认知心理学3

认知心理学

COGNITIVE PSYCHOLOGY

主讲教师：梁珊珊

唐山师范学院 教育系

美国东方航空401航班即将飞抵迈阿密国际机场时，前轮指示灯突然不亮了，三名机组人员同时专注于查看是灯泡出了问题，还是前轮没能锁定着陆时的位置，而忽视了控制飞机的自动驾驶仪。这时，高度测量表也失灵了。于是，飞机不自主的下滑很长时间，直至快坠毁时，副驾驶才注意到高度测量表的问题，然而已经太迟了。结果飞机坠毁，99人丧生。而事故完全是驾驶员的注意分配不当所致。

关于注意的研究发展

注意是人们很熟悉的心理现象，在心理学中它又是一个争议较多的研究领域。 冯特的观点 詹姆士的观点

第二次世界大战以后的变化

第三章 注意

我开车前往学校，这时广播中播放着我最喜欢的交响乐。我尽情享受着音响效果，并把声音越开越大。直到在后视镜中看到闪烁的光进入眼帘。于是突然发现警察的巡逻车正在追我，而我的车正在以每小时112千米的速度狂奔。

我们注意的强度不论多强总是部分的集中，永远不全面。因此在其他一些刺激出现时，我们可能将注意转移到新刺激上。但并非所有新异刺激都能引起注意转移。

实验心理学早期建立中，注意占有十分重要的地位。冯特将注意看成是意识领域的一个范围狭小的中心区域。任何心理内容只有进入这个特定区域才能获得最大的清晰性和明显性。冯特将这个区域称为意识注视点或内在注视点。他认为注意是一种心理状态，而不是一种心理过程，但它和心理过程统觉有密切关系。而且还研究过注意广度和注意起伏，并发现注意广度是4-6个单元。

詹姆士是早期重视注意研究的另外一名著名心理学家。讨论了注意的本质及意识的选择作用。

“每个人都知道注意是什么。它是对心理资源的一种占用。以一种清晰和生动的形式来看，它是从同时呈现的几个物体的思维序列中选择一个对象过程。意识集中和专注是注意的核心。”

同时他还提出了注意的双重系统假设，把注意区分为无意注意和有意注意，或不随意注意（自发注意）和随意注意。在行为主义中它曾被忽略；在格式塔理论中，将它合并到知觉之中。

行为主义心理学统治时期：注意被排除在研究范畴之外；

格式塔心理学：注意属于知觉研究范畴；

信息加工认知心理学 ：注意有着自己的独立的信息加工过程和模式；

普通心理学：注意是心理活动对一定对象的指向和集中。然而，这种指向和集中是怎样发生的？它为什么发生？注意的多种品质是否具有必然性等重要的理论问题并没有被普通心理学的解释。

第一节

注意的概述

第二次世界大战以后，情况发生了很大变化。一方面，战争期间人们需要处理许多复杂的军事和技术问题，如军事通讯问题、雷达的信号检测问题、空中交通管制问题等。面对着工作环境中复杂多变的信息源和某些单调、乏味的作业，人们认识到注意多作好工作的极端重要性。另一方面，随着认知科学的诞生和发展，人们对行为的认知研究，也提出了注意在人类信息加工中的重要作用。

本章内容

一、注意的涵义

是指心理努力的集中和聚焦（Matlin,1983）

是指人的心理活动对一定对象的指向与集中。注意的核心在于人对输入的刺激信息进行有选择的加工分析而忽略其他刺激信息的心理活动。

这种集中是一种有选择性、转移性和可分解性的集中（Best，1998）。

注意的功能在于把认知过程对准外部刺激，因此能收集有关信息；一旦集中注意，就能觉察到：注意能使人识别出刺激并能识别出用于归类的刺激特征。其最根本功能在于对刺激信息进行选择。

二、注意的特征

注意的选择性，即人只注意并选取众多刺激信息中的一部分信息作为进一步加工处理的对象。 注意的持续性，即根据人的目的与意愿，对某刺激信息在连续的一段时间内保持不变，并且不受其他刺激信息干扰。

注意的转移，即根据人的目的与意愿，把对某刺激信息的注意转移到对另一个刺激信息的关注上。

四、注意与意识、意志的关系

无意注意 ：又称不随意注意，是事先没有预定的目的，也不需要做出意志努力的注意，其意识程度比较弱。

有意注意：又称随意注意，是有预定目的、需要作出一定意志努力的注意，其意识程度比较强。 有意后注意（post voluntary attention）

：即从有意注意转化过来的无意注意，其特点是——意识的参与程度降低，不需要太多意识努力，但却仍有预定的目的，是一种自觉的注意。它是一种高级的注意形式。

第二节

注意的认知理论

三、注意的四大功能

注意是选择者 注意是放大器 注意是指南针 注意是分派者

1

2

3

注意的产生的注意的保持理注意的分配理理论：知觉选论：中枢能量论：控制性加择模型（过滤理论

工和自动加工

器模型和衰减模型）和反应选择模型

一、过滤器模型

该模型最早由英国著名心理学家布劳德本特于1958年提出。是关于注意的一个较早的理论模型。该模型后来被Welford（威尔福德）称为单通道模型。

Broadbent认为，来自外界的信息是大量的，而人的神经系统高级中枢的加工能力则是有限的，于是就出现了瓶颈。为了避免系统超载，就需要某种过滤器来对之加以调节，选择其中较少的信息，使其进入高级分析阶段，这类信息将受到进一步加工而被识别和存储，而其他信息则不让通过。这种过滤器体现着注意的选择功能。因此这种理论被称为“注意的过滤器模型”。因为这种过滤器模型的核心思想是它到达高级分析水平的通道只有一条，因而，Welford（1959）称之为“单通道模型”。

验证实验：Broadbent（1954）双耳分听实验

过程：他向被试的右耳呈现3个数字，同时向左耳则呈现另外3个数字，如：右耳：4，9，3；左耳：6，2，7。呈现的速度为每秒2个数字。然后，要求被试再现。结果发现被试可用两种方式再现：⑴以耳朵为单位，分别再现左右耳所接收的信息；⑵以双耳同时接收到的信息为单位，按顺序成对地再现。

结果：结果：Broadbent原估计能达到95%的准确再现率，但实际上，以第一种方式再现的准确率为65%，以第二种方式再现的准确率为20%。

解释：Broadbent认为，每只耳朵相当于刺激输入的一个通道，而过滤器只允许每个通道的信息单独通过。

反对证据：鸡尾酒会效应

莫里的实验（1959）

鸡尾酒会现象(cocktail-party phenomenon)：在一个鸡尾酒会上，人们被各种谈话声音包围着，但是为什么他们只能听到某些谈话，而听不到另一些呢？原因是人们利用了刺激物某些物理性质的差异，如说话者的性别、声音强度、与说话距离等。另外谈话内容也有重要的作用，如别人的谈话与你无关那么你可能什么都没有听到；相反如果听到了提你的名字那么你可能十分敏感的就听到了。

实验范式：“分听任务”（dichotic listening task)

通过耳麦给被试两耳同时放音，但每只耳朵所接受的刺激信息是不一样的。通过实验考察被试反应信息与双耳接受信息的关系。从而了解被试注意的特点。 在分听任务中可以要求被试仅注意一只耳朵听到的声音（追随耳），对另一只耳朵听到的声音不予注意（非追随耳）。

验证实验：彻里的“追随程序”实验

追随程序是指在实验室中，同时给被试的双耳以刺激时，要被试复述事先规定的那只儿童所听到的项目，利用复述使被试尽可能只注意一只耳朵的信息，而不注意另外一只耳朵的信息。

对过滤器模型的反证实验

实验设计：通过耳麦给被试两耳同时放音，每只耳朵所接受的刺激信息是不一样的。通过实验考察被试反应信息与双耳接受信息的关系。从而了解被试注意的特点。

实验结果发现：被试在这样的实验中会根据材料的特点重现刺激信息，如6、2、9；DEAR AUNT JANE

对于这种实验结果，存在两种看法： 1、过滤器通道可以快速转移；

2、注意的工作机制不是单通道模型和以全或无的方式进行工作，过滤器模型不正确；

二、衰减模型

该模型是特雷斯曼(1964)年根据追随实验中对非追随耳信息的信息也可以得到加工的实验结果，对过滤器模型加以改进的结果。 Treisman认为过滤器并不是按“全或无”的方式来工作的，而是既允许追随耳的信息通过，也允许非追随耳的信息通过。

Treisman（1960）的双耳同时分听的追随耳程序的实验 左耳（追随耳）：There is a house understand the word.右耳（非追随耳）：Knowledge of on a hill.结果，被试都报告为：There is a house on a hill.并声称这是从一只耳朵听到的。

实验结果表明：当有意义的材料，分开呈现在追随耳和非追

随耳时，被试会不顾主试的事先规定（即复述追随耳所听到的项目），而去追随意义。

这种现象只有在过滤器允许两只耳朵的信息都能通过的前提下才能实现，即非追随耳的信息并没有被完全过滤掉，而只是在强度上的衰减，一些重要的信息或有意义的信息刺激仍然可能部分通过并接受进一步加工。人可同时注意两个通道的刺激。

验证实验

特雷斯曼和格芬的分听实验（1976）

麦凯的关于理解和注意的实验（1973）

追随耳播放含糊句子：They threw stones toward the bank yesterday.

非追随耳播放清晰的相关词：river

模型内容

衰减模型认为，注意的工作方式不是以全或无的单通道方式，而是多通道方式工作，但是在多通道的信息加工中，每个通道的信息得到加工程度是不一样的。追随耳的信息加工如方式如过滤器模型所述，而非追随耳的信息也有可能通过过滤器而被加工。 只是非追随耳的信号在通过过滤器信号被衰减，故以虚线表示，在意义分析的过程中，有可能被过滤掉，也有可能因为其它一些因素而被加强（如自己名字）。 衰减模型引入一个重要的概念—阈限—进入高级分析水平。认为已贮存在大脑中的信息在高级分析水平中的兴奋阈限各不相同，从而影响着过滤器的选择。

Treisman实验

对两个模型的分析

两者都认为高级分析水平的容量有限，必须由过滤器来加以调节；

两者都认为这种过滤器的位置处在初级分析和高级的意义分析之间。因而，这种注意选择都具有知觉性质。为此，在当前的认知心理学中，多倾向于将这两个模型合并，称之为Broadbent-Treisman过滤器--衰减模型，并将之看作注意的知觉选择模型。 过滤器模型强调单通道和全或无的工作方式，而衰减模型通过引用阈限的概念强调初级分析的通道选择和信号衰减作用。

三、反应选择模型

Deutsch和Deutsch（1963）提出了反应选择模型（response selection model），之后，Norman（1968，1976）支持这个模型并加以一定的修订。

验证实验

Hardwick随靶子词实验。（1969

）设计了一个双耳同时分听的追实验结果：右耳和左耳对靶子词的反应率达到59%~68%。双耳的反应率很接近。 Shiffrin等（1974）进行了类似的实验。

他们让被试在白噪音的背景上，识别一个特定的辅音。实验条件分为两种：一用双耳听，不确定辅音出现在哪个耳朵；二只用单耳听，确定辅音出现在哪个耳朵。得到的结果表明，在上述两种条件下，对特定的辅音的识别率没有显著差异。

知觉选择模型与反应选择模型比较分析

 （一）三种模型对追随实验的假设各不相同： (1)过滤器模型：追随耳能听见靶子词并作出反应，而非追随耳听不见靶子词不能作反应。  (2)衰减模型：追随耳和非追耳均可听见靶子词

并作出反应，但追随耳一方的反应次数多于非追随耳。

(3)反应选择模型：追随耳和非追耳均可听见靶子词并作出反应，由于双耳都有同样的反应形式，双耳的反应次数将相近。

Deutsch和Deutsch认为，几个输入通道的信息均可进入高级分析水平，得到全部的知觉加工，注意不在于选择知觉刺激，而在于选择对刺激的反应。 基本假定：由感觉通道输入的所有信息都可进入高级分析水平，得到知觉加工，并加以识别。

而注意选择位于知觉和工作记忆之间，即过滤器不在于选择知觉刺激，而在于选择对刺激的反应。 其选择标准是刺激对于人的重要性。

验证实验

刘易斯（1970）的分听实验研究

让被时注意追随耳听到的单词，而忽略非追随耳的任何信息。

非追随耳呈现的单词为两类：与追随耳信息无语义联系；与追随耳信息是同义词。

实验任务：对追随耳信息做出声音反映，记录反应时。

实验结果：同义词情况下，被试对追随耳信息的反应时要延长，而无关词不呈现此效应。

（二）两类注意模型的主要不同点，在于对注意选择机制（即过滤器）在信息加工系统中所处的位置不同。

 1、注意的知觉选择模型与注意的反应选择模型的根本不

同在于两者认为注意发生的位置不同。知觉选择模型认为注意发生在觉察阶段与识别阶段之间，反应选择模型则认为注意发生在识别与复述阶段之间。

2、目前，较多的心理学家倾向于注意的知觉选择模型，他们认为反应选择模型太不经济了：因为高级分析过程必须对所有刺激信息进行加工，再择重反应，如果这样，大脑加工的负担显然太重。

3、已有实验似乎表明：注意的知觉选择模型能较好地说明集中性注意，而注意的反应选择模型更能说明分配性注意。

第三节

注意的认知资源理论

一、双作业操作

1. 在进行两种不同感觉通道的作业时，未受到注意的输入通道的信息所能得到的高级分析比原先想象的更多。（奥尔波特的实验）

2. 即使在同一感觉通道内进行两种性质的相同的作业，也会由于作业的难易程度不同而出现不同的结果。（沙利文的实验）

3.在双听实验中，被试从非追随耳觉察出的靶子词的数量还依赖于他们自身的特点。（安德伍德的实验）

反应选择模型认为，注意并不在于选择知觉刺激，而在于选择对刺激的反应。该理论认为，感觉器官感受到的所有刺激都会进入高级分析过程。中枢则根据一定的法则进行加工，对重要的信息才作出反应。而不重要的信息可能很快被新的内容冲掉。

从70年代开始，一些认知心理学家已经开始避开注意过滤器在信息加工系统中所处的位置，而把注意能量有限当作注意机制来解释注意。

奥尔波特的异类反应方式优势效应

实验任务：让被试追随听觉呈现的散文材料，同时识记听觉呈现的另外一些字词。／将听觉呈现转变成视觉呈现的另外一些词或给被试看一些图片。

实验结果：视觉呈现词的回忆数量大很多，而视觉呈现图片正确再现率高达90%。

实验结论：在进行两种不同感觉通道的作业时，未受到注意的输入通道的信息所能得到 的高级分析比原先想象的更多；即使是在同一感觉通道内进行两种性质相同的作业，也会由于作业难易程度不同而出现不同的结果。

二、资源分配理论：中枢能量理论

“聚光灯比喻”：将注意比作聚光灯

个体可以将自己的注意集中在一项或少数几项任务上，而不理会其他事情；

注意可以按个体的意愿从一项任务转移到另一项任务上；

处于著一种新的任务得到的处理最精细，其他任务能够得到的处理比较初级；

任务对认知的要求越高，占用的注意资源就越多。

模型内容

Kahneman源的数量可随各种情绪、药物、肌肉紧张等因素的作用而变认为，人可利用的资源总是和唤醒相连的，其资化。

图中的资源分配方案是决定注意分配的关键。而分配方案则要受制于唤醒因素可利用的能量、当前的意愿、对完成作业所要求能量的评价以及个人的长期意向。在这些因素作用下，所实现的分配方案就体现着注意的选择。

对完成作业所要求能量的评价是一个重要因素。它不仅影响唤醒水平，使可利用的能量增加或减少，而且极大地影响着分配方案；

个人长期意向反映着不随意注意的作用，即它要求将能量分配给新异的刺激、突现刺激和自己的名字等； 当前意愿体现着完成当前作业的要求和目的等。

从这个模型可知，只要不超过可利用的能量，人就可同时接收两个或多个输入，或者从事两种或多种活动。

（一）认知容量（cognitive capacity）模型的三点假设

首先，容量模型假设不同来源的刺激产生的干扰是非特定的。当我们同时进行两件事时，所产生的问题并非由于这两件事互相干扰，而是进行两件事需要较多的资源，超出我们所供应的范围。因此，该模型预测，只要这些活动不超过所需的资源数目，我们便能同时进行这些活动。

第二个假设是跟着第一个假设而来的，即当这些活动所需的总资源要求超过既有容量时，要同时进行第二件事，必然使第一件事的反应退步。

第三个假设是认为分配决策有弹性，能改变来适应输入刺激的资源需要。（Johnson & Heinz, 1978）

凯恩曼（1973）在《注意与努力》（Attention and Effort）一书中提出注意能量分配模型。

诺曼和波布罗对中枢能量理论进行了发展。鉴于个体在一些情况下不能很好的完成任务不是因为能量有限而是任务本身难以完成，他们将能量分配过程区分为两类：

资源限制过程：是指其作业受到所分配资源的限制，一但得到较多的资源，这种过程便能顺利的进行。

材料限制过程：是指其作业受到任务的低劣质量或不适宜的记忆信息的限制，因而即使分配到较多的资源也不能改善其作业水平。

多态模型（多样式理论）

约翰逊和海因茨

注意可以在以下三个阶段中任何一个完成选择功能：感觉阶段、语义阶段、意识阶段。 虽然各个阶段都可以完成注意选择功能，但毕竟加工越多越耗费资源。因此，能在第一阶段完成选择的在理论上不会拖到后面的阶段完成。可见，选择发生越晚，任务难度就越大。 验证实验：追随靶子词的双耳分听实验。

（二）验证实验

约翰逊和海因茨（1979）的双听实验：

•给被试双耳呈现靶子词和非靶子词，要求被试追随靶子词（不固定在某一耳朵中出现）

• 实验材料：靶子词和非靶子词的呈现情况有四种——低感觉可辨度、高感觉可辨度和低语义可辨度、高语义可辨度。

•实验结果：不管语义可辨度的高低，非靶子词回忆数量，在低感觉可辨度下的多于高感觉可辨度下的

。

（二）施耐德和希夫林的验证实验

实验过程：给被试识记1-4个项目，然后再视觉呈现1-4个项目，让他们判定，再认项目中是否有任何一个项目是以前识记过的，作出相应的反应。

实验项目和再认项目的安排分成两种：不同范畴条件和相同范畴条件。

实验结果：在相同范围条件下，当识记项目和再认项目均为一个时，要达到80%的正确反应率，再认项目呈现时间需达到120毫秒；当识记项目和再认项目均为4个时，要达到70%的正确反应率，再认项目的呈现时间需达到800毫秒。在不同范畴条件下，无论识记项目和再认项目的多少，再认项目的呈现时间只需80毫秒，就可达到80%以上的正确反应率。

（三）特征整合理论（特雷斯曼和吉拉德，1980）

该理论认为，事物由客体和特征构成的。一个客体通常可以由多个维量构成，特征便是这些维量的特定的值，而客体则是多维量特征的结合。

在认知过程中，人对特征的加工是自动红色三角形 进行的，以平行加工的方式进行，而对 客体：红色三角形 客体的辩认则需要集中性注意的参与， 维量：颜色、形状

以系列加工的方式进行加工。

特征：红色、三角形

三、资源分配理论：双加工理论

（一）两种加工过程

控制性加工：是一种需要应用注意的加工，其容量有限，可灵活的用于变化者的环境。这种加工是受人有意识的控制的，又称注意性加工。

自动加工：是不受人所控制的加工，无需应用注意，没有一定的容量限制，而且一旦形成就很难予以改变。

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四、选择性注意的研究

对选择注意的系统研究开始于彻里对鸡尾酒会现象

(cocktail-party phenomenon)的兴趣。在一个鸡尾酒会上，人们被各种谈话声音包围着，但是为什么他们只能听到某些谈话，而听不到另一些呢？原因是人们利用了刺激物某些物理性质的差异，如说话者的性别、声音强度、与说话距离等。另外谈话内容也有重要的作用，如别人的谈话与你无关那么你可能什么都没有听到；相反如果听到了提你的名字那么你可能十分敏感的就听到了。

双耳分听实验

彻里（Cherry,1953）对非注意耳听到的信息情况进行研究，使用双耳分听实验发现：

被试能够准确报告非注意（unattended）所听到的信息是人的嗓音还是噪音，他们也能报告声音是男性的还是女性的等，被试者看来具有关于非注意信息的物理或声学特性的某些知识。但是，他们似乎不具有关于非注意信息意义方面的知识。如，呈现了35次的单词。

研究表明：一、注意具有选择性；二、刺激物的物理特性在人们选择信息时是有作用的。因为如果改变材料的物理性质，如女声改成男生或纯音，被试是能够发现其差异的。

心理学家对于上述实验现象的解释

研究表明注意具有高度的选择性；

我们对注意的信息是有意识的，而且注意聚焦被认为是受意识导向的，以至几乎没有无注意信息能进入我们的意识；

因此，被试者在同时做这两种要求的作业时就有困难，因为他们注意一种作业时，就意识不到第二种作业中发生的事件，结果，不论被者试图在两种作业间交替的速度有多快，也会丢失某些信息，因此他们在这两种作业上的成绩不避免的会下降。

双耳分听实验

人的注意总是选择某些目标而忽视其他目标，这就是选择性注意。

1、双耳分听实验：

实验设计：通过耳麦给被试两耳同时放音，但每只耳朵所接受的刺激信息是不一样的。通过实验考察被试反应信息与双耳接受信息的关系。从而了解被试注意的特点。

任务：被试者戴着立体声耳机，每只耳朵被输 入不同信息，要求被试者追随注意耳信息。

追随：用注意耳收听信息，听完后尽可能快地大声复述。

蒙布莱（Mowbray,1953）的进一步研究

让被试者同时注意两种信息。被试者收听一个故事，与此同时安静地阅读另一则故事，其内容与录音呈现的故事毫无关系。然后让被试者做一项测验，了解其对两个故事理解的情况。几乎所有的被试者对第一个故事的理解比对另一个故事的理解要好的多。

分配（divided attention ）

警醒与信号检测（vigilance and signal detection） 搜索（search）



选择（selective attention）