第七章表象认知心理学陈功香*1本章主要问题 什么是表象 表象 知觉 表征 心理旋转 心理扫描 表象的功能Date2问题 什么是表象？它有什么特点？ 表象=知觉？ 表象的分类 表象的活动？Date3第一节 什么是表象表象（Medal Image）亦称意象。 包括通常所说的记忆表象和想象表 象 。人在感知客观事物后，其形象 保存在脑中，即记忆表象。记忆表 象经人的加工、改造、分解和重新 组合，转化为新形象，即想象表象 。两类表象均保持着感性的、直观 的特点。 普通心理学认为：表象是事物形象 在头脑中的反映，在认知心理学中 ，表象不仅是信息加工的成果，也 是信息加工的过程。Date4第二节 表象 知觉 表征 一、表象与知觉的机能等价 二、表象与表征 三、表象与想象Date5表象（Medal Image） 在本章中，我们报告了两种研究，它们证实了心理 表象的几个重要特征： 第一，关于心理旋转（mental rotation)的研究显示 了人怎样旋转视觉表象。 第二，关于表象扫描(image scanning)的研究描绘 了人类怎样在心里扫描一幅图像。Date6一、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。 以下的实验就是为此而设计的：Date71.定位实验 Podgorny和Shepard(1978)进行，实验设 计了三组被试：知觉-记忆组，带栅格 的表象组，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。Date82.锐敏度实验 （1）边缘视觉锐敏度实验 注视点、刺激野 （2）表象锐敏度实验 知觉和表象条件下的视觉边缘锐敏度Date9Date10Date113.McCollough效应 (1)、视觉反效实验 McCollough(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 Date12McCollough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，水平条纹为红 色。 被试-红色滤光镜-垂直条纹-水平红色 被试-绿色滤光镜-水平条纹-垂直绿色Date13（2）知觉与表象机能比较实验 Finke(1980)实验设计与结果：如果在 诱导实验中只让被试看两种颜色而要求 他们想象横竖线条，那么测试通常可以 产生McCollough效应。然而在诱导实 验中如果只让被试看横竖线条但需表象 出两种颜色，则测试不会产生麦氏效应 。Date14实验结果表明： 表象在模式信息的加工水平与知觉有机能等 价，而在颜色信息加工水平则没有；颜色信 息是在较低水平加工的，模式信息是在高级 水平加工的。 因而可以说，表象过程是一种中枢过程，它 类似高级水平的知觉过程，而不是周边的过 程。这些实验结果及其解释也指出表象与知 觉的自上而下的加工是有密切联系的，Date154.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)就发现在正常 人身上表象和知觉是可能混淆的。 实验要求被试注视屏幕，并想象在屏幕上有一个西 红柿，同时实际主试在屏幕上投射出一个较模糊的 西红柿的图像，这个投射出来的西红柿图象在一般 情况下是可以觉察到的，但现在被试却不能发现屏 幕上的西红柿是投射出来的，反而认为那时他们的 表象。是自己想象的结果。Date164.选择性干扰实验 Segal和Fusella（1970 ） 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。 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。Date174.选择性干扰实验 实验结果的这种情况称作表象对知觉的选择性干扰。 表象对知觉的选择性干扰实验结果表明：同一感觉通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。自然这只是事情的一个方面，另一方面，有实验研究 表明，在一些情况下，表象也可以有利于知觉。这在 后面将会叙述。Date18结论： 现在可以说，一些认知心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。 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。Date19二、表象与表征 1.关于表象的争论 2.两种编码说关于表象的论证。Date201.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。Date212.两种编码说关于表象的论证。 Paivio 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。它把 表象看成是与言语相平行和联系的两个知觉 系统。 言语系统加工离散的语言信息；表象系统则 对具体的客体或事件的信息进行编码、贮存 、转换和提取。Date22两个图对和两个字对实验： 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。 他给被试看一些卡片，在这些卡片上有一对图画或 一对打印的字词（见下图）。 要求被试判定所画的一对东西或打印的字词所标志 的一对东西之中，究竟哪一个在原来印象上是较大 的。 Paivio还将图画分成两种，一种是卡片上画出 来的一对东西的相对大小与其实际大小相一致，另 一种则不一致。Date23研究假设是什么？Date24实验结果表明： 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对一致的图对，但 对字词的反应却没有这种差别。 这些结果说明，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。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。 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。 视觉表象之间有空间特性。Date25第三节 心理旋转 一、心理旋转概述 二、字符旋转实验 三、心理旋转的连续性 四、心理旋转研究的理论概括 Date26一、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。 实验所用材料如下图所示，分为三种情况，A为平 面对，B为立体对，C为镜象对。实验要求当被试判断 所看到的一对图形经过旋转以后能否重合，纪录被试的 正确反应时。Date271、手柄图形旋转 实验材料：用速示器给被试成对的呈现图形。每个图形 都是由10个小方块连接起来，呈立体形。图形特征分为三类 A 平面对：两物体在画面平面上相差80度 B 立体对：两物体在深度上相差80度 C 镜像对：两物体结构不相同Date28二、字符旋转实验 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。Date29Date30Date31心理旋转的验证知道将 要呈现 的字符 和方向形成该 字符的 表象并 旋转判断字符呈现前行信息进行比较反应时T准备时间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，记录完成旋转的时间，然后呈 现图形，被试给出判断。Date32字符旋转实验结果：Date333、心理旋转的验证 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？Date34实验结果Date35三、心理旋转的连续性 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。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。 实验结果如下图：Date36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Date37四、心理旋转研究的理论概括 1、表象的实质就是一种类比表征，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 这个同构为“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。Date38三、心理扫描nKossly(70年代) 认为表象与现实客体的知觉相 似，视觉表象中的客体同样也有大小、方位、 位置等空间特性，也是可以被扫描的。n距离效应 大小效应Date39Date40持续的争论 Anderson命题表征的批评：因为较小表象， 较少命题激活，细节不易发现。 但是Kosslyn的其他实验发现： 无视觉表象时，取决于客体和特征的联系 猫爪子 兔子苍蝇 这体现了表象表征与命题表征的区别Date41三、 Kosslyn的表象计算模型 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 是如何进行的。 仍然从类比的基本假设出发来建构这个理论 ： 想象的客体或事件和实际知觉的相同的客体或事 件，在视觉系统中具有相似的激活机制Date42 从本义表征产生出表象经过的四个加工过程： 图示过程（Picture Process） 将本义表征编码转换为视觉工作记忆中的表象，对图示过程的说 明决定了表象的大小和方位。 发现过程（Find Process） 在视觉工作记忆中搜索客体的某个部分。 放置过程（Put Process） 执行各种必要的操作，使表象的各个部分在正确位置上出现，例 如调整某个部分的大小。 表象过程（Image Process） 协调以上三种加工过程，并决定表象是否具有更多细节之类的其 他特性。Date43第五节 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