心理学经典实验范式

心理学经典实验范式整理 潜变量分析 latent variable analysis 近年来提出一种新的研究方法 即潜变量分析 传统研究方法认为一个执行测验的成 绩就能够代表一种执行功能 而潜变量分析采用多个执行测验对同一执行功能进行测量 并从中提取它们的共性 形成该执行功能的潜变量 对测量同一执行功能的多个任务应涉 及不同的实验刺激和实验程序 以避免在潜变量提取后的执行结构中仍含有非执行的成分 潜变量提取的方法在很大程度上缓解了诸如纯度 结构有效性等问题 有助于进一步探讨 各执行功能间 以及执行功能与其他一些认知结构间的关系 Miyake 等报告的一项研究表 明 虽然三项执行功能 对优势反应的抑制 注意转换和记忆刷新 间存在一定的相关 但 也清晰地表现出相互可分离性 并且 这三种执行功能在一系列复杂执行任务 包括神经心 理学测验 中的贡献是不一样的 然而 由于潜变量提取需要进行多项测验 结构方程建模 还需要较大的样本量 使得这种研究方法在实施的过程中存在较大的困难 n back 范式 n back 范式要求被试者将刚刚出现过的刺激与前面第 n 个刺激相比较 通过控制当前 刺激与目标刺激间隔的刺激个数来操纵负荷 当 n 1 时 要求被试者比较当前刺激和与它 相邻的前一个刺激 当 n 2 时 则比较当前刺激和与它前面隔一个位置上的刺激 当 n 3 时 要求比较的是当前刺激和它前面隔两个位置上的刺激 依此类推获得不同程度的任务难度 任务类型包括字母匹配任务 位置匹配任务和图形匹配任务三类 在位置匹配任务中 要 求被试者判断两个刺激呈现的位置是否相同 而不管两者是否为同一个字母或图形 在字母 或图形匹配任务中 则要求被试者判断两个刺激是否为同一字母或图形 而不管他们的呈 现位置如何 该范式的优点在于将任务设计成在工作记忆上施加一连续的 参数可变的负 荷 而其他任务需要保持恒定 P O Harvey 等 2004 用 n back 范式评估年轻抑郁症住 院病人的刷新加工 抑郁病人在 n back 任务中显示了较差的操作 他们的结果说明 排除包括 2 back 和 3 back 条件的复杂信息管理 1 back 条件是一个 更纯的刷新加工测量方法 n back 任务也被广泛用于工作记忆的神经成像研究中 神经成 像研究应用 n back 任务有如下几个理由 Braveretal 1997 Cohenetal 1997 Jonidesetal 1997 首先 比较神经成像研究 早期应用的任务 n back 任务是一个更有代表性的工作记忆任务 包括维持少量信息 要 求 n back 任务操作工作记忆信息 其次 允许应用参数变量方法代替减法方法 themethodofsubstraction 因而避免了一些和后者相关的问题假设 Fristonetal 1996 Jenningsetal 1997 第三 n 个任务允许系统操作工作记忆负荷 随 负荷变化而变化的脑区被认为起到特殊的加工作用 活动记忆实验范式 这种范式要求被试听或看一系列未知长度的项目串 被试者在系列回忆时 有两种回 忆方式 一是回忆出尽可能多的项目 二是只回忆最近呈现的几个项目 包括两项难度不 同的分任务 在较易任务中 由计算机在屏幕中央以每 1 75 秒呈现一个数字的速度 随 机呈现一系列的数字 要求被试者随时大声报告数列的最后 3 位 如呈现数字 7 6 2 1 4 被试者就应该依次报告 7 6 762 621 214 最终答案为 214 完全 正确得 1 分 中途任何一次漏报或误报都不能得分 数列有 4 9 位 6 种长度 在每一数 列中没有相同的数字出现 在实验中数列长度随机安排 被试者不知道数列何时呈现完毕 练习 8 次 正式测验 24 次 每种长度各 4 次 较难任务程序与较易任务基本相同 只是数 字呈现的速度改为每 0 75 秒一个 在活动记忆任务中 被试者要保持一个激活的项目串 在该项目序列的长度大于需要 反应的项目序列长度时 每呈现一个新的项目 被试者要消除掉记忆中位于项目序列位置 最前面的那个项目 并把新呈现的项目加到末端 在 Morris 等的动态记忆任务中 先在计 算机屏幕中央以一秒一个的速度呈现一串辅音 要求被试者随时记住该串辅音的最后几个 如 4 和 6 个 直到呈现完毕 由于被试者不知道该串辅音何时呈现完毕 因而辅音串越 长 需要刷新的次数就越多 难度也就越大 Kiss 等人利用活动记忆范式研究执行功能的 脑定位 10 该实验利用 ERP 的方法对相应脑区的活动进行考察 发现对数字的控制与存 储是相分离的 Oddball 实验范式 Oddball 实验范式的要点是 对同一感觉通道施加两种刺激 一种刺激出现概率很大 如 85 另一种刺激出现的概率很小 如 15 两种刺激以随机顺序出现 这样 对于 被试来说 小概率刺激的出现具有偶然性 因为它很少才出现一次 感觉有点怪 Odd 但实验任务却要求被试关注小概率刺激 只要小概率刺激一出现就尽快做出反应 可见这 里的靶刺激是小概率刺激 Stroop 任务范式 Stroop 任务是研究反应冲突的一项常用范式 传统的 Stroop 测验采用色字和色块命名 的方法来考察 Stroop 干扰效应量 在命名书写颜色字词所用颜色时 如果词义本身与颜色不 符 如用绿色墨水书写 红 字时 颜色命名时间要长于词义与颜色一致时 如用绿色墨水书写 绿 字 或其它中性条件 如用绿色墨水书写一个与颜色无关的匹配字 这之间的差异就是词 义对颜色命名的干扰量 Go No Go 任务范式 Go No Go 任务是研究反应停止能力的一种常用范式 此任务通常是随机交替呈现两个 不同的字母或图案 要求被试对其中的某个刺激作反应 所谓的 Go 反应 而对另一个刺激不 反应 所谓的 No Go 反应 对 No Go 刺激的错误反应通常被认为是反应停止困难的一项指 标 无意识知觉研究中的三种范式 1 Stroop 效应 2 错误再认 3 EXCLUSION 测验 1 Stroop 效应 1 Stroop 效应 2 意识知觉条件下的 Stroop 效应反转 3 无意识知觉条件下的典型 Stroop 效应 Merikle 和 Joordensd 研究 目的 比较改变刺激特性 呈现时间 和改变注意方向所引起的类似的 Stroop 启动的质 的差异 2 错误再认 所谓错误再认是指 在进行再认测验的时候 那些实际没有学过的项目被给出 学过 的反应 方法 通过操纵背景刺激的特性和注意的方向 导致错误再认率的变化 研究实例 Jacoby 和 Whitehouse 1989 的实验 操纵背景刺激的特性 527 页 Merikle 1997 的实验 操纵背景刺激的特性和注意的方向 527 页 3 EXCLUSION 测验 Exclusion 测验的方法最早是由 Jacoby 1991 提出的 他在其过程分离程序中 将 Exclusion 测验和 Inclusion 测验相结合 对意识影响和无意识影响的绝对量加以分离和计 算 EXCLUSION 测验基本实验模式 每轮实验首先呈现一个 5 个字母的单词 如 spice 然后加以掩蔽 紧接着呈现这个 单词的头 3 个字母的词干 如 spi 让被试用除了刚才呈现过的单词 又称 靶词 之外的 任意词进行补笔 Debner 和 Jacoby 1994 的实验结果 当靶词呈现 500ms 实验一 的时候 被试能够按照指导语的要求在补笔中将靶词排除 掉 表现为用靶字补笔的比率低于基线值 而当靶词呈现 50ms 时 被试较难遵从指导语 的要求 他们在补笔中用了很多靶词 尽管指导语强调不要用靶词 实验结果表现为用靶 字补笔的比率高于基线值 Merikle 1995 的研究 方法 操纵刺激特性 时间 和注意方向 三种实验范式的讨论 通过 St roop 效应 错误再认和排除测验 3 种实验范式得到的实验结果非常一致 Merikle 和 Joordens 得出结论 刺激特性的改变和注意水平的改变影响的是同样的内部过程 即激活 activation 和知 觉 意识知觉 vs 无意识知觉和注意知觉 vs 无注意知觉其实是描述了同一个内部过程的分离 几个重要观点 注意是从无到有 从低到高连续变化的 知觉是一个多水平 连续的过程 意识也可能是一个多水平的连续变化体 刺激特性 知觉特性 注意 意识这 3 个概念是紧密联系 不可分割的 质的差异的研究范式 主要考察意识知觉和无意识知觉存在怎样的差异 实验例证 Murphy 和 Zajonc 1993 年通过一个实验证明了 无意识知觉到的刺激比有意识知觉 到的刺激对情绪反应的影响可能更大 521 页 Groeger 1984 1988 提出了字词的不同编码依赖于对它们的知觉是有意识的 还是无意 的 MarceI 1980 假定背景对于知觉的影响仅限于有意识知觉到的信息 并针对这一问题进 行了实验研究 意识研究评价 过去研究无意识知觉总是试图要找到一个意识的阈限 在阈限以上是意识知觉 在阈 限以下是无意识知觉 大部分的研究都是要确定一种刺激情景 这种情景或者总是导致意 识知觉 或者总是导致无意识知觉 但我们知道 要找到这祥一种情景几乎是不可能的 最有可能做到的是确立一些情景 在 这些情景下或者意识影响占主导地位 或者无意识影响占主导地位 任务分离范式 既用于内隐记忆研究 又是研究意识与无意识的基本实验范式 基本逻辑 两种不同的知觉测验的比较 第一种测验被认为反映了有意识知觉到的信息 第二种测验被认为既反映了有意识知觉到 的信息又反映了无意识知觉到的信息 建立一定的实验条件使意识知觉测验的敏感度为零 那么如果第二个测验的敏感度高于零 则反映了无意识知觉的影响 两种测量方式 1 意识的内省测量 特点 以被试对自身知觉经验的自我报告作为意识知觉的指标 2 意识的行为测量 以被试的分辨能力作为意识觉知的指标 两种最典型的测量方法 1 迫选性刺激有 无决策 2 在一系列备选项中做出迫选决策 基 本假设是 所有正确的决策都是受有意识知觉到的信息引导的 对一个特定行为的测量是否是对所有相关意识经验的充分测量仍然是一个值得怀疑的问题 研究实例 Kunst Wilson 和 Zajonc 1980 的实验 大量实验证明 视觉刺激即使在观察者不能觉察它们存在的情况下也能被知觉到 如果刺激有 无侦察被认为是对意识知觉的充分测量 那么在不能进行刺激侦察的情况下 发生的知觉就证明了无意识知觉的存在 如果要说明刺激不被察觉和辨认情况下的知觉 所用的意识测量必须只受意识知觉的影响 但是 所有的行为测量可能既受意识知觉的影响 也受无意识知觉的影响 这样所测得的 辨别能力就不知道是谁引起的 因为有意识的知觉加工和无意识的知觉加工都可能导致辨 别能力的提高 总之 任务分离范式很难满足意识知觉测量的唯一性和充分性假设 难以证明无意识的存 在和意识过程与无意识过程是否有本质上的差别 研究语言产生的实验范式 现代西方语言产生的研究从研究范式上看 主要有 3 种类型 一种是继承前面通过语 误和反应时等行为研究 包括采用 ERP 方法的传统 并发展出新的行为实验方法来进一 步构建和检验所构建的语言产生模型 行为研究方法中除了继续采用自然和诱发语误推测 语言产生的加工过程外 还在标准的词 图干扰范式上发展出许多新的研究变式 一种方 法是采用内隐启动的方法 这种方法通过学习词对的方式进行研究 词对中的前一个词为 启动词 后一个词则为目标词 被试的任务是在见到启动词后进行目标词的命名 一个反 应序列中的目标词则分为同质类与异质类两种 同质类表示这个反应序列中的所有目标词 均共有首音或者尾音 异质类则表示这一反应序列中的目标词之间没有上述关系 这种实 验范式可以对语言产生中语音加工的方式进行研究 如 Meiyer 在实验采用词对 single loner place local fruit lotus or captain major cards maker tree maple 通过不同的组合可 形成同质和异质两种反应序列 另一种类似的方法是采用符号命名 与内隐启动不同的是 在符号命名中学习的则是特定符号 如 与词 如 土地 之间的联接 这两种方法 虽然突破了图片命名实验中图形实验材料的限制 但由于难以保证纯粹的语言产生过程 即语言产生应该是一个先有要表达的某种意图 然后找到相应的词条 最后提取相应的 语音信息并组织发音的过程 而容易受到攻击 为了克服这一困难 一些研究者采用了 翻译的方法 其中启动词是一种语言的词汇 而目标词则是另一种语言的对应词汇 因为 双语研究发现熟练双语者进行语言之间的转换时需要有概念进行中介 所以通过选取合适 的被试 可以获得相对有效的语言产生过程 如 Jescheniak 等人采用把英语启动词翻译 成相应荷兰语的方法研究了语言产生中的频率效应 第三种研究式则是对词 图干扰范式 的改进 它不是对目标图形进行命名 而是对干扰字进行命名 它是在目标图形呈现后的 不同时间点上呈现干扰字或者 号 被试看到干扰字时命名字 看到 时则命名图 为 了保证一个相对完整的语言产生过程 即被试不是消极等待干扰出现后才决定是否对图形 进行语言产生的加工 而是一看到目标图形就进行图形命名的准备 这种实验范式一般要 求被试在较短的时间内完成命名工作 如果被试等待干扰符号才决定的话 是很难达到这 个要求的 如 Peterson 等人对语言产生中语义加工与语音加工阶段之间相互关系的研究就 是采用这种研究方法 第二种研究范式的类型则采用认知神经科学对病人的研究 通过利用失语症病人出现 的语言产生困难和各种表征与加工之间的分离现象来推断语言产生所需要的加工过程 并 用这些事实证据来支持或反对语言产生研究过程中建立起来的各种模型 在获得性语言障 碍 失语症 的研究中发现了语言产生过程中大量不同类型的损伤与障碍 这些障碍不仅 能够反映语言产生错误的类型 而且能够反映不同刺激特性 如词频 词长等 对语言产 生的影响和语言产生中各种加工模块之间的分离 这些研究为语言产生模型的评估和发展 提供了很好的手段 在失语症病人的研究中 其研究方法主要是通过各种命名 阅读和理 解任务 观察不同病人在这些任务上表现出现出来的障碍状态 对语言产生中词汇系统的 表征状态和加工过程进行推测 在这些任务中观察到的两种现象对语言产生的词汇表征状 态有很大的贡献 通道特异性命名 理解障碍和范畴特异性命名 理解障碍 前者是指在 命令或理解任务中出现的通道选择性损伤现象 如视觉物体命名很好但触觉命名损伤或者 刚好相反的现象 后者则指病人在不同类型词语中表现出来的选择性损伤问题 如命名有 生命的物体感到困难 但其他类型的词词则没有问题 这些现象表明词汇系统中的语义 语音 词形 句法等信息的表征可能是相对分离的 而且在不同的通道上 还存在通道特 异性的词汇表征系统 这使得语言产生研究中在构建相应的模型时 对语言产生所需要的 词汇系统和加工阶段的考虑就不得不对这些事实材料进行整合 第三种研究范式的类型则是计算机模拟的方法 虽然计算机模拟的方式并不能够为我 们的语言产生模型提供相应的经验证据 但是它可以通过对现有经验证据的拟和来为各种 复杂理论的正确性提供证据 在语言产生的研究中 一般不存在独立于产生理论的计算机 模拟 相反 在语言产生的两个大的理论争论阵营都将计算机模拟作为一种重要的理论支 持方法 如 Levelt 1999 构建的 WEAVER 模型和 Dell 1997 的激活扩散模型 这些模型 通过对语言产生不同表征层内部和表征层之间的激活或抑制以及联接之间的权重关系进行 表示 来模拟现有的来自于语误 行为实验和认知神经心理学研究中得到的经验证据 RSVP 实验范式 RSVP 范式研究注意瞬脱现象实验范式 注意瞬脱现象是 Broadbent 等人发现的 该现象表明 被试对单词流中前一个目标词的准确辨认使得他们很难辨认出在该词后约 500ms 内呈现的另一个单词 1987 年 Weichselgartner 和 Sperling 也发现了类似的现象 注意瞬脱的研究把对注意研究的焦点转移到注意的时间维度上 通常采用 RSVP 范式 其 具体方法如图所示 其中由字母 数字 单词 图形等组成的刺激流在同一位置以 6 20 个刺激 秒的速度连续呈现给被试 要求被试辨别或觉察刺激流中的目标刺激 Target 以下 简称 T 和一个探测刺激 Probe 以下简称 P 一般在 T 后的 1 8 个刺激中呈现 刺激流呈 现完后要求被试报告 T P 刺激流中 T 或 P 后的第 i 个刺激通常简称为 T i 项或 P i 项 图画 词汇干扰实验范式 图画 词汇干扰实验范式是在呈现目标图画之前 同时或之后不同的时间内呈现一个与 图片名称相关的词语 被试命名图片的时间可能受到干扰词语的影响 根据不同时间下不同 的影响结果可以推断词汇产生的时间进程 并检验交互激活模型和独立两阶段模型对词汇产 生中语义和语音激活时间进程的预测 这是研究汉字认识加工的一种实验范式 情绪 Stroop 实验范式 情绪 Stroop 范式是最初的 stroop 范式的变式 这种方法是用情绪词作刺激 让被试对 词的颜色进行命名 以被试的反应时为指标来研究情绪和认知之间的关系 这种方法假设 相关情绪词会导致较高程度的激活 因此有较高程度的干扰 情绪刺激的衰退期 decay interval 长于中性刺激 在孤独症 社交恐惧症等人群的研究中 发现失调患者都有特殊类 型的情绪障碍 与前面假设一致 特定的临床病人在 stroop 任务中把注意分散到特定类型刺 激词的语义内容 因而这类词颜色命名的时间要长于其他呈现词 这说明 被试对特定类型 的词更为敏感 比如焦虑失调者对压力词更为敏感 遮蔽技术实验范式 遮蔽技术实验范式用于情绪研究 最近在研究情绪时 经常使用一种叫遮蔽技术的实验范式 这种实验方法是指在呈现一 个情绪性刺激以后 用一个中性刺激遮住原有的刺激并测量被试的反应 刘蓉晖和王垒在 2000 年作了阈下情绪启动效应的研究 发现情绪的无意识启动效应 Bargh 在此方面做 了大量研究 反向择物 Object Reversal 实验范式 相对于儿童博弈任务来说 反向择物任务是研究热执行功能的一种较为简单的方法 它以 Overman 等人的研究为基础 每次试验 研究者都向儿童呈现同样两个事物 如事物 A 或 B 并且当儿童选择其中一个事物 如 A 时 总是给予儿童奖励 经过一定次数的试 验后 研究者又改为当儿童选择另一事物 B 时给予奖励 即奖励的可能性发生了反向转变 可见 此研究首要的因变量就是儿童要了解到这种转变所需的试验次数 反向择物法测量 的是对刺激的强化值 reinforcement value 进行灵活表征的能力 为研究人的消退行为 extinction 提供证据 这种研究方法常用于年龄较小的学前儿童 但也可用于婴儿和学龄 儿童 儿童博弈任务 Children S Gambling Task 实验范式 Kerr 和 Zelazot 简化了 Bechara 等人研究中的爱荷华博弈任务 Iowa Gambling Task 从而设计了儿童博弈任务来测量热执行功能 它是热执行功能的研究方法中较复杂 的一种 此任务运用了两副纸牌 一副纸牌的正面是竖条花纹 另一副的正面是圆点花纹 将两副纸牌翻过来都能看见它们的反面有开心的脸和悲哀的脸 但不同的是 正面是竖条 花纹的纸牌的反面总是有 1 张开心的脸 偶尔加上 1 张悲哀的脸 而正面是圆点花纹的纸 牌的反面总是有 2 张开心的脸 但有时会出现好几张 如 4 5 6 张不等 悲哀的脸 开心 的脸代表赢得糖果 其数量也代表赢得糖果的数量 悲哀的脸代表输掉糖果 其数量也同 样代表输掉糖果的数量 每次试验只能选取一张纸牌 显然 选竖条花纹的纸牌虽然每次 赢的糖果更少 只有 1 颗 但平均起来 输的糖果也更少 相反 选圆点花纹的纸牌虽然 每次赢的糖果更多 有 2 颗 但平均损失却大得多 一旦输 就会输掉 4 颗 5 颗或是 6 颗 因此 从长远来看 选竖条花纹的纸牌有利 反之 则不利 实验中 研究者告诉儿 童 游戏 结束时要赢得尽量多的糖果 比如 50 次选牌后 这点儿童事先不知 开始的 25 次选择可以看作儿童对两种纸牌的尝试 后面的 25 次试验将被作为对情感决策的诊断 此实验的关键因变量为儿童在第 26 50 次试验中做出不利选择的比例 这种研究方法主 要是对儿童情感决策 的诊断 通过这种诊断可以推断出儿童的 热 执行功能发展与年龄有 关的规律 它还考察 儿童控制受即时愿望支配的动作的能力和预测他们的动作将会产生的 后果的能力 它常用于 学前儿童 但对学龄儿童也适用 延迟满足任务 Delay of Gratification 延迟满足任务是研究热执行功能的一项经典范例 它采用延迟任务和选择任务来评定 满意的延迟 如 Mischel Ebbesen 和 Zeiss 研究者向儿童呈现一些小礼品 如糖 并让儿 童选择是立即得到 1 颗糖还是过一段时间 如游戏结束时 获得 2 颗糖 此数量是可以改变 的 如 现在 1 颗 游戏结束时 6 颗 研究要测量的是儿童做出延迟选择的次数 并就 此来考察儿童是否能够抑制即时的愿望去满足长远的愿望 即能否有着眼于将来 使用这 种方法的早期研究通常未在学前期发现年龄差异 但在学龄期发现了年龄差异 而且 这 一研究确定了许多影响儿童选择等待的时间长度的注意和认知因素 例如 对想要的奖赏 的抽象的 非唤醒的 而不是具体的 唤醒的特性的考虑积极地影响了儿童延迟满足的能 力 这些结果说明了在这个任务上取得成功的一种方法可能是将它从一个 热 执行功能任 务转变为一个 冷 执行功能任务 强调了执行功能的两方面之间的密切关系 近年来 有两个研究采用经过修改的选择任务 考察了年龄较小的儿童能否放弃自己当前 的机会去满足自己将来的愿望或者能否帮助他人 research assistant 放弃当前的机会去满 足将来的愿望 儿童在研究中表现出了审慎和利他行为 并且这种着眼于将来的 future oriented 审慎和利他行为与年龄有关 Moore 还发现审慎和利他行为与心理理论测验中的 表现相关 窗口任务 WindowsTask 这种研究方法来源于 Russell Mauthner Sharpe 和 Tidswell 研究者向儿童呈现 开有窗口的两个盒子 将盒子上的窗口朝向儿童 以便让儿童看到盒子的内容 每一次试 验中 主试在其中一个盒子里放上 诱饵 要求儿童告诉主试 主试看不到盒子的内容 哪 个盒子里有东西 接着 主试对儿童指出的地方进行验证 如果儿童示意主试检查空的那 个盒子 则儿童能够得到另一个盒子内的东西 相反 如果儿童让主试察看放有 诱饵 的盒子 儿童就得不到该盒子里的东西 这个实验的关键因变量是儿童指导主试察看放有 诱饵 的盒子 因而没能得到 诱饵 的试验的次数 如果儿童能够学会 欺骗 主试 总是 指示主试去空盒子里找东西 那就表明儿童能够主动运用欺骗的策略来获得奖励 其基本 假设是儿童具有获得 诱饵 物品的需要 这种需要将推动儿童的认知活动 其要求儿童形 成的规则是 如果我要得到奖品 就必须给主试说空盒子里有东西 这种任务主要用于研 究 3 6 岁儿童的心理理论问题 图片工作记忆任务 自定顺序指示 Self Ordered Pointing 简称 SOP 或 SOPT 任务 SOP 也被认为是研究冷执行功能的典范之一 最初 研究者用这种方法来研究额叶的 功能及其损伤的后果 Arc bald 和 Kems 把它纳入了研究执行功能的重要方法中 在适 于发展心理学的研究方法中 研究者向儿童呈现一本图册 首先 儿童看到图册的一页上 有 2 张图片并任意选择其中一张 接着 研究者翻到下一页 呈现给儿童与前面看到的完 全一 样但位置安排却不同的 2 张图片 这时 要求儿童指出刚才没有选过的那张图片 然后 研 究者向儿童呈现新的一页 这一页在原有 2 张图片的基础上增加一张新图片 且原有的 2 张图片的位置与前一页的安排又不相同 要求儿童指出哪张图片是没有选过 的 以此类推 如果儿童没能正确地从一组图片中找出自己没有选过的一张 研究者就向 其呈现重新安排过 位置的同样一组图片 如果儿童在两次重新安排图片位置之后还是没能 正确指出 那么此任 务结束 此研究方法实际上是一种图片记忆广度的测量 以此揭示出 工作记忆在整个儿童时 期内存在的与年龄有关的规律性的增长 完成这种任务需要将记忆 中的图片和现实知觉的图 片相比较并做出决策 当图片的数量超出儿童的记忆广度时 儿 童将不能在头脑中实现这种 比较 因而 表现为行动上的失败 即不能利用思维活动正确 地支配外部行为 这种研究方 法通常用于学前儿童和学龄儿童 河内塔和伦敦塔 TowerofHanoi 或 TowerofLondon 实验范式 河内塔以流行于 19 世纪的一道难题为基础 此任务中有一个特殊装置 装置有 3 个 相同大小的底座 n 个盘子从大到小 由下直上放置在其中一个底座上 要求儿童必须遵 守特定的规则 如每次只能移动一个盘子且移动过程中 3 个座上都始终保持大盘在下 小盘 在上 将 n 个盘子从起始座借助中间座移到目标座 任务难度随问题解决所需移动盘子的 次数而变化 而问题解决所需移动盘子的次数正是此研究的关键因变量 另外 河内塔任 务中使用的盘子可以更换 Klahr 和 Robinson 1981 就用铁罐代替了最初的河内塔任务中 的盘子 在河内塔的基础上 Shallice 设计了伦敦塔任务 此任务将河内塔任务中的盘子 换成了彩球 要求儿童描述他们要怎样改变彩球的最初排列才能将它们按要求移到目标座 上 河内塔任务和伦敦塔任务都曾应用于学前儿童和学龄儿童 但近来 更多的研究采用 了伦敦塔 如 Luciana 和 Nelson 他们用此方法来研究额叶受损儿童的认知缺陷 这两种研究方法的共同特点是需要被试利用被告知的特定规则 按照一定的计划 有 步骤地解决问题 因此 一方面 规则运用能力是相当重要的 另一方面 根据规则去制 定行动计划则显得更加重要 最后 利用规则 按照计划去具体执行也同样重要 显然 这里所研究的执行功能比前面的搜寻任务 优势规则抑制任务 灵活反应任务等所研究的 执行功能更加高级 除了研究规则运用以外 还要求更高级的利用规则制定计划以控制自 己行为的能力 同时 工作记忆依然在其中扮演了重要角色 昼与夜 Stroop Day Night Stroop 昼夜 Stroop 来源于 Gerstadt Hong 和 Diamond 的研究 当研究者向儿童呈现画有 月亮和星星的图画 要求儿童看见此图画时回答 白天 当呈现画有太阳的图画时 儿童 回答 夜晚 在此实验条件下儿童正确回答的次数就是该研究的关键因变量 这种任务和 Stroop 任务具有基本相同的实质 昼夜 Stroop 这种研究方法既用于学前儿童又用于学龄 儿童 这两种任务一方面具有共同的实质 都要求儿童抑制字面意义和视觉冲突的矛盾 另 一方面又不完全一致 后者同时还是一个规则运用任务 即 如果你看见月亮和星星 那么 你说白天 如果你看见太阳 那么你说夜晚 因此 工作记忆在这种任务中也是不可缺少 的 而 Stroop 任务则几乎没有规则运用的含义 工作记忆在其中并不重要 停止信号任务 Stop Signal Task Logan 1994 2lJ 采用停止信号任务来研究了与执行功能密切相关的抑制控制 inhibitory contro1 他通过计算机向儿童呈现一系列刺激 并告诉他们 如果屏幕上出现 某个刺激 如 字母 x 或 0 就按 x 键和 键中的其中一个 如果听到作为停止信号的 声音 就停止按任何一个键 这个研究中的因变量包括选择反应时 而这种选择反应时任 务在本质上是一种测量规则使用能力的任务 即 如果出现 x 则按 x 键 如果出现 o 则按 键 如 果出现停止信号 则不按任何键 因此这种任务所要求的也是一种利用给定 规则控制行为的 能力 同时还测量对已形成的 按键反应倾向 进行抑制的能力 当然 因 为儿童必须记住 规则才能灵活地反应 因而工作记忆的作用也不可缺少 在优势规则抑制任务中 有些任务要求儿童自己归纳出规则 发现规则 如 WCST 和 FIST 有些任务是将规则指直接告知儿童 运用规则 如 DCCS 但其共同实质是要求儿 童不仅仅能够运用规则实现分类任务 而且更进一步要求儿童在矛盾冲突的情况下实现规 则 间的灵活转换 而实现规则灵活转换的关键则是要儿童抑制先前的优势规则的影响而发 现或 利用新规则 利用前面提到的斜面滚球任务 适当修改实验程序也能够检测这种要求 规则灵 活转换的能力 手部游戏 Handgame 手部游戏源于 Luria 的研究 儿童首先模仿主试的几个手部动作 然后 儿童必须做 出与主试相反的手部动作 例如 当主试伸出一根手指时 儿童就伸出拳头 而当主试伸 出拳头时 儿童就伸出一根手指 此实验的因变量是儿童在做出与主试相反的手部动作时 所犯错误的次数 这种研究方法类似于民间的一种 拍手一踏步游戏 如果游戏的一方拍 两次手 则要求游戏的另一方踏步 如果拍一次手 则要求停止踏步 这种任务要求运用 的规则是 如果我出拳头 你就出手指头 如果我出手指头 你就出拳头 在实验过程 中 主试到底是先出手指头或者是先出拳头 可以是随机的 且以后继续出什么也可以是 随机的 因此 在规则之间进行灵活转换的能力显得十分重要 同时 要求儿童在工作记 忆中记住这一对规则 并且 由于先让儿童模仿了主试的手部动作 容易使儿童形成继续 模仿主试动作的倾向性 因此 要正确进行反应 还需要抑制模仿主试动作的倾向性 否 则 将犯一种模仿性的 持续性错误 因此 在这种任务中 规则运用 工作记忆 规则 的灵活转换以及抑制控制都是重要的 威斯康辛卡片分类测验 Wisconsin Card Sorting Test 简称 WCST Grant 和 Berg 编制了威斯康辛卡片分类测验 当时的目的是为了评定正常成人的抽象 思维及其灵活的转换 它是关于抽象和灵活思维的一个经典神经心理测验 发展心理学用 WCST 来研究儿童的认知灵活性 成了研究冷执行功能的一个典范 测验中 研究者先向 儿 童呈现多种维度的刺激卡片 接着向儿童呈现与不同刺激卡片在不同维度上相匹配的独 立的卡片 儿童必须发现规则并用该规则来分选卡片 每选一