概念和类别实际上是入们基于自己的知识对特征和客体关系 做出的一种解释，相似性也并不是事物间的固定关系，它要受认知背景和理论知识的影响。 同基于相似性的类别观相比，基于理论的类别观突破了以往类别理论中只强调自下而上的 加工而忽视自上而下的加工的模式，同时，这种理论克服了把分类仅仅看成是罗列和比较 特征的简单过程，通过理论的简单过程，将理论知识类别的特征组成一个整体。m e d i n ( 1 9 8 9 ) 曾提出了相似性的几个成分：第一，两个事物之间的相似性应随着其共有的特征数量的增 加而增大，随着共有特征数量的减少而降低；第二，特征与特征之间应相互独立，它们必 7 须以相加的方式来增加相似性；第三，构成相似性的特征应处于同一抽象水平上；第四， 这些原则应足以描述一个概念或类别的结构，概念在某种程度上应当是由一系列特征组成 的。 关于特征之间相互独立的主张认为，典型性判断以及根据这种判断得出的原型观在不 同的背景中应保持相对不变。因此，如果构成某个入“鸟”的概念和特征是独立且可加的， 那么无论这个人坐在实验室还是坐在历史博物馆观察制成标本的鸟。都应该把知更鸟判断 为原型。然而，背景信息影响典型性这一点已得到了确认。r o t h 和s h o b e n ( 1 9 8 3 ) 发现， 在秘书休息这一背景中茶是最典型的饮料，而当背景换成卡车司机休息时，牛奶则比茶更 具典型性，即背景影响分类结果。 针对可加性，有证据表明原型的特征是不可加的。m e d i n 和s h o b e n ( 1 9 8 8 ) 发现小汤 匙被判断为比大汤匙更具有汤匙的特性，同样，金属汤匙也被认为比木汤匙更具典型性， 这会使入认为大的木制汤匙典型性相对较低。但事实并非知此，入们认为大的木制汤匙比 小的木制汤匙或大的金属汤匙更典型。 r i p s ( 1 9 8 9 ) 进一步证明了相似性和类别判断之间的分离效应。在研究中r i p s 向被试 呈现关于一个物体的口头描述，实际上只告知被试该物体的一个特征，如直径。这个特征 事先设定于两个类别的值之间。研究中要求被试把该物体归入两个类别之一。例如，告诉 被试圆形物体的直径是8 厘米，让他判断这个物体属于“匹萨饼”( 直径约3 l 厘米到4 l 厘 米) 还是“2 5 美分硬币”( 直径约3 厘米) 。在这一例子，虽然直径为8 厘米的物体与硬币 的大小更接近，但被试却把它判断为匹萨饼而不是硬币。本研究表明，被试运用其背景知 识和信念来考虑变异性的效果，然后又运用这种知识来替代他们所知觉到表面相似性。在 另一项研究中，r i p s ( 1 9 8 9 ) 告诉被试，“某动物在出生时具有许多向鸟的特征( 但在向被 试的描述时并没有把它标示为鸟) ，后来由于意外误食了被污染的食物，出现了很多类似昆 虫的特征。该生物与其所属物种的一个正常成员交配，生出的后代具有正常的外表”。结果 发现，被试倾向于把它判断为是一只鸟( 这是它的类别) 而不是昆虫，但他们同时倾向于 皇 判断它更像一只昆虫而不是一只鸟。这项研究表明了用于归类的知识和构成相似性判断基 础的知觉外表之间的分离。也就是说，我们显然认为是动物的本质决定了其类别，但意外 事件改变了它的外表，由此似乎也改变了对它的相似性判断。该研究表明，人们可能并非 总是用相似性来判断类别，有时候人们可能会使用理论性的和解释性的背景知识来进行类 别判断。就本例而言，我们可能在“生出的后代具有正常的外表”这句话中隐含了这种知 识。 由此可见，原型和样例观点虽然在认知心理学中很有影响。但它们也存在着一些缺点， 因为这两种方法都是基于相似性这一概念基础之上的，而相似性并没有得到经验研究的完 全证实。 根据基于理论的观点，概念之所以具有其现在的结构，并不是因为人们固定地建立了 相似事物的原型，而是因为人们的经验为其提供了一种关于动机、原因、“真正的”变化和 “表面的”变化等的理论。相似的事物被判断为属于同一类别只是因为它们唤起了一些理 论性的知识，但这些相似性随时会因引发其它不同的理论而被替代。 j 一基于理论的观点强调个人的知识和背景，一存在着知识效应。这里“知识”主要指的是 包含在广泛领域内的一般性知识，包含对因果关系的理解、图式、脚本等等。l a b o v 的实验 是较早的关于知识效应的研究。他向被试呈现一系列高度一致但宽度不等的容器，让他们 判断容器是杯子还是碗，结果发现中性背景和实物背景下，被试的判断标准有很大差别， 反映出被试关于容器用途的知识影响了对容器的分类。在另一项研究中，b o s t e r 和j o h n s o n 要求从事钓鱼运动的新手和专家对鱼类进行分组，结果发现，新手多根据鱼的表面形态对 鱼进行分类，而专家则较多地依据捕捉难度、鱼肉品质等分类。m e d i n 和l y n c h 等人请了 三类专家对美国中西部4 8 种很典型的树种进行分类或分组，结果表明各类专家的专业知识 显著地影响了他们对树种的分类，这也显示了既有知识对类别结构的影响。当然，基于理 论的类别观也不是要否定其它的三种类别表征方式，尽管基于理论知识的分类理论可以克 服许多以相似性为基础的理论所遇到的困难，但它自身的发展尚处于早期阶段，还需要做 9 进一步的扩充和完善。例如，这种理论对于说明成人的概念结构似乎更合适，对于说明儿 童的概念发生还缺乏足够的证据，所提供的概念结构的证据有许多还是推测或大多提供的 是间接的证据。但理论知识是如何发展起来的，这种自上而下的理论又是怎样与自下而上 的表面相似性协同起作用的等等，这些问题都有待于进一步的研究。 1 2 5 复合理论 复合理论认为归类学习过程中可能不只存在一种归类表征策略，不同的学习材料表征 策略的使用存在着区别。 以上介绍的一些研究对人们的归类学习提供了描述性的解释，但是它们对归类学习加 工过程，尤其是包含了复杂的归纳推理过程的类型学习，并不能给出系统丽明确的说明， 因而需要提出更复杂的学习模型来解释包含有归类推理的归类学习过程，包括各种单一过 程模型和近来影响较大的复合模型。 1 3 归类学习表征策略的各种理论模型 1 3 1 概念再认模型以规则作为类别判断基础 说明归类是以抽象规则为基础的理论模型的代表为概括再认理论( g e n e r a lr e c o g n i t i o n t h e o r y ) ，简称g r t ，它是由a s h b y 和t o w n s e n t ( 1 9 8 6 ) 首先提出的，是一个多变量的信号 检测理论。它常常用来模拟刺激辩认中的知觉过程和决策过程、归类过程、相似性判断等 心理加工过程，当g r t 用来模拟归类过程时又被称为边界决策理论。 早期的研究是由规则信息模型为主流，假设被试只关注用来定义类别的简单逻辑规则， 被试是随着学习次数的增加，用假设一验证方法得到的逻辑规则来表征类别。但是，因为 那些不能通过规则来定义的类别不存在区分物体的简单规则，所以归类表征策略的心理学 研究也就逐渐为原型理论模型、样例理论模型以及后来的复合模型所取代。 1 3 2 原型模型乘法的原型模型和加法的原型模型 原型模型一般假设人们归类学习时抽象和储存了类别的原型。呈现的刺激是和原型进 行比较，类别就是一个和呈现刺激最相似的那个原型的函数。大多数原型也假设人们在将 1 0 刺激和原型比较的时候是有选择性地注意一些特征而忽视另一些特征。乘法原型模型 ( m u l t i p l i e a t i v ep r o t o t y p em o d e l ) 中对呈现的刺激的类别判断是a 、b 两类别的原型进行相 似性比较而做出的，被试将事物归属于哪个类别的概率依赖于呈现刺激和两类别原型之间 的心理距离的远近。该模型假设两者之间心理上的相似性随着他们之间的距离的增加而呈 指数下降。加法的原型模型( a d d i t i v ep r o t o t y l m o d e l ) 也假设类别是由最能代它的原型来 表征，归类是以刺激和原型的相似性比较为基础的，而且对构成事物各维度的注意是有选 择性的。但是加法原型模型假设刺激和原型之间的相似性是心理空间距离的线性下降函数。 原型模型是适合于说明对新刺激做出反应的数据，不能够说明被试对旧的刺激的归类 操作情况。因为，根据原型理论的假设，对归类学习过程中的碰到的每个样例我们都平等 地和原型进行比较，不管我们学习过多少次，除了将它和原型进行相似性比较来判断它的 类别归属外，没有其它方法判别，该模型不能说明我们对新旧刺激区别对待的事实，这种 做法似乎忽视了人的记忆作用。 1 3 3 样例模型情境模型 归类表征策略的绝大多数样例理论模型都假设被试储存了每个样例的痕迹。呈现的刺 激是和任务中两个类别的所有成员进行比较，归类是呈现刺激最为相似的那一群体的函数， 这个函数也表示他们之间的相似性程度。在对样例理论模型进行评价时，经常提到的是情 境模型( g e n e r a l i z e dc o n t e x tm o d e l ) 。根据g c m 理论，刺激和样例都可以表征为一个多维 度空间中的点，两点之间的距离越近，表示它们越相似，它们越可能是同属一类别。 在样例表征模型中，呈现的刺激将逐个和记忆中的学习样例进行相似性比较( 包括a 、 b 两类别所有成员) ，然后产生和两个类别成员的总相似性。将刺激与a 类别成员总的相似 性除以它与a 、b 两类别成员的相似性之和就是刺激被反应为a 类别的概率。 虽然以情境模型为代表的样例模型在一段时间内取得了很大成功和认可，但是它们的 成功是使用特定的实验材料和范式取得的，在一定程度可以说是在重复同样的实验，只是 不同的实验都在检验信度而已，而且它是被假设为将呈现的刺激和记忆中样例间的直接相 l i 似性比较为基础的推理，其形式是将一个新刺激和每一个记忆过的样例进行比较。如果对 每个刺激的判断都要进行相似性判断来做出，这个几乎是不太可能而且也太浪费时间，太 复杂。情境模型的中的另一个重要缺陷就是它不能区分知觉过程和决策过程，它不能够区 分出归类学习过程中究竟是刺激的知觉表征产生变化还是决策过程改变了。 1 3 4 复合模型 因为归类表征的规则模型、样例模型和原型模型都存在一些不足，没有一个理论模型 能够满意地解释一次归类学习的全过程，于是心理学家提出了各种复合理论模型。 1 3 4 1 规t t i j a 样例模型 e r i c k s o n 和k n 啪h k e ( 1 9 9 8 ) 试图将样例理论和规则理论整合入统一的模型内。这两 类理论可以在同一种框架下进行解释。如果将刺激看作多维心理空间中的一点，规则可以 看作将此空间化分为不同类别区域的方法。依据归类的规则理论，归类就是分析概念在此 多维空间的位置，并依据其所在的类别区域作出类别反应。依据样例理论，刺激仍被看作 多维空间中的一点。但并不形成界限，而是计算所给概念与先前存储样例之间的相似性。 相似性与心理空间的距离成反比关系。某概念归入某个类别的可能性取决于此概念与该类一 别中所有的样例的形似性同此概念与其它类别的相似性的关系。 1 3 4 2 规j ! l i j n 例外模型 n o s o f s k y , p a l m e r i 和m c k i n l e y ( 1 9 9 4 ) 提出了规则加例外模型，该模型认为被试在用简 单的维度规则解决归类问题时产生了不能预期的错误，那他们就会记住与这规则相予盾的 例外来完善规则策略。简言之，被试是在单纯应用规则表征策略可能产生太多错误的情况 下，使用了样例策略。此理论最大的优点就是能够通过分析被试抽取的特殊规则和储存的 样例中观察到个体之间的差异。 1 3 4 3 原型表征加样例记忆的复合模型 m e d i n 等人( 1 9 8 3 ) 提出了原型加样例记忆的混合模型。该混合模型认为被试在归类7 时既可依据简单的、给定刺激与原型的相似性，也可以依据随意猜测，还可以依据对所记 1 2 忆的特定样例的认知，人们的归类行为可以用混合模型来描述，关键在于寻求三种加工过 程的平衡点。 2 问题提出和研究意义 2 1 问题提出 大量的归类学习实验试图从多角度探索归类学习中的表征策略。研究者们已注意到给 出的学习材料不同会影响心理模型的建立，但目前还没有系统的实验站在中立的立场来检 验学习材料的结构对归类学习中表征策略的影响，这样细致的工作也许可以对表征策略的 应用范围有所了解。因此，有必要用较严格的实验来探索材料的复杂性对归类表征策略的 影晌，正如神经心理学所认为的那样，不同类型的归类学习任务有不同的大脑区域参与活 动，不同的学习材料也许对应着不同的表征策略。因此，设计了2 项实验研究( 1 ) 探求不 同性质的学习材料对归类学习表征策略的影响。( 2 ) 探求具有多重表征的不同特征的材料 对归类学习中运用策略的影响以及随着表征数的增加，分类学习的难易变化趋势。 2 2 研究意义 思维是人类认识事物的重要手段，分类是最基本的思维活动，也是其它思维活动产生 的基础。当我们面临一个新事物、问题或情景时，总是先将它归入某一类型，然后运用该 类型的有关知识决定如何行动。因此，分类可以使我们通达和运用有关类别的知识解决问 题，分类在我们的现实生活中有着重要作用。探讨分类策略的运用具有重要的理论意义和 实践价值。自上世纪5 0 年代b r u n e r 关于人工概念形成的经典研究之后，分类及类别学习逐 渐是认知心理学家关注的重要问题之一。 2 2 - 1 理论意义 通过分析人们的分类能力及其影响因素，可以加深我们对思维发展规律的认识，丰富 认知心理学的理论，从而为学校的教育教学改革提供依据，为指导智力开发的实践奠定理 论基础。 2 2 - 2 实践意义 ( 1 ) 分类问题是人们在日常生活、工作中广泛遇到的问题之一，是日常认知中的一个 基本的组成单元，如果没有它，难以想象人们如何能够有效地行使职责。本研究正是探求 不同学习材料对人们归类策略的影响，使我们在该领域有所发现。 ( 2 ) 分类问题是涉及青少年认知发展和社会性发展问题，探讨人们所用的分类策略、 分类原理，有助于为概念教学提供科学依据，从而更有效地指导学生对事物进行学习，提 高分类能力和概括能力；有助于在教育领域进行课程开发和编制教育计划，促进青少年的 智力和社会适应能力的全面发展。 3 大学生在归类学习中的策略运用研究 3 1 实验1 复杂程度不同的材料对归类学习中的运用策略影响的研究 3 1 1 实验目的 本实验欲探求复杂程度不同的学习材料对归类学习表征策略的影响。 3 1 2 研究假设 ( 1 ) 当学习材料为2 维度m i p ( 同维度一致) 、无干扰维度时，被试基本上运用规则策 略进行归类； ( 2 ) 当学习材料为2 维度m i p ( 同维度一致) 、加干扰维度时，被试基本上仍运用规则 策略进行归类； ( 3 ) 当学习材料为2 维度m o p ( 跨维度一致) 、加干扰维度时，被试则基本上运用样例 策略进行归类。 3 1 3 实验方法 3 1 3 1 被试 从唐山工业职业技术学院一年级数控专业，高考分数在4 8 0 - - - 5 1 0 分，年龄在1 7 一1 9 岁之间的自愿报名参加实验的学生中随机抽取9 6 人，男女各4 8 人，裸眼或矫正视力正常。 9 6 名被试随机分成3 组，在每组实验中分别有3 2 名被试，男女各1 6 人。其中一个实验组 只接受一种实验条件。 3 1 3 2 实验材料 1 4 为排除知识经验的影响，实验材料不选用现实生活中存在的事物或头脑中已存在的知 识结构，自行设计了虚拟动物。实验材料包括3 套不同性质的学习材料和1 套测试材料。 所有的图形都呈现于1 5 厘米2 5 厘米的卡片上，每张卡片上呈现1 个图形，卡片的背景色 为白色。每套学习材料均有1 2 张图片，测试材料有4 张图片。第1 组被试接受第1 种实验 条件：第2 组被试接受第2 种实验条件；第3 组被试接受第3 种实验条件。在第1 种实验 条件下，学习材料为2 维度m i p ( 同维度一致) ，无干扰维度；在第2 种实验条件下，学习 材料为2 维度m m ( 同维度一致) ，加干扰维度：在第3 种实验条件下，学习材料为2 维度 m o p ( 跨维度一致) ，加干扰维度。其中，m i p ( 同维度一致) 是指一致的特征出现在同样 或匹配的维度上：而m o p ( 跨维度一致) 是指一致的特征出现在不同或不匹配的维度上。 例如，在比较两条腿的乌和两条腿的鸡时，特征“2 ”是一致的，并且出现在同样维度一“腿 数”上，这种一致就是m i p ( 同维度一致) ；当比较两条腿的鸟和两只眼的鸡时，虽然特征 “2 ”是一致的，但它出现在不同的维度“腿”和“眼”上，因此，这种一致是m o p ( 跨 维度一致) 。l a s s a l i n e 和m u r p h y ( 1 9 9 8 ) 研究了m i p ( 同维度一致) 和m o p ( 跨维度一致) 材料对学习的影响，结果发现，m o p ( 跨维度一致) 材料比m i p ( 同维度致) 材料学习 起来更困难。 在第t 种实验条件下，第l 组被试学习第1 套学习材料，其结构见表1 。 表1 第1 套学习材料的结构 其具体图形见图l 。 圈1 第1 套学习材料 其中，维度l 对应于图形中的。头部”，维度2 对应于图形中的身体。特征值l 代表红 色，特征值2 代表绿色，特征值3 代表紫色，特征值4 代表蓝色，特征值5 代表黄色，特 征值6 代表黑色，特征值7 代表橙色，特征值8 表示灰色。在第1 套学习材料中，特征值l ( 红色) 只出现在维度l ( 头部) ；特征值2 ( 绿色) 只出现在维度2 ( 身体) ；特征值3 ( 紫 色) 只出现在维度l ( 头部) ；特征值4 ( 蓝色) 只出现在维度2 ( 身体) ，因此，第l 套学 习材料为2 维度d i p ( 同维度一致) ，无干扰维度。此套学习材料的规则为当维度1 的特征 值为l 或维度2 的特征值为2 对，图形属于类别a ；当维度l 韵特征值为3 或维度2 的特 征值为4 时，图形属于类别b ，即头部为红色或身体为绿色时，图形属于类别a ；当头部 为紫色或身体为蓝色时，图形属于类别b 。 在第2 种实验条件下，第2 组被试学习第2 套学习材料，其结构见表2 。 表2 第2 套学习材料的结构 其具体