感觉寻求与模糊容忍度对科学发明问题提出的影响

/感觉寻求与模糊容忍度对科学发明问题提出的影响【摘要】采用科学领域的发明问题实例为实验材料，探索感觉寻求与模糊容忍度对原型启发下创造性科学问题提出的影响。实验1以感觉寻求和原型处理为自变量，结果发现，在提出新颖性科学问题上，感觉寻求相对高分组个体受原型启发提出新颖性问题的提升程度明显高于低分组；实验2以模糊容忍度和原型处理为自变量，结果发现，相对高模糊容忍度个体更善于利用原型信息，提出更多新颖有效性科学问题。此外，原型条件下个体提出新颖性或新颖有效性科学问题的比率更高。研究结果表明，原型对创造性科学问题提出具有稳定的启发效应，感觉寻求与模糊容忍度是原型启发下创造性科学问题提出的重要人格特质，且对新颖性和新颖有效性科学问题提出产生不同影响。 1引言 无论是处理日常的生活事件，还是应对社会的剧烈变革，人们每天都会遇到各种各样不清晰或界定不良的问题情境，提出或界定清楚问题将有助于问题的顺利解决。已有学者强调问题提出和界定的重要作用，如韦特海默认为思考的功能不仅仅是解决问题，而是设想、深入和发现更深层次的问题(Wertheimer，1945)。创造性科学问题提出能力是创造力在科学领域的延伸，其定义为：个体根据一定的目的和情境，运用已有知识或经验，在独特地、新颖地且有价值地提出并表达科学问题的过程中表现出来的智能品质或能力(Huetal.，2010)，是科学领域的专家和学者们必备的重要能力之一(Abdullaetal.，2021；Alon，2009)。 启发性原型被广泛运用于科学发明领域，科学家经常在表面无关信息的启发下产生创新想法(Yangetal.，2022)。“原型启发”理论强调原型启发促进顿悟的机制包含两个要素：“原型激活”，即激活对当前顿悟有启发作用的原型的表征；“关键性启发信息利用”，即将原型中所隐含的关键性启发信息(如原理、规则和方法等)运用于当前问题情境，从而通过启发式搜索获得顿悟(Mingetal.，2014)。基于此，童丹丹、禄鹏等人(2020)利用科学界关于“原型启发”催化顿悟产生的新近真实事例改编了“科学发明问题新发现实验材料”，用于创造性科学问题提出的研究。系列实验结果表明实验材料参数全面，具有较好的信效度(Tongetal.，2022；童丹丹，李文福等，2020)。 在面临创新情境时，个体有避免不确定性和失败的动机，进而产生创新规避。有研究发现，科学机构或组织中的个体经常会选择常规想法而不是创造性的想法(Ford&Gioia，2000)。然而，仍有个体在面对创新情境时更“独具慧眼”，可以提出更有创造性的科学问题。已有研究表明，大五人格中的开放性对个体的创造性科学问题提出有显著的正向预测作用(李海燕等，2010)。场独立性认知风格的个体更可能在创造性科学问题提出任务中有更好的表现(胡卫平等，2015)。科学发明问题新发现实验材料是基于新近的真实事例改编的创新情境，这可能导致个体因创新规避而难以利用启发性的原型提出创造性问题。那么，在面临矛盾的科学问题情境时，哪些特质的个体更能从表面看似无关的事物中获取启发，提出更有创造性的科学问题呢? 此外，人格特质对创造性不同维度和特征的影响效应存在较大差异。已有研究分别探讨精神分裂型人格特质、自闭症特质和风险寻求特质影响发散性思维与聚合性思维(Claridge&Mcdonald，2009；Shenetal.，2018)，以及大五人格影响科学创造力与艺术创造力的分离机制(Feist，1998)。在原型启发提出创造性科学问题的过程中，新颖性和新颖有效性问题存在认知加工的差异：抑制占据主导地位的观念和连接(旧问题)，激活更深层表征有助于提出新颖性问题；而激活头脑或外界环境中具有语义连接的启发性信息并与问题情境建立合适的联系则使得提出新颖且有效的问题成为可能(童丹丹，李文福等，2020)。那么，不同人格特质在影响个体利用原型提出创造性(新颖性和新颖有效性)的科学问题时是否存在差异呢? 创造性人格特质的综述研究强调感觉寻求与模糊容忍度是高创造性个体的重要特质(黄译莹，2003)。其中，感觉寻求是指个体对新异的、复杂的和多变的体验的追求，以及为了获得这种体验而付诸的行动(Zuckerman，2015)。已有研究通过艺术领域表现、独特性使用范式等创造性测量工具验证了感觉寻求与创造性的显著相关关系(Gvirtsetal.，2017；Okamoto&Takaki，1992；Wanetal.，2021)。此外，已有研究发现，面对新颖、模糊的创新情境时，个体感知的不确定性越高，其降低不确定性的动机越强，而抑制不确定性以及伴随的焦虑情绪的行为会减少个体对于目标相关注意的控制(Eysencketal.，2007；Hirshetal.，2012)。因此，面对科学发明问题情境时，高感觉寻求个体因其对新颖刺激的偏好和不满足重复性较高的旧问题，可能更善于抑制优势反应并利用原型提出新颖性问题。 模糊容忍度则被定义为对模糊性刺激的一系列由拒绝到接受的反应(McLain，2009)。已有研究也通过职业创造力量表、不寻常用途任务等创造性测量工具证实了模糊容忍度与创造性的显著相关关系(Hwang&Choi，2020；Robinsonetal.，2019；赵琪慧等，2020)。模糊容忍特质与感觉寻求特质具有一定的相似性，如高感觉寻求与高模糊容忍度个体在生涯决策时都倾向于选择模糊性和刺激性高的工作(于薇等，2011；张鑫等，2018)。然而，高感觉寻求个体因其倾向挑战新颖和乐于冒险，还伴有较低的自我控制和风险评价能力，也是攻击、成瘾等行为的重要风险因素(Wangetal.，2019；叶宝娟等，2014)。高模糊容忍度个体因在接纳新颖模糊刺激后更不满足于不完美的解决方法，而在信息检索中更愿意努力地获取更多信息(师保国等，2008)。因此，相比于高感觉寻求特质个体不计后果地寻求新颖刺激，高模糊容忍度的个体不仅因接纳模糊刺激而增强个体对于目标相关注意的控制，且可能更善于在激活原型后进一步利用深层的关键性启发信息，从而提出新颖有效性的科学问题。 已有研究探索了模糊规避和风险规避特质对个体在创造性感知(Rubenson&Runco，1995)、创造性想法产生和评价(Toh&Miller，2016)任务表现中的影响，但高感觉寻求与模糊容忍个体是否更善于利用不相关的启发性原型提出创造性科学问题以及两种人格特质在利用原型提出问题时是否存在差异尚不清楚。基于此，当前研究选用科学发明问题材料，以感觉寻求(实验1)/模糊容忍度(实验2)和原型处理为自变量，分别探查感觉寻求和模糊容忍度对原型启发下新颖性和新颖有效性科学问题提出的不同影响。 2实验1原型启发下感觉寻求对创造性科学问题提出的影响 2.1方法 2.1.1被试 随机招募在校学生32人，其中男生6人。参考已有的类似处理(魏淑华等，2017)，本研究选取得分大于/小于平均分0.5个标准差的被试作为相对高/低感觉寻求组。最终确定，相对高感觉寻求组15人(年龄M=21.80，SD=1.70)，相对低感觉寻求组13人(年龄M=21.53，SD=1.94)。所有被试均未接触过本实验的测试材料，视力或矫正视力正常。做完实验后被试均获得适量报酬。 2.1.2实验设计 采用2×2混合实验设计。感觉寻求为被试间变量，包括两个水平(相对低感觉寻求和相对高感觉寻求)。原型处理为被试内变量，包括两个水平(无原型和有原型)；因变量指标为提出“新颖性科学问题”和“新颖有效性科学问题”的比率。 2.1.3实验材料 感觉寻求：采用Chen(2013)修订的简易版感觉寻求量表——中国版测量被试的感觉寻求。问卷共有8个条目，分为4个维度，分别为追求新体验、易感无聊、追求新刺激和缺乏自制力。问卷采用李科特5级评分。本研究中该量表的内部一致性系数为0.77。 原型处理：从《科学发明问题新发现材料库》中选取18个难度适宜的实验材料(童丹丹，李文福等，2020)。实验材料举例： 问题情境：地球周围有很多小行星，如果行星撞击地球会带来毁灭性的灾难。可如果发射原子弹去炸毁行星，又会带来各种原子辐射的危害。 旧问题：如何解决原子弹炸毁小行星后带来的辐射问题? 原型：我们在打台球的时候，用一点点力量撞击一颗前进中的台球，它就会改变方向，离开原来的轨道。 2.1.4实验程序 采用无原型测试—原型学习—有原型测试三阶段实验范式，将18个题目随机分为两组，由“9个问题—9个原型—9个问题”的程序构成。实验流程如下：首先呈现注视点“+”，时间为0.5s，接着依次呈现9个情境和旧问题，被试迅速理解问题并提出一个新颖有效的新问题，60s到后，情境和旧问题消失，会有一个作答提示，被试根据顺序依次写下自己在情境和旧问题呈现阶段提出的新问题，写完按“1”键，进入下一个问题情境，直至9个问题情境材料呈现完为止。接下来会依次呈现9个原型，被试仔细阅读理解后按“1”键，材料至多呈现1分钟，时间到后自动跳到下一个原型，直到9个原型呈现完为止。最后再次呈现之前呈现过的9个情境和旧问题，被试需要思考并基于相同的问题情境再次提出新的问题，30s后情境和旧问题材料消失并呈现作答提示，被试写完按“1”键，直到9个情境材料呈现完为止。实验流程如图1。 图1实验流程图 2.1.5评分标准 如果答案是对旧问题的直接重复或对其意思的重复表达，则计0分；如果答案不纠结于旧问题所设定的问题空间，而是指向未来且充满想象性，计1分；如果答案既不纠结于旧的问题空间且提出的问题为带有一定解决思路的科学假设，具有价值性或有效性，计2分。新颖性科学问题的提出比率为得分非0分的题目占总测试题目的比率；新颖有效性科学问题的提出比率是指得分为2分的题目占总测试题目的比率。 2.2实验结果 2.2.1感觉寻求分组的有效性 首先，将相对高低感觉寻求组的感觉寻求分数进行独立样本t检验，结果发现，两组被试在感觉寻求分数上差异极其显著[t(26)=8.75，p＜0.001]，表明了分组的有效性。 2.2.2感觉寻求对原型启发下创造性科学问题提出影响 将性别作为协变量纳入重复测量方差分析，结果显示在新颖性科学问题的提出比率上，原型处理主效应显著，F(1，26)=13.56，p＜0.001，η2=0.35；感觉寻求主效应不显著，F(1，26)=0.22，p＞0.05，η2=0.009；感觉寻求与原型处理的交互作用显著，F(1，26)=7.55，p＜0.05，η2=0.23。进一步进行简单效应分析发现，在相对低感觉寻求条件下，有原型条件与无原型条件的新颖性问题提出比率差异显著，F(1，26)=18.05，P＜0.001，η2=0.42；在相对高感觉寻求条件下，有原型条件与无原型条件的新颖性问题提出比率差异更加显著，F(1，26)=74.06，p＜0.001，η2=0.75，交互效应见下页图2。 图2不同感觉寻求和原型处理在提出新颖性问题比率上的交互作用 新颖有效性科学问题提出比率上，原型处理主效应显著，F(1，26)=4.36，p＜0.05，η2=0.14；感觉寻求主效应不显著，F(1，26)=0.20，p＞0.05，η2=0.008；感觉寻求与原型处理交互作用不显著，F(1，30)=1.00，p＞0.05，η2=0.04。 2.3小结 由实验1的结果可知，原型对创造性科学问题提出具有稳定的启发效应。在新颖性科学问题提出上，感觉寻求与原型处理存在交互影响，相对高感觉寻求个体在有原型条件和无原型条件上差异更加明显。此外，在新颖有效性科学问题提出上，高感觉寻求个体并未表现出对于原型材料中关键性启发信息利用的优势。高感觉寻求个体更多地寻求冒险性、新颖性刺激和较低的自我控制的特点(Martín-Fernándezetal.，2021；Wangetal.，2019)会影响个体面对矛盾情境和旧问题时的反应倾向，使其在新颖性问题提出时对可利用的原型材料更加敏感。因此，感觉寻求是影响个体利用原型提出新颖性问题的重要人格特质。 然而，影响个体利用原型中关键性启发信息提出新颖有效性问题的人格特质尚不清楚。本研究中矛盾的问题情境和具有定势思维的旧问题因为缺乏清晰的线索，同样属于模糊情境。高模糊容忍度个体具有更多接纳模糊刺激、较少产生过早的回避反应等特点(Liuetal.，2022)。那么，对于模糊刺激拒绝或吸引的倾向是否影响个体对矛盾情境和旧问题的反应倾向，进而影响个体利用原型中关键性启发信息提出新颖有效性问题呢? 3实验2原型启发下模糊容忍度对创造性科学问题提出的影响 3.1方法 3.1.1被试 另外随机招募在校学生38人，其中男生10人。参考已有的类似处理(魏淑华等，2017)，最终确定相对高模糊容忍组13人(年龄M=21.31，SD=1.70)，相对低模糊容忍组16人(年龄M=21.46，SD=1.27)。所有被试均未接触过本实验的测试材料，视力或矫正视力正常。做完实验后被试均获得适量报酬。 3.1.2实验设计 采用2×2混合实验设计。模糊容忍度为被试间变量，包括两个水平(相对高模糊容忍度和相对低模糊容忍度)。原型处理为被试内变量，包括两个水平(无原型和有原型)；因变量指标为提出“新颖性科学问题”和“新颖有效性科学问题”的比率。 3.1.3实验材料 模糊容忍度：采用多种刺激类型的模糊容忍度量表测量个体的模糊容忍度水平(McLain，2009)。该量表用于测量个体对于复杂的、不确定的、不熟悉的模糊刺激的容忍和接纳程度。量表共包括13道题目，采用李科特5级评分。该量表在中国大学生样本中具有较好的适用性(Liuetal.，2022)，本研究中该量表的内部一致性系数为0.73。 原型处理：创造性问题提出实验材料同实验1。 3.1.4实验程序和评分标准 同实验1。 3.2实验结果 3.2.1模糊容忍度分组的有效性 将相对高低模糊容忍组的模糊容忍度分数进行独立样本t检验，结果发现，两组被试在模糊容忍度分数上差异极其显著[t(27)=12.43，p＜0.001]，表明了分组的有效性。 3.2.2模糊容忍度对原型启发下创造性科学问题提出影响 将性别作为协变量纳入重复测量方差分析，结果显示在新颖性科学问题提出比率上，模糊容忍度主效应不显著，F(1，27)=0.27，p＞0.05，η2=0.01；原型处理主效应显著，F(1，27)=5.44，p＜0.05，η2=0.17；模糊容忍度与原型处理的交互作用不显著，F(1，27)=0.05，p＞0.05，η2=0.002。 新颖有效性科学问题提出比率上，模糊容忍度主效应显著，F(1，27)=8.47，p＞0.05，η2=0.24；原型处理主效应显著，F(1，27)=10.26，p＜0.01，η2=0.27；模糊容忍度与原型处理的交互作用显著，F(1，27)=5.67，p＜0.05，η2=0.18。进一步进行简单效应分析发现，在相对低模糊容忍度条件下，有原型条件与无原型条件的新颖有效性问题提出比率差异不显著，F(1，27)=0.26，p＞0.05，η2=0.01；在相对高模糊容忍度条件下，有原型条件与无原型条件的新颖有效性问题提出比率差异显著，F(1，27)=13.45，p＜0.001，η2=0.34，交互效应见图3。 图3不同模糊容忍度和原型处理在提出新颖有效性问题比率上的交互作用 3.3小结 高模糊容忍个体因更多接纳新颖刺激和持续探索，在新颖有效性问题提出时表现出对原型材料中关键性启发信息利用的优势。 4总讨论 4.1创造性科学问题提出中的原型启发效应 研究表明，在已有经验和当前情境之间建立起联系，可以有效促进个体对信息的理解和加工，提出的问题更有新颖性和价值性(陈丽君，郑雪，2014)。因此，将表面无关但具有内在语义联系的原型和矛盾情境之间建立新异的连接，可以完善个体的知识结构，影响问题情境的语义表征，提升问题提出的质量。已有研究表明，新颖观点的产生需要抑制知识经验中占据主导地位的观点，重构问题表征以打破原有的思维定势(Renetal.，2020)。基于此，原型启发促进新颖性问题的提出，可能是由于个体在遇到带有定势思维的问题情境和旧问题时，激活原型可以帮助个体打破原有的思维定势，提出新颖性问题。此外，已有研究表明，有效观点的产生需要基于新颖的连接以合适有效的方式形成有价值和适当的观点(Mccarthyetal.，2018)。因此，个体在激活原型的前提下将原型事物中所包含的关键启发信息运用到科学问题情境中(激活原型中的关键启发信息)，新颖的连接可以帮助个体整合与问题情境和目标相关的信息，进而可能提出新颖有效性问题。 4.2感觉寻求与模糊容忍对原型启发下创造性科学问题提出的影响 在科学问题提出的进程中，各种障碍或思维困境使个体在相当一段时间内陷入不知如何推进的僵局(定势)之中(Cranford&Moss，2012)。高感觉寻求个体有追求新颖想法和体验的愿望，不喜欢结构化和重复性的情境(Martín-Fernándezetal.，2021)，这些特点影响个体面对问题僵局(定势)时的反应倾向。已有研究表明，新颖寻求特质有助于个体在发散性思维任务中的表现，这可能源于发散性思维的核心是产生新颖的、与他人不同的观点，新颖性寻求特质与测验本身的需求相一致(刘英芝，2019)。此外，感觉寻求特质与原创专利测量的创新行为同样存在较高相关，产生这种关联的原因在于高感觉寻求特质个体更善于连接来自不同领域的看似不相关的想法(Sunderetal.，2017)。在本研究中，提出新颖性的科学问题同样以新颖性寻求为核心，且高感觉寻求特质个体更善于建立新颖连接，利用原型材料(激活原型)打破原有的思维僵局。因此，相对高感觉寻求特质组在有无原型条件下新颖性问题提出比率的差异更加明显。然而与研究假设不一致，并未发现相对高感觉寻求特质组在提出新颖性问题比率上有更好的表现。这可能也与研究中提出新颖性问题的难度有关。 提出新颖有效性问题是一个发散—聚合的过程，尽管需要对新颖刺激或想法有较高的接纳度，以帮助更多信息进入个体头脑中，但对风险寻求的要求降低，更多地涉及建立与任务目标相关的新颖有效的连接(Huangetal.，2021)。本研究中，个体在遇到思维僵局时，激活原型后进一步将原型事物中所包含的关键性启发信息运用到科学问题情境中才能提出新颖有效的科学问题。然而，高感觉寻求特质个体可能因其不计后果地寻求新颖刺激、较低的自我控制和风险评价能力等特点更易激活原型并产生天马行空的发散性想法，进而提出指向未来且充满想象性的新颖性问题(Wangetal.，2019)。然而在利用原型中关键启发信息，建立有效连接上没有表现出任何优势。因此，感觉寻求特质并不影响利用原型材料提出新颖有效性问题时的表现。 已有研究发现，高模糊容忍度的个体可以接纳和容忍模糊、不确定的刺激；而低模糊容忍度的个体在模糊的不确定情境中感受到沮丧、焦虑的情绪，进而产生过早的回避反应(Liuetal.，2022)。已有研究表明，个体的模糊容忍度与基于模糊刺激的创造性任务表现显著相关(Zenasnietal.，2008)。因此，个体对当前模糊情境的容忍可以帮助个体持续加工问题情境，较少产生焦虑情绪，在原型信息出现后更易在启发信息和问题之间建立连接，进而促进新颖有效性问题的提出。此外，模糊容忍度关系到人们对与已有信念体系或知识结构相反的新颖观念的觉察和容忍程度(Hwang&Choi，2020)，影响到个体对问题情境和目标相关信息的整合利用(Furnham&Ribchester，1995)。对模糊刺激或想法有更高的接纳度，可以帮助更多信息进入个体头脑中，觉察到他人没有注意的新颖观点，识别启发性原型信息。此外，高模糊容忍特质避免