知识的建构和表征认知心理学课件

知识的建构和表征认知心理学课件第1页，课件共40页，创作于2023年2月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第2页，课件共40页，创作于2023年2月一知识的获得人类的知识是通过建构获得的；人类知识的获得包含着重构过程；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获得的。个体获得知识的过程不仅仅是知识从外到内的简单传递过程，它并不是学生原封不动地接受和占有知识，而是学生积极主动建构自己知识的过程，这种建构活动是通过新信息与原有知识经验之间反复的相互作用而实现的。同化通过将新知识与原有的知识经验联系起来，从而获得新知识的意义，并把它纳入已有认知结构的过程，就叫做新知识的同化。一旦学生在新信息与原有知识经验之间建立了逻辑联系，他就可以利用相关的背景知识对新信息做出进一步的推理和预期，从而“超越给定信息”，进一步生成更丰富的理解。在学习“三角形”这一概念时，学生必须将这一名词与他们看到过的各种形状的三角形物体联系起来；在学习“直角三角形”时，学生必须联系自己有关“直角”和“三角形”的知识以及生活中的一些实际经验。如果个体没有这些相关的知识经验，这些名词就成了没有意义的符号。顺应随着新知识的同化，原有的知识经验会因为新知识的纳入而发生一定的调整或改组，这就是知识的顺应。如在学习了“力”的概念后，再学习“重力”和“摩擦力”等，就可以丰富学生对“力”的理解。有时，新概念与原有观念之间存在一定的偏差，此时新观念的进入会使原有观念发生一定的调整。比如，在学习“定滑轮”作为“杠杆”的特例同化到认知结构中时，学生对杠杆的理解会发生一些改变：杠杆不一定是细长的，也可以是一个轮子。第3页，课件共40页，创作于2023年2月二知识建构过程人类知识的建构：刺激信息在人脑中的存储与组织的过程。知识的心理表征：知识的人脑中的存储形式和呈现方式，是以抽象概念为形式来存储和组织信息的具有内在联系的符号活动。分为表象表征和命题表征。人类知识的建构，包括了词汇的（lexical）和概念的（conceptual）两个部分。心理词典(mentallexical)又称为内部词汇。认知心理学认为，字或词在人脑中的心理词典里，可能是按照事物的类别或由联想后的连结来排列与检索的。词汇触接:心理词典使用的方法,即外在事物的刺激信息如何进入心理词典的过程,称为词汇触接(LexicalAccess),它是指代外界事物的字或词汇及词义的辨别与认识过程。分为直接触接和间接触接。第4页，课件共40页，创作于2023年2月语义启动词汇触接揭示了当外界某个或某些字或词汇进入人的认知结构系统而唤起其心理词典中的字与词汇的过程，会促进与其有关联的字与词汇的联系。这种唤起并促进（加速）随后的与其具有语义联系的字与词汇的触接过程，称为语义启动现象。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察觉能力的提高，称为语义启动效应。判断下列是否为汉语词汇医生-护士士兵-尉上葡萄-果苹面包-黄油土地-房屋云朵-雨云树木-糖果土豆-律师教师-学生工人-草地狮子-季月月亮-玫瑰斑马-非洲第5页，课件共40页，创作于2023年2月一知识表征的涵义知识在人脑中的存储和组织形式或者说知识在人脑中的呈现方式，称为知识的表征。信息加工观点：符号取向(概念、命题、脚本、图式、表象、产生式规则等）联结主义观点：联结取向（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。）第6页，课件共40页，创作于2023年2月（一）符号-网络模型假设认知心理学通过构建认知模型来说明个体内部的知识表征。符号-网络模型是基于数学和计算机程序的方式，用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。这个模型比较明确地显示出，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的。第7页，课件共40页，创作于2023年2月概念的涵义在人脑中是如何存储的是符号-网络模型理论假设的核心。概念通常是用“节点”来表示，两个节点之间通过一条带有箭头的连线连接起来。节点和连线表明了概念之间的可能联系以及它们之间联系的紧密程度。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，是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。父节点子节点终叶节点第8页，课件共40页，创作于2023年2月（二）层次语义网络模型层次语义网络模型和激活扩散模型都属于网络模型的范畴。这类模型的特点是语义信息的高度组织化。每一个概念都与其他概念有一定联系，处于网络中的一定位置，语义记忆有着严谨的结构。由此，一些知识也事先得到贮存，这类模型即为预存模型，并且搜索成为其必不可少的加工过程。第9页，课件共40页，创作于2023年2月

层次网络模型（HierarchicalNetworkModel）是奎连（Quiilian),和科林斯（Collins)提出的。它是认知心理学中的第一个语义记忆模型。这个模型原本针对言语理解的计算机模拟而提出的，称作“可教的言语理解者”(TeachableLanguageComprehender)，后来也说明人的语义记忆，并因其具有层次网络结构而被称作层次网络模型。在这个模型中，语义记忆的基本单元是概念，每个概念具有一定的特征。这些特征实际上也是概念，不过它们是说明另一些概念的。有关概念按逻辑的上下级关系组织起来，构成一个有层次的网络系统。这个网络的模型对概念的特征相应地分级贮存。在每一级概念的水平上，只贮存该级概念独有的特征，而同一级的各概念所具有的共同特征则贮存于上一级概念的水平上。由于上一级的概念的特征只出现一次，无须在其所有的下属概念中再贮存。这样的分级贮存可以节省贮存空间，体现出“认知经济”原则。第10页，课件共40页，创作于2023年2月模型的验证：范畴大小效应当谓语的范畴变大，判断句子所需要的时间也多。第11页，课件共40页，创作于2023年2月对模型的批评（1）熟悉效应对较熟悉的句子判断较快。（“狗是动物”快与“狗是哺乳动物”）（2）典型性效应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。（“鸽子是鸟”快于“企鹅是鸟”）（3）否定效应判断同一范畴的两个词比判断不同范畴的两个词需要花费更长的时间。（判断“铁杉-鹦鹉”快于“铁杉-雏菊”）第12页，课件共40页，创作于2023年2月（三）原型模型在原型模型中，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的。第13页，课件共40页，创作于2023年2月鸟的概念样例与原型之间相似性程度的计算特征鸟麻雀坐山雕鸡企鹅会飞+++__会唱歌++___下蛋++_++身体小++___在树上筑巢+++__吃昆虫++___与鸟的类似性6-0=62-4=-21-5=-41-5=-4第14页，课件共40页，创作于2023年2月信息集（鸟）样例集特征集金丝雀是鸟(是)金丝雀有羽毛,有翅膀…鸟有羽毛,有翅膀…狗有毛,吃母奶…(不是)计算第15页，课件共40页，创作于2023年2月（四）激活扩散模型激活扩散模型（SpreadingActivationModel）是科林斯（Collins)和劳福特斯（Loftus)提出的。它也是一个网络模型。但与层次网络模型不同，它放弃了概念的层次结构，而以语义联系或语义的相似性将概念组织起来。概念之间的连线表示它们的联系，连线的长短表示联系的紧密程度，连线愈短，表示联系愈紧密，两个概念有愈多的共同特征；或者结点之间通过其共同特征有愈多的连线，则两个概念间的联系愈紧密。第16页，课件共40页，创作于2023年2月激活扩散模型示意图第17页，课件共40页，创作于2023年2月小游戏以“路标”为题展开联想(1分钟)第18页，课件共40页，创作于2023年2月模型的验证：启动效应

（PrimingEffect）启动效应是指先前的加工活动对随后的加工活动所产生的有利作用。Freedman和Loftus实验：“说出一种水果名称是以A字母开头的”“说出一种以A字母开头的水果名称”被试完成前一种表达方式的作业要快于后一种。第19页，课件共40页，创作于2023年2月一陈述性知识表征概述这是以命题作为知识基本单元，企图说明复杂知识在长时记忆中的贮存和加工，并集语义记忆和情景记忆于一体。这些模型因其具有综合性，涉及的面也更广，这是那些简单模型所不及的。认知心理学认为，陈述性知识主要是以命题网络的形式表征，同时涉及图式、表象和心理模式。第20页，课件共40页，创作于2023年2月二命题表征（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的单位。构成人类知识的基本单位是命题而不是概念。如“两对边平行且相等的四边形是平行四边形”，“2008年奥运会在北京举行”，“活到老，学到老”，“知识就是力量”。第21页，课件共40页，创作于2023年2月安德森（Anderson)对命题表征作了以下三点说明：第一，一个命题像一个句子，但是比句子更抽象。“张三看见了李四”等同于“李四被张三看见了”。第二，命题是按照一定的规则形成和组织的，每一个命题都具有形式化的结构。命题结构中一般包括执行行为的人、直接对象和接受者。第三，命题为两个或多个概念之间的联系。关系项把两个概念（变元）联系起来，称为命题格式。如“李四看电视”命题格式表示为：看（李四、电视）（关系项）（变元）陈述句是命题最基本的语言形式。疑问句、祈使句和感叹句一般不直接表达判断，无所谓真假，因而不是命题的语言形式。如“人类社会的历史是谁创造的呢？”“多么崇高的理想啊！”都不是命题。“今天天晴”“她笑了”是命题。老李年龄是40岁。

(Li,Age,40)老李、老张是朋友的可能性不大。

(Friend,Li,Zhang,0.1)第22页，课件共40页，创作于2023年2月三HAM模型HAM就是“人的联想记忆”（HumanAssociativeMemory）模型是Anderson和Bower(1973)提出来的。它也是一种网络模型，但其基本的表征单元是将概念连起来的命题，而不是单个的概念本身。依照这个模型，一个命题是由一小集联想构成的，每个联想则将两个概念结合在一起或联系起来。第23页，课件共40页，创作于2023年2月联想有不同的类型。Anderson和Bower区分4种主要的联想。这四种联想及其联结的方式为（1）上下文-事实联想，事实是指发生了什么事情，上下文是指何时何地发生了这种事情；（2）地点-时间联想，地点说明上下文的“何地”，时间说明“何时”，它们结合而成上下文；（3）主语-谓语联想，主语说明事实的主体，谓语说明主体的特性；（4）关系-宾语联想，这是构成谓语的联想，关系是指主语的某种行动或与其他事物的联系，宾语则指行动的对象。此外，还有（5）概念-事例联想，如家具-桌子。第24页，课件共40页，创作于2023年2月用树形图可以很好地表明多种联想结合而成的命题，这种图形称为命题树。任何一个命题树必须通过连接才能获得一定的意义。它即可以表征语义记忆，也可以表征情景记忆。“在北京，1949年毛主席升起第一面五星红旗”。第25页，课件共40页，创作于2023年2月三图式（schema）图式（schema）认知心理学把命题、命题网络看作是知识的最基本的单位，由于对较大的、多层次重叠组织的知识难以解释，因此，认为整块的系统知识是由图式表征的。图式是指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。在一个图式中，往往即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结构。它最早是由巴特莱特（Bartlett）提出的。认知心理学把物质客体的图式，如房子、桌子、客厅等称之为框架（frame），把顺序性事件的图式称之为脚本（script）。第26页，课件共40页，创作于2023年2月图式的特征鲁姆哈特（Rumelhart）和奥荣尼（Orlony）在1997年概括出图式所具有的四个基本特征：1、图式中含有变化。如不同车具有不同的特征。2、一个大的图式可以包括其他的小图式。如大学包括教室、教师、图书馆等。3、图式可以按层级组织起来，也可以嵌入到另一个图式之中。如公共汽车的图式可以嵌如司机、乘客和座位等图式。4、图式具有抽象性。第27页，课件共40页，创作于2023年2月四脚本在人的长时记忆系统中，存储着许多从事各种活动先后次序的序列知识，认知心理学把人所从事的某些典型活动，按先后次序所作出的有组织的认知，称为脚本。脚本是由塞克（Schank）和艾贝尔森（Abelson）提出的，并用它来解释日常生活中出现的典型事件序列，以及人类行为的某些相对固定的模式。因此，脚本是用来表征某个典型系列事件的图式，如乘飞机、饭店用餐和看电影。第28页，课件共40页，创作于2023年2月“饭店用餐”脚本中所含的知识名称：饭店角色：顾客侍者厨师收银员店主配备：桌子菜单食物钱进入状态：顾客饥饿顾客有钱结果：顾客不再饥饿顾客钱少了第29页，课件共40页，创作于2023年2月五表象(一）表象的涵义曾经感知过的客观事物的形象在人脑中的反映。认知心理学认为，表象也是人脑表征客观环境与事件知识的形式之一。人在日常生活和工作中，需要利用已存贮的有关客观世界的表象，这已早为人所知。如古老的记忆术的基本原理就是利用表象把要记忆的项目联系起来。在一百多年前高尔顿曾研究被试对他自己在头脑中看到的图画的报告。托尔曼在20世纪30年代曾提出白鼠在头脑内形成有关它们的环境的认知地图的概念。但许多的行为主义者认为表象是一个内省的概念，对客观心理学毫无用处。表象的研究未受到重视。20世纪60年代，随着认知心理学的兴起，表象的研究重新活跃。第30页，课件共40页，创作于2023年2月关于表象的实质和功能的争论一方：表象是一种类似知觉的信息表征，它在人的心理活动中有自己的作用。另一方：表象没有独立的地位和功能，不能用来解释心理现象，信息是以命题来表征的。第31页，课件共40页，创作于2023年2月实验证明鲍哥尼（Podgorny）谢帕德（Shepard）的定位实验：视觉表象类似图画的信息表征。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，以发现是否有类似的情况。实验分为三组：1、知觉-记忆组

2、带栅格的表象组

3、不带栅格的表象组结果：三组的总的实验结果没有达到显著差异。第32页，课件共40页，创作于2023年2月定位实验第33页，课件共40页，创作于2023年2月（二）心理旋转最初的实验是谢帕德（Shepard）和梅茨勒（Metzler）在1971年的心理旋转实验为代表。经典的实验是由库柏（Cooper）和谢帕德（Shepard）完成的。他们每次让被试看一个字母R。R字母按正和反两种方向呈现，而且每次呈现时其角度发生程度不同的旋转。被试的任务是确定每次出现的刺激字母是正面的还是反面的。平面对镜像对立体对结果表明，刺激字母旋转角度越大，被试判断的反应时越长。因为被试在作出判断时，总是在心里把呈现的刺激字母旋转为正直方向的，然后才能检验它的方向是正的还是反的