,认知心理学,
第一章 绪论
(课时 3学时)
李小融 教授
四川教育学院心理系
toplxiong@126.com
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。
第一章 绪论
(课时 3学时)
李小融 教授
四川教育学院心理系
toplxiong@126.com
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。