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认知心理学 1 第一章认知心理学概述第二章认知心理学的产生背景第三章认知心理学的基本观点和具体方法第四章认知心理学的主要研究内容第五章认知心理学的应用第六章对认知心理学的评价 2 第一章认知心理学概述 第一节什么是认知心理学第二节认知心理学的研究对象第三节什么是认知第四节什么是信息加工观点第五节认知心理学的实质第六节认知心理学的代表人物第七节现代认知心理学的诞生 3 第一节什么是认知心理学 认知心理学 cognitivepsychology 是西方现代心理学的一种新的思潮 范式和研究取向 它始于20世纪50年代末期 60年代正式形成 70年代成为美国和整个西方心理学的主流 现在几乎遍及世界各国心理学研究的一切领域 一般认为 认知心理学产生于二十世纪五十年代 1967年Neisser出版的专著 认知心理学 通常被认为是认知心理学产生的标志 4 认知心理学有广义和狭义之分 就广义而言 凡是以人或动物的认知或认识过程为研究对象者 都统称为认知心理学 就狭义而言 认知心理学则专指信息加工认知心理学 它是用信息加工的观点和术语说明人的认知过程的科学 5 作为一种新的心理学思潮 现代认知心理学有时与其他流行的心理学思潮是对立的 与行为主义的对立 反对它只研究可观察的外部行为 强调研究人的内部认知结构 与精神分析的对立 反对它过分关注潜意识 强调意识的主导地位 与人本主义心理学的对立 反对它只关注个人成长和人际关系 强调应以认知过程为研究对象 6 第二节认知心理学的研究对象 现代认知心理学就是运用信息加工观点来研究认知活动 其研究范围主要包括感知觉 注意 表象 学习 记忆 思维和言语等心理过程或认知过程 以及儿童的认知发展和人工智能 计算机模拟 7 第三节什么是认知 现代认知心理学对认知的定义 奈塞尔 Neisser U 1967 认为 认知是指感觉输入受到转换 简约 加工 存储 提取和使用的全部过程 李德 Reed S K 1982 认为 认知通常被简单地定义为对知识的获得 它包括许多心理技能 如模式识别 注意 记忆 视觉表象 言语 问题解决 决策等 8 格拉斯 Glass A L 1985 在 认知 一书中指出 我们所有的心理能力 知觉 记忆 推理及其它等 组成一个复杂的系统 它们的综合功能就叫认知 研究人类认知的心理学的这个分支 就叫认知心理学 从根本上说 认知心理学研究知识及人怎样使用知识 由于这个原因 认知心理学也叫信息加工心理学 9 第四节什么是信息加工观点 一 信息加工的一般原理 1 信息加工就是对符号进行操纵 1 符号就是模式 如语言 标记等 2 符号的功能是代表 标志或者指明外部世界的事物 3 符号之间通过一定联系而形成符号结构 也叫语句 符号和符号结构是外部事物的内部表征 4 符号结构之间可以互相表征 5 符号不仅可以代表外部事物 还可以标志信息加工的操作 程序 10 2 信息加工系统的一般结构 1 加工的对象 符号结构 2 加工的构成 感受器 效应器 记忆 加工器 3 关于加工器的组成A 一组基本信息处理过程 如制作和销毁符号 复制 改变原有的符号结构B 短时记忆 保持基本信息过程所输入或者输出的符号结构等 C 解说器 将A和B加以整合 决定基本信息过程的系列 程序 对基本信息过程系列的规则的说明 是信息加工系统的行为的机制 这就是解说器的由来 11 信息加工系统的一般结构 Newell Simon 1972 12 13 3 信息加工系统的功能 1 基本功能 信息的输入 输出 储存 复制以及建立符号结构和条件性迁移 2 勒威尔等认为 有智能行为的系统必然具备这些功能 以符号操纵为基础的信息加工系统就具备对环境的适应能力 表现出目的性行为 这种系统对信息加工的能力是有限的 加工方式是系列的 连续 逻辑 不会表现出非逻辑 动机 情感等 14 第五节认知心理学的实质 1 信息加工观的心理学结论 1 心理学应当研究行为的内部机制 内部心理活动 2 心理过程可以理解为信息的加工过程 3 能够建立心理过程的计算机模型 15 认知心理学的实质在于它主张研究认知活动本身的结构和过程 并且把这些心理过程看作信息加工的过程 认知研究与神经机制研究的关系 心理的认知过程不仅具有自然性特点 而且包括着复杂的社会性特点 认知研究实际高于生理机制水平的研究 认知心理学与其它心理学的关系 由于认知心理学的核心是提示认知过程的内部心理机制 即信息是如何获得 贮存 加工和使用的 因此 其它心理学的研究更多地表现为对心理现象进行描述性研究 而认知心理学却力图以一种解译性的研究来揭示人脑进行信息加工的特点 16 认知心理学研究认知的内部心理机制问题 因此 认知心理学是阐述智力的本质和过程的 它是关于智力的理论 由于它强调意识和心理机制 因此被称为 心理主义 又由于它强调人的行为受其认知过程的制约 也被看作一种理性注意的心理学 17 西蒙乔治 米勒奈瑟纽厄尔 第六节认知心理学的代表人物 18 1 西蒙 HebertAlexanderSimon 1916 2001 20世纪美国科学家 认知心理学和人工智能开创者之一 世界上第一位获诺贝尔经济学奖的心理学家 19 2 米勒 GeorgeA Miller 1920 20世纪美国心理学家 是以信息处理为基础的认知心理学的先驱 也是因研究短期记忆提出 神秘七加减二 理论而闻名的心理学家 20 3 奈瑟 UlricNeisser 1928 20世纪德国出生的美国心理学家 是以信息处理论为基础的现代认知心理学的先驱 也是因开创性著作而被誉为 认知心理学之父 的心理学家 21 4 纽厄尔 AlanNewell 1927 1992 美国心理学家 人工智能专家 与H A 西蒙首先提出用计算机模拟人的心理活动 成为认知心理学的创始人之一 22 第二章认知心理学的产生背景 第一节社会背景第二节哲学背景第三节心理学背景第四节科学技术背景第五节现代认知心理学的诞生 23 第一节社会背景 信息加工的认知心理学是现代美国社会发展需要的产物 第二次世界大战以前 几乎所有心理学的研究都局限在实验室之中 当时研究者大都以行为主义为范式 主要研究动物和人的外部行为 很少涉及内在心理历程 即使少数有关人的知觉 思维 情绪等的研究 也深受行为主义观点的束缚 第二次世界大战开始改变了这种状况 战争需要心理学的服务 战争又直接推动了心理学的发展 首先 对人的认知提出了更高的要求 其次 突出了人的操作技能的研究 24 第二节哲学背景 一 柏拉图和亚里士多德的研究认知心理学的历史渊源可追溯到古希腊时代 柏拉图认为 理念是世界的本原 灵魂来自理念世界 并进而支配身体的活动 人体死亡 灵魂又回到理念世界 人的感觉只不过是唤起对理念世界的回忆 相反 亚里士多德认为 理念世界是虚构的 而现实世界才是真实的 他把人的心理功能分成认识功能和欲动功能 主张人的知识来源于人对事物的感觉 感觉产生心象 心象引起概念 因而 灵魂不能无心象而思维 他还十分重视记忆和联想在认识中的作用 可见 亚里士多德是西方古代研究认知最杰出的一位哲学家 25 二 经验论与唯理论在近代欧洲哲学家中 无论是经验论者还是唯理论者 都详细讨论过认知的问题 笛卡儿认为理性是人的天赋能力 它是衡量真理的尺度 这是从唯理论的视角探讨人的认知的问题 与此相反 培根认为经验是一切知识的源泉 霍布斯也认为一切知识经验都是从感觉开始的 感觉产生观念 想象是感觉的残余运动 洛克反对笛卡儿的 天赋观念 说 主张心灵是一块白板 人的知识是从经验中获得的 他把经验分为感觉经验和内省经验 并认为它们是人的知识的两个来源 这就是近代认知理论中经验论的开端 26 三 康德哲学思想的影响18世纪后半期 康德企图调和历史上的经验论和先验论 把知识的形式和知识的质料这两种认识成分统一起来 他认为 只有知识的质料 即感觉要素 是来自经验的 知识的形式则不然 它是先天的 康德将知识的各种形式统称为知识的先验要素 transcendentalelement 并把它们分为感性的先验要素 如时间和空间 和逻辑的先验要素 27 而后者又分为知性的先验要素 如原因和结果 必然性和偶然性等范畴 和理性的先验要素 如灵魂 宇宙 上帝等理念 他认为 在一个完整的认识过程中 感性 知性和理性这三种认识能力及其先验的知识要素 是逐一加入并起作用的 这种思想不仅成为现代心理学中图式 schema 概念的重要思想根源 而且对现代认知心理学也有深刻的影响 28 第三节心理学背景心理学的发展也如其它的科学一样 必然受到政治 经济 社会文化和科学技术的影响 但即使如此 它也具有自身内在的规律性和历史一致性 从这个意义上说 认知心理学是现代心理学自身发展和矛盾运动的自然结果 29 一 早期实验心理学的影响早期实验心理学把主体的直接经验作为心理学的研究对象 提倡实验加内省的方法 认知心理学在批判和改造的基础上 继承了冯特的内省法 提出了 口语报告分析法 或 出声思考法 即要求被试通过原始性的口头陈述来报告思考时的内部信息加工 特别是短时记忆的内容 30 二 格式塔心理学的影响格式塔心理学强调经验的整体性 认为整体是不可分析为元素的 整体不等于部分的总和 而是先于部分并决定各部分的性质和意义 认知心理学强调研究的整体性和内部心理机制 强调对信息的破译 编码和整合 重视内部心理活动之间的相互联系 采用模拟的方法进行综合性研究 这与格式塔心理学的观点是一脉相承的 认知心理学与格式塔心理学的研究领域比较接近 31 三 行为主义心理学的影响认知心理学在研究方法上继承和发展了行为主义研究的客观化原则 在新行为主义的刺激 中间变量 反应的研究模式的基础上提出了输入 内部信息加工 输出这样一个与计算机的操作相似的研究模式 从而尽可能地使心理过程的探讨保持操作性 以期体现出客观性 32 四 皮亚杰学派的影响皮亚杰的发生认识论和认知心理学都不赞成行为主义 但又都表现出对行为主义方法论的改良并表现出完全相似的兼容性 皮亚杰用相互作用的S R公式来代替简单的S R单向活动模式 并进一步提出了S AT R公式 认为刺激是被纳入同化结构而引起反应的 认知心理学则提出输入 内部信息加工 输出的模式 33 可见 这两个学派在许多理论问题上有相似之处 但是 皮亚杰更多地受到生物学机能主义的影响 认知心理学则更受计算机功能类比的启示 它们是两种不同的认知心理学发展模式 在研究领域 实验操作方法 成果表述方面很少相同之处 34 第四节科学技术背景认知心理学也是心理学与邻近学科交叉渗透的产物 控制论 信息论 计算机科学和语言学的发展是现代认知心理学产生的重要的科学基础 35 一 控制论和信息论的影响控制论是由美国数学家维纳所创立 它是研究各种系统的控制和调节的一般规律的科学 控制论 cybernetics 认为 机器系统和生命系统从物质构成上虽各不相同 但在结构和功能上却有相同的基本要素和类似的调节机制 因而均可称为控制系统 任何控制系统都由操纵机构 受控对象 直感通道和反馈通道等四个基本要素所构成 其中 操纵机构负责加工 选择和评估信息 根据接受和贮存的信息对于受控对象发出指令 受控对象则接受操纵机构的指令 执行某种特定的任务 直感通道与反馈通道负责与外界联系 搜索当前环境与自身完成任务情况的信息 36 信息论由美国数学家申农所建立 Shannon 1948 信息论 informationtheory 是应用数理统计和概率方法研究信息加工的一门通讯理论 目前 信息论主要有三个方面的研究内容 1 狭义信息论 即以编码理论为中心的信息论 如研究信息系统模型 信息度量和编码理论等 2 广义信息论 即以计算机为中心的信息加工的基本理论 例如语言 文字 图像识别 学习理论及其各种应用 3 一般信息论 主要研究通讯问题 如噪声理论 信号滤波及预测 信息调制及加工等问题 37 二 计算机科学的影响计算机科学是产生认知心理学最为重要的外部条件 计算机科学后来居上 可以说计算机科学集中体现了控制论和信息论的影响 计算机是物理符号系统 能操作符号 人脑也是物理符号系统 38 概念 观念及脑内信息加工过程也是对符号的操作 这样就可以把原来认为是抽象的 不可捉摸的脑内的心理事件置于与物理事件同样的理论体系中加以探讨 任何物理系统的事件 过程或操作 只要能用符号的形式来表示 并能明确每时每刻的状态 就能用计算机模拟出来 同样 人类思维中的各种抽象概念既然是物理符号 它也可以像物理事件一样加以复制 转换 联接和加工 39 三 语言学的影响20世纪50年代末 语言学界发生了一场重大的变革 这就是美国语言学家乔姆斯基 Chomsky 1957 创立了转换 生成语法理论 或转换语法 transformationalgrammar 该理论认为 人的语言行为基本上不是学习的 而是天赋的 就是说 儿童具有一种先天加工语言符号的大脑内在机制 随着儿童脑的成熟 在一定的条件下 这种内在机制被激发 就能自然而然地获得言语 40 第五节现代认知心理学的诞生 1 1956年 一大批心理学家发表了大量有关注意 记忆 语言 概念形成和问题解决的书和文章 这是认知心理学家著述甚丰的一年 2 1956年9月1日 许多重要的心理学家参加了在麻省理工学院召开的一次认知心理学研讨会 在美国心理学界产生了重大影响 3 1967年奈瑟发表 认知心理学 一书 这是第一本以 认知心理学 命名的书 标志着认知心理学已自成体系并立足于心理学界 4 1970年 认知心理学 杂志创刊 1971年 认知 杂志创刊 1973年 记忆与认知 杂志创刊 41 第三章认知心理学的基本观点和具体方法 第一节认知心理学的基本主张第二节认知心理学的研究方法 42 第一节认知心理学的基本主张 一 人是一种信息加工系统认知心理学的基本隐喻是把人看成类似与计算机的信息加工系统 受信息论和计算机科学的影响 认知心理学家认为 尽管计算机的硬件与人脑的神经结构不同 但却完全可以在计算机程序所表现的功能和人的认知过程之间进行类比 这是因为人脑的工作原理与计算机的工作原理是相同的 即人和计算机都是一种信息加工系统 43 这种系统把所处理的信息都看做是符号信息 所有的记号 标志 语言 文字以及他们所描述的事物 现象 规律 理论等 都看成是符号结构 因而这个系统就是符号信息加工系统 既然人也是一种信息加工系统 因此把人的认知过程和计算机进行功能比较 用计算机程序和语言来模拟人的认知过程就应该是比较合理的 44 二 强调只是对行为和认知活动的决定作用认知心理学的另一种基本观念是强调人脑中已有的知识和知识结构对人的行为和当前认知活动的决定作用 它力求通过揭示人们如何获取和利用知识的机制 一坛酒人类认知活动的规律 在有关认知的知觉的研究中 为了说明原有知识在知觉的信息加工过程中的作用 有些认知心理学家提出了一种激活的图示指导知觉的理论 即以图式意指一种心理结构 用于表示我们对于外部世界的已经内化了的知识单元 在知觉过程中 只有当有关图式接受了适合于它的外界环境输入 它才能被激活 才能使人产生内部的知觉期望 以指导感觉器官有目的地搜寻特殊形式的信息 这就说明 只有那些适于知觉图式的信息才能被加工 那些对知觉图式不适用的信息则被忽略 45 三 强调认知过程的整体性认知心理学认为各种认知活动之间是相互作用 有机联系在一起的 是一个统一的整体 在研究人的认知过程是 特别强调各种前后关系的影响 在研究知觉时 把知觉看成一种不仅需要各种感觉器官的活动而且需要对信息进行中枢加工的高度推理的过程 在研究记忆时 不仅考虑到记忆材料本身对记忆的影响 而且考虑到各种前后关系对记忆的影响 46 四 人的心理活动是在一定的信息结构中进行加工的认知心理学认为 人的心理活动是一种主动寻找信息 接受信息 进行信息编码 在一定的信息结构中进行加工的过程 在此过程中特别强调认知中的结构优势效应 即原有的认知结构对当前认知活动的影响 47 第二节认知心理学的研究方法 在认知心理学的具体研究中 常采用的研究方法有实验 也称为信息加工方法 观察和计算机模拟等方法 其中 目前最常用也是最重要的研究方法是实验研究法 计算机模拟法也颇受关注 但还面临着许多问题 方法应用的条件 快速的信息加工 则用反应时为指标进行实验 较慢的加工则用出声思考形式的观察法 计算机模拟法两者皆宜 48 一 减法反应时实验 因素相减法 由荷兰生理学家Donders唐德斯 1868 提出 目的在于测量包含在复杂反应中的辨别 选择等心理过程所需要的时间 具体为 简单反应时 RT1 觉察刺激 灯光 反应复杂反应时 RT2 辨别刺激 红 绿 反应复杂反应时 RT3 辨别刺激 红 绿 反应选择 左 右手 反应那么 RT2 RT1 辨别时间RT3 RT2 选择时间 49 减法反应时实验的经典实验举例1 Posner波斯纳的字母试验 短时记忆的视觉编码实验 AA或Aa 两字母同时呈现或间时呈现 同时呈现前者的反应时明显少于后者 而随间隔时间的增加 两者之间的反应时没有太大的差异 2 Clark Chase克拉克和蔡斯的句子和图形的加工实验 在这个实验中 被试的任务是判断所呈现句子和图形在所表达的意义上是否一致 该实验表明 肯定反应加工要比否定反应加工所需要的时间少 在命题表征的加工中 非同一关系的信息加工用时比同一性加工用时要多 两者之差便是否定加工和非同一加工所需的时间 50 减法反应时实验的应用 1 用两种反应时的差数来判定某个心理过程的存在 2 在研究快速信息加工过程如识别 短时记忆应用这种方法 目的是测量包含在复杂反应中的辨别 选择等心理过程所需的时间 51 二 加法反应时实验 相加因素实验 该方法是减法反应时实验的延伸 最初由斯腾伯格 Sternberg 1966 1969 相加因素法实验的基本思路为 如果可以确定一个信息加工过程有某一独立过程 那么 当加工过程包含该过程时 可以看到信息加工总时间的显著变化 如果该过程不是一个独立的加工过程 那么当加工过程包含该过程时 加工总时间不会发生显著化变化 52 相加反应时的经典实验举例 Sternberg的短时记忆信息提取实验 实验过程 先给被试看1 6个数字 识记项目 然后再看一个数字 测试项目 并同时开始计时 要求被试回答该测试数字是否刚才识记过 按键作出是或否的反应 计时也随即停止 这样就可以确定被试能否正确提取以及所需要的时间即反应时 从反应时变化上确定了4个对提取过程有独立作用的因素 测试项目的质量 识记项目的数量 反应类型 每个反应类型的相对频率 结论 字母转换的信息加工过程经过四个阶段 刺激编码阶段 顺序比较阶段 决策阶段 反应组织阶段 53 不同的阶段所进行的信息加工是相互独立的 如下图所示 54 相加反应时实验的应用 通过控制某一个假定的独立的信息另加过程可以看到反时的变化 从而可以证实信息加工过程是否包含一个假定的环节 55 三 眼动实验 眼动实验是指人们借助某些仪器 对被试在进行操作时的眼睛活动情况进行记录 借此分析大脑的思维过程 早期人们主要利用照相 电影摄影等方式来记录眼球运动情况 现在利用眼动仪等先进工具 可以得到更加精确的记录 眼动实验的原理主要是 在实验当中 主试利用一小束对人体无害的微弱光束 射向被试的眼睛 这束从眼球表面反射回来的光就记录了眼球运动的情况 对该光束进行分析 即可对人脑思维活动情况进行推测 在对眼动资料进行分析时 实验者通常会设想被试所注视的与他当时所想的之间有着某种关系 但这种设想并不总是正确的 因而对眼动实验的运用 要注意和其它方法如言语报告法结合起来进行 才可能获得较好的效果 56 四 开窗 实验 通过特定的技术将被试各信息加工阶段所用时间直接进行测量 开窗 实验的目的是采开 开窗 技术 将大脑进行信息加工过程及其所使用时间直接地测量出来 使用研究者可以清楚感知该过程 字母转换实验就是一种比较典型的 开窗 实验方法 它可以较清晰地反应在进行字母转换的信息加工过程中 信息加工所经历的各个阶段 而且计算出该过程所需要的时间 57 开窗实验的经典实验举例 字母转换实验 Hamilton 汉米尔顿 Hockey霍克基 实验过程 给被试呈现1 4个英文字母并在字母后面标上一个数字 如 F 3 KENC 4 等 当呈现 F 3 时 要求被试说出英文字母表中F后面第三个位置的字母 I 而 KENC 4 的正确回答则是 OERG 4个字母相继呈现 由被试按键反应 58 大脑在进行字母转换加工时 通常经历三个加工阶段 即编码阶段 转换阶段 贮存阶段 如下图 59 反应时研究的要求与局限 反应时研究要求计时的前提是被试进行正确的反应 因此 对于错误的信息加工而言 反应时的测定是没有意义的 但是 在实验的进行中 通常需要进行多次的测定才能以平均值的方式求出被试的反应时 进而以此作为分析信息加工过程的依据 由此引发两个重要的问题 60 1 速度 正确率权衡问题 被试为了追求速度而牺牲回答的正确性 或者在反应过程使用猜测的策略 以提高正确率和速度 2 系列加工与平行加工问题 一般认为 反应时测验法有利于测量对信息进行系列加工 分析系统加工各阶段的特点 但反应时测量难以反应信息的平行加工及其特点 而在人的信息加工过程中 平行加工又是经常发生的 尤其是人们在解决复杂问题的信息加工过程中更是经常发生 61 五 出声思考 出声思考研究方法最初由德国心理学家 Duncker邓克尔 1945年使用 后经Newell纽厄尔和Simon西蒙发展 形成一种以问题行为图为分析特色的研究方法 目的就是使用特定的方法使被试的信息加工过程由内潜性变为外显性 一般可用于分析慢速 复杂的信息加工过程 在这类实验过程中 被试使用外部的言语进行思维 在实验进行的过程中 被试不能停止说话 进行思考 主试可以通过速记或录音的方式记忆被试所有的言语 以供分析阶段使用 是对传统内省法的批判继承和发展 62 六 计算机模拟 基本思路 人脑与计算机一样都是信息处理机构 如果我们对人脑的某个心理过程的规律形成一定的心理学理论 那么 可以根据该理论编相应的计算机程序 然后比较计算机处理结果与人脑加工结果的异同来验证理论 或者进行修改 另一方面 也可以根据人类解决问题的特点 编制一定的计算机程序来对信息进行加工 以帮助人脑对信息进行处理 典型的例子诸如计算机的决策支持系统 63 对于计算机模拟的争论 1 适用范围问题 是不是可以用计算机模拟人类全部的信息加工 2 相似性问题 计算机的思维方式主要是条件判断 它与人类高效的推理 直觉和具有创新特点的思维活动有多大的差异 3 替代性问题 计算机与人脑进行信息处理的基本过程是一样的 经历着一个信息输入 信息保持和信息输出的过程 但二者在诸过程中又有着明显的不同 在人脑信息加工的多个过程之中 过去的知识经验一直起着重要的作用 而在计算机模拟中 这种已有知识经验的作用机制很难表现出来 因此 有人主张没有必要通过计算机模拟的方法分析人脑的信息加工过程 直接以电脑代替人脑进行各种信息加工 然而 这种观点却面临着更大的挑战 64 第四章认知心理学的主要研究内容 第一节关于知觉的研究第二节关于注意的研究第三节有关记忆的研究第四节关于表象的研究第五节关于概念的研究第六章思维和问题解决的研究 65 第一节关于知觉的研究 一 什么是知觉是直接作用于感觉器官的事物的整体在脑中的反映 是人对感觉信息的组织和解释的过程 二 知觉的特征知觉的特征包括 整体性 恒常性 意义性 选择性 三 知觉的分类空间知觉 时间知觉 运动知觉 错觉 幻觉 66 长期以来 心理学常将知觉看作刺激在神经系统或脑中留下的烙印 即将知觉当作一种只具有直接性质的心理现象 其观点主要有 1 知觉是在刺激作用下即刻产生的 而且似乎是自动的 2 人常意识不到知觉的各种过程 3 某些空间特性的知觉似乎是先天制约的 不依赖过去的经验和学习 4 某些几何错觉甚至不依赖于人掌握的有关概念 67 以上这些观点的共同之处是都认为知觉的个体对刺激的消极被动的反应 但新的观点却认为知觉是将感觉信息组成有意义的对象 即在已储存的知识经验的参与下 把握刺激的意义的过程 知觉是现实刺激和已有知识经验相互作用的结果 知觉既具有直接性质 也具有间接性质 68 一 知识经验在知觉中的作用 1 Warren 1970 音素恢复实验 Thestategovernorsmetwiththeirrespectivelegi laturesconveningincapitalcity 扩充实验 Itwasfoundthatthe eelwasontheaxle wheel Itwasfoundthatthe eelwasontheshoe heel Itwasfoundthatthe eelwasontheorange peel Itwasfoundthatthe eelwasonthetable meal 69 以上实验表明 人在知觉一个句子时会依据上下文和对整个句子的理解 而把缺失的字母 音素 恢复起来 上下文不同 所恢复的音素也不相同 这种音素恢复现象是已储存的知识作用的结果 依赖于现实刺激的信息和已储存信息的相互作用 同类型的实验还有 Miller米勒 Isard伊萨德 1963 句子类型和音噪比实验 表明已有的语言知识对知觉有重要作用 Biederman比德尔曼 1972 视知觉靶子辨认实验 说明 人在知觉自然环境中的对象时 是以已有的关于自然环境中诸景物的知识为依据的 70 二 两种对立的知觉理论 一 假设考验说Bruner 布鲁纳 1957 Neisser 奈瑟尔 1967 认为 知觉是一种包含假设考验的构造过程 人通过接收信息 形成和考验假设 再接收或搜寻信息 再考验假设 直至考证某个假设 从而对感觉刺激作出正确的解释 照此看来 感觉刺激的物理特征 刺激的上下文和有关的概念都可以激活长时记忆中的有关知识而形成各种假设 知觉因而是以假设为纽带的现实刺激信息和记忆信息相结合的再造 71 二 刺激物说Gibson 吉布生 认为 自然界的刺激是完整的 可以提供非常丰富的信息 人完全可以利用这些信息 直接产生与作用于感观的刺激相对应的知觉经验 根本不需要在过去经验基础上形成假设并进行考验 Epstein 爱泼斯坦 Flock 弗洛克 Newman 纽曼 等人的实验都支持上述观点 在Gibson 吉布生 看来 实验室实验排除了自然界丰富的信息资源 而在自然环境下 个体有足够的条件获取有关刺激的足够的信息 Gibson 吉布生 的理论现在被称为知觉的生态学理论 72 两种观点的争论 显然知觉需要外部刺激的直接作用 问题是现实刺激是否需要在过去知识经验的基础上进行组织才能产生知觉 73 三 知觉加工 1 自下而上加工和自上而下加工自下而上的加工是指有外部刺激开始的加工 通常是说先对较小的知觉单元进行分析 然后再转向较大的知觉单元 经过一系列连续阶段的加工而达到对感觉刺激的解释 由于信息流程是从构成知觉基础的较小单元到较大的知觉单元 或者说从较低水平的加工到较高水平的加工 这种类型的加工被称为自下而上的加工 数据驱动加工 自上而下的加工是由有关知觉对象的一般知识开始的 由此形成对知觉对象的假设 这种假设制约着加工的所有阶段或水平 显然是由较高水平的加工制约较低水平的加工 因而被称为自上而下的加工 概念驱动加工 74 知觉过程应该包括自下而上加工和自上而下加工 只是在不同的条件下知觉过程对两种加工有不同的侧重 Eysenck 艾森克 认为 在良好条件下 知觉主要是自下而上的 而随着条件的恶化 自上而下的加工参与也逐渐增多 Tulving 塔尔文 Mandler 曼德勒 Baumal 鲍梅尔 等人的靶子词实验很好的说明了这一点 不过现在对于自下而上加工和自上而下加工的联系 仍然有很多问题有待研究 现在的观点是二者是同时进行的 当然也不排除两者在启动时间是存在先后 在自上而下的加工中 人的期望或假设可能一开始只是粗略的 一般的 而随着更多刺激信息的获取 逐步具体化 75 2 整体加工和局部加工知觉过程的整体和局部之争一直尖锐的存在 虽然格式塔学派做了很多实验 但并没有完全解决人们的疑问 Navon纳冯 1970 1981 的实验 听觉刺激和需整体识别的视觉刺激有三种关系 一致 无关 冲突 与不需识别的局部视觉刺激也存在三种关系 一致 无关 冲突 结果表明 整体一致时 反应时最短 在冲突的情况下 反应时最长 无关居中 其差异达到显著水平 但刺激的局部特征不同 其对反应时的差异并没有达到显著水平 76 说明 当视觉的总体特征与听觉刺激一致时 听觉辨别的速度加快 当不一致时 听觉辨别会收到影响 速度减慢 但听觉辨别的速度不受局部特征的影响 77 四 模式识别 1 一般概念模式 直由若干元素或成分按一定关系形成的某种刺激结构 也可以说模式是刺激的组合 模式识别 当人能够确认他所知觉的某个模式是什么时 将它与其他模式区分开来 这就是模式识别 78 2 模式识别的一般过程 模式识别是一个知觉过程 依赖于人已有的知识和经验 是感觉信息与长时记忆中的有关信息进行比较 再决定它与哪个长时记忆中的项目有着最佳匹配的过程 这种匹配过程是怎样实现的呢 接一下介绍几种相关假说 模板说 原型说 特征说 也就是模式识别理论 79 一 模板说1 核心思想认为在人的长时记忆中 贮存着许多各式各样的过去在生活中形成的外部模式的袖珍复本 即模板 它们与外部的模式有一对一的对应关系 当一个刺激作用于人的感官时 刺激信息得到编码并与已贮存的各种模板进行比较 然后作出决定 看哪一个模板与刺激有最佳的匹配 就把这个刺激确认为与那个模板相同 这样 模式就得到识别 由于每个模板都与一定的意义及其他信息相联系 受到识别的模式便得到解释或其他的加工 80 2 对模板说的修正 1 增加预加工过程即在模式识别的初期阶段 在匹配之前 将刺激的外形 大小或方位等加以调整 使之标准化 2 将自上而下加工加进模板匹配模型 同时附加预加工过程 81 82 3 实验支持Philips 1974 实验过程 让被试判断两个先后呈现的棋局模式的异同 两个棋局呈现时空间关系 1 重叠 2 位移 实验结果 1 当两个模式呈现的时间间隔在300ms以下时 重叠情况下的正确判断的百分数要高于位移情况下的 2 在时间间隔为600ms时 出现相反的情况 83 4 简评 1 模板数量巨大 给记忆带来沉重的负担 2 识别过程缺少灵活性 显得很呆板 3 能解释人的模式识别过程的一个方面或环节 84 二 原型说1 核心思想认为在记忆中贮存的不是与外部模式有一对一关系的模板 而是原型 原型是一类客体的内部表征 即一个类比或范畴的所有个体的概括表征 当刺激与某一原型有最近似的匹配 即可将刺激纳入此原型所代表的范畴 从而得到识别 85 2 实验支持Posner波斯纳等 1967 实验过程 I归类实验 II迁移实验实验结果 1 被试对原有的畸变模式分类的正确率约为87 2 对先前未看过的原型分类的正确率也与此相当 而对新的畸变模式的分类则较差 86 3 简评 1 原型匹配模式不仅可以减轻记忆的负担 而且也使人的模式识别更加灵活 更能适应环境的变化 2 原型涉及范畴表征的问题 现在原型已成为概念结构研究中的一个重大课题 87 三 特征说 1 核心思想模式可以分解为诸特征 外部刺激在人的长时记忆中 是以各种特征来表征的 在模式识别过程中 首先要对刺激的特征进行分析 即抽取刺激的有关特征 然后将这些特征加以合并 再与长时记忆中的各种刺激的特征进行比较 一旦获得最佳的匹配 外部刺激就被识别的 88 89 2 实验支持Neisser奈瑟尔 1964 实验材料 6个一行的英文字母 材料分为两组 1 靶子字母与其他字母特征相似程度很低 2 靶子字母与其他字母特征相似程度很高 被试任务 在多行字母中 尽快地搜寻到一个特定的字母 靶子字母Z 实验结果 在第一组材料中 搜寻靶子Z比在第二组材料中要迅速得多 90 91 3 简评 1 使模式的存贮更节约内存 减少记忆表征负担 2 模式识别过程更多地带上了学习的色彩 3 更符合平行加工的原理 4 只是自上而下加工 缺少自上而下加工 5 是从局部到整体的加工 未涉及由整体到局部加工 6 受到拓扑学的挑战 92 五 结构优势效应 结构优势效应 整体的结构在模式识别中起到的积极作用 一 字词优势效应 一 什么是字词优势效应识别一个字词中的字母的正确率要高于识别一个单独的同一字母 二 实验证明 93 Reicher赖歇尔 1969 实验材料 一类为一个或两个单个字母 另一类为一个或两个由4个字母组成的字词 第三类为一个或两个由4个字母组成的无意义的字母串 实验过程 先给被试呈现一个注视点 然后短暂地呈现上述刺激材料中的一种 紧接着呈现掩蔽刺激和供选择的两个字母 这两个字母的位置对应于所要测试的刺激材料中的字母的位置 要求被试回答这两个字母中的哪一个是刚才在刺激材料中的这个位置上看见过的 记录其正误 94 供选择的两个字母在刺激材料为一个字母 一个字词或一个非字词时 置于相应字母的上方 否则另一个在下方 刺激呈现时间分为短 中 长三种 实验分为两种 有先行信息和无先行信息 95 96 97 二 客体优势效应识别一个 客体 图形中的线段要优于识别结构不严的图形中的同一线段或单独的该线段 三 构型优势效应识别一个完整的图形要优于识别图形的一个部分 98 第二节关于注意的研究 一 基本观点1 什么是注意个体心理活动对一定事物的指向和集中 2 注意的分类 1 无意注意 没有一定目的 不需要意志努力的注意 主要是由外界刺激物特点所引起 2 有意注意 有一定目的 需要意志努力的注意 主要是由个体内部因素所决定 3 有以后注意 有一定的目的 却不需要意志努力的注意 是在有一住宅以的基础上发展起来的 99 3 注意的品质 注意的特征 1 注意的广度 指个体注意范围的大小 2 注意的稳定性 指个体在某一刺激物在时间上的保留时间的长短 注意的起伏 3 注意的转移 指从一个事物转换到另一个事物在时间上的特征 4 注意的分配 指同一时间内将注意同时指向几个不同的目标 100 二 注意的认知理论1 过滤器理论 单通道模型 布罗德本特 Broadbent 1958年 原理 人的神经系统容量是有限的 当外界大量信息通过神经通道时 由于其超过高级中枢神经系统的容量 所以需要一个过滤机制 这在信息传递中起了个关卡的作用 使某些信息得到选择和保证 到达皮层中枢作出反应 在这 过滤机制体现了注意的功能 101 2 信息选择的衰减模型特雷斯曼 Treisman 1960年 原理 信息不仅仅是通过一个通道 而是通过两个通道 但其中一个通道被加强 另一个通道的信号则逐渐减弱 从而难以激活其最低感觉阈限值而不被觉察识别出 仅有特定的 有特殊意义的由于其阈限值低才能被激活识辨出来 102 3 反应选择模型 相关模型 原理 刺激信息都可以进入高级分析层次 得到全部知觉 然而 在记忆加工的过程中 注意发挥了作用 表现为对重要的信息作出反应 反之 则不作出反应 重要性的标准取决于个体长期的取向性 对接受信息分析的约束以及外界输入的信息与原有知识经验的相关程度等因素的制约 该模式的核心取决于输出信息的重要性程度 103 4 分析综合模型这种理论模型是由奈瑟尔提出的 人对信息的选择是受原有已储存得信息影响的 这种对以往储存信息的利用使选择功能成为一种定向的分析综合 在选择信息时 人们倾向于提出储存的信息作为一种标准 以标准的信息衡量新的信息是否符合选择的模型 奈瑟尔进一步认为 知觉时一种具有主动性 灵活性并在自下而上和自上而下两类信息加工的协同过程中的模式识别活动 因此把注意的选择功能定位在知觉刺激阶段或在对知觉做出反应阶段都是没有意义的 因为认知过程并不是直线式的 而是环形的 刺激和反应都是密切相关的 奈瑟尔的观点说明信息的选择上并非信息的简单过滤 而是受许多主客观条件制约的 是一种带有一定方向性的分析 综合功能 104 5 特征整合模型这种理论模型是特雷斯曼在1988年提出的 此模型把模式识别分为两个阶段 第一阶段是在信息加工早期的前注意阶段 在此阶段中 信息时以并行加工方式进行的 刺激的一些基本特征 如线段 方向 大小 明暗等分别以自下而上的加工方式进行独立的编码 第二个阶段为特征整合阶段 这个阶段的信息加工通过定位地图的中介作用 把已经编码的各种特征或特征地图加以综合 由于在第一阶段对特征的加工不存在定位问题 所以不需要注意 而在第二个阶段则必须以序列加工的方式进行集中注意 把那些已分别被独立编码的各有关特征 按其各自在定位地图中所处的位置结合起来形成对客体的综合表征 105 三 当前新进展进入80年代 对注意的研究出现了新的动向 一是将注意研究放在神经心理学的大背景下进行 提出唤醒 维持性注意和注意分配问题的神经生理学基础 其代表人物 苏科洛夫 Sokolov 二是注意在信息加工过程中的研究 其代表人物 格希温德 Geschwind 从而使对注意的研究提升到一个新的高度 表明了注意在智力行为中高级认知功能相提并论 其次 将注意的研究同知觉 记忆作为一个整合体进行认知加工来考虑 研究了它在认知过程前后的作用和相互影响的作用 106 第三节有关记忆的研究 一 记忆概述1 什么是记忆记忆是人脑对过去经验的保持和再现 回忆和再认 2 记忆过程 1 识记 记忆过程开始于识记 识记是反复感知的过程 是将当前事物同原有的知识经验进行整合的过程 是一个人获得知识和经验的过程 识记的种类 根据识记时有无明确目的 把识记分为无意识记和有意识记 根据识记材料有无意义或是否了解其意义 把识记分为意义识记和机械识记 107 影响识记的因素 识记目的学习态度材料的性质和数量对识记材料的理解程度识记方法 108 2 保持 保持是记忆过程的第二个基本环节 是以识记为前提识记的进一步巩固 保持的过程并不是一成不变的 会发生各种各样的变化 归纳起来是质和量的变化 保持量的变化最明显的是随着时间的推移 保持的量日趋减少 其中一部分会回忆不起来或回忆发生错误 这种现象就是遗忘 记忆测量是对保持量的测量 是研究记忆的主要方法之一 常用的记忆测量的方法有 回忆法 自由回忆和线索回忆 再认法节省法重建法 109 内隐记忆的测量方法 内隐记忆研究是当前认知心理学的前沿课题 是记忆研究方法上的突破 它同一般记忆研究方法不仅在具体程序上不一样 而且在研究本质上也存在着不同特点 迄今基于实验性分离范式的研究方法是内隐记忆研究的主要方法 元记忆的测量方法 元记忆是指个体对自己记忆的认知 包括对记忆内容 记忆功能 的认知和评价 以及对记忆的监控 元记忆比较复杂 关于元记忆的测量方法大体可分为两大类 独立测量和一致性测量 110 影响保持的因素 识记材料的意义和作用对保持的影响识记材料的数量对保持的影响学习程度对保持的影响识记材料的序列对保持的影响 111 遗忘的原因 记忆很挤衰退说干扰抑制说动机性遗忘说线索依赖性遗忘说 112 3 再认 是指经验过的事物再次出现 感到熟悉并能识别确认的过程 再认的数独和准确性主要取决于以下两个条件 一是对事物识记的巩固程度 保持巩固 再认就容易 反之就越难 二是当前的失误与以前经验果的失误的相似程度 事物是发展的 变化的 再认过程中所要依靠的各种有关线索 如事物的结构 特性 特点等 当事物线索变化不大 就可能再认 当事物线索发生很大变化 再认就有相当的困难 113 4 回忆 又称再现或重现 指过去经验的事物不在面前 能在头脑中重新呈现并加以确认的记忆过程 回忆并不是简单机械地恢复过去已有的映像 它包括对记忆材料的一定加工和重组活动 114 二 记忆的结构学说 1 两个记忆说 代表人物 沃尔夫 Waugh 和诺尔曼 Norman 特点 1 根据保持时间长短将记忆分为初级记忆和次级记忆两种记忆 2 首先应用框图来表示记忆的类型 观点 记忆并不是一个单独的过程 可分为短时 长时记忆两种 它们既彼此独立 又互相联系 形成记忆系统 这一学说的核心表明了在长时记忆以外存在着短时记忆 并且外部信息首先经过短时记忆才决定是否进入长时记忆 115 小结 两个记忆说的观点一反过去50多年来对记忆研究的传统思维模式 提出根据记忆时间的长短将其分成两个阶段的记忆 重点在短时记忆的研究上 60年代 取得了一些进展 一是容量 时间有限 二是组块 三是组块过程依赖长时记忆信息库的支持 116 2 感觉记忆将记忆放在整个认知活动的大背景下来研究 记忆系统不应当是从短时记忆开始 其次 两个记忆说观点是研究信息已进入记忆系统之后的情况 所以 要得到外界信息还必须有一个过程 斯帕尔林 Sperling 通过对图象记忆和声象记忆的实验研究证实了个体在短时记忆之前存在着感觉记忆 观点 感觉记忆是按照感觉信息原有的形式来保存对外界刺激信息的真实复本 尽管它作用的时间极其短暂 但却为信息的加工提供了材料和时间 成为记忆系统不可缺少的初始阶段的环节 117 3 三级信息加工模型安德森 Atkinson 与谢夫林 Shiffrin 观点 他们整合了以上的