认知心理学 教案 讲义 第七章表象.doc

第七章 表象（4课时）表象（Mental image），亦称表象、心象。认知心理学认为表象是指当未直接呈现的事物的一种心理表征。表象包括记忆表象和想象表象。第一节 表象 知觉 表征（1课时）一、表象与知觉技能等价 （难点）认知心理学中尽管对表象的理解有不少差别，但存在着一个共同点：表象和知觉是连在一起的，将表象看作是类似知觉的信息表征。如Neisser（1972）认为，表象活动就是应用知觉时所用的某些认知过程，只不过这时没有引起知觉的刺激输入而已，后来又把表象看作对知觉的期待。Kosslyn（1980，1981）把视觉表象看成类似于视知觉的人脑中的图画，或类似图画的信息表争。这些观点强调的是表象与知觉的机能等价。下面一些实验支持了这些观点。1、 定位实验将在知觉条件下完成的一种作业与在表象条件下完成的同一作业进行比较，以发现是否有共同的或类似的情况，从而确定表象与知觉是否等价。Podgorny和Shepand（1978）的视觉定位实验。实验分5组（1）视觉-记忆组，带字母的55网格（2）带网格的表象组，空的55网格，想象出字母（3）不带网格的表象组，其他同（2）组，只是测试的网格只画出外边的框子，内部方格不画出。实验表明，3个组的实验结果无显著差异，有四种共同的反应模式。说明知觉条件和表象条件下，完成同一作业的情况是一样的或相似的。2、视敏度实验3、McCollough效应实验什么是NcCollough效应，指澳大利亚心理学家McCollough发现的一组视觉后效现象。1965年McCollough做了一个有趣的实验：分别通过红色和绿色滤光后向屏幕上交替投射垂直栅条和水平栅条，每10秒交替一次。让被试注视10分钟后，紧接着呈现一个一半是垂直的一半是水平的黑白栅条。结果被试报告说看到的垂直栅条是绿色的，水平栅条是红色的。如果被试的头倾斜90，继续观察，原来发绿的栅条变为发红，原来发红的栅条变为发绿了。这种随测验图形的条纹方向而变化的颜色后效就是McCollough after-effect。麦氏推断，人脑中有执行方向和颜色双重任务的觉察器，能对方向和颜色同时进行加工。当被试注视红色垂直条纹一段时间后，红色-垂直觉察器就会发生适应，而难以激活，而绿色-垂直觉察器没有适应，成了神经反应中的主要成分，从而把测验图形中的黑白垂直栅条看成是绿色的。同样，当绿色-垂直觉察器发生适应时，红色-水平觉察器在神经反应中起主导作用，把测验图形中的黑白水平栅条看成是红色的。麦氏后效是一种知觉实验中测到的，在表象实验中如何呢？Finke(1980)通过麦克洛后效研究了知觉与表象的机能等价论：如果在诱导实验中只让被试看两种颜色，而要求他们相应地想象横竖线条，可以得到McCollough后效。然而，在诱导实验中，只让被试看横竖线条，但需表象出两种颜色，那么，就不会出现McCollough后效。这表明，表象在模式信息的加工水平上是与知觉机能等价的，而颜色加工水平则没有；颜色信息是在较低水平上加工的，模式信息是在较高水平加工的。4、选择性干扰实验既然前面的实验证明表象与知觉的机能等价，那么可以推断，同时进行同一感觉道的知觉与表象两种活动，就会发生表象与知觉的相互混淆和相互干扰。Perky(1910)的实验证实了表象与知觉的混淆。P209Segax和Fusella(1970)实验证实了二者的相互干扰。如：让被试形成某个视觉表象，接着让他们去觉察视觉信号。结果（见P209）表明视觉表象对视觉信号的觉察有干扰。同理，听觉表象对听觉信号的觉察也有干扰。二、表象与表征 （重点掌握）（一）什么是表征（Representation）知觉是认知心理学的一个重要概念，格拉斯（A.L.Glass）认为：“信息记载或表达的方式称为对这种信息的表征。”表征既可以是物理的、客观的东西，如地图的照片，也可以是心理的、主观的东西，如表象和命题。表征和它所代表的事物之间是一种映射（mapping）关系，而不是一一对应的关系。心理学上表征的方式实际上就是信息在头脑中的编码方式，这些方式是多种多样的，如视觉形式，言语听觉形式，抽象概念或命题形式。那些具有形象性特征的表征就是表象，它只是表征的一种形式。（二）表征的理论模型与表象20世纪60年代以来，认知心理学对表象的大量研究提出了表象在知识表征中的地位论，即表象是不是一种独立的表征形式，表象与其他知识表征是什么样的关系。对这些争论形成了不同的知识表征理论模型。1、双重代码理论（Dual Coding Theory）（了解）2、共同代码理论（一般掌握）共同代码理论也叫概念命题理论，其主要代表人物有Anderson和Bower(1973)。Bower开始赞同双重编码说，后来与Anderson一起提出概念命题说。上一章专门介绍了命题网络，特别是HAM模型，充分说明了共同代码理论的基本思想。另外Anderson和Bower还认为，人们存储的是事件（不管是言语事件还是视觉事件）的表征，而不是形象成分。Anderson和Bower的理论不再评述，这里只谈谈Pylyshyn的观点。Pylyshyn认为，知识本质上是概念的和命题性的，而不是感觉或形象的。所谓命题是指用来表述项目或事件之间关系的抽象认知结构。命题所采取的形式与句子的“表层结构”相似，而概念则与“深层结构”相似。Pylyshyn是一位反表象派，他对表象论提出了两方面的批评。第一，若把表象看成是头脑中的图画，以形象的形式加工和储存信息，将超出大脑的容量；第二，信息以视觉形式储存，会无法解释对毫无联系的概念之间的关系的认识。因此，头脑中的表征不象图画，也不象词，而是一种能包容二者的共同的形式，即抽象的命题表达。第二节 心理旋转（1课时）一、心理旋转概述 （重点掌握）Shepand等人（1971）的心理旋转实验具代表性。程序：用速示器呈现一对一对的图形，让被试判断这两个图形是否相同，图形有三种情况：平面对正确反应为“相同”立体对正确反应为“相同”镜像对正确反应为“不同”在平面对和立体对中有几种不同的转动角度或两个图形的方位差。判断两个图形是否相同，记录反应时。结果：反应时随方位差度数的增加而增加，或者说，反应时是两个图形角度差的函数。经计算每秒旋转53。结论：被试对两个图形做比较时，是在头脑中将一个图形转到另一个图形的方位上来，然后依据匹配的情况再作出判定。想象的转动或心理旋转是这类比较的基础。被试的内省报告中证实了这一点。另外，平面对和立体对的比较模式是相同的，说明在三维空间中和二维平面上的旋转都是同样易于想象的。Shepand的贡献：证实了心理旋转的存在，？了表象的渐进性和空间性特点，开创了表象研究的新方向。二、字符旋转实验 （重点掌握和难点）Cooper和Shepand（1973）用不同倾斜角度的正的和反的字母、数码对心理旋转做了进一步的研究。实验的基本程序是，用速示器把某一字符的某一样本呈现给被试，要求被试判断该字符是正的还是反的。实验分两种情况：无前行信息 单有字符前行信息有前行信息 单有方位前行信息 二者兼有（分开呈现） 二者兼有（结合呈现）1、R字符实验结果：字符表象旋转速度为1800.5秒2、心理旋转的验证在R字符实验中，有字符和方位两种前行信息的实验结果是反应时随样本的方位变化而发生显著变化，这是因为被试事先做了心理旋转。是否如此呢？为证实这一点，Cooper和Shepand（1984）以多边形为材料进行了有前行信息的实验，记录了事先做心理旋转的时间。程序：呈现多边形正位样本及其方位后（分开呈现），要求被试将？图形的表象旋转到规定的方位上来，顺时针和逆时针旋转的试验各？，记录反应时，接着呈现刺激样本，做正反判断。这样可得到两个时间，即事先的心理旋转时间（准备时间）和对刺激样本作出判断的时间（反应时）。另外，实验还规定了旋转的方向，最大旋转度数为300。结果，反应时不随图形方位的变化而变化；准备时（事先的心理旋转时间）随样本偏离正位的度数而增加，呈线性关系。三、心理旋转的连续性 （重点掌握）心理旋转是从一个角度跳到另一个角度，还是连续的，即经过一系列的中间环节？Metzler(1973)进行了这方面的实验。实验材料基本上与Shepand使用的材料类似。程序是，先呈现刺激甲，按规定方向做心理旋转，然后呈现刺激乙，要求对两个图形做是否相同的判断。刺激乙的延续时间为两个有一定方位差的图形同时呈现时所需的心理旋转时间。假设：如果被试真的进行了心理旋转，那么判断两个图形是否相同的时间则会很短，并且不随两个图形方位角度的变化而变化。结果证实了这一假说，说明心理旋转可以说是连续的。四、心理旋转的理论概括（重点掌握）Shepand把心理旋转看成是一种类比过程（Analog Process），即心理旋转也要经过一些中间环节，与客体的物理旋转是类似的。表象与外部客体不是一一对应的关系，而是一种同型（同构）关系（Isomorphism）。这种同构是指内部表征的机能联系与外部客体的结构联系是相似的。如同锁与钥匙的关系，它们虽是不同的客体，但在机能水平都有一一的联系，即一把钥匙开一把锁。Shepand等人把这种同构叫做二级同构（Second-Order Isomorphism）。心理旋转的研究表明，可以把表象看作一种独立的心理表征。这引起了争论（P225）.第三节 心理扫描（1课时）一、距离效应（一般掌握）Kosslyn（1973）的实验，先识记一套图片，然后“注视”表象中的客体如汽艇的一部分，说出该客体的另一部分的名称。结果：注视艇尾，说出艇首的旗子，反应时长，注视中部艇门，反应时短，但注视整个表象时，无反应时的差异。说明表象具有空间属性，可以对其扫描，扫描的时间随扫描距离的增加而增加。Kosslyn等人（1978）利用虚拟地图做了更为复杂的心理扫描实验。学习一个虚拟地图，形成一个表象，然后主试说出地图上的一个物体后，让被试注视5秒后，主试说出另一物体，让被试想象出一个小黑点，从第一个物体扫描到第二个物体。结果是，随着被试扫描距离的增加，反应时也相应地增加。说明表象同知觉的图片一样具有空间特性。它是一种独立的心理表征，是一种心理图画，而不是一种副现象。二、大小效应 （一般掌握）Kosslyn在一系列实验中还发现了表象中大小的效应。在一个实验中，先让被试表象一个动物（如兔子）靠在另一个大的动物（如大象）或小的动物（如苍蝇）旁边。然后实验者说出目标动物兔子的一个特征（如耳朵），让被试利用他的已构成的表象来确认兔子是否有耳朵。结果：大象兔子对的反应时要长与苍蝇兔子对的反应时。在形成大象兔子和苍蝇兔子的表象后，被试说大象旁的兔子比苍蝇旁的兔子要小得多。故评定其主观表象较小的客体要难于其主观表象较大的客体。Kosslyn的另一个实验也证实了这种情况。图719（P231）可以看作是实验程序。结果见图720。被试判断（1）的正方形中的动物是否具有该特征，其反应时大于大的正方形中的动物。这种大小效应的实验也引起争论。三、干扰与心理扫描 （一般掌握）L.R.Brooks(1967,1968)进行了一系列的实验研究了干扰与心理扫描。Brooks(1968)使用了两种作业。（1）在言语作业中让被试听一个句子，如A bird in the hand is not in the bush。要求被试按顺序确认句中的每个词是不是名词。（2）在视觉作业中，给被试一个呈现一个字母（如F）的线条，如图。短时间显示后将字母移去，让被试根据形成的记忆表象回答每一个角是否位于末端（顶端和底端），对末端的角做“是”反应，对非末端的角做“否”反应。从左小角开始，沿顺时针方向移动。在两个作业中有三种反应方式：（1）口语报告，说出“是”或“否”（2）敲击，左手代表“是”，右手代表“否”（3）指认，在一张事先准备好的答案纸上，进行指认。这张表上的是“是”和“否”是不规则地排列的，迫使被试进行视觉监视。Brooks的实验结果证实了通道冲突的预测，对视觉作业来说，指认的平均反应时为28.2秒比其他条件下的反应时长得多，说明被试完成视觉作业时依赖于视觉表象，同时需要进行视觉监控，造成了同一通道内视表象和视知觉的干扰。同理，在言语作业中，口语报告的反应方式的反应时最长（13.8秒），说明句子中各词的表象与回答“是”“否”时，共用了言语通道，因而互相发生干扰。四、表象中的计算理论（了解）Kosslyn在心理扫描实验的基础上，提出了表象的计算理论，试图说明表象的过程是如何进行的。表象计算理论认为表象包括两个主要因素。表层表征（Surface Representation）出现在短时记忆中的类似于图画的表征，它保留了客体的位置、方法、大小等空间特征，如同屏幕显示一样。深层表征（Deep Representation）。这是储存在长时记忆中的信息，用于生成表层结构。它分为本义表征（Literal Representation）和命题表征（Proposition Representation）。本义表征说明某一客体是什么样子；命题表征用于解释客体。从本义表征生出表象涉及4个过程。第四节 表象的功能（1课时）一、表象对知觉的促进作用 （了解）Hayes（1973）的实验，用速示器呈现 ，让被试依此想象一个正的大写字母的A，其大小分两种 A A。形成表象后，被试自己按键,速示器呈现四种不同情况的字母，一是呈现的字母与表象的字母相同，但大小不一致；一是字母不同，大小也不一致。被试的任务是不管字母大小，只判断呈现的字母与他们想象的字母是否相同。左右手按键反应，记录反应时。结果见P234 表7-1。从表中可以看出，相同字母情况下，呈现的字母与表象的字母大小一致时，识别速度要快于不一致的。但在不同字母的情况下，都没有这种差异。这一结果说明，表象所携带的大小信息是有利于知觉的。Hayes的字母方位实验也得到了同样的结果。表象是如何作用于知觉的呢？本实验支持了Neisser（1976）的观点，即把表象看作是对知觉的期待。先形成的第一个字母的表象起着期待作用，因此，当两个字母的大小、方位相同时，对第二个字母的加工就易于进行。如果第二个字母不同，就会调整期待，使第二个字母的加工时间增长。二、表象对学习记忆的作用 （一般掌握）L.Standing（1973）进行图片对单词的记忆优势效应的研究。实验中让被试学习1000个单词（如“狗”）、1000张普通图片（如“一条狗”）、1000张生动图片（如“一条嘴里含着烟斗的狗”）。学习后2天进行测验，结果发现被试头脑中保存的生动图片为880张，普通图片为770张，单词为615个。说明对图片的