安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征课件

1、安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,1,第八章、知识的建构和表征,第一节、知识的建构 第二节、知识的表征 第三节、陈述性知识的表征 第四节、程序性知识的表征,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,2,第一节、知识的建构,知识：个体通过与环境相互作用后获得的信息及其组织，在心理学上称之为知识。 知识建构是学习者通过新、旧知识经验之间的相互作用而完成的。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,3,一、知识的获得,人类知识的获得具有四个特点。 人类的知识是通过建构获得的； 人类知识的获得包含重构过程； 人类知识获得过程的制约性； 人类大多数知识是一个领域一个领域地逐个

2、获得的。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,4,二、知识的建构过程,人类知识的建构是刺激信息在人脑中的存储与组织的过程 知识在人脑中的存储形式和呈现方式，称为知识的心理表征 人类知识的建构包括词汇的（lexical）和概念的（conceptual）两个部分，两者之间紧密联系,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,5,（一）心理词典,心理词典又称为内部词汇 词汇触接或词汇通达（lexical access）：外在事物的刺激信息如何进入心理词典的过程。或者简单地说，心理词典所使用的方法 词汇通达的途径有两个，一是直接词汇通达（direct lexical access），即

3、外在某些字或词汇符号，无须经过任何媒介，直接触及到心理词典中该字或词汇而产生词义信息，它是一条从字形到词义的直接通路,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,6,（一）心理词典,二是间接词汇通达（indirect lexical access），即字或词汇符号必须转换为语音信息，然后借助于语音信息，才能通达到心理词典中该字或词汇的语义信息。 间接词汇通达主要在拼音文字系统里存在。并且只有当语音转换成为自动化的情况下，才能够实现进行直接词汇通达 汉语系统兼备了表征语言的形、音、义三者的重要特征，所以汉字无论是直接还是间接词汇通达都要好于拼音文字系统,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建

4、构和表征,7,（二）语义启动,语义启动现象：先进入的字或词汇会促进与其有关联的字与词汇的联系，这种唤起并促进随后与其具有语义联系的字与词汇的通达过程。 语义启动效应，由于一个刺激信息（字或词汇）刚被呈现过，从而导致个体对这个刺激信息的识别或觉察能力的提高 研究表明，启动效应不是简单地通过激活存储的记忆表征而产生，而是以刺激信息呈现所引起的感觉知觉痕迹为基础。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,8,（二）语义启动,梅耶（Meyer）等关于词汇判断与确定的语义启动实验：成对呈现字母串，被试尽可能快地判断是否是英语单词。呈现的字母串中有英语单词，也有无意义的英文字母串组合；另外成对呈现

5、的两个英语单词之间的意义联系也有所不同（高联想度与不具有任何相关联想）,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,9,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,10,（二）语义启动,结果表明，被试对“bread-butter”这一词汇串的反应要比“nurse-butter”这一词汇串的反应快。这是由于前者有着紧密的语义联系 研究发现，启动效应能够较长时间地引起对刺激信息新的表征，但这种新表征是循序渐进的，而不是一次性尝试就形成 PET研究发现，大脑右后部新皮层区负责词汇通达的启动效应，它很大程度上依赖于所呈现刺激信息项目的特征 交叉感觉通道的启动效应、交叉字词的启动效应、听觉的启动

6、效应等可能依赖于大脑皮层的其他区域,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,11,第二节、知识的表征,表征（Representation）一词本意是指某一（些）事物和属性能代表、表现另一（些）事物和属性。 在心理学中是指用于代表客观世界中的、或我们想象中的事物的一组概念、标记和符号。 外部表征：地图、文字、菜单 内部表征：事物在头脑中的表征,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,12,一、知识表征的涵义,知识表征：知识在人脑中的存储和组织形式或知识在人脑中的呈现方式 同一个知识，在大脑中既可以用表象编码，也可以用抽象符号编码。,表象编码,符号编码,人 是能够制造工具、并能熟练

7、使用工具进行劳动的高级动物。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,13,一、知识表征的涵义,信息加工观点，即符号取向的观点认为，知识是人脑对具有符号性质的信息进行加工处理的结果并以某种抽象、概括的形式存储在人脑中。人的认知系统是通过检索人脑中已经组织好的类似于百科全书的知识体系，来查阅和提取自己所需要的相关信息项目 联结取向的观点认为，人脑中知识的存储与组织形式直接来自于大脑以某种神经活动方式的计算结果。人类复杂的知识系统，是以大脑中有组织的类似神经元的实体的联结方式予以存储、组织和呈现,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,14,一、知识表征的涵义,知识表征包括概念、命

8、题、脚本、图式、表象、产生式规则等 人脑中的知识表征是以符号表征的。人脑用符号代码来存储外界环境中各种各样的刺激和事件信息 知识表征存于人的整个心理表征系统之中。除知识表征外，还有对事物具体特征的表征，对物体相对空间位置的表征，但符号表征是最重要的,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,15,二、知识表征的符号-网络模型,（一）符号-网络模型概述 基于数学和计算机程序的方式，来模拟和探讨人类知识的组织方式或人类知识的呈现方式 该模型可以比较明确地显示出，个体头脑内部知识的每一个成分是怎样以某种联系方式排列与相互作用 概念通常用“节点”来表示，两个节点之间通过一条带有箭头的连线联结起来

9、，节点和连线表明概念之间的可能联系以及它们之间联系的紧密程度,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,16,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,17,（一）符号-网络模型概述,其基本假设是，人脑中知识的存储、组织、或呈现，都是在符号网络节点之间进行检索的。 检索是指知识在符号网络模型的节点间，以连线箭头所指方向进行的隐喻运动，这种运动是一个节点一个节点进行的，即是一种以系列的认知加工方式进行的，一直到最近的节点那里才提取知识。 只要在最近的节点那里提取出的知识能够回答或解决某个特定问题，那么检索就会停止，否则检索就会继续进行下去，直到发现答案并解决问题或者就此放弃 节点表征

10、的是概念而不是词,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,18,（二）层次语义网络模型,属符号网络模型的特例之一，科林斯（collins）和奎琳（quillian）提出 他们发现，人脑中的概念是相互联系的，每个概念都具有两种关系，一是每个概念都具有从属其上级概念的特征，这决定了知识表征的层次性；二是每个概念都具有一个或多个特征,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,19,（二）层次语义网络模型,模型的结构 它源于计算机程序记忆组织的一个早期概念，在该模型中，语义记忆的基本单元是概念，每个概念具有一定的特征。有关概念按逻辑的上下级级关系组织起来，构成一个有层次的网络系统。 如图

11、所示，圆点为节点，代表一个概念；带箭头的连线表示概念之间的从属关系。连线还表示概念与特征的关系，指明各级概念分别具有的特征。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,20,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,21,（二）层次语义网络模型,在层次语义网络模型中的知识的组织，是按照认知经济性原则进行的。 节点的共同特征或普遍属性都存储在最高层级的节点上，只有那些能够区别于其他事物的具体特征，才存储在层级的低水平上。 网络中不同节点的距离越近，搜索过程需要的时间就越短。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,22,层次语义网络模型的验证,柯林斯和奎利恩（Collins

12、& Quillian）进行了一系列研究。 实验材料：一些简单的陈述句，如“金丝雀会唱”、“金丝雀是鸟”、“金丝雀是动物”等。 有什么特点？每个句子的主语都是层次网络中最低水平的一个具体名词，而谓语则取自不同的水平。每个句子据此分成 0、1、2 级三个水平，如“金丝雀是动物”是 2 级水平的句子。 句子又可分为两种性质，一种为特征句，如“金丝雀会唱”，另一种为范畴句，如“金丝雀是鸟”。 实验程序：每次呈现一个句子，要求被试判断句子的真伪，记录反应时。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,23,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,24,实验结果,结果表明：第一，无论是特征句

13、还是范畴句，0 级句子判断需时最少，2 级句子需时最多。这种结果称为范畴大小效应，即当谓语的范畴变大，判断句子所需的时间也多。第二，各个水平的特征句的反应时均多于相应的范畴句。说明在同一水平上，特征是附随概念而贮存的，搜索一个特征比搜索相应的概念需要额外的时间。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,25,存在的问题,第一，层次语义网络模型涉及的概念之间联系的种类太少。其实概念之间除了具有垂直的上下层级关系外，还有许多横向联系，其数量远大于层级关系 第二，层次语义网络模型对概念的特征或属性进行分级存储，这节约了存储认知空间，但同时却增加了检索与提取信息的时间。对人来说更为重要的是提取

14、正确信息的速度 第三，层次网络模型难以解释熟悉效应、典型性效应、否定性效应,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,26,熟悉效应： 如“狗是哺乳动物”与“狗是动物”。 按照层次网络模型，应该对前一个句子的判断要快，但实际结果相反。这可能是由于人经常地将狗与动物联系在一起，而较少地将狗与哺乳动物连起来。这种对较熟悉的句子判断较快的现象称为熟悉效应。 康拉德的研究：她使用这样的陈述句，“鲨鱼能活动”、“鱼能活动”、“动物能活动”。即句子的主语取自网络中的不同水平，而谓语则取自一个最高水平。尽管有这样的变化，但它们仍然是不同水平的句子。判断句子所需时间应该“动物能活动”最少， “鲨鱼能活动

15、”最长,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,27,实验结果表明，对这些不同水平句子的判断所需时间无明显差别。康拉德认为，概念与特征的层次距离对搜索或提取所需时间的影响小，而概念与特征联系的频率或强度则决定搜索或提取需要的时间。 典型性效应（Typicality effect）：是指对一个范畴或概念的典型成员的判断要快于对非典型成员的判断。如人们对“鸽子是鸟”的判断要快于对“企鹅是鸟”的判断。依层次网络模型，它们同处一个水平，不应出现反应时的差别。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,28,否定判断： 有人发现，对“所有鸟都是狗”或“蝙蝠是鸟”这类句子作出否定判断是很快的

16、。 麻雀不是物质 麻雀是动物,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,29,（三）原型模型,原型模型认为，概念的内涵是按它与事物原型的相似性程度来进行心理表征的。 事物原型的相似性是通过概念特征之间的重叠程度来表示 事物原型相似数量的计算。先说出概念的典型性特征，然后将概念具有的共同特征的数量减去它们各自具有的某种独特特征的数量,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,30,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,31,原型模型能很好地说明概念的典型性效应 句子判断实验与分类实验。结果表明，当句子中的主语与事物原型的相似性越高时，被试的判断时间就越快；当判断某概念是否属

17、于某一类别时，对典型概念样例的判断，要比对不典型的样例的判断更快,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,32,（四）激活扩散模型（SPREADING ACTIVATION MODEL）,模型的结构：由Collins 和 Loftus提出，它也是一个网络模型，但放弃了概念的层次结构，而以语义联系或语义相似性将概念组织起来。 方框为网络的结点，代表一个概念。 两个知识结构的假设：第一，概念之间的连线表示它们之间的联系，连线的长度表示联系的紧密程度，连线愈短，表明联系愈紧密，两个概念有愈多的共同特征；或者两个结点之间通过其共同特征有愈多的连线，则两个概念的联系愈紧密。 第二，语义距离是知识

18、组织的基本原则，即一个概念的内涵是由它相联系的其它概念，特别是联系紧密的概念来确定，而概念的特征不是分层级存储。见下图,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,33,红,橙,黄,绿,玫瑰,紫罗兰,花,日出,日落,云,樱桃,苹果,犁,火,房屋,救火车,激活扩散模型片断 (放弃了逻辑层次结构和分级贮存原则）,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,34,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,35,模型的加工过程 当一个概念被加工或受到刺激，在该概念结点就产生激活，然后激活沿该结点的各个连线，同时向四周扩散，先扩散到与之直接相连的结点，再扩散到其它结点； 激活的数量是有限的

19、，一个概念愈是长时间地受到加工，释放激活的时间也愈长； 激活会随着时间或干扰活动而减弱； 连线有长短之分（语义联系的紧密程度）与强弱之分（使用频率的高低）； 激活交叉；,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,36,它包含两种过程：搜索过程与决策过程。从产生激活交叉的不同通路得到肯定或否定的证据，然后证据相加，肯定和否定的证据相互抵消，最后达到肯定标准，则作出肯定判断，反之则作出否定判断。这是一个决策过程。如对“野鸭是鸟”作出判断需要搜索与决策 模型的验证：启动效应（Priming effect），即先前的加工活动对随后的加工活动所起的有利作用 一种作业采取两种表达方式：“说出一种水果

20、名称是以 A 字母开头的” 与“说出一种以 A 字母开头的水果名称”。哪一种方式反应时短？ 结果表明，被试完成前一种表达方式的作业要快于后一种,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,37,在词汇判定实验中，呈现一串字母，要求被试判断字母串是否为英语单词。成对呈现的两个单词之间的意义联系有不同，如“Bread（面包）-Doctor（医生）”“Nurse（护士）-Doctor（医生）”。 结果发现，在“Nurse（护士）-Doctor（医生）”这一对字母串中判定医生为单词，比在“Bread（面包）-Doctor（医生）”这一对字母串中判定医生为单词要更快。显然，这是由于“护士”与“医生”

21、有紧密的语义联系，对“护士”一词的加工启动了人们对与之联系的“医生”一词的加工。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,38,评价,激活扩散模型对层次网络模型的修正 用语义联系取代了层次结构，比层次网络模型显得更加全面和灵活； 激活扩散模型中，概念之间的联系既有不同的紧密程度，又有不同的强度。所以既能解释范畴大小效应，又能解释层次网络模型所不能或难以解释的现象，如熟悉效应、典型性效应等。 由于包含决策机制，因而也能说明为什么能够很快作出否定判断。 激活扩散模型是“人化了的”层次网络模型,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,39,第三节 陈述性知识的表征一、概述,陈述性知识

22、是个休对有关客观环境的事实及其背景与关系的知识，是可以用语词加以表述“是什么”的知识，其中包含了语义知识和情景知识 科恩（Cohen）的解释，在一个系统里，信息首先受到处理或编码，然后以某种外部可以获取的方式存储，以便于以后使用，最后根据需要提取出来 陈述性知识主要以命题网络的形式表征，同时涉及图式、表象和心理模式,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,40,二、命题表征,(一)命题的涵义 命题是指具有内在联系的两个或两个以上概念之间组合而构成的事实。它是陈述性知识的最基本单位。 命题表征不等于概念或语义表征，但概念是构成命题表征的重要成分,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和

23、表征,41,命题表征的特性,一个 命题像一个句子，但是比句子更抽象。 命题是按照一定的规则形成和组织的，每一个命题都具有其形式化的结构。命题结构中一般包括执行行为的人、直接对象和接受者。 命题为两个或多个概念之间的联系。这种联系可以是真的联系，也可以是假的联系。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,42,命题是对事实性知识的重要表征，可以用来表征人类大多数陈述性知识。 麦科恩（Mckoon）认为一个事实可以用一系列命题格式来表示,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,43,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,44,Mckoon运用语义启动效应研究发现，在段落意

24、义结构中，邻近的命题词汇，彼此的启动效应最大，而远离的命题词汇，彼此的启动效应最小。 由此认为，当两个命题在意义结构上愈接近时，命题中的观念在心理上的联系也愈紧密 因此可以解释，影响人的阅读理解所需时间的是句子中的命题数目，而并不是通常所说的词汇数量,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,45,（二）人的联想记忆模型,该模型假设，命题是知识表征的基本单位，一个命题由一小集联想观念构成，每个联想则将两个概念结合在一起或联系在一起 命题联想主要有五种类型，它们表明了命题的五种联结方式 第一种，上下文事实联想 第二种，地点时间联想 第三种，主项谓语联想 第四种，关系宾项联想 第五种，概念实

25、例联想,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,46,建筑,房屋,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,47,五种类型的联想得到适当的结合，就可以形成一个完整的命题 命题树，用树形图表明多种联想结合而成的命题。任何一个命题树必须通过连接才能获得一定的意义 命题树由节点和连线构成。节点代表各个概念，连线代表联想,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,48,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,49,人脑中存储的陈述性知识是一个庞大的命题树网络 命题树结构优点之一，是既可以用来表征语义知识，也可以用来表征情景知识，并且还能够将两者结合起来进行表征 第二，可以使

26、一个命题嵌进到另一个命题之中，然后把几个命题有机地结合在一起，构成一个更为复杂的命题网络来表征更复杂的知识,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,50,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,51,三、图式,（一）图式的涵义 1932年巴特来特首先提出，用以说明存储在人的记忆系统中的有组织的知识 图式，人脑中有组织的知识结构，它涉及人对某一范畴的事物的典型特征及关系的抽象，是一种包含了客观环境和事件的一般信息的知识结构 图式中既有概念或命题网络结构，也包含着客观事物的表象。它就像是围绕着某个主题组织起来的认知框架或认知组织,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,52

27、,三、图式（一）图式的含义,图式所表征的是事物或事件的典型的基本信息特征，而不是某个（些）事物的独特特征 图式又可以某分为某些子图式，子图式又包含着许多更小的图式 认知心理学把物质客体的图式，如房子、桌子、客厅等称为框架（frame） 把顺序性事件的图式称为脚本（script）,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,53,（二）图式的特征,20世纪50年代初，皮亚杰将图式看作是人类知识的表征单位 人工智能理论理论上确认了图式模型 大量研究表明，图式是人的认知结构中的心理实体 鲁姆哈特（Rumelhart）和奥荣尼（Orlony）在1997年概括出图式的四个基本特征： 第一，图式中含有

28、变化 第二，一个大的图式可以包括其他的小图式,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,54,第三，图式可以按层级组织起来，也可以嵌入到另一个图式之中 第四，图式具有抽象性 任何图式都包括了事物固定不变的基本特征，也含有某种变化的特征 一个图式或子图式是由一些不能再分割的亚图式组成（sub-schema） 亚图式是图式的基本组成部分,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,55,四、脚本,脚本是一种关于常规性事件或人类行为的某些相对固定程序的图式。 塞克和艾贝尔森提出，脚本是用来用来解释日常生活中出现的典型事件的序列，以及人类行为的某些固定的模式。因此脚本是被用来表征某个典型事件

29、的图式。如乘飞机、看电影等。 饭店用餐的脚本，它表征了有关个体去饭店吃饭的知识。见P209-210有关的四个场景,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,56,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,57,脚本和图式一样，也会有变化。 例如：饭店用餐脚本，可能会在配备和角色两方面发生变化。 人们之所以能理解和进行各种各样的日常活动与行为，主要是运用了自己头脑中认知结构所存储的各种各样的脚本。 个体可以利用自己的脚本引出推论。 脚本是知识表征的高级心理单位之一,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,58,五、表象,（一）表象的涵义 表象是曾经感知过的客观事物的形象在人脑

30、中的反映 通过视觉通道获得并留下的有关事物的外部形象，称为视觉表象 认知心理学家认为：表象也是人脑表征客观环境与事件知识的形式之一。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,59,（一）表象的涵义,认知心理学表象的含义甚广，既反映人脑中的形象或图像这种相对特殊的心理活动，也指在人脑中积极进行回忆或对空间关系表征的非言语思维活动,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,60,从20世纪60年代以来，认知心理学关于表象的大量研究资料，提出了表象在知识表征中的地位问题。表象的性质是什么？它和其他知识表征的关系怎样？在人类行为中表象起什么作用和如何发挥作用？对这些问题的不同回答，形成了

31、关于知识表征的不同理论模型。这些模型以不同方式解释了表象的地位及其在人类行为中的作用。 关于表象的争论：即表象是否是一种独立的心理表征形式存在着不同的看法,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,61,佩维奥（Paivio）的系列研究：两种编码说 他认为有两个认知系统，即言语系统和表象系统。言语系统加工离散的语言信息，表象系统则对具体的客体或事件的信息进行编码、贮存、转换和提取，其表征极似知觉。这两类系统可分别由有关刺激所激活，两类信息可以互相转换。 研究之一：评定各名词的表象值，他让一组大学生用等级评定名词能够引起表象的可能性（“一个心理图象，或声音的，或其它感觉的图象”）。结果证实

32、了显然的事实：有些词表象性较强，有些词表象性较弱,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,62,名词典型样本的表象分数及有关特性的分数,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,63,研究之二：接下来检查心象对对偶联合学习的影响。佩维奥使用了意义性和频率性等级相同而仅在表象值上不同的单词。在他的一项实验中，对偶联合的刺激词和反应词的表象值均不等。让被试作四次对偶学习。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,64,当刺激词和反应词的表象值都高时，回忆最佳。若对偶中仅一个词表象值高，那么该词是刺激词时效果更好些。这表明表象可能充当中介缓冲器的作用。 佩维奥认为，信息在记忆里

33、得以表征的编码系统或方式有两种：非言语的表象过程和言语的符号过程。两种编码（形象和言语）可能在信息加工中重叠，但其中一种编码占主要地位。如，一幅熟悉易叫出名字的照片可以是表象和言语两者一起编码，但言语编码更困难，因为它涉及额外的转化，即言语码的激活是在形象码之后。另一方面，虽然一个抽象词仅由言语码表征，但具体词既可以表象编码，也可以言语编码。参见表72：,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,65,不同刺激的可能编码方式,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,66,研究之三：佩维奥1975年的研究。给被试看一些卡片，在这些卡片上有一对图画或一对打印的字词，要求被试判定所画的

34、一对东西或所打印的字词所标志的一对东西之中，究竟哪一个在原来印象上是较大的（不是指画出来的大小，而是指人的原来印象中的两个东西的实际大小)，记录其反应时,佩维奥假设：如果长时记忆中只含有语言编码的信息，那么被试对图画材料作出判定要慢于对字词作出反应；另一方面，如果长时记忆也包含视觉表象或视觉编码的信息，那么被试对图画的反应就不会慢于对字词的反应，因为视觉表象可以直接从记忆中得到，无须再作转换。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,67,台历 驴子,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,68,台历 驴子,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,69,此外，由于图画有

35、两种，即一种是卡片画出来的一对东西的相对大小与其实际大小一致，另一种则不一致。字词也作了相应的安排。如果长时记忆中包含视觉表象，那么不一致的图对将会引起冲突，即所知觉的一对东西的相对大小与记忆中的相应的客体大小发生冲突，这将延缓被试对它作出反应，其反应时要大于一致的图对。但字词却不会引起这个问题。 结果：被试对图画作出判断不仅不比对字词慢，反而更快；对不一致图对的反应时大于对一致的图对，但对字词的反应却没有这种差别。 佩维奥的一系列实验证明：在记忆中确实存在着两种表征系统或两种编码的方式，即言语系统和表象系统。表象是可以作为一种类似知觉的信息表征的。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和

36、表征,70,（二）心理旋转：三维物体的旋转 罗杰.谢泼德（R.N.Shepard）和他的同事曾对心理的旋转完成了一系列的实验。 第一个实验是谢泼德和梅茨勒（J.Metzler ）关于三维物体的心理旋转。 实验材料：成对图形，由计算机制作。每个图形都是由10个小方块连接起来的手柄形，有3个直角弯头。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,71,这些成对图形有三种情况： 两个图形相同而方位不同，其中一个相对于另一个在一个相对于平面上转动了一定的角度平面对； 两个图形相同，但其中一个图形在与纸张表面相垂直的平面上转动了一定角度，即在三维空间作了转动立体对； 两个不同图形，它们是镜象对称的，

37、其区别如同左右手一样。 实验任务：当用速示器成对地呈现图形时，要求被试判定这两个图形是相同还是不同。尽快判定，记录反应时。 实验结果：见图72。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,72,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,73,旋转角（度）,平均反应时（秒）,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,74,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,75,结果表明：1、反应时随方位差度数的增加而增加，平均反应时与方位差有着线性关系。即反应时随着方位差度数的增加以固定速率增加。经计算，方位差增加 53 度，反应时就增加 1 秒。 2、平面对与立体对的实验结果几

38、乎是一样的，即两个函数非常近似。 被试报告，为了匹配这两个形状，他们就在心中旋转每对对象中的一个对象，直到它和另一个对象相合为止。 所有这些资料似乎表明被试在他们的头脑内部的一个三维空间内旋转对象。两个对象之间的差异角度越大，被试完成旋转所需的时间也就越长。当然被试并不真的在他们头脑内旋转一个对象。类似于一种实物旋转功能等价。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,76,（三）、字符旋转实验 库珀（制桶工人）和谢泼德，1973年关于字符正反的心理旋转实验。 实验材料：一个字母的正常形式和它的镜象形式，有不同倾斜角度。如“R”,正“R”，倾斜角度分别为 0、60、120、180、240

39、、300度,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,77,反“R”，倾斜角度分别为 0、60、120、180、240、300度,实验程序：用速示器将某一字符的某一样本呈现给被试，被试的任务每次都是判定该字符是正的还是反的，而不管其具体的方位如何。记录反应时。 有时增加前行信息，即事先将所要呈现的字符或（和）字符方位告诉被试。,R,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,78,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,79,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,80,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,81,结果表明： 1、当样本为垂直的正位时，即旋转

40、的角度为 0度或 360度时，不管是正常的或镜象的，判定所需时间较少，约为 0.5秒；而当样本作了不同角度的旋转，反应时随之增加，当样本旋转了 180度时，反应时最长，随着样本旋转度数的进一步增大，反应时反而逐渐减少。以 180度为界，曲线的两侧是对称的。有单独字符或方位前行信息的实验结果与此类似。 2、既有字符又有方位前行信息的实验，无论样本的方位如何，反应时都较短，而且没有发生什么大的变化，其曲线几乎是平行于横坐标的直线。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,82,如何解释？,1、在没有前行信息的实验中，被试要将所呈现的字符样本与该字符在长时记忆中的正常的正位样本进行比较，才能

41、判定正反。当呈现的样本偏离垂直的正位，被试要将该样本的表象转回到正位上来，然后再与长时记忆中的正位表征作比较。 因此对于正位样本不需要作旋转，判定的时间就少，而对于偏离正位的样本作出判定，需要对该样本的表象进行旋转，费时也较多。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,83,2、为什么以180度为界在其两侧是对称的？ 说明表象旋转既可沿顺时针的方向，也可沿逆时针的方向。也说明我们进行心理旋转是要采用一定的策略的，表现出明显的智慧色彩。 3、同时有两种前行信息的实验，其反应时并不随样本的方位变化而发生显著的变化？ 由于事先知道将要呈现的字符及其方位后，在需要判定的字符样本还没有呈现时就形

42、成了该字符的表象并将它旋转到规定的方向，因此当刺激样本呈现时，被试可立即进行比较，无须再作心理旋转。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,84,小结：谢泼德等认为心理旋转是一种类比过程，即心理旋转也要经历一些中间阶段，与物体的物理旋转是类似的。表象与外部客体是一种“二级同构” 关系。虽然表象不是直接地从结构上来表征外部客体，但内部表征的机能联系与外部客体的结构联系是相似的。如心理旋转与客体的物理旋转。 表象与该表象的“外部”客体之间的关系与锁和钥匙间的关系相似。锁和钥匙是不同的客体，但在机能水平上却有一对一的联系，一把钥匙开一把锁,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,8

43、5,（四）表象的基本特征,第一，表象能够表征不断变化的刺激信息 第二，表象能够承接各种施加于它们的心理操作 第三，表象能够表征不断变化着的信息，但与知觉相比，表象在没有特殊需要的情况下，可能会更模糊、更概括，或者说欠精确 第四，对复杂图像形成的表象具有层次结构，虽然这种层次结构会对人的表象造成某种歪曲，但表象作为对客体事物或情境的一种模拟，在执行各种认知活动时，还是起着相当重要的作用,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,86,（五）心理扫描研究,基本思想：表象与客体的知觉相似。视觉表象中的客体同样有大小、方位、位置等空间特性，也是可以扫描的。由此出发，在实验要求被试构成一个视觉表象

44、并加以审视，如同利用内部的眼睛来扫描，以确定其中的客体或其空间特性，记录所需时间心理扫描实验 1、距离效应 研究A、识记一套图片，如小汽车、汽艇等，然后一次表象其中一个；分两种情况：一是要被试“注视”表象出的客体的一部分，如汽艇的尾部，另一种情况是要求被试注意整个表象。之后实验者说出原来的图片中可能有的一件东西的名称，要求被试判定原来的图片中是否有这件东西，记录判定所需的时间,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,87,结果发现：如果让被试注视汽艇的尾部，而实验者要求确定艇首的旗子，则所需时间较长；如果让被试“注视”汽艇中部的舱门，要求确定的仍是艇首的旗子，则所需时间较短。但是当被试

45、注意整个表象时，则没有这种时间差别。 这说明表象也是可以扫描的，并且扫描的所需时间随扫描的距离而增加，这些类似于实际的图画的扫描。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,88,研究B、更为复杂的实验，让被试识记一个小岛的地图，图中画有茅屋、树、石头、水井、池塘、沙地和草地，其准确位置用表示，见下图。以上 7个地点可配成 21对 要被试练习，以构成精确的相应表象。,安德森-认知心理学及其启示-6知识的建构和表征,89,实验任务：被试听到实验者说出地图中的一个地名后，要表象出整个地图并注视刚才说的地点。5 秒之后，实验者说出另一个地名，被试就应对它扫描，等扫描到该地点时就按键作出反应。如果说出来的第二个地点是地图中没有的，则按另一个键作出反应。 实验结果表明：对表象扫描所需的时间随扫描距离而增加 如果不要求被试进行表象扫描，即被试听到第二个地名后，只需尽快地判定该地点是否存在于地图