认知心理学第一章绪论

1、回答问题回答问题 1 大多数人只用了大脑结构的大多数人只用了大脑结构的10%的说法纯属谣的说法纯属谣 言。言。 2 在梦境栩栩如生时，你的身体可能无法活动。在梦境栩栩如生时，你的身体可能无法活动。 3 心理压力会造成心理疾病。心理压力会造成心理疾病。 4 红颜色只是大脑中的一种感觉，大脑以外的世红颜色只是大脑中的一种感觉，大脑以外的世 界中没有颜色。界中没有颜色。 5 无意识的冲突造成了双相障碍无意识的冲突造成了双相障碍 6新生儿的头脑是一块白板，他们所知道的任新生儿的头脑是一块白板，他们所知道的任 何事情都是由经历何事情都是由经历“写上去的写上去的”。 7发生在我们身上的所有事情都会永远保存

2、在发生在我们身上的所有事情都会永远保存在 记忆里。记忆里。 8出生时你便具有了所有的脑细胞。出生时你便具有了所有的脑细胞。 9智力几乎完全取决于遗传，在人的一生中基智力几乎完全取决于遗传，在人的一生中基 本保持固定不变本保持固定不变。 10测谎仪能够准确的检测身体反应。测谎仪能够准确的检测身体反应。 心理学历史上最卓越的十位心理学家心理学历史上最卓越的十位心理学家 Wilhelm Wundt ,18321920 William James ,1842-1910 Freud ,1856-1936 John Watson ,1878-1958 Ivan Pavlov ,1849-1936 Herm

3、ann Ebbinghaus ,1850-1909 Jean Piaget ,1896-1980 Burrhus F Skinner ,1904-1990 Alfred Binet ,1857-1911 Gustav Fechner ,1801-1887 认知心理学 理解对话 感知校园环境 思考会议的内容 并解决遗留的问 题 注意周围的安全 会议结束后吃 什么 把书还给琳达 A 绪论 4 课时 B 知觉 4 课时 C 记忆 6 课时 D 表象 2课时 E 概念 问题 解决 推理 6课时 F 言语 4课时 认知心理学 A 注意 4 课时 参考书目 认知心理学（重排本）王甦 汪安圣，2010.1

4、认知心理学E.B.Goldstein著，张明等译 ，中 国轻工业出版社，2015.2 认知心理学（上下册）M. W. 艾森克，M. T. 基恩 著（2000年第四版）；高定国、肖晓云译，荆 其诚 审校，华东师范大学出版社，2004.2 01什么是认知心理学 02认知心理学的历史 03认知心理学的研究方法 04认知心理学的影响与争论 第一章 绪论 认知 VS 认识 1.1 认知认知 心理心理 学学 1 什么是认知心理学（cognitive psychology） 认知涉及知识的获得、储存、转化以及使用， 静态与动态。广义的认知是指对一切认识活 动的能力，狭义的认知指主体获得知识和解 决问题的能力

5、。 广义的认知心理学对象广泛， 狭义的认知心理学运用信息加工信息加工的观点来解 释人类的认知活动。其研究范围包括注意、 知觉、表象、记忆、思维和语言等认知过程。 智力：解决问题 的总和 思维：智力结构 中的高级部分和 核心部分 1.2 与认知相关的几个概念与认知相关的几个概念 主张心理学应当 研究行为的内部 机制（内部心理 活动）； 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。 1.3 认知心理学的实质认知心理学的实质 1.4 1.4 信息加工的一般原理信息加工的一般原理 信息加工就是对符号进行操纵信息加工就是对符号进行操纵 （1 1）符号就是模式，如语言、标记

6、等；）符号就是模式，如语言、标记等； （2 2）符号的功能是代表、标志或者指明外部世界的事物；）符号的功能是代表、标志或者指明外部世界的事物； （3 3）符号之间通过一定联系而形成符号结构。也叫语句。）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。符号和符号结构是外部事物的内部表征。 （4 4）符号结构之间可以互相表征。）符号结构之间可以互相表征。 （5 5）符号不仅可以代表外部事物，还可以标志信息加工）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）的操作（程序） 信息加工 信息加工系统的一般结构信息加工系统的一般结构 （Newell&Sim

7、on,1972Newell&Simon,1972） 接收外界信息 反应 储存和提取 基本信息过程： 辨别、比较； 短时记忆； 解说器：整合 唐德斯唐德斯 1868 反应时 冯特冯特 1879 艾宾浩斯 詹姆斯 1885 遗忘曲线 1890 心理学原理 华生华生 1913 行为主义者 眼中的心理学 斯金纳斯金纳 1938 操作性条件反 射 2 2 认知心理学的历史认知心理学的历史 早期的工作 对认知工作 的摒弃 19世纪初20世纪初与认知心理学相关大事记 托尔曼 1948 认知地图 Cherry&Bro adbent 1953 1958 注意的过滤器 模型 两次重要的 会议 纽维尔纽维尔 西蒙西

8、蒙 1956年年夏天 和九月份 达特茅斯会议 麻省理工学院 信息研讨会 乔姆斯基 1959 对斯金纳言语 行为理论的评 论 奈瑟尔奈瑟尔 1967 认知认知 心理学心理学 2 2 认知心理学的历史认知心理学的历史 认知科学的 诞生年 19世纪中期与认知心理学相关大事记 较强的生命力较强的生命力 A B 单纯人机类比单纯人机类比 对心理学理论贡对心理学理论贡 献较大献较大 C D 理论未形成统理论未形成统 一观点一观点 研究前景广泛研究前景广泛 E F 强调实证，生强调实证，生 态学效度低态学效度低 认知心理学发展的特点认知心理学发展的特点 3 3 认知心理学的研究方法认知心理学的研究方法 v

9、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。 v 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；较慢的加工较慢的加工则用出声思考出声思考形式的 观察法；计算机模拟法两者皆宜。 3.1 3.1 反应时测量法反应时测量法 反应时是指刺激反应时是指刺激作用于有机体后作用于有机体后到其到其做出明显做出明显 反应反应所需要的时间，即刺激与反应之间的时间间隔，所需要的时间，即刺激与反应之间的时间间隔， 又称为反应潜伏期。又称为反应潜伏期。

10、一般来说，反应时的长短标志着机体内部加工一般来说，反应时的长短标志着机体内部加工 过程的复杂性。过程的复杂性。 3.1.1 3.1.1 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 唐德斯反应时（唐德斯反应时（Donders ABC of reaction time)

11、) 刺激刺激 反应反应 唐德斯唐德斯A反应反应 刺激刺激 反应反应 唐德斯唐德斯B反应反应唐德斯唐德斯C反应反应 刺激刺激 反应反应 A反应时反应时 C反应时反应时 C A B反应时反应时 C反应时反应时 B C 基线时间基线时间选择时间选择时间辨别时间辨别时间 减法反应时实验起初是用来确定某个心理过程 所需的时间，但是反过来看，也可以从两种反应也可以从两种反应 时的差数来判定某个心理过程的存在时的差数来判定某个心理过程的存在。认知心理 学正是这样来应用减法反应时实验的。 在认知心理学中，减法反应时实验既可用于 研究某一个信息加工阶段或操作，也可用于研究 一系列连续的加工阶段。例如，Posne

12、r等（1969， 1972）用实验证明了人的短时记忆信息如字母等 不单是以听觉形式表征的，还有视觉编码。 Exa1 PosnerExa1 Posner的实验的实验 （1 1） 实验材料实验材料 实验材料一：实验材料一：A A 间隔间隔0、0.5、1、2秒呈现。秒呈现。 实验材料二：实验材料二：A a 间隔间隔0、0.5、1、2秒呈现。秒呈现。 实验材料一 T=0s 实验材料一 T=0.5s 实验材料一 T=1s 实验材料一 T=2s 实验材料二 T=0s 实验材料二 T=0.5s 实验材料二 T=1s 实验材料二 T=2s 实验结果 1 1，语音编码时间，语音编码时间= RTAA-RTAa =

13、 RTAA-RTAa 2 2，视觉编码与听觉编码同时存在。，视觉编码与听觉编码同时存在。 3 3，加工早期：视觉编码为主，加工早期：视觉编码为主 延时后：过渡到听觉编码延时后：过渡到听觉编码 （1） 实验材料（8个句子） Exa2. ClarkClark和和ChaseChase（19721972）经典减法反应时实验 星形星形在十字在十字之上之上 星形在十字之下星形在十字之下 十字在星形之上十字在星形之上 十字在星形之下十字在星形之下 星形不在十字之上星形不在十字之上 星形不在十字之下星形不在十字之下 十字不在星形之上十字不在星形之上 十字不在星形之下十字不在星形之下 星形在十字之上星形在十字之

14、上 （2） 实验结果 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。 减法反应时实验的逻辑减法反应时实验的逻辑是安排两种反应时作业， 其中一个作业包含另一个作业所没有的一个因素，而 在其他方面均相同，从这两个作业的反应时之差来判 定与之相应的加工阶段。 但是，减法反应时实验也有其弱点：使用这种方 法要求实验者对实验任务引起的刺激与反应之间的一 系列心理过程有精确的认识，并且要求两个相减的任 务中共有的心理过程要严格匹配，这一般是很难的。 这种实验假定，在复杂的信息加工

15、过程中，插入 或减少某些加工阶段并不会影响其余的加工阶段。 3.1.2 加法反应时实验 该方法是减法反应时实验的延伸，最初由 SternbergSternberg发展出来的。 加法反应时实验认为，完成一个作业所需要的时 间是一系列信息加工阶段分别需要的时间的总和， 如果发现可以影响完成作业所需的时间的一些因素， 那么单独地或成对地应用这些因素进行实验，就可 以观察到完成作业的时间变化。 使用加法反应时实验可以证实信息加工过程是否使用加法反应时实验可以证实信息加工过程是否 包含一个假定的环节。包含一个假定的环节。 （2 2）加法反应时实验的逻辑：）加法反应时实验的逻辑： 如果两个因素的效应是相互

16、制约的，即一个 因素的效应可以改变另一个因素的效应，那么这 两个因素只作用于同一个信息加工阶段；如果两 个因素的效应分别是独立的，即可以相加，那么 这两个因素各自作用于某一特定的加工阶段。 Exa.1 SternbergExa.1 Sternberg的短时记忆信息提取实验的短时记忆信息提取实验 （1） 实验程序 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是刚才识记过的，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反应时。 例:短时记忆中的信息提取 数字记忆实验 108 38 20 33 964

17、 33 识记阶段（识记阶段（1-6）再认阶段再认阶段 测量指标：被试对测验项目做出反应的时间测量指标：被试对测验项目做出反应的时间 （2） 实验结果 通过一系列的实验， Sternberg从反应时的变化上 确定了4个对提取过程有独立作用的因素： A 测试项目的质量（优质的或劣质的） B 识记项目的数量 C 反应类型（肯定的或否定的） D 每个反应类型的相对频率 他认为短时记忆信息提取过程包含相应的 4个独立加工阶段: A 刺激编码阶段 B 顺序比较阶段 C 二择一的决策阶段（肯定的或否定的） D 反应组织阶段 不同的阶段所进行的信息加工是相互独立的不同的阶段所进行的信息加工是相互独立的 识记项

18、目识记项目 的数量的数量 反应类型反应类型 反应类型的反应类型的 相对频率相对频率 刺激编码顺序比较决 策反应组织 测试项目测试项目 的质量的质量 反应时反应时 （3 3）对该实验的评价）对该实验的评价 现在一般都将Sternberg的短时记忆信息提取模型 看作应用加法反应时实验的典型。但是它也引起一些 批评和疑问： 1）前提：认知过程为系列加工。 2）根据两种因素的不同作用来划分信息加工的阶 段值得质疑。有人曾经提出，两个因素也许能以相加 的方式对同一个加工阶段起作用，也许能对不同的加 工阶段起作用并且互相发生影响。 3）难以说明不同加工阶段出现的先后顺序。 3.1.3 3.1.3 开窗实验

19、开窗实验 减法和加法反应时实验都难以直接得到某个 特定加工阶段所需要的时间，并且还要通过严 密的推理才能被确认。 “开窗实验”能够比较直接地测量每个加 工阶段的时间，也能比较明显地看出这些加工 阶段，是反应时实验的一种新形式。 字母转换实验就是一种比较典型的字母转换实验就是一种比较典型的“开窗开窗”实实 验方法。它可以较清晰地反应在进行字母转换的验方法。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，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。而且计算出该过程所需要的时间。 1. 1. 字母转换实验字母转换实验 (1)(1)实验的设计

20、：实验的设计： 向被试呈现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“OIRG”，但这四个转换结果要一起说出来， 凡刺激字母在一个以上时都应如此，即只作出一次 反应。 (2)(2)实验的具体程序：实验的具体程序： 以“KENC+4”为例，4个刺激字母相继呈现，被 试自己按一下键就可看见第一个字母K并同时开始计 时，接着被试作出声的转换，即说出LMNO，然后再 按键来看第二个字母E，再做转换，如此循环直至4 个字母全部呈现完毕并作出回答，计时也

21、随即停止。 出声转换的开始和结束均在时间记录中标出来。 看第一个看第一个 字母字母 出声转换出声转换 储存转换储存转换 结果结果 看第二个看第二个 字母字母 被试被试 按键按键 转换转换 开始开始 转换转换 结果结果 被试被试 按键按键 编码阶段编码阶段转换阶段转换阶段储存阶段储存阶段 反应时：第一个字母加工反应时：第一个字母加工 K LMNO O E (3)(3)实验结果表明：实验结果表明： 大脑在进行字母转换加工时，通常经历三个加大脑在进行字母转换加工时，通常经历三个加 工阶段，如下图所示：工阶段，如下图所示： 看第一看第一 个字母个字母 出声出声 转换转换 将转换结将转换结 果储存果储存

22、 看第二看第二 个字母个字母 编码阶段编码阶段转换阶段转换阶段贮存阶段贮存阶段 反应时：第一个字母加工反应时：第一个字母加工 被试按键被试按键被试按键被试按键 转换转换 开始开始 转换转换 结束结束 图：开窗实验：字母转换作业图：开窗实验：字母转换作业 (4)开窗实验评价开窗实验评价 优点：能够直接地测量每个加工阶段的时间。优点：能够直接地测量每个加工阶段的时间。 缺点：可能并不能严格的区分每个加工阶段的时间。缺点：可能并不能严格的区分每个加工阶段的时间。a 可能在后一个阶段出现对前一个加工阶段的复查等；可能在后一个阶段出现对前一个加工阶段的复查等；b 在在 后面字母的贮存阶段还会包含对前面字

23、母转换结果的提取后面字母的贮存阶段还会包含对前面字母转换结果的提取 和整合；和整合；c 它难以在最后它难以在最后(如贮存阶段如贮存阶段)与反应组织区分开与反应组织区分开 来。来。 尽管如此，开窗实验具有其他反应时实验所没有的尽管如此，开窗实验具有其他反应时实验所没有的 特点，只要将它运用得当，是可以获得有用的资料的。特点，只要将它运用得当，是可以获得有用的资料的。 3.2 3.2 口语报告法（出声思考法）口语报告法（出声思考法） 口语报告法一般可用于分析慢速、复杂的信息口语报告法一般可用于分析慢速、复杂的信息 加工过程。就是使用特定的方法使被试的信息加工加工过程。就是使用特定的方法使被试的信息

24、加工 过程由内潜性变为外显性。过程由内潜性变为外显性。 实验设计：在实验进行的过程中，被试使用外实验设计：在实验进行的过程中，被试使用外 部的言语进行思维。被试不能停止说话，进行思考，部的言语进行思维。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所有的主试可以通过速记或录音的方式记忆被试所所有的 言语，以供分析阶段使用。在实验前，要对被试进言语，以供分析阶段使用。在实验前，要对被试进 行足够的训练，使他们能够比较顺利的进行出声思行足够的训练，使他们能够比较顺利的进行出声思 考。考。 优缺点 能揭示问题解决过程中的策略 只揭示了意识层面上的东西，思维过程可能是内隐 的 出

25、声思维的方式是否会影响到思维的正常进程？ 言语报告的可信程度到底有多大？ 3.3 3.3 计算机模拟法计算机模拟法 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。如果相同，就说明该理论是正确的。如 果不同；则说明该理论有缺陷，需要修改。 典型的例子诸如初级知觉和记忆程序（EPAM）、通 用问题解决程序（GPS）。 输入：A、H、V、Y 上部程凹状吗？上部程凹状吗？ Y N A 有横线吗？有横线吗？ N Y H 有竖线吗？有竖线吗？ Y N

26、V Y 图图1 1 EPAMEPAM连续加工程序连续加工程序 （二）正电子发射断层扫描技术（二）正电子发射断层扫描技术（PET） PET：Positron Emission Tomography 工作原理 根据对正电子的检测来获得有关大脑活动的信息 正电子：某些放射物质释放的微粒子 将带有放射性标记的液体注射到被试体内 皮质区域兴奋时，放射性液体聚集于此 扫描装置测量放射性液体产生的正电子的数量 正电子数量皮质区域兴奋水平 担心放射性？非常微弱，不至于带来伤害 PET设备 扫描图像 实验方法 减法逻辑 首先获取基线条件下的大脑兴奋水平PET 然后获取实验条件下的大脑兴奋水平PET 二者相减即可

27、 应用 情景记忆长时记忆的一种 右前额叶显示更高的兴奋水平 PET特点 优点 空间分辨率高：34毫米 缺点 时间分辨率低 60秒或者更长一段时间内的脑活动量 间接测量 脑血流量 = 兴奋水平？ 侵入性技术 放射性液体注射 功能分离的困难性 如何保证被试的思想活动过程是真正所需要的？ （三）功能磁共振成像fMRI fMRI：functional MRI 原理 局部神经元兴奋局部血流量增加，其中富含氧和葡萄糖血红 蛋白所携带的氧的含量影响了血红蛋白的磁场特性。从而fMRI可 以清晰地显示高活动量区域的三维图象 实验方法 减法逻辑 fMRI设备 fMRI图样 3D fMRI图和2D切片（兴奋区） fMRI特点 优点 空间分辨率高 12mm 安全，至今未见任何伤害性报告至今未见任何伤害性报告 缺点 间接测量 血红蛋白的变化 = 神经活动水平？ 时间分辨率不够高 数秒钟 （四）脑磁图MEG MEG：Magneto-encephalography 原理 使用超导量子干扰装置来测量脑电活动导致的磁场 变化 优点 直接测量：磁场信号比较直接的反应了神经活动的 变化。 时间分