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1、第十二章 思维和问题解决思维研究的两种方法思维和问题解决研究中的各种变量问题解决的早期研究问题解决的计算机模拟推理决策1第十二章思维和问题解决问题解决（1）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。问题解决的研究在心理学中有较长的历史。2第十二章思维和问题解决问题解决（2）当一个人埋头思考时，其过程是十分隐蔽的。今天的实验心理学不仅研究问题解决的外部行为，而且还注意内部心理机制的研究。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。3第十二章思维和问题解决问题解决（3）两个火车站相距100km，某天下午2点，
2、两个火车头相向开出。一个火车的速度为60km/h，另一个火车的速度为40km/h，当火车头开始行走时，一只鸟突然出现在第一个火车头前面而向第二个火车头飞去，当鸟到达第二个火车头时，它又立即以原来的速度向第一个火车头飞去，鸟以80km/h的速度在两个火车头之间来回飞。问：在两火车头相遇时鸟飞了多少公里？4第十二章思维和问题解决第十二章 思维和问题解决思维研究的两种方法思维和问题解决研究中的各种变量问题解决的早期研究问题解决的计算机模拟思维的计算机模拟的局限性推理决策5第十二章思维和问题解决一、思维研究的两种方法Historically, there have been two primary a
3、pproaches to the study of problem solving that have different emphases. Both have been very influential on the study of thinking and the study of learning. The two approaches represent a bottom-up (data-driven) analysis and top-down (conceptually driven) analysis analogous to the ways of examining p
4、erception.Thorndikes Trial-and-Error LearningInsight in Khlers Chimpanzees6第十二章思维和问题解决二、思维研究中的各种变量（1）Dependent VariableThere are three primary ways to measure the process of problem solving.The first and most obvious thing to measure is the number or proportion of subjects in different conditions th
5、at are able to solve the problem within a time limit.The second measure of performance in solving the problem: latency, or the time taken to solve the problem.A third measure that can be used in some problem-solving situations where more than one solution is possible is the quality of the solution.
6、It must be possible to rank the solutions on an ordinal scale; in other words, it must be possible to order them from best to worst.7第十二章思维和问题解决二、思维研究中的各种变量（2）Independent VariableThe primary independent variable in the study of problem solving is the manner in which the problem is presented. This ca
7、n be varied in several different ways.8第十二章思维和问题解决二、思维研究中的各种变量（3）Control VariableExperiments concerned with problem solving and thinking are often more complicated than others in human experimental psychology; thus, this area requires a great deal of care to produce experimental control.Since it is
8、typical in this field to use between-subjects designs, care must be taken to ensure that subjects in the different conditions are statistically equivalent, either by randomly assigning them to conditions or by matching them on some dimension such as IQ. Similarly, one must control as tightly as feas
9、ible all extraneous variables.9第十二章思维和问题解决三、问题解决的早期研究功能固定化（functional fixity）定势（set）的作用噪声10第十二章思维和问题解决四、问题解决的计算机模拟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。认知心理学还假定，人是一个信息加工系统，信息加工系统也叫“符号操作系统”，更常称作“物理符号系统”。计算机也是一个物理符号系统。将人
10、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。11第十二章思维和问题解决五、思维的计算机模拟的局限性思维的计算机模拟有其局限性。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，这就是为什么几个月的婴儿可以识别母亲的面孔而计算机无法做到的原因。人脑的工作方式与计算机的工作方式是不同的。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，而形象思维则是人解决问题，在科学、艺术、运动等领域进行创造性活动常常使用的思维形式。第四，虽然1997年美国深蓝计算机与
11、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。12第十二章思维和问题解决六、推理推理（inference）是思维的形式。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（inductive inference）：即从具体的事例上升到一般的原则；演绎推理（deductive inference）：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。相对而言，归纳推理总是从有限数量的具体事例中得出一般的原则，其结论具有不肯定性；演绎
12、推理的结论是从一般原则推导出来的，其具体结论是肯定性的。推理常是有意识进行的，但也存在无意识的推理。13第十二章思维和问题解决（一）关系推理的研究（1）逻辑学家区分了四种类型的演绎推理：1以“大于”、“恰好”和“在之后”等关系的逻辑属性为基础的关系推理。2以否定和诸如“如果”、“或”、“和”等连词为基础的命题推理。3以两个前提，每个前提包含一个独立的量词（如“所有”、“一些”）为基础的三段论推理。4以前提包含不止一个量词为基础的多量词推理。14第十二章思维和问题解决（一）关系推理的研究（2）两维空间推理的问题。所谓两维是指物体之间不仅有左右关系，还有前后关系。茶杯在碟子右边，盘子在碟子左边，叉
13、子在盘子前面，勺子在茶杯前面，叉子和勺子之间有何关系？15第十二章思维和问题解决（一）关系推理的研究（2.结果） 盘子 碟子 茶杯 叉子 勺子16第十二章思维和问题解决（一）关系推理的研究（3）茶杯在碟子右边，盘子在茶杯左边，叉子在盘子前面，勺子在茶杯前面，叉子和勺子之间有何关系？17第十二章思维和问题解决（一）关系推理的研究（3.结果） 盘子 碟子 茶杯 碟子 盘子 茶杯 叉子 勺子 叉子 勺子18第十二章思维和问题解决（一）关系推理的研究（4）茶杯在碟子右边，盘子在茶杯左边，叉子在盘子前面，勺子在碟子前面。以上推理的分布如何？19第十二章思维和问题解决（一）关系推理的研究（4.结果） 盘子
14、 碟子 茶杯 碟子 盘子 茶杯 叉子 勺子 勺子 叉子在上面的分布种，叉子和勺子之间没有共同的关系，研究者称这样的回答是无效的（without valid answers）。20第十二章思维和问题解决（一）关系推理的研究（5）心理模型理论形式规则理论21第十二章思维和问题解决（二）推理与工作记忆Baddeley（1998）曾指出，工作记忆的概念和智力的概念有非常密切的联系。工作记忆与语言理解、注意及推理有着密切的关系，John Gabrieli等人运用fMRI技术在被试解决Raven推理测验时扫描他们的脑区。结果发现额叶、顶叶和颞叶皮层等脑区都有激活，而这些脑区正是空间、客体和言语工作记忆进行
15、时激活的脑区，Gabrieli认为“推理似乎是工作记忆能力的总和。”另外，演绎推理中心理模型（分布）的构建、想象都是在工作记忆中进行的，因此，推理与工作记忆有密切的关系也就是很自然的。22第十二章思维和问题解决（三）内容与推理（1）推理过程极大地依赖于有关的内容（content）。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。23第十二章思维和问题解决（三）内容与推理（2）前提内容可以影响结论的抽取。前提内容可以影响结论的抽取。例如，Byrne给一组被试如下的前提：如果她要写一篇随笔的话，她将呆在图书馆很晚。她要写一篇随笔。 96%的被试得出如下结论：她
16、将呆在图书馆很晚。另一组被试也得到与的前提，但同时还附加有1如果图书馆持续开馆，她将呆在图书馆很晚。这一组被试中只有38%的人得出的结论。这说明引入1前提就锁定了与的应用。24第十二章思维和问题解决（三）内容与推理（3）内容对推理的影响在选择任务中也表现得十分清楚。内容对推理的影响在选择任务中也表现得十分清楚。在下面的具有抽象内容的选择任务中：按照演绎推理的形式规则理论，被试应该翻看（选择） 看看是否有不是7的数字在背后和 看看是否有A在背面，因为只有 这两种可能去证明原命题（所有一面是字母A的卡片，它的背面就有数字7）是错误的。但被试很少按逻辑规则去正确选择，他们常常作出错误的选择，最通常的
17、选择是翻看 和 （翻看 是不必要的）。这种选择任务的一般表达形式为：“如果p那么q。”正确的选择应该是p和非q。 M A 7 4 A 4 A 7 725第十二章思维和问题解决（三）内容与推理（4）但如果比较的规则表现为强制性关系，有十分明确的内容，如“如果一个人能允许喝酒，那他们一定至少是21岁”。那么选择任务类似于：而实验中被试更多地正确选择 与 。这两项选择任务中逻辑规则都是一样的，但一项是抽象的任务内容，另一项任务却十分具体，但被试在具体内容的任务中推理更为正确，这说明内容对推理的制约作用。喝 酒不喝酒2118喝 酒1826第十二章思维和问题解决（三）内容与推理（5）怎样解释这种制约作用
18、呢？人们认为，任务中的主题内容激活了实际的推理图式（pragmatic reasoning schemas），而推理正依赖于这些图式。27第十二章思维和问题解决（四）推理与大脑演绎推理的心理模型理论认为，大脑右半球应当在推理中起重要作用。神经心理学的证据普遍证实上述预测。有几项研究表明大脑右半球受损会损害患者的推理能力。28第十二章思维和问题解决五、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
19、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。29第十二章思维和问题解决（一）决策策略许多决策都是根据人们对不确定性情形（uncertainty）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（heuristics）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。30第十二章思维和问题解决1、代表性在日常生活中我们常常把“代表性（representativeness）”搞错而在
20、决定概率时犯错误。我有两个口袋，每一个都装有红、蓝扑克牌： A口袋，10张蓝，20张红； B口袋，20张蓝，10张红。每一次我在A、B两个口袋中挑一个口袋给你，你的任务就是猜测，那是A口袋呢还是B口袋？你获得一些信息来帮助你做决定。第一，你知道每个口袋中红、蓝扑克牌的数目。第二，你知道我给你A口袋的次数占80%，给你B口袋的次数为20%。第三，你可以从口袋里抽三张牌，看它们是什么颜色，每抽一张牌，看过之后把它放回口袋里。假定有一次你抽的三张牌是：蓝，蓝，红，那么我来问你，你认为我给你的是哪个口袋？你的自信程度有多高？真正的二蓝一红的比例是在A口袋而不是B口袋。（根据Bayes定律计算）31第十
21、二章思维和问题解决2、可利用性可利用性（availability）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。32第十二章思维和问题解决3、顺应Tversky和Kahneman发现，起点（starting point）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（adjustment from an anchor）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。33第十二章思维和问题解决
