第1章-認(rèn)知心理學(xué)概述

認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)識(shí)你自己自我介紹主講教師：鄭航月單位：教育系電話675132郵箱：66815164@課程簡(jiǎn)介課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課課程性質(zhì)：必修課學(xué)分：4課時(shí)：72考核方式：考試成績(jī)組成：平時(shí)成績(jī)：30%期末成績(jī)：70%第一章認(rèn)知心理學(xué)概述基本概念、歷史發(fā)展、研究方法第一節(jié)認(rèn)知心理學(xué)和認(rèn)知科學(xué)認(rèn)知心理學(xué)（一）什么是認(rèn)知心理學(xué)奈瑟爾對(duì)認(rèn)知的定義：認(rèn)知指的是對(duì)感覺(jué)輸入加以轉(zhuǎn)換、簡(jiǎn)化、細(xì)化、儲(chǔ)存、恢復(fù)和利用所依賴的所有加工過(guò)程。（一）什么是認(rèn)知心理學(xué)廣義的認(rèn)知心理學(xué)：指以認(rèn)知為研究取向的心理學(xué)。狹義的認(rèn)知心理學(xué)：指以信息加工觀點(diǎn)為核心的心理學(xué)，又可稱為信息加工心理學(xué)。認(rèn)知心理學(xué)的研究范式符號(hào)操作系統(tǒng)范式把計(jì)算機(jī)作為人腦功能的一種心理學(xué)模型。聯(lián)結(jié)主義范式認(rèn)為人的心理活動(dòng)和大腦的神經(jīng)活動(dòng)方式一相似的。符號(hào)操作系統(tǒng)范式符號(hào)：泛指代表、表示或意指他物的一切東西。所謂符號(hào)就是模式，任何一個(gè)模式只要能和其他模式相區(qū)別，就是一個(gè)符號(hào)。輸入符號(hào)存儲(chǔ)符號(hào)建立符號(hào)結(jié)構(gòu)條件性遷移復(fù)制符號(hào)輸出符號(hào)符號(hào)操作系統(tǒng)范式符號(hào)操作系統(tǒng)的三點(diǎn)推論：既然人具有智能，它就一定是一個(gè)完整的符號(hào)操作系統(tǒng)。既然計(jì)算機(jī)是一個(gè)完整的符號(hào)操作系統(tǒng)，它就能夠表現(xiàn)出智能。既然人是一個(gè)完整的符號(hào)操作系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)也是一個(gè)符號(hào)操作系統(tǒng)，那么久能夠用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的認(rèn)知活動(dòng)過(guò)程。人的認(rèn)知活動(dòng)和計(jì)算機(jī)類比人類認(rèn)知活動(dòng)計(jì)算機(jī)人類認(rèn)知的計(jì)算機(jī)模型通用問(wèn)題解決程序初級(jí)知覺(jué)和記憶程序人類聯(lián)想記憶思維的適應(yīng)性控制聯(lián)結(jié)主義范式聯(lián)結(jié)主義理論模型的組成一組單元：節(jié)點(diǎn)激活狀態(tài)聯(lián)結(jié)模式節(jié)點(diǎn)激活規(guī)則節(jié)點(diǎn)輸出功能學(xué)習(xí)規(guī)則聯(lián)結(jié)主義理論模型的特點(diǎn)內(nèi)在并行性分布式處理容錯(cuò)性自適應(yīng)性（二）認(rèn)知心理學(xué)研究什么注意知覺(jué)（模式識(shí)別）記憶知識(shí)的組織推理問(wèn)題解決分類、概念和類型語(yǔ)言元認(rèn)知認(rèn)知發(fā)展社會(huì)認(rèn)知認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)二、認(rèn)知科學(xué)認(rèn)知科學(xué)是20世紀(jì)世界科學(xué)標(biāo)志性的新興研究門類，它作為探究人腦或心智工作機(jī)制的前沿性尖端學(xué)科，已經(jīng)引起了全世界科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。認(rèn)知科學(xué)的六個(gè)領(lǐng)域：心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、人類學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、哲學(xué)。第二節(jié)、認(rèn)知心理學(xué)的歷史與發(fā)展一、認(rèn)知心理學(xué)的哲學(xué)基礎(chǔ)理性注意經(jīng)驗(yàn)主義二、認(rèn)知心理學(xué)的起源早期對(duì)認(rèn)知的探索柏拉圖亞里士多德通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)認(rèn)知進(jìn)行研究對(duì)神經(jīng)沖動(dòng)的研究對(duì)記憶的研究三、認(rèn)知心理學(xué)的創(chuàng)立認(rèn)知心理學(xué)誕生的內(nèi)在條件行為注意格式塔學(xué)派相關(guān)學(xué)科的推動(dòng)人因工程學(xué)信息科學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)語(yǔ)言學(xué)2023/2/122第三節(jié)認(rèn)知心理學(xué)研究方法計(jì)算機(jī)模擬流程圖示研究口語(yǔ)報(bào)告法反應(yīng)時(shí)測(cè)量法眼動(dòng)研究技術(shù)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)技術(shù)2023/2/123一、計(jì)算機(jī)模擬方法(一)、涵義計(jì)算機(jī)模擬方是指利用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬、檢驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)人的認(rèn)知活動(dòng)及其行為表現(xiàn)的規(guī)律的研究方法。(二)、基本程序主要工具是計(jì)算機(jī)程序，用它來(lái)模擬人的某些心理活動(dòng)過(guò)程。將某些確定性推斷用計(jì)算機(jī)程序描述，觀察在輸入相同的刺激信息條件下計(jì)算機(jī)的輸出狀態(tài)，并同人類被試的輸出反應(yīng)比較。例如：初級(jí)知覺(jué)和記憶程序。輸入：A、H、V、Y上部有凹狀么有橫線么？有豎線么？AHVYNYYNNY2023/2/125二、流程圖式研究（一）、涵義是指以作業(yè)圖或信息流程圖的形式表示人的心理活動(dòng)，并以此分析人的信息加工過(guò)程的研究方法。（二）、信息加工流程模式一般由一張作業(yè)圖中的系列方框構(gòu)成，每一個(gè)方框表示信息加工的一個(gè)步驟，從一個(gè)方框指向另一個(gè)方框的箭頭標(biāo)出了信息流向的方位和先后次序。感覺(jué)記憶信息短時(shí)記憶長(zhǎng)時(shí)記憶提取復(fù)述信息喪失信息喪失2023/2/127三、口語(yǔ)報(bào)告法（一）涵義被試在解決某項(xiàng)問(wèn)題時(shí)“出聲思考”（出聲講出）其思維內(nèi)容，研究者記錄后進(jìn)行分析，從而揭示被試認(rèn)知活動(dòng)規(guī)律的研究方法。最初是德國(guó)心理學(xué)家Duncker（1945）首先發(fā)展出來(lái)的，后來(lái)Newell和Simon在研究問(wèn)題解決時(shí)（1972），把它當(dāng)作一個(gè)重要的方法加以應(yīng)用。2023/2/128（二）基本過(guò)程利用這個(gè)方法進(jìn)行研究之前，應(yīng)對(duì)被試進(jìn)行足夠的訓(xùn)練。給被試某個(gè)問(wèn)題，要求他們?cè)诮鉀Q問(wèn)題時(shí)出聲思考，同時(shí)錄下全部口述。如被試在出聲思考中發(fā)生停頓，實(shí)驗(yàn)者可以問(wèn)他現(xiàn)在想什么。一般不應(yīng)提問(wèn)。研究者整理由錄音機(jī)錄下的被試的口頭報(bào)告序列，逐字逐句整理成文字材料。經(jīng)整理分析后繪出圖例，稱為問(wèn)題解決行為圖。2023/2/129問(wèn)題行為圖由兩部分組成：1）被試所具有的知識(shí)狀態(tài)，即人在某一具體時(shí)刻所知的關(guān)于該問(wèn)題或作業(yè)的全部信息。2）被試的內(nèi)部操作過(guò)程，即每次用來(lái)改變其知識(shí)狀態(tài)的手段。12345678知識(shí)狀態(tài)操作問(wèn)題行為解決圖例2023/2/130四、反應(yīng)時(shí)測(cè)量法（一）涵義反應(yīng)時(shí)是刺激作用于有機(jī)體后到其作出明顯反應(yīng)所需要的時(shí)間，即刺激與反應(yīng)之間的時(shí)間間隔。它作為個(gè)體成績(jī)指標(biāo)或內(nèi)部加工信息過(guò)程的復(fù)雜程度的指標(biāo)。（二）反應(yīng)時(shí)研究簡(jiǎn)史反應(yīng)時(shí)研究的開(kāi)端----天文學(xué)的研究貝塞爾德人差方程：B-A=K(1923年)（二）反應(yīng)時(shí)在心理學(xué)中的研究歷史1850年，赫爾姆霍茨實(shí)施了第一個(gè)反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)：測(cè)定蛙的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳導(dǎo)速度。荷蘭生理學(xué)家唐德斯提出的反應(yīng)時(shí)ABC馮特和其學(xué)生的研究1969年，美國(guó)心理學(xué)家斯滕伯格提出了加因素法。（三）唐得斯的反應(yīng)時(shí)三成分說(shuō)（減法反應(yīng)時(shí)原理）

人的反應(yīng)可分為三類:第一類稱為A反應(yīng)，只有一個(gè)刺激，一個(gè)反應(yīng)，其反應(yīng)時(shí)為簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)，又稱基線反應(yīng)時(shí);第二類反應(yīng)為B反應(yīng)，有多個(gè)刺激，需進(jìn)行多個(gè)反應(yīng)，其反應(yīng)時(shí)包括簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)、辨別反應(yīng)時(shí)和選擇反應(yīng)時(shí)；第三類反應(yīng)為C反應(yīng)，有多個(gè)刺激，只需做一種反應(yīng)，其反應(yīng)時(shí)包括簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)和辨別反應(yīng)時(shí)?；诖?，可得出如下算式：辨別反應(yīng)時(shí)=C-A；選擇反應(yīng)時(shí)=B-C。唐德斯反應(yīng)時(shí)（DondersABCofreactiontime)刺激反應(yīng)唐德斯A反應(yīng)刺激反應(yīng)唐德斯B反應(yīng)唐德斯C反應(yīng)刺激反應(yīng)A反應(yīng)時(shí)C反應(yīng)時(shí)C—AB反應(yīng)時(shí)C反應(yīng)時(shí)B—C基線時(shí)間選擇時(shí)間辨別時(shí)間二、相加因素法

（一）含義：

認(rèn)為完成一個(gè)作業(yè)所需的時(shí)間是一系列信息加工階段分別需要的時(shí)間的總和。如果發(fā)現(xiàn)可以影響完成作業(yè)所需時(shí)間的一些因素，那么單獨(dú)地或成對(duì)地應(yīng)用這些因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，判斷這些因素是否與特定的信息加工階段相聯(lián)系。該法的關(guān)鍵不在于區(qū)分每個(gè)加工階段的時(shí)間，而是辨認(rèn)加工的順序并證實(shí)不同階段的存在。（二）相加因素法的邏輯：如果兩個(gè)因素的效應(yīng)是相互制約的，即一個(gè)因素的效應(yīng)可以改變另一個(gè)因素的效應(yīng)，那么這兩個(gè)因素只作用于同一個(gè)信息加工階段；如果兩個(gè)因素的效應(yīng)是分別獨(dú)立的，即可以相加，那么這兩個(gè)因素各自作用于不同的加工階段。（三）在認(rèn)知心理研究中的應(yīng)用：斯騰伯格有關(guān)短時(shí)記憶提取過(guò)程的研究。先發(fā)現(xiàn)影響因素，然后推斷信息加工階段，再驗(yàn)證信息加工過(guò)程階段。2023/2/136短時(shí)記憶信息提取過(guò)程識(shí)記項(xiàng)目的數(shù)量反應(yīng)類型反應(yīng)類型的相對(duì)頻率測(cè)試項(xiàng)目的質(zhì)量順序比較反應(yīng)時(shí)測(cè)試項(xiàng)目編碼決策識(shí)記項(xiàng)目編碼反應(yīng)組織2023/2/137開(kāi)窗實(shí)驗(yàn)如果能直接測(cè)量每個(gè)加工階段的時(shí)間，明顯的看出這些加工階段，那就好像打開(kāi)窗戶一覽無(wú)余了。這種技術(shù)即稱作“開(kāi)窗”（openwindow）實(shí)驗(yàn)。以“KENC＋4”為例，4個(gè)刺激字母相繼呈現(xiàn)，被試自己按一下鍵就可以看見(jiàn)第一個(gè)字母K并同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，接著被試作出聲的轉(zhuǎn)換，即說(shuō)出LMNO，然后再按鍵來(lái)看第二個(gè)字母（E），再作轉(zhuǎn)換，直至4個(gè)字母全部呈現(xiàn)完畢并作出回答。2023/2/138開(kāi)窗實(shí)驗(yàn)看第一個(gè)字母看第二個(gè)字母將轉(zhuǎn)換結(jié)果貯存出聲轉(zhuǎn)換被試按鍵轉(zhuǎn)換結(jié)束被試按鍵轉(zhuǎn)換開(kāi)始編碼階段轉(zhuǎn)換階段貯存階段反應(yīng)時(shí)：第一個(gè)字母加工2023/2/139五、眼動(dòng)研究技術(shù)1、基本概念眼跳，我們看東西時(shí)，不斷發(fā)動(dòng)一些眼動(dòng)以使我們的注視點(diǎn)由一個(gè)位置變換到另一個(gè)位置，這個(gè)過(guò)程就叫眼跳。潛伏期，發(fā)動(dòng)一個(gè)眼跳需要一定的時(shí)間，這段時(shí)間就是眼跳的潛伏期。在眼跳的過(guò)程中我們視覺(jué)輸入的敏感性會(huì)降低，這個(gè)現(xiàn)象叫眼跳抑制。在注視一個(gè)目標(biāo)時(shí)，我們的眼睛不會(huì)真正靜止下來(lái)，而是有一種持續(xù)的顫動(dòng)叫做眼球震顫?；靥?，與視覺(jué)運(yùn)動(dòng)方向相反的眼跳運(yùn)動(dòng)?；貟?，注視點(diǎn)從一行的末尾跳到另一行的開(kāi)始。2023/2/1402、研究動(dòng)態(tài)利用眼動(dòng)技術(shù)可記錄多種指標(biāo)，包括注視和凝視時(shí)間，眼跳時(shí)間和位置、回跳時(shí)間等?？捎脕?lái)研究閱讀、視覺(jué)搜索和場(chǎng)景瀏覽等問(wèn)題。目前，研究者正試圖改進(jìn)技術(shù)，使視覺(jué)場(chǎng)景與真實(shí)接近。比較流行的眼動(dòng)儀是用攝像機(jī)對(duì)眼球運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤的頭盔式眼動(dòng)儀。2023/2/141六、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科，其研究任務(wù)在于闡明認(rèn)知活動(dòng)的腦機(jī)制。現(xiàn)有的腦認(rèn)知功能研究技術(shù)大致可以分為兩類：一類是通過(guò)改變（損傷或刺激）腦組織和腦活動(dòng)并觀察行為上相應(yīng)的變化來(lái)研究腦與行為之間的關(guān)系。屬于生理心理學(xué)的范疇。eg:腦損傷，電刺激，透顱磁刺激。另一類是在人們完成認(rèn)知任務(wù)的同時(shí)，觀察他們的腦活動(dòng)變化。這屬于心理生理學(xué)的范疇。eg：?jiǎn)渭?xì)胞記錄，腦電，腦磁，PET，fMRI2023/2/1421、腦電（EEG/ERP）腦電圖（electroencephalography，簡(jiǎn)稱EEG），通過(guò)頭皮表面電極記錄得到腦電活動(dòng)變化，一般認(rèn)為這種電活動(dòng)反映了電極下神經(jīng)元群活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的突觸后電位總和。除了記錄電極以外，還在頭皮表面放置參考電極，實(shí)際記錄下來(lái)的信號(hào)是記錄電極和參考電極之間的電位差。腦電信號(hào)微弱，電極引出的電位變化通過(guò)高倍放大器后才能被計(jì)算機(jī)記錄下來(lái)。2023/2/143ERP技術(shù)由特定認(rèn)知任務(wù)所引起的腦電活動(dòng)比較微弱，被淹沒(méi)在整體的EEG中難以觀察，事件相關(guān)電位（ERPs,event-relatedpotential）技術(shù)可以將其抽提出來(lái)，其核心是疊加平均技術(shù)。通過(guò)疊加平均，只有那些與刺激相關(guān)（時(shí)間鎖定、振幅鎖定）的腦電成分保留下來(lái)，而與刺激無(wú)關(guān)的成分衰減了。所提取出來(lái)的信號(hào)就是ERP，它是由刺激事件（包括物理刺激和心理事件）所引起的腦電波，也稱誘發(fā)電位（evokedpotentials，EP）。2023/2/144技術(shù)特點(diǎn)1）無(wú)損?？梢栽谌梭w上重復(fù)多次使用。2）腦電信號(hào)直接反映了神經(jīng)元電活動(dòng)變化。3）時(shí)間分辨率非常高，可以達(dá)到1ms以下。4）空間分辨率較低。電極個(gè)數(shù)和腦內(nèi)興奮源推測(cè)。5）費(fèi)用低廉。128導(dǎo)，100萬(wàn)左右。2023/2/145研究動(dòng)態(tài)研究者可以通過(guò)記錄分析人們?cè)趫?zhí)行各種認(rèn)知任務(wù)時(shí)的ERP信號(hào)，動(dòng)態(tài)地觀察大腦在認(rèn)知過(guò)程中的活動(dòng)變化，進(jìn)而探索這些認(rèn)知功能的神經(jīng)機(jī)制。ERP技術(shù)被廣泛應(yīng)用于知覺(jué)、注意、學(xué)習(xí)、記憶、語(yǔ)言等多種認(rèn)知過(guò)程的研究中，并取得了非常豐富的研究成果。2023/2/146例子12023/2/147例子22023/2/148EEGMeasurement2023/2/1492、腦磁（MEG/ERF）當(dāng)神經(jīng)元興奮時(shí)，除了產(chǎn)生與突觸活動(dòng)相關(guān)的電流之外，還會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。與腦電相似，可以通過(guò)特殊的技術(shù)手段將頭皮表面很小的磁場(chǎng)檢測(cè)出來(lái)。腦磁圖（magnetoencephalography,MEG），就是一種在頭皮表面測(cè)量腦神經(jīng)活動(dòng)產(chǎn)生的微弱磁場(chǎng)的技術(shù)。與ERP相似，研究者也可以通過(guò)疊加平均技術(shù)在MEG中抽取事件相關(guān)磁場(chǎng)（event-relatedfields，ERFs）。2023/2/1503、正電子發(fā)射斷層掃描（PET）神經(jīng)元需要從血液中獲取氧和葡萄糖作為其營(yíng)養(yǎng)和活動(dòng)能源。在腦組織興奮時(shí)其附近的血管血流量會(huì)增多以滿足神經(jīng)活動(dòng)的需要。正電子發(fā)射斷層掃描（PET,positronemissiontomography）技術(shù)，就是利用正電子放射性同位素來(lái)標(biāo)記血流量在腦內(nèi)的分布，通過(guò)測(cè)量與某個(gè)認(rèn)知過(guò)程有關(guān)的局部腦血流量（regionalcerebralbloodflow，rCBF）變化，來(lái)推測(cè)在這個(gè)認(rèn)知過(guò)程中伴隨著哪些腦區(qū)域的活動(dòng)。2023/2/151技術(shù)特點(diǎn)1）掃描時(shí)要給人體注射一定劑量的放射性物質(zhì)，短期內(nèi)最好不要接受多次PET掃描。2）并不是直接測(cè)量腦神經(jīng)活動(dòng)，只是通過(guò)測(cè)量腦血流量來(lái)間接推測(cè)腦活動(dòng)。腦血流量和神經(jīng)活動(dòng)之間的關(guān)系復(fù)雜。3）空間分辨率高。目前最高可達(dá)5-10mm3。4）時(shí)間分辨率非常差。需要幾十秒。5）設(shè)備昂貴?；匦铀倨骱屯凰?。2023/2/152PET2023/2/1534、功能磁共振成像（fMRI）功能磁共振成像（fMRI,functionalmagneticresonanceimaging），測(cè)量的是“血氧水平依賴”（bloodoxygenationleveldependent，BOLD）信號(hào)。大腦活動(dòng)時(shí)，其血氧含量中氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的比率發(fā)生變化，引起腦部組織的磁化率變化，測(cè)量其引起的信號(hào)改變，以此反映相關(guān)的大腦活動(dòng)功能變化。與PET相比，fMRI成像時(shí)間可以短于100ms，空間分辨率可以達(dá)到1mm，可以無(wú)創(chuàng)性的多次實(shí)驗(yàn)。2023/2/154研究動(dòng)態(tài)fMRI涉及的腦結(jié)構(gòu)大都在皮質(zhì)區(qū)域水平。時(shí)間和空間分辨率都還有較大的局限性。并且，fMRI信號(hào)的