認知心理學-7-表象

第七講

表象MentalImage認知心理學1含義：表象（mentalimage）指事物不在面前時，人們在頭腦中出現的關于事物的形象?；貞浤愕酱髮W的初次經歷，你當時看到了什么、聽到了什么、甚至聞到了什么想象你額頭正中長了第三只眼睛的樣子母親的笑臉、某首喜歡的歌曲的旋律、舞蹈的動作、嫦娥奔月按照感覺通道分：視覺表象、聽覺表象、運動表象按照創(chuàng)造程度不同：記憶表象、想象表象2表象與知覺中的形象的關系鮮明生動、暗淡模糊持久穩(wěn)定、不穩(wěn)定完整、不完整3當前的表象研究幾乎都關注視覺表象–鮮有涉及其他感覺通道表象關于表象的爭論觀點一：表征是一種類似知覺的信息表征，在人的心理活動中有自己的作用（Kosslyn,1980,1981）觀點二：表征沒有獨立的地位和功能，不能用來解釋心理現象，信息以命題來表征(Pylyshyn,1973,1979)認知心理學對表象的研究4第一節(jié)、表象知覺表征第二節(jié)、心理旋轉第三節(jié)、心理掃描第四節(jié)、表象的功能主要內容5表象與知覺的機能等價深入探討表象的實質和功能，揭示表象的特殊性和機制一、表象與知覺的機能等價二、表象與表征第一節(jié)、表象知覺表征61、定位實驗2、銳敏度實驗3、McCollough效應4、選擇性干擾實驗一、表象與知覺的機能等價7任務比較在知覺條件下完成的一種作業(yè)與在表象條件下完成的同一組作業(yè)視覺定位實驗

知覺－記憶組帶字母的5×5網格帶柵格表象組空的5×5網格，想象出字母不帶柵格表象組測試的網格只畫出外邊的框子，內部方格不畫出被試任務：盡快判定藍色測試點是否出現在字母之內或之外，用左右手分別反應1、定位實驗

PODGORNY和SHEPAND（1978）8實驗表明：3個組的實驗結果無顯著差異。說明知覺條件和表象條件下，完成同一作業(yè)的情況是一樣的或相似的。9邊緣視覺銳敏度實驗vs.表象銳敏度實驗視知覺：白色屏幕中央一個白色方紙板，將呈現在白色屏幕上的紅點向黑點移動，雙眼追隨紅點，直至不能再將視野中的黑點看成兩點時停止移動紅點；記錄注視點與刺激野中心的距離，測定邊緣視覺銳敏度，用度數表示表象：白色屏幕上的兩個黑點不存在，被試想象出該黑點2、銳敏度實驗

（FINKE&KOSSLYN,1980）10注視點刺激野結果：表象鮮明性（鮮明組被試vs.非鮮明組被試）本實驗揭示：

機能等價的觀點

表象存在個別差異11

被試->紅色濾光鏡->垂直條紋->綠色垂直

被試->綠色濾光鏡->水平條紋->紅色水平

3、MCCOLLOUGH效應12McCollough(麥卡洛)澳大利亞心理學家1965發(fā)現視覺反效現象—麥卡洛效應出現誘導實驗中只讓被試看兩種顏色

要求被試相應的想象橫豎線條可得到McCollough效應

消失在誘導實驗中，只讓被試看橫豎線條

要求被試表象兩種顏色，如紅色與綠色McCollough效應消失知覺表象機能比較實驗

Finke(1980)13可見，表象在模式信息的加工水平上是與知覺機能等價的，而顏色加工水平則沒有；顏色信息是在較低水平上加工的，模式信息是在較高水平加工的?？梢哉f表象過程類似高級水平的知覺過程，而不是周邊的過程。知覺與表象機能比較實驗

FINKE(1980)14前面的實驗證實機能等價如果同時進行同一感覺道的知覺和表象兩種活動，就會發(fā)生表象和知覺的相互干擾，甚至兩者可能混淆4、選擇性干擾實驗15實驗

讓被試想象屏幕上有一個紅的西紅柿

同時實際在屏幕上投射出一個比較模糊的西紅柿圖像結果被試認為屏幕上西紅柿圖像是自己想象的結果。發(fā)現在同一感覺通道內存在知覺表象與想象表象存在混淆現象。Perky的研究引起的爭議

在通常情況下，同一感覺道的表象和知覺是可以清楚地分開的，但也不能完全排除兩者混淆的可能性相同信息通道

PERKY，191016將被試分為兩個小組：聽覺表象組（要求被試想象自己聽到電話鈴聲），視覺表象組（要求被試想象自己看到一顆樹）。在被試學會操作之后開始對兩組被試進行聽覺信號和視覺信號感覺性的測試。不同信息通道干擾

SEGAL&FUSELLA，197017結果聽覺表象組的視覺信號感覺性高于聽覺信號感覺性，而視覺表象組聽覺信號感受性高于視覺信號感受性。表明：同一感覺道的表象和知覺是相似的，兩者競相爭奪同一心理過程或資源視覺表象對視覺信號覺察有干擾聽覺表象對聽覺信號覺察有干擾某些情況下，表象也有利于知覺18結論現在可以說，一些認知心理學家認為表象與知覺相似、兩者有機能等價是有一定根據的。但是，知覺是在現實的刺激直接作用于感官時產生的，依賴于當前的信息輸入，而表象則不依賴當前的直接刺激，沒有相應的信息輸入，它依賴于已貯存于記憶中的信息和相應的加工過程。小結：表象是當前未直接呈現的客體或事件的心理表征或類似知覺的信息表征。19格拉斯（A.L.Glass）認為：“信息記載或表達的方式稱為對這種信息的表征?！?0什么是表征？二、表象與表征

這些人那兩個看上去，聽上去相似？知識如何在頭腦中表征的21他們沒有以一種真正的物理的形式存在于你的頭腦中。那么你是如何能想象和描述他們的呢？在你頭腦中必定有你所知事物的某種形式的心理表征（某種代表別的事物的東西）?；蛘哒f，你使用了知識表征，一種使得存在于你頭腦之外的事物、觀念、事件等的一種為你頭腦所知的形式。心理學上表征的方式實際上就是信息在頭腦中的編碼方式，這些方式是多種多樣的，如視覺形式，言語聽覺形式，抽象概念或命題形式。那些具有形象性特征的表征就是表象，它只是表征的一種形式。22什么是表征？爭論的焦點在于是否存在獨立的心理圖畫，是否可以利用表象進行信息表征。兩種對立觀點的代表人分別是Pylyshyn和Kosslyn。前者不承認表象是獨立存在的，反對將表象看作類似知覺的心理表征，進而認為所有的信息都是以命題來表征的；后者持反對意見，并不否定命題表征，但卻極力維護表象表征。1、關于表征的爭論232、兩種編碼說關于表象的論證兩種編碼說：長時記憶：言語系統(tǒng)、表象系統(tǒng)Paivio（1975）設計一個實驗考察表象在信息加工中的作用。24強調表象重要作用的莫過于Paivio(1975)的兩種編碼說。25實驗材料：分為言語和圖畫兩種分為一致型和沖突型兩種被試任務：判定言語或圖畫標志的一對東西中，哪一個是印象中比較大的；記錄反應時假設：

如果長時記憶中只存在語言編碼信息那么對圖判斷要慢于對字詞做判斷若語言編碼外還存在表象編碼則對圖片判斷所需時間不會慢于對字詞的反應同時，大小不一致圖片會產生沖突，但語言編碼的字詞不會結果⑴被試對圖畫作出判斷不僅不比字詞慢，反而更快⑵對不一致的圖對的反應時大于對一致的圖對，但對字詞的反應卻沒有這種差別。26結果說明：在長時記憶中確實有視覺編碼，或者說既有表象又有語言兩種形式的信息編碼。甚至可以說，客體的大小主要是以表象來表征的，語言信息需要轉換為表象再行判定，因而需時也較多。視覺表象之間有空間特性。27第二節(jié)

心理旋轉心理旋轉的小實驗：想象在你面前的空中浮著一個立方體?，F在，在頭腦中用你的左手抓住立方體前方的左下角，并用右手抓住立方體后部的右上角。在頭腦中握住這些角的同時，旋轉立方體以使你左手中的一角位于你右手中一角的正下方。假想的立方體中間有多少個角？描繪一下這些角的位置。28第二節(jié)

心理一、心理旋轉概述

心理旋轉的研究于70年代初由Shepard及其同事（1971）共同進行。

實驗所用材料，分為三種情況，A為平面對，正確反應為“相同”

B為立體對，正確反應為“相同”

C為鏡象對。正確反應為“不同”

實驗驗要求當被試判斷所看到的一對圖體經過旋轉以后能否重合，記錄被試的正確反應時。2930實驗結果無論是平面對還是立體對，被試的反應時及其發(fā)展趨勢相同。兩對圖形的方位差越大，信息加工的時間越長，呈線性關系。方位差每增加53度，反應時就增加1秒。

31依據圖形的表面特征?10個方塊、3個直角彎頭，兩個相鄰的直角彎頭間的方塊數也是一致的，無明顯差別對兩個圖形分別編碼，進行比較，匹配?完成作業(yè)所需的時間不會隨兩圖形的方位差變化32結論被試對兩個圖形做比較時，是在頭腦中將一個圖形轉到另一個圖形的方位上來，然后依據匹配的情況再作出判定。想象的轉動或心理旋轉是這類比較的基礎。由此可見，心理旋轉這種心理過程是存在的，旋轉的速度為每秒53度。被試的內省報告中證實了這一點。平面對和立體對的比較模式是相同的，說明在三維空間中和二維平面上的旋轉都是同樣易于想象的。33二、字符實驗Cooper和Shepard（1973）實驗一：被試任務：判斷單獨呈現的字符是正的還是反的，記錄反應時

34實驗二:增加前行信息字符（正常樣本的略圖）和/或字符的方位3536字符旋轉實驗結果根據實驗結果，他們認為，當樣本旋轉角度小于180度時，表象旋轉是沿逆時針方向的；而當樣本旋轉的角度大于180度時，表象旋轉則是沿順時針方向的。有前行信息的實驗結果，被試預先做了心理旋轉3、心理旋轉的存在的問題有前行信息的實驗中，被試進行心理旋轉了嗎？心理旋轉的角度可否大于180°？37心理旋轉的知道將要呈現的字符和方向形成該字符的表象并旋轉判斷字符呈現前行信息進行比較反應時T準備時間分別呈現多邊形和呈現方向，要求被試將該圖形的表象以規(guī)定的方向旋轉到規(guī)定的角度，記錄完成旋轉的時間，然后呈現圖形，被試給出判斷。38實驗結果39表明：即使有前行信息的實驗，被試也要做心理旋轉，其所需的時間依賴樣本偏離正位的角度。三、心理旋轉的

Metzler（1973）實驗設計：采用延緩呈現刺激材料的方法進行實驗。延緩時間的確定根據每秒53度的實驗結果進行。來證明心理旋轉經歷了一些中間的階段，即必須是逐步通過一些中間的角度，而不是從一個角度跳到另一個角度。40按順時針進行旋轉從延緩呈現的第二個刺激開始計量的平均反應時

（A）旋轉時間較少變化的被試（B）旋轉時間較多變化的被試41實驗結果四、心理旋轉的理論概括1、表象的實質是就是一種類比表征，表象與外部客體有著同構的關系；但是表象并不是直接從結構上來表征外部客體，它與外部客體在結構上并沒有一一對應關系。2、同構是指內部表征的機能與外部客體的結構聯系是相似的，如心理旋轉與客體的物理旋轉。Shepard等稱這種同構為“二級同構”。3、表象與外部客體的同構關系尤如鎖與鑰匙的關系，雖然實體不同，但在機能上卻存在著一一對應的關系。

4、表象是記憶表征，但信息來自知覺，表象與知覺在機能上等價。

5、心理旋轉是表象理論的重要組成部分，心理旋轉的實驗研究有力地說明了表象是一種獨立的心理過程。

42第三節(jié)心理以Kosslyn為代表的表象存在論認為表象與現實客體的知覺相似，視覺表象中的客體也有大小、方位、位置等空間特性。他們進行為心理掃描的實驗研究，這些研究主要集中在兩個方面：43學習——識記圖片注視局部注視整體回憶——圖片中的某項物品（船頭桅桿）注視船尾：慢注視船中央：快注意整體：回憶船上任何物品未產生差別44Kosslyn（1973）的實驗說明表象具有空間屬性，可以對其掃描，掃描的時間隨掃描距離的增加而增加。45Kosslyn等人（1978）利用虛擬地圖做了更為復雜的心理掃描實驗。實驗步驟：學習一個虛擬地圖，形成一個精確的表象主試說出地圖上的一個物體后，被試表象出整個地圖并注視剛才所說的物體5秒然后主試說出另一物體，從第一個物體掃描到第二個物體；記錄反應時掃描方式：沿最短直線盡快運動結果：隨著被試掃描距離的增加，反應時也相應地增加。說明表象同知覺的圖片一樣具有空間特性。它是一種獨立的心理表征，是一種心理圖畫，而不是一種副現象。比較實驗：實驗者說出第二個地名后，盡快判定是否存在，不要求進行掃描。結果，兩個地點的距離不影響反應時間。46Pylyshyn（1981）認為，Kosslyn等人的實驗中，被試并沒有真的對表象進行掃描，只是對任務的要求做出反應。被試被要求構成一個視覺表象并進行掃描，使他們的反應時得以調整，以與他們的有關知覺經驗相適應，外表看起來好像是進行內部掃描的樣子。47視覺：小的客體不如大的客體容易被看清楚表象：大小客體的表象是否存在此差異？Kosslyn（1974，1975）48實驗1（KOSSLYN,1974,1975）實驗程序：讓被試表象一個動物（如兔子）靠在另一個大的動物（如大象）旁邊讓被試表象一個動物（如兔子）靠在另一個小的動物（如蒼蠅）旁邊然后實驗者說出目標動物兔子的一個特征（如耳朵），讓被試利用他的已構成的表象來確認兔子是否有耳朵。4950結果：

大象—兔子對的反應時要長于蒼蠅—兔子對的反應時。在形成大象—兔子和蒼蠅—兔子的表象后，被試說大象旁的兔子比蒼蠅旁的兔子要小得多。故評定其主觀表象較小的客體要難于其主觀表象較大的客體。51實驗2（Kosslyn，1975）實驗程序：首先訓練使被試形成四種顏色正方形，它們之間各相差6倍。實驗時主試首先說出一種顏色和一個動物，要求被試把該動物想象成與顏色框一樣大。然后就動物身上是否具備某一特征請被試進行真?zhèn)闻卸?，記錄反應時。

52綠色紅色藍色黃色53實驗結果：

表象的物體越大，則被試對其特征進行真?zhèn)闻卸ㄋ璧姆磻叫　１砻鳎涸u定主觀表象較小的客體要難于評定主觀表象較大的客體，表象過程存在大小效應。54Anderson（1978）：命題激活當被試構成一個較小的表象時，只有少數命題受到激活，因而細節(jié)的東西不易被發(fā)現；相反，大的表象涉及較多的命題，細節(jié)就容易被發(fā)現。Kosslyn(1980)“貓有爪子嗎？”無表象：快---聯系頻率高“貓有頭嗎？”有表象：快---大小影響55三、表象的計算理論Kosslyn提出了表象的計算理論56表層表征（SurfaceRepresentation）出現在短時記憶中的類似于圖畫的表征它保留了客體的位置、方法、大小等空間特征，如同屏幕顯示一樣。深層表征（DeepRepresentation）這是儲存在長時記憶中的信息，用于生成表層表征。它分為本義表征（LiteralRepresentation）和命題表征（PropositionRepresentation）。本義表征說明某一客體是什么樣子命題表征用于解釋客體從深層的本義表征生出表象涉及4個過程5758一、表象對知覺的促進作用二、表象對學習記憶的作用三、表象在思維中的作用第四節(jié)、表象的功能59一、表象對知覺的促進作用Hayes(1973)的實驗研究表明，如果當前要知覺的字母的大小與事先表象出的該字母的大小一致時，識別所需要的時間要少于大小不一致的字母。60AAAA實驗中，應用了A，B，D，E，H，K，R，T等8個字母。在每次試驗前，先用速示器給被試呈現排成一列的4個點，兩個相鄰點間的夾角為0.5°要求被試據此想象某一個正的大寫字母其大小分為兩種：一種是“大的”，即所想象的字母的大小相當于外側的上下兩點的距離；另一種是“小的”，即想象的字母的大小相當于中間兩點的距離。62AA63AA64BB

所得到的結果見下表：表中所列的是被試的各種條件下的反應時（ms），是以中數表示的。這個結果說明，在一定的條件下，表象所攜帶的大小信息是有利于知覺的。二、表象對學習記憶的作用表象作為一種信息表征在學習記憶中起重要作用。

Pavio(1969)進行成對聯想學習實驗中發(fā)現，表象在一些字詞識記中起著中介作用，是有利于學習和記憶的。66PAIVIO(1969)成對聯想學習實驗Paivio等先測定了單詞的表象值與意義值（或聯想值）。表象值的測定：用一個7點量表，讓被試依據單詞形成表象的難易度進行評定，1級為最難形成表象，7級為最易形成表象。教堂、大象、樂隊、鱷魚；能力、格言、上下文、失誤意義值的測定：讓被試在1分鐘內