,认知心理学,
第七章 表象
（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
要求学生掌握有关视觉表象的研究。
表象 （ Medal Image） 亦称意象 。 包括通常
所说的记忆表象和想象表象 。
认知心理学对, 心理旋转, 和, 心理
扫描, 的研究, 也取得的令人瞩目的成
果 。 在心理咨询和心理治疗中, 表象的
作用也发挥着重要的作用 。 随着表象研
究的不断深入, 目前关于表象的实验和
功能的讨论正成为人们关注的热点 。
第一节 表象 知觉 表征
一, 表象与知觉的机能等价
认知心理学认为, 表象与知觉的信息表征是
相似的, 二者在机能上是等价的 。
证明表象与知觉机能等价的方法是将在知
觉条件下完成的一种作业与在表象条件下
完成的同一作业进行比较, 考察二者的共
同或相似情况, 即可进行判定 。
1.定位实验
Podgorny和 Shepard(1978)进行，实验设
计了三组被试：①知觉 -记忆组，②带栅
格的表象组，③不带栅格的表象组。实验
结果表明，在完成字符定位作业中，三个
小组被试的反应时不存在显著性差异。说
明被试的知觉表征和想象表征不存在显著
性差异。
2.锐敏度实验
（ 1）边缘视觉锐敏度实验
（ 2）表象锐敏度实验
3.McCollough效应：红平绿竖
McCollough视觉反效现象的实验设计如下,
让被试分别通过红色和绿色滤光镜去观
察一张由黑白垂直条纹和黑白水平条纹
组成的刺激图形 。 如此轮换几分钟, 使
被试对图形产生适应 。 此为诱导实验 。
第二阶段，要求被试去掉滤光镜去观察
一张一半为黑白垂直条纹另一半为黑白
水平条纹的复合刺激图形。结果被报告，
垂直条纹为绿色，水平条件为红色。
4.选择性干扰实验
同一信息通道干扰
早在上世纪初, 心理学家 Perky(1910)就发现在同
一感觉通道内存在知觉表象与想象表象存在干扰
现象 。
实验要求被试注视屏幕, 并想象在屏幕上有一个西
红柿, 与此同时, 主试在屏幕上投射出一个较模
糊的西红柿的图像, 结果被试认为屏幕上西红柿
图像是自己想象的结果 。
不同信息通道干扰
Segal和 Fusella（ 1970） 设计了一个
实验, 将被试分为两个小组：听觉表象
组 （ 要求被试想象自己听到电话铃声 ）,
视觉表象组 （ 要求被试想象自己看到一
颗树 ） 。 听觉表象组的视觉信号感觉性
高于听觉信号感觉性, 而视觉表象组听
觉信号感受性高于视觉信号感受性 。
表象对知觉的选择性干扰实验结果
实验表明，在同一感觉通道中存在表象
与知觉竞争同一心理过程或心理资源，
说明二者的机能是等价的。
二、表象与表征
1.关于表象的争论
争论的焦点在于是否存在独立的心理图
画, 是否可以利用表象进行信息表征 。
两种对立观点的代表人分别是 Kosslyn和
Pylyshyn。 前者 认为表象的独立存在的,
后者持反对意见 。
2.两种编码说关于表象的论证 。
两种编码说认为人的记忆中存在情景
（表象）记忆和语义记忆两种信息表征
类型。为此,Paivio（ 1975）设计一个
实验考察表象在信息加工中的作用。实
验所用的材料分为言语和图象两种，分
为一致型和冲突型两种。实验结果表明，
表象加工是独立存在的，在某些条件下
（如对客体大小进行加工）甚至语言信
息还需转化为表象再进行判定。
第二节 心理旋转
一、心理旋转概述
心理旋转的研究于 70年代初由 Shepard及
其同事共同进行 。 实验所用材料如右
图所示, 分为三种情况, A为平面对,
B为立体对, C为镜象对 。 实验验要求
当被试判断所看到的一对图体经过旋
转以后能否重合, 纪录被试的正确反
应时 。
从实验结果可以看出,
1.无论是平面对还是立体对, 被试的
反时及其发展趋势相同 。
2.两对图形的方位差越大, 信息加工
的时间越长 。
3.方位差每增加 53度, 反应时就增加 1
秒 。
由此可见, 心理旋转这种心理过程是
存在的, 旋转的速度为每秒 53度 。
字符旋转实验结果
1.R字符旋转实验
Cooper和 Shepard（ 1973） 以字符为刺激材料对心理旋
转进行进一步的研究, 实验结果如图所示 。 根据实验
结果, 他们认为, 当样本旋转角度小于 180度时, 表象
旋转是沿逆时针方向的；而当样本旋转的角度大于 180
度时, 表象旋转则是沿顺时针方向的 。
2.心理旋转的验证
1984年,Cooper和 Shepard又以多边形为实验材料，进行
了同样设计的实验。结果发现，无论是否具有前行信
息，被试都会进行心理旋转这种操作然后再进行正反
位、匹配等反应。它表明了心理旋转的心理真实性。
三、心理旋转的连续性
从延缓呈现的第二个刺激开始计量的平均反应时
旋转时间较少变化的被试, （ B） 旋转时间较多变
化的被试
心理旋转还要解决的一个问题是旋转的过程是连
续的还是跳跃的？
Metzler（ 1973） 对该问题进行了实验研究 。 他根
据以前的研究成果, 采用延缓呈现刺激材料的方
法进行实验 。 延缓时间的确定根据每秒 53度的实
验结果进行 。 实验结果如右图 。
实验表明，无论是平面对还是立体对，被试的判
别反应时基本恒定，并随两个刺激材料方位差的
增长而有所增长。表明心理旋转是连续进行的。
四, 心理旋转研究的理论概括
1,表象的实质是就是一种类比表征, 表象与外部客体有
着同构的关系 。
2,同构是指内部表征的机能与外部客体的结构联系是相
似的, 如心理旋转与客体的物理旋转 。 Shepard等称这
各同构为, 二级同构, 。
3,表象与外部客体的同构关系尤如锁与钥匙的关系, 虽
然实体不同, 但在机能上却存在着一一对应的关系 。
4,表象是记忆表征, 但信息来自知觉, 表象与知觉在机
能上等价 。
5、心理旋转是表象理论的重要组成部分，心理旋转的实
验研究有力地说明了表象是一种独立的心理过程。
第三节 心理扫描
以 Kosslyn为代表的表象存在论
认为表象与现实客体的知觉相似，
视觉表象中的客体也有大小、方位、
位置等空间特性。为此，他们进行
为心理扫描的实验研究，这些研究
主要集中在两个方面：距离效应和
大小效应。
一、距离效应
这是 Kosslyn等进行心理扫描所使用的刺激
材料 。 在实验过程中, 被试被要求注视图
上某一物体并形成表象点, 然后请被试判
定主试所说的另一物体是否为图中的物体,
记录被试的反应时 。 在另外一个实验中,
要求被试从心理的注视点, 画, 一条最短
的线路到达目标点, 记录反应时 。
实验结果发现, 两点之间的距离越长,
反应时越大, 说明心理扫描的心理真
实性 。
以 Kosslyn为代表的表象存在论认为表
象与现实客体的知觉相似，视觉表象
中的客体也有大小、方位、位置等空
间特性。为此，他们进行为心理扫描
的实验研究，这些研究主要集中在两
个方面：距离效应和大小效应。
二、大小效应
在客体知觉过程中, 小的客体总不如
大的客体看清楚 。 表象是否存在这种
现象, 如果存在这种现象, 则为心理
扫描提供另一个心理真实性 。
Kosslyn（ 1975） 进行了这方面的实
验 。 实验通过训练使被试形成四种颜
色正方形, 它们之间各相差 6倍 。
三、表象的计算理论
Kosslyn在他上述多个研究的基础上提出了表象的
计算理论 。 该理论尝试具体说明表象过程的如何
进行的 。
指出现在视觉短时记忆中的类似图画的表征
贮存在长时记忆中的信息, 用于生成表层表征 。
可以为本义表征和命题表征两种类型 。
该表征所提供的信息是关于某一客体是什么样子，
而不是关于某一客体看起来像什么。在计算模拟
中，常用于作坐标表征。
2、表象的生成过程
（ 1） 图示过程 （ 2） 发现过程 （ 3） 放置过
程 （ 4） 表象过程
图示过程 （ Picture Process） 将深层的本义表征转换
为视觉短时记忆中的表象 。
发现过程 （ Find Process） 它在视觉短时记忆中搜索
某个特定的客体或其部分 。
放置过程 （ Put Process） 它实现各种必要的操作,
使客体的各部分处在表象中的正确位置上 。
表象过程（ Image Process）负责协调上述 3个过程
的活动 。
第四节 表象的功能与作用
一, 表象对知觉的促进作用
Hayes(1973)的实验研究表明, 如果当前要知
觉的字母的大小与事先表象出的该字母的大小一
致时, 识别所需要的时间要少于大小不一致的字
母 。 表象所携带的方位信息也可在一定条件下有
利于知觉加工 。 可以说, 表象为知觉相应的客体
做了准备, 成为知觉的自上而下的加工的一个重
要方面 。
二, 表象对学习记忆的作用
表象作为一种信息表征在学习记忆中起重要作用 。
Pavio(1969)进行成对联想学习实验中发现, 表
象在一些字词识记中起着中介作用, 是有利于学
习和记忆的 。
三, 表象在思维中的作用
心理学家把借助于表象而实现的有思维活动称为
形象思维, 以区别于逻辑思维 。 Shepard等的心
理旋转实验也令人信服地表明, 人在完成某种作
业或解决某些问题, 主要领带于视觉表象过程 。
第七章 表象
（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
要求学生掌握有关视觉表象的研究。
表象 （ Medal Image） 亦称意象 。 包括通常
所说的记忆表象和想象表象 。
认知心理学对, 心理旋转, 和, 心理
扫描, 的研究, 也取得的令人瞩目的成
果 。 在心理咨询和心理治疗中, 表象的
作用也发挥着重要的作用 。 随着表象研
究的不断深入, 目前关于表象的实验和
功能的讨论正成为人们关注的热点 。
第一节 表象 知觉 表征
一, 表象与知觉的机能等价
认知心理学认为, 表象与知觉的信息表征是
相似的, 二者在机能上是等价的 。
证明表象与知觉机能等价的方法是将在知
觉条件下完成的一种作业与在表象条件下
完成的同一作业进行比较, 考察二者的共
同或相似情况, 即可进行判定 。
1.定位实验
Podgorny和 Shepard(1978)进行，实验设
计了三组被试：①知觉 -记忆组，②带栅
格的表象组，③不带栅格的表象组。实验
结果表明，在完成字符定位作业中，三个
小组被试的反应时不存在显著性差异。说
明被试的知觉表征和想象表征不存在显著
性差异。
2.锐敏度实验
（ 1）边缘视觉锐敏度实验
（ 2）表象锐敏度实验
3.McCollough效应：红平绿竖
McCollough视觉反效现象的实验设计如下,
让被试分别通过红色和绿色滤光镜去观
察一张由黑白垂直条纹和黑白水平条纹
组成的刺激图形 。 如此轮换几分钟, 使
被试对图形产生适应 。 此为诱导实验 。
第二阶段，要求被试去掉滤光镜去观察
一张一半为黑白垂直条纹另一半为黑白
水平条纹的复合刺激图形。结果被报告，
垂直条纹为绿色，水平条件为红色。
4.选择性干扰实验
同一信息通道干扰
早在上世纪初, 心理学家 Perky(1910)就发现在同
一感觉通道内存在知觉表象与想象表象存在干扰
现象 。
实验要求被试注视屏幕, 并想象在屏幕上有一个西
红柿, 与此同时, 主试在屏幕上投射出一个较模
糊的西红柿的图像, 结果被试认为屏幕上西红柿
图像是自己想象的结果 。
不同信息通道干扰
Segal和 Fusella（ 1970） 设计了一个
实验, 将被试分为两个小组：听觉表象
组 （ 要求被试想象自己听到电话铃声 ）,
视觉表象组 （ 要求被试想象自己看到一
颗树 ） 。 听觉表象组的视觉信号感觉性
高于听觉信号感觉性, 而视觉表象组听
觉信号感受性高于视觉信号感受性 。
表象对知觉的选择性干扰实验结果
实验表明，在同一感觉通道中存在表象
与知觉竞争同一心理过程或心理资源，
说明二者的机能是等价的。
二、表象与表征
1.关于表象的争论
争论的焦点在于是否存在独立的心理图
画, 是否可以利用表象进行信息表征 。
两种对立观点的代表人分别是 Kosslyn和
Pylyshyn。 前者 认为表象的独立存在的,
后者持反对意见 。
2.两种编码说关于表象的论证 。
两种编码说认为人的记忆中存在情景
（表象）记忆和语义记忆两种信息表征
类型。为此,Paivio（ 1975）设计一个
实验考察表象在信息加工中的作用。实
验所用的材料分为言语和图象两种，分
为一致型和冲突型两种。实验结果表明，
表象加工是独立存在的，在某些条件下
（如对客体大小进行加工）甚至语言信
息还需转化为表象再进行判定。
第二节 心理旋转
一、心理旋转概述
心理旋转的研究于 70年代初由 Shepard及
其同事共同进行 。 实验所用材料如右
图所示, 分为三种情况, A为平面对,
B为立体对, C为镜象对 。 实验验要求
当被试判断所看到的一对图体经过旋
转以后能否重合, 纪录被试的正确反
应时 。
从实验结果可以看出,
1.无论是平面对还是立体对, 被试的
反时及其发展趋势相同 。
2.两对图形的方位差越大, 信息加工
的时间越长 。
3.方位差每增加 53度, 反应时就增加 1
秒 。
由此可见, 心理旋转这种心理过程是
存在的, 旋转的速度为每秒 53度 。
字符旋转实验结果
1.R字符旋转实验
Cooper和 Shepard（ 1973） 以字符为刺激材料对心理旋
转进行进一步的研究, 实验结果如图所示 。 根据实验
结果, 他们认为, 当样本旋转角度小于 180度时, 表象
旋转是沿逆时针方向的；而当样本旋转的角度大于 180
度时, 表象旋转则是沿顺时针方向的 。
2.心理旋转的验证
1984年,Cooper和 Shepard又以多边形为实验材料，进行
了同样设计的实验。结果发现，无论是否具有前行信
息，被试都会进行心理旋转这种操作然后再进行正反
位、匹配等反应。它表明了心理旋转的心理真实性。
三、心理旋转的连续性
从延缓呈现的第二个刺激开始计量的平均反应时
旋转时间较少变化的被试, （ B） 旋转时间较多变
化的被试
心理旋转还要解决的一个问题是旋转的过程是连
续的还是跳跃的？
Metzler（ 1973） 对该问题进行了实验研究 。 他根
据以前的研究成果, 采用延缓呈现刺激材料的方
法进行实验 。 延缓时间的确定根据每秒 53度的实
验结果进行 。 实验结果如右图 。
实验表明，无论是平面对还是立体对，被试的判
别反应时基本恒定，并随两个刺激材料方位差的
增长而有所增长。表明心理旋转是连续进行的。
四, 心理旋转研究的理论概括
1,表象的实质是就是一种类比表征, 表象与外部客体有
着同构的关系 。
2,同构是指内部表征的机能与外部客体的结构联系是相
似的, 如心理旋转与客体的物理旋转 。 Shepard等称这
各同构为, 二级同构, 。
3,表象与外部客体的同构关系尤如锁与钥匙的关系, 虽
然实体不同, 但在机能上却存在着一一对应的关系 。
4,表象是记忆表征, 但信息来自知觉, 表象与知觉在机
能上等价 。
5、心理旋转是表象理论的重要组成部分，心理旋转的实
验研究有力地说明了表象是一种独立的心理过程。
第三节 心理扫描
以 Kosslyn为代表的表象存在论
认为表象与现实客体的知觉相似，
视觉表象中的客体也有大小、方位、
位置等空间特性。为此，他们进行
为心理扫描的实验研究，这些研究
主要集中在两个方面：距离效应和
大小效应。
一、距离效应
这是 Kosslyn等进行心理扫描所使用的刺激
材料 。 在实验过程中, 被试被要求注视图
上某一物体并形成表象点, 然后请被试判
定主试所说的另一物体是否为图中的物体,
记录被试的反应时 。 在另外一个实验中,
要求被试从心理的注视点, 画, 一条最短
的线路到达目标点, 记录反应时 。
实验结果发现, 两点之间的距离越长,
反应时越大, 说明心理扫描的心理真
实性 。
以 Kosslyn为代表的表象存在论认为表
象与现实客体的知觉相似，视觉表象
中的客体也有大小、方位、位置等空
间特性。为此，他们进行为心理扫描
的实验研究，这些研究主要集中在两
个方面：距离效应和大小效应。
二、大小效应
在客体知觉过程中, 小的客体总不如
大的客体看清楚 。 表象是否存在这种
现象, 如果存在这种现象, 则为心理
扫描提供另一个心理真实性 。
Kosslyn（ 1975） 进行了这方面的实
验 。 实验通过训练使被试形成四种颜
色正方形, 它们之间各相差 6倍 。
三、表象的计算理论
Kosslyn在他上述多个研究的基础上提出了表象的
计算理论 。 该理论尝试具体说明表象过程的如何
进行的 。
指出现在视觉短时记忆中的类似图画的表征
贮存在长时记忆中的信息, 用于生成表层表征 。
可以为本义表征和命题表征两种类型 。
该表征所提供的信息是关于某一客体是什么样子，
而不是关于某一客体看起来像什么。在计算模拟
中，常用于作坐标表征。
2、表象的生成过程
（ 1） 图示过程 （ 2） 发现过程 （ 3） 放置过
程 （ 4） 表象过程
图示过程 （ Picture Process） 将深层的本义表征转换
为视觉短时记忆中的表象 。
发现过程 （ Find Process） 它在视觉短时记忆中搜索
某个特定的客体或其部分 。
放置过程 （ Put Process） 它实现各种必要的操作,
使客体的各部分处在表象中的正确位置上 。
表象过程（ Image Process）负责协调上述 3个过程
的活动 。
第四节 表象的功能与作用
一, 表象对知觉的促进作用
Hayes(1973)的实验研究表明, 如果当前要知
觉的字母的大小与事先表象出的该字母的大小一
致时, 识别所需要的时间要少于大小不一致的字
母 。 表象所携带的方位信息也可在一定条件下有
利于知觉加工 。 可以说, 表象为知觉相应的客体
做了准备, 成为知觉的自上而下的加工的一个重
要方面 。
二, 表象对学习记忆的作用
表象作为一种信息表征在学习记忆中起重要作用 。
Pavio(1969)进行成对联想学习实验中发现, 表
象在一些字词识记中起着中介作用, 是有利于学
习和记忆的 。
三, 表象在思维中的作用
心理学家把借助于表象而实现的有思维活动称为
形象思维, 以区别于逻辑思维 。 Shepard等的心
理旋转实验也令人信服地表明, 人在完成某种作
业或解决某些问题, 主要领带于视觉表象过程 。
