认知心理学

《认知心理学》第一章绪论（课时3学时）卢雄副教授四川教育学院心理系[e-mail]本章教学目的要求初步了解认知心理学的学科性质及研究对象、方法及其发展过程。第一节认知心理学的对象认知心理学是以信息加工观点研究感知觉、注意、记忆思维和言语等心理过程，以及儿童认知发展和人工智能（计算机模拟）的一门心理科学。由于其以信息加工为主要特征，故也叫信息加工心理学。认知心理学的兴起和壮大是近30年心理学领域的一件大事，对心理学的发展有深远的意义第一节认知心理学的对象•以信息加工观点研究感知觉、注意、记忆思维和言语等心理过程，以及儿童认知发展和人工智能（计算机模拟）•人与计算机的类似之处：•1、都有信息的输入和输出、信息储存和提取•2、都依照一定的程序对信息进行加工一、信息加工的一般原理1、信息加工就是对符号进行操纵（1）符号就是模式，如语言、标记等；（2）符号的功能是代表、标志或者指明外部世界的事物；（3）符号之间通过一定联系而形成符号结构。也叫语句。符号和符号结构是外部事物的内部表征。（4）符号结构之间可以互相表征。（5）符号不仅可以代表外部事物，还可以标志信息加工的操作（程序）2、信息加工系统的一般结构（1）加工的对象：符号结构（2）加工的构成：感受器、效应器、记忆、加工器（3）关于加工器的组成A、一组基本信息处理过程。如制作和销毁符号，复制、改变原有的符号结构B、短时记忆：保持基本信息过程所输入或者输出的符号结构等；C、解说器：将A和B加以整合，决定基本信息过程的系列。程序：对基本信息过程系列的规则的说明，是信息加工系统的行为的机制。这就是解说器的由来。信息加工系统的一般结构（Newell&Simon,1972）3、信息加工系统的功能（1）基本功能：信息的输入、输出、储存、复制以及建立符号结构和条件性迁移。（2）勒威尔等认为，有智能行为的系统必然具备这些功能，以符号操纵为基础的信息加工系统就具备对环境的适应能力，表现出目的性行为。这种系统对信息加工的能力是有限的，加工方式是系列的（连续、逻辑，不会表现出非逻辑、动机、情感等）二、认知心理学的实质1、信息加工观的心理学结论（1）心理学应当研究行为的内部机制（内部心理活动）；（2）心理过程可以理解为信息的加工过程；（3）能够建立心理过程的计算机模型认知心理学的实质在于它主张研究认知活动本身的结构和过程，并且把这些心理过程看作信息加工的过程。认知研究与神经机制研究的关系：心理的认知过程不仅具有自然性特点，而且包括着复杂的社会性特点。认知研究实际高于生理机制水平的研究。认知心理学与其它心理学的关系：由于认知心理学的核心是提示认知过程的内部心理机制，即信息是如何获得、贮存、加工和使用的，因此，其它心理学的研究更多地表现为对心理现象进行描述性研究，而认知心理学却力图以一种解译性的研究来揭示人脑进行信息加工的特点。•认知心理学研究认知的内部心理机制问题，因此，认知心理学是阐述智力的本质和过程的，它是关于智力的理论。•由于它强调意识和心理机制，因此被称为“心理主义”；又由于它强调人的行为受其认知过程的制约，也被看作一种理性注意的心理学。•3、认知心理学的研究成果记忆的三级加工模型、格式塔心理学研究知觉、记忆等4、认知心理学的基本任务揭示认知过程的内部心理机制，即信息是如何获得、储存、加工和使用的。第二节认知心理学的方法•在认知心理学的具体研究中，常采用的研究方法有实验、观察和计算机模拟等方法。其中，目前最常用也是最重要的研究方法是实验研究法，计算机模拟法也颇受关注，但还面临着许多问题。•方法应用的条件：快速的信息加工，则用反应时为指标进行实验；较慢的加工则用出声思考形式的观察法；计算机模拟法两者皆宜。一、减法反应时实验用两种反应时的差数来判定某个心理过程的存在在研究快速信息加工过程如识别、短时记忆应用这种方法。目的是测量包含在复杂反应中的辨别、选择等心理过程所需的时间。要求：能够举例说明这种方法的使用。解说AA和Aa实验的结论：存在两个心理过程和其过度。先出现视觉编码、然后出现听觉编码。该实验方法最初由荷兰生理学家丹德斯(Donders,1968)提出。实验设计为：给被试先后安排两种不同的反应时作业，其中一种作业包含有另一种作业所没有的某一信息加工过程。然后测定两种作业各自所使用的反应时，两个反应时之差便是某该信息加工过程所耗费的时间。例如：被试的进行辩别反应加工所需的时间测定：两种作业如下：1、简单反应时测验：请被试进行按键反应，看到信号就按键。2、选择反应时测验：请被试看到黄色信号就按键，但看到其它信号不要按键。经典研究(Clark&Chase,1972)该实验表明，肯定反应加工要比否定反应加工所需要的时间少；在命题表征的加工中，非同一关系的信息加工用时比同一性加工用时要多。两者之差便是否定加工和非同一加工所需的时间。二、相加因素法实验该方法是减法反应时实验的延伸，最初由斯腾伯格(Sternberg,1966-1969)。相加因素法实验的基本思路为：如果可以确定一个信息加工过程有某一独立过程，那么，当加工过程包含该过程时，可以看到信息加工总时间的显著变化，如果该过程不是一个独立的加工过程，那么当加工过程包含该过程时，加工总时间不会发生显著化变化。使用相应因数法实验可以证实信息加工过程是否包含一个假定的环节。通过控制某一个假定的独立的信息另加过程可以看到反时的变化。sternberg的短时记忆提取实验，通过一系列实验确定了4个对提取过程有独立作用的因素。经典实验（Sternberg)该实验表明，字母转换的信息加工过程经过四个阶段：刺激编码阶段顺序比较阶段决策阶段反应组织阶段不同的阶段所进行的信息加工是相互独立的。如下图所示：三、开窗实验通过特定的技术将被试各信息加工阶段所用时间直接进行测量。“开窗”实验的目的是采开“开窗”技术，将大脑进行信息加工过程及其所使用时间直接地测量出来。使用研究者可以清楚感知该过程。字母转换实验就是一种比较典型的“开窗”实验方法。它可以较清晰地反应在进行字母转换的信息加工过程中，信息加工所经历的各个阶段，而且计算出该过程所需要的时间。经典实验（Hockeyt等，1981）实验的设计：向被试出视一个字母加一个数字的卡片，如“E+3”，要求被试说出该字母后数字表示的字母，如被试看到“E+3”,应该说“h”，然后翻看下一张...实验结果表明：大脑在进行字母转换加工时，通常经历三个加工阶段，如下图所示：四、出声思考出声思考研究方法最初由德国心理学家（Duncker）1945年使用，后经Newell和Simon发展，形成一种以问题行为图为分析特色的研究方法。反应时研究的要求与局限反应时研究要求计时的前提是被试进行正确的反应，因此，对于错误的信息加工而言，反应时的测定是没有意义的。但是，在实验的进行中，通常需要进行多次的测定才能以平均值的方式求出被试的反应时，进而以此作为分析信息加工过程的依据，由此引发两个重要的问题：1、速度-正确率权衡问题：被试为了追求速度而牺牲回答的正确性，或者在反应过程使用猜测的策略，以提高正确率和速度。2、系列加工与平行加工问题：一般认为，反应时测验法有利于测量对信息进行系列加工，分析系统加工各阶段的特点。但反应时测量难以反应信息的平行加工及其特点，而在人的信息加工过程中，平行加工又是经常发生的，尤其是人们在解决复杂问题的信息加工过程中更是经常发生。出声思考的实验设计要点出声思考实验设计就是使用特定的方法使被试的信息加工过程由内潜性变为外显性。这种方法一般可用于分析慢速、复杂的信息加工过程。在这类实验过程中，被试使用外部的言语进行思维。在实验进行的过程中，被试不能停止说话，进行思考，主试可以通过速记或录音的方式记忆被试所所有的言语，以供分析阶段使用。研究慢速的信息加工过程的方法。如问题解决时利用出声思考形式加以观察。与内省法有些相似。问题行为图：分析口语记录的方法，（1）知觉状态（2）操作五、计算机模拟基本思路：人脑与计算机一样都是信息处理机构，如果我们对人脑的某个心理过程的规律形成一定的心理学理论，那么，可以根据该理论编相应的计算机程序，然后比较计算机处理结果与人脑加工结果的异同来验证理论，或者进行修改。另一方面，也可以根据人类解决问题的特点，编制一定的计算机程序来对信息进行加工，以帮助人脑对信息进行处理，典型的例子诸如计算机的决策支持系统。1、适用范围问题：是不是可以用计算机模拟人类全部的信息加工？2、相似性问题：计算机的思维方式主要是条件判断，它与人类高效的推理、直觉和具有创新特点的思维活动有多大的差异？3、替代性问题：计算机与人脑进行信息处理的基本过程是一样的。经历着一个信息输入、信息保持和信息输出的过程。但二者在诸过程中又有着明显的不同。在人脑信息加工的多个过程之中，过去的知识经验一直起着重要的作用。而在计算机模拟中，这种已有知识经验的作用机制很难表现出来，因此，有人主张没有必要通过计算机模拟的方法分析人脑的信息加工过程。直接以电脑代替人脑进行各种信息加工。然而，这种观点却面临着更大的挑战。对于计算机模拟的争论第三节认知心理学的兴起及影响一、兴起1950年代。一般认为，认知心理学产生于二十世纪五十年代。1956年Neisser出版的专著《认知心理学》通常被认为是认知心理学产生的志。1、内部原因行为主义的失败是重要的心理学内部原因。华生和格式塔心理学对冯特观念的反批。2、外部原因控制论、信息论、计算机科学、语言学二、认知心理学的影响1、对普通心理学和实验心理学的影响1）扩大了心理过程的研究领域；2）使研究从心理物理函数走向内部心理机制；3）从分析性研究转向综合性研究；4）开始重视个别差异和个案研究；2、对研究范式的影响主张在高于生理机制的水平上来研究心理机制，力图以解释的观点来说明心理过程的规律，心理现象或心理过程的研究应在多层次基础而不应在同一水平或层次进行研究。3、对相邻学科的影响教育学、管理学、心理咨询和心理治疗、人工智能研究等领域的影响。第四节关于认知心理学的争论人脑作为信息加工系统与计算机有何不同？二者功能、加工特点是否同一？Norman认为，与机器相比，人脑这一信息加工系统要多出调节系统和情绪系统，它们对认知系统有着重要的影响。二、关于加工方式连续的加工过程。关于系列加工与平行加工；关于离散加工与连续加工。