实验心理学-第57章
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遇到鸟时开出了多远？然后是鸟飞回第一列火车的时间是
多少？那列火车x…跑了多远？等等。他们的一般策略是试
图计算出鸟每次在两列火车之间飞行的距离，然后把每次
距离相加就知道在两列火车相遇时鸟飞行的距离了。这是
一个很有道理的策略，假如你有足够的时闻，一架好的计算
嚣，并具有微积分方面的知识，会算出答案的。
既然你很可能不具备上面一个或一个以上的条件，就
需要找一个更简便的方法了。思维可被定义为“通过。心理操
作而获得新表征的过程”（ Posner，1973，p．147）。我们可以
说，思维是找出简单方法来解车乌问题的必要手段。要解决
这个问题，你必须重构概念。事实上，你作出适当的概念重
构后，这个问题的解决就简单明了了。你需要关注的是两列
火车在相遇时走了多长时间。既然一列火车的速度是每小
时60英里，另一列是每小时40英里，它们相距100英里，那
么一小时后套相遇。一旦你这样重构这个问题并利用另一
个侧面的信息，答案显而易见。既然火车一小时后相遇，鸟
每小时飞行80英里，那么火车相通时鸟飞了80英里。不用
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花很多时间，也不用计算器，更不用高等数学，只要思维
就行。
火车1∞荚里，小时 火车240英里，小时
图li…i车鸟问题的图示 330
只要思维？说得容易，但其内部过程是很复杂的。当一
个人在找一个问题的答案时，他的心理过程发生了什么？人
是怎样搜寻到解决这个问题的简单方法的（思维）？我们能
找出思维的一般。u理规律吗？我们怎样才能研究这种内部
过程？这些包括在我们这一章要讨论的难题之中。
本章要讨论的实验主题包括结果的信度问题（或者叫
可验证性）、无关变量和实验控制问题以及心理研究中言语
报告的使用。第一个问题涉及结果的信度：如果进行第二次
实验，得到与第一次实验相同的数据以支持相同结论的可
能有多大？所有的研究都存在这个问题，但在恩雏和其他一
些有复杂心理过程的实验中尤为突出，这一原因我们下面
套讨论到。第二，问题解决和思维实验很复杂，因此设计要
非常精巧以使实验具有趣味性和有用性。做刘这点在这一
领域是必要的。在控制无关变量的同时，我们怎样控制某个
自变量，因为可能影响思维过程的因素有许岁。最后一个问
题是被试的报告及其在心理学研究中的价值，在诸如问题
解决和思雏研究领域，人们常常愿意说出他们在解决问题
时是怎么想的。在实验过程中，我们能把他们的报告作为有
用的证据以研究心理过程的本质吗？
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心理学史上有两种侧重点不同的研究问题解决的基本方法，它
们对思维和学习研究都有深远的影响。这两种方法是自下而上（材
料驱动）分析和自上而下（概念驱动）分析，类似于第7章讨论过的知
觉研究的方法。
桑代克的尝试与错误学习
在一些有趣的早期实验中，如桑代克（1898）研究了猫的问题解
决。在实验中，他把猫放在构造特别的迷箱里，箱的外边放着食物，
猫要解决的问题是怎样逃出迷箱获得食物。在有些情形下正确的解
决办法只是拉一下绳子，但有时猫可以用三种不同的解决方法。桑331
代克观察了猫在迷箱里的一系列尝试，并测量了猫在每次尝试中逃
离迷箱所需的时间。开始时，猫尝试了种种的策略试图逃离迷箱t并
甩间接方法扑打其附近的物体。最终，它也许就能抓住那条绳子并
把自己放出去了。由此可知，猫显然是通过尝试错误来学习的·至少
在开始时它成功逃离迷箱似乎完全是偶然的。经过一系列学习，猫
在每次试验中能够更快、更系统地逃离迷箱。然而不管怎样·支配猫
解决问题的指导原则是一种试误学习。
在分析试误学习时，桑代克特别关注成功。他认为似乎是导致
成功的正确行为产生了铭记或学习效应。行为的效果导致成功，而
这种效果又在行为中得到巩固。这些早期实验产生了教果律理论和
强化的概念（见第9章）。这种自下而上研究的历史影响，在动物学
习的领域中是极其深远的，它的重要性也是无可比拟的，而且也远大
于在思维和问题解决领域中的。人类思维和问题解决侧重比较高水
平概念驱动过程，这一点将在下面讨论到。然而，仍有从试误学习或
操作性条件反射角度分析人类思维过程的必要（见Skinner，1957，第
19毒）。
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／实验心理学
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柯勒I Kohler，W．）的黑猩狸的顿悟
1913年，德国心理学家柯勒被他的国家委派到特纳利夫岛（属
加那利群岛）研究类人猿。此后不久，第一次世界大战爆发，柯勒被
留在岛上。在那里，他进行了黑猩猩问题解决能力的实验研究。与
桑代克迷箱问题中猫抓绳子解决问题的办法不同，他实验中的许多
问题不能用简单、直接的办法解决，而要通过更多的间接方法。柯勒
在他的《猩猩的智慧》（The Memality of Apes）书中讨论了他的研
究。该书德文版1921年出版，英文版1927年出版。
在一个问题中，柯勒把香蕉挂得离猩猩很远，即使用围栏内的棍
棒也够不着的地方。这个问题需要用间接方法解决。柯勒详细记录
猩猩取香蕉的种种努力。通常，它们先尝试直接取的方法，如用爪子
抓或用棍棒推．这些方法失败后，它们似乎陷入杂乱无章的动作中，
或者通常表面上放弃这个问题。然而，之后有一只猩猩突然正确地
图11…2柯勒的一个宴验
柯辅实验中曲一只狸狸把
一只箱子放在另一只的上
面采取香蕉（来自KoHer．
1927．图5）。
解决了这个问题。在这一实验中，解决的
办法是把围栏的木条箱堆在一起，然后站
在上面就取到香蕉了（见图11…2）。
柯勒强调顿悟在问题解决中的重要
性。在一系列无规则的动作，或者根本没
有动作之后，猩猩会突然想到箱子与问题
的关系，一旦到了这个时候，顿悟就完成
了，解决问题也很简单了。柯勒自上而下
的问题解决实验强调对问题的结构、计划
和概念属性表征而不在于试误。他是格
式塔心理学派成员（见附录A），这一学派
的观点在某种程度受到从桑代克研究工
作发展而来的行为主义基本分析方法的
反对。行为主义和格式塔理论都对心理332
学有很大影响。当代心理学的思维与问
题解决实验研究和理论可能在很大程度
上受到了格式塔学派的影响，但两种方法
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第十一章思维与问题解决／卜一
可结合成一个模型，就像第7章阐述的单词再认模型（ Holyoak
1990）。
思维与问题解决研究中的变量介绍 333
因变■
有三种基本方法测量问题解决的过程。假如找们以给出或未给
出车鸟问题的说明为例，一组被试用图11…1来解决，另一组则没有
用图解。我们测量的是什么？首先而且最多情况下是，测量两种条
件下在一定时间限制（如45分钟）内有多少被试解决了问题。但是
大多数研究的问题很可能太容易或至少在时间限制内是可以解决
的。万一两组中每个人都解决了问题又怎么办？这就不能判别自变
量是否起作用。由于天花板效应（见第10章）在起作用，从两组解决
问题百分比相等得出自变量不起作用的结论当然是不正确的，因为
问题太容易不能揭示任何可能的区别。接下来我们能做的是，看看
问题解决中的作业水平的第二种测量：潜伏期，或者解决问题所花的
时间。即使两组中所有被试都解决了这个问题，他们也许在不同条
件下花了不同的时间。因而＋尽管在被试解决问题的百分比上没有
差别，在上述两种条件（有图组对无图组）下测量解决这一难题所花
时间被证明是个敏感措标。事实上，即使没有天花板效应，两组被试
中都有比如说60％的人解决了这个问题，那么其差别仍可由潜伏期
揭示出来。因此，我们说潜伏期可能是一种比反应正确率灵敏的因
变量指标，因为它能在大多数条件下反映自变量效果的情况。（很少
有反例，影响正确率却不影响潜伏期。）当然，我们通常希望正确率与
潜伏期有高的负相关，比如在某些条件下很少被试能解决问题，他们
也花了比较长的时间。
第三种测量的是，在某些问题的解决存在一种以上的方法时问
题解决的质量。把问题解决的方法评定为一个顺序量表是可能的；
换言之，能够把它们从好到坏进行排序。那么，即使正确率和潜伏期
测量不能反映出两种条件下的差别，但一种条件下的被试也许比另
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／实验心理学
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一种条件下的被试获得更多满意的解决方法。
有人也许想使用这三种测量问题解决的指标，作为对问题解决
构成的会聚操作，但它们之间无直接联系。例如，在解决某个特定的
问题时，一个条件下的被试可能会比另一个条件下的被试花更长的时
间，并且在第一个条件下还或许有更少的被试百分比。但是这个条件
下被试的解决办法可能会优于其他条件下的。换言之，自变量的变化
可能会使一个条件中的被试常常在相对短的时间内产生一个糟糕的
解决办法，而与此相反，另一个条件中的被试却极少可能产生一个更
好的解决办法＋并且还会花更长的时间。因此，这些指标的测量可能
投有简单的关联。这是第8章中速度准确性权衡的一种变式。
自变量
在问题解决研究中，最基本的自变量是问题呈现方式。呈现方
式又有几种不同的变化手段。让我们以本章开头讲述的鸟在两列火
车相遇时飞多远的问题为例来阐明这个问题。手段之一，我们可以
变化解决这一问题所需信息的呈现顺序及其重要性；鸟时速80英
里是解决这一问题的关键信息，它被隐藏在问题的描述中。如果这
条信息放在比较显眼的位置，被试也许早就有意利用它来构建问题
情境。第二个手段是变化无关信息的呈现量。车鸟问题中“星期六
下午2：OO开车”就是一个完全无关的信息，应不予考虑。也许呈现
无关信息越多而有关信息越少时，解决问题所需时间就越长。有无334
插图说明及插图的性质也有不同效果。提供和没有提供插图会有助
于或有碍于问题解决，这取决于问题的性质。另外，有些心理语言方
面的变量也被研究了，诸如用主动句或被动句来描述问题。除了与
问题呈现方式有关的变量外，其他有影响的变量，如在解决问题时是
否有时间限制（或其他类别的压力）、对解决问题的奖赏程度以及不
周类别被试的个体差异（例如智商的高低）等也影响问题解决。
控制变量
在以人为被试的实验心理学中，凡涉及到思维和问题解决的实
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第十一章；t鲴
验都比其他的复杂。因此，这一领域（包括其他涉及复杂心理过程的
分支，如社会和环境心理学）需要特别注意实验控制。由于在这个领
域中使用被试间设计（不同被试被分配到不同的实验条件中）很普
遍，所以研究时必须谨慎并确保各种条件下的被试在统计上是相等
的，这或者通过随机分配，或者在诸如IQ等维度上进行匹配来实
现。同样，实验者还必须尽可能严格地控制无关变量（诸如问题表述
方式或者呈现方式等）。
11。1 实验主题与研究范例
主题信度与重复
范倒类比推理
实验结果可信性的基本问题可简单归结为：如果重复实验，其结
果与第一次相同吗？这在心理学研究中是一个关系重大的问题。如
果我们没有理由得出实验结果是可信的，那么结果就毫无价值。
决定我们观察的信度的关键是观察量。观察量越大，我们越相
信样本统计值接近总体参数值。如果在美国随机抽取一个样本进行
问卷调查（例如，关于他们对即将开始的总统选举的态度），我们相信
样本容量为10万人比样本只有IOO人反映出的全国民众意愿更
准确。
必须牢记，某一特定结果的信度取决于产生这一结果的观察量。
因此，在实琢情况中，我们一般尽量使观察量增加到最大限度。这样
做不仅提高结果的信度，而且增强了我们所使用的统计检验的效力，
或者说增强了拒绝虚无假设的检验能力，当它果真为假时虚无假设
预言自变量对困变量将没有影响。
信度不仅涉及到样本的容量和统计，也牵涉到实验结果可验证
性的不同类型。实验的可验证性关键在于相关变量的确认，因为它
们必须被系统地操作或控制以产生一致性的结果。一般来说，与简
单心理过程的研究相比，在涉及复杂心理过程的研究中，应尽最大可
能关注结果的信度。理由之一，在对复杂心理过程的研究中，常需使
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用被试问设计，即把不同的被试分配到不同的实验条件中，这样可以
避免在被试内设计中存在的延续效应（见第9章）。使用被试间设计
比被试内设计会增加观察的变异性，因为被试间的个体差异不好
控制。
另一个理由是实验结果的信度问题还存在于复杂认知过程的研335
究中。通常，在用被试间设计研究复杂心理过程的实际操作中，要在
每种条件下得到许多的观察是困难的。这是因为逐个测量被试费时
较多。比如在问题解决这个研究复杂心理过程的实验中，也许要花
1个小时来测量一个被试。因此，即使实验有4种条件，每种条件只
作25欢观察，也要将近花100小时来测量被试。由于这些实际操作
困难上的原因，我们常在研究复杂心理过程的实验中看到每种实验
条件下的观察量很少，虽然这样做会降低我们对结果信度的信心和
统计检验的推断力。
类比推理
我们要说明关于研究信度的几种深入观点，这种说明是通过类
比的问题解决实验展开的。当人们通过类比来理解某些观点时，他
们是根据彼事来理解此事的。要是在物理课上你的老师说原子结构
