认知心理学-7-表象.ppt

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1、第七讲 表象Mental Image认知心理学1含义：表象（mental image）指事物不在面前时，人们在头脑中出现的关于事物的形象。回忆你到大学的初次经历，你当时看到了什么、听到了什么、甚至闻到了什么想象你额头正中长了第三只眼睛的样子母亲的笑脸、某首喜欢的歌曲的旋律、舞蹈的动作、嫦娥奔月按照感觉通道分：视觉表象、听觉表象、运动表象按照创造程度不同：记忆表象、想象表象2表象与知觉中的形象的关系鲜明生动、暗淡模糊持久稳定、不稳定完整、不完整3当前的表象研究几乎都关注视觉表象 鲜有涉及其他感觉通道表象关于表象的争论观点一：表征是一种类似知觉的信息表征，在人的心理活动中有自己的作用（Kossly

2、n,1980,1981）观点二：表征没有独立的地位和功能，不能用来解释心理现象，信息以命题来表征(Pylyshyn,1973,1979)认知心理学对表象的研究4第一节、表象 知觉 表征 第二节、心理旋转第三节、心理扫描第四节、表象的功能主要内容5表象与知觉的机能等价深入探讨表象的实质和功能，揭示表象的特殊性和机制一、表象与知觉的机能等价二、表象与表征第一节、表象 知觉 表征 61、定位实验2、锐敏度实验3、McCollough效应4、选择性干扰实验一、表象与知觉的机能等价7任务比较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组作业视觉定位实验 知觉记忆组带字母的55网格带栅格表象组空的5

3、5网格，想象出字母不带栅格表象组测试的网格只画出外边的框子，内部方格不画出被试任务：尽快判定蓝色测试点是否出现在字母之内或之外，用左右手分别反应1、定位实验PODGORNY和SHEPAND（1978）8实验表明：3个组的实验结果无显著差异。说明知觉条件和表象条件下，完成同一作业的情况是一样的或相似的。9边缘视觉锐敏度实验vs.表象锐敏度实验视知觉：白色屏幕中央一个白色方纸板，将呈现在白色屏幕上的红点向黑点移动，双眼追随红点，直至不能再将视野中的黑点看成两点时停止移动红点；记录注视点与刺激野中心的距离，测定边缘视觉锐敏度，用度数 表示表象：白色屏幕上的两个黑点不存在，被试想象出该黑点2、锐敏度实

4、验（FINKE&KOSSLYN,1980）10注视点刺激野结果：表象鲜明性（鲜明组被试vs.非鲜明组被试）本实验揭示：机能等价的观点 表象存在个别差异11被试-红色滤光镜-垂直条纹-绿色垂直被试-绿色滤光镜-水平条纹-红色水平3、MCCOLLOUGH效应12McCollough(麦卡洛)澳大利亚心理学家1965发现视觉反效现象麦卡洛效应 出现诱导实验中只让被试看两种颜色 要求被试相应的想象横竖线条可得到McCollough效应 消失在诱导实验中，只让被试看横竖线条 要求被试表象两种颜色，如红色与绿色McCollough效应消失知觉表象机能比较实验 FINKE(1980)13可见，表象在模式信息

5、的加工水平上是与知觉机能等价的，而颜色加工水平则没有；颜色信息是在较低水平上加工的，模式信息是在较高水平加工的。可以说表象过程类似高级水平的知觉过程，而不是周边的过程。知觉与表象机能比较实验 FINKE(1980)14前面的实验证实机能等价如果同时进行同一感觉道的知觉和表象两种活动，就会发生表象和知觉的相互干扰，甚至两者可能混淆4、选择性干扰实验15实验 让被试想象屏幕上有一个红的西红柿 同时实际在屏幕上投射出一个比较模糊的西红柿图像结果被试认为屏幕上西红柿图像是自己想象的结果。发现在同一感觉通道内存在知觉表象与想象表象存在混淆现象。Perky的研究引起的争议 在通常情况下，同一感觉道的表象和

6、知觉是可以清楚地分开的，但也不能完全排除两者混淆的可能性相同信息通道PERKY，191016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）。在被试学会操作之后开始对两组被试进行听觉信号和视觉信号感觉性的测试。不同信息通道干扰SEGAL&FUSELLA，197017结果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。表明：同一感觉道的表象和知觉是相似的，两者竞相争夺同一心理过程或资源视觉表象对视觉信号觉察有干扰听觉表象对听觉信号觉察有干扰某些情况下，表象也有利于知觉18结论现在可以说，一些认知心

7、理学家认为表象与知觉相似、两者有机能等价是有一定根据的。但是，知觉是在现实的刺激直接作用于感官时产生的，依赖于当前的信息输入，而表象则不依赖当前的直接刺激，没有相应的信息输入，它依赖于已贮存于记忆中的信息和相应的加工过程。小结：表象是当前未直接呈现的客体或事件的心理表征或类似知觉的信息表征。19格拉斯（A.L.Glass）认为：“信息记载或表达的方式称为对这种信息的表征。”20什么是表征？二、表象与表征这些人那两个看上去，听上去相似？知识如何在头脑中表征的21他们没有以一种真正的物理的形式存在于你的头脑中。那么你是如何能想象和描述他们的呢？在你头脑中必定有你所知事物的某种形式的心理表征（某种代

8、表别的事物的东西）。或者说，你使用了知识表征，一种使得存在于你头脑之外的事物、观念、事件等的一种为你头脑所知的形式。心理学上表征的方式实际上就是信息在头脑中的编码方式，这些方式是多种多样的，如视觉形式，言语听觉形式，抽象概念或命题形式。那些具有形象性特征的表征就是表象，它只是表征的一种形式。22什么是表征？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Pylyshyn和Kosslyn。前者不承认表象是独立存在的，反对将表象看作类似知觉的心理表征，进而认为所有的信息都是以命题来表征的；后者持反对意见，并不否定命题表征，但却极力维护表象表征。1、关于

9、表征的争论232、两种编码说关于表象的论证两种编码说：长时记忆：言语系统、表象系统Paivio（1975）设计一个实验考察表象在信息加工中的作用。24强调表象重要作用的莫过于Paivio(1975)的两种编码说。25实验材料：分为言语和图画两种分为一致型和冲突型两种被试任务：判定言语或图画标志的一对东西中，哪一个是印象中比较大的；记录反应时假设：如果长时记忆中只存在语言编码信息那么对图判断要慢于对字词做判断若语言编码外还存在表象编码则对图片判断所需时间不会慢于对字词的反应同时，大小不一致图片会产生冲突，但语言编码的字词不会结果被试对图画作出判断不仅不比字词慢，反而更快对不一致的图对的反应时大于

10、对一致的图对，但对字词的反应却没有这种差别。26结果说明：在长时记忆中确实有视觉编码，或者说既有表象又有语言两种形式的信息编码。甚至可以说，客体的大小主要是以表象来表征的，语言信息需要转换为表象再行判定，因而需时也较多。视觉表象之间有空间特性。27第二节 心理旋转心理旋转的小实验：想象在你面前的空中浮着一个立方体。现在，在头脑中用你的左手抓住立方体前方的左下角，并用右手抓住立方体后部的右上角。在头脑中握住这些角的同时，旋转立方体以使你左手中的一角位于你右手中一角的正下方。假想的立方体中间有多少个角？描绘一下这些角的位置。28第二节 心理一、心理旋转概述 心理旋转的研究于70年代初由Shepar

11、d及其同事（1971）共同进行。实验所用材料，分为三种情况，A为平面对，正确反应为“相同”B为立体对，正确反应为“相同”C为镜象对。正确反应为“不同”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，记录被试的正确反应时。2930实验结果无论是平面对还是立体对，被试的反应时及其发展趋势相同。两对图形的方位差越大，信息加工的时间越长，呈线性关系。方位差每增加53度，反应时就增加1秒。31依据图形的表面特征?10个方块、3个直角弯头，两个相邻的直角弯头间的方块数也是一致的，无明显差别对两个图形分别编码，进行比较，匹配?完成作业所需的时间不会随两图形的方位差变化32结论被试对两个图形做比较时

12、，是在头脑中将一个图形转到另一个图形的方位上来，然后依据匹配的情况再作出判定。想象的转动或心理旋转是这类比较的基础。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。被试的内省报告中证实了这一点。平面对和立体对的比较模式是相同的，说明在三维空间中和二维平面上的旋转都是同样易于想象的。33二、字符 实验Cooper和Shepard（1973）实验一：被试任务：判断单独呈现的字符是正的还是反的，记录反应时34实验二:增加前行信息字符（正常样本的略图）和/或字符的方位3536字符旋转实验结果根据实验结果，他们认为，当样本旋转角度小于180180度时，表象旋转是沿逆时针方向的；而当样本旋

13、转的角度大于180180度时，表象旋转则是沿顺时针方向的。有前行信息的实验结果，被试预先做了心理旋转3、心理旋转的存在的问题有前行信息的实验中，被试进行心理旋转了吗？心理旋转的角度可否大于180？37心理旋转的知道将要知道将要呈现的字呈现的字符和方向符和方向形成该字形成该字符的表象符的表象并旋转并旋转判断字符呈现判断字符呈现前行信息前行信息进行比较进行比较反应时反应时T准备时间准备时间分别呈现多边形和呈现方向，要求被试将该图形分别呈现多边形和呈现方向，要求被试将该图形的表象以规定的方向旋转到规定的角度，记录完的表象以规定的方向旋转到规定的角度，记录完成旋转的时间，然后呈现图形，被试给出判断。成

14、旋转的时间，然后呈现图形，被试给出判断。38实验结果39表明：即使有前行信息的实验，被试也要做心理旋转，其所需的时间依赖样本偏离正位的角度。三、心理旋转的Metzler（1973）实验设计：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。来证明心理旋转经历了一些中间的阶段，即必须是逐步通过一些中间的角度，而不是从一个角度跳到另一个角度。40按顺时针进行旋转从延缓呈现的第二个刺激开始计量的平均反应时（A）旋转时间较少变化的被试（B）旋转时间较多变化的被试41实验结果四、心理旋转的理论概括 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；但是表象并不

15、是直接从结构上来表征外部客体，它与外部客体在结构上并没有一一对应关系。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等称这种同构为“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。42第三节 心理以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。他们进行为心理扫描的实验研

16、究，这些研究主要集中在两个方面：43学习识记图片注视局部注视整体回忆图片中的某项物品（船头桅杆）注视船尾：慢注视船中央：快注意整体：回忆船上任何物品未产生差别44Kosslyn（1973）的实验）的实验说明表象具有空间属性，可以对其扫描，扫描的时间随扫描距离的增加而增加。45Kosslyn等人（1978）利用虚拟地图做了更为复杂的心理扫描实验。实验步骤：学习一个虚拟地图，形成一个精确的表象主试说出地图上的一个物体后，被试表象出整个地图并注视刚才所说的物体5秒然后主试说出另一物体，从第一个物体扫描到第二个物体；记录反应时扫描方式：沿最短直线尽快运动结果：随着被试扫描距离的增加，反应时也相应地增加

17、。说明表象同知觉的图片一样具有空间特性。它是一种独立的心理表征，是一种心理图画，而不是一种副现象。比较实验：实验者说出第二个地名后，尽快判定是否存在，不要求进行扫描。结果，两个地点的距离不影响反应时间。46Pylyshyn（1981）认为，Kosslyn等人的实验中，被试并没有真的对表象进行扫描，只是对任务的要求做出反应。被试被要求构成一个视觉表象并进行扫描，使他们的反应时得以调整，以与他们的有关知觉经验相适应，外表看起来好像是进行内部扫描的样子。47视觉：小的客体不如大的客体容易被看清楚表象：大小客体的表象是否存在此差异？Kosslyn（1974，1975）48实验1（KOSSLYN,197

18、4,1975）实验程序：让被试表象一个动物（如兔子）靠在另一个大的动物（如大象）旁边让被试表象一个动物（如兔子）靠在另一个小的动物（如苍蝇）旁边然后实验者说出目标动物兔子的一个特征（如耳朵），让被试利用他的已构成的表象来确认兔子是否有耳朵。4950结果：大象兔子对的反应时要长于苍蝇兔子对的反应时。在形成大象兔子和苍蝇兔子的表象后，被试说大象旁的兔子比苍蝇旁的兔子要小得多。故评定其主观表象较小的客体要难于其主观表象较大的客体。51实验2（Kosslyn，1975）实验程序：首先训练使被试形成四种颜色正方形，它们之间各相差6倍。实验时主试首先说出一种颜色和一个动物，要求被试把该动物想象成与颜色框一

19、样大。然后就动物身上是否具备某一特征请被试进行真伪判定，记录反应时。52绿色绿色红色红色蓝色蓝色黄色黄色53实验结果：表象的物体越大，则被试对其特征进行真伪判定所需的反应越小。表明：评定主观表象较小的客体要难于评定主观表象较大的客体，表象过程存在大小效应。54Anderson（1978）：命题激活当被试构成一个较小的表象时，只有少数命题受到激活，因而细节的东西不易被发现；相反，大的表象涉及较多的命题，细节就容易被发现。Kosslyn(1980)“猫有爪子吗？”无表象：快-联系频率高“猫有头吗？”有表象：快-大小影响55一、表象对知觉的促进作用二、表象对学习记忆的作用三、表象在思维中的作用第四节

20、、表象的功能59一、表象对知觉的促进作用 nHayes(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。60 A A A An实验中，应用了A，B，D，E，H，K，R，T等8个字母。n在每次试验前，先用速示器给被试呈现排成一列的4个点，两个相邻点间的夹角为0.5n要求被试据此想象某一个正的大写字母n其大小分为两种：一种是“大的”，即所想象的字母的大小相当于外侧的上下两点的距离；另一种是“小的”，即想象的字母的大小相当于中间两点的距离。62A AA A63A AA A64B BB B所得到的结果见下表：表中所列的是被试

21、的各种条件下的反应时（ms），是以中数表示的。这个结果说明，在一定的条件下，表象所携带的大小信息是有利于知觉的。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。66PAIVIO(1969)成对联想学习实验Paivio等先测定了单词的表象值与意义值（或联想值）。表象值的测定：用一个7点量表，让被试依据单词形成表象的难易度进行评定，1级为最难形成表象，7级为最易形成表象。教堂、大象、乐队、鳄鱼；能力、格言、上下文、失误意义值的测定：让被试在1分钟内尽可能多地说出每个单词所形

22、成的联想，联想起的单词越多，意义值就越高。67Paivio应用具有不同表象性的单词（其意义性和使用频率相同）进行了成对联想学习实验。刺激词反应词 高-高，高-低，低-高，低-低结果表明：表象是一种强有力的编码，在学习和记忆中起中介作用，能促进学习和记忆。68PAIVIO(1969)成对联想学习实验两个客体形成相互联系的表象两个客体形成单独的表象指示语不涉及表象69BOWER(1970)成对联想实验BOWER(1970)成对联想实验Bower认为，这个结果说明表象的作用在于将刺激和反应联系起来，这构成他的联系-组织假说。70Bower根据实验提出了关系组织假说，即表象的作用不是由刺激分化引起的（

23、刺激分化观点认为，生动、具体或高度形象性的单词比呆板、模糊或形象性低的单词更容易清晰地区分出来），而是由于在刺激和反应之间建立了联系，将对象间的关系组织了起来。71许多心理学家都认为，表象在问题解决、创造活动等思维活动中有重要作用。在心理学中早就指出，视觉表象对诸如绘画、建筑设计、机械设计和安装等是必不可少的，而听觉表象对于音乐家有重要意义，等等。三、表象在思维中的作用72有些心理学家把这种主要借助于表象而实现的思维活动称作形象思维，以区别逻辑思维。前面详细叙述过的心理旋转实验表明，人在完成某种作业或解决某些问题时，主要依赖于视觉表象操作或表象过程。这种视觉表象操作实质上是一种视觉思维，属于上述形象思维的范畴。三、表象在思维中的作用7374思思 考考1、表象与知觉的机能等价的证据有哪些？2、表象与表征的关系3、心理旋转的实验研究及理论概括4、心理扫描的实验研究5、概念：表象心理旋转心理扫描