认知心理学1.pdf

3 24 2013 1 认知心理学 COGNITIVE PSYCHOLOGY 主讲教师 梁珊珊主讲教师 梁珊珊 唐山师范学院唐山师范学院 教育系教育系 教材与主要参考书教材与主要参考书 邵志芳 邵志芳 认知心理学认知心理学 上海教育出版社 上海教育出版社 王甦 汪安圣 王甦 汪安圣 认知心理学认知心理学 北京大学出版社 北京大学出版社 梁宁建 梁宁建 当代认知心理学当代认知心理学 上海教育出版社 上海教育出版社 J B Best著 黄希庭主译 著 黄希庭主译 认知心理学认知心理学 中国 中国 轻工业出版社轻工业出版社 课程体系课程体系 基本认知过程基本认知过程 知觉知觉 注意注意 记忆记忆 知识的表征与组织知识的表征与组织 表征表征 概念概念 信息的使用与操纵信息的使用与操纵 问题解决问题解决 推理推理 言语言语 决策决策 对于认知心理学来说 理论和对于认知心理学来说 理论和 模型是灵魂 实验是骨架 应模型是灵魂 实验是骨架 应 用研究是血肉 用研究是血肉 邵志芳邵志芳 第一章第一章 绪论绪论 人怎样获得外部世界的知识 人怎样获得外部世界的知识 能区分万事万物的颜色和形状 能命名各种各样能区分万事万物的颜色和形状 能命名各种各样 的事物 知道什么叫树木 什么叫花草 什么是的事物 知道什么叫树木 什么叫花草 什么是 冰川 什么是山脉冰川 什么是山脉 人在获得知识时为什么会人在获得知识时为什么会 有取舍 知道什么应该接受 什么应该放弃有取舍 知道什么应该接受 什么应该放弃 人又是怎样把学到的各种知识保存在头脑中 并人又是怎样把学到的各种知识保存在头脑中 并 且能在需要的时候 或快或慢的从头脑中把知识且能在需要的时候 或快或慢的从头脑中把知识 提取出来 用它解决个人或社会所面临的问题 提取出来 用它解决个人或社会所面临的问题 3 24 2013 2 你正行走在一条漆黑而又不熟悉的街道上 天下你正行走在一条漆黑而又不熟悉的街道上 天下 着雨 雾蒙蒙的 你觉得身上很冷 而且有一点着雨 雾蒙蒙的 你觉得身上很冷 而且有一点 担心会发生些什么事情 当你穿过一条小巷时 担心会发生些什么事情 当你穿过一条小巷时 眼角瞥到有什么东西一晃 于是你回头朝小巷进眼角瞥到有什么东西一晃 于是你回头朝小巷进 来的方向看去 发现有一个黑影正逐渐向你靠近 来的方向看去 发现有一个黑影正逐渐向你靠近 随着黑影越来越近 你可以越来越清楚 你突然随着黑影越来越近 你可以越来越清楚 你突然 意识到原来那黑影是意识到原来那黑影是 注意 知觉 模式识别 记忆注意 知觉 模式识别 记忆 本章内容本章内容 认知心理学概述认知心理学概述 1 现代认知心理学主要思潮和发展趋势现代认知心理学主要思潮和发展趋势 2 认知心理学研究方法认知心理学研究方法 3 第一节第一节 认知心理学概述认知心理学概述 一 认知与认知心理学涵义一 认知与认知心理学涵义 一 认知的定义 一 认知的定义 1 1 奈塞尔的总结 认知 定义 奈塞尔的总结 认知 定义 认知是指信息经感觉输入的 认知是指信息经感觉输入的变化 简化 加工 变化 简化 加工 存储 恢复以及使用存储 恢复以及使用的全过程 很显然认知包的全过程 很显然认知包 含了个体可能做的一切事情 而所有的心理学现象含了个体可能做的一切事情 而所有的心理学现象 即认知现象 即认知现象 2 2 对认知活动的三种理解 对认知活动的三种理解 认知活动是人脑对信息的加工过程认知活动是人脑对信息的加工过程 认知活动是人脑对符号的处理过程认知活动是人脑对符号的处理过程 认知活动是问题解决的过程认知活动是问题解决的过程 一 认知与认知心理学涵义一 认知与认知心理学涵义 二 认知心理学的定义 二 认知心理学的定义 1 1 美国百科全书 认知心理学美国百科全书 认知心理学 是研究人的高级心理活动过程的学科 即研究是研究人的高级心理活动过程的学科 即研究 人接受 编码 操作 提取和利用知识的过程 人接受 编码 操作 提取和利用知识的过程 这个过程包括知觉 语言 智能 表象 思维 这个过程包括知觉 语言 智能 表象 思维 推理 问题解决 概念形成和创造性 推理 问题解决 概念形成和创造性 一 认知与认知心理学涵义一 认知与认知心理学涵义 2 2 认知心理学有广义和狭义之分 认知心理学有广义和狭义之分 广义的认知心理学是指以认知过程广义的认知心理学是指以认知过程 包括 感知觉 包括 感知觉 注意 记忆 思维 言语和问题解决等 注意 记忆 思维 言语和问题解决等 为研究对象为研究对象 的各种心理学流派和理论的总称 主要包括 格式塔的各种心理学流派和理论的总称 主要包括 格式塔 学派的部分理论 勒温的拓扑心理学 皮亚杰学派的学派的部分理论 勒温的拓扑心理学 皮亚杰学派的 结构主义认知心理学 及信息加工心理学 结构主义认知心理学 及信息加工心理学 狭义的认知心理学是指以信息加工理论为基础的认知狭义的认知心理学是指以信息加工理论为基础的认知 心理学 是以信息加工的观点 把人的心理活动过程心理学 是以信息加工的观点 把人的心理活动过程 与计算机进行类比 把人脑看作类似计算机的信息加与计算机进行类比 把人脑看作类似计算机的信息加 工系统 并以此来解释人类认知活动过程的心理学工系统 并以此来解释人类认知活动过程的心理学 3 24 2013 3 一 认知与认知心理学涵义一 认知与认知心理学涵义 三 认知心理学的实质 三 认知心理学的实质 认知心理学的实质在于它主张研究认知活动本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 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社会性特点 认知研究实际高于生理机制水平 的研究 的研究 二 认知研究简史二 认知研究简史 传统哲学对心理和认知的思考传统哲学对心理和认知的思考 心理学的独立与认知心理学的起源心理学的独立与认知心理学的起源 认知心理学的蓬勃兴起认知心理学的蓬勃兴起 传统哲学对心理和认知的思考传统哲学对心理和认知的思考 希波克拉底 希波克拉底 完成认知功能的心灵 即 认知之心 是独完成认知功能的心灵 即 认知之心 是独 立存在的特殊实体 它控制着人的身体活动 立存在的特殊实体 它控制着人的身体活动 即 心身二元论 即 心身二元论 心灵居住在大脑当中 心灵居住在大脑当中 中国文化也将认知和心理归于脑中国文化也将认知和心理归于脑 思字 从心从囟 思字 从心从囟 说文解字说文解字 传统哲学对心理和认知的思考传统哲学对心理和认知的思考 理念论与实在论 理念论与实在论 理念论理念论 柏拉图柏拉图 理念是世界的本源 灵魂来自理念世 理念是世界的本源 灵魂来自理念世 界 并进而支配身体活动 人体死亡 灵魂便回到理念世界 并进而支配身体活动 人体死亡 灵魂便回到理念世 界 人的感觉只不过是唤起对理念世界的回忆 唤起理念界 人的感觉只不过是唤起对理念世界的回忆 唤起理念 世界的影子 鸟舍理论 蜡板理论世界的影子 鸟舍理论 蜡板理论 记忆 记忆 实在论实在论 亚里士多德亚里士多德 理念世界是虚构的 现实世界才 理念世界是虚构的 现实世界才 是真实的 他将人的心理功能分为认知功能 感觉和思维 是真实的 他将人的心理功能分为认知功能 感觉和思维 和欲动功能 欲望 动作 意志和情感 他认为人的知和欲动功能 欲望 动作 意志和情感 他认为人的知 识来源于对事物的识来源于对事物的感觉感觉 人对事物的认识不是依据一种感 人对事物的认识不是依据一种感 觉 而是多种感觉印象的综合 感觉产生觉 而是多种感觉印象的综合 感觉产生表象表象 表象引起 表象引起 概念概念 人的抽象 人的抽象思维思维借助概念来进行 借助概念来进行 他强调表象的重要他强调表象的重要 性性 提出 灵魂不能无表象而思维 亚里士多德还 提出 灵魂不能无表象而思维 亚里士多德还重视重视 记忆的作用记忆的作用 并描述了一些记忆现象与规律 并描述了一些记忆现象与规律 传统哲学对心理和认知的思考传统哲学对心理和认知的思考 唯理论与经验论唯理论与经验论 唯理论 唯理论 笛卡尔相信理性是衡量真理的尺度 并相信理性是天赋笛卡尔相信理性是衡量真理的尺度 并相信理性是天赋 能力 认为人能够通过内省的方法获得真理 我思故能力 认为人能够通过内省的方法获得真理 我思故 我在 我在 经验论经验论 霍布斯重视感觉经验的作用 感觉产生观念 想象是感霍布斯重视感觉经验的作用 感觉产生观念 想象是感 觉的残余运动 觉的残余运动 洛克反对 天赋观念 理论主张心灵是一块白板 人的洛克反对 天赋观念 理论主张心灵是一块白板 人的 知识从经验中获得 知识从经验中获得 传统哲学对心理和认知的思考传统哲学对心理和认知的思考 康德 把人的认识分为康德 把人的认识分为感性知识感性知识与与悟性知悟性知 识识 人通过感官获得感性知识 是一种片 人通过感官获得感性知识 是一种片 段 零散的现象 它必须经过悟性的加工段 零散的现象 它必须经过悟性的加工 整理 才能成为有条理的理论知识 整理 才能成为有条理的理论知识 悟性悟性 知识知识具有具有先验先验的性质 悟性通过这些先验的性质 悟性通过这些先验 的形式把人获得的感性材料组织地来 这的形式把人获得的感性材料组织地来 这 种思想成为现代心理学中的种思想成为现代心理学中的基模基模概念的重概念的重 要根源 要根源 3 24 2013 4 心理学的独立与认知心理学的起源心理学的独立与认知心理学的起源 联想主义 联想主义 associationismassociationism 结构主义 结构主义 structuralismstructuralism 机能主义 机能主义 functionalismfunctionalism 行为主义 行为主义 behaviorismbehaviorism 新行为主义 新行为主义 neoneo behaviorismbehaviorism 格式塔心理学 格式塔心理学 Gestalt Gestalt PsycologyPsycology 发生认识论 发生认识论 genetic epistemologygenetic epistemology 联想主义联想主义 詹姆士 穆勒和培因等认为人的复杂心理是由詹姆士 穆勒和培因等认为人的复杂心理是由 简单的心理元素组成的 最简单的心理元素是简单的心理元素组成的 最简单的心理元素是 感觉和观念 各种心理元素通过感觉和观念 各种心理元素通过联想联想结合起来 结合起来 结构主义结构主义 结构主义学派致力于发现能够解释我们的结构主义学派致力于发现能够解释我们的 直接意识经验的定律和原理 直接意识经验的定律和原理 结构主义心理学家特别感兴趣的是找到心结构主义心理学家特别感兴趣的是找到心 灵的最简单最基本的元素 以及这些元素灵的最简单最基本的元素 以及这些元素 是如何结合起来产生复杂的心理现象的 是如何结合起来产生复杂的心理现象的 机能主义机能主义 机能主义是与詹姆斯的名字联系在一起的一个心机能主义是与詹姆斯的名字联系在一起的一个心 理学学派 这个学派认为 心理学的基本目标是理学学派 这个学派认为 心理学的基本目标是 理解心灵的机能 是探索心理机能如何使个体适理解心灵的机能 是探索心理机能如何使个体适 应他的环境 应他的环境 点评 认知生态学的前身点评 认知生态学的前身 行为主义行为主义 行为主义被部分学者被看作是机能主义的一个分行为主义被部分学者被看作是机能主义的一个分 支支 行为主义认为行为主义认为 心理学的中心目标是对行为进行心理学的中心目标是对行为进行 的科学的研究的科学的研究 而行为专指心理过程的可观察到而行为专指心理过程的可观察到 的结果的结果 激进的行为主义者认为激进的行为主义者认为 应该将观察不到的应该将观察不到的 主主 观的心理状态观的心理状态 例如意识例如意识 以及同样是对于观察以及同样是对于观察 不到的不到的 主观的心理过程主观的心理过程 例如期望例如期望 信仰信仰 理理 解解 记忆记忆 希望希望 决策决策 知觉知觉 驱逐出心理学驱逐出心理学 新行为主义的产生新行为主义的产生 格式塔心理学格式塔心理学 格式塔心理学主张 心理现象不能分解还格式塔心理学主张 心理现象不能分解还 原成基本元素 而应该在把握整体的前提原成基本元素 而应该在把握整体的前提 下加以分析和研究 应理解经验的整体结下加以分析和研究 应理解经验的整体结 构 构 格式塔心理学将 场 完形 全面贯格式塔心理学将 场 完形 全面贯 彻到了对认知过程的研究中 彻到了对认知过程的研究中 3 24 2013 5 发生认识论和个别差异发生认识论和个别差异 皮亚杰的工作阐明了这样一个事实 随着皮亚杰的工作阐明了这样一个事实 随着 儿童的成长 他的认知过程以一种有规律儿童的成长 他的认知过程以一种有规律 的方式发生着变化 认知发展是主动的 的方式发生着变化 认知发展是主动的 建构性的适应过程 建构性的适应过程 高尔顿强调的是个别差异 认为即使是成高尔顿强调的是个别差异 认为即使是成 人 他们的认知容量 能力和偏好也都是人 他们的认知容量 能力和偏好也都是 不同的 不同的 认知心理学的兴起认知心理学的兴起 一 一 兴起 兴起 19501950年代 一般认为 认知心理学产生于年代 一般认为 认知心理学产生于 二十世纪五十年代 二十世纪五十年代 19671967年年NeisserNeisser出版的专著出版的专著 认认 知心理学知心理学 通常被认为是认知心理学产生的标志通常被认为是认知心理学产生的标志 1 1 内部原因 内部原因 华生和格式塔心理学对冯特观念的反批 华生和格式塔心理学对冯特观念的反批 行为主义的失败是重要的心理学内部原因 行为主义的失败是重要的心理学内部原因 2 2 外部原因 外部原因 二战的需要二战的需要 其他学科 控制论 信息论 计算机科学 语言学等 其他学科 控制论 信息论 计算机科学 语言学等 发展的贡献发展的贡献 二 认知心理学的影响二 认知心理学的影响 1 1 对普通心理学和实验心理学的影响 对普通心理学和实验心理学的影响 1 1 扩大了心理过程的研究领域 扩大了心理过程的研究领域 2 2 使研究从心理物理函 使研究从心理物理函 数走向内部心理机制 数走向内部心理机制 3 3 从分析性研究转向综合性研 从分析性研究转向综合性研 究 究 4 4 开始重视个别差异和个案研究 开始重视个别差异和个案研究 2 2 对研究范式的影响 对研究范式的影响 主张在高于生理机制的水平上来研究心理机制 力图以解主张在高于生理机制的水平上来研究心理机制 力图以解 释的观点来说明心理过程的规律 心理现象或心理过程的释的观点来说明心理过程的规律 心理现象或心理过程的 研究应在多层次基础而不应在同一水平或层次进行研究 研究应在多层次基础而不应在同一水平或层次进行研究 3 3 对相邻学科的影响 对相邻学科的影响 教育学 管理学 心理咨询和心理治疗 人工智能研究教育学 管理学 心理咨询和心理治疗 人工智能研究 等等 领域的影响 领域的影响 第二节第二节 现代认知心理学现代认知心理学 主要思潮主要思潮 一 信息加工理论一 信息加工理论 一 计算机隐喻 一 计算机隐喻 信息加工论者将人类认知系统比作计算信息加工论者将人类认知系统比作计算 机 而计算机的工作就是进行信息加工机 而计算机的工作就是进行信息加工 这样他们就可以把计算机的信息加工 这样他们就可以把计算机的信息加工 模型作为人类认知过程的心理模型 模型作为人类认知过程的心理模型 什么是信息加工 什么是信息加工 接接 收收 存储存储 处理处理 传送传送 3 24 2013 6 二 二 信息加工学说信息加工学说的基本思想的基本思想 1 1 认知可以分解为一系列阶段 每个阶段可以认知可以分解为一系列阶段 每个阶段可以 假定为一个单元 它对输入的信息进行某些操假定为一个单元 它对输入的信息进行某些操 作 这一系列阶段和操作的产物就是反应 作 这一系列阶段和操作的产物就是反应 2 2 信息加工系统的各个组成部分都以某种方式信息加工系统的各个组成部分都以某种方式 与其他部分相联系 与其他部分相联系 3 3 信息加工学说基本上是一个系列加工学说 信息加工学说基本上是一个系列加工学说 所谓所谓 系列加工 系列加工 就是信息处理的各个阶段依就是信息处理的各个阶段依 一定得顺序起作用 前一阶段的输出成为后一一定得顺序起作用 前一阶段的输出成为后一 阶段的输入 阶段的输入 西蒙西蒙和纽威尔的信息加工模型和纽威尔的信息加工模型 信息加工系统 信息加工系统 information processing systeminformation processing system 是 是 指能够接收 储存 处理和传递信息的系统 指能够接收 储存 处理和传递信息的系统 Simon NewellSimon Newell 19721972 认为 包括任何计算机在 认为 包括任何计算机在 内 信息加工系统是由内 信息加工系统是由感受器 效应器 记忆和感受器 效应器 记忆和 加工器加工器组成 组成 人的问题解决人的问题解决 中提供了一个说明信息加工系统中提供了一个说明信息加工系统 一般结构的简要模型 一般结构的简要模型 感受器感受器 receptor 效应器效应器 effectoreffector 记忆记忆 装置装置 加工器加工器包括三个因素 包括三个因素 一系列基本信息加工过程 一系列基本信息加工过程 如制作和销毁符号 制作新的符号结构和复制 改变已有如制作和销毁符号 制作新的符号结构和复制 改变已有 的符号结构 以符号或符号结构来标志外部刺激并依据符的符号结构 以符号或符号结构来标志外部刺激并依据符 号结构做出反应 以及存储符号结构 进行辨别比较号结构做出反应 以及存储符号结构 进行辨别比较 等 等 短时记忆短时记忆 它保持基本信息过程所输入和输出的符 它保持基本信息过程所输入和输出的符 号结构 号结构 解说器解说器 一套解释程序 它将基本信息过程和 一套解释程序 它将基本信息过程和 短时记忆加以整合来确定信息在信息加工系统中的先后顺短时记忆加以整合来确定信息在信息加工系统中的先后顺 序 以及需要执行加工处理的基本信息 序 以及需要执行加工处理的基本信息 国内信息加工模型国内信息加工模型 中国大百科全书中国大百科全书 心理学心理学 提出 人类的认知提出 人类的认知 活动主要有四个成分 感知系统 记忆系统 控活动主要有四个成分 感知系统 记忆系统 控 制系统和反应系统 制系统和反应系统 具体的信息加工模型图将信息加工分成 感觉记具体的信息加工模型图将信息加工分成 感觉记 忆 短时记忆和长时记忆 忆 短时记忆和长时记忆 三 人的信息加工系统 三 人的信息加工系统 认知心理学认为人由两大系统构成 一个是维认知心理学认为人由两大系统构成 一个是维 持生存的系统 另一个是认知系统 两个系统持生存的系统 另一个是认知系统 两个系统 相互联系 相互作用 如 当某件事带来很大相互联系 相互作用 如 当某件事带来很大 压力时 人就会感到焦虑和紧张 他就必须运压力时 人就会感到焦虑和紧张 他就必须运 用认知系统来评价与决定是否作出行动 从而用认知系统来评价与决定是否作出行动 从而 会影响他的注意 学习 记忆 思维与判断等 会影响他的注意 学习 记忆 思维与判断等 反之 认知系统也会作用于维持生命系统 反之 认知系统也会作用于维持生命系统 人类的认知系统包含四个部分 人类的认知系统包含四个部分 有限容量的信有限容量的信 息传递与处理系统 认知策略系统 知识经验息传递与处理系统 认知策略系统 知识经验 系统 自我监控系统 元认知系统 系统 自我监控系统 元认知系统 3 24 2013 7 四 人类认知系统的基本特征 四 人类认知系统的基本特征 1 1 人是一个符号运算系统 人是一个符号运算系统 2 2 人类的认知系统是一个多阶段 多层次的信 人类的认知系统是一个多阶段 多层次的信 息传递系统 息传递系统 3 3 人类信息加工能力的有限性 人类信息加工能力的有限性 4 4 人类的认知系统能习得与发展有效的认知策 人类的认知系统能习得与发展有效的认知策 略 略 5 5 人是一个新旧图式整合 建构 重构而获得 人是一个新旧图式整合 建构 重构而获得 知识的系统知识的系统 6 6 人是一个不断发展的监控认知系统 人是一个不断发展的监控认知系统 二 联结主义学说二 联结主义学说 1 1 神经生理学方面的发现以及认知过程的研究成 神经生理学方面的发现以及认知过程的研究成 果指出 人类认知的许多方面是果指出 人类认知的许多方面是平行加工平行加工 parallel processingparallel processing 的 是多项操作同时进行的 的 是多项操作同时进行的 2 2 另外 联结主义学说提出了神经网络概念 人 另外 联结主义学说提出了神经网络概念 人 类之所以能同时进行大量认知操作 是由于认知类之所以能同时进行大量认知操作 是由于认知 网络由一些处于不同状态 包括 网络由一些处于不同状态 包括 兴奋状态 抑兴奋状态 抑 制状态和安静状态制状态和安静状态 的认知单元联结而成 的认知单元联结而成 三 认知心理学的两个基本研究范式三 认知心理学的两个基本研究范式 符号操作系统范式 信息加工方法 符号操作系统范式 信息加工方法 在上个世纪在上个世纪60 70年代在认知心理学领域兴起并影响深远 年代在认知心理学领域兴起并影响深远 采用计算机类比法 即将计算机作为人脑功能的一种心理采用计算机类比法 即将计算机作为人脑功能的一种心理 模型 从中引申出人的认知过程或心理活动 是一种 计模型 从中引申出人的认知过程或心理活动 是一种 计 算 的观念 算 的观念 这种观念揭示了符号操作系统范式的一种基本观点 许多这种观念揭示了符号操作系统范式的一种基本观点 许多 认知过程是以系列或序列的方式进行的 系列 认知过程是以系列或序列的方式进行的 系列 serially 方式即认知过程按一次一个事件的方式进行 序列方式即认知过程按一次一个事件的方式进行 序列 sequentially 方式即认知过程是以有界限的顺序进行的 方式即认知过程是以有界限的顺序进行的 在时间上一些程序在另一些之前进行 或称为 条件性迁在时间上一些程序在另一些之前进行 或称为 条件性迁 移性质 移性质 是以是以Newell的信息加工模型理论为代表 其中包含一个中的信息加工模型理论为代表 其中包含一个中 枢加工器进行系统控制 枢加工器进行系统控制 信息加工范式强调的是信息加工的阶段性以及信信息加工范式强调的是信息加工的阶段性以及信 息在加工过程中的具体储存方式 息在加工过程中的具体储存方式 联结主义范式 平行分配加工联结主义范式 平行分配加工 parallel distributed processing PDP 20世纪世纪80年代早期产生 认知是一个由简单且众多加工单元年代早期产生 认知是一个由简单且众多加工单元 联结所构成的网络 联结所构成的网络 强调神经和数学基础 是在神经层次上产生的 研究的是人强调神经和数学基础 是在神经层次上产生的 研究的是人 工神经网络 工神经网络 认为人类认知活动的本质在于神经元之间的联结强度 以及认为人类认知活动的本质在于神经元之间的联结强度 以及 他们之间不断发生的动态变化 及对信息进行的是并行分布他们之间不断发生的动态变化 及对信息进行的是并行分布 式的处理 式的处理 当大脑对一定种类的刺激进行加工时 这种加工中的活动导当大脑对一定种类的刺激进行加工时 这种加工中的活动导 致大脑中结构的改变 结构变化是指神经元联结的基本改变 致大脑中结构的改变 结构变化是指神经元联结的基本改变 也就是神经元与其他神经元联系的突触的性质和数量发生了也就是神经元与其他神经元联系的突触的性质和数量发生了 变化 变化 3 24 2013 8 联结主义范式则将认知加工描述成为各个基本的联结主义范式则将认知加工描述成为各个基本的 并且通常是无数的 加工单位之间的联结网络的 并且通常是无数的 加工单位之间的联结网络的 兴奋和抑制模式 而这些加工单位是并行作用的 兴奋和抑制模式 而这些加工单位是并行作用的 当代认知心理学发展趋势当代认知心理学发展趋势 学科互动明显增强学科互动明显增强 综合性的 认知科学 哲学家 综合性的 认知科学 哲学家 神经生理学神经生理学 家 计算机科学家 人类学家 语言学家等家 计算机科学家 人类学家 语言学家等 认知研究生态化认知研究生态化 认知研究的生态效度 如拉弗等人对商场顾客认知研究的生态效度 如拉弗等人对商场顾客 计算行为的研究 计算行为的研究 第三节第三节 认知心理学认知心理学 研究方法研究方法 认知心理学研究方法认知心理学研究方法 在认知心理学的具体研究中 常采用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 有有观察 实验 测验 自我报告 计算机模拟和观察 实验 测验 自我报告 计算机模拟和 神经生理学神经生理学等方法 其中 目前最常用也是最重等方法 其中 目前最常用也是最重 要的研究方法是要的研究方法是实验研究法实验研究法 计算机模拟法也颇 计算机模拟法也颇 受关注 但还面临着许多问题 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 的观察法 计算机模拟法两者皆宜 认知心理学常用研究方法认知心理学常用研究方法 A 反应时反应时 测量法测量法 反应时是指刺激作用于反应时是指刺激作用于 有机体后到其作出明显有机体后到其作出明显 反应所需要的时间 即反应所需要的时间 即 刺激与反应之间的时间刺激与反应之间的时间 间隔 又称为有机体反间隔 又称为有机体反 应潜伏期 反应时是一应潜伏期 反应时是一 种反应变量 它是个体种反应变量 它是个体 成绩的指标或内部加工成绩的指标或内部加工 信息过程的复杂程度的信息过程的复杂程度的 指标 指标 C 计算机计算机 模拟法模拟法 是指利用计算机来是指利用计算机来 模拟 检验 发现模拟 检验 发现 人的认知活动及其人的认知活动及其 行为表现的规律的行为表现的规律的 研究方法 研究方法 是指被试在解决某项问是指被试在解决某项问 题时 出声思考 其思题时 出声思考 其思 维内容 研究者记录后维内容 研究者记录后 进行分析 从而揭示被进行分析 从而揭示被 试认知活动规律的研究试认知活动规律的研究 方法 又称 口述记录方法 又称 口述记录 分析法 分析法 B 口语口语 报告法报告法 反应时测量法反应时测量法 什么是反应时 什么是反应时 反应时 又称反应潜伏期 反应时 又称反应潜伏期 response latenciesresponse latencies 是指个体从接受刺激作用开始到开始做出外部反是指个体从接受刺激作用开始到开始做出外部反 应之间的这段时间 它与我们通常听说的动作完应之间的这段时间 它与我们通常听说的动作完 成所需要的时间是有差别的 具体地来说 以蹲成所需要的时间是有差别的 具体地来说 以蹲 距或起跑为例 如果我们把运动员手开始离地作距或起跑为例 如果我们把运动员手开始离地作 为个体外部反应的开始 那么反应时就是指发令为个体外部反应的开始 那么反应时就是指发令 枪响到运动员手开始离地这段时间 而运动员手枪响到运动员手开始离地这段时间 而运动员手 离地后所跑完离地后所跑完5050米所需的时间则不属于反应时 米所需的时间则不属于反应时 应把它归纳为运动时间 整个动作完成所需的时应把它归纳为运动时间 整个动作完成所需的时 间则为反应时与运动时间之和 间则为反应时与运动时间之和 3 24 2013 9 反应时测量法反应时测量法 产生和作用产生和作用 反应时的研究历史可以追溯至反应时的研究历史可以追溯至17961796年 英国格林威治年 英国格林威治 天文台台长马斯基林在观察星体通过子午线时首先发天文台台长马斯基林在观察星体通过子午线时首先发 现反应时的个别差异 现反应时的个别差异 18221822年德国天文学家贝塞尔对年德国天文学家贝塞尔对 此现象加以认真研究 确定了人差方程式 此现象加以认真研究 确定了人差方程式 18501850年赫年赫 尔姆霍茨用反应时测量了神经传导的速度 此后尔姆霍茨用反应时测量了神经传导的速度 此后100100多多 年来又对反应时进行了系统的研究 年来又对反应时进行了系统的研究 在现代心理学研究中 常把反应时作为一种指标来分在现代心理学研究中 常把反应时作为一种指标来分 析人的知觉 注意 学习 记忆 思维 动机和个性析人的知觉 注意 学习 记忆 思维 动机和个性 等各种心理活动 反应时在实际应用中也较广泛 它等各种心理活动 反应时在实际应用中也较广泛 它 是某些职业选择的重要指标之一 对确定汽车司机 是某些职业选择的重要指标之一 对确定汽车司机 飞行员 宇航员及运动员等的心理生理的可能性具有飞行员 宇航员及运动员等的心理生理的可能性具有 重要的意义 重要的意义 反应时测量法反应时测量法 研究简史研究简史 反应时研究的开端反应时研究的开端 天文学的研究 贝塞尔人差天文学的研究 贝塞尔人差 方程方程 personal equation 反应时在心理学中的研究历史反应时在心理学中的研究历史 18501850年 赫尔姆霍茨实施了第一个反应时实验年 赫尔姆霍茨实施了第一个反应时实验 测定蛙的运动神经传导速度 测定蛙的运动神经传导速度 荷兰生理学家唐德斯提出的反应时荷兰生理学家唐德斯提出的反应时ABCABC 冯特和其学生的研究 冯特和其学生的研究 19691969年 美国心理学家斯滕伯格提出了加因素年 美国心理学家斯滕伯格提出了加因素 法 法 反应时测量法反应时测量法 主要方法主要方法 一 减法反应时 一 减法反应时 1 1 定义 定义 减数法 减数法 subtractive methodsubtractive method 又称唐德斯反应时 又称唐德斯反应时 ABCABC DondersDonders ABC of reaction timeABC of reaction time 或唐德斯三 或唐德斯三 成分说 成分说 是一种用减法方法将反应时分解成各个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 它是由成分 然后来分析信息加工过程的方法 它是由 唐德斯首先提出的 故又称唐德斯减数法唐德斯首先提出的 故又称唐德斯减数法 DondersDonders subtractive methodsubtractive method 计算复杂反应时间与简单反应时间的差别计算复杂反应时间与简单反应时间的差别 测量测量 包含在复杂反应中的辨别 选择等心理过程所需包含在复杂反应中的辨别 选择等心理过程所需 要的时间 要的时间 2 2 减数法的反应时实验的逻辑是 减数法的反应时实验的逻辑是 如果一种作业如果一种作业 包含另一种作业所没有的某个特定的心理过程 包含另一种作业所没有的某个特定的心理过程 且除此过程之外二者在其他方面均相同 那么这且除此过程之外二者在其他方面均相同 那么这 两种反应时的差即为此心理过程所需的时间 减两种反应时的差即为此心理过程所需的时间 减 数法的这种逻辑可以通过唐德斯设计的三种反应数法的这种逻辑可以通过唐德斯设计的三种反应 时任务来加以说明和验证 时任务来加以说明和验证 3 3 实验设计为 实验设计为 简单反应时间 让被试用右手按键对一个灯光信号作出反应简单反应时间 让被试用右手按键对一个灯光信号作出反应 RT1 复杂反应时间 让被试看到红光后右手按键反应 看绿光时复杂反应时间 让被试看到红光后右手按键反应 看绿光时 不反应 于是被试需分辨红绿灯 然后才反应 不反应 于是被试需分辨红绿灯 然后才反应 RT2 辨别过程时间辨别过程时间 RT1 RT2 代表辨别红绿灯光所需要的时间 代表辨别红绿灯光所需要的时间 RT3 要求被试用右手反应红光 用左手反应绿光 那么被 要求被试用右手反应红光 用左手反应绿光 那么被 试不仅要辨别灯光 而且要对反应做出选择 试不仅要辨别灯光 而且要对反应做出选择 选择反应时间选择反应时间 RT3 RT2 唐德斯反应时 唐德斯反应时 DondersDonders ABC of reaction time ABC of reaction time 刺激 反应 唐德斯A反应 刺激 反应 唐德斯B反应 唐德斯C反应 刺激 反应 A反应时 C反应时 C A B反应时 C反应时 B C 基线时间 选择时间 辨别时间 3 24 2013 10 4 4 经典实验 经典实验 Posner 关于短时记忆编码的实验关于短时记忆编码的实验 实验任务 让被试对字母进行命名 实验任务 让被试对字母进行命名 实验刺激 读音书写均相同 实验刺激 读音书写均相同 AA 音同字不同 音同字不同 Aa 实验过程 给被试并排呈现两个字母 可以同时呈现 也实验过程 给被试并排呈现两个字母 可以同时呈现 也 可以间隔一段时间 可以间隔一段时间 0 5s和和1s或或1s和和2s 实验结果 被试对实验结果 被试对Aa的反应时间大于对的反应时间大于对AA的 随着间隔时的 随着间隔时 间的延长间的延长RT AA 迅速上升 而 迅速上升 而RT Aa 变化不大 变化不大 语音编码时间 音形转换所需要的时间 语音编码时间 音形转换所需要的时间 RT Aa RT AA 短时记忆的编码实验 短时记忆的编码实验 PosnerPosner 19691969 19701970 解释 在间隔较小时 解释 在间隔较小时 AaAa对的对的RTRT长 反映了包含长 反映了包含AAAA对没对没 有的加工过程 这种差异可能反映了短时记忆的内部编码有的加工过程 这种差异可能反映了短时记忆的内部编码 过程的差异 前者需从视觉编码转换为听觉编码 先视觉过程的差异 前者需从视觉编码转换为听觉编码 先视觉 编码 后听觉编码 编码 后听觉编码 350 400 450 500 550 1 002 003 00 Aa对对 AA对对 0 0 5 2 字母间隔时间字母间隔时间 s 反反 应应 时时 ms 经典实验 句子经典实验 句子 图画匹配实验图画匹配实验 这一实验是由柯拉克这一实验是由柯拉克 H H Clark H H Clark 和蔡斯和蔡斯 W C W C Chase Chase 设计的 实验时给被试看一个句子和一设计的 实验时给被试看一个句子和一 个图画 例如 星形在十字之上 要求被试判个图画 例如 星形在十字之上 要求被试判 断二者是否一致并作出反应 记下反应的时间断二者是否一致并作出反应 记下反应的时间 句子有八种 主语有 星形 和 十字 句子有八种 主语有 星形 和 十字 谓语有 在之上 和 在之下 不在之上谓语有 在之上 和 在之下 不在之上 不在之下 不在之下 二二 相加因素法相加因素法 1 1 含义 含义 是减法反应时实验的延伸是减法反应时实验的延伸 认为完成认为完成 一项作业所需要的全部时间一项作业所需要的全部时间 是一系列信息加工是一系列信息加工 阶段所需时间的总和 从实验因素对作业完成阶段所需时间的总和 从实验因素对作业完成 时间的影响时间的影响 就可能区分信息加工的不同阶段就可能区分信息加工的不同阶段 即 如果发现可以影响完成作业所需时间的一即 如果发现可以影响完成作业所需时间的一 些因素 那么单独地或成对地应用这些因素进些因素 那么单独地或成对地应用这些因素进 行实验 判断这些因素是否与特定的信息加工行实验 判断这些因素是否与特定的信息加工 阶段相联系 该法的关键不在于区分每个加工阶段相联系 该法的关键不在于区分每个加工 阶段的时间 而是辨认加工的顺序并证实不同阶段的时间 而是辨认加工的顺序并证实不同 阶段的存在 阶段的存在 2 2 相加因素法的逻辑 相加因素法的逻辑 如果两个因素的效应是相互制约的 即一个因如果两个因素的效应是相互制约的 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 如果两个因素只作用于同一个信息加工阶段 如果 两个因素的效应是分别独立的 即可以相加 两个因素的效应是分别独立的 即可以相加 那么这两个因素各自作用于不同的加工阶段 那么这两个因素各自作用于不同的加工阶段 3 3 相加因素法实验的基本思路为 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 该过程时 加工总时间不会发生显著化变化 使用相应因数法实验可以证实信息加工过程是使用相应因数法实验可以证实信息加工过程是 否包含一个假定的环节 通过控制某一个假定否包含一个假定的环节 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 的独立的信息另加过程可以看到反时的变化 3 24 2013 11 4 4 经典实验 经典实验 sternbergsternberg的短时记忆提取实验 通的短时记忆提取实验 通 过一系列实验确定了过一系列实验确定了4 4个对提取过程有独立作用的个对提取过程有独立作用的 因素 因素 实验结果 实验结果 确定了对短时记忆信息提取过程有独立作用的确定了对短时记忆信息提取过程有独立作用的4 4个因个因 素 识记项目的数量 或称记忆集的大小 探针刺素 识记项目的数量 或称记忆集的大小 探针刺 激的质量 清晰和不清晰 反应的类型 肯定的或激的质量 清晰和不清晰 反应的类型 肯定的或 否定的 反应的频率 否定的 反应的频率 字母转换的信息加工过程经过四个阶段 刺激编码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 阶段 顺序比较阶段 决策阶段 反应组织阶段 反应时相加因素法反应时相加因素法 短时记忆信息提取模型短时记忆信息提取模型 Company Logo 识记 项目 编码 测试 项目 编码 决策 反应 组织 顺序 比较 测试项目 识记项目 反应 反应类型的 的质量 的数量 类型 相对频率 探针刺激 的质量 反 应 时 间 三三 开窗技术开窗技术 1 1 含义 含义 是反应时实验的一种新技术 通过对某种认知作业是反应时实验的一种新技术 通过对某种认知作业 的分析的分析 可以把每种认知成分所经历的时间过程比较可以把每种认知成分所经历的时间过程比较 直接地估计出来 直接地估计出来 由于利用这种方法可以象打开窗由于利用这种方法可以象打开窗 户一样直接观察到认知加工过程的阶段 所以叫做户一样直接观察到认知加工过程的阶段 所以叫做 开窗开窗 实验 实验 开窗 实验的目的是采开 开窗 技术 将大脑 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 使用研究者可以清楚感知该过程 2 2 经典实验 经典实验 最典型的研究范例为最典型的研究范例为HamiltonHamilton 19771977 和和Hockey 1981 Hockey 1981 的字母转换实验 的字母转换实验 实验任务 给被试呈现实验任务 给被试呈现1 1 4 4个英文字母并在字个英文字母并在字 母后面加上一个数字母后面加上一个数字n n 要求被试说出英文字母要求被试说出英文字母 表中 每个字母之后的第表中 每个字母之后的第n n个位置的字母 如 个位置的字母 如 呈现呈现 H 2H 2 时 要求被试说出时 要求被试说出 J J 当呈现当呈现 ACFH 4ACFH 4 时 要求被试说出时 要求被试说出 EGJLEGJL 3 24 2013 12 实验过程 以实验过程 以KENC 4KENC 4为例 四个字母相继呈现 由被试为例 四个字母相继呈现 由被试 自己按键控制 第一次按键后出现自己按键控制 第一次按键后出现K K 开始记时 接着被试开始记时 接着被试 按要求进行出声转换 要求说出按要求进行出声转换 要求说出LMNOLMNO 然后再按键看第然后再按键看第 二个字母 如此循环直到被试最后报告出 二个字母 如此循环直到被试最后报告出 OIRG OIRG 停止停止 记时 这样记录的是总体的转换时间 为了进一步区分各记时 这样记录的是总体的转换时间 为了进一步区分各 个加工阶段的时间 可以对实验过程各阶段的具体时间进个加工阶段的时间 可以对实验过程各阶段的具体时间进 行记录 如从字母出现 到开始出声的时间就是编码阶段行记录 如从字母出现 到开始出声的时间就是编码阶段 所花的时间 从出声开始到出声结束 是转换阶段所花的所花的时间 从出声开始到出声结束 是转换阶段所花的 时间 从出声结束到下一个字母呈现之间的时间 就是存时间 从出声结束到下一个字母呈现之间的时间 就是存 储阶段所消耗的时间 储阶段所消耗的时间 字母转换实验的反应时测量流程图字母转换实验的反应时测量流程图 Company Logo 看第 一个 字母 出声 转换 看第 二个 字母 将 转换 结果 储存 被试按键 开始 转换 被试再按键 转换 结束 第一个字母加工的反应时间 实验结果 个体在完成字母转换任务过程中包含实验结果 个体在完成字母转换任务过程中包含 三个加工阶段 编码阶段 转换阶段和储存阶段三个加工阶段 编码阶段 转换阶段和储存阶段 各阶段的反映时间均可直接得到测量 各阶段的反映时间均可直接得到测量 一个简单而发人深省的研究一个简单而发人深省的研究 锡奥斯 锡奥斯 Theios 1975Theios 1975 考考 察了刺激呈现概率与反应时察了刺激呈现概率与反应时 关系的研究 实验任务 说关系的研究 实验任务 说 出呈现在屏幕上的某个数字出呈现在屏幕上的某个数字 自变量为数字出现的概率 自变量为数字出现的概率 变化范围为 变化范围为0202 0 30 3 直直 到到0 80 8 共有 共有7 7个水平 因变个水平 因变 量为反应时 结果发现 在量为反应时 结果发现 在 不同的呈现概率下 被试的不同的呈现概率下 被试的 反应时差异不显著 如图所反应时差异不显著 如图所 示 示 实验结论 反应时与实验结论 反应时与 刺激出现概率无关 刺激出现概率无关 帕切拉 帕切拉 Pachella 对上述对上述 研究进行了验证 只是增加研究进行了验证 只是增加 了一个因变量 即错误率 了一个因变量 即错误率 结果发现 尽管被试的反应结果发现 尽管被试的反应 时差异不