认知心理学课件

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第一章绪论

第一节概述

一、认知心理学概述

(一)什么是认知心理学

1、认识、认知

认识(episteme)侧重从哲学的角度看问题。科学概念中的认识指“分辨和识别”、“客观事物在人脑中的反映”。(有时是指动态的“认识过程”,有时是指静态的认识结果。认识是知觉、表象和思维的总称,包括感性认识和理性认识。认识是一个从生动的直观到抽象的思维并从抽象的思维到实践的辩证过程。)(《简明社会科学词典》,1982年:167)认知(recognition):个体认识和理解事物的过程,涉及知识的获取、使用和操作等过程。(2004年版《心理学大辞典》林崇德等主编);认知侧重从心理学角度看问题,指“获得和应用知识”、“知识或信息的获得和使用过程”;

人们对认知是从三种不同的角度来理解的。(1)认知活动是人脑对信息的加工过程。U.Neisser(1967):认知是感觉输入的变换、减少、解释、贮存、恢复和使用的全过程;S.K.Reed(1982):认知通常被简单定义为对知识的获得,它包括许多心理技能,如模式识别、注意、记忆、视觉表象、言语、问题解决和决策等。(2)认知活动是人脑对符号的处理过程。符号代表着不同于它本身的任何东西,比平常意义上的“符号”范围要大。如语言符号、计算机程序、数理化中的公式、音乐中的五线谱、交通标示牌,还有事物的表象。在信息加工系统中,符号的功能是代表、标志或指明外部世界的事物和个体对外部事物的内部表征,它还可以标志信息加工的操作。A.Newell & H.A.Simon认为,信息加工系统就是符号加工系统。(3)认知活动是问题解决的过程。这一观点认为认知活动是个体选择、转换、操作和使用从环境中得来的信息,以及利用人脑中的知识与经验来认识和解决当前所面临的特定问题的过程。

综合:认知活动是一个主动、积极地加工和处理输入信息、符号与解决问题的动态系统。A.L.Glass(1985)认为,认知是我们的所有能力,如知觉记忆、推理等,组成的复杂系统的综合功能。

2、认知心理学

理解认知心理学,可从两个层面进行。一是从思想层面,即认知心理学是指一切研究人类认识过程的心理学学派和思潮。这是广义上的理解,主要探讨个体认知的发生与发展以及对人的心理事件、心理表征和信念意向等心理活动的研究。包括结构主义心理学、心灵主义和信息加工心理学;结构主义心理学是冯特学派(即莱比锡学派)和皮亚杰发生认识论学派的理论,把人的心理看作是一组可分解而且有组织的系统;心灵主义是和行为主义学派研究外显行为相对立的,坚持人类心理事件的不公开性和不可复制性(因为认知心理学研究心理的内部机制,有人也把认知心理学和心灵主义划等号);信息加工心理学是以信息加工的观点来探讨人类认知活动的内部心理机制。另一个层面是学科层面。也称信息加工心理学或数据处理心理学。即运用信息加工的观点和计算机模拟法来研究认知过程的心理学学科。这是狭义的理解。“认知心理学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,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。”(美国百科全书,1980年)。

知识点:认知科学——20世纪70年代出现的新兴学科,包括认知心理学、心理语言学、人工智能、人工神经网络等分支学科,它们对人的认知过程研究采取的是一种“隐喻式描述”(如设想短时记忆是一个工作台)。2002 年6 月,美国国家科学基金会和美国商务部共同提出“聚合四大技术,提高人类素质”(Convergent Technology for

Improving Human Performance)计划,主张将21 世纪四大前沿技术(即纳米技术、生物技术、信息技术和认知科学)融合发展,并描绘出这样的科学前景:聚合技术以认知科学为先导,因为一旦我们能够在如何(how)、为何(why)、何处(where)、何时(when)这4 个层次上理解思维,我们就可以用纳米技术来制造它,用生物技术和生物医学来实现它,最后用信息技术来操纵和控制它,发挥其作用。2005 年初,我国科技部同时组建了两个国家重点实验室,一是脑与认知科学国家重点实验室,二是认知神经科学与学习国家重点实验室,有力地加强了我国在认知研究领域的统一规划和部署。认知研究厚积薄发,不仅在心理科学中长盛不衰,而且已成为生命科学基础研究的前沿,生物技术与相关产业的重要源泉,数理科学、信息科学等学科高度渗透的热点领域。

我国已经步入老龄化社会,脑与认知功能的衰退和障碍引起全社会的关注。认知功能障碍是神经退行性疾病的行为表现之一,其最严重的病理状态是老年性痴呆症。而随着经济快速发展,社会竞争加剧,心理健康问题也日益突显,情绪应激和心境障碍等疾患明显增多,抑郁症等精神疾患将可能成为21世纪人类的主要杀手。对脑与认知功能障碍的研究将为解决上述问题提供理论依据和指导,对提高中华民族的整体素质和心理健康水平具有重要的实际意义。

3、信息加工取向和联结主义取向

这两种取向属于认知心理学研究的范式或纲要,或可理解为进行研究所依赖的基本观点。

(1)信息加工取向也称符号操作系统范式。基本观点:人的认知过程是一个操纵符号的过程,是以系列的方式进行的。系列是认知过程按一次一个事件或过程的方式进行,如一次只能注意一件事;事件或过程基本上是有界限的。信息加工取向以特殊的语言符号(不等同于平常所说的语言)来标示其认知事件的。人类在与外部世界交互作用过程中产生的心理是一个具有普遍意义的符号操作系统。人们通常用的简单信息加工系统参见P3图。一般此系统由感受器、效应器、记忆结构和加工器等部分组成。信息加工范式说到底是把心理过程和计算机处理信息进行类比。信息加工取向的隐喻基础是“心理活动像计算机”。了解——信息加工取向的特点:信息的可描述性(对环境及所包含的信息的量和种类的加工);信息的可循环分解性(即对认知过程的特级分解,复杂的分解为简单的);流程的连续性(即输入的信息按时间向前流动);流程的自动性(即认知事件是自动发生的);物质的具体性(认知过程是在物

质系统内运行的)。

1969年S.Papert & M.Minsky 的专著《感知机》的出版标志着信息加工取向或符号操作系统范式的诞生。

(2)联结主义取向,又称联结主义范式。此研究取向开始于20世纪40年代,但只是在80年代才再度兴起。如果说信息加工取向是一种抽象分析,那么联结主义取向是一种数学运算。它强调认知活动的神经基础和数学基础,即认为认知事件是在神经层次以神经网络形式联结的,它以数学的形式来形成理论模型。它的隐喻基础是“心理活动像大脑”。(本人的理解:把神经活动以计算机模拟方法进行研究,提出可以进行数学运算的模型,因此研究的并非是神经系统,而是神经网络的功能模拟)。认知可看作是神经网络的动态活动系统;是网络的整体状态的变化;(1)和信息加工取向强调认知系列加工相反,联结主义取向强调的是认知的平行加工,即认知系统通常一次做许多事情;(2)信息加工取向强调以等级方式加工心理事件,而联结主义取向认为每一种认知行为中认知系统是作为整体而不是划分为等级发挥作用的。“神经元”之间不存在典型的等级关系。

符号加工理论和联结主义理论均立足于实验室研究,采用假设、类比和模拟的方法来研究人类的认知,都从不同的角度揭示了人类认知的本质。

(3)认知的生态学理论。它保留了符号加工的理论成果,但反对符号加工理论分离和孤立地考察认知加工系统的观点,主张应把符号加工系统放到现实世界中去,并认为这对于说明心理状态是关键性的。

知识点:人类信息加工系统。

前人对人类信息加工系统的描述。

示意图1人类信息加工系统例1

(前苏联学者对信息加工的认识)

(K.K.普拉托诺夫.苏联对解决问题的思维活动的方法学的探讨.外国心理学,1982,(4),19)

示意图2 人类信息加工系统例2

永久性记忆

环境 感觉系统

控制加工器 注意 短期目标 工作记忆 反应:

心理的

口述的

身体的 概念

陈述性记忆

语义知识

情节知识

世界知识

语言学知识 程序性记忆 技能 推理与问题解决 模式识别 环 境

信息加工 消息性信息

指令性信息

人 动 物 植 物 个性的 生化的 神经的 物理的 对

工加工水平

无生物

示意图3 人类信息加工系统例3

(二)认知心理学的研究对象和学科性质

1、研究对象。不论采取何种研究取向,认知心理学研究对象都是认知过程的内部心理机制,即信息或知识怎样为人们所用——获得、贮存、加工和使用。参见P5。

2、学科性质。认知心理学从广义上说是一种心理学思潮,从狭义上说是一门学科。它从性质上属于理论学科。北京师范大学张厚粲教授说,人本主义是一种哲学思潮,而认知心理学是认知领域的新思潮。一位美国认知心理学家说,这一科学方向的发展,将影响我们的哲学,这种影响至少像达尔文主义的影响那样重要,大多数英美心理学家赞同这种折衷主义。

二、认知心理学的历史

(一)认知心理学的形成(内部因素)

1、科学心理学诞生之前。对认知机制的探讨总是渗透在哲学课题的论辩之中。古希腊的柏拉图、亚里士多德早就有认知思想。古希腊神庙的“认识你自己”的警言早就为西方人所熟知。从哲学角度来看,早就形成了经验论和先验论两大派别。先验论认为人的知识、才能是先于客观事物,是天赋的、头脑里固有的。经验论认为人的经验是后天的,只有人的经验才是可以信赖的。

2、科学心理学诞生之后。1879年及以后,莱比锡学派或结构主义认为心理具有某种结构,提倡用实验内省法,以此来发现心理内部操作。(内省——视线向里看)以屈尔佩为代表的符茨堡学派则研究意识——无意象思维imageless thought,艾宾浩斯则于1885年开始研究记忆。针对行为主义不重视“黑箱子”里的事实,格式塔学派强调“整体大于部分之和”,整体先于部分并决定着部分。在某种意义上可以说,格式塔心理学所研究的就是心理的组织结构问题。它认为,这种心理的组织结构是动态的,甚至在没有外部的刺激的情况下,也存在着一种自发的形成完形的倾向。正因为如此,许多心理学家认为,在一定意义上说,认知心理的研究开始于格式塔心理学。(但从根本上来说,格式塔心理学家强调先天的影响,而认知心理学则更加强调后天的因素。这是本人的观点。)在继承以往心理学派思想及方法的基础上,20世纪50年代中期认知心理学逐渐形成(其中1956年是关键的一年,在美国麻省理工学院的一次会议上,N.Chomsky的关于语言理论的论文、https://www.360docs.net/doc/de19125901.html,ler关于短时记忆容量的论文、A.Newell&H.Simon的“通用问题解决模型”的提出等都对认知心理学的产生起了关键性的作用。心理学家的信息加工观点的提出意味着认知心理学的雏形业已形成)。到1967年,Ulric Neisser发表了《认知心理学》标志着认知心理学这门学科的正式诞生。(该书主要论及知觉、注意、记忆、语言等内容,较少涉及思维、问题解决和推理的内容。)

在我国,认知心理学是由H.A.Simon于1983年介绍到中国来的。先后出版了几部认知心理学著作:陈永明和罗永东的《现代认知心理学——人的信息加工》(团结出版社,1989)、彭聃龄的《认知心理学》(黑龙江教育出版社,1990)、王甦和汪安圣的《认知心理学》(北京大学出版社,1992)、郑昭明的《认知心理学:理论与实践》(桂冠图书公司,1993)及彭聃龄和张必隐的《认知心理学》(东华书局,1999)。

(二)影响认知心理学的外部因素——即影响最大的四大领域

本部分先由学生阅读再小结影响因素。

1、“人的因素”的研究领域:主要研究人机交互作用,特别是人的技能和绩效的提高,这一领域形成于二战时期,随后发展成工程心理学。D.E.Broadbent对飞行员和机械工人的研究发现,对于人类个体操作者而言,一个关键问题是如何分配注意来指引心理伺服结构(原指控制机器的中枢)的信息加工。(附:Broadbent1954年写出“人类注意和即时记忆的机械模型”;1958年写出“知觉和交流”)

2、计算机科学领域:在计算机科学发展史上,信息科学的贡献当大书特书。信息科学包括控制论、信息论和系统论。它们可以说为计算机科学的产生与发展提供了理论基础。下面简要作一介绍。(这是“旧三论”,“新三论”是指耗散结构论、协同论、突变论。)(1)维纳(一译韦纳)创立的控制论。1943年他写出《行为、目的和目的论》。第一次把动物目的性行为赋予机器,奠定了控制论的思想。1948年发表《控制论》,把动物和机器进行类比,认为机器系统和动物系统在物质构成上各不相同,但在结构和功能上都有相同基本要素和类似的调节机制,所以机器系统、生命系统都可称为控制系统。

(2)申农(一译仙农)创立的信息论。它是应用数理统计和概率方法研究信息处理的一门通讯理论。他认为信息的功能是降低未来独特事件和不确定性。信息可以传输,可以用数学方式表示。

(3)贝塔朗菲创立的系统论。他先以系统观点研究生物学,后来提出以系统思想为基础的机体论,并在此基础上形成系统论。人是一个开放的系统,生命本质不仅要从生物体各组成部分相互作用来说明,还要从生物体和环境相互作用来说明。生物体结构是一种动态结构。

信息科学促使通用计算机理论得到发展。图林(Turing)运用数理逻辑和逻辑推理分析了有效程序问题,创造设计了图林机(即通用机——一种计算机程序语言,不同等级的计算机都可简化为通用机的程序)。计算机科学的发展,使人们有可能通过类比来理解人类认知的原理(参P19)。计算机科学的影响是认知心理学赖以产生的重要外部原因。

3、语言学领域:语言学研究语言的结构和组织规律。在语言获得上有两种对立的观点。B.F.Skinner认为,语言是后天习得的,1957年在《言语行为》中阐述了后天习得观。认为支配其他操作行为的学习规律也应支配语言的学习(如强化律、消退律等)。N.Chomsky 针锋相对,认为语言有创造性,提出转换——生成语法理论,儿童天生就有一种语言装置,这样在很短时间内就会创造出无数多的句子。1957年他在《句法结构》中阐述了先天生成观。这两种对立的理论经受了时间的考验,促进了心理语言学发展,也拓宽了认知心理学的研究范围。

4、神经计算领域:从20世纪40年代以来,有一些学者在研究认知心理内容时采用联结主义研究范式。采用数学计算的方式,对神经系统的机理、功能进行研究。学者D.O.Hebb1949年提出,当人的大脑接受刺激并对刺激进行加工时,会导致大脑结构发生变化。他强调,变化的是神经元联结(如强度、方式、机率等),而非生理学中所说的生物化学变化。10年后F.Rosenblatt(1958)认为神经系统可分为三个层次:感觉神经元→联系神经元→反应神经元。三者之间以兴奋性和抑制性方式发生联系。这种人为的神经元系统被称为知觉机或感知器。知觉机是发展神经元系统抽象模型的初步尝试,表明具有神经特征的系统如何真实地计算事物。虽然此后的研究表明我们神经系统比他(Rosenblatt)的分析复杂,但首次尝试毕竟有重要意义。

(三)认知心理学的发展

认知心理学的出现为心理学研究注入了新的活力,它的研究成果被用于各科心理学研究之中。在近五十年的发展过程中,认知心理学的发展体现出如下特点(参见P20-22:认知心理学的影响):

1、从研究的范式上来说,从信息加工范式到信息加工范式与联结主义齐头并进。其中20世纪60-80年代是以信息加工范式为主,美国心理学家J.R.Anderson的《认知心理学及其含义》(1980)一书是这一趋势的反映。20世纪80年代至今是两种范式并进阶段。

2、在研究的层次上,从单一层次向多层次研究并进。H.A.Simon把心理学研究分为三个层次:(1)研究复杂行为;(2)研究简单信息加工过程;(3)生理水平研究。高一级水平研究可以与低一级水平研究齐头并进。

3、在研究的理论模型构建上,从简单模型发展到多因素复杂模型。如信息加工系统从简单的感觉、中枢反应模型发展到后来的复杂模型(增添了环境目的计划等因素或条件);又如在加工方式方面,从简单的系列加工到系列加工和平行加工并存的发展。

4、在研究的生态效度上,从偏重基础理论研究到与实际生活相联系。20世纪70年代以后,认知研究更多涉及现实生活,如专家与新手的认知特点对比研究,为职业培训奠定基础。(注:1976年U.Neisser提出认知研究的生态学效度问题,即探索描述人们在真实的日常生活中和有文化意义情境下使用知识的认知理论。U.Neisser(1976)在《认知与现实》一书中论述了生态效度(ecological validity),认为实验室研究不仅应该使用更多自然的测试材料,更应该在现实的生活场景中进行。他认为,现实生活的研究不仅能为实验室的研究提供现实的检验,还能为确证或否认其在现实生活中的效度提供机会。在U.Neisser等人的努力下,20世纪80年代以后应用认知研究有了很大发展。在1986年创刊的《应用认知心理学》杂志上发表了大量应用认知心理学研究的论文。)

第二节认知心理学研究方法

引子:心理学研究方法不外乎实验法、观察法、调查法等。认知心理学是探讨认知机制的理论学科。它所采用的研究方法也有以上几种,主要是实验法、观察法、计算机模拟法。最近(1998)开发出一种研究内隐认知的新方法——内隐联想测验法,名为测验法,实为实验法。不管采用哪种方法,都将抽象分析贯穿其中,即把条件与结果加以对照,进行一定程度的逻辑推理,以说明某一认知现象的内部机制。

在学习本节时,要掌握各方法的名称、设计原理、运用条件、支持证据及对它的评价。

一、实验法

实验法一般有实验室实验法和自然实验法之分。主要是实验室实验法。运用条件是探讨快速发生的信息加工过程时运用(如知觉、短时记忆),实验记录和讨论的指标是反应时和作业成绩。以反应时为指标的实验也称作反应时测量法。

(一)减法反应时实验(提出者为荷兰生理学家F.C.Donders)

1、设计原理。目的是确定某种快速的信息加工过程所需时间,确认某一心理过程是否存在。实验包含两种认知加工任务,其中一种任务包含另一种任务中所没有的过程或因素,而其他方面均相同。两种任务反应时之差就是所要知道的心理过程所花费的时间,而这一差数表明存在着某种心理过程。

2、支持证据。F.C.Donders1850——1969年为减法反应时时期或称唐得斯ABC时期。1868年F.C.Donders的实验。他设计了三种认知任务,分别称为DondersA、DondersB、DondersC任务。实验的自变量为刺激的强度、种类;因变量为反应时。

(1)DondersA任务:S1→R1……RT1

(2)DondersB任务:S1→R1S2→R2……RT3

(3)DondersC任务:S1→R1有S2无R2……RT2

实验结果:分辨反应时=C-A;选择反应时=B-C-A。

还有其他实验证据。M.I.Posner1969,1970年的实验:自变量为字母的异同;呈现间隔;因变量为反应时。H.H.Clark & W.G .Chase 实验:自变量为句子类型;句子和图画的匹配程度;因变量为反应时。

3、评价:减法反应时有助于揭示快速的信息加工过程所包含的主要加工阶段,不仅可以确定心理过程所需时间,而且可判定是否存在这种心理过程。不足之处是减法反应时并不适用于所有加工过程。某些心理过程要明确其所属的认知加工阶段是有一定困难的。

(二)相加因素法实验(也称加法反应时实验,提出者为心理学家S.Sternberg )

1、设计原理:某一认知任务(加工阶段)有两种或以上影响因素。如果各因素之间出现交互作用(即一因素出现影响其他因素),则它们只能作用于同一个信息加工阶段;如果各因素作用是独立的,即独立地作用于不同的加工阶段(互不影响),则说明整个信息加工可划分为若干阶段,整体加工所需时间等于各阶段所需时间的总和。

2、支持证据:1969年S.Sternberg 提出加法反应时实验并倡导,从此以后反应时实验进入加法反应时实验时期。1966、1967、1969年他开展了短时记忆实验。参考教材。实验中,自变量为数字印刷质量;记忆项目多少;反应类型;反应的频率。因变量为反应时。实验假设为:短时记忆信息提取受四个独立因素(即自变量)的作用,每一因素作用于相应的阶段。通过实验他验证了四个独立加工阶段,加工过程的框图如下:

3、评价:相加因素法实验属反应时测量法。它有助于确定各种认知作业信息加工阶段,并通过控制某些因素对特定阶段施加影响。不足之处:(1)仅适用于快速信息加工中的系列加工,而不适合于平行加工;(2)有时不能准确确定影响因素的交互作用;(3)虽然可确定不同的加工阶段,但要说明哪个阶段在前,哪个阶段在后,比较困难。

(三)“开窗”实验

1、设计原理:“开窗”实验属于反应时实验的新形式。“开窗”是一种比喻,即当从外面看不清楚里面发生的事情时,只要一开窗就什么都看清楚了。通过某种实验操作技术,把某一认知过程所经历的阶段、时间等比较直接地测量出来(非间接推理)。

2、支持证据:1977年Hamilton 的实验;1981年Hockey 等人的字母转换实验。后者的实验设计中,自变量为字母在表中的位置、字母数量和附加数字的数目。因变量为反应时。实验假设:字母转换认知任务可以明确划分为三个阶段:编码阶段、转换阶段和贮存阶段。图示如下:

3、评价:“开窗”实验作为反应时测量的一种新形式,能通过测量认知任务各阶段的反应时间,更清楚地揭示信息加工的阶段。不足之处:几个加工阶段不是绝对独立的,如对后一个字母的贮存还应包含对前面字母转换结果的提取;难以揭示前一阶段对后一阶段的影响(编码的质量对转换和贮存的影响)。

A 简单反应时:觉察灯光刺激

B 复杂反应时:觉察、分辨和选择

C 复杂反应时:觉察和分辨 识记项

目编码

测试项目编码 顺序 比较 决策 反应 组织

质量(优

劣) 数量(1—6) 类型(是否) 频率

图示:第N 个字母转换任务

附:实验法中新兴方法简介——内隐联想测验法(Implicit Association Test , IA T ) 提出者是H.Greenwald (格林沃尔德,1998,2001),倡导者是De Houwer (德豪沃,2001)。这是一种在内隐认知领域研究个体认知结构中特定的概念(类别)与属性之间联系时采用的一种研究方法。IA T 采用两个维度的刺激材料(如文字或图形),即类别维度,选取的是特定的群体集合,如花/昆虫、男人/女人、黑人/白人等;还有属性维度,选取的是评价性词汇(积极/消极)或者描述性词汇(外向/内向)。因变量采用行为表现或者反应时指标,具体可用两个联合任务中个体平均反应时之差,通过对平均差值的显著性检验来推断认知结构中概念与属性的关系。

举例:自变量——类别维度方面:Rose ,Bee ;属性维度方面:Peace ,Rotten ;因变量——对两维度联系的反应时RT 。实验过程:分配任务,任务A :Rose→Peace 联合,记录二者联合的RT 1;Bee→Rotten 联合,记录二者联合的RT 2。任务B :Rose→Rotten 联合,记录二者联合的RT 3;Bee→Peace 联合,记录二者联合的RT 4。然后进行统计检验:若RT 3-RT 1>0,且在P<0.5水平时,就认为Peace 是Rose 的属性;同理,Rotten 是Bee 的属性。若RT 3-RT 1<0,且在P<0.5水平时,则认为类别与属性的关系应反过来,即认为Rose 是Peace 的属性;同理,Bee 是Rotten 的属性;若RT 3-RT 1=0,则两个维度之间无内在联系。

二、自我观察法:出声思考法。

1、提出者及时间:德国心理学家K.Duncker1945年提出(On Problem Solving )。Newell 和Simon1972年在问题解决研究中加以运用。它又称为“口述记录法”。

2、设计原理。在完成慢速的认知任务(如思维、问题解决等)时,无法得知人们的内部操作,通过让操作者利用外部言语进行思考,即出声思考,来观察记录他的认知过程。和“内省法(introspection )”的比较:“内省”在德文中原意是“自我观察”,可理解为“眼睛向内看”。出声思考法和内省法都是对内部认知过程的一种感知和观察,但内省法是解释思维过程,而出声思考法是利用外部语言报告正在做什么;前者主观成分要多一些,后者侧重客观成分。内省法带有回忆的性质,出声思考法则具有即时反应的性质。(传统内省法是一种经验性的思辨的内省,实验内省使观察者能控制一般情况,做到陪伴某认知过程的意识状态几乎不变。而R.E.Nisbett & T.D.Wilson1977年认为内省法对认知研究基本上没有价值。Nisbett, R., & Wilson, T. (1977). Telling more than we can know: Verbal reports on mental processes. Psychological Review, 84, 231-259)

3、支持证据:1972年A.Newell & H.A.Simon 的实验——问题解决实验(Human Problem Solving ),实验设计中,自变量为问题类型和性质;因变量为问题解决的策略与方法。实验假设:出声思考能让人直接观察到问题解决者的思维过程,并可将其思维过程划分为若干阶段。由知识状态和操作构成的行为框图可显示操作过程(参见P15)。

4、评价:出声思考法可以揭示一些高级认知过程的阶段(慢速过程),它所采用的方式并不影响思维的正常进程,具有客观性。不足之处:需要被试进行出声思考训练;容易受主体因素的影响,很难摆脱主体的态度、情绪等因素的影响;受主体注意特征的制约;运用范围比较狭窄,它最适合能将观察到的主观意识用语言或文字加以描述的正常成人。它不能揭示某些无意识进行的认知任务。

三、计算机模拟法

1、模拟法简介:模拟的历史相当长久,它以系统工学和计算机为基础,以模型研究为媒介而展开的。(1)它把某一事物当作一个系统来看待,根据一定的目的加以模型化,以这种模型为媒介,揭示该事物的功能与特点,解决有关问题,加以理论化的手法;(2)根据一定目的,将客体的系统特性,用具体形式模型化。前者称为“模拟实验”,后者称为“模拟器”。

资料:模拟(哲学条):美国内格尔用语。科学理论的一个重要成分,它在建立科学理论的基本假设以及在扩充这些假设的应用范围方面发挥重要作用。他把模拟分为两类:(1)实体的模拟。具有某些熟悉的属性的分子系统被当作模型来建立关于第二个系统的理论。许多原子论的物质理论采用这种类型的模拟,例如,气体分子运动理论的基本假设成为模拟像弹子这样的宏观弹性球体的运动的已知定律。(2)形式的模拟。在创立一种理论时当作摸型的系统是某些熟悉的抽象关系结构,数学家常用这种形式模拟来发展数学中的某些分支。但是,不论模拟在科学研究中起多么大的作用,模拟并不能取代对应规则。

模拟法指人们通过模仿某一事物的形态、特点,用来解决某一问题和创造某一事物的方法。计算机模拟方法是利用计算机来模拟、检验和发现人的认知活动及其行为表现的规律的方法。 看第N 个字

母 出声转换 贮存 看第N+1个字母

被试搜索字母

的位置

编码RT 1 加工RT 2 贮存RT 3

2、设计原理:人和计算机的物质构成不同,但它们的机能是相似的。根据某种心理学理论编写出清晰、有序的计算机程序,如果计算机能以类似人的认知方式,达到类似人的活动结果,那么此理论就得到证实。

3、实施过程:(1)把人的认知操作过程编制成计算机程序,这种程序要求具有层次性、逻辑严密性和可运行性;(2)在计算机上进行实验验证,从中观察和了解人的认知过程在辨别、比较、分析、推理和解决问题上的心理活动过程。

4、评价:计算机模拟可以研究人的高级认知过程(如逻辑推理);它克服了心理学理论在语言描述上的模糊性,使心理学家对其理论更加明确。R.Cooper(1996)等人认为“心理学理论根本就不应该用自然语言来描述,而是应该用特定的形式语言,这种语言应该是相当精确的,就像逻辑一样,可直接作为程序而运行”。计算机模拟可以发现尚未发现的认知活动问题,从而增强对人的认知过程的了解。不足之处:有些认知心理学研究的内容,没有必要采用计算机模拟;心理学对计算机能否真正模拟人的认知过程存在着分歧。

第一次作业:

1、(学号为单号的学生)查资料,从历史的角度论述影响认知心理学产生的某一种外部因素,并提出自己的观点。

2、(学号为双号的学生)查资料,从历史的角度论述影响认知心理学产生的内部因素,并提出自己的观点。

第二章知觉

第一节概述

一、感知觉概述

1、普通心理学中的含义:感觉是个体借助感觉器官直接反映作用于它的客观事物个别属性的过程(2004版)。感觉是人脑对客观事物的各个属性、某种具体特征的直接反映(哲学界定)。感觉是一个人接受外界信息的过程,也是一个人觉察和获取刺激信息的重要渠道,是人们关于世界一切知识的重要源泉。知觉则是人脑对客观事物的各种属性、各个部分及其相互关系的综合的、整体的反映。由于实际上不存在纯粹的感觉,常与知觉合称为感知觉。

2、认知心理学中的含义:感觉所得到的信息,主要是滞留在感觉器官上的、未经整合的各种具体信息;而知觉所得到的则是有组织的信息,包括对感觉信息的整合并赋予意义。I.Roth(1986)给出的定义为,“知觉是把来自感觉器官的信息转化为对目标、事件、声音和味道等的体验的过程”。总起来说,认知心理学中,感觉是对刺激信息的觉察,知觉是感觉信息的组织和解释,也就是获得感觉信息的意义的过程。一般说来,知觉发生在感觉之后,但在时间上,感觉和知觉的活动过程经常是重叠在一起的。

3、表征和图式。《现代汉语词典》和文学术语中,“表征”指事物的外部特征。心理学意义上的“表征”含义有二:第一,表征是信息记载或表达的方式,对客观事物以表象、概念、图式等方式记载,表象为低一级层次,概念为高一级层次;第二,表征是一种心理学结构或认知结构,此时是作为知识及知识的组织方式使用的,表征不单纯是事物的信号,而且是知识的组织方式,组织完好的认知结构,可以控制信息、加工速度和准确性,还可以有效地组织、理解和记忆新输入的信息。图式指有组织的知识结构,“是对范畴的规律性作出编码的一种形式,这些规律性既可以是知觉性的也可以是命题性的。”(J.R.Anderson,1995)

二、知觉研究的简史

1、1879年前,首先人们在哲学领域研究感知觉——感性认识。德国教育家、心理学家J.Herbart(赫尔巴特)提出用“意识的阈限值”来说明感觉的觉察(即注意);1860年G.Fechner(费希纳)以心理物理学来测量感觉心理量值。

2、1879年至20世纪50年代末。莱比锡学派重视实验研究感知觉,经统计,他们研究感知觉的内容竟占所有研究内容的一半左右。1890年,奥地利的C.V.Ehrenfels(厄棱费尔)创办形质学派,主张形式和内容的分离,将事物的个别属性剥离整体,但他们的观点并未能让大多数人所接受。1912年成立的格式塔学派重视研究知觉的形式,重视整体反对元素式的分析。莱比锡学派、形质学派的元素分析与格式塔学派的整体研究之对立,也影响到当代对感知觉的研究。

3、20世纪60年代以后,认知心理学重新对感知觉进行界定,对知觉的加工方式也有了整体与部分之争。

第二节知觉形成的理论

一、有关知觉形成的理论

关于知觉究竟是怎样形成的问题,人们有不同的看法。一种强调知觉的直接性,有传统的完形学派和当代的生态学派观点;一种强调知觉的间接性,属当代的认知学派观点。

(一)强调知觉直接性的理论

1、传统观点:参考P30。康德的先验论。(1)知觉是在刺激作用下即刻产生的,而且似乎是自动的;(2)人们常常意识不到知觉的各种过程;(3)某些空间特性的知觉似乎是受先天制约的。不依赖于过去的经验或学习;(4)某些几何错觉甚至不依赖于人们掌握的有关概念。传统的观点主要为格式塔学派所倡导。

2、当代观点:参考P36—37。有吉布森的刺激物说(当代称作生态学理论)。由J.Gibson于1950年提出,1966、1979年加以完善的。主张知觉具有直接性,不论已有知识经验的作用。人们通过共振的方式提取投射到眼睛的视觉信息,刺激物的多种特征直接在大脑中形成印象,从而产生知觉。主要论据来自空间知觉,如对距离的知觉、对空间梯度的知觉等。虽然视觉能提供非常丰富的信息,但他低估了知觉加工的复杂性。

(二)强调知觉间接性的理论

1、主要观点:结构主义知觉理论、D.Marr的理论和I.Biederman的理论都属于间接性理论。J.Bruner(1957)、U.Neisser(1967)、R.Gregory(1972)等人认为知觉是一个积极的、构建的过程,知觉是刺激与内部假设、期望、知识经验及动机情绪等因素交互作用

的结果。知觉涉及一个内部表征的形成过程(它被J.S.Bruner 提炼为假设考验说,认为知觉是一种包含假设考验的构造过程;人通过接收信息、形成有关某事物的假设,再接收信息、检验原假设、修正原假设或验证原假设,从而对事物作出正确的解释。其中假设的形成需要记忆中有关的间接经验或知识的参与)。这一认知学派的观点有其合理的成分,既有推理的过程,又有经验的参与。

2、支持证据:P31有关上下文的实验;P33有关视知觉的实验;P36有关双关图的实验。

上述两种理论之间比较:它们都重视现实刺激,即承认知觉依赖外部刺激的直接作用;后者重视过去的知识经验,认为知觉是自上而下的过程;前者则重视直接觉察,而不通过知识经验,认为知觉是自下而上的过程。两者互为补充,但间接性理论对知觉现象提供了一个更一般和充分的理论性解释。

二、知觉加工机制

1、过程机制:知觉作为间接加工过程有自下而上和自上而下的方式。侧重对过程的考察。

(1)内涵:P39自下而上的加工指从外部刺激开始的加工,即从较小单元到较大单元,从低水平到高水平的加工。J.R.Anderson :“自下而上的加工指信息由细小的知觉片断产生由它们组成的较大单位”;J.Best :“自下而上的加工指涉及在感觉刺激开始时特征抽取的认知加工”。由于细小知觉片断在计算机中可用最小单位的材料或数据表示,故把自下而上的加工又称为材料或数据驱动加工(Data-driven Processes )。

自上而下的加工指由有关知觉对象的一般知识开始的加工,即从高水平到低水平的加工。J.Best :“自上而下的加工指涉及特征抽取和归类加工,开始于从语境推导出的期望”(即运用已有知识经验的加工)。由于知识经验的基本部分是概念,所以自上而下的加工又称为概念驱动加工(Conceptually-driven Processes )。

(2)对二者关系的理解:首先来看两种加工方式作用示意图。

自下而上的加工和自上而下的加工方式是相互补偿的,只有结合起来才能形成统一的知觉过程。一般地说,在知觉加工的早期阶段,自下而上的加工起主要作用;而在后期阶段,自上而下的加工起主要作用。缺乏其中一种将会出现不能适应环境的情况:没有刺激物作用于大脑,自上而下的加工只能产生幻觉;而没有知识经验作用,自下而上的加工将不堪重负。例子:前者——剥夺感觉将产生幻觉;后者——未受过训练的失重状态下产生不舒适的感觉。思考:想象表象是不是自上而下的加工?(答案:不只有自上而下的加工,还在接受着刺激,包括看得见的和看不见的。)

2、特征加工机制。侧重对特征的考察。

(1)内涵:特征加工的方式有整体加工和局部加工方式。整体加工指感知事物时知觉过程首先从事物的整体特征开始,然后才是对局部特征的分析;局部加工指感知事物时,知觉过程首先从事物的局部特征开始,然后才是对整体特征的加工分析。

(2)二者的关系:知觉的整体特征加工与局部特征加工是紧密相关的,并不存在绝对的单方面的加工。

了解:对特征加工机制的认识历史。1912年M.Wertheimer (维台海墨)在其《关于运动知觉的实验研究》论文中,认为在一切心理现象中,整体是不可分析为元素的,整体不是元素的总和。以他为代表的完形学派认为整体决定着其部分的知觉。1932年新行为主义者E.C.Tolman (托尔曼)在其《动物和人类的目的性行为》中指出,“整体在某种程度上统治了它的部分”,但“我感觉到这些整体是由学习获得的,而不是天生的、现成的、纯知觉的格式塔”。1977年D.Navon (1977)根据他的视知觉实验提出了整体加工和局部加工的分类法。

总:上述两类机制并未发生冲突,也不相互包含,某一知觉过程既有自下而上或自上而下的加工,又有整体加工或局部加工。

第三节 模式识别

一、什么是模式和模式识别

1、模式(Pattern ):广义上是指刺激在时间和空间上的组合,即由若干元素或成份按一定关系形成的某种刺激结构,刺激既可以是视觉的,也可以是听觉的或者其它的。狭义上是指视觉刺激物的整体结构。

2、模式识别(Pattern Recognition ):指确认所知觉的模式(是什么),并将它与其他模式区别开来(即有何独特之处)。

模式识别是人和动物所共有的一种认知能力,如警犬对嗅觉线索、海豚对超声波线索等,但动物主要是一种本能行为,计算机科学的发展促使机器模式识别问题的产生,模式识别理论主要是从机器模式识别——计算机模拟中得来的。国内在计算机模式识别研究中享有盛名的是中科院院士、北大信息科学中心学术委员会主任石青云教授,她在20世纪80年代中期就率先开发出用于公安侦破的指纹识别系统,是一个全自动的识别系统,当时获国家教委科技进步一等奖。

来自感觉对

象的信息 知觉者原有知识、经验 记忆中有关图式 知觉

期 望 定向抽取特征 与记忆中的模式进

行匹配

理解对象的意义 自下而上的加工 自上而下的加工

模式识别既有复杂性,又有适应性。模式识别的复杂性一方面与人类生存环境的复杂性有关,另一方面与人脑结构与功能的复杂性有关;适应性指能适应外界环境表现出灵活性与多变性。

二、模式识别理论。可分为匹配理论和分析理论。

(一)匹配理论(Matching Theory ),用刺激模式与大脑中存在的某一类特定的特征相匹配来说明感知过程。

1、模板匹配模型(或理论)

(1)内涵。人的长时记忆中贮存着刺激模式的复本(或模板),它们与外部刺激模式有着一一对应关系,刺激作用于感官后,新异刺激就与已贮存的模板进行比较,直到二者出现最佳的匹配,这样模式就得到识别。理解:知觉时所比较的是人们记忆中理想模式的一个固定心理模型。两种模式匹配时要有最大限度的重叠。是一种“全或无”的理论(或者说遵循一种全或无的方式)。匹配意味着识别,不匹配意味着无法识别。

模板匹配模型的发展:早期模板说主要以U.Neisser1967年的观点为主,即在记忆中贮存了无法计数的模板,他主要以字母识别来说明模式识别。刚开始他是以八个样例来说明成功和失败的匹配的(P49)。后期模板说是以P.H.Lindsay & D.A.Norman1977年的理论为主,他们修正了奈瑟尔的观点,增加了预加工的过程。简图如下。

(2)支持证据:P50。1974年S.Phillips 的棋局识别实验;R.Warren 的实验。

(3)评价:模板匹配模型可以解释一定范围内的模式识别。主要应用在机器的模式识别方面(如银行、超市等单位识别数字的系统:会员卡、银行卡等。)承认人们在记忆系统中存在着模板并把模式识别看作是一个过程。示意图如下:刺激输入→分析(分解)→比较(匹配)→决策

不足之处:无法解释人们能够识别无限变化的模式。按模板匹配理论,大脑所贮存的模板容量是有限的。可是外界刺激模式是无穷尽的;无法解释人们能够迅速识别不熟悉的刺激模式,模板说认为模式是固定的,与模式对应的模板是不能改变的。这样就使该理论缺乏灵活性。

2、原型匹配模型。

(1)内涵:人的长时记忆中贮存的是事物原型(Prototype )。人们感知事物时,将事物(刺激模式)与原型相比较。当出现近似的匹配时,该事物就得到识别。理解:原型是事物类别中最具特征性、代表性的成员,也是最中心的成员,例如一提到笔,就想到钢笔,提到水果,就想到苹果,提到书,就想到教科书。但书中观点似乎更强调原型是一类事物基本特征的概括反映,具有一定的抽象性。(1975年,心理学家E.H.Rosch 赞同前一观点,即认为原型是与同一类别成员有更多共同特征的实例)

(2)支持证据:1967年M.E.Posner 等人的点图原型实验(P52);S.K.Reed 的面部原型实验(P54),注意其中的关键点是由被试抽象出原型的基本特点,然后进行分类。请同学们思考:为什么研究者不采用日常生活中的刺激模式?是为了避免知识经验的作用。

(3)评价:原型匹配说克服了模板匹配说的不足,能够解释人们为什么能识别大量不同类事物及同一类事物;它为概念结构研究提供了理论基础(概念和类别关系密切),它更加灵活并富有弹性;不足之处:无法解释人们第一次对事物的识别;无法解释人们在缺乏某一方面经验时的认知活动。

(二)分析理论——特征检测理论

1、特征分析理论

(1)内涵:人们长时记忆中存在刺激模式的各种特征,人们在识别时,对刺激特征进行分析,然后对抽取特征进行合并、简约、归类等,再与存贮的特征进行比较;如果两两符合,则外部刺激就被识别了。理解:特征分析理论的基本假设是所有复杂的刺激模式都是由一些可以区分的相互分离的特征组成。如字母H 可分析为两条等长平等的线段和一条几乎垂直的线段。特征分析的运用依赖于刺激的可分解性,而特征是按一定步骤进行分析的,在进行模式识别时,先对事物的特征分解,其次是分析阶段,然后是与存贮的特征比较阶段,最后是反应阶段。

(2)支持证据:1964年U.Neisser 的实验;1969年J.J.Gibson 的实验;1977年Lindsay & Norman 的实验;M.J.Farah (1990)认为整体分析和局部分析过程涉及对绝大多数目标的识别(面孔识别主要依赖于整体分析,而阅读词汇或课文大多涉及局部分析)。 具体特

定刺激 觉察器

人们的知识经验

模板匹配 特定期望

早期理论

(3)评价:特征分析理论在解释模式识别时比模板匹配具有更强的说服力,它使识别具有准确性,并可发掘事物的潜在因素;由于事物之间的共同特征在许多事物中存在,以特征分析模型来识别事物,可以大大减轻记忆负担,使人们更快、更好地适应环境并学习外界环境。不足之处:无法解释认知过程中从整体到局部的加工(即先把握事物的整体特征,其次才是局部特征);它忽略了知识经验的作用即不重视自上而下的加工。

具体的特征分析模型是“鬼城模型”(也称泛魔堂模型)。O.Selfridge1959年在“Pandemonium: A paradigm for learning”中提出这一模型。(Selfridge, O. Pandemonium: A Paradigm for Learning,Symposium on the Mechanization of Thought, London: HM Stationery Office. 1958)

科学研究中引入“妖魔、鬼怪”等概念来代表尚未揭示的一种实体功能是可靠的。在P.H.Lindsay & D.A.Norman1977年“Human Information Processing:An Introduction to Psychology”中就曾引用“魔鬼”概念。“鬼城”或“魔宫”出自Milton的《失乐园》一书,意指地狱的首都,是一个喧嚣而又混乱的城市。鬼城里有许多具有不同功能的小鬼(Demon)加工分为四个层次(或等级):映象鬼→特征鬼→认知鬼→决策鬼。最终实现模式识别。这一具体模型仅仅是一种假设,并没有实验证据。

引导学生阅读教材第三节“优势效应”,以特征分析来理解。

2、部件识别理论。(1)内涵:1987年,I.Biederman提出模式识别的部件识别理论(Recognition-By-Component,RBC),他认为通过把复杂对象的结构拆分成简单的部件形状,就可以进行模式识别。部件形状被称作“几何离子”,如方块、圆柱、球面、圆弧和楔子等(大约有36种),它以“容积本原”的形式存在,与原子或分子的功能相似,它们可以按不同方式组成不同的物体。物体的部件是以形状的特征而存在,而不是以线或角的特征存在。人们获得了足够的形状信息就能觉察出“几何离子”,由几何离子再构成一个复杂对象(物体),这样就识别了对象。当给予我们的信息呈现方式不能让人觉察出个别的原始离子,就不能识别对象(物体)。

部件识别理论示意图如下页:(解释:边缘抽取指对亮度、纹理和颜色等表面特征的差异作出反应,并对物体作线条描述;分解凹曲线区域指对物体轮廓的凹面部分进行分解;非偶然性特征指物体的不变的关键性特征——曲率、平行、共端性、共线性等。)(2)证据:1987年I.Biederman在实验中,向被试呈现物体的降质素描图(同一物体的图形逐渐省略某些部分),发现当省略提供凹曲线信息的某些轮廓时,物体的识别要困难些。1995年Ling & Sanock的实验证明,对象识别时如果提供给被试以部件形状的中心线(一般是条状物的轴心线)时,对象识别将更为便利。

(3)评价:部件识别理论能够很好地解释许多较容易的类别区分任务,部分得到实验的支持。不足之处:尚未阐明认知系统如何把一些零碎的线段拼在一起形成部件形状(即几何离子),不能解释从整体到局部的加工。

了解:A 、物体识别的双加工模型。M.J.Farah (1990)在“Visual agnosia (失认): Disorders of object recognition and what they tell us about normal vision ”中提出了一个物体识别的双加工模型,认为人们对目标的识别有两种分析形式,一是整体分析(holistic analysis )即对目标的整体结构进行加工;一是局部分析(analysis by parts ),即对目标的某一关键部分进行加工。她认为这两种分析过程涉及对绝大多数物体或目标的识别。1990和1994年的实验证实了这一论点。即面孔识别主要依赖于整体分析,而阅读词汇或课文大多涉及分析加工。

B 、背景分析理论。人们在感知外界事物时,主要是从事物的背景入手的,也就是说过去的知识经验直接指导对对象的识别。该理论重视自上而下的加工过程。新近的重视自上而下加工的理论还有:1996年,V .Bruce 的结构优势描述理论。结构由一些描述特定构成的命题组成。人们在识别对象时,关注的是刺激信息中最重要的部分,把这一部分与记忆中结构描述相匹配,从而成功识别。例:字母L 的识别——不管它是横的、竖的、长的、短的,主要是相连的角度大小;“野人”的识别——着重看人的形体,而不管他的性别、毛发或所处的地域。

新资料:2008年2月6日,在德国研究联合会的支持下,马堡大学和吉森大学将推进第二个为期三年的、主题为“感知和活动”的研究项目。从2005年开始,由心理学家、运动科学家和神经心理学家们所组成的研究小组着力探索两种不同的感觉信号之间的关系:一种感觉信号产生人们所意识到的感觉,而另一种感觉信号则在人们活动中以未被意识的方式起着调控作用。近百年来,感知的过程和活动机能的过程分别获得了深入的研究,它们的机理可追溯到脑皮层不同区域的功能。近来,感知过程和活动机能过程之间的关系大大激发了神经科学家们的兴趣。研究人员想据此了解这两种过程是如何交互影响的,而且通过实验,人们也许可以探究感知与活动之间的关系如何在短期和长时间的区间内改变自身。

正式作业:(根据教学进度布置)

单号选择:1、个体进行物体识别的机制分析(提示:试依据匹配理论和分析理论,举例说明一个人如何进行物体识别的。)2、有关心理学未来职业之我见

双号选择:1、个体识别野外生物的机制分析(提示:试依据分析理论解释人们在野外识别野生动物、花卉等的心理过程。)2、计算机模拟人脑的表现分析

第三章 注意

本章重点学习注意的认知理论,从历史的角度认识注意机制,理解其倡导者、时间、原理内涵、实验证据及人们的评价。

第一节 概述

一、注意概述 (一)内涵:在心理学中,注意被定义为心理活动对一定对象的指向和集中。W.James (1890)认为注意是从同时呈现的几个物体或思维序列中选择一个对象的过程,并认为意识集中与专注是注意的核心。M.Martlin (1983)的界定:注意是心理努力的集中与聚焦,是一种有选择性、转移性和可分解性的集中。理解:注意不能简单地归结为一个单一的功能或某一种心理操作;它的过程既是组合的,在一定条件下又是分离的。例:视觉注意——选择某一视觉信息→心理努力转移到该信息→心理与视觉信息联结。 试区分注意和意识:二者密切相关。人在注意时指向某处对象时,已经是有意识地加工处理某些刺激信息了。“为了看见(听见),我们才去看(听)”,前半句涉及意识,后半句涉及注意。比喻:注意——选择电视频道;意识——屏幕上的活动图像。

(二)分类和特征:

分类:W.James (1890)的双重系统假设理论认为,注意可分为无意注意和有意注意,并把注意分为主动的和被动的。S.Yantis (1998)对此作了延伸:刺激驱动(即自下而上的加工)的注意比目标驱动(即自上而下的加工)的注意具有更快速和更有效的特点。后来人们根据是否需要意志努力,可把注意分为不随意注意(无意注意)、随意注意(有意注意)和随意后注意(有意后注意)。特征:选择边缘抽取

检测非偶然性

特征 分解凹曲线区域

决定成分

物体表征与物体

成分进行匹配

性、持续性和转移性。

了解:关于注意在人的心理体系中的地位,各国心理学家一直存在着不同的看法。德国心理学家冯特把注意看成知觉的一个方面,这样把注意限制在比较狭小的范围内,认为注意只和个别的认知过程发生关系;美国心理学家W.James则把注意看成是意识的选择功能,这样把注意看成整个意识的功能,即与整个心理活动有关的。苏联心理学把注意看成是一种心理特性或心理状态,而不是一种独立的心理过程。(波果斯洛夫斯基:在心理现象中,注意占着特殊的地位,它不是独立的心理过程,也不属于个性特点;同时,注意始终被包含在实践活动和认识活动中,表现出兴趣和个性的倾向性。)

二、注意研究的历史

1、19世纪后期至20世纪40年代末:注意研究从关注到忽略的阶段。科学心理学诞生之初,心理学家广泛对注意进行了关注,后来由于行为主义的主导地位,对注意的研究很快被忽视了。德国的冯特于1908年出版了《情感和注意心理学》,他是在论述统觉说时论述注意的。他指出了注意的范围和作用,认为注意是伴随着一种心理内容的清晰领会的状态。W.James(1892)在其心理学教科书中,把注意作为意识的功能之一,认为意识总是对它的对象的某些部分发生兴趣,而把其他部分加以排除。到行为主义占统治地位时,把注意看成是心灵主义的概念而不去理会;格式塔心理学则用神经系统中“场的力量”的概念来代替注意的概念,并把注意的有关内容掩没在“组织作用”或“完形趋向”中。反映在C.E.Osgood(1953)的《实验心理学》著作中,800页的巨著竟然没有一处讨论注意的问题。

2、20世纪50年代至60年代末:注意研究的早期阶段。二次世界大战后,面对着工作环境中复杂多变的信息源,人们逐渐认识到了注意的重要性。人们需要了解一个人同时能加工的信息数量,以及注意的分配、保持和转移的特性等,来保证人机系统的工作效率和可靠性。1958年D.E.Broadbent的“Perception and Communication”(知觉与交流)的出版使注意研究重新受到人们的重视。注意被看作信息加工系统的瓶颈,进入感受器的刺激不能被完全加工,注意机制为加工少量刺激,主要为选择性注意理论模型。(U.Neisser 在《认知心理学》中有意用“pick up information”表明人是主动地选取某种信息的,并把注意内容纳入心理学研究的范围。)对注意的重视已成为认知心理学区别于行为主义的一个最重要的特点。

3、20世纪70年代至今:注意各种理论并行阶段。主导理论是认知资源理论,即认为注意是一种资源分配,受到注意的事物被分配给较多的认知资源,而未受注意的事物则被分配给较少或很少的资源,在分配给很少认知资源的加工中,认知过程不受意识引导也能进行,就称作自动加工,此阶段侧重注意的分配机制。在以视觉注意为主的研究中,还结合神经心理学研究成果进行理论阐述。如对视觉注意障碍的研究中,提出早期注意系统可能存在不止一个。(例如,R.Halliday(1985)的ERP研究发现,注意缺陷儿童的平均诱发电位有较高的N1波(负波)。)Rothschild等人(1986)曾使用ERP考察了电视广告与儿童观众的α波过渡期(epochs)之间的关系,即电视广告与注意之间的关系,研究表明,存在一个至少是在两种不同水平上对刺激作出反应的注意系统。这一系统和W.James (1890)提出的由不随意注意和随意注意组成的注意系统有些相似。

第二节有关注意机制的理论

一、早期注意理论

(一)选择性注意理论模型(早期选择理论——Early Selection Theory)

1、过滤器模型

(1)内涵:1958年,D.E.Broadbent提出了过滤器模型(the Filter Model)。认为刺激通过感觉道首先到达过滤器,过滤器按“全或无”的原则决定刺激能否通过(来自一个通道的信息由于受到选择而全部通过,而来自另一通道的信息由于“闸门”的关闭而完全丧失了),通过的信息进入高级分析阶段,而未通过的信息就可能暂时贮存或衰退。他认为注意受三种成份的影响:选择性过滤器、容量有限的通道和觉察器。从过滤器到觉察器的通道只有一条,而刺激是以系列方式来加工的,每一次只能进一个通道,所以这一模型又称为“单通道模型”(1959,Welford)。过滤器模型的形象化图示如下:

A类信息

通道关闭

B类信息

模型图见P80,其中短时记忆这个框可放在“长时记忆”和“通道”之间,也可放在“反应”之前。

(2)支持证据:对选择性注意的系统研究开始于E.C.Cherry于1953年对鸡尾酒会效应的兴趣,他同时进行了“双耳分听实验”,1954年D.E.Broadbent用双耳分听技术对英国皇家海军入伍者进行了测试。

(3)评价:注意过滤器模型以信息加工理论的观点,把注意看作类似于过滤器的电子装置,它首次对注意的机制进行阐述,认为输入的刺激信息能否通过过滤器,完全是由刺激信息的物理特性决定的。这样就把个体知识经验因素排除在外,也就不能解释有意义材料的追随实验所得结果(P82—83)。“刺激信息仅仅通过单一通道而未通过其他通道”的观点受到质疑。过滤器模型所揭示的注

意过滤作用体现了人的注意所具有的主动选择的功能。

2、衰减模型

(1)内涵:1960年A.M.Treisman 提出了注意的衰减模型(Attenuation Model )(见P84图3-2)。人们感知事物时,刺激一般要经过三重检验:一是检验刺激物的物理属性(如强度、容量等);二是检验刺激是否属于语言性质,如果属于,则将刺激分析为音节和单词;三是检验并识别单词,并且赋予意义,承认所有的刺激信息都可进入通道,但是未经选择的信息在进入时产生衰减(强度减弱),但其中某些信息仍得到高级加工。

理解:刺激信息进入过滤器并不遵循“全或无”的原则,允许信息通过,不过一部分受到削弱,而未受到削弱的信息在高层水平保持了原来的强度,容易达到兴奋阈限,激活对应的字词及其意义,从而使刺激得到识别;而受到削弱的信息则常达不到规定的“阈限”。

(2)支持证据。A.M.Treisman (1960)的实验,有一个实验材料是:给追随耳输入“在野炊的篮子里,她装上花生、黄油、书籍、花瓣、标本等东西…”,而在非追随耳中输入:“猫、巨大的、天、苹果、选择、朋友、每个的、三明治和巧克力饼”等词,让被试复述,复述出来的却是“在野炊的篮子里,她装上花生、黄油、三明治和巧克力饼…”。Moray (1959)提出的“鸡尾酒会效应”(可注意到自己的名字),可用衰减模型来解释;1983年Cherry & Kruger 对学习有障碍儿童(LD )的辨别图片实验,当受到干扰时,比较这些儿童和正常儿童的成绩,发现LD 儿童的学习成绩表现得很差。

(3)评价:衰减模型不仅用信息的衰减来解释得不到选择的现象,还运用“阈限”概念来解释高级水平分析活动;它承认选择的多通道性,解释注意现象更具有灵活性;它不仅解释了注意的选择机制,而且解释了单词的识别机制,在认知心理学理论中产生了很大的影响。不足之处:衰减模型把刺激的物理特征看得和意义分析一样重要,如果侧重前一方面,就不能完全揭示注意机制。“过滤”(或瓶颈)出现的时间虽比过滤器模型晚,但还是处在加工的早期。

注:过滤器模型和衰减模型的比较如下图所示。

共同点:都认为人的信息加工系统或高级分析水平容量有限或通道容量有限,输入的信息都要通过过滤器进行调节;注意选择都属于知觉性质的(如物理特征等);过滤器位置大致相同,处在初级和高级分析之间。正由于它们的共同点,二者可以联合起来称为“过滤器—衰减模型”。(1971年D.E.Broadbent 接受了衰减的思想。)

不同点:前者把注意的选择视为对刺激信息物理特征的分析,而后者不仅认为要对刺激物理特征加工处理,而且认为还对刺激的意义进行加工;前者中过滤器是按“全或无”的原则进行操作的(未被选择的信息通道是关闭的)。后者中未被选择的信息通道并不是完全被关闭,而是关小些或出现阻抑性衰减。

(二)反应选择模型(Response Selection Model )

1、内涵。1963年由J.A.Deutsch & D.Deutsch (德尤奇)二人共同提出反应选择模型。(1968年D.A.Norman 作了某些修订,进一步强调相关的重要性。)认为当人们感知外界事物时,所有进入感觉道的刺激都进入高级水平分析(输入信息与记忆系统中被激活的表征发生某种联系——相关pertinence );当需要对这些刺激进行反应时,就选择比较重要的刺激信息进行反应,重要性标准依赖于倾向性(或定势)、上下文以及指示语等。 信息 感觉

登记 选择

过滤器

知觉(容量有限的通道) 工作记忆 反应 长时记忆

D.E.Broadbent 模型 信息 感觉

登记 外围过滤

知觉(容

量有限

的通道) 中枢过滤器

长时记忆

工作记忆 反应 A.M.Treisman 模型

理解:过滤器—衰减模型认为,注意出现的时间(即瓶颈)在感觉登记之后,通过过滤器时就已经决定了应该作出怎样的反应;而反应选择模型认为,注意出现的时间是在工作记忆中,先按刺激的重要性进行排列,然后作出反应。D.W.Massaro 在1975年比较了知觉选择模型和反应选择模型的区别,图示如下。

图中的“觉察”实际上指“前注意分析”阶段。J.Best 则认为,知觉选择模型中,刺激的一部分是以系列的方式沿容量有限的通道进行传递并加以识别的;反应选择模型中,所有信息是以平行方式传递到识别器,以前的模型把注意比作漏斗,实际上这是有一定误导作用的比喻,注意可以比作一个装有可控透镜的聚光灯,人们可把光柱缩小,也可把它展开。

2、支持证据。1969年Hardwick 的实验(P87)。1970年,Lewis 的实验。要求被试注意追随耳的信息(靶子词),而忽视非追随耳的信息(单词),单词在非追随耳中有时与追随耳中的词同义,有时又毫无语义联系。所要测量的是追随单词呈现与被试反应之间的潜伏期。结果发现,呈现同义词时,被试反应产生延迟;而无关单词则不出现这种现象(表明被试识别出了语义联系)。1974年Shiffrin 的实验(P87)。

3、评价:反应选择模型能很好解释人们对相对重要信息的选择;但它也不能完满解释人们同时顺利进行的活动。所有输入都得到加工,显得不太经济。

三种注意理论比较图示如下。

其他理论和实验:

1、对选择性注意的ERP 实验支持证据。1973年S.Hillyard 等人用ERP 技术对听觉的注意进行研究。给被试双耳以听觉刺激,要求注意一侧耳朵的声音而忽略另一耳朵的声音,测量ERP 。发现在选择性注意时,听觉的ERP 的N1成分(即N1负波)幅度增加,证明这时脑功能活动强度受到调制;进一步实验表明,这种选择性注意效应定位于初级听皮层(Woldorff 等,1993);而1991年G .Mangun 和S.Hillyard 发现视觉的空间选择性注意使ERP 的P1成分(即P1正波)增强。

2、注意的多重样式理论(也称多部位说Multiple-loci Theory ),1978年由W.A.Johnston & S.P.Heinz 在“Flexibility and capacity demands of attention ”中提出。认为“瓶颈”(注意选择)的位置是由人们根据作业情况来确定的,从知觉选择(早期选择)到反应选择(后期选择)是一个连续变化的范围。在这个范围内,瓶颈的位置是变化着的,即人们可根据任务要求不同,采取适应这一任务所需要的注意方式。

3、其他的模型。(1)注意的探照灯模型(searchlight model,F.Crick,1984)。注意像是一个心智的探照灯,使被照亮的项目的加工过程得到增强。(2)偏置竞争模型(biased competition model, R.Desimone,J. Duncan, 1997)。认为视野中的物体在表征、分析或控制方面进行着竞争。(3)统一模型(唐孝威、郭爱克,2001)。由于输入刺激的不同项目具有不同的强度,以及自上而下影响的不同,它们之间会发生竞争。其中一个项目在竞争中取得优势,原因是在不同项目间它具有的强度最大,因而引起脑激活的水平就最高。各个输入的项目主动竞争,只有占优势的项目得到增强,而其他项目受到抑制。 刺激

呈现 觉察 识别 复述与反

应选择 作出反应

知觉选择

反应选择 1958-Broadbent 1960-Treisman

1963-Deutsch 早期选择理论 后期选择理论

二、注意理论构建的第二个阶段

在这一阶段,人们把注意力指向如何解决同时进行活动的注意机制方面,其中以能量模型最引人瞩目。

(一)单一中枢能量理论(Single Nerve-centre Energy Theory )

1、内涵:1973年,Danial Kahneman 在“Attention and effort ”一书中提出中枢能量理论。(注:Kahneman 因其对决策的研究而获得2002年诺贝尔经济学奖;这一理论的支持者有A.D.Baddeley& G .Hitch (1974) ,W.A.Johnston & S.P.Heinz (1978)。他认为,把注意看作是对刺激分类并进行识别的认知过程,就能对注意机制有一个深入的理解。这一认知过程需要消耗一定的能量或资源。如果刺激复杂,需要的资源就多一些;如果同时呈现几种复杂的刺激,资源可能就会很快耗尽。

理解:单一中枢能量模型假定资源量不是固定的,在特定时间内可利用资源量的一部分是由个体唤醒水平决定的。唤醒水平越高,资源量就越多(可把唤醒水平比作阀门,起阈限作用)。当资源量确定后,就要进行分配。分配策略受到几种因素的影响。长期倾向(enduring disposition )是许多高等动物都具有的,对突然运动、响亮的声音、鲜艳的颜色及其他异常事件的加工倾向,即不随意注意作用;暂时倾向(momentary intention )是把资源分配给那些能满足当前意愿、达到当前目标的刺激的一种加工倾向(应归于有意注意);对所需认知能量的估计,也影响着可得到的认知能量,使能量或资源增加或减少。D.Kahneman 的能量模型如下页图所示。

2、支持证据。1978年W.A.Johnston & S.P.Heinz 的实验。自变量为可分辨程度(感觉的分男女声辨别;语义的即是否属于同一个范畴)。因变量为非靶子词回忆的数量。

3、评价:易于解释人们同时做几项任务时出现困难的事实。即这一困难并不是由于刺激信息任务的相互干扰而引起的,而是因为刺激信息任务所需要的认知资源超过了人可得到的认知资源量。当加工处理的刺激信息总数超过了注意的认知资源总量时,在同时进行的任务中有一项任务的成绩或效率必将下降。但是由于人们对资源的控制是灵活的,通过调节可以很快地适应新异刺激信息对认知资源的需要。中枢能量理论不能解释任务性质对注意分配的影响(性质不同受到彼此的干扰较小);它用两种任务之间相互干扰来测量有限的中枢能量,接着又用有限的中枢能量来解释两种任务之间的干扰,因而有循环论证的嫌疑。

(二)两类限制理论(Two kinds of Limitation Theory )

1、内涵:1975年,D.A.Norman & D.G .Bobrow 在承认注意是资源分配的前提下,把资源或能量的分配分成两种加工过程,一类为资源(智源)限制过程(Resource-limited Process );一类为材料(资料、数据)限制过程(Data-limited Process )。人们在完成认知任务时,对刺激的识别、信息的加工是由两类限制过程决定的。前者指认知任务受到所分配的资源或能量的限制,得不到则不能顺利加工,若得到较多资源,则能使加工顺利进行。后者指加工受到任务质量或任务适宜性的影响,有时资源分配再多也无法完成任务。举例:辨认字迹——熟悉某人字迹时分配较少的资源;若此人字迹十分潦草,即使你眼睛睁得再大也无济于事。又如,在嘈杂的马路上接电话;收听弱信号的电台节目。

注意的两类限制理论可用POC 曲线(performance operation curve )来说明。随着认知资源的分配量的增加,人们的认知操作水平会越来越好,最后到达材料限制区域,这时,虽然拥有更多的分配到的认知资源,但被试的认知操作水平不会进一步得到提高。 唤 醒

可得的能量

分配

策略 可能的

活 动 对能量要求的评价

情绪、紧张等决定因素

长期倾向

暂时倾向 各种唤醒的表现形式 反应

3、评价:单一中枢能量理论和两类限制理论都能较好地解释同时进行的两项任务中注意的分配。单一中枢能量理论侧重唤醒状态,而两类限制理论侧重资源分配的方式。它们补充了瓶颈理论的不足,而且在一定程度上克服了知觉选择和反应选择在观点上的对立。不足之处:有三个问题有待解决——一是两种理论模型的假设是刺激对能量需求不构成竞争,只是合理分配,但一些刺激任务在同时进行时的确会造成干扰问题;二是两种理论模型不能说明资源的归属问题;三是它们仅仅把认知和注意过程看作是一个整体,而没有深入探究这一过程的内部机制。(可从集中度、能力、信息和工具等几方面分析)

(三)了解:多重资源理论(Multiple resource theory )

多重资源理论是由D.A.Allport1972年提出来的,经D.Navon & Gopher1979年补充而成。也称特殊加工系统理论。他们认为,在信息加工系统中存在着多重的通道或机制,每一个通道都具有自己的容量,它在单位时间内存储、转换和加工信息的数量是有限度的。如果同时进行X 、Y 两种任务,那么它们的资源运用可能有四种情况:某些资源能被X 所用而不能被Y 所用;某些资源能为Y 所用而不能为X 所用;某些资源能被两种任务共同使用;某些资源与两种任务都无联系。因此资源的不同联合方式,使人们既可完成某一种任务,也可同时完成两种任务。

(四)自动加工的注意理论(Automatic Processing Theory )

1、两种加工过程理论(Two kinds of processing theory )

1977年W.Schneider & R.M.Shiffrin 在Controlled and automatic human information processing 一文中提出两种加工过程理论。人们在同时完成两种任务、感知两种刺激时,存在着两种加工过程。一种是控制性加工,指人们有意识地把资源分配到任务上,这时资源容量是有限的;一种是自动性加工,指人们未曾有意识地进行控制,减少了对资源的需要,或者说任务进行不需要多少资源,这样容量就没有什么限制。控制性加工是较慢的,以系列方式起作用,具有较大弹性;而自动加工是快速的,以平行方式起作用,但缺乏弹性。(控制加工主要用在困难的或者涉及不熟悉的任务中。自动加工主要用在容易的、涉及高度熟悉项目的任务中。在选择性注意任务中,当任务容易时,人倾向于使用自动加工。练习和自动加工有着密切的关系。经过大量练习的任务倾向于主要要求自动加工,而练习得不够的任务主要要求控制加工。)举例说明:航天员,打字中的输入法。

2、特征整合理论(Feature integration theory )

1980年,A.Treisman & G .Gelade 在A Feature Integration Theory of Attention 中提出特征整合理论。当完成两种或两种以上加工任务时,一些加工涉及特征辨认,另一些加工涉及客体辨认,特征(feature )是某个维量上的一个特定值或属性(如图形中的立体或平面等);客体(object )是一些特征的结合(即组成客观事物)。特征辨认是由功能上独立的一个知觉子系统分析的,它是自动进行的;而客体辨认是将相当特征结合为一个单一的客体,是心理努力聚焦于客体的结果。Treisman 把加工分成两个阶段。第一个阶段是前注意阶段,在这个阶段利用平行加工,自动地对特征进行登记。这是相对低层次的加工,因此类似于Schneider 和Shiffrin (1977)所提出的自动加工。第二个阶段为特征整合阶段,主要进行系列加工,将许多特征整合为客体。整合阶段类似于Schneider 和Shiffrin 任

分配的资源量 最小资源需要点 资源有限 材料有限

4 X

1

Y 2

3 双任务操作中

的资源需求

所提出的控制加工。概括地说,特征整合理论实质上认为,尽管特征登记不需要注意,但是特征整合需要注意。

实验证据:在一个视觉搜索实验中,向被试呈现1-30个不同颜色的字母,要求他们从中搜寻一个特定的靶子,这靶子要么是一个客体(如绿色的字母T ),要么是一个特征(如颜色或字母本身)。记录被试反应时。结果发现,当靶子是一个客体时,呈现的项目数量对觉察靶子所需的时间有很大影响,项目数越多,所需时间越长;当靶子是一个特征时,呈现的项目数量对觉察靶子所需的时间没有实际意义的影响。A.Treisman 用了大约10多年时间做了大量的实验,结果都支持她的特征整合理论框架。

三、新近的研究成果介绍

1、1982年,M.W.Eysenck 在“Attention and arousal :Cognition and performance ”书中阐述了自己的观点。他主张把单一中枢能量理论和多重资源理论结合起来。设想加工系统是一种层次结构,层次的顶端是中枢加工器,具有调节作用;下层则是比较特异化的加工资源。人们可以依靠整个系统来完成所面临的各种任务。

D.A.Allport (1993)在“Attention and Control : Have we been asking the wrong question? A critical review of twenty-five years ”中谈到,要想用一种独特机制或计算资源来解释所有注意现象,是不合理的。

2、1995年J.C.Johnston & R.S.Mcann & R.W.Remington 在他们联合发表的Chronometric evidence for two types of attention 一文中提出注意的双点模型。他们认为,复杂任务的加工需要两种形式的注意:输入注意和中心注意。输入注意(input attention )即加工早期的注意,用来完成提供有效线索的加工任务(即对提供有效线索的靶子比提供无效线索的靶子反应更快、更准确);中心注意(central attention )即加工晚期的注意,用来完成反应延迟任务。(反应延迟又称心理不应期“psychological refractory period ”,即对两个在时间上距离很近的任务会对认知系统产生抑制作用,使它不能够同时对两个任务刺激都作出反应,这段时间就称为“心理不应期”,在时间上距离很近的第二项任务就是反应延迟任务。)

注意双点模型的加工阶段范式示意图如下所示:

说明:阶段A 与B 之间有延迟,C 与D 之间有延迟,阶段B 开始时需要输入注意,阶段C 执行识别任务后,阶段D 开始时需要

中心注意。

思考作业:知觉选择模型和反应选择模型的相同点、不同点及各自的优势;谈谈你对注意机制的理解。用单一中枢能量理论模型解释人们对英语短文的阅读理解。用两类限制理论解释收听频率相近的两个以上电台节目发生干扰时的注意现象。

第四章 记忆结构

记忆理论通常都要考虑记忆系统的结构(structure )和结构内部的运行机制或过程(process )。结构是指记忆系统的组织形式而过程则指记忆系统内所发生的活动。结构和过程同样重要,但人们根据研究的需要,常只强调其中的一个。本章探讨人们对记忆的结构的一般研究,要求会用历史的眼光看待有关记忆结构的模型,了解它的实践依据及后人对其理论的补充。

第一节 概 述

一、记忆概述

1、记忆内涵。记忆是人脑对过去经历过的事物的反映。识记、保持、再认或回忆是记忆的基本过程。记忆和其他过程的区别主要表现在是否为当前刺激。巴甫洛夫认为,记忆是暂时神经联系的形成、巩固和恢复的过程。这一观点在我国的50年代至80年代非常流行。D.O.Hebb (1949)在“Organization of Behavior ”一书中认为短时记忆的机制是脑内神经元很快形成的反响回路(Revebrating Circuit ),而长时记忆的机制可能是脑内逐渐形成的化学的或结构的改变。(那么这种生理学上的机制分类是否得到了证明呢?到20世纪70年代形成了记忆痕迹说。短时记忆是脑内神经元回路中电活动的自我兴奋作用所造成的反响振荡,这种振荡可能很快消退,也可能因外条件促成脑内逐渐发生着化学的或结构的变化,从而使短时记忆发展为长时记忆。到目前为止,尚未完全证明这一理论。)脑科学家E.R.Kandel 等人(1991)认为,学习是对经验作出的反应,是改变行为的能力;而记忆则将这种新经验和新行为存储起来。(Kandel,E.R.Schwart,J.H.Principles of Neural Sciences. 3rd ., Elsevier, New York, 1991)当今人们是用信息加工的观点来说明记忆的。人们发现,记忆是在大脑的不同部位和不同水平上发生的,它不是脑的某一特定部位上的特殊机能。但脑的边缘系统,特别是颞叶和海马与记忆关系极为密切。记忆是贮存在脑内全部信息的总和,记忆过程就是信息的输入、编码、加工、存贮和提取的过程。

2、记忆的种类。记忆可从不同的维度来划分。根据记忆持续时间长短,可分为瞬时记忆、短时记忆和长时记忆;根据记忆的内容,可分为声像记忆和语义记忆;根据感觉道的不同,可分为视觉记忆、听觉记忆和运动觉记忆等;还有根据所记忆的是事实还是行动,可分为知识性记忆和程序性记忆。我国脑科学家孙久荣等认为,根据不同的记忆时程和神经基础,记忆可分为感觉记忆(即时记 A B D 时间(ms) C E 输入注意 识别 中心注意 PRP PRP

忆、最初记忆),短期记忆(第一记忆),近期记忆(第二记忆)和长期记忆(第三记忆)四种,也称记忆的四个阶段。

3、记忆研究发展图。不同年代对记忆的认识是不同的,详见下图。

1985年4月E.Tulving 在American Psychologist 上发表了“有多少种记忆系统”的论文。这是以他1984年荣获美国心理学会颁发的杰出科学贡献奖时发表的演说为基础的。列表如下。

提出者

记忆系统 E.Tulving ,1983

程序记忆 语义记忆 情景记忆 Ruggiero etal,1976

刺激-反应 组织记忆 表征记忆 Oakley,1981

联想记忆 抽象记忆 表征记忆 Olton,1984

参考记忆 工作记忆 Cohen ,1984

Knowing how 知道怎样 Knowing that 知道那个 Mishkin etal,1984

习惯系统 记忆系统 Baddeley,1982

自动提取 回忆 Schacter,1984

早期系统 晚期系统

思考问题:(1)有关记忆移植的问题;(2)时光隧道问题/集体记忆。

关于第一个问题:证据——A 、英国《太阳报》2009年8月19日报道,人类的才能和个性可以通过器官移植“遗传”到另一个人的身上,一直是个富有争议的医学话题,许多科学家都对这种说法嗤之以鼻。然而不可思议的是,英国水管工盖里·利顿本来是一个对艺术一窍不通的“大老粗”,然而自从接受了肾脏移植手术后,他突然获得了强烈的创作冲动和艺术灵感,并且摇身变成了一名富有才气的画家,画出了许多颇具艺术性的作品。B 、据英国《每日邮报》报道,对于记忆是否可以移植,科学界尚无定论,但现实生活中则一次次出现记忆或性格成功转移到别人身上的例子。澳大利亚人大卫·沃特斯在移植了一位爱吃油腻食品的青少年的心脏后,开始出现想吃这种垃圾食品的强烈欲望。他是在进行器官移植后表现出捐赠人特征的最新实例。(2009年12月25日11:41新华网)

关于第二个问题:时光隧道(或时空隧道)是否存在仍是个谜题,但集体记忆是存在的,每个民族都在传承本民族的文化,这里包含了集体记忆。“洞中方一日,世上已千年”。论据——1990年9月9日,在南美洲委内瑞拉的卡拉加机场的控制塔上,人们突然发现一架早已淘汰了的“道格拉斯”型客机飞临机场,而机场的雷达根本找不到这架飞机。后经电传查证;914号班机确实在1955年7月2日从纽约起飞,飞往佛罗里达,突然途中失踪。机上的50多名乘客回到美国家里令他们的家人大吃一惊。孩子们和亲人都老了,而他们仍和当年一样年轻。美国警方和科学家们专门检查了这些乘客的身份证和身体,认为这不是闹剧,而是事实。

二、记忆研究的传统

自19世纪以来,记忆研究基本上是沿着两个传统进行的,这就是H.Ebbinghaus 传统和F.Bartlett 传统。

1、H.Ebbinghaus 传统。H.Ebbinghaus (1850—1909)德国心理学家。创造了研究记忆的材料—无意义音节;创造了研究记忆的方法如“节省法”等;他首先采用实验法研究记忆,制成“遗忘曲线”。自1885年以来,H.Ebbinghaus 运用无意义音节实验研究记忆以来,人们一直把记忆比作“贮藏室”或“加工厂”(古希腊柏拉图曾把人的记忆比喻成鸟舍);1980年H.L.Roediger 在Memory metaphors in cognitive psychology 之中搜集了使用这种比喻的有关记忆模型。他发现,“贮藏室”的比喻依然存在,还包括了其他35个类似的比记忆 1960年前人们眼中的记忆 瞬时记

忆 短时记忆

长时记忆 1960—1980年人

们眼中的记忆 感觉登

记 1980年以来人们眼中的记忆

短时贮存 视—空

子系统

语音回

路 语义记忆

情景记忆 程序记

喻,而这些类似的比喻就是来源于H.Ebbinghaus的记忆实验研究。(这种比喻使人们过分强调信息在记忆系统中的表征形式,而忽视了对这些记忆表征的操作过程。根据联结主义的观点,记忆中信息是以结点或单元间大量联结的形式贮存的,而不是贮存于某个独立的场所。)

Ebbinghaus传统强调记忆量,即我们保留了多少经验。这一传统强调记忆系统保持或贮存事物的能力。材料一旦学会并贮存,刺激的某种变式或者至少一部分材料通常就保留在记忆中。回忆失败的原因仅仅是记忆系统没有能找到已贮存事物的结果,类似于图书被放错位置,而用时找不到。它强调记忆是一种贮存,而且贮存是被动发生的。

曹日昌(1965)在艾宾浩斯“记忆”中译本序言中提出,“历来心理学界对于艾宾浩斯的工作的批评,主要可以归纳为两点。一是他对于记忆过程的发展,只作了数量的测定;对于内容性质方面的变化,没有进行分析。……记忆的发展是一种动力过程,这被艾宾浩斯忽略了”。1965年段蕙芬等人揭示出记忆作为一种“动力过程”的不同类型,揭示出两种记忆传统即记忆是一种联结过程与记忆是一种结构过程的差别。(段蕙芬,曹日昌.初中学生的识记方法,I.文言文和白话文的识记方法与过程。心理学报,1965,(1),10-27)。朱滢(1989)曾指出,人们在纪念艾宾浩斯“记忆”发表100周年之际讨论联想主义记忆心理学与认知心理学的记忆概念时,争论的焦点之一也就是联结与结构的关系问题。由此可见,40多年前段蕙芬等人的研究在理论设想上已达到了很高的水平。

2、F.Bartlett传统。F.Bartlett是英国心理学家,社会心理学的奠基人之一。他从1932年开始进行有意义记忆材料的追踪研究,显示出这一传统的优势。在“Remembering:A study in experimental and social psychology”一书中,他介绍了有意义记忆材料的研究过程和结果。

他在北美印第安民间故事中选择了一个名为“鬼魂的战争”的故事,实验的被试是英国学生。实验开始,他让第一个被试以正常速度阅读这个故事两遍,15-30分钟后第一个被试回忆并把回忆的内容写下来;第二个被试阅读第一个被试写下来的内容两遍,15-30分钟后第二个被试回忆并把回忆的内容写下来;第三个被试和后面的被试的过程依旧。F.Bartlett用10多个被试进行研究。他把被试写下来的内容与故事原文进行了精心的比较,经过分析发现,写下来的内容与原文有很大差别。写下来的故事比原文更合乎逻辑,前后一致,并且总的来说也短得多。

F.Bartlett传统强调记忆的质,即我们记住了什么。它强调提取时所使用的知识和加工过程的重要性。随着时间的推移,遗忘也会出现,即提取材料的减少,但人们能够回忆出原来并没有呈现过的内容。表明记忆量在增加,而非单纯地丧失了。回忆的内容是对原呈现材料的重建。F.Bartlett传统强调记忆是一种重建,而且是主动进行的。

三、记忆研究的简史

1、19世纪末至20世纪40年代末:初创期。普遍认为记忆就是形成联想,这是对记忆的相对简单而贫乏的理解。自1885后

H.Ebbinghaus开创通过实验研究记忆以来,人们把研究兴趣转向心理过程的高级阶段,此阶段人们主要倾向于研究长时记忆,且方法都较简单。1890年,W.James提出初级记忆和次级记忆的概念,认为前者是指存在于意识之中的内容,并如实转换刚刚知觉到的事件。1932年,F.Bartlett尝试用有意义材料来研究长时记忆,首次提出用图式来解释记忆。1940年,精神分析大师S.Freud把记忆比作“神奇的练习本”(类似现在幼儿画画时可连续多次使用的画框),这种练习本最上层是半透明的塞璐璐纸,中间为蜡纸,最下层为一块蜡板;书写后,可揭起上面两层将字迹消掉,但蜡板上的印记并没有消掉。(这里长时记忆类似于蜡板,而短时记忆则类似于中层的蜡纸)。

2、20世纪50年代至70年代末:发展期。认知心理学的兴起,给记忆研究注入了活力。50年代中期掀起研究短时记忆的热潮,如https://www.360docs.net/doc/de19125901.html,ler提出短时记忆容量(7±2个组块);60年代人们提出两种记忆说,即记忆中存在两种记忆:短时记忆和长时记忆;发现了感觉记忆的存在;提出了三级加工模型,即记忆是由感觉记忆、短时记忆和长时记忆三级结构所组成的。70年代人们开始重视F.Bartlett传统,即记忆的重建。这一时期记忆研究以信息加工取向为主,联结主义取向为辅。人们把记忆区分为不同的形式,并且着重研究了记忆的编码、贮存和提取过程。

3、20世纪80年代至今:深化期。先进生物技术的出现使人们找到了更多的支持记忆分层的证据。在这个阶段,研究方法与技术、研究问题的选择都进一步拓宽,记忆研究的领域在纵横方面都极大地扩展了。到目前为止,支配概念有两个:“启动效应”(priming)、“记忆系统”(memory systems)。80年代和90年代对以往研究加以实证并修正了一些前人的观点,研究的取向为信息加工取向和联结主义取向并行。

我国学者对记忆的研究。

解放后我国关于记忆过程的研究始于1959年(张增慧,1959),因此,在《心理学报》国庆10周年的专刊上找不到关于记忆研究的只言片语;在50年代中期,只有Красильщцкова(1956)和зинченко(1957)两位苏联心理学家关于记忆的论文译文介绍给中国读者。进入60年代后,我国心理学工作者迅速追赶国际上记忆研究的趋势,开展了以信息论为背景的短时记忆研究,同时配合中、小学的教学改革开展了结合教学实践的记忆问题的研究;70年代对中国心理学(当然也包括记忆)来说是一个寸草不长的荒漠年代;80年代心理学恢复了生机,人们继续从事被中断了的短时记忆研究,同时开辟了新的领域—记忆年老化的研究。至于对记忆的其他问题,则由于研究人员不足只能作一些零星的探索。这些,我国“记忆过程研究”涉及下面几个问题:教学实践中的识记问题、关于短时记忆的研究、关于记忆年老化的研究、其他记忆领域的研究。

杨治良教授的观点:(来自《大夏人文》2007年第4期)

第一,当前对人类记忆的研究方法正发生着根本改变。最初的记忆实验,用纸笔就行了。后来,记忆实验大多都移植到电脑上,这使得我们的实验控制越来越精准,甚至连学习材料的呈现时间都精确到毫秒。然而,记忆研究方法的本质一直变化不大,即通过观

察人们的反应,来间接推断人脑这一“黑箱”中的秘密。但如今,随着认知神经科学的飞速发展,记忆的研究方法已大不同于从前,人们已经开始尝试打开“黑箱”了。这些方法包括事件相关电位、脑功能磁共振成像等等。这些方法的一个共同特点是,在观察外部行为的同时,还直接记录大脑中对应的神经活动,如脑电波、血氧含量等等,并最终结合外在行为与内在生理变化,来构建记忆过程的认知机制和神经机制。如今,心理学家们仍然一如既往地继续在心理活动的传统研究上渐行渐远,同时也开始将心理规律与生理规律的探讨相结合,着力揭示认知活动的脑机制。

第二,记忆研究需要多学科的共同探索。例如本项目(《人类记忆的多重机制及其能力培养研究》),就需要心理学、教育学两个学科的主要支持,而在具体实施中,还需要计算机科学(记忆过程的人工神经网络模拟)、生物学(大脑内在构造与机能)、物理学(磁共振成像设备的运行)等学科的支持。对于当今这种多学科交叉研究的趋势,一方面需要研究人员不断拓展背景知识,另一方面需要各个学科人员的协同工作。

第三,记忆研究要为实践服务。1978年,心理学家Neisser 发起了“日常记忆运动”,他认为以往的记忆研究过于琐屑,价值不高,记忆研究应该立足于生活。尽管这个论断可能略显偏颇,但他对日常记忆研究的提倡,对我们还是很有启示的。本项目就体现了这一点,我们的一个重要任务就是提出符合科学记忆规律的能力培养模式。相信,随着记忆研究的近百年积累,现在已经到了记忆心理学家走出实验室、全面步入社会生活的时候了。

材料:2006年年底华东师范大学承担了教育部哲学社会科学研究重大课题攻关项目——《人类记忆的多重机制及其能力培养研究》,预计为期三年,杨治良担任课题组首席专家,孔克勤、梁宁建、杜晓新、张福娟等教授担任校内专家,北京大学周晓林、吴艳红、耿海燕以及首都师范大学郭春彦等教授担任校外专家。长久以来,心理学家研究记忆,大多都只是从单一机制入手,对其作出划分。但我们认为,对人类记忆的完整理解,必须建立在更加整合的基础上,从多角度进行探索,且多个研究视角间的关系,应能反映出人类记忆多重机能的交互、协同本质。本研究将人类记忆定位于多重的底层加工机制(内隐——外显视角)、一般检测机制(真实——错误视角)和高级监控机制协同工作的结果(来源监测、动态过程监控的视角),通过对人类记忆多重机制的整体建构与深度剖析,达到对人类记忆的全面、深入和全新的理解,进而建立人类记忆能力的特征诊断程序,最终开发以记忆加工为核心的人类能力特别是创新能力的培养模式。

第二节 两种记忆说

一、两种记忆说的思想渊源

1、1890年,美国实用主义哲学家、心理学家W.James 首先提出两种记忆的思想,在Principle of Psychology 一书中,他在分析意识经验时,区分出初级记忆(primary memory )和次级记忆(secondary memory )。他是在意识流这一中心主题下阐述记忆现象的,认为意识是连续不断的,并且是常变的。初级记忆是一种直接记忆,涉及直接的意识经验,代表着现在的心理;而次级记忆是一种间接记忆,可以离开当前意识,具有长期性质,它代表着过去。他并未就记忆进行研究,仅仅为说明意识经验而提出,没有就此深入下去。

2、1900年,德国心理学家G .E.M üller (缪勒)运用内省法和实验法研究长时记忆,Ebbinghaus 把短时记忆和长时记忆融在一起而未分出来,M üller 则在研究语言学时提出存在着短时记忆,这样就区分出了两种记忆。

1911年,法国哲学家Henry Bergson (伯格森,1859-1941)提出记忆的两分法:纯粹记忆(pure memory )和习惯记忆(habit memory )。 3、1965年,N.C.Waugh & D.A.Norman 在前人研究基础上,提出了两种记忆系统模型。

二、两种记忆说的内涵

N.C.Waugh & D.A.Norman1965年提出两种记忆说,其内容有以下几点。

1、记忆系统由两种记忆——短时记忆和长时记忆组成(刚开始借用初级记忆和次级记忆概念,后改为现名);

2、两种记忆既彼此独立,又相互联系;

3、刺激信息必须先经过短时记忆才能进入长时记忆,表现为一个过程;

4、短时记忆中的信息经过复述,可以保持或者进入长时记忆,而不经过复述会产生遗忘。用示意图表示如下。

三、两种记忆说的证据

要证明两种记忆说,就要分别证明存在短时记忆和长时记忆。

1、长时记忆存在的证据:1885年以来,Ebbinghaus 证明了长时记忆的存在;平常的经验知识的证据(人们能记得很久以前发生的事);

2、短时记忆存在的证据:动物和人的脑损伤实验(P106);人们的日常经验(如暂时记住电话号码、人的名字);心理学实验。 短时记忆

长时记忆

遗忘

复述

刺激 两种记忆说示意图

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