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实 验 心 理 学
第 一 章 引 论
一、实验心理学的性质
(一)实验心理学的定义
实验心理学是在实验控制条件下对心理和行为进行研究工作的心理学。(研究方法)
(二)实验心理学的学科内容
1、阐述实验方法和实验设计。(涉及心理学实验的一般原理)
2、阐述实验法在一些领域中的应用。(如何在具体领域中应用实验方法)
(三)心理实验及其特点
心理实验是在严密控制的条件下,有组织地逐次变化条件,根据观察、记录、测定与此相伴随的心理现象的变化,确定条件和心理现象的关系。具有以下特点:目的性、准备性、验证性、因果性、严密性。
二、心理实验中的变量
(一)实验中主试与被试
主试:实验者,主持实验的人,发出刺激给被试,通过实验收集心理学资料。
被试:实验对象,接受主试发出的刺激,并作出反应。
(二)自变量
自变量即刺激变量,它是由主试选择、控制的变量,它决定着心理和行为的变化。
(三)因变量
因变量即行为变量,也就是被试的反应,它是自变量造成的结果,是主试观察或测量对象。
(四)额外变量
额外变量是实验中应该保持恒定的变量。它是要被严格控制在恒定水平的,也被称为控制变量。
自变量的种类及有效性:
1、刺激特点自变量
2、被试特点自变量
3、环境特点自变量
4、暂时造成的被试差别
当自变量水平或数量有了变化并导致行为改变,我们就说行为是处在自变量的控制之下。(自变量是有效的)
因变量的信度、效度与敏度及种类
1、因变量的可信度即信度
信度是指一致性,同一被试在相同的实验条件下应该得到相近的结果。
2、因变量的有效性即效度
当确是自变量而不是其他各种因素造成了因变量的变化时,我们就说这种因变量是有效的。
如果因变量的变化不是由自变量造成,而是由其他的因素造成的,我们就说这种因变量是无效的,或者说,产生了自变量的混淆。
3、因变量的敏感性
自变量发生变化可以引起相应的因变量的变化,这样的因变量是敏感的,反之就是不敏感的。不敏感的因变量的两个典型例证:
高限效应(ceiling effect) 低限效应(floor effect)
4、因变量的种类
(1)反应速度(2)反应的准确性(3)反应的难度(4)反应的机率(5)反应的强度
额外变量的控制
额外变量是必须加以控制的,如不控制额外变量,就会弄不清因变量的变化是由自变量的影响引起的,还是由额外变量的变化引起的,因而就不能得出结论。评价一项实验设计的好不好的一个重要依据就是看研究者是否能成功的控制那些额外变量。
三、各种不同的实验范式
实验范式即相对固定的实验程序,它的出现大多具有一定的理论背景。
实验范式的价值:
1、使某种心理现象得以清晰准确的描述和表达。
2、检验某种新的假设或概念。
四、心理学规律的性质
定性的规律——疾病是由病菌造成的。疾病是由阴阳失调造成的。(生物学规律)
定量的规律——万有引力定律:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两具物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。 (物理学定律)
第 二 章 实 验 设 计
有关实验效度
实验效度是指实验方法能达到实验目的的程度。
1、影响内部效度的因素 :
实验研究的内部效度是指实验变量(处理)能被精确估计的程度。实验中自变量与因变量之间的因果关系的明确程度。
(1)历史(经历)(2)成熟或自然发展的影响(3)选择(4)测验(5)被试的亡失(6)统计回归(7)仪器的使用(8)选择和成熟的交互作用及其他
2、影响外部效度的因素
实验研究的外部效度指的是实验研究的结果能被概括到实验情景条件以外的程度。
(1)测验的反作用效果
(2)选择偏差与实验变量的交互作用
(3)实验安排的反作用效果
(4)重复实验处理的干扰
实验的内部效度和外部效度是相互关系、相互影响的。这两种效度的相对重要性,主要取决于实验的目的和实验的要求。一般而言,在实验中控制额外变量的程度越大,则对因果关系的测量就越有效。因此,可以在保证实验内部效度的前提下,采取适当措施以提高外部效度。
有关实验设计
实验设计——研究者针对需要验证的实验假设,为有计划的搜集观察资料而预先建立和依据的设计模式。
被试内设计 真实验设计 单因素设计
被试间设计 准实验设计 多因素设计
混合设计 非实验设计
被试内设计——每个被试(组)都参与所有的实验处理,然后比较相同被试在不同处理下的行为变化。
被试间设计——要求每个被试(组)只接受一种处理,而另一被试(组)接受另一种处理,然后比较被试在不同处理下的行为变化。
混合设计——在一个实验中同时采取两种基本设计的实验设计。
一、非实验设计
非实验设计:是一种对现象的自然描述,一般用于识别和发现自然存在的临界变量及其关系,它可以为进一步实施更严格的实验设计积累资料。
1、单组后测设计:
(1)设计的模式
只有一个实验组,而对实验组只给予一次实验处理,然后通过测量得到一个后测成绩。 X O
(2)设计的评价
不足:①无对照组比较。②无前测。③没有考虑对机体变量、自变量及其他无关变量的控制。
④很难排除历史、选择和成熟等内在无效来源的作用。
2、单组前测后测设计:
(1)设计的模式
是对单组后测设计的一种改进,它增加了在实验处理前的测验,但还是仅有一组实验组。O1 X O2
(2)设计的评价
优点:由于前测验,可以提供被试的基线数据及某些有关信息
全部被试既属于实验组又属于控制组,通常认为选择变量可得到适当控制。
缺点:历史常与实验处理的效应相混淆
很难控制成熟对内部效度的影响
前测可能对后测内容和形式产生威胁
3、固定组比较设计
(1)设计的模式
又称静态组或整组比较设计,该设计采用实验组和控制组两组被试,但因这两组被试在实验处理前就已经形成,故它不能使用随机化原则来选择被试。
X O1
………………
O2
(2)设计的评价
优点: 基本上能对历史因素进行控制
无前测可以控制测验效应和仪器因素的干扰
控制组可以对成熟因素做到有限的控制
缺点: 对选择这一因素缺乏控制
选择与成熟的交互作用、以及选择与处理的交换作用常常成为混淆不清的因素影响实验的效度。
4、事后回溯设计
事后回溯设计是指所研究的对象是已经发生过的事件。 (X) O
(1)相关研究设计
相关研究设计是在一个被试组内收集两个集合的数据,其中一个数据集合是观察到的结果,另一个则是被追溯的数据集合,研究的目的是确定这两个数据集合之间的关系(正相关、负相关和无关)
O1 O2
(2)准则组设计
要求研究者通过对所研究现象的被试的比较,确定某些被试(准则组)具有一种状态的特征,而另一些被试(非准则组)不具有这种状态的特征,然后去追溯可能存在的原因。
(X) O1
……………………
O2
二、准实验设计
准实验设计:是指未对自变量实施充分的控制,但使用真正实验的某些方法搜集、整理及统计分析数据的研究方法。
1、单组准实验设计
(1)时间序列设计
【设计的模式】:是指对一组被试或个体进行一系列周期性测量,并在测量的时间序列中引进实验处理(X),然后观测引进实验处理后的一系列测量结果,并与引入实验处理X前的一系列测量结果相比较,研究插入实验处理前后测量结果的变化趋势,从而推断实验处理是否产生效果。 O1 O2 O3 O4 X O5 O6 O7 O8
设计的评价:
优点:①可以较好的控制“成熟”因素对内部效度的影响。
②可以控制测验因素的干扰。
③有可能控制统计回归的因素。
缺点:①没有控制组。
②不易控制测验与处理X的交互作用。
③多次实施前测验往往会降低或增加被试对实验处理的敏感性。
(2)相等时间样本设计
【设计的模式】:在心理研究中,与选择两等价样本组(实验组和控制组)相对应,当只有一组被试时,常用两相等的时间样本,在其中的一个时间样本中不出现实验变量,而采用常规安排X0。 X1O1 X0O2 X1O3 X0O4
设计的评价:
优点:①能较好的控制“成熟”因素。
②能较好的控制“历史”因素。
缺点:①测验的反作用效果会影响该设计的外部效应
②实验安排的反作用会影响该设计的外部效度
③选择的偏差与实验变量的交互作用可能会影响该设计的外部效度
④重复实验处理的干扰也会影响该设计的外部效度
2、多组准实验设计
(1)不相等实验组控制组前测后测设计
【设计的模式】:研究者不能按随机化原则和等组法来选择对等组,有时也不能随机安排哪个是实验组,哪个是控制组。
O1 X O2
………………
O3 O4
设计的评价 优点:增添了控制组
两组都有前测验
缺点:没有使用随机化方法来分配被
试或实验处理
两组都使用前测安排
(2)不相等实验组控制组前测后测时间序列设计
【设计的模式】:它是在单组时间序列设计和不相等实验组控制组前测后测设计的基础上,组合而成的一种多组准实验设计。
O1 O2 O3 O4 X O5 O6 O7 O8
………………………………………………
O9 O10 O11 O12 O13 O14 O15 O16
设计的评价:
在该设计模式中,虚线以上是一个单组时间序列设计,所以该设计具有时间序列设计的特点
该设计还可被看作是不相等实验组控制组前测后测设计的推广,所以该设计也具有不相等实验组控制组前测后测设计的特点.
在两种设计组合的基础上,影响该设计内部效度的因素基本上得到了有效的控制,即该设计基本上控制了历史、成熟、测验、选择与成熟的交互作用等因素对实验结果的影响。
但测验的反作用效果、以及选择偏差与实验处理X的交互作用则可能会成为影响该设计外部效度的因素。
(3)平衡设计
又叫做轮换设计,或拉丁方设计。在该设计中,研究者为了达到对实验控制的目的,使各组被试都接受不同的实验处理,而对实验处理的序列和实验时间的序列都采用了轮换的方法。
①【设计的模式】
该设计既称平衡对抗设计又称轮换设计,这两个名称都有其特定的内涵。
平衡对抗设计是指在实验中,往往由于前一个实验处理影响后一个实验处理的效果,因而该实验设计的作用就在于提供对实验处理顺序的控制,使实验条件均衡,抵消由于实验处理先后顺序的影响而产生的顺序的误差。
轮换设计是指在实验中,由于学习的首因率,被试容易记住先实验的内容;又因学习的近因率,对刚学过的内容,被试回忆的效果一般也较好。因而是实验方法上,有必要使实验内容的先后次序轮换,使情境条件和先后顺序对各个实验组的机会机均等,打破顺序界限。
②设计的评价与显著性差异
优点:平衡对抗设计是仅有后测的模式,这个设计包括三个分类:组别、时间顺序情况和不同的实验处理。在该设计中,每个分类的每种变量与其他两类的每种变量都是等同发生的,每种处理(每个实验变量)在每列和每行中仅发生一次。
缺点:由于不能采取随机分配被试的方法,各组被试只能选择尽可能相等的固定整组,因此人为选择被试组的差异就有可能造成组与组之间的差异,这种选择因素也可能会与历史、成熟、练习效应等产生交互作用的效应。
三、真实验设计
在心理学研究中,采用真实验设计来进行实验研究是检验实验效果的一个重要方法。真实验设计对实验条件的控制程度要求较高,在使用这类实验设计时,实验者可以有效地操纵实验变量,能有效的控制内在无效来源和外在无关因素的影响,能在随机化原则基础上选择和分配被试,从而更能客观的反映实验处理的作用。
(一)完全随机化设计
也称简单随机化设计,是指用随机化方法将被试随机分为几组,然后依实验的目的对各组被试实施不同的处理。
1、随机实验组控制组前测后测设计
(1)设计的模式
R O1 X O2
R O3 O4
(2)设计的评价 随机实验组控制组前测后测设计基本控制了绝大多数影响内部效度的因素。
优点:①采用随机分配被试的方法。
②安排实验组和控制组。
缺点:使用前测的反作用。
(3)设计的显著性检验
对随机实验组控制组前测后测设计所得的实验数据进行统计分析,有两类方法可以使用。
A、对增值分数进行统计分析 B、协方差分析法
2、随机实验组控制组后测设计
(1)设计的模式 R X O1
R O2
(2)设计的评价 ①设立实验组和控制组
②采用随机化原则
③无前测
(3)设计的显著性检验
参数: t-检验
非参数: 曼-惠特尼U-检验或中位数检验
3、随机多组后测设计
(1)设计的模式 R X1 O1
R X2 O2
R X3 O3
(2)实验结果的检验
①单因素方差分析
②纽曼-丘尔斯(N-K)检验或其他成对比较方法。
(二)多因素实验设计
是指在实验中包括两个或两个以上的因素(自变量),并且每个因素都有两个或两个以上的水平,各因素的各个水平互相结合,构成多种组合处理的一种实验设计,又称完全随机析因设计。
1、完全随机析因设计的类型
因 素:对应大写字母 A B
因素水平:对应小写字母 a b
(*):因素之间的相互结合关系
A * B a1 a2 b1 b2 b3 2 * 3
A * B * C 2 * 3 * 4
2、完全随机双因素析因设计
完全随机双因素析因设计是指研究者用随机分配的方法将被试分为若干组(分组的个数等于实验处理的个数),同时用随机的方法分配每一组被试接受一种实验处理的实验设计。
(1)实验设计的模式 R a1b1 O1
R a1b2 O2
R a2b1 O3
R a2b2 O4
R a3b1 O5
R a3b2 O6
3、双因素析因设计的主效应和交互效应。
主效应:指由每个单独因素(自变量)所引起的因变量的变化。
交互效应:指当一个因素(自变量)对因变量影响大小因其他因素的水平或安排的不同而有所不同时,所产生的交互作用影响因变量的结果。
(1)2x2完全随机实验设计的基本模式
R a1b1 O1
R a1b2 O2
R a2b1 O3
R a2b2 O4
(2)2x2完全随机化设计的主效应和交互效应的解释
(三)随机化区组设计
随机化区组设计的目的在于使区组内被试差异尽量缩小,而对区组之间的差异依据设计要求而定。
首先把被试按某些特质分到不同的区组内,使区组内的被试比区组间的被试更接近同质,将被试分好区组后,再将各区组内的被试随机分到各不同的实验处理或实验组、控制组内,因此称作随机化区组设计。
原则:同一区组内的被试尽量“同质”
人数分配有三种情况:①一名被试作为一个区组。
②每个区组内的被试的人数是实验处理数目的整数倍。
③区组的单位是一个团体。
总之,每一个区组应该接受全部实验处理,每一种实验处理在不同的区组中重复的次数应该完全相同。
优点:考虑到个别差异对实验结果的影响,而把实验单元(被试)划分为几个区组,并在统计计算上将这种影响从组内误差中分离出来,从而进一步反应出实验处理的作用。
不足:在划分区组时有一定困难,如果在同一区组内各实验单元(被试)的差异较大,就出现较大的误差,对这种情况研究者应该引起注意。
1、 随机化区组单因素设计
2、 随机化区组多因素设计
第 三 章 心 理 物 理 学 方 法
先驱者:费希纳 1860 《心理物理学纲要》
心理物理学:一门研究心身之间或心物之间的函数关系的精密科学。
一、感觉阈限的测量
(一)感觉阈限
1、绝对阈限的定义
(1)刚刚能引起感觉的最小刺激量。
(2) 有50%的次数能引起感觉,50%的次数不能引起感觉的一种刺激强度。
2、差别阈限的定义
(1) 刚刚能引起感觉的最小差别,也叫最小可觉差。
(2)有50%的次数能觉察出,50%的次数不能觉察出的刺激强度的差别。
3、测定阈限的实验特点
(1)选择好刺激系列和反应系列(物理量为横坐标,心理量为纵坐标)
(2)要尽量简化被试对刺激所做的反应(判断有无,辨别相同还是相异)
(3)测定的次数要多些(不是分界点而是过渡区,100次以上)
(二)测量感觉阈限的方法
最小变化法
(1)用最小变化法测定绝对阈限
特点:将刺激按递增或递减系列的方式,及间隔相等的小步变化,寻求从一种反应到另一种反应的瞬时转换点或阈限的位置。
①自变量:刺激系列
要按递增和递减系列交替呈现,起点要大于或小于阈限;一般选10到20个强度水平;递增和递减序列要分别测定50次左右(共100次左右);避免被试形成定势,每次呈现刺激的起点应该随机变化。
②因变量:被试的口头报告
当刺激呈现之后,感觉有就报告“有”,感觉无就报告“无”,主试记录“+”“-”;递增时直到第一次报告“有”,这一系列停止,递减同理;说不准可以猜,但不可以放弃,也可以记录“?”
③阈限的确定:
阈限是统计值,被试报告“有”和“无”这两个刺激的中点,就是这一刺激系列的阈限。
具体计算:可以将所有各系列的阈限求平均数;可以先分别求出渐增系列和渐减系列的平均数再求出两系列的平均数;也可以将每相邻的渐增系列和渐减系列的阈限为一组求平均数,然后再求各组的平均数。
④误差及控制
习惯误差:指被试因习惯于原先的刺激所引起的感觉或状态,而对新的刺激做了错误的判断。
期望误差,是指被试因过早期望要来临的刺激而导致的错误判断。
分析时对递增与递减系列进行差异显著性检验。控制方法是交替应用递增和递减系列的刺激,而且二者的次数相等。
练习误差:是由于实验的多次重复,被试逐渐熟悉了实验情境,对实验产生了兴趣和学习效果,而导致反应速度加快和准确性逐步提高的一种系统误差。
疲劳误差:由于实验多次重复,随着实验进程而发展的疲劳或厌烦情绪的影响,而导致被试反应速度减慢和准确性逐步降低的一种系统误差。
分析时对前一半与后一半进行差异显著性检验。控制方法是以ABBA顺序呈现递增和递减序列,其次数要相等,在整个序列中在前和在后的机会也要相等,
(2)用最小变化法测定差别阈限
①自变量:两个刺激
标准刺激(固定的强度,大小不变),每次比较都出现。
比较刺激,按递增或递减系列,匹配呈现。
②因变量:口头报告,一般用三类反应, “+” “-” “=”
③差别阈限的确定:
A、在递减系列中最后一次“+”到非“+”之间的中点为差别阈限的上限(Lu);第一次非“-”到“-”之间的中点为差别阈限的下限(Ll)。
B、在递增系列中的最后一次“-”到非“-”之间的中点为差别阈限的下限(Ll);第一次非“+”到“+”之间的中点为差别阈限的上限(Lu)。
C、上限与下限之间叫不肯定间距IU。
D、不肯定间距的中点叫主观相等点(PSE),理论上PSE应与标准刺激(St)相等,但实际有差距,叫常误(CE)。
E、取不肯定间距的一半或取上差别阈(DLu=Lu-St)和下差别阈(DLl=St-Ll)之和的一半为差别阈限。
上差别阈 DLu=Lu-St
下差别阈 DLl=St-Ll
主观相等点 PSE= IU /2 = (Lu-Ll)/2
常误 CE=St-PSE
差别阈限 DL= [ DLu+DLl ] /2
= [(Lu-St)+(St-Ll)] /2
= [ Lu-Ll ] /2
④误差及控制
除了习惯误差和期望误差,还要控制因标准刺激和比较刺激同时呈现所造成的误差,用多层次的ABBA法。
(3)阶梯法
阶梯法是最小变化法的一种变式,它和最小变化法不同的地方,就在于它把增加和减少刺激程序连续进行。当被试报告感觉不到开始呈现的刺激时,主试就按一定梯级来增加刺激强度;而当增加到被试感觉到了时,又按照一定的梯级来减少刺激强度。实验按这样的顺序继续下去,直到达到一个先定的标准或先定的实验次数时求出各转折点的平均数就是所求的阈限值。
恒定刺激法
又叫正误法,次数法,它是心理物理学中最准确、应用最广的一种方法,可用于测定绝对阈限、差别阈限和等值,还可以用于确定其他多种心理值。
此法的特点是:根据出现的次数来确定阈限,即以次数的整个分布求阈限。
具体做法:
主试从预备实验中选出少数刺激,一般是5~7个,这几个刺激在整个测定过程中不变。
选定的每种刺激要向被试呈现多次,一般每种刺激呈现50~200次。呈现刺激的次序事先经过随机安排,不让被试知道。
在统计结果时必须求出各个刺激变量引起的某种反应(有或无,大或小)的次数。
特别注意:
在实验之前需要选定刺激。
最大强度:每次呈现被感觉到的可能性不低于95%。
最小强度:每次呈现被感觉到的可能性不高于5%。
各个刺激之间的距离相等,每种刺激强度呈现不得少于50次.
(1)用恒定刺激法测绝对阈限
①自变量:5~7个等距刺激强度
②因变量:口头报告。有“+”,无“-”,根据被试对不同刺激所报告有无的次数来求出百分数,以此来计算阈限。
③绝对阈限的计算:直线内插法、平均Z分数法、最小二乘法。
例如:测定两点阈的实验
(2)用恒定刺激法测差别阈限
①自变量:将比较刺激与标准刺激加以比较。
标准刺激是能被感觉到的某一刺激强度;比较刺激一般从完全没有被感觉出差别到完全感觉出差别的范围内选定5~7个刺激强度作为比较刺激。
比较要随机呈现,每个比较刺激与标准刺激至少要比较100次。
②因变量:口头报告
较早的方法:三类反应“+”“=”“-”
后来改进:二类反应“+”“-”
三类反应和二类反应各有利弊,实验时可以根据情况情况选定其中的一种。
③差别阈限的计算
三类反应:
上限为50%次重于标准刺激的比较刺激
下限为50%次轻于标准刺激的比较刺激
二类反应:取75%的差别阈限。
④误差及控制
标准刺激和比较刺激继时呈现,可能产生时间误差。正的时间误差:主观相等点大于标准刺激。负的时间误差:主观相等点小于标准刺激。
控制方法是标准刺激与比较刺激相继出现的前后顺序交替改变,但次数相同。
平均差误法
又称调整法,再造法,均等法,其特点是呈现一个标准刺激,令被试再造、复制或调节一个比较刺激,使它与标准刺相等,比较刺激也可由实验者调节,由被试判断。
程序:实验者规定以某一刺激为标准刺激,然后要求被试调节另一比较刺激,使后者在感觉上与标准刺激相等。客观上一般不可能使比较刺激与标准刺激完全一样,于是每一次比较都会得到一个误差。把多次比较的误差平均起来就可得到平均误差。
(1)用平均差误法测定绝对阈限
①自变量:让被试调节一个比较刺激与一个标准刺激相等,标准刺激假设为零。
②因变量:被试每次调整比较刺激与标准刺激相等那个数值。
③绝对阈限的确定: 让被试每次调到刚刚感觉不到(即与零标准刺激等值),然后把各次测定数值加以平均即为绝对阈限。
(2)用平均差误法测定差别阈限
①自变量:呈现一个标准刺激,让被试调整一个比较刺激。比较刺激是一种连续的量,在被试认为接近时,可反复调整,直到其认为满意为止。
②因变量:被试每次调整的数值,即其认为与标准刺激相等的数值。
③差别阈限的计算:
因为平均误差与差别阈限成正比,所以可用平均误差来表示差别感受性,方法有两种:
把每次调节的结果(或每次的判断)与标准刺激之差的绝对值平均起来作为差别阈限
AESt=∑\X-St\/N
把每次调节的结果与主观相等点之差的绝对值平均起来做差别阈限。
AEM=∑\X-PSE\/N
④误差及控制(视觉长度辨别)
空间误差:标准刺激在左边和右边的次数应各占一半。
动作误差:被试从长与和短于标准刺激处开始调节的次数也各占一半。
二、阈上感觉的测量
(一)心理物理函数
心理物理函数:是描述对刺激的心理感受和刺激的物理属性关系的函数。它可以描述某种感觉如何随着刺激量的变化而变化。
韦伯定律
(1)韦伯分数:对于任何同一类刺激,产生一个最小可觉差所需增加的刺激量,总是等于当前刺激量与一个固定分数的乘积,这个固定分数被称做韦伯分数。
(2)韦伯定律 :刺激强度水平与差别阈限的大小之间存在固定的数学关系。
△I/I=W(△I :差别阈限的大小 I :刺激强度的水平 W :韦伯分数 )
(3)局限及贡献: 局限:在刺激强度很弱的条件下会失效。
作用:使比较不同感觉道及不同条件下的感受性成为可能。
费希纳定律
(1)费希纳定律的推导
确定某种感觉的绝对阈限,然后运用韦伯定律得到绝对阈限上每一个最小可觉差对应的物理量。
S:任何刺激值
S0:绝对阈限或假定为零的特殊刺激值
K : 从S到SO之间的JND数目
RK:SK引起的心理量
W:韦伯比例
RK=㏒ S0﹢ K ㏒(1﹢W)
(2)费希纳定律的成立条件
①假定韦伯定律对所有类型和强度的刺激都是正确的
②假定所有最小可觉差在心理上都是相等的。
史蒂文斯定律
(1)幂定律的提出
1957年,刺激强度和感觉量之间的关系为:
S=bI a {S:感觉量 I:刺激强度 b:由量表单位决定的常数 a:感觉道和刺激强度决定的幂指数}
(2)局限
幂定律的有效性依赖于被试正确使用数字去标示其真正的感觉量。
有批评认为被试给出的数字可能更多地反映他的数字习惯而不是他的感觉。因此史蒂文斯1959年,采用跨感觉通道的匹配技术(不同感觉道的交叉匹配法):被试紧握手压力计,用握力大小来匹配电流、白噪音、震动等。
等感觉匹配法:在不同的刺激水平上获得跨通道感觉的匹配,产生等感觉函数的曲线,它可以表示出一感觉通道的刺激值与造成相等感觉判断的另一感觉通道刺激的关系。
(二)感觉的直接测量
感觉的间接测量:是指借助于某一中介变量或中介反应来测量感觉。(刺激的有无、刺激的等值、最小可觉差的个数)
感觉的直接测量:对心理感受直接按其强度赋值。
感觉的直接测量法主要有:数量估计和数量生产。
(1)数量估计
理查森和罗丝(1930)
史蒂文斯:以大量的研究结果为基础,史蒂文斯(1957,1975)提出史蒂文斯定律:幂函数应该代替费希纳的对数公式作为物理规则。
史蒂文斯(1957,1958)阐述了数量估计法的两种形式:
1、给被试呈现一个标准刺激,并告诉他们这一刺激对应的感觉是某个确定值,在随后的实验中,被试要根据标准刺激的数值,给其他的刺激产生的感觉赋值。
2、没有标准刺激初始赋值,所有刺激都随机呈现给被试,他们要对第一个呈现的刺激随意指定一个数值来代表它所产生的感觉量,并据此对接下来的所有刺激一一赋值。
实验数据处理使用几何平均数:
1、几何平均数能避免少数被试在赋值时采用极大或极小的数字的影响。
2、如果心理物理函数的幂函数关系正确的话,那么几何平均数能保留在算术平均过程中损失的心理物理函数特征。
(2)数量生产
给被试一个用数字表示的感觉量值,要求他们调整刺激产生相应的感觉量。
数量生产法配合对同一感觉的数量估计法测量,可以作为抵消任一种方法固有的系统误差的方式。
Stevens 1962 响度实验
(3)心理物理判断的相对性
①实验中的其他刺激的影响
被试对刺激的数量估计受到刺激呈现情境的强烈影响:同一个刺激和其他较弱的刺激一起出现在实验中,往往会被估计为更大的数值;而若与一个较强的刺激一起呈现,往往会被估计为较小的数值。
一种观点:情境效应源于被试的反映偏差。无论刺激强度范围如何移动,被试总是用相同的一组数字来进行感觉量值估计,这样效度无法保证。
另一种观点:情境效应影响的是被试的感觉量本身。在低强度范围里的刺激之所以被赋予更高的数值,是因为他们听上去更响一些,这不会影响效度。
②刺激序列效应
被试对某一刺激导致感觉的数量估计,往往受到在此之前所进行的其他估计的影响。
情境效应是实验中对特定刺激的感觉相对于其他刺激产生感觉的对比增强效果,序列效应则表明感觉估计会受到此前呈现刺激的同化作用。
③刺激全距的影响
数量估计法得到的心理物理函数的斜率,会随着实验中采用的刺激强度全距的减小而提高。(例如20-80与35-65)
这是因为被试在实验中总是倾向采用同样的反应数值全距,而不管实验中所呈现刺激的全距大小。
(4)直接数量估计法的应用
①情绪研究中的应用
弗兰肯豪泽(1967):被试的情绪体验估计值和一些生理指标之间存在高相关(比如对紧张的数量估计和肾上腺素的水平有正相关)。
霍姆斯&拉扼(1967): 43种生活事件的影响强度,以及从这些生活事件中恢复过来所需要的时间长短——生活事件量表。(比如闯红灯11,丧失配偶100)
②社会舆论的测定
塞林&沃尔夫冈(犯罪行为舆论):为期三年,38名少年法庭法官,286名警官,245名学生,对21种犯罪行为的严重程度进行数量估计。
结果:不同职业被试间显出惊人的一致性,由此可以认为这一调查基本说明了对于各种罪行的恶劣程度存在普遍一致的公众舆论观念。
(三)心理物理量表
测量感觉阈限的目的在于为心理物理函数标定起点,真正确定心理物理函数的走势还需要对阈上感觉进行测量,而对于阈上感觉的量化可以通过心理物理量表来表示。
比例量表
比例量表既有真正的零点,也有等距单位。
关键:如何将零感觉和量表的零点相对应,以获得绝对零点。
1、分段法
呈现一个固定的阈上刺激作为标准。让被试调整比较刺激,使它引起的感觉为标准刺激的一定比例,如2倍、3倍、1/2倍、1/3倍等。
每个实验只选定同一个比例进行比较,同一个标准刺激比较若干次后,再换另外几个标准刺激进行比较。
当把所有的标准刺激都比较完后,便可用与各标准刺激在感觉上成一定比例的相应的物理量值制成一个感觉比例量表。
Stevens&Davis的听觉响度量表(1936)
①半分法,给被试一个响度的音作为标准刺激,让他调节另一个音直到他感觉到比标准刺激的音低一半,用这个方法以不同的强度音作为标准刺激,让被试调节另一个音直到他感觉到比标准刺激的音低一半。
②确定响度的单位(sone)
③1 sone等于一个在绝对阈限以上40分贝的1000赫兹的音的强度。47分贝的响度是2sone,55分贝的响度为4sone。
2、数量估计法
主试呈现一个标准刺激,如一个重量,并赋予标准刺激一个主观值,例如为10。让被试以这个主观值为标准,将其他比较刺激的主观强度用数据表示。
计算出每个比较刺激估计的几何平均数或中数。以刺激值为横坐标,感觉值为纵坐标,即可制成感觉比例量表。
Baker&Dudek的实验(1957)
①标准刺激 : 假定长度单位1。变异刺激 : 其他10种比标准刺激长的刺激.用幻灯片呈现,时间为30秒。
②每对刺激随机呈现20次,即要求被试回答20次。
③空间误差:10次标准刺激在变异刺激之上,10次标准刺激在变异刺激之下。
等距量表
等距量表要求一个固定的测量单位,单位之间是等距的关系,但没有绝对零点。
(假定顺序量表的通过率符合正态分布,顺序量表可以通过PZO转换,转换为等距量表。 )
1、感觉等距法
是最直接的方法,通过将一个感觉分成主观上相等的距离来制作等距量表。
(1)二分法
呈现两个刺激:A和C,要求观察者选择第三个刺激B,使得A和B之间的距离等于B和C之间的距离。
A-B=B-C
八等分灰色光度心理物理量表
(2)平均差误法
例:四等分量表,200~6500Hz,音高
①同时解决方案
A B C D E
②渐进解决方案 二分程序
1 A C E
2 A B C E
3 C D E
2、差别阈限法
用任何一种传统心理物理法测出感觉的绝对阈限。
以此为量表的起点,以绝对阈限为标准刺激,确定第一个差别阈限。
以绝对阈限加上第一个差别阈限的刺激强度为基准,再测量第二个差别阈限,并以此类推。
尽管每一个最小可觉差在物理上是不相等的,但是由于它们在心理感受上具有等距性,因而能够用来建立等距量表。
顺序量表
顺序量表既不等距,也无绝对零点,它只要求将事物按某一标准排出一个顺序。
要求:让数字的大小能够对应事物属性的等级,而不需要关心量表的单位是否一致。
1、等级排列法
把许多刺激同时呈现,让许多被试按照一定的标准,把这些刺激排成一个顺序.
把许多人对同一刺激评定的等级加以平均,这样,就能求出每一个刺激的各自平均等级.
把各刺激按平均等级排出顺序就是一列顺序量表。
例如:某广告公司要对10张广告的优劣做评比,请来了17位评判者,评判的方式是让被试将10张广告排成从美到丑的一个序列,通过众多被试的比较,就可以求出全体被试对同一广告评判等级的平均值,这个值就是广告的平均等级。各广告按平均等级排出的顺序就是一个顺序量表。
2、对偶比较法
把所有要比较的刺激配成对。
一对一对地呈现,让被试依据刺激的某一特性进行比较,并作出判断:这种特性在两个刺激中的哪一个上表现的更为突出。
依它们各自明显于其他刺激的百分比大小排列成序。
n:刺激的总数
配对个数:n(n-1)/2
如果有五种样品A、B、C、D、E,
则可配成5(5-1)/2=10对,
三、信号检测论
信号检测论是现代心理物理学最重要的内容之一.
它的出现彻底改变了以往人们对阈限的理解,将个体客观的感受性和主观动机或判断标准等加以区分,从而解决了传统心理物理学所无法解决的问题。
(一)传统心理物理学的不足
50%能察觉到的刺激就是绝对阈限,用 P(y)来表示报告“有”的概率,即P(y)=50%的刺激强度就是绝对感觉阈限。
刺激出现的概率P(S)=1,刺激出现并报告 “有”,刺激出现并报告“无”。假如实验中可能出现刺激也可能不出现刺激的话,被试反映就变成了几种?
现代心理物理实验:P(S)≠1
刺激出现并报告“有” —— 击中
刺激出现并报告“无” —— 漏报
刺激没有出现并报告“有”——虚报
刺激没有出现并报告“无”——正确否定
P(y)=击中率+虚报率
P(y)是否受到P(S)的影响?
1971年,格西德的实验
测定指尖震动刺激的绝对阈限。
刺激:施加在被试指尖上的60赫兹震动,刺激强度通过变化震动间隔来调节,设定两种P(S)值:0.3和0.7。
结果: P(y)和物理刺激强度之间的关系明显受到了不同P(S)取值的影响,进而也影响了50%感觉阈限的大小,当P(S)=0.7时,阈限为1微米,P(S)=0.3时,阈限为1.5微米。
(二)色子游戏
(三)信号检测论
1、信号和噪音:
信号: 就是刺激 S
噪音:信号所伴随的背景 N (对信号起着干扰作用的因素都可以当作噪音)
2、信号分布和噪音分布
信号伴随噪音,和单独出现噪音这两种情况下,分别可以在心理感受量值上形成两个分布:
信号加噪音分布(信号分布)SN
噪音分布 N
3、信号检测论的两种独立指标
(一)反应偏向或判断标准β
数学定义:区分信号与噪音反应的心理感受水平(反应标准)所对应的信号分布纵轴与噪音分布纵轴之比。
O(SN)
β = —————
O(N)
标准右移:反应标准变得严格,击中率和虚报率下降,漏报率和正确否定率上升,β值上升。
标准左移:反应标准变得宽松,击中率和虚报率上升,漏报率和正确否定率下降,β值降低。
P(击中)=0.28 P(虚报)=0.06,通过查PZO转换表,求得O击中的纵轴值为0.3368,O虚报的纵轴值为0.1192,则
O(SN) 0.3368
β = ————— = ——---—— ≈3
O(N) 0.1192
P(击中)=0.70 P(虚报)=0.30,通过查PZO转换表,求得O击中的纵轴值为0.3478,O虚报的纵轴值为0.3478,则
O(SN) 0.3478
β = ————— = ———— ≈1
O(N) 0.3478
P(击中)=0.94 P(虚报)=0.72,通过查PZO转换表,求得O击中的纵轴值为0.1192,O虚报的纵轴值为0.3368,则
O(SN) 0.1192
β = ————— = ———— ≈1/3
O(N) 0.3369
β的含义:β值被认为是反应阈限,但β不再是对被试感觉状态的绝对分界,而是被试主观决策反应的判断标准。
影响判断标准变化的原因主要有:信号出现的概率和对被试回答的奖惩办法。
(二)辨别力指标
辨别力指标d′:噪音分布与信号分布之间的距离。
d′= ZSN – ZN = Z击中 - Z虚报
d′越大,表示敏感性越高,d′越小,表示敏感性越低。
设β=1,则d′可能出现三类情况:
(1)非常敏感:d′= Z击中 - Z虚报 =1.476-(-1.476)=3
(2)中等敏感:d′= Z击中 - Z虚报 =0.994-(-0.994)=2
(3)不敏感:d′= Z击中 - Z虚报 =0.524-(-0.524)=1
影响被试辨别力的变化的因素有:被试的感受性和信号强度。
4、接受者操作特性曲线
接受者操作特性曲线,简称ROC曲线,又称为感受性曲线:以虚报率为横轴、以击中率为纵轴所组成的坐标图,和被试在特定刺激条件下由于采用不同的判断标准得出的不同结果画出的曲线。
ROC曲线的属性:
(1)β值的改变独立与d′的变化。
(2)ROC曲线的曲率反应敏感性指标d′。对角线代表P(y/SN)=P(y/N)。曲线离对角线越远,表示辨别力越强,d′值就越大。
5、信号检测论的应用
(1)抑郁症和老年痴呆患者的记忆力衰退。
(2)在社会认知方面的研究:攻击行为。
阈限理论和信号检测论都反映了感觉过程的某些方面,将两者整和之后,就可得到更全面的图景:感觉系统对刺激的有效分辨从某一强度开始,这一强度就是阈限;同时对于阈限以上强度的刺激,感觉报告将取决于感觉强度与某一主观决策相比较的结果。
第 四 章 反 应 时 间
一、反应时间的概述
(一)反应时间的概念
反应时(reaction time,RT):指刺激施于有机体之后到明显反应开始所需要的时间。
包括以下几个部分:
1、刺激使感受器产生了兴奋,其冲动传递到感觉神经元的时间。
2、神经冲动经感觉神经到大脑皮质感觉中枢,经运动神经达到效应器官。
3、效应器官接受神经冲动后开始效应活动的时间
(二)反应时间研究的简史
1796年英国格林尼治天文台公案;
1820年Bradly的眼耳法、Bessel人差方程;
1850年Helmholtz运用反应时间来测定神经传导速度;
1868年,Donders发明分离反应时间的实验(反应时间的相减法),分离出简单反应时、辨别反应时和选择反应时;
1879年及以后,冯特及其学生对反应时间进行了系列研究。其中,Cattell揭示了选择反应时长于简单反应时的原因¡ª¡ª在反应的准备上不同;
20世纪50年代中期以后,认知心理学兴起。认知心理学主张研究认知活动本身的结构和过程,并把这些过程看作信息加工过程。而任何过程都需要时间,因而可利用反应时间这一客观指标,来对加工过程进行研究,以揭示信息加工过程和信息加工的各个阶段。
1969年,Sternberg在相减法的基础上发展了反应时间的相加因素法。相加因素法假定,完成一个作业所需的时间是一系列信息加工阶段分别所需时间的总和;
由于反应时间的相减法和相加因素法都不是直接测得某一特定加工阶段所需的时间,而是要通过间接的比较才能得到,并且相应的加工阶段也要通过严密的推理才能被发现。因此,Hamilton等(1977)、Hockey等(1981)发展了一种新的实验技术——“开窗”实验。
人们都有这样的常识,当一个人很快去完成某件事时,他会比慢慢地做某件事犯更多的错误。反之,如果某人很正确地做某件事时,速度上就会变慢。心理学家称这种关系为速度-准确性权衡 。Meyer等(1988)速度-准确率分解技术(speed-accuracy decomposition, SAD)
第一阶段:1850—1969 唐德斯反应时ABC时期,方法学核心为减数法
第二阶段:1969年以后,反应时研究的新时期。
(三)反应时间作为因变量的优越性
有人研究过反应时间和判断次数以及判断信息之间的关系。其研究方法大致如下:
二、反应时间的测定方法
(一)反应时间的相减法
1、Donders的3种不同的RT
A应时间,又称简单反应时,是复杂反应的成分或基本因素,基线时间。A-反应时间-单反应时;
B反应时间,又称选择反应时间,包括基线操作、刺激辨认、反应选择时间。B-反应时间-单反应时+辨别刺激的时间+选择反应的时间;
C反应时间,又称辨别反应时间,包括基线操作、刺激辨认。C-反应时间-单反应时间和辨别反应时间;
2、相减法实验
(1)Posner等的短时记忆编码实验
(2)句子-图画匹配实验(Clark& Chase)
方法:给被试看一个句子¡°星形在十字之上¡±,紧接着再看一幅图画,如±,要求被试尽快地判定,此句子是否真实地说明了图画,作出是或否的反应,记录反应时。
实验条件:变量-介词(之上、之下)
变量-主语(星形、十字)
变量-陈述方式(肯定、否定)
实验假设:当句子出现在图画之前时,这种句子和图画匹配任务的完成要经过几个加工阶段:
第一个阶段是将句子转换为其深层结构,而且对¡°之下¡±的加工要长于对¡°之上¡±的加工(参数a),对否定句的加工要长于对肯定句的加工(参数b);
第二个阶段是将图画转换为命题,并带有前面句子中所应用的介词(¡°之上¡±或¡°之下¡±);
第三个阶段是将句子和图画两者的命题表征进行比较,如果两个表征的第一个名词相同,则比较所需的时间比不同时为少(参数c),如果两个命题都不含有否定,则比较所需的时间比任一命题含有否定时为少(参数d);
最后的阶段为作出反应,其所需的时间被认为是恒定的(参数t)。
星星在十字之上¡±正确说明图画,其反应时间就包括参数a和参数t。
星星在十字之下¡±正确说明图画,其反应时间就包括参数t。
通过两种反应时间查可以计算出参数a的数值,同理实验可以得到各参数的数值。
(3)心理旋转实验( 库柏、谢波德)
实验材料:非对称性的字母或数字(J、G、R、2、5、7等),根据正反以及不同的倾斜度,构成12种情况。
任务:不管倾斜度如何,只要判明R字母是正的还是反的,并作出反应。
3、相减法评价
减数法的反应时间实验的逻辑是安排两种反应作业,其中一个作业包含另一个作业所没有的一个处理(加工)阶段,并在其他方面均相同,从这两个反应时间之差来判定此加工阶段。这种实验在原则上是合理的。认知心理学也正是应用减数法反应时间实验提供的数据来推论其背后的信息加工过程的。
减数法也有其弱点:使用这种方法要求实验者对实验任务引起的刺激与反应之间的一系列心理过程有精确的认识,并且要求两个相减的任务中共有的心理过程要严格匹配,这一般是很难的。这些弱点大大限制了减数法的广泛使用。
(二)反应时间的相加因素法
1、什么是相加因素法?
相加因素法反应时间实验认为完成一个作业所需的时间是一系列信息加工阶段分别需要的时间的总和,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行实验,就可以观察到完成作业时间的变化,从而证实不同加工阶段的存在。
如果两个因素的效应是互相制约的,即一个因素的效应可以改变另一因素的效应,那么这两个因素只作用于同一个信息加工阶段;如果两个因素的效应是分别独立的,那么这两个因素各自作用于不同的加工阶段,即其反应时间可以相加。
这样,通过单变量和多变量的实验,从完成作业的时间变化来确定这一信息加工过程的各个阶段。
因此,重要的不是区分出每个阶段的加工时间,而是辨别认知加工的顺序,并证实不同加工阶段的存在。
2、加因素法的典型实验
Sternberg运用反应时相加因素法研究短时记忆信息提取的阶段:
方法:先给被试看1~6个数字(识记项目),然后看一个数字(测试项目)并同时开始计时,要求被试判定此测试数字是否是刚才识记过的,按键作出是或否的反应,计时也随即停止。这样就可以确定被试者能否提取以及所需要的时间(反应时间)。
过一系列的实验, Sternberg从反应时的变化上确定了对提取过程有独立作用的四个因素,即测试项目的质量(优质的或低劣的)、识记项目的数量、反应类型(肯定的或否定的)和反应类型的相对频率。
因此,他认为短时记忆信息提取过程包含相应的四个独立的加工阶段,即刺激编码阶段、顺序比较阶段、二择一的决策阶段和反应组织阶段。
具体的实验步骤:
第一步,改变检验刺激的质量(即改变探针刺激的性质),发现对一个残缺、模糊的刺激进行编码比对一个完整、清晰的刺激花的时间较长,而且对不同大小的记忆表影响相似,表明系列比较阶段之前存在一个独立的编码阶段。
提取过程中具有独立作用的四个因素:
1、测试项目的质量
第二步,改变记忆表中项目的数量,得出记忆表大小与反应时间之间的线性关系,证实了系列比较阶段的存在。
2、识记项目的数量
第三步,分别计算Y与N反应,发现对不同大小的记忆表,都是N反应时长于Y反应时,表明了两种决定阶段的存在,即在系列比较之后,有一个被试选择反应种类的决策阶段,而且产生N反应比产生Y反应难。
3、反应类型
第四步,改变某一种类反应(Y或N)的出现频率,发现对两类反应产生同样的影响,提高任一类反应的出现频率,都会使这类反应的组织更为容易,从而使反应时下降。表明反应选择之后存在一个独立的反应组织阶段。
4、每个反应的相对频率
Sternberg认为,测试数目的质量对刺激编码阶段起作用,识记项目的数量对顺序比较阶段起作用,反应类型对决策阶段起作用,反应类型的相对频率对反应组织阶段起作用。
3、相加因素法评价
相加因素法的弱点是,它的基本前提是人的信息加工是系列加工,这一点受到很多心理学家的质疑。因为相加因素法反应时实验是以信息的系列加工而不是平行加工为前提的,因而有人认为其应用会有很多限制。
有人指出,两个因素也许能以相加的方式对同一个加工阶段起作用,也许能对不同的加工阶段起作用并且相互发生影响。
(三)反应时间的”开窗±实验
1、什么是”开窗±实验?
前面谈到的减数法和相加因素法反应时实验难以直接得到某个特定加工阶段所需的时间,并且加工阶段还要通过严密的推理才能被确认。如果能够比较直接地测量每个加工阶段的时间,而且也能比较明显地看出这些加工阶段,那就好像打开窗户一览无遗了。这种实验技术称为”开窗±实验,它是反应时实验的一种新形式。
2、开窗实验
Hamilton(1977)和Hockey(1981)的字母转换实验:
方法:给被试呈现1~4个英文字母并在字母后面标上一个数字,如“F+3”、“KENC+4”等,当呈现“F+3”时,要求被试说出英文字母表中F后面第三个位置的字母即“I”。换句话说,“F+3”即将F转换为I,而“KENC+4”的正确回答是“OIRG”,但这四个转换结果要一起说出来,凡刺激字母在一个以上时,都应如此,只作出一次反应。
“KENC+4” 实验的具体过程:
四个字母一个一个地继时呈现,由被试者按键自行控制,被试者第一次按键就可以看见第一个字母K,同时开始计时,接着被试者按照要求作出声转换,说出LMNO,然后再按键看第二个字母E,再作转换。如此循环直至四个字母全部呈现并作出回答,计时也随之停止。出声转换的开始和结束均在时间记录中标出来。
根据这种实验的反应时数据,可以明显地看出完成字母转换作业的三个加工阶段:
(1)从被试者按键看到一个字母到开始出声转换的时间为编码阶段,被试对所看到的字母进行编码并在记忆中找到此字母在字母表中的位置;
(2)被试按规定进行转换所用的时间即为转换阶段;
(3)从出声转换结束到按键看下一个字母的时间为贮存阶段,被试将转换的结果贮存到记忆中,有时还须将前面的转换结果加以复述和归并。
3、开窗法评价
不难看到,这种¡°开窗¡±实验的优点是引人注目的,但也存在着一些问题。例如,可能在后一个加工阶段出现对前一个阶段的复查,贮存阶段有时还包含对前面字母的转换结果的提取和整合,并且它难以与反应组织分开来。
(四)速度-准确率权衡范式分离技术
反应速度与准确率的权衡现象(SAT):被试根据不同的实验要求或在不同的实验条件下,建立一个权衡反应速度与反应准确率的标准来指导自己的反应。
1、速度-准确率权衡实验范式
在SAT实验中,通过控制被试作出反应的时间长短来作为实验自变量,测定在各种实验条件下的反应准确率。
举例:用反应信号法进行再认实验
反应信号法是指在实验过程中,在刺激呈现后的不同时间间隔内出现一个信号(如声音),要求被试觉察到这一信号后就迅速对刺激作出反应,不一定要求准确,允许被试猜测。
SAD技术( Meyer等,1987、1988)
滴定的反应时程序(TRT程序)
平行精细的猜测模型(PSG模型)
(1)TRT(滴定反应时)程序
TRT程序包括两类实验:
①普通实验,在实验中要求被试在保证准确率的情况下尽快反应;
②信号实验,在实验过程中,在刺激呈现后的不同时间间隔内出现一个信号(如声音),要求被试觉察到这一信号后就迅速对刺激作出反应,不一定要求准确,允许被试猜测。
(2) PSG(平行精细猜测)模型
PSG模型假定有两个平行的加工过程: ①正常加工过程 ②猜测加工过程
这两个加工过程是平行的、互不干涉的。但这两个过程相互竞争的。
三﹑影响反应时间的因素
(一)反应时间受刺激变量影响
在刺激变量中,对反应时间影响比较大的因素有:刺激的不同类型、强度、复杂程度及刺激呈现的方式等。
1.因刺激的不同类型而异
不同类型的刺激通过特定的通道作用于各个感官,它们的反应时间是不同的。同一感觉道里,刺激的部位不同,反应时间也有差异。
2.因刺激的强度不同而异
对不同强度的1000赫兹纯音的反应时间
3.因刺激的复杂程度而异
(1)刺激选择数目越多,愈复杂;
(2)刺激相似程度越低,则愈复杂。
显然,刺激越复杂,反应时间必然越长。
(四)因刺激呈现方式不同而异
我国心理学家(张铁忠和沙建英,1987)对双眼视野不同位置的视觉运动反应时间进行了测定,获得了表3-10的实验结果。
(二)反应时间受机体变量影响
影响反应时间的主要刺激变量如上所述,但外在原因需通过内在条件而起作用,和其他心理现象一样,反应时间也是以机体的内部状态为中介而对外界刺激作出反应的。
影响反应时间的机体变量为数众多,主要有:机体适应水平、准备状态、练习次数、动机、年龄因素和个别差异、酒精和药物作用等。
1.适应水平
适应(adaptation)在此处意指在刺激物的持续作用下,感受器发生的变化。感受器的适应水平对反应时间有着明显的影响。
霍弗兰(Hovland,1936)的实验
2.准备状态
准备状态(readiness)是指机体对于某种行为作出的准备情况。
被试者在主试者发出“预备”口令到刺激呈现这段预备时间内的准备状态也是影响反应时间的因素之—。在这时距内,被试者处于积极准备状态,力求尽快对刺激作出反应。如果预备时间太短,被试者可能来不及准备;如果太长,被试者的准备状态又可能出现衰退而延误反应。
3.练习次数
在心理实验中,练习(exercise)是一个控制变量,即一个潜在的自变量。练习与反应时间的关系相当密切。在一定范围内,练习次数越多(上百次),反应会越快,反应时间减少的趋势是逼近一个极限而稳定下来。
4 动机
动机(motive)是由于人的某种需要所引起的有意识或无意识的行为指向。
反应时间实验中被试者易受某种额外动机的影响。
约翰逊(Johnson,1922)的实验发现主试者所设计的一些附加动机能使听觉反应加快。
5.年龄因素和个体差异
一般认为,自发育阶段至25岁前(青少年阶段),反应时间随年龄增长而减少,起初减得快,以后较慢。
戈茨达克(Gottsdamker,1968)在对一组年龄为 18~93 岁的成人被试者的研究中注意到,随着年龄的增长,感觉-运动反应时间逐渐延长。
此外,还有人发现在25岁以后到 60 岁的一段时间内,反应时间的增长极为缓慢,但60 岁以后反应时间开始有了较大增加。
个体差异(或个别差异)指不同个体之间在品质和属性上存在的任何差别。
菲萨尔(Fessard,1926)曾对1000名男性成人被试者作听觉简单反应时间的测定,结果发现反应时间的均数分配大致上呈常态。但是老年组的变异系数较显著地高于青年和中年组,说明老年组在感觉-运动反应速度方面存在着较大的个别差异。
6.酒精及药物的作用
酒精在脑神经系统达到一定浓度时,中枢神经系统逐渐迟钝,对周围情况变化的反应速度大大下降。如果是酗酒,其反应时间将延长2~3倍,甚至更长,往往紧急情况已到眼前,还未发现或采取任何措施便已肇事。
例如车速每小时40公里,未饮酒的驾驶员对道路复杂情况作出反应只需0.6秒,而饮酒后的驾驶员却要1.8秒。这样,汽车在反应时间内所行驶的距离就从0.6秒的7公尺增加到1.8秒的21公尺,所需的安全距离增加了14公尺,即从27公尺增加到41公尺。
目前,刺激中枢神经的心理杀伤性药剂,大致分三类,即镇静剂、兴奋剂和致幻剂。镇静剂虽能消除情绪紧张、焦躁、恐惧感,但会使驾驶员肌肉活动能力下降,并出现睡意,以致反应迟钝。兴奋剂对中枢神经系统的作用与镇静剂作用相反,它可以消除疲劳,驱逐睡意,改善思维活动力,提高反应速度,但会使各类职业人员思想麻痹,过高估计自己的能力。致幻剂会使人有时产生幻觉。
如伤风感冒服用过量解热镇痛剂,会使人的注意力、精力、反应能力下降。
四、影响反应时的其他因素
(一)刺激变量
1、刺激强度
霍霍莱(Chocholle.1945)
用1000赫兹强度不等的纯音作反应时测定
结果:反应时随刺激强度的增加而减少
但减少到一定程度时有一个突破不了的“生物墙”
2、刺激的复杂程度
谢波得和梅策勒(Shepard & Metzler,1973)
要求:报告两个图形是否相同
条件:(1)两维旋转:图形相同,角度不同(上—下)
(2)三维旋转:图形不同,角度不同(上—下,左—右)
(3)图形相似,实际不同
结果:反应时随着心理旋转角度的增大而增大,刺激复杂程度影响反应时。
(二)机体变量
1、适应水平
适应:指在刺激物的持续作用下,感受器所发生的变化。
2、动机
是由于人的某种需要所引起的有意识或无意识的行为指向
约逊(Johnson,1922)的实验
附加动机能使听觉反应加快
条件:(1)激励条件(2)惩罚条件(3)常态条件
循环使用,最快的是在惩罚条件下的反应时
3、个体差异
个体在品质和属性上存在的差别。
是反应时实验中最棘手的问题
五、反应时测量的发展
反应时测量的前提:高度的准确性和精确性。
一种有效的反应时仪器包括三个部分:刺激呈现装置、反应装置、计时装置
(一)刺激呈现装置与反应装置
刺激呈现装置的理想状态:可以在发出信号的同时激活计时装置,且刺激呈现装置本身不得对被试的反应造成任何额外干扰。
普通电键的声音
刺激源和计时器的启动可能有不同的潜伏期
一些可编程的电子刺激呈现装置,在排除干扰和计时同步方面做得比较好
反应装置的理想状态:灵敏、快速、能够在最短的时间内停止计时装置的工作。
要考虑到键的机械阻力和被试操作的方便与习惯
(二)计时装置
1、简单机械计时器
利用巧妙的设计思想和物理学原理,在简陋的条件下完成较高精度的时间测量
自由落体直尺计时器 皮耶隆,1928
单摆微差计时器 凯泽,1859 桑福德,1889
2、复杂机械计时器
时间描记器(chronographic),又称记纹鼓(kymograph drum)
钟表式计时器:希普计时器,邓拉普计时器
3、电子计时装置
基本部件一般采用晶振元件、集成电路及荧光数码管(或液晶)时间显示器
精密的电子毫秒计,其精确度可以达到1毫秒
注意:
(1)最好匹配专门外设由于刺激呈现和被试反应,因为计算机自带的普通显示器和键盘仍具有延迟、阻力等问题
(2)许多精确的计时程序要求在DOS环境下运行,因为Windows系统的分时处理机制不适合于刺激的实时显示和反应的实时采集。也可以通过专门的外挂程序。
反应时的测量是心理学研究技术要求最为精确的工作之一,细微的疏忽都可能导致无效的实验结果。研究者在设计以反应时为指标的实验时,必须谨慎地确定反应时测量的每一步骤,挑选保证最大精度的计时系统,以策万全。
第 五 章 视 觉 和 听 觉
视 觉
人认识外在世界信息的80%都是通过视觉提供的
视觉巧夺现象Schiffman
一、眼睛
视网膜上有两类感光细胞:
锥体细胞:密集在小于1mm处的中央凹上,对光的感受性不高,但可以辨别物体的细节,与中间层神经细胞一一对应;
杆体细胞:分布在中央凹周围,对光的感受性高,但不能分辨物体的细节,与中间层神经细胞是多对一的关系。
神经细胞的感受野
视网膜某一特定区域在受到光的刺激时能够引起视觉系统较高水平上某一神经纤维或单一神经细胞的电反应,那么这一区域便是该神经纤维或神经细胞的感受野。
感受野的实验研究: 对同心圆敏感
对朝向敏感
对运动方向敏感
特征察觉器是否存在?特征察觉器是指只觉察某一刺激特征的独特皮层细胞。
视觉的感受性
1、适宜刺激 整个电磁光谱的约1/70
400纳米到700纳米
2、明视觉与暗视觉
3、光谱感受性
人眼对不同波长的光线感受性不同(555纳米黄绿光、507纳米蓝绿光)可见光谱
二、视觉研究的基本实验
(一)视觉适应的研究
1、暗适应(dark adaptation):指在低亮度环境下感受性缓慢提高的过程。
锥体细胞的暗适应:约5分钟基本完成;
杆体细胞的暗适应:7分钟后出现,约20分钟基本完成。
2、明适应(亮适应,light adaptation)
人眼从暗处到亮处发生的感受性降低的过程。
布兰查德(Blanchard,1931)用阈限法揭示:杆体细胞在极端黑暗转入极亮的条件下,其感受性下降100万倍。
赖特(1934)发现中央凹的明适应过程很快,它暴露在光线中一分钟后几乎完成。
(二)视敏度(visual acuity)的研究
指分辨物体细节和轮廓的能力,是人眼正确分辨物体的最小维度。
1
V (视敏度) = —————
α(视角)
A
α = ————— ×57.3°
D 其中,A为物体大小,D为距离
医学界用视力表测定视敏度
1分视角的网膜映像越为0.004毫米,接近单个视锥细胞的直径(直径7.5毫米,开口1.5毫米,距离5米)
医学认为1.0是视敏度为正常,有的国家规定,0.05的视敏度为“法定盲人”
影响视敏度的若干因素:物体的大小、距离、亮度
物体与背景之间的对比度
视网膜不同部位,中央凹视敏度最大
视适应、练习
闪光盲会降低视敏度(在明适应条件下,突然的强光刺激会暂时降低视敏度)
(三)临界闪烁频率(闪光临界融合频率)
闪烁刚刚达到融合时光刺激的间歇的频率。
临界闪烁频率是人眼对光刺激时间分辨能力的指标。
不同人的CFF差异相当大,一般为30—55赫
测定方法:转盘闪烁方法
三、颜色视觉
颜色是物体的基本属性 色觉是眼睛的基本功能
(一)颜色的基本特征
(1)自然物体的颜色
彩色和非彩色
(2)颜色的三个特性: 明度 色调 饱和度
如果两个颜色的三个特征相同,在视觉上总是产生同样的色感觉。
明度是彩色和非彩色所共有的属性,它是指作用于物体的光线的反射系数,它同光能的强度密切有关。强度越大,反射系数越大,颜色就越亮,最后成白色;反之,强度越小,反射系数越小,颜色就越暗,最后成黑色。
色调和饱和度是彩色独有的特征。
色调是由物体表面反射的光线中什么波长占优势所决定的。
饱和度是色调的表现程度,它是指同一色调的两种颜色,哪一种含颜色较多或较少,它决定于物体所发射出来的光线中规定其色调的波长占多少优势。
(3)颜色的混合
颜色混合涉及两大法则,一是满足色光混合的加色法,二是符合颜色混合的减色法。导致这两种混合方向相反的原因主要是由于材料的物理属性不同。
光混合加色法(原色为红、绿、蓝)
红色+绿色=黄色
红色+蓝色=紫色
蓝色+绿色=青色
红色+蓝色+绿色=白色
颜色混合减色法(原色为黄、青、紫)
它与色光混合不一样。例如黄色颜料是从入射的白光中吸收蓝光而反射红光及绿光,而这两种光合在一起引起黄色的感觉。
减色法的三原色是黄、青、紫,它们是加色法三原色的补色。
青色=白色-红色
黄色=白色-蓝色
紫色=白色-绿色
黄色+紫色=白色-蓝色-绿色=红色
紫色+青色=白色-绿色-红色=蓝色
黄色+青色=白色-蓝色-红色=绿色
相加混合后产生的颜色明度增加
相减混合中混合出的颜色明度减小
补色律:补色律是指每一种颜色都有另一种与它相混合而产生白色或灰色,这两种颜色称为互补色。
居间律:居间律是指混合色圈上两个非互补的颜色产生介于这两种颜色之间的中间色。
代替律:代替律是一条很主要的定律,混合色不随被混合的颜色的光谱成分而转移。不同颜色混合后产生相同的颜色可以彼此相互代替。
(二)眼睛的色觉现象
1、颜色对比
是两种不同的色光同时作用于视网膜的相邻区域,或者相继作用于视网膜的同一区域,颜色视觉所发生的变化。
同时对比、继时对比
2、颜色适应
在颜色刺激作用下所造成的对该颜色的感受性的变化。
麦克勒(Mecollough,1965)的实验
色适应与图形方位的结合
3、颜色常性
人眼对颜色的感知,在外界条件发生变化的时候,仍能保持相对不变。
(三)颜色理论
三色理论:存在三种锥体细胞分别是长、中、短波的感受器,分别对红、绿、蓝三种色光敏感。
四色理论(对立机制理论):神经细胞运用三个相反机制对颜色进行加工,三种机制分别为蓝-黄、绿-红、白-黑机制。
听 觉
一、听觉的产生及声音特征
听觉是个体对声波物理特征的反应。
听觉的适宜刺激是声波,即频率为16~20000赫兹的机械波。
声波是弹性媒质中物体震动所激起的纵波。当纵波通过空气震动到达我们耳内时,就产生听觉。
视觉和听觉的类同之处
听觉刺激声波和视觉刺激电磁波都有三个主要特征,与此相应听觉有音高、响度和音色的区别,具体见下表。
(一)声波频率和音高
频率是物理量,指声波每秒钟振动的次数,单位赫兹。
音高是心理量,指人对声波频率产生的主观感觉,单位为mel,确定1000mel的音高是频率为1000Hz、声强为40db的声音刺激所产生的主观感觉。
(二)声波振幅和响度
振幅是指声波振动的幅度,声源的振幅确定于外界施加的力,其测量方法是对声波的压力的测量,它可用声压、声压级、声强、声强级、声功率级来衡量。声波造成的压力变化用分贝dB量来测量。
响度是声波振幅的一种主观属性,振幅越大则响度越大,响度是与声波振幅这个物理量相对应的心理量。
测量声音响度的的国际标准单位是sone,1sone为40dB时所听到的1000赫的音调的响度。
人耳所感受到的响度大小,首先依声音的强度为转移,与声音强度的对数成正比;其次,不同频率的声音,若在我们主观感觉上听起来一样响,它们所要求的强度是不一样的。
(三)声波混合和音色
声波混合是指不同频率和振幅的纯音相混合,按组成它的各纯音频率之间的不同关系可分为乐音和噪音,表现出不同的音色。
乐音具有周期性的振动,给人以舒适的感觉。噪音具有非周期性的特征,噪音不仅使人感到厌烦,而且还会引起听觉功能的障碍。
二、听觉量表
1、音高量表
横坐标表示频率,纵坐标表示相应的音高,显示了音高随频率而改变的函数关系。
制定方法:二分法和多分法
指定:40分贝的1000赫兹纯音的音高为1000mel
二分法是让被试者将一可变纯音的音高调到标准音高的一半,求得相应的频率。
按照二分法计算,被判断是参照音高减半的乐音为500 mels时,与其相应的频率约558赫,被判断是参照音高加倍的乐音为2000 mels时与其相应的频率约2100赫,以此推测,便可求得整个可听范围的音高量表。
多分法(这里以四分法为例)是给被试者一个高频声S1和一个低频声S5,让他在两者之间调出三个音,使各个相邻两音的音高距离相等,即S1-S2=S2-S3=S3-S4=S4-S5,而求得各点相应的频率值。以上两种方法所制成的量表基本相同。
2、响度量表
横坐标表示声强,纵坐标表示相应的响度,显示了响度随声强而改变的函数关系。
制定方法:二分法、多分法。
指定:40分贝的1000赫兹纯音的响度为1sone。
二分法
让被试调节一个可变音,直至其响度等于两个连续音响度的中间值。例如,如果相邻两响度值代号为2和4,则调节后的变量值代号应为3。
多分法
这个方法在建立音高量表时已经用过。被试按要求来调一个可变音的物理强度,直至它听起来与标准音响度的几分之一相当。这样的过程持续进行,使连续的响度值分为许多段,直至主试获得足够的数据来建立主观响度量表为止。
3.等响曲线
等响曲线是把响度水平相同的各种频率的纯音的声压级连成的曲线。
如前所述,频率不同的声音响度,不能单纯地用声强级大小来衡量声音的响度。
例如对两个频率为1000赫和100赫的声音,声压级虽然都是40分贝,但响度感觉却大不相同,1000赫声音要比100赫的声音响得多。要使两者响度一样,就要把100赫声音的声强级增加 11个分贝。因此需要确定一种响度级来量度各频率声音响度的大小。
对于响度级的研究可采用间接对比的方法进行。先选定一定强度的1000赫纯音作为标准刺激,用频率的声音为比较刺激,由听者调节比较纯音的强度,直至和标准纯音响度感觉相等,于是得出如下图所示的一组曲线,图中每条曲线上各种频率的声音的响度感觉是相等的,所以称为等响曲线,这个等响曲线具体表明了响度级的特征。
4、等高线
等高线表示音高、音频和音强之间的关系。
等高线也可以通过调整法来取得,传统实验采用可连续变换强度的、150-12000赫兹之间的11个频率的声音,使两个频率交替呈现,让被试调节其中一个声音的强度,使两音的音高相等。
三、听觉基本实验(一)听觉掩蔽
听觉掩蔽是两个声音同时呈现时,对一个声音的感受性因受到另¡ª个声音影响而发生改变的现象。
在日常生活中经常可以遇到声音的掩蔽现象。一个可听声由于其他声音的干扰而使听觉发生困难,前者必须增加强度才能重新听到。这种阈限强度增加的过程和强度增加的量就叫声音的掩蔽效应。要听的声音叫做被掩蔽音,起干扰作用的声音叫掩蔽音。
假定对声音A的阈值为10dB,由于声音B的影响使A的阈值提高到25dB.即阈值提高15dB。¡ª个声音的阈值因另一声音的出现而提高,这种现象就是听觉掩蔽。这里B称为掩蔽声,A称为被掩蔽声,25dB称为掩蔽阈限,15dB称为掩蔽量。
(1)纯音掩蔽
纯音掩蔽,是以某个定额频率的纯音来掩蔽其他不同频率的纯音,再来观察后者阈值提高的情况。
佛莱奇尔(Fletcher,1953)的实验
掩蔽音强度提高,掩蔽效果随之增加,而且掩蔽音越强,它的影响范围也越大,能掩蔽更多种频率的声音。
掩蔽音对于频率相近的声音影响最大。低频对高频效果大于高频对低频的掩蔽。
(2)噪音掩蔽
在实际生活中,更常见的是噪音的掩蔽作用。下图是一种白噪声对纯音掩蔽的实验结果。
白噪音对纯音掩蔽实验的结果显示:
掩蔽声增加10分贝,掩蔽阈也增加10分贝左右,低强噪音对不同频率纯音的掩蔽效果差异较大。高强噪音对不同频率纯音的掩蔽效果相差不大。
(二)空间听觉定位
听觉定位是指利用听觉器官判断发声体的空间方位。
(1)双耳差别线索与水平定位
水平面上的声源定位主要是利用双耳间的强度差和时间差。
双耳强度差
当双耳离声源的距离不同时,会产生强度上的差异。声源很少发自人体的正中面,这样它与双耳的距离之差就产生双耳声强差。向头部投影一个声影 (类似于光的影子),与声源方向相反的一耳处在声影之中,从侧面来的声音必须绕过头部才能到达另一耳,在声音到达之前,许多声波已被头部与其周围物体吸收,因此到达另一耳的声音强度相对比较弱。
水平面上不同方位声源所引起的双耳强度差
双耳时间差
双耳时间差是辨别声音方向的重要线索。人体头部近似球形,两耳间的半圆周约为27.6厘米,声音到达两耳的时差的最大值(即与人体正中面成90度时)约为0.5毫秒,假如声源位于正中面上(如正前方,正后方),声波同时到达两耳,时差为零,其他情况则介于零和极大值之间,听分析器正是利用这时间上的差别,来确定声源的方位。
(2)耳廓频谱线索与垂直定位
耳廓的漩涡状对定位极具重要性,这主要是由于到达鼓膜的刺激在传输中受到头、耳廓、耳道的滤波,其效果取决于声波入射的方向。即耳廓等影响着声波的近端频谱。
(3)声强、频谱等线索与距离定位
声强和距离的反比关系
复合声的频谱将随距离的改变而变化
声波的波前曲率也可指示距离的远近
反射声 :判断距离依靠直达声和反射声的比率和两者间的时间延迟
第 六 章 知 觉
知觉的定义
知觉(perception):是在刺激直接作用于感官时产生的;是指对事物的整体的反映;是人类认知活动过程的开端。
一、知觉的基本问题
知觉不仅是对到达大脑特定区域的感觉系统中神经冲动的简单传递,而且也包括对外部刺激的内部表征和意识。
知觉是从到达我们感受器官的刺激中抽取意义的过程。在这一点上,我们把知觉看作是问题解决的过程。
(一)直接和间接知觉
直接知觉,以Gibson为代表,把知觉看作是从环境中提取相关信息的直接过程。
间接知觉,以Gregory为代表,认为知觉是较为活跃的和主动的过程,是当前呈现的外部刺激和大脑中已经存在的对外部世界的内部表征两者之间的匹配过程。
在当代认知心理学中,间接加工过程具体体现在自上而下和自下而上两种对立的过程。
自下而上过程(又称数据驱动过程)认为,知觉加工是从组成图形或事物的最简单的、最基本的成分开始的。
自上而下过程(又称概念驱动过程)认为,知觉加工中较高级的、整体的和抽象的水平影响低级的操作和运行。
(二)意识和知觉
知觉过程中关于意识的关键问题是:对感觉经验赋予意义的过程是否是在自动地、没有言语意识参与下进行的?
对于盲视的研究为意识和知觉的关系提供了实验依据。
盲视是用来描述没有意识到知觉存在时盲区所产生的视觉能力。
盲视研究中最著名的神经心理学病例是对DB所做的研究。
二、知觉组织的高级过程
(一)图形与背景(知觉的对象性)
图形具有¡°事物¡±的特性,边界形成轮廓。
图形看起来离观察者较近,在背景的前面。
图形看来更明显、更好记忆、更具深刻性。
对图形和背景的区分是知觉组织的最基本的环节。
(二)格式塔心理学派的理论(知觉的整体性)
格式塔心理学的组织原则:接近性(proximity or nearness)相似性(similarity)连续性(good continuation)共同性(common fate)对称性(symmetry)封闭性(closure)组织作用的测量
(三)形状知觉的拓扑学研究
拓扑学研究的是在拓扑变换下图形保持不变的性质和关系。
所谓拓扑变换是一对一的连续变换。在拓扑变换下图形保持不变的性质被称为拓扑性质。
1、视觉系统对拓扑差异的敏感性
实验时要求被试注视每幅图中心的黑点,每幅图呈现5ms,然后呈现空白屏幕作为掩蔽刺激,干扰视觉系统对刺激图形的知觉。
被试的任务是判断刚才呈现的两幅图是否相同。
2、封闭性的优势效应
(四)形状知觉的时间因素影响
掩蔽
后效:间距后效
形状后效
关联后效
(五)知觉定势(知觉的理解性)
定势和自上而下加工
三、运动知觉
运动知觉是对物体在空间中位移的知觉,它是多种感觉器官协同活动的结果。
运动知觉的产生至少有两个原因:一是物体的位置变化在视网膜上留下轨迹,二是观察者自身运动(身体运动、眼球运动等)所提供的动觉信息。
(一)真动知觉
真动知觉:观察者静止,物体以一定速度做空间位移,使观察者产生的运动知觉。
1、真动知觉的阈限
引起真动知觉的主要变量是刺激映像在网膜上运动的速度。当物体运动速度过于缓慢时我们对它的位移便不能觉察。
刚刚可以辨认出的最慢的运动速度被称为运动知觉下阈(2分-6分/秒)。刚刚可以辨认出的最快的运动速度被称为运动知觉上阈(35 度/秒)。
决定运动知觉的是角速度。
2、影响真动知觉的因素
物体的距离(高估较近物体的运动速度)
物体的大小(高估较小物体的运动速度)
物体与背景(低估背景的运动速度)
学习与经验(可以通过训练来提高)
(二)似动知觉
似动知觉:连续的静止刺激在视野的不同地点出现,使观察者产生的运动知觉。
决定似动现象产生的主要因素是前后图案出现的时间间隔和空间间距。
(三)诱动知觉
诱动知觉:观察者本身在运动,或者两个以上的对象彼此互换的空间关系发生变化,使观察者产生的运动知觉。
四、空间知觉
人眼的视网膜是一个平面,也就是一个二维空间的表面,但是它却能看出一个三维的视觉空间。
这是因为人在空间知觉中能依靠许多客观条件与机体条件来判断物体的空间位置。这些条件又可以分为生理线索、单眼线索和双眼线索。
(一)生理线索
1、眼睛的调节
眼睛的睫状肌可以对水晶体进行调节,以保证视网膜的清晰。看近物时水晶体凸起,看远物时水晶体扁平。 (10米内有效)
2、双眼视轴辐合
为使物体的映像落在视网膜感受性最高的区域里,双眼视轴必须进行一定的辐合运动。
看近物时眼外肌紧张度增加,两眼球转向鼻侧,视轴趋于集中;看远物时,眼外肌紧张度减少,视轴趋于平行。(几十米内有效)
(二)单眼线索
刺激物所具有的、只需要一只眼睛就能感觉到的空间线索被称为单眼线索。
插入(interposition)
空气透视(aerial perspective)
阴影(shading)
线条透视(liner perspective)
结构级差(texture gradients)
相对大小(relative size)
熟悉大小(familiar size)
运动视差(motion parallax)
调节(accommodation)
(三)双眼线索
辅合(convergence)
双眼视差(binocular disparity)
网膜相应点和视野单像区
双眼视差和视觉深度知觉
双眼竞争
中央眼(cyclopean)
视野单像区和潘弄范围
双眼视差和视觉深度知觉
五、恒常性和错觉
知觉恒常性:对物理刺激变化保持稳定知觉的现象。
视错觉:在特定条件下对物理刺激的歪曲知觉。
(一)知觉恒常性
明度恒常性(lightness constancy)
大小恒常性(size constancy)
形状恒常性(shape constancy)
经典的Holway-Boring实验考察了影响大小恒常性的几种因素。
在这个实验中,观察者坐在两个长长的、漆黑的走廊的交叉处,在其中一个走廊距离观察者10ft.(大约3m)远的地方有一个可调节的、发光的圆形刺激物;同时在另一个走廊中呈现标准圆形刺激物,距离观察者10至120ft.(大约3m至36m)。标准刺激物上标有刻度,以便使得观察者的眼睛到刺激物的距离不同时投射到视网膜上的视像保持相同(视角为1o)。
观察者的任务是调节比较圆形刺激物的大小,使其与标准圆形刺激物的大小看起来相同。
一共有四种实验条件:
提供正常的双眼观察条件
只允许单眼观察
通过一个小孔进行单眼观察-人工瞳孔
在每个标准圆形刺激物的周围用黑布遮挡,组成一条黑布的通道,进一步减少地板、墙壁和天棚等深度线索的作用。
(二)视错觉
视错觉:在特定条件下对物理刺激的歪曲知觉。
1、背景错觉
2、线条错觉
3、恒常性错觉
3、螺旋错觉
第 七 章 注 意
场景一:
在一个班级的联系会上,你正专注于同学的表演,对周围其他人的谈话充耳不闻,但是如果你从他们的谈话中突然听到自己的名字,你会有什么反应?
场景二:
美国东方航空401航班在即将飞达迈阿密国际机场时,前轮指示灯突然不亮,三名机组人员同时专注于查看灯泡的问题,而忽略了控制飞机的自动驾驶仪,恰巧飞机高度测量表也失灵,飞机开始下滑,直至离坠毁8秒钟时,副驾驶才注意到高度测量表的问题,但为时已晚¡­¡­
意识是一个以一定阈限为境界的有限领域,任何心理内容只有进入这个领域,才又被领会的可能。在这个领域内有一个范围狭小的中心区域,心理内容只有进入这个中心区域,才会获得最大的清晰性和鲜明性,这个中心区域被称为¡°注意焦点¡±。也就是说注意是心理内容的清晰领会状态。
构造主义心理学:
冯特(1908)《情感和注意心理学》;
机能主义:
W. James (1892)《心理学教科书》;
行为主义;
认知心理学;
实验一:向被试的右耳呈现3个数字,同时向左耳呈现另外3个数字(呈现的速度为每秒2个数字),如:
右耳:4,9,3
左耳:6,2,7
被试可以用两种方式再现:
①以耳朵为单位,分别再现左右耳所接收的信息。(正确率65%)
②以双耳同时接收到的信息为单位,按顺序成对地再现。(正确率20%)
实验二:
左耳(追随耳):There is a house understand the word.
右耳(非追随耳):Knowledge of on a hill.
被试都报告为:There is a house on a hill.(声称这是从一只耳朵听到的)
实验三:
向被试的双耳同时呈现一些刺激,其中包括一些靶子词。这些靶子词呈现在右耳或左耳的数量相同,但呈现的顺序是随机的。
要求被试不管右耳还是左耳听到靶子词,都要作出分别的反应。
实验结果:右耳和左耳对靶子词的反应率达到59%-68%。双耳的反应率很接近。
一、注意的过滤器模型理论
人类信息加工系统的能力是有限的,人不可能对所有同时撞击感官的刺激都进行完善加工,所以,人们总是选择重要的而忽略其他的。
对注意的研究是从信息缩减问题开始的,其核心问题也就是对信息的选择分析。
(一)单通道的过滤器模型
这一过滤器模型是英国心理学家Broadbent(1958)在双耳同时分听实验的基础上提出的一个较早的注意模型。
因为这种过滤器模型的核心思想是它到达高级分析水平的通道只有一条,因而,被称之为“单通道模型”。
对于实验结果Broadbent认为,每只耳朵相当于刺激输入的一个通道,而过滤器只允许每个通道的信息单独通过。
支持证据:
Cherry(1953)使用双耳同时分听的追随耳程序的实验,其实验结果支持过滤器模型。
实验结果表明:被试能很好地再现追随耳的信息,而对非追随耳的刺激,除了一些物理特征变化(如语言由男声变为女声)能觉察之外, 他的任何东西都不能报告,甚至当非追随耳的刺激由法语改为德语、英语或拉丁语等的变化都觉察不到。
(二)过滤器衰减模型
Treisman(1964)提出衰减模型,过滤器不是只允许一个通道(追随耳)的信息通过,也允许非追随耳的信息通过,只是非追随耳的信号受到衰减,强度减弱了,但其中一些信息仍然可得到高级加工。
对于实验结果认为:当有意义的材料,分开呈现在追随耳和非追随耳时,被试会不顾主试的事先规定而去追随意义。这只有在过滤器允许两只耳朵的信息都能通过的前提下才能实现,即人可同时注意两个通道的刺激。
(三)反应选择过滤器模型
多伊奇(1963)提出了反应选择模型,诺曼(1968,1976)加以修订。他们认为由感觉通道输入的所有信息都可进入高级分析水平,得到知觉加工,并加以识别。而注意选择位于知觉和工作记忆之间,即过滤器不在于选择知觉刺激,而在于选择对刺激的反应。其选择标准是刺激对于人的重要性。
对于实验结果研究者认为:右耳和左耳对靶子词分别做出反应的反应率很接近,意味着双耳信息都得到了知觉识别与加工,注意的选择作用主要体现在对反应的选择上。
衰减模型和单通道模型的基本共同点
①两者都认为高级分析水平的容量有限,必须由过滤器来加以调节;
②两者都认为这种过滤器的位置处在初级分析和高级的意义分析之间;因而,这种注意选择都具有知觉性质。
为此,在当前的认知心理学中,多倾向于将这两个模型合并,称之为过滤器--衰减模型,并将之看作注意的知觉选择模型。
知觉选择模型和反应选择模型的比较
Treisman和Geffen(1967)为了验证以上两种模型,设计了一个双耳同时分听实验,在此实验中既设置了追随耳程序(即让被试复述追随耳中所听到的项目),又设置了追随靶子词的程序(即在同时呈现给两耳的刺激中,分别随机地安排一些特定的靶子词,并要求被试无论是追随耳还是非追随耳听到靶子词时,都要做出反应,分别记录两耳对靶子词的反应次数)。
可以做出如下预测:
若追随耳能听到靶子词并做出反应,而非追随耳听不到并不能做出反应…
若追随耳和非追随耳都可听到靶子词并做出反应,但追随耳对靶子词的反应次数应多于非追随耳…
若追随耳和非追随耳都可听到靶子词并做出反应,并两耳对靶子词的反应次数接近…
实验结果:追随耳对靶子词的反应率是86%,而非追随耳的反应率是8%。这一实验结果有利于衰减模型,支持知觉选择模型。
多伊奇等(1967)对以上实验设计提出批评指出,在Treisman的实验设计中,两耳实际上处于不等的地位:
①一耳为追随耳,另一耳则不是;
②在追随耳一方,对靶子词既要复述(即追随),又要做出敲电键反应,即要做出两次反应;而在非追随耳一方仅对靶子词做出敲击反应,即一次反应。
这种设计会造成追随耳的信息比非追随耳的信息更重要,因此,追随耳对靶子词的反应次数比非追随耳的要多得多。
Treisman和Riley(1969)听取了Deutsch等人的批评意见,又重新设计了一个实验。在新的实验中,要求被试当从追随耳中听到靶子词后,不要对其进行复述,使两耳在接受靶子词的条件上一致,其他安排与前一实验相同。
结果:追随耳对靶子词的反应率为76%,而非追随耳对靶子词的反应率为33%。此结果仍然支持知觉选择模型。
从反应选择模型的角度来分析,这一新的实验设计仍然使两耳处于不等的条件。这不仅仅因为一耳被确定为追随耳,而且即使就靶子词本身条件来看,两耳也没有保持相同条件,即当追随耳的刺激受到逐个复述,而听到靶子词时停止复述,这反而会使靶子词显得突出而变得重要,以致影响反应输出,使追随耳的反应率高于非追随耳的反应率。
主张知觉选择模型的研究者,一般都运用附加追随耳程序的双耳分听的实验方法。这种实验方法将注意引向一个通道,然后再来分析和比较两个通道的作业情况。可见,他们所研究的是注意的集中性。
支持反应选择模型的研究者,一般都运用不附加追随耳程序的靶子词的双耳同时分听的实验方法。这种实验方法使注意分配到两只耳朵中,可见他们所研究的具体问题是注意的分配性。
由于这两种实验方法和研究的具体问题不同,所以它们必然会反映在实验结果上,并影响理论分析。
目前,对于这两类模型,心理学界还没有充分依据来肯定一个而否定另一个。然而,从研究方法和研究的具体问题而言,这两类模型似乎还不至于像双方所想象的那么对立。
二、注意能量有限理论
无论是知觉选择模型还是反应选择模型都是以认知系统的加工能力或资源有限作为出发点的;但前面的模型并没有用这种思想来具体说明注意。
从70年代开始,一些认知心理学家已经开始避开注意过滤器在信息加工系统中所处的位置,而把能量有限当作注意工作机制来解释注意。
注意能量分配模型
Kahneman(1973)在《注意与努力》一书中提出注意能量分配模型。该模型认为人可利用的资源总是和唤醒相连的,其资源的数量可随各种情绪、药物、肌肉紧张等因素的作用而变化。
而分配方案则要受制于唤醒因素可利用的能量、当前的意愿、对完成作业所要求能量的评价以及个人的长期意向,在这些因素作用下,所实现的分配方案就体现着注意的选择。
对完成作业所要求能量的评价是一个重要因素。它不仅影响唤醒水平,使可利用的能量增加或减少,而且极大地影响着分配方案;
个人长期意向反映着不随意注意的作用,即它要求将能量分配给新异的刺激、突现刺激和自己的名字等;当前意愿体现着完成当前作业的要求和目的等。
从这个模型可知,只要不超过可利用的能量,人就可同时接收两个或多个输入,或者从事两种或多种活动。
资源有限过程:若某作业因受到所分配的资源的限制,而不能有效地完成。但一旦能得到较多的资源,这种作业就能顺利地进行,则称之为资源有限过程;
材料有限过程:若某作业因受到其质量低劣或记忆信息不适当的限制,当时即使分配到较多的资源,也不能改善该作业操作水平,则称之为材料有限过程。
双作业操作的互补原则:在进行双作业操作过程中,如果一个作业的操作所需用的资源增加多少,就会使另一作业操作可得到的资源相应地减少多少。
这一原则的提出是基于认知容量有限的三个假设:
首先假设刺激之间的干扰是非特定的,即同时进行两件事时所产生的问题并非这两件事互相干扰,而是进行两件事需要的资源超出我们所供应的范围。因此只要这些活动不超过所需的资源数目,我们便能同时进行这些活动。
第二假设当这些活动所需的总资源要求超过既有容量时,要同时进行第二件事,必然使第一件事的反应退步。
第三假设分配决策有弹性,能发生变化来适应刺激的资源需要。
支持实验
被试要同时做两个实验项目:
主要项目(即被试必须集中注意的)是字母配对项目:视觉警告信号出现后,被试先看到一个字母,如T,约持续50ms。第二个字母于1s后出现,被试决定是否与第一个字母相同,以按键表示。如果字母相同,被试以右手食指按键,如果字母不同,被试以右手中指按键。
第二个实验项目是听觉侦察项目,以耳机呈现声音刺激几次,被试若听到声音,则以左手食指尽快按键表示。
第一点显示声音出现在警告信号之前,侦察出声音的平均反应时间,这点是作为比较的基础;
如果声音出现在字母前,合理的假定是认为被试能集中所有注意力在声音上;反之,声音出现在字母后,很可能由于被试把认知资源分配在主要实验项目上,而增加反应时间;
当警告信号出现时,及稍后,声音侦察反应时间减少。警告信号的功能是在增加被试的警觉性,增加可用资源;
在第四点的反应时间最少,这是当被试已辨认出第一个字母,声音立刻呈现的情形;
(以上证明了第一个假设)
警告信号的警觉效果并不持久,在延长时距中(即第二个字母尚未出现),被试可能从感觉记忆中引出第一个字母的代码,并在工作记忆中产生较持久的认知代号,这解释第6点增加反应时间的理由。
反应时间增加最多的是第7点和第8点,在这两点以上,第二个字母已经出现,被试忙着分类、辨认并判断。这些活动占用了被试大多数的可用资源,剩下少之又少的资源来处理声音。
(以上结果证明了第二个假设)
三、两种加工过程及特征整合论
在能量有限理论的前提下,Schneider和Shiffrin(1977)提出了两种加工过程理论¡ª¡ª控制性加工和自动加工。
他们认为,控制性加工是一种需要应用注意的加工,其容量有限,可灵活地用于变化着的环境。由于这种加工受人的意识控制,所以称为控制性加工,又称注意性加工;
自动加工是不需应用注意,无一定的容量限制,不受人的意识控制的加工,并且一旦形成就难于改变。
(一)练习与自动加工
自动加工与练习有密切关系:
Shiffrin和Schneider(1977)视觉搜索实验:实验中要求被试在一系列字母中搜寻目标字母,而目标字母数从1~6个随机变化;因变量为反应时间。
结果:未经练习的被试,其反应时随目标字母数增加而增加;经反复练习的被试,其结果是他们搜寻6个目标字母与搜寻1个目标字母的反应时间几乎相同。
实验支持
Shiffrin和Schneider的记忆扫描实验:先让被试识记1~4个项目,然后再视觉呈现再认项目1~4个,要求被试判定在再认项目中是否有以前识记过的项目,“有”按yes键;“无”按no键。
在实验中,识记项目和再认项目设置两种条件:不同范畴条件,相同范畴条件。
实验结果:
在相同范畴条件下,当识记项目和再认项目均为1个时,要达到80%的正确反应率,再认项目的呈现时间需120ms;而当识记项目和再认项目均为4个时,要达到70%的正确反应率,再认项目的呈现时间需800ms。
在不同范畴条件下,不论识记项目和再认项目的数量多少,再认项目的呈现时间只需80ms,就可达到80%以上的正确反应率。
Schneider和Shiffrin认为,在相同范畴条件下,被试所进行的是控制性加工。它将再认项目与识记项目逐个按顺序比较,直到匹配为止。
在不同范畴条件下,被试从字母中搜索出数字或从数字中搜索出字母。他们所进行的是自动加工。
由于采用加工方式不同,所以表现出判定速度的不同。
Neisser(1967)的理论观点:
Neisser最先提出前注意加工和集中注意加工。前注意加工是自动的,可能是平行的加工;集中注意加工则是系列的加工。
注意在概念驱动和数据驱动的共同作用下引导知觉的。
(二)特征整合论
Treisman(1977,1980)吸取了由Schneider和Shiffrin所提出的自动加工和控制性加工的思想,特别是吸取了Neisser所提出的前注意加工和集中注意加工思想的基础上提出了特征整合论,力图将注意与知觉的内部过程更紧密地结合起来。
特征整合论的核心是将客体知觉过程分成早期的前注意阶段和特征整合阶段。
知觉在前注意阶段是对特征进行自动的平行加工,无需注意,而在整合阶段,通过集中注意将诸特征整合为客体,其加工方式是系列的。
特征是某个维度的一个特定值,而客体则是一些特征的结合。例如,图形、颜色都是维度,三角形、红色则分别为这两个维度的值,而红色三角形是红色和三角形这两个特征值所组成的客体。
实验支持
向被试视觉呈现1~30个不同颜色的字母,要求他们从其中搜寻一个特定的靶子,这靶子或者是一个客体(如绿色的字母T),或者是一个特征(如兰色的字母或一个字母S)。记录被试的反应及所用的时间。
结果:当靶子是一个客体时,呈现的项目数量对观察靶子所需的时间有很大影响,项目数越多,所需的时间也越长。
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。
非对称性搜索实验
非对称性搜索是指,在若干个甲类项目(干扰项)中搜索一个乙类项目(靶子),与同样的乙类项目(干扰项)中搜索一个甲类项目(靶子)。
两者的搜索速度有显著差异,即出现非对称现象。(图)
向被试呈现一些刺激卡,所有的刺激分(a)、(b)两类,如下图所示。在(a)类中靶子是0,干扰项是Q;而在(b)类中靶子是Q,干扰项是0。
在所有的刺激卡中靶子只有一个或无,而干扰项则可根据实验要求设置不同的数目。靶子和干扰项在画面上的位置每次都是不同的。在每次试验前,告之被试何为靶子,然后用速示器呈现。要求被试按键作出“有”或“无”的反应。
结果发现:在(b)类刺激卡中搜索Q要显著地快于在(a)卡中搜索0。
解释:在(b)卡中搜索Q,只需判断画面中有无一竖线,就可作出反应,不必考虑竖线在哪个位置或与哪个圆相交。这种搜索属前注意加工的快速过程,是以平行方式实现的。
在(a)卡中搜索0,则需要对画面上的每个项目依次扫描,以判断哪个圆不与竖线相交,需要将注意依次集中于有关的位置。这种搜索属集中注意阶段的慢速加工,是以系列方式实现的。
前注意阶段的加工原则是表征“特征有”,而不表征“特征无”。
四、注意的促进和抑制
过滤器理论认为进入注意区域的内容将接受进一步的加工。
能量有限理论认为注意是一种可分配的加工能量。
特征整合论认为在不注意的条件下能在某种程度上加工一些信息。(这些都说明了注意的促进作用,即注意可以引起进一步的认知加工)
涉及注意选择性机制主要有两种理论观点:
一种观点认为,选择的主要作用是使专注信息得到进一步加工(即目标激活)。
另一种观点认为,选择具有双重机制,即专注信息的进一步加工和被忽略信息的积极抑制相结合(即目标激活和分心物抑制)。
(一)负启动效应
启动效应是指先前的加工活动对随后的加工活动所起的促进作用。
起促进作用的启动效应被称为正启动效应或促进性启动效应;
起抑制作用的启动效应则被称为负启动效应或抑制性启动效应。
负启动实验的方法学思想:如果在专注刺激的选择期间,一个被忽略信息的内部表征是与抑制相联系的,那么对要求相同内部表征的一个随后的刺激加工就会象先前被忽略的信息一样被削弱。
实验支持
向被试呈现用红、绿墨水书写的两个部分重叠的英文字母,红字母为目标字母,即要求被试又快又准地读出字母;绿字母为分心字母,要求被试不理会它。并且设置3种条件:
控制条件,即每次试验中目标字母和分心字母都是不同的;
分心字母启动条件,即在启动显示中的分心字母将作为探测显示中的目标字母;
重复分心字母条件,即分心字母在各试验中保持不变。
结果:分心字母启动条件下的反应时最长,并且与控制条件下的反应时差异显著。
(二)关于负启动的起因
反应压制(response suppression)
认知去活化(cognitive deactivation)
编码协调(code coordination)
认知阻塞(cognitive blocking)
S-R映射(S-R mapping)
情景恢复(episodic retrieval)
第 八 章 记 忆
一、艾宾浩斯与巴特利特的研究
艾宾浩斯(1850~1909)与巴特利特(F. C. Bartlett,1886~1979)是记忆研究的两位先驱,虽然他们研究记忆的途径是对立的,但两人都对后来的记忆研究产生了很大的影响。
(一)艾宾浩斯的研究
Ebbinghaus受到Fechner的《心理物理学纲要》的启发,企图用自然科学的方法来研究英国经验主义者所描述的联想过程。他在人为的实验室条件下产生联想,并在严格控制的条件下对记忆进行客观的测量,我们称之为新联想主义心理学。
为了使记忆的研究数量化,艾宾浩斯创造了两个工具
第一是无意义音节;(nonsense syllables)
第二是测量记忆的方法即节省法。(savings method)
1、遗忘曲线
2、关于联想的实验
a-b-c-d-e 顺向联想(直接联想)
e-d-c-b-a 反向联想
a-c b-d (间接联想)
艾宾浩斯在小结他研究记忆的方法时写道:在研究心理过程时应用所谓自然科学的方法,遇到两种根本性的困难:
第一、心理活动的经常变化和反复无定使之不能布置稳定的实验情境;
第二、心理过程无法测量或计量。
对此项工作的评价
一种批评是他制作的无意义音节并不是完全没有意义的,且各音节之间的难度也不一定相等。
另一种批评是关于他自己做被试所产生的一些问题:因为在这种情形下可能产生前摄和倒摄抑制;他自己知道了每一个实验的目的,这对实验结果会产生微妙的影响;以他自己一个人的实验结果不能推广到其他人身上去等等。
这些批评并不是全无道理,但艾宾浩斯介绍了测量记忆的方法,较好地控制了实验条件,不仅对记忆过程进行了客观的研究,对遗忘量也做到了数量化。
在高级心理过程只能作为思辨哲学研究的课题时,艾宾浩斯能做到这一点确实是难能可贵的。至于以上缺点,如果和他的贡献比较起来就显得有些微不足道了。
(二)巴特利特的研究
巴特利特对艾宾浩斯的研究持批评态度。他认为记忆不仅是形成联想,学习与记忆是一个活跃的过程,涉及意义的追求,把识记材料纳入一定的图式。
他批评艾宾浩斯为避免过去知识的影响而使用无意义音节作为学习和记忆的材料,使记忆陷入一种人为的状态,因而对日常生活的记忆缺乏现实意义。艾宾浩斯过于注意记忆的材料而忽视了被试的态度和他们过去的经验等影响记忆的其他因素。
图式理论(schema theory):Bartlett认为图式是指过去反应或过去经验的主动组织过程,它不仅使个别成分一个接一个地作用起来,而且将他们组织成为一个统一的整体。
Bartlett认为人总能在不知不觉中将新的事物纳入自己的图式中,并不断地对已有的图式进行重建。
在Bartlett的记忆过程中,图式起着重要的作用,因为在记忆过程中,人们总是不自觉地改变事件的某些细节,使整个事件更符合已有的图式,意义更明确。
记忆的心理重建理论:Bartlett认为记忆是一种心理重建的过程,而且这个过程是在一定的社会环境中进行的,具有一定的社会性。
他认为,对既往事件的记忆不只是简单的保存和再现,而是受文化态度和个人习惯渲染的心理重建。
他通过实验证明了人们对一个事件很少在其发生的当时被如实地知觉到,观察或知觉中的遗漏部分在记忆过程中进行重建时,被以往的经验所填补。
1、关于故事的研究
Bartlett从“北美印第安民间故事”中选了一个叫做“鬼魂的战争”(The War of the Ghosts)的故事。
2、关于图画的实验
记忆变化有以下趋势:
精心组织(信息添加与细节夸张)
简单化(特征简化为习惯形式)
命名(言语符号影响材料再现)
细节保存(赋予符号意义)
(三)艾宾浩斯和巴特利特实验比较
他们都是经验主义的心理学家,都试图通过观察和实验的方法,而不是思辨的方法去揭示心理规律;
但是Ebbinghaus是新联想主义的心理学家,而Bartlett是格式塔学派的心理学家,他们的研究是有很大区别的。(表)
(四)我国学者有关记忆的研究
由识记方法分析识记过程:
一类是累计式的
一类是纲要充实式的
二、记忆过程:编码、存储与提取
记忆过程通常包括三个相互有机联系的阶段:编码(encoding)存储(storage)提取(retrieval)
(一)记忆的多重存储模型
记忆的多重存储模型强调记忆作为不同的结构而存在,所以多重存储模型又叫做形态模型(modal model)。它强调每一结构都具有自己的特点,如感觉存储、短时存储与长时存储作为3种不同的记忆结构(memory structure),在信息存储的时间长短、容量和遗忘快慢等方面是不同的。
1.感觉存储或感觉记忆
在感觉记忆中,心理学家研究得最多的是视觉形象的存储(iconic memory)与听觉回声的存储(echoic memory)。
Sperling的部分报告法证实了,视觉形象的存储可以在瞬间保持较多的信息。
2.短时存储或短时记忆
(1)短时存储的容量
时记忆的容量可以通过测定记忆广度(memory span)来获得。
数字材料为例,向被试朗读或视觉呈现一系列数字,呈现速度为每秒一个数字。呈现一次后,让被试立刻按原来呈现的顺序把数字写下来。被试所能正确写下来的最长系列叫做记忆广度。
忆广度的具体计算方法如下:同一长度的数字系列连续呈现,每种长度各呈现3个系列。正确再现一个系列得1/3分,3个系列全部正确再现者得1分。以得1分的最长系列的长度为基础,在加上从其他长度系列所得的分数就是所求的记忆广度。
使用的材料不同记忆广度也就会发生变化。如数字广度为7~10,单词广度是5~7,句子广度包含的单字可达20。那么,记忆广度的测量单位是什么呢?
时记忆容量通常是以组块(chunk)作为测量单位的,组块是人们熟悉的一个单元。数字、英文字母、汉语单字、汉字词、句子等都可被用来作为组块。
(2)短时存储的声音编码
Conrad1964年给被试视觉呈现两种不同的字母串:声音上混淆的,如CTVG和另一种不混淆的,如XVSL。他发现回忆声音混淆的字母串时错误更多。如把B写成P,把C写成T,把F写成M,等等。
1966年Baddeley扩展了Conrad的发现。结果表明,发音类似的单词正确回忆率最低,而意义相近的单词正确回忆率远远高于发音类似的单词,这说明短时存储是以声音编码的。
在短时记忆中的编码是否必须是听觉的呢?上面讨论的都是语言材料,如字母单词之类。这样的信息用听觉编码、用内部语言复习当然是适宜的。
但如果所要识记的是某一动作,或者是一张图画,用听觉编码就不大方便,而用视觉编码则是必须的了。
3.区分短时存储与长时存储的证据
系列位置曲线可以分为3个部分:
近因效应(recenty effect,)
首因效应(primary effect,)
渐进线(asymptote,)
单词频率、呈现速度、系列长度以及心理状态都对首因效应与渐进线有显著作用,但不影响近因效应。
短时存储不同与长时存储还得到负近因效应(negative recency)的强有力支持。
4.对记忆多重存储模型的质疑
连续分心实验范式中的近因效应;
非常短暂项目呈现过程中的系列位置效应。
(二)记忆的加工层次
1972年前10多年间,人的记忆研究一直由信息的储存以及它在储存中间的传递这样的概念所统治。
Craik等人(1972)较系统地批评了记忆的多重存储模型,进而提出了研究记忆的新途径即加工层次的途径。
1.记忆的多重储存模型的合理性及其弱点
2.加工层次的途径
Craik等人认为,记忆是同知觉加工的水平联系在一起的。知觉对刺激物作一系列水平的分析,初级阶段涉及物理或感觉特点,而后来的阶段则更多涉及把输入与头脑中已存储的经验的抽象进行匹配,最后阶段意味着更深程度的意义与认知分析。
加工层次观点认为:一个人对材料的记忆依赖于他对材料的加工深度即学习方式,凡是在意义的水平上加工,通常都会导致良好的记忆。
3.加工层次途径的贡献及问题
在Craik等人提出加工层次的概念以前,记忆的研究者几乎没有注意到知觉和记忆的关系,也不知道编码、加工过程具有多种形式,是灵活多变的。
多重存储模型只强调复述一种加工过程,有很大的局限性。现在,所有的记忆理论都必须对性质不同、丰富多彩的加工过程作出说明。
加工层次途径也有它的缺陷,即加工深度没有独立的指标来规定。这样,加工深度就是由实验结果来定义的,记得好的必定是加工层次深的,这也就陷入了循环论证的圈子里了。Craik等人非常理解这一问题,曾尝试使用加工时间作为独立指标来测量加工层次,但实验研究表明,加工时间与各加工层次并没有对立关系。
(三)记忆的提取过程
心理学家从上个世纪60年代开始发展出一系列强调存储和编码的记忆理论,但却普遍忽视对记忆的提取过程的研究。
目前越来越多的心理学家坚信提取过程在回忆时所起的重要作用。Tulving(1991)就曾经明确指出:“记忆的关键是提取”。也就是说记忆是两类信息的综合物,即编码信息与提取信息。
编码特异性原则:什么样的信息得到存储取决于所知觉到的信息以及这些信息怎样被编码加工,而已存储的信息又决定了什么样的提取线索是有效的,可以通过它来提取已存储的信息。
编码/提取范式(the encoding/retrieval paradigm)
三、启动效应与记忆系统
陈述性记忆 内隐记忆 前瞻记忆
程序性记忆 外显记忆 回搠记忆
(一)启动效应的概念与测量方法
启动效应是指执行某一任务对后来执行同样的或类似的任务的促进作用。启动效应的基本特征是与意识分离,所以它又被称为无意识的记忆,即内隐记忆。
直接启动(direct priming)间接启动(indirect priming)
知觉辨认:在实验中被试首先学习一系列单字,然后在速示的条件下对学过及未学过的单字进行辨认。(模糊字辨认)
词干补笔:在被试学习一系列单字后,提供单字的头几个字母让被试补写其余字母而构成一个有意义的单字。(部首补笔、带部首补笔)
补笔:测验时提供给被试随机去掉字母或笔画的单字。
研究者把在同一自变量影响下两种测验产生相反结果的情形称为实验性分离。
符合实验性分离逻辑的实验是这样的:控制单一的变量而比较在两种不同的测验任务中变量的效应¡­,如果变量影响被试在一种测验任务中的结果,但不影响另一种测验任务的结果,或者变量对两种测验任务的结果的影响有不同的方向,我们就说分离产生了。
外显记忆测验:测验要求被试有意识地努力去提取信息,如自由回忆与再认。
内隐记忆测验:测验并不要求被试有意识地努力提取信息,只要求他们专注于眼前的任务,如知觉辨认与词干补笔。
任务分离程序:指导语不同对被试提出了不同的任务要求,在方法学上假设完成不同的任务所需要提取的信息是不同的,因而参与的心理加工过程也是不同的。通过不同的测验结果来推测心理过程的差异。
评价:两种测验线索不同、任务不同、指标不同,具有不可比性;不能保证任务的纯净性。
过程分离程序:认为大多数记忆任务都包含了不同程度的意识与无意识加工。假设意识性提取过程和自动提取过程彼此独立;一是意识性提取表现为全或无,自动提取则是有对有错;两种提取过程在包含与排除条件下性质稳定。
包含是指两种提取过程共同促进作业成绩,之间是协同关系;排除是指两种提取过程多作业成绩的影响相反,之间是对抗关系。
学习材料:视觉呈现词(阅读)、变位词(要求排列合理顺序)、听觉呈现词(读出并记忆已备再认)。
测验材料:视觉呈现词、变位词、听觉呈现词、新词。
测验条件:包含条件下要求被试对测验材料均进行新旧再认判断;排除条件下要求被试仅对听觉呈现词进行积极的再认判断。
在记忆任务中,R表示利用意识性提取完成测验的概率,A表示利用自动提取完成测验的概率。
独立的意识提取贡献为R(1-A)
独立的自动提取贡献为A(1-R)
P(旧/包含)=R+A(1-R)
P(旧/排除)= A(1-R)
R= P(旧/包含)- P(旧/排除)
A= P(旧/排除)/ (1-R)
变位字:R=0.51 A=0.59
视觉呈现词:R=0.11 A=0.42
说明学习阶段的加工深度能影响意识性提取的概率,但对自动提取的概率影响不大。
(二)遗忘症病人的实验性分离现象
(三)正常人的实验性分离现象
(四)关于启动效应的两种观点
Tulving等人提出的多重记忆系统的观点
Roediger等人则提出传输适当认知程序的观点
1.多重记忆系统的观点
2.传输适当认知程序的观点
Roediger等人主张记忆系统只有一个,外显记忆与内隐记忆测验之间的分离现象只是反映了两类测验所要求的认知程序(或过程)不同而已。这种观点包括4个基本假设:
如果记忆测验所要求的认知过程与学习时所要求的认知过程相似或重叠,则测验的成绩好,否则就差;
内隐记忆与外显记忆要求的提取过程不同,结果,这两类测验从学习时不同的加工过程获益也就不同;
学习时的意义加工,精细编码和心理映象等加工过程导致大多数外显记忆(回忆和再认等)成绩良好;
大多数内隐记忆测验严重地依赖于学习时与测验时的知觉过程的匹配度。
第 九 章 心 理 语 言 学
心理语言学是研究人类个体如何获得、理解和生成语言的心理学分支。它是从心理过程和心理机制的角度来研究人类的语言活动特点,心理语言学研究是跨学科的。
语言获得是指人类个体对特定的语言符号系统的学习和掌握的过程。
语言理解是指人们借助于听觉或视觉的语言材料,在头脑中主动积极建构意义的一种过程。
语言生成是指人们通过语言器官或手的活动,把所要表达的思想说出来或写出来,包括说话和书写两种形式。
一、语言获得
由于语言学习能力是一种人类特有的能力,语言获得就成为心理语言学中一个非常重要的内容。
(一)语言获得是否人的先天能力?
如果学习语言的能力是先天的:
它在所有正常个体中就会引发较为一致 的、特定的行为表现;
对于处在相同发展阶段上的正常个体来说,语言获得过程应该是一种自动化的过程,它不需要特别的指导;
成功的语言获得应该存在一个关键期;
语言能力在功能上和解剖上应该是自主的和模块化的;
这种能力是可以遗传和继承的。
通过大量的观察和分析发现了儿童在语言学
习过程中表现出的较一致的、特定的行为表现:
字词学习:9-12个月¡ª¡ª第一个指示词
意义表达:大约在18-24个月,儿童开始将词组合在一起,出现双词话语,如¡°要饼干¡±等;
电报体言语:这种言语的特点是保留了正常句子中与意义表达关系密切的词,如名词、动词、形容词和副词,而省略掉了那些虽然有重要的句法作用,但不是意义表达所必须的词,如介词、冠词、助动词和量词等。
这些较一致的特定语言行为的获得是一种不需指导的自动化过程:
在英语助动词与词汇动词的获得比较中,这两类动词在语义上、句法上和词汇学上极其相似。
以上研究说明,在语言获得过程中确实存在着一些特殊的先天机制。
但是,儿童语言的获得与发展是主体与客观环境相互作用的结果。
因此,儿童的先天素质、生理成熟、认知发展和后天的学习在儿童的言语发展中起着十分重要的作用。
(二)元语言学意识
由于语言学习的内容远远超出人能记忆的范围,所以语言和文字系统的学习也就不局限于简单的模仿和死记硬背,还包含某种一般规则的提取。因此对于这些一般规则的认知被称为元语言学意识。
元语言学意识是指儿童对语言、文字一般结构特征的认识和操作。它包含:
语音意识:对字母与音位之间对应关系的认识;
构词法意识:对字词的内部结构与整词词义的关系的认识;
句法意识:对句子内部句法和语义结构的认识;
随着语言、文字的学习,儿童会发展各种元语言学意识,其特点表现为概括化和规则化的学习。
舒华等通过实验,对儿童的形旁意识(构词法意识的一种)进行了研究。
在实验中,他们用纸笔测验分别给一年级、三年级和五年级的儿童呈现一系列双字词,每个双字词中一个字是目标字,另一个字是非目标字。目标字用拼音,非目标字用汉字。
目标字有熟悉的、不大熟悉的和生字3种,每种熟悉度的字中又包含3种字:语义透明度高的字、语义透明度低的字和独体字。
二、词频效应
词频是指某个单词在书面语言中的使用次数。
由于词频来自于对真实语言材料的统计,所以它是一个客观变量。但是,每个人对同一单词又有不同的经验,因而熟悉程度也不尽相同,它又是一个主观变量。
人们对高频词的识别快于对低频词的识别,这一现象叫做词频效应。
(一)词频效应与字词识别
对于词频效应在字词识别过程的哪个环节上起作用仍然存在分歧。
期观点认为,词频效应发生在对字词的存储或搜索过程中,主要影响字词信息提取阈限和搜索顺序。高频词提取阈限较低,并且优先搜索。
研究者后来发现,通过词汇判断任务得到的词频效应比通过命名任务得到的词频效应大得多。
词汇判断:要求被试尽可能快而且准确地判断每一个字母串是不是一个词(真词、假词和非词),并以不同的方式对判断结果进行反应。记录被试的选择反应时间和正确率。
字词命名:要求被试在阅读过程中或阅读结束后尽可能快并且准确地大声读出目标词,或用一个词回答问题,或说出事物的名称。记录被试的命名反应时间和正确率。
词汇命名:是在命名任务中将真字与同等数量的假字混合在一起,要求被试在看到每一个刺激项目后就尽可能快地、大声地将该项目读出来。如果某个刺激项目无法读出,就读为“假”。记录被试的命名反应时间和正确率。
刘英茂等以声旁兼容、非声旁兼容和无声旁的高频和低频字为实验材料,并采用命名、词汇判断和词汇命名3种任务进行实验。
这是一个3×3×2的混合设计,其中词频和字类型是组内设计,任务类型是组间设计。
通过命名任务得到的词频效应为170ms,而通过词汇命名任务得到的词频效应为214ms。两种不同的命名任务的差异在于,词汇命名比命名增加了一个决策成分。214ms-170ms=44ms,即词频效应中的决策成分。
词汇判断任务得到的词频效应为105ms。这个词频效应包含两个成分:词汇通达前的加工成分和决策成分。词汇通达前的词频效应成分为:105ms-44ms=61ms。
词汇命名任务得到的词频效应大于词汇判断任务得到的词频效应,两个任务所设计的加工环节仅在于词汇命名任务在词汇判断结束后还要进行语音的提取,因此,在词频效应中还存在着一个词汇通达后的加工成分(214ms-105ms=109ms)。
通过上述结果分析,刘英茂等认为,词频效应首先对词汇加工的编码阶段起作用,它影响词汇通达的速度;词频效应还对词汇加工后的反应性加工起作用,它影响词汇通达后汉字字型、读音、语义等编码形式之间的转换过程。
(二)词频效应与语境
单词产生器模型:该模型假定了一个内部词典装置,它包含了一个单词的全部信息。当输入某一字词的形或音的刺激时,单词产生器便逐渐积累信息。一旦所积累的信息量超过了标准阈限,便能引起反应系统的一种反应。
按照这个模型假设,语境对单词产生器的影响与字词的形、音刺激是两个独立的信息来源,也具有一个标准阈限。
词频主要影响标准阈限。高频词阈限值低,只需要较少的刺激或语境信息量即可达到标准阈限并引起反应;低频词阈限较高,需要输入较多信息才能达到标准。
语境与词频效应的作用是相加性的。
核证模型:该模型假定单词识别包含了特征提取和核证两种过程。
按照这个模型假设,词频的作用发生在核证阶段,对核证顺序有很大的影响。语境的作用是可以使有关的单词立即得到核证,因而可以绕开对原始特征的计数。
语境和词频效应作用在字词识别的同一阶段,是交互作用的。语境对高频词的影响较小,而对低频词的影响较大。
彭聃龄等用语义启动作业研究了词频和语境在汉语双字词视觉识别中的作用。
他们根据启动词与目标词之间的语义联系,将启动词造成的语境分为强语境(牢房¡ª¡ª监狱);弱语境(田野¡ª¡ª碧绿)和无关语境(软禁¡ª¡ª细菌)3类。他们将目标词又分为高频词和低频词两种。被试的任务是词汇判断。
结果表明,语境和词频对目标词的反应时具有显著的作用,两者的交互作用也显著。语境更多地促进对低频词的识别,对高频词无显著影响。实验结果与核证模型的某些假设相一致。
三、句子加工
(一)句法分析与语义分析
句法分析与语义分析是在从句边界进行的。
句法分析与语义分析是在从句边界之前进行的。(跟读校音)
语言的即时加工
语言的延时加工
句法分析与语义分析的关系:
句法自主理论
句法语义相互作用理论
(二)句子理解时间的测量
句子理解时间经常被用做对句子加工进程中不同环节和因素影响作用的一个指标。
常用的方法有句子-图画核对法、被试自控的快速系列呈现法、眼动轨迹法和移动窗口法等。
句子和图画同时呈现 句子和图画先后呈现
刘英茂提出了双重核对法:
第 十 章 思 维
思维是对客观事物的概括性和间接性认识,它揭示事物的本质特征和内部联系。
一、问题解决
思维的普遍形式是问题解决。当我们提出“这是什么?”“为什么”这些问题时,我们就开始了思维活动。
(一)问题解决的早期研究
问题解决的研究在心理学中有较长的历史。
试误说与顿悟说
功能固着(定势)
功能固着研究的问题情境设计需要注意:
(1)问题的成功解决必须涉及某一事物的特殊性用途,而不是通常用途。
(2)问题情境设计必须要诱发被试的习惯性思维。
(3)问题情境的设计不宜过难,解决方案必须是被试通过适当的努力就能发现的。
蜡烛问题
问题的任务是用从0到9的数字分别代替这些字母并要求算式计算正确,作为提示,D=5。
思维是一个非常复杂的过程,一个人面对问题是怎样试图发现其解决方式的?是怎样试图发现更简单的解决方式的?
(二)问题解决的计算机模拟
认知心理学假定,人是一个信息加工系统,信息加工系统也叫“符号操作系统”,而计算机也是一个物理符号系统。
将人脑比喻为计算机,就可以从一个已知的系统去加深对一个不甚清楚的系统的理解。这样,我们可以用计算机程序来模拟人的思维过程。
如果我们想了解被试在解决问题时头脑内发生的情况,则可以用口语记录分析的方法,即出声思维的方法。这种方法就是让被试在解决问题时说出头脑内进行的一切活动,予以记录,然后加以分析。
口语记录分析法是认知心理学进行思维的计算机模拟收集经验数据的方法。
独粒钻石棋的计算机模拟
首先,让被试一边玩棋一边大声说出自己的想法,进行口语分析记录总结被试所使用的不同策略。
其次,研究者将不同位置的棋子赋予不同的权重,对三种策略进行形式化。
最后,研究者将计算机程序的运行结果与原始结果作比较,来考察是否成功模拟。
(三)思维的计算机模拟的局限性
Turing实验:试验者来辨别他在和人对话还是在和计算机对话。
中文屋剧情:支持弱人工智能,反对强人工智能。
计算机模拟应当是把人类的一种认知理论通过计算机程序运行结果与人类行为进行比较,来检验这一认知理论,并对行为进行预测。
但计算机模拟人类思维过程也有着一定的局限性。
首先,人脑是千百万年进化的产物,而计算机只是人脑的产物。
其次,仅在计算机输出的结果方面模拟人的思维结果是不够的。
第三,计算机无法对人的形象思维(不使用符号的思维)进行模拟。
第四,虽然1997年美国深蓝计算机与国际象棋世界冠军G. Kasparov对弈有输有赢,但专家预测,要使计算机与围棋世界冠军比赛达到现在的水平,至少还需要100年时间。
二、推理
推理是指从若干已知判断得出新的判断的思维形式。它借助已有的知识对事物进行间接的认识。逻辑学家把推理分成归纳推理和演绎推理。
归纳推理:即从具体的事例上升到一般的原则。(结论不肯定)
演绎推理:即从一般原则得出关于具体事例的结论,其主要形式为三段论。(结论肯定)
命题:
一面是A的卡片背面一定是数字7。(找出可以证明命题是错误的卡片)
形式规则理论:演绎推理依赖于推理的形式规则,是一种类似于逻辑证明的语法过程。
心理模型理论:演绎推理类似于搜寻反例的语义过程。
(一)关系推理的研究
两维空间推理的问题,即物体之间不仅有左右关系,还有前后关系。
单一分布问题
伴有效回答的多分布问题
伴无效回答的多分布问题
(二)内容与推理
推理过程极大地依赖于有关的内容,推理的难度更多地依赖于前提的内容与个体已有知识的关系,而较少依赖于推理涉及的逻辑形式。
前提内容可以影响结论的抽取
选择任务中内容对推理的影响
三、 决 策
决策是我们日常生活中的一个重要方面。决定就是决策,我们每个人每天都在做大大小小的决策。
心理学研究决策不同于其他学科研究决策。第一,心理学研究决策策略,人们为什么用这种策略而不用那种策略来解决某一问题。第二,概率论是心理学研究决策的出发点,是研究问题的框架,而心理学则研究人们的判断怎样常常违反概率论的。第三,心理学研究决策者的心理品质对决策的影响,强调人的主观方面对决策成败的决定性作用。
许多决策都是根据人们对不确定性情形的可能性的判断而作出的。
人们在不确定性情形下通常采用什么样的办法或直观推断来作出判断,这些直观推断的方法又会带来怎样的偏差与错误是我们要讨论的问题,因为判断中的偏差正好揭示了人们在不确定性情形下思维的一些重要特点。
1、代表性
2、可利用性
可利用性在确定事件的可能性大小上是一个有用的线索,因为频频发生的事件的例子通常都要比少发生的事件的例子能更快更好地回忆出来。
但是事件可能性大小本身并不影响可利用性,影响可利用性的是另外一些因素。因此,对可利用性的依赖也就导致了判断的偏差。
3、顺应
Tversky和Kahneman发现,起点常常影响人们的概率估计,实际上起点与事件的概率是无关的。
顺应不仅发生在有起点的情形,当被试根据尚未完成的计算去估计最后结果时也会发生。
思维研究的主要方法
行为测量 出声思考 建构模型
第 十 一 章 情 绪、动 机 与 归 因
一、情绪
(一)情绪的生理心理学研究
1.皮肤电反应
2.呼吸和血压变化
3.脑电反应
4.神经介质
(二)情绪的外显行为
在情绪活动时,除了个体的生理机能发生变化外,在外观行为上也表现出某些有规律的变化。
这些变化主要表现在面部表情、动作和声音三个方面。其中以面部表情最为重要,所谓 “察言观色 ”就是根据面部表情线索即可知该个体的喜好意愿等。
1.对面部表情的辨认
大体说来,对面部表情的正确判断既取决于面部表情者的年龄,也取决于观察者的年龄及训练。
二、动机
动机是指由于个人的某种需要所引起的有意识的或无意识的行为指向。
动机是在需要的基础上产生的,无论是物质的需要还是精神的需要,只要它以意向、兴趣、愿望或信念的形式指向一定的对象,并激发起人的活动,就可构成活动的动机。
以往的研究者一直在关心动机体系中的个别差异问题。例如,人们在追求成就、权利、满足饥饿要求等几方面的强烈程度是不同的。
在这一节中,我们只介绍环境因素怎样激起人们的行为,关心的是反应的共同模式。
如果一个人被迫做某事,或违心地说些什么,那么他真正的意愿、想法会发生变化吗?这就是Festinger和Carlsmith(1959)研究的出发点,在此以前Festinger提出了认知失调(cognitive dissonance)的理论。这个理论有四个要点:
一个人如果为矛盾的想法困惑,就会产生失调的感情。
失调是不愉快的,因而个体会产生消除它的动机。
除了试图消除失调以外,个体将积极地避免加深失调的情况与信息。
随着失调加深消除不愉快的动机也更强烈。
实验是组间设计,共有3种实验条件。
控制组(无奖赏),奖赏1美元组与奖赏20美元组。
自变量是奖赏的数量。
因变量是被试真实的想法。
一般说来,我们的态度决定着我们的行为,但Festinger等人的实验证明,在一定的条件下我们的行为决定我们的态度。
三、归因
最早用实验法研究归因问题的是Heider和Simmel(1994)。他们用动画片的方式模拟了人在家中的情况。
(一)当事人与旁观者所理解的行为原因
Jones和Nisbett扩展了行为原因的格式塔的观点,说明为什么旁观者(observer)会更多地用个人素质来解释行为,而当事人(actor)则更多地用环境因素来解释行为。
Nisbett的实验总结
这3项研究的结果是一致的,即当事人更多地用环境原因来解释自己的行为,而旁观者则更多地用个人品质的原因来解释当事人的行为。
Nisbett等人认为,如果这3项研究结果反映了人们对自己和他人具有不同的内隐人格设想(implicit personality theory),是很有意义的。
但他们也承认,其他观点也可能解释这些结果。例如在研究一中,旁观者对当事人唯一的了解就是当事人是否志愿接待代表团,因此在随后的9点量表估计中,旁观者就更多地受当事人志愿或不志愿的影响,而不会受当事人其他品质的影响(因为旁观者与当事人是临时组成的对子,彼此不了解)。即实验程序的安排导致了前面的结果。
(二)文化与归因
综合以上的结果可以认为,个人主义者文化的代表美国人倾向于用个人自身的原因来解释社会事件的发生,而集体主义者文化的代表中国人则倾向于从环境或外部原因来解释社会事件的发生。即归因模式随文化不同而变化。
第 十 二 章 意 识
一、意识的概念
到目前为止,意识还是一个不完整的、模糊的概念,研究者不能给予它一个确切的定义。很多人在谈到“意识” 时经常指的是不同的意思,这一术语也被用来表征如此众多的不同含义。
(一)Farber和Churchland的理解
arber和Churchland(1995)区分了几种不同的(也许是互不相容的)意识概念及例证。他们从3个方面讨论了意识概念,即意识觉察、较高级的官能和意识状态。
1、有意识觉察
从有意识觉察这一角度来看,意识是观察者与现象之间关系的一种属性,即“某人”觉察到“某事”。
根据觉察对象的不同,它又分为下列一些亚类别:感觉觉察、概括性觉察、元认知觉察和有意识回忆。
2、较高级的官能
“意识”有能动作用和控制的含义,所以它不仅仅是对信息的被动觉察和感知,它必须包含一套更高级的官能,能解释在有意识状态下,一个生物所能做的事情,或至少为什么这么做。
Farber和Churchland列举了下列3种官能:注意、推理和自我控制。
3、意识状态
“意识”通常被用于指一种“状态”,它可以被分为不同的层次,而且在某种程度上,可以理解为一个人正在进行的心理活动。
最初通过个体行为观察,把意识状态分为清醒、睡眠、警觉、无意识等不同时相。随着进一步研究,研究者逐渐感到仅仅以生物体外在表现来判断意识状态是远远不够的。
意识既可以作为一种单独的状态,也可以被看作是各个分离状态的集合体。
首先,意识状态和无意识状态是相对应的。其次,我们也可以感知到一些不是那么极端的状态,如觉醒、惊奇、愤怒等。与无意识不同,这些状态激起内部感觉,人不需要审视自己的行为就能从内部感受到这些感觉。第三种意识状态被称为可感受的特性或“粗略的感受”。
(二)从信息加工的观点来看意识
1、Klatzky的信息加工观点
(1)意识和注意
Klatzky(1984)认为在记忆系统中可以区分两类激活:自动激活过程和注意激活过程。这两种过程在很多方面是对立的:
自动过程对信息加工系统的有限资源没有需求,因此也不干扰其他过程的进行。而注意过程则因要利用资源而使得其他需求资源的过程受到干扰。
注意过程受意志控制,而自动过程则不受意志控制,甚至不能被抑制。
自动过程在知觉中发生很早,而且速度较快。注意过程发生较晚,而且速度较慢。自动过程是技能的特性,而注意则致力于新奇的和不熟练的东西。最重要的一点是,自动过程缺乏觉察,而觉察则反映了注意资源的运用。
在信息加工理论当中,意识直接与注意相联系。这是因为注意有警觉性、选择性和加工资源3个主要的组成成分,而这些特征也是意识所具有的;
注意在知觉中发生较晚,是在大量感觉加工后才引发的。意识同样被认为是与中枢过程相联系,远离感觉末梢,是感觉器官的解释者;
注意资源能被灵活而选择性地应用,意识同样具有这种灵活性。
尽管普遍认为意识是与注意相联系的,但联系的性质却相当不明确。
一种可能是我们通过执行特定的要求注意的过程而得到意识;另一种可能是意识是任何一种运用注意的过程的副产品;还有一种可能是,意识完全独立于注意,二者仅仅是碰巧具有一些共性。
关于意识和注意的关系存在一个特殊问题:一些被认为要求注意资源的、中枢而非外周的信息加工活动,却可以无意识地进行。
(2)模式识别模型和无意识知觉
Klatzky(1984)提到的模式识别模型是这样的:在每一时刻,都有来自很多信息源或信息通道的感觉作用于信息加工者,几乎大部分或所有的信息都能自动激活记忆中相关的表征,激活的程度依赖于同样刺激或相似刺激以前的发生频率。
只有有限的信息源能被注意选择,而被选择的信息的表征激活水平会增加,从而引起完全的识别。
一个信息通道是否被注意选择依赖于知觉者的期望,而某个通道的信息的高水平自动激活也可引起注意选择。
上的观点与“内源性注意” 和“外源性注意” 的研究是一致的。
内源性注意是一种自上而下的、由知觉者控制的注意,也称目标指引的注意;而外源性注意则是一种自下而上的、刺激驱动性注意,是自动发生、与当前知觉目标无关的一种注意。
对无意识知觉的信息加工解释的一个关键假设是:知觉是一个多水平过程,而不是一个或成功或失败的简单事件。有意识识别被认为发生在知觉加工的一个阶段,而且是一个较晚的阶段。
任何关于阈下知觉的描述都必须切断刺激的知觉反应与意识的联系。这里就有一个时间定位的问题,为了获得无意识知觉,外周加工必须进行到某种程度,使得记忆表征被自动激活,但非外周加工还没有达到完全的识别。因此,感觉信号切断得太早会阻止早期的自动加工,从而消除无意识知觉;而感觉信号切断得太晚则会导致完全的识别,无论是有意识的还是自动的。
在无意识知觉的研究中,一个适时的刺激后掩蔽起到了什么作用呢?
Marcel(1983)认为,掩蔽干扰了早期加工(指在感觉水平描述刺激)的记忆痕迹或记录的“恢复”,这一过程在知觉的有意识体验中起着很关键的作用。他区分了有意识知觉过程和无意识知觉过程,无意识知觉过程可以自动地将感觉输入的信息转化为各种表征形式,从而达到最高水平的描述。
有意识的知觉需要一个建构过程,将知觉假设和从记录中恢复的信息进行匹配从而验证假设,并且综合各个区域被验证的假设而产生一个有意识的知觉。
这些过程是与意识体验的3个方面相联系的:觉察、知觉统一体和选择性。由此可见,恢复过程对于有意识知觉是必不可少的。
2、Shiffrin对注意和意识的关系的认识
注意和意识是两个联系非常紧密的概念,因为:注意提高了对一些事件和思想的意识,当指向某个事件的注意水平很高时,这一事件也将处于很高的意识水平;而当某件事处于很高的意识水平时,它将容易吸引注意。
意识通常是通过注意这个窗口被观察的,注意集中之前没有意识到的东西在集中注意的过程中或集中注意之后会被意识到。
要比较注意和意识的关系,主要的困难在于这两个概念框架都没有被精确定义。概括地说,没有一个好的例子能显示注意和自动加工间的区分与意识和无意识间的区分的关系。
二、对意识问题的实验研究
(一)研究方法上的进展
(二)无意识知觉研究中实验范式
(一)研究方法上的进展
早期:无意识知觉过程是否存在?
当前:意识和无意识存在怎样的差异?
证明意识知觉的结果与无意识知觉的结果存在质的差异。这些差异涉及对刺激的认知反应和情绪反应两个方面。
1、任务分离的研究范式
任务分离范式的基本逻辑是:两种不同的知觉测验的比较。
第一种测验被认为反映了有意识知觉到的信息;而第二种测验则被认为既反映了有意识知觉到的信息,又反映了无意识知觉到的信息。建立一定的实验条件使得意识知觉测验的敏感度为零,那么如果第二种测验的敏感度高于零,则反映了无意识知觉的影响。
(1)意识的内省测量
这种方法的特点是:以被试对自身的知觉经验的自我报告作为意识觉知的指标。
一个典型的例子是哈佛大学心理实验室Boris Sidis1898年所做的实验。Sidis给被试呈现一些印有一个数字或字母的卡片,他认为被试报告能否“看见”视觉刺激是意识状态的最好指标。
为建立无意识知觉的条件,Sidis系统地增加被试与卡片的距离,直到被试报告不能辨认卡片上的字符为止,在这种条件下让被试猜卡片上的字母或数字,结果发现被试猜对的比率高于机遇水平。
从这些发现中,Sidis得出结论:“初级觉醒自我”不能获得的信息可以被“二级觉醒自我”所知觉,从而辅助了被试的猜测。
(2)意识的行为测量
意识的行为测量是以被试的分辨能力作为意识觉知的指标。
把分辨能力测量作为意识觉知指标的基本假设是:所有正确的决策都是受有意识知觉到的信息引导的。
两种典型的测量方法是:迫选性刺激有-无决策;在一系列刺激备选项中作出迫选决策。
Kunst-Wilson和Zajonc1980年的实验:
2、质的差异的研究范式
Murphy和Zajonc1993年实验结果发现,短暂呈现的、无意识知觉到的人脸影响了被试对文字的评价。相反,当人脸清晰可见而被有意识地知觉到时,被试对文字的评价就很少或不受人脸的影响。
这些结果说明了意识知觉和无意识知觉之间的质的差异:无意识知觉到的信息比有意识知觉到的信息对我们的情绪反应影响更大。
(三)无意识知觉研究中实验范式
关于意识和无意识知觉的大部分研究都是通过操纵刺激特性(呈现时间)实现的,Merikle和Joordens1997年的一项研究结果表明,无意识知觉和无注意知觉是非常类似的。意识知觉和无意识知觉、注意知觉和无注意知觉其实是描述了同样一个内部过程的分离。
1、STROOP效应
它与传统的Stroop任务的实验范式不同,只涉及红、绿两种颜色,色词“RED”或“GREEN”是启动刺激,用于启动对红、绿两种靶颜色的命名反应。
结果发现了一种有趣的现象:当色词和靶颜色不一致的发生概率(75%)显著大于一致的发生概率(25%)时,出现了Stroop效应的反转,即被试在不一致条件下的反应时小于一致条件下的反应时。
值得注意的是:这种反转现象只有在色词被有意识地知觉到时才会发生,当对色词的知觉是无意识的时候,出现的是典型的Stroop效应。
2、错误再认
错误再认是指,在进行再认测验的时候,那些实际没有学过的项目被给出“学过”的反应。
Jocob和Whitehouse(1989)的实验:再认测验中,每个测验词呈现之前闪现一个背景词,用于干扰被试的反应。
背景词与测验词的关系有3种:
匹配:背景词和随后的测验词完全相同;
不匹配:背景词和测验词是完全不同的词;
基线:背景词是一个非词字母串。
结果:背景词对测验词的影响依赖于背景词的呈现时间。当背景词的呈现时间较短时(如50ms),一个没学过的测验词在匹配背景下比在不匹配背景下更有可能被给出“学过”的反应,也就是说,在匹配条件下的错误再认率要高于不匹配条件下;而当背景词呈现时间较长时(如200ms),则出现相反的情况,被试在匹配条件下的错误再认率要低于不匹配条件下。
3、EXCLUSION测验
实验的基本模式是:每个trial首先呈现一个5个字母的单词(如,spice),然后加以掩蔽,紧接着呈现这个单词的头3个字母的词干(如,spi__),让被试用除了刚才呈现过的单词(又称“靶词”)之外的任意词进行补笔。
Debner和Jacoby(1994)发现,当靶词呈现500ms的时候,被试能够按照指导语的要求在补笔中将靶词排除掉,表现为用靶词补笔的比率低于基线值;而当靶词呈现50ms时,被试较难遵从指导语的要求,他们在补笔中用了很多靶词,尽管指导语强调不要用靶词。实验结果表现为用靶字补笔的比率高于基线值。
三、意识和无意识过程之间的关系
排它
冗余
独立
四、意识研究的多学科途径
近十多年来,关于意识问题的研究在心理学及相关学科中占据了非常醒目的位置:无意识认知、内隐认知、认知神经科学¡ª¡ª神经科学家、哲学家、计算机科学家、心理学家以及渴望深入了解精神的其他科学家们的努力。
Flanagan(1997)提出建立一个统一的意识理论的前景,他主张对意识的研究应该采用一种自然方法,即同等地对待3种不同的分析研究路线:现象学的、心理学/认知科学的、神经科学的。 |
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