概念形成的影响因素
2011-09-08 21:54阅读：
摘要
本实验是使用计算机和PsyTeach心理实验系统，通过向被试展示按不同规律排列组合的黄色实心图来研究被试概念形成的影响因素。被试为华东师范大学心理系2年级学生4人（男女各2人）。实验结果表明：随着实验难度的增加，被试想要形成概念就需要更多的尝试次数；性别对概念形成的影响差异不显著；性别和难度之间没有交互作用。
关键词 概念形成 错误次数
影响因素
1引言
概念是人脑反映事物本质特征或联系的思维形式，是包括重要属性或特征的同类事物的总称。根据某些事物共有的重要属性或特征,将其归为一类,就形成一个概念。概念的产生标志着认识过程的质变,
而概念的形成必定经过一个学习的过程,所以,概念形成也称为概念学习。概念的学习形成过程就是个体掌握一类事物属性的过程。
概念对于学习的重要性毋庸置疑,对概念形成的研究对了解学生生物学概念形成的过程是生物教学研究最基本的任务之一,不仅在生理上为最终了解人类思维奠定基础,而且在实践中也为学习者准确迅速地掌握概念提供指导,因此概念形成研究一直是心理学的重要组成部分。由于在自然条件下
概念的形成较为复杂和漫长,
因此心理学家多采用对人工概念进行实验研究的方法。贺尔(C.L.Hull,
1920
)
最先创造了这种方法,
随后,L.Bouthilet(
1948)、Bruner(1956)等都对概念的形成过程做了重要研究。
行为主义的心理学家认为,
概念是经过刺激与反应的联结式学习的历程学到的。在联结式学习中,个体对刺激的正确反应得到增强或酬赏,产生后效强化作
用,以后再经过类化和辨别的历程,就逐渐形成了概念。认知心理学家对概念形成持有和行为主义不同的看法,他们认为概念形成是认知的学习过程。认知学派关于概念形成的观点大致可分为两种：一是通过假设验证来形成概念；二是由典型例证学习概念。
认知心理学兴起后,
信息加工理论揭示了人是按概念来分类处理信息的,
从而使概念形成研究倍受重视,涌现出许多颇有价值的理论和实验。尤其是美国心理学家A.S.Reber倡导的内隐学习理论学习复杂的知识:
一是觉察得到的外显学习；二是觉察不到的内隐学习。
目前关于概念形成机制的最有影响的学说主要有两个:假设检验理论和样例学习理论。前者认为概念形成是一个不断提出假设、不断验证假设的过程。后者则认为,自然情况下概念形成以样例学习为主。许多学者主张把这两种理论综合起来考虑。
我国著名心理学家杨治良先生早在八十年代就运用实验方法对概念的形成过程进行了系列研究,
研究结果表明:1、Bouthilet
的假设检验模型是研究概念形成的好形式；2、在概念形成过程中,问题解决是积极的,死记硬背是消极的；3、概念形成过程的总趋势是一个渐进—突变过程，即先渐进,
后突变, 无明显高原现象。
在实验室中，为了研究概念的形成过程，常常使用人工概念。通过个体掌握人工概念的过程来研究概念形成的规律。制造人工概念时，研究者先确定一个或几个属性作为对材料分类的标准，这个标准被试不知道，主试只是将材料交给或呈现给被试，请其分类。在此过程中，被试通过尝试可以知道结果是对还是错。被试通过不断摸索，可以学会分类，即掌握这个人工概念。通过对人工概念的研究，不仅可以了解概念的形成过程，而且有助于了解被试对事物进行抽象化的水平。
本实验是通过向被试展示不同排列组合的黄色实心图，每行中都有一个黄色圆与声音相连。共有5组供选择每组的声音圆都遵循同一个位置规律，且有5～10个不同排列组合方式循环呈现。被试需要通过不断地尝试和推理，找出这个目标圆所处位置的规律。直至被试连续三遍第一次就能点中这个圆为止。实验目的是探究概念形成的影响因素和随着难度变化错误次数的变化趋势。
实验假设：
（1)随着实验难度的增加，被试想要形成概念就需要更多的尝试次数；
（2）性别对概念形成的影响差异不显著；
（3）性别和难度之间没有交互作用。
2研究方法
2.1 被试
华东师范大学心理系2年级学生14人，年龄在20岁左右，没有视觉障碍。
2.2
仪器和材料
1．仪器：计算机和PsyTeach心理实验系统
2．材料：不同排列组合的黄色实心图，每行中都有一个黄色圆与声音相连。共有5组供选择每组的声音圆都遵循同一个位置规律，且有5～10个不同排列组合方式循环呈现。
2.3 实验步骤
2.3.1登录并打开PsyTech心理实验软件主界面，选中实验列表中的“概念形成”。单击呈现实验简介。单击“进入实验”到“操作向导”窗口。实验者可进行参数设置
（选择不同概念组），然后进行练习实验，或直接点击“正式实验”按钮开始。
2.3.2
指导语是：这是一个关于研究人工概念的实验。屏幕上有
12个空心圆，实验时会循环出现不同组合的黄色实心圆，每行黄色圆中都有一个与声音连接，你用鼠标左键单击该圆会变红，同时发声，即目标圆。
实验就是请你通过不断地尝试和推理，找出这个目标圆所处位置的规律。直至你连续三遍第一次就能点中这个圆，
就表示你掌握了这个概念，本次实验结束。在你明白了上述实验步骤后，可以先进行练习，练习结束后再点击下面的
“正式实验”按钮开始实验。
2.3.3
实验开始后，屏幕呈现一行黄色实心圆，其中有一个与声音相连（
即目标圆），被试点到就变红色同时发声。每行中这个目标圆都遵循一定的规律。
实验就是让被试发现或掌握这个目标圆的位置规律。例如：屏幕亮出3个黄色圆（连续无空格，中间一个与声音相连）。被试反应点击左边和右边第一个都无声音，点中间则变红色
（发声）。这时被试应有三种假设，即左二或右二概念和中间概念。接着又呈现下一行5个黄色圆（中间可能有空格）
，被试会对前面的假设进行验证。点击左二及右二均无声音，说明这两个假设不对。点击中间则会变色（发声），说明第三个假设是对的。如被试已掌握了这个概念，接下去无论屏幕呈现何种组合的黄色圆，
被试第一次就会去点击中间黄色圆。若能连续三遍第一次就点对，则说明已掌握了这个人工概念。被试只有点到目标圆，
才能继续下一次实验。连续三遍第一次就点对则出现祝贺声音，同时本组实验结束。
2.3.4
实验结束，数据被自动保存。实验者可直接查看结果，
也可以重新选择一组进行另一个概念的实验或换被试继续实验，以后在主界面“数据”菜单中查看。
3结果
3.1图1是将被试数据按难度等级进行分类，然后求出平均数，绘制的。难度等级分为五等，错误次数为纵轴，单位为“次”。
图1 尝试次数随难度等级的变化
![概念形成的影响因素]( "概念形成的影响因素")
3.2
表1是将被试按男女分组，然后将每个难度等级的数据归为一类，然后使用SPSS进行独立样本T检验得出的，显著性水平为0.05.
表1 男女差异的T检验
|
自由度
|
T值
|
标准误
|
显著性
|
男女差异
|
18
|
-.959
|
4.07
|
.350
|
3.3
表2是将被试按被试进行分组，即每个被试的数据为一组，然后使用SPSS进行单因素方差分析得出的，显著性水平为0.05.
表2被试间方差分析
|
自由度
|
方差
|
F值
|
显著性
|
被试间差异
|
3
|
71.517
|
.848
|
.448
|
3.4
表2是将被试按被试进行分组，即每个被试的数据为一组，然后使用SPSS对性别因素和难度因素进行双因素方差分析得出的，显著性水平为0.05。
表3 双因素方差分析
Source
|
Type III Sum
of Squares
|
df
|
Mean
Square
|
F
|
Sig.
|
Corrected
Model
|
741.350(a)
|
5
|
148.270
|
2.522
|
.079
|
性别
|
76.050
|
1
|
76.050
|
1.293
|
.275
|
难度
|
665.300
|
4
|
166.325
|
2.829
|
.065
|
a R Squared = .474
(Adjusted R Squared =
.286)
性别作用的F统计量的值是1.293，相应的显著性概率P=.275,说明性别对错误次数的影响是不显著的。
难度作用的F统计量的值是2.829，相应的显著性概率P=.065,说明性别对错误次
数的影响是不显著的。
4分析与讨论
4.1
首先针对实验过程，我认为最大的问题是五个难度等级如何划分的问题，从图1可以看出，难度等级为2、3、4三个的时候，数据几乎没有差异。从表3双因素方差分析的难度作用在0.05水平上差异不显著。说明本试验在难度划分上本身就有问题。各难度等级之间区分度太小，总体难度偏低，不同难度试验中的规律存在一定的相关性。
4.2
从图1可以看出，随着难度不断增加，被试需要进行尝试的次数也会增加，也就是错误次数会不断增加。从概念的意义上来说是根据某些事物共有的重要属性或特征,将其归为一类,就形成一个概念。概念的产生标志着认识过程的质变,
而概念的形成必定经过一个学习的过程,概念形成也称为概念学习。对于人工概念来说，就是不断地进行尝试，不断地犯错误，最后找出一条一般性规律。
认知心理学派将概念形成分为两种：一是通过假设验证来形成概念；二是由典型例证学习概念。对于图1的解释我认为假设验证理论要更好一些。20世纪50年代布鲁纳等人在他们的研究中发现,
当受试者在从事概念学习的时候,
受试者使用最多的是整体策略。整体策略是指受试者的第一个假设就包括第一个刺激所涵盖的各种可能属性,
然后随后来的刺激逐步修正, 若收到的肯定刺激符合原先的假设就不予更正,
否则就根据原假设和新刺激间的共同点来修正假设。
1975 年, 莱维恩( Levine )
采取没有回馈的空白实验法进行实验, 进一步发展了布鲁纳的理论。莱维恩发现,
能够最佳地加工信息的受试者一般都采用“整体性聚焦策略”。整体性聚焦策略不仅要求受试者具有最佳的信息加工能力,
而且要有很好的记忆, 不论假设已被验证是对还是错,只有记住它们,
才能发挥整体性聚焦的功能。
从实验过程来看看，被试首先会对实验产生假设，然后进行尝试验证，当收到回馈信息后再进行调整，也就是改变策略。当然前提是要记住前边实验的信息。因此，当实验难度增加时被试尝试并且失败的次数也会增多。
4.3
从表1来看，在.05水平上，显著性水平为0.350。也就是说在本实验中被试需要尝试的次数与性别没有关系。前人在研究自然科学概念形成时发现在内隐学习条件下,
女生形成自然科学概念的过程没有明显的高原现象, 而男生则经历了相当长的一段高原期,
在此期间女生后来居上, 从中途(
50%处）开始一路领先,
直到终点,说明女生比男生的内隐学习能力略胜一筹；在外显学习条件下,
男女生掌握自然科学概念的进程不相上下, 起先( 30%以内) 非常一致,
中途( 30%~ 60%)男生略差, 后来( 60%
~ 90%)
女生进展缓慢。说明在对自然科学概念的有意识加工中,
似乎男生的后劲略好一些。但总体来说男性和女性没有显著性差异。
4.4
从表2来看在显著性水平为0.05水平上，显著性为0.350。陈家麟曾经研究发现，被试在实验过程中采用的策略和被试的知识经验水平都会对实验结果产生较大的影响。从本实验的结果来看，被试个体间差异比较小，可能与被试的选择有较大关系。因为被试均为大二学生，学业能力和推理能力比较接近，所以导致了被试间差异不显著。
从表3来看，由于性别方面没有显著性差异，难度方面也没有显著性差异。所以对于性别和难度两维度来说都没有主效应，结果没有交互作用。说明性别和难度对实验结果没有交互影响。
4.5
自从贺尔最先创造了人工概念以来，研究者对概念形成提出了很多理论。但是没有人研究概念形成的脑机制变化。如果有一天，研究者发现了概念形成的脑机制，那么我们就可以将脑机制变化的原理运用到生活实践中。比如，可以讲脑机制转化方式运用到智能机器人研究方面。可以想象，这样的机器人将可以自己认识这个世界，并且改造这个世界。他们将成为和人类一样的可以思考，可以学习的“动物”。
5结论
5.1
随着实验难度的增加，被试想要形成概念就需要更多的尝试次数。
5.2 性别对概念形成的影响差异不显著。
5.3 性别和难度之间没有交互作用。
6 参考文献
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2.
杨治良．心理实验指导手册．上海：华东师范大学心理系印制，2006，124～125
3.
杨治良．概念形成渐进—突变过程的实验性探索．心理学报．1986—4
4.陈家麟.关于概念形成的一项实验研究.心理学报．1987—4
5.姚宝骏，陆建身，黄宇宏.教学条件下中学生物学概念形成的实验研究.心理科学。2009,
32( 3) : 758- 760
6.刘春燕，乔梁.行为主义与认知心理学对概念形成的理论评述.健康心理学杂志.2001—第9
卷第3 期
7.樊琪.自然科学概念形成过程中外显与内隐学习的比较.心理科学.2001年—第24
卷—第6
期—676
7附录
略
