第二节：认知心理学研究方法

认知心理学研究方法八院政治工作研究所朱雪玲2012年2月28日认知心理学CognitivePsychology决定修课的同学（xuercan@163.com）写邮件：姓名电子邮件地址导师姓名研究方向研究兴趣对课堂的意见建议关注的问题方法的定义？具体实施过程、步骤？使用该方法的研究目的？使用该方法可以提出什么样的假设？使用该方法可能得到什么样的结果？该方法的优点、缺点有哪些？使用该方法比较适合于研究哪些问题？如何进一步改进、完善该方法？你们是否听说：心理学家花费数年时间研究和设法寻找答案的只不过是些明显地用一般常识就能解答的问题。请用自己的想法来回答几个问题：你认为做一个梦所用的时间是多少？你隔多长时间做一回梦？天生的盲人在晚年恢复视力后的头几天里，你认为这样的人看东西情况怎样？是否不用触摸就能认出熟悉的东西？异常聪明的人身体状况如何？如何研究心理学心理学的基本研究任务探索心理现象的性质、机制、规律和事实可从不同的方面和角度研究心理现象心理过程：分析心理现象的时间进程心理结构：分析各种心理现象间的联系和关系心理的脑机制：揭示心理现象与脑的关系心理现象的发生与发展，它们和脑发育的关系心理与环境间的联系与关系

四条基本原则在无法认定一件事物为真之前，一定不能凭主观认定其为真要尽可能详尽地区分要解决的难题，区分的目的是要找到最好的处理办法思维要遵循逻辑顺序，处理问题要由易到难，即使对那些没有先后关系的事物，也要假定它们之间存在着顺序要尽可能全面地收集材料，尽量全面地进行观察，至到你认为没有什么遗漏为止笛卡尔（1637）《谈谈正确引导理性在各门科学上寻求真理的方法》，简称《方法论》客观性原则根据心理现象的本来面貌来研究心理的本性、规律、机制和事实系统性原则系统是由若干相互联系、相互作用的部分组成的具有一定结构和机能的整体将心理作为一个开放的、动态的、整体的系统加以考察整体性等级结构性动态性环境适应性心理学研究的客观性原则与系统性原则心理学研究的基本步骤选择课题和提出假说设计研究方案收集资料整理与分析资料解释结果和检验假说科学态度科学态度实事求是尊重客观事实不正确的态度主观武断应杜绝抄袭，剽窃，伪造数据两个重要文件2月26日下午，中国科学院召开新闻发布会，正式向社会发布了《关于科学理念的宣言》《关于加强科研行为规范建设的意见》这两个文件与以前制定发布的相关文件，构成了进一步推进和谐学术生态建设的较为完整的制度规范体系。科研行为的基本准则(一)遵守中华人民共和国公民道德准则，坚持以科教兴国为己任、以创新为民为宗旨的科技价值观，弘扬科学精神，恪守科技伦理，拒绝参加不道德的科研活动。(二)遵守诚实原则。在项目设计、数据资料采集分析、公布科研成果，以及确认同事、合作者和其他人员对科研工作的直接或间接贡献等方面，必须实事求是。研究人员有责任保证所搜集和发表数据的有效性和准确性。(三)遵守公开原则。在保守国家秘密和保护知识产权的前提下，公开科研过程和结果相关信息，追求科研活动社会效益最大化。在合作研究和讨论科研问题中要共享信息，提供相关数据与资料。在向公众介绍科研成果时，要实事求是。科研行为的基本准则（续）(四)遵守公正原则。对竞争者和合作者做出的贡献，应给予恰当认同和评价。进行讨论和学术争论时，应坦诚直率，科学公正。对研究成果中的错误和失误，应以适当的方式予以承认。不得以各种不道德和非法手段阻碍竞争对手的科研工作，包括毁坏竞争对手的研究设备或实验结果，故意延误考察和评审时间，利用职权将未公开的科研成果和信息转告他人等。(五)尊重知识产权。研究成果发表时，做出创造性贡献且能对有关部分负责的人员享有署名权，未经上述人员书面同意，不得将其排除在作者名单之外。对参与一般数据搜集的研究助手、对研究团组进行过支持与帮助的人员和提供设施的单位，可在出版物中表示感谢。(六)遵守声明与回避原则。在研究、调查、出版、向媒体发布、提供材料与设施、资助申请、聘用和提职等活动中可能发生利益冲突时，所有有关人员有义务声明与其有直接、间接和潜在利益关系的组织和个人，包括在这些利益冲突中可能对其他人利益造成的影响，必要时应当回避。科学不端行为科学不端行为是指研究和学术领域内的各种编造、作假、剽窃和其他违背科学共同体公认道德的行为；滥用和骗取科研资源等科研活动过程中违背社会道德的行为。科学不端行为的认定标准1、在研究和学术领域内有意做出虚假的陈述，包括：编造数据；篡改数据；改动原始文字记录和图片；在项目申请、成果申报，以及职位申请中做虚假的陈述。2、损害他人著作权，包括：侵犯他人的署名权，如将做出创造性贡献的人排除在作者名单之外，未经本人同意将其列入作者名单，将不应享有署名权的人列入作者名单，无理要求著者或合著者身份或排名，或未经原作者允许用其它手段取得他人作品的著者或合著者身份。剽窃他人的学术成果，如将他人材料上的文字或概念作为自己的发表，故意省略引用他人成果的事实，使人产生为其新发现、新发明的印象，或引用时故意篡改内容、断章取义。3、违反职业道德利用他人重要的学术认识、假设、学说或者研究计划，包括：未经许可利用同行评议或其它方式获得的上述信息；未经授权就将上述信息发表或者透露给第三者；窃取他人的研究计划和学术思想据为己有。科学不端行为的认定标准（续）4、研究成果发表或出版中的科学不端行为，包括：将同一研究成果提交多个出版机构出版或提交多个出版物发表；将本质上相同的研究成果改头换面发表；将基于同样的数据集或数据子集的研究成果以多篇作品出版或发表，除非各作品间有密切的承继关系。5、故意干扰或妨碍他人的研究活动，包括故意损坏、强占或扣压他人研究活动中必需的仪器设备、文献资料、数据、软件或其它与科研有关的物品。6、在科研活动过程中违背社会道德，包括骗取经费、装备和其它支持条件等科研资源；滥用科研资源，用科研资源谋取不当利益，严重浪费科研资源；在个人履历表、资助申请表、职位申请表，以及公开声明中故意包含不准确或会引起误解的信息，故意隐瞒重要信息。7、对于在研究计划和实施过程中非有意的错误或不足，对评价方法或结果的解释、判断错误，因研究水平和能力原因造成的错误和失误，与科研活动无关的错误等行为，不能认定为科学不端行为。科学研究目的近程目的：对所欲研究的问题求得结果，从而了解事物的变化，或解决问题远程目的：发现事实真相并探求事实变化的原理原则根据一项具有代表性的研究结果，进而推论解释同类问题

科学研究的四个层次陈述（description）将研究问题时所获知的表面事实，客观地用口头或文字描述出来。只求事实的真实性，不涉及问题发生的原因解释（explanation）将问题发生的前因后果分析清楚。解释以陈述的事实为根据，进一步分析形成问题的原因预测（prediction）根据现有的资料，去推测将来发生问题的可能性。适于因果关系明确的问题控制（control）设法控制问题发生的原因，使可能发生的问题不致于发生；或将可能发生问题的严重性减少到最低限度不同学派研究方法特点心理物理学：精确的量化方法，研究身心关系行为主义：实验，观察，变量的精确定义

格式塔：系统分析（知觉经验），格式塔定律心理历程：心理过程，加工时间，测量心理加工认知心理学：错误的模式，对复杂刺激的反应，计算机模拟验证变量间的关系：实验等规律寻找相关变量：调查法、相关法形成假设记录、描述：个案法、观察法、档案法等

心理学研究方法认知心理学的四种主要研究方法

（艾森克基恩著《认知心理学》2000）实验认知心理学（experimentalcognitivepsychology）继承了认知心理学的实验传统且不涉及计算建模方面的内容。认知科学（cognitivescience）开发各种计算模型来理解人类认知。认知神经心理学（cognitiveneuropsychology）通过研究脑损伤患者的认知损害来为正常人类认知研究提供有价值的资料。认知神经科学（cognitiveneuroscience）通过运用一些技术手段研究大脑功能以理解人类认知。认知心理学研究方法

（陈煊之主编《认知心理学》2006）实验认知心理学方法反应时技术双耳分听技术（dichoticlistening）分视野速示刺激法眼动研究技术口头报告法信号检测论认知建模语义网络产生式系统连结主义网络认知神经科学技术脑电（EEG/ERP）脑磁（MEG/ERF）正电子发射断层扫描术（PET）透颅磁刺激（TMS）功能磁共振成像（fMRI）认知神经心理学方法双重分离（doubledissociation）连结（association）损伤研究（lesionstudies）单个案研究（single-casestudydesign）神经网络建模认知心理学研究方法研究高层次认知过程（思维、问题解决、概念形成与推理过程、语言理解和知识运用等问题）时，分别采取口语报告法、内容分析法研究低层次认知过程（感觉、知觉、短时记忆等问题）时，多以反应时和作业成绩为指标，根据感觉通道不同，分别采用速视法、分听法、目标搜索法实验法概述定义：在控制条件下对某种心理现象进行观察的方法叫实验法研究者可以主动干预被试的活动，创造某种条件使某种心理现象得以产生，并重复出现实验是自然科学研究的主要方法1879年冯特创立心理学实验室标志着科学心理学的诞生简单地说科学研究方法可归于描述性、分析性和验证性研究三类，实验法属于验证性研究方法实验法分类实验室实验：借助专门的实验设备，在对实验条件严加控制的情况下进行实验室实验是指在实验室对研究对象进行干涉和控制的基础上，获取信息或数据并进行分析处理的过程。是相对于自然（现场）实验而言的自然实验（现场实验）：在人们正常学习和工作的情境中进行，也对实验条件进行了适当的控制实验实施过程与步骤实验设计提出假设受试对象：被试干预因素（处理因素）：自变量观察指标：因变量确定研究对象和相应的研究方法包括对象的训练、随机化分组、取样数据的收集和分析结果处理与讨论书面报告（论文）研究问题

问题有无意义?实验可解决的四类问题发现两个或多个变量之间的关系扩充对一个变量研究的范围增加或否定已有发现的可靠程度验证某种学说或观点研究假设

对尚无具体答案的情境认清问题所在，而后提出可能性答案的假设假设的三种主要方式条件式IfA,thenB.假设两事项有条件关系，即如果A成立，则B也会成立差异式A=B,A>B,A<B,etc.假设两事项件存有差异，即等同，不等同，大于，小于函数式Y=f(X).假设两事项件存有因果的共变关系，即Y随X的变化而变化实验法优缺点优点实验者可通过对研究变量进行严格的控制，验证变量间是否有因果关系对变量进行严格控制，内部效度高重复性好缺点外部效度差实验者的影响等结果受现有的技术方法、仪器的限制例子公司营销方式对公司销售业绩的影响自变量：营销方式（打折和低定价）因变量：销售业绩（月销售额）控制变量：销售人员，销售地区等视觉和听觉简单反应时之间的差异自变量：不同感觉道的信号（听觉和视觉）因变量：被试的反应（反应时间）控制变量：信号的强度1、反应时记录法1、反应时记录法

“速度－正确率权衡（trade-off）问题”：正确反应的反应时才能体现被试有意义的内部操作。目前主导看法是，在实验达到高正确率的条件下，反应时数据是有效的。1、反应时记录法基本涵义：（1）反应时(reactiontime,RT)指从刺激作用于感受器，输入到中枢加工，并反应输出的时间，即刺激与反应之间的时间间隔（2）又称为有机体反应潜伏期，其过程包括：刺激作用于感官、引起感官的兴奋、感受器的换能、将兴奋传递到大脑的相应区域，大脑再对这些兴奋进行分析加工并通过传出通路将指令传到运动器官，运动效应器接受神经冲动，产生一定的反应（3）它是一种反应变量，作为个体成绩指标或内部加工信息过程的复杂程度的指标1、反应时记录法反应时间的相减法反应时间的相加因素法反应时间的“开窗”实验1、反应时记录法1850年赫尔姆霍兹，测定青蛙运动神经传导速度1868年唐德斯（荷兰，FＣDonders）利用反应时观察研究人的心理活动所需要的“心理过程速度”的时间，由此反应时被引入心理学研究领域。三种类型：（1）减法反应时记录法唐德斯反应时

ABC（唐德斯减数法）：是一种用减法方法将反应时分解成各个成分，然后来分析信息加工过程的方法。简单反应、选择反应、分辨反应（1）减法反应时记录法课题刺激物反应数心理活动过程A一个一个简单反应B多个多个简单反应、刺激分辨、选择反应C多个一个简单反应、刺激分辨（1）减法反应时记录法基本原理：通常两种不同的反应时作业中，一种包含另一种所没有的心理过程，即所要测量的过程，而其他方面均相同，这两种反应时的差即为该过程所需要的时间。基本方法：计算复杂反应时与简单反应时的差别，或用复杂反应时间减去简单反应时间实验作用：确定某个心理过程所需要的时间，而反应时的差数也可判断某个心理过程的存在。研究识别、短时记忆实验一：灯光的辨别和选择实验荷兰生理学家唐德斯（Donders，1868）简单反应时Rt1：灯光——右手按反应键复杂反应时Rt2：红绿灯光——右手按键只对红光反应复杂反应时Rt3：红绿灯光——右手按键只对红光反应,左手按键只对绿光反应辨别反应时＝Rt2－Rt1选择反应时＝Rt3－Rt2=100毫秒实验二：短时记忆也存在视觉编码波斯纳等（美，M.Posneretal.，1969）被试作业：对字母进行命名。呈现的刺激对：一对读音、书写均同，如A-A；另一对音同书写不同，如A-a。两个字母呈现的时间间隔为0.5s和1s，或1s和2s。

反应：按反应键判断异同，正确反应为相同。实验二：短时记忆也存在视觉编码实验二：短时记忆也存在视觉编码结果：被试对A-a的反应时大于对A-A的反应时；随着时间间隔的延长，Rt（A-A）迅速上升，而Rt（A-a）变化不大

分析：AA匹配基于视觉编码，Aa匹配需要将a转换为A，即在语音编码的基础上进行。语音编码的时间/形音转换的时间＝Rt(A-a)-Rt(A-A)。当字母间隔的时间延长后，Rt(A-a)与Rt(A-A)趋于接近，说明，根据视觉代码进行匹配只在很短的时间内起作用。在这段时间内，根据视觉代码进行匹配比根据语音代码进行匹配明显快一些。可随时间间隔延长，两种反应时趋于一致，说明在这种情况之下，视觉编码不再起作用，被试者是根据语音来匹配。结论：某些短时记忆信息可以有视觉编码和听觉/语音编码两个连续阶段评价：理论上合理，实践上可行，但在研究复杂的心理过程中，区分不同的加工阶段有困难反应时间实验实验逻辑心理加工过程的复杂性和反应时间的长短之间有一种对应关系指导语不论是什么形式的反应时间的实验，都要求被试在保证反应正确的前提下尽快做出反应数据收集一个实验的RT数据的收集仅限正确的反应，而将错误的反应排除只有正确的反应时间进程，才能反映实验操作的真实过程，其RT才有意义测量反应时间的注意事项避免过早的反应以及其他错误的反应探测刺激反应数目要和刺激数目相等速度-准确率权衡

（speed-accuracytrade-off,SAT）普遍问题：速度-准确率权衡在任何反应时实验中，被试往往会以牺牲反应准确率为代价而换取反应的速度，有时则会为了达到高的反应准确率而牺牲反应的速度被试可运用不同的速度-准确率权衡标准来指导自己的反应。新的反应时技术Meyer等人（1988）提出速度-准确率分解技术（speed-accuracydecomposition,SAD）了解认知过程中信息的积累情况，由此推测信息加工的特点连续加工过程？非连续加工过程？2、口语记录分析口语报告法（VerbalProtocol）也称为原始报告分析（ProtocolAnalysis）。出声思考（ThinkAloud）方法：利用出声言语进行的思维。格式塔心理学家邓克尔于1945年发展出来的研究思维的一种方法。这种方法可将人在某一时刻针对某种作业所进行的全部思维活动直接暴露于外，便于做详尽的记录，供分析研究。20世纪50年代后期，纽厄尔、肖和西蒙运用计算机，对人类解决问题的认知过程进行了计算机模拟研究，从而提出了有关认知过程的信息加工模型。《口语报告分析法》1984年埃里克森和西蒙出版了《口语报告分析法》，为口语报告法作为一种科学的研究方法奠定了基础。人类信息加工过程的基本假设被试的行为可以看作在一定“问题空间”的搜索，随着这种搜索，被试逐步积累起有关问题情境的知识；被试的每一步搜索，都包含着一种与任务有关的算子（Operator），被试把算子应用于短时记忆中的知识，从而进入问题空间中新的层次；被试的口语报告，相应于其最新获得的信息以及短时记忆中的部分信息；被试短时记忆中所包含的信息（即可报告的信息）主要由算子输入所需要的基本知识、算子所产生的新知识以及目标表征与子目标表征的符号等几方面内容组成。口语报告法五步骤（1）问题设计设计出比较容易展开的实验问题，如包含多种因素的问题情景或图解式实验任务（2）口语报告要求被试在解决某一问题或做出某种判断与决策时，根据问题的特点和要求，报告自己的思考与分析过程要求被试边考虑边报告，尽可能说明所有思考细节（3）记录与转译对口语报告进行实时录音，应尽量避免干扰被试的思考过程录音结果需要及时地转译成书面材料，供编码和分析用口语报告法五步骤（4）数据编码对口语报告结果进行编码，提高口语报告数据的信度和效度编码一般有两个阶段设计相应的编码系统进行实际编码（5）结果处理按照研究的目的和需要，进行统计分析和处理应把定量和定性结合起来，使之相互补充除了常见的统计分析以外，还可以进行图解分析或关键词句归类分析等口语报告数据的用途探索性的研究作为有关认知过程研究的初期资料，以此寻求有规律性的东西补充性研究对其他数据进行补充，对其它数据作进一步的说明检验假设运用口语报告数据，检验某种理论假设建立心理模型对认知加工过程进行计算机模拟应注意的事项由于人的记忆容易犯错误，回顾性报告可能由于从长时记忆中提取失败而不完善，因此，口语报告较适合于在完成作业时进行，而不宜在回顾时进行；让被试描述正在注意什么或正在想什么，比让他们推测一种情境或推测他们的思维过程，更可能产生精确的口语报告；人们对某些过程不可能进行有效的内省，如神经事件、再认过程等；在内省时，注意的程度是至关重要的，因为只有集中注意的信息，才能用言语表达出来。

3、计算机模拟

计算机模拟法是依据一定的心理学理论，编写计算机程序来模拟人的认知过程，使计算机以类似于人的方式来解决问题，并达到类似的结果，以此来验证心理学理论，并揭示认知活动规律的一种方法。计算机模拟法的主要功能模拟人的认知活动