实验心理学-第58章
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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
在某种程庋上类似于太阳系结构,或者在化学课上老师说气体的分
子相互碰撞就像弹子球桌上的弹子,或者在心理学课上老师说人的
记忆可类比一个大的图书馆或一部词典,那么你的老师的授课方式
就是类比推理。他试图用你已经懂的事物帮助你去理解不熟悉的事
物。致力于思维研究的心理学家们长期以来就已经认识到,类比在
思维和新发现的获得方面是很重要的。获得新发现的窍门通常在于
对分属不同知识领域内两个事物间相似性的察觉( Hadamard.
1945)。例如,在17世纪,哈维(Harvey,W.)在他把心脏想像为一
个水泵时提出了廊液循环的动力学模型。
类比推理的研究非常困难。问鼯解决、思维和发现这些课题长
期未能得到心理学家的理解。然而,在最近的20年左右,这一领域
的许多前沿问题都获得了进展( Mayer,1983)。在这里我们用吉克
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第十一章思维与丽画磊西F7一
和霍利约克(1980,1983)实验中的例子来说明这方面研究的趣味性,
并能从中看出确定实验现象的信度的重要性。
吉克和霍利约克对问题解决过程中类推效应感兴趣。在讨论实
验前,我们给你看他们用过的问题,你先思考一下。这个问题叫辐射
问题,1945年首先由邓克(Dunker)使用,可表述如下:
假如你是医生,面临着一个胃内有恶性肿瘤的病人。在肿
瘤上不能动手术。但是,肿瘤不切除,病人就套死去。有一种辐
射能摧毁肿瘤。如果辐射以足够高的强度立刻到达肿瘤,肿瘤
套被摧毁。但不幸的是,当高强度的辐射经过机体的其他地方336
时,健康的组织同时也被摧毁。低辐射条件下,射线时健康肌体
无害,但也不能对肿瘤起作用。裁们应该用什么类型的辐射击
摧毁肿瘤同时叉避免伤害健康的组织呢?(Gick和Holyoak,
1980; pp。 307…308)。
合上书,在你往下读之前思考一下怎样解决这个问题。直到你
至少想出一个办法时再往下读。
你怎么做?许多学生解决这个问题都有困难,他们被问题中的
诸多要求限制住了。许多“解决”的办法依靠先进的医疗技术,此如,
先使用某些药物保护机体免受伤害,然后再对肿瘤进行辐射。一个
较可行的解决办法是对病人进行手术,插一导管在息处,或者,暴露
出肿瘤,使辐射能直接作用于病变机体。然而,最具创造性和有效性
的解决办法是从不同方面射向肿瘤几束弱射线,并使它们会聚在一
起。每束弱射线通过机体时不致产生伤害,但是所有这些射线的强
度聚集在一起却足够摧毁肿瘤。只有少数学生发明了这种方法;邓
克对这一问题的最早研究中,45个被试中只有2个(4%)提出了这
个解决办法。
吉克和譬利约克(1980,1983)感兴趣的是,当在辐射问题前先给
出一个类似的问题及其解决办法时,是否会有更多的人能解决这个
问题。即是否被试能从第一个问题中抽象出指导原则,然后运用到
第二个中去。基于这种想法,吉克和霍利约克提出了其他的“类比故
事”。这些类比故事蕴涵着高效解决辐射问题的基本原则。
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在一个叫“指挥官”的故事中,一支坦克部队的指挥官要向敌军
司令部(要塞)发起攻击。如果用许多坦克,他赢的机会很大;但他的
部队必须经过叉窄又不牢仅能通过少数坦克的桥,因此只能用少量
的坦克发起袭击,但易被敌方击退。为了取得胜利,这支坦克部队指
挥官制订了一个让坦克分别通过每座小桥包围敌司令部的计划。这
样,所有坦克都能立刻过桥攻击和占领敌司令部。
坦克袭击问题与辐射问题之间的相似性是明显的。这两种情形
都要求问题解决者放弃对敌司令部或肿瘤的直接进攻或辐射,先分
散力量或辐射线,然后再同时从不同方向会聚攻击或辐射。实验中
被试是否用指挥官故事中的道理来解决辐射问题?吉克和霍利约克
(1980)做了一系列实验,研究了三种情况下的被试对辐射问题的解
决,即被试或者读过类似于“指挥官”的故事,或者设读过任何其他的337
故事,或者读过不相关的故事。他们在一些实验中发现那些在解决
辐射问题前没有阅读故事或闭读无关故事的被试仅有大约IO%是
用最有效的方法解决问题的。然而,当在被试解决辐射问题之前呈
现过类比故事,大约有75蹦的被试在时间限度内解决了问题。由于
几个实验都得出了这样的结果,因此可以说这一基本现象是经过反
复验证过了的。显然,人们的问题解决能从类比中受益。
实验中的一个结果使吉克和霍利约克(1980)仔细思考了类比推
理过程。在系列研究的第4个实验中,他们让所有被试读类比故事,
然后解决辐射问题。在实验4的提示条件中,告诉被试在接触辐射
问题前,他们要阅读一个故事,并能够和用故事作为提示考虑怎样解
决问题。(这种指导语在吉克和霍利约克早期系列实验中都有。)在
无提示条件中,主试没有提示被试刚读过的故事与他即将面临的问
题解决任务之间存在的联系。结果显示,提示确实是解决类比推理
问题的一个重要的因素。当做了提示后,92%的被试解决了问题;设
做提示,则仅有20%。这一结果似乎显示,只给出类比是不够的,还
必须引导被试在试图解决后一问题时要积极利用它。(实验4中解
决问题的百分比92%高于与之相关的早期实验的百分比75%,这是
由于不同实验中使用了不同的故事。)
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第十一章思维与问居解决/
这一事实也许不足为奇:告诉被试利用知识源确实能引导他们
这样做。但令人奇怪的是,未经提示的少数被试(20%)是怎样自发
找出解决问题的办法的。在任何的实验领域里,每当产生出的新发
现令人惊奇时,我们首先会问自己:它是真的吗?这又把我带回到了
信度的问题中+即如果重做这个实验,还会得到与之相同的结果吗?
回答这个问题的一个方法是计算推断统计的结果,有关它的逻
辑在附录B中已作描述。简单地说,推断统计被用于确定两种条件
的结果差别是由自变量还是随机因素造成的。如果不同实验条件下
所得出的结果之间差异很大,而且这种差异由偶然因素导致的概率
低于1/20时,那么研究者可以排除偶然因素导致该结果的可能性,
而认为结果是由自变量造成的,如上述实验中的有无提示条件。事
实上,吉克和霍利约克(1980)运用合适的推断统计得出,两组间解决
问辑百分比的差异不是由偶然因素,而是由实验中是否有提示条件
造成的。因此,我们可根据这个统计检验得出差异具有统计信度。
统计信度是得出实验结果的必要条件,但许多研究者更喜欢实
验同时也具有实验信度。如果实验在完全相同糸件下重做,结果会338
和以前一样吗?流行于研究者之间的一句格言是“重复一次抵得上
一千次t检验”。(t检验是用于评估两种条件下统计信度的众所舟
知的统计检验。)这句格言的要旨是许多研究者相信实验验证好于应
用于初次实验结果的推断统计。尽管结论在统计上被认为是可信
的,但由偶然因素(统计信度仍保留5%的错误概率)、一些未被注意
到的混淆因素、或者实验者误差所造成错误的可能性仍然存在。例
如,大多数聪明的被试碰巧被分到一种条件中。尽管这些可能性不
太容易出现,但有时它们确实发生了。通常,在某些实验中,被试被
随机地分配到各种条件中,在主实验之前,要对不同组进行预测,以
确认组闻被试能力是否相等(在总体上)。偶尔,在用自变量测试之
前,这种预测表现出了差异。(例如,参见Tulving和Pearlstone,
19f6)。由于这种问题也会发生在控制很好的研究中,因此,研究者
鼓励进行验证实验,即便是推断统计显示一些效果也是可信的。
有三种类型的实验验证e直接验证、系统验证和概念验证。直接
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/实验心理学
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验证就像其名称所蕴涵的那样,是指在尽可能保持原实验方法的情
况下在实际中重复它。如果吉克和霍利约克(1980)试图尽可能准确
地重复他们的第4个实验,除了所测验的新被试组被随机分配到各
条件中之外,这就构成对他们实验的直接验证。
另一种较有趣的验证类型是系统验证。运用系统验证时,实验
者试图变化那种被认为与实验结果不相关的因素。如果原始实验中
发现的某种现象是真的,那么,尽管重做中一些因素发生了变化,但
它仍然该出现。如果重做时原始实验的结果不再产生,那么研究者
就在他的实验中发现了重要的边界条件。事实上,吉克和霍利约克
系列实验之4可被认为是系统验证,这种验证产生了重要的新信息。
在他们的前三个实验中,吉克和霍利约克让被试在解决辐射问题之
前,或是学习一个包含类比推理的故事(实验条件)或是学习一个没
有类推的故事(控制条件),然后比较了两种条件下的问题解决情况。
如前所述,他们发现,在实验条件T比在控制条件下有更多的被试使
用“会聚解决法”(从不同方向发射射线)解决辐射问题。他们在多次
的实验中都验证了这一观察。然而,在前三个实验的每个条件下都
提示被试利用故事试着解决这个问题。在实验4.吉克和霍剃约克
尝试变化这一变量特征