第八章空間認知.ppt

1、空 間 認 知,第八章,本章主要內容概覽：,一、嬰兒和學步兒空間能力的發(fā)展 二、嬰兒期后的空間認知 三、空間認知上的性別差異 四、感知覺上的空間能力的發(fā)展 五、總結,一、嬰兒和學步兒空間能力的發(fā)展,定義： 空間認知指的是有關空間關系的視覺信息的加工過程。 （refers to the processing of visual information in terms of spatial relations.）,1. 空間認知的形式包括用以解決問題的空間關系的心理表征。 2. 實驗研究（ Paul Quinn） 實驗設計（被試：3個月大的嬰兒） 結論： 嬰兒獲得了空間概念，形成了以嚴格的空間關

2、系為基礎的感知覺分類。,現(xiàn)實中，有哪些是常見的空間認知形式？,第一部分主要涉及的內容：,1. 深度知覺 2.自身產生的運動和空間發(fā)展 3.客體知識 4.嬰兒所具備的客體知識是天生的嗎？,問題提出： 嬰兒在哪個年齡階段以及在什么情況下能辨別出表示深度的視覺模式？ 對此問題研究產生興趣的兩大原因： 1. 原因一：感知深度的能力似乎對于某些物種（包括雞和山羊）來說是在出生后就直接表現(xiàn)出來的。人類天生具有辨別深度能力，還是后天發(fā)展的？,深度知覺,Depth Perception,實驗測試（Richard Aslin） 實驗設計 （被試：1、2.、3個月大的嬰兒） 關鍵詞： 重要因素：雙眼線索(bino

3、cular cues) 重要能力：雙眼注視 (bifoveal fixation) (the ability of foveas of the two eyes to focus on the same object stimultaneously) 實驗結果：深度知覺的雙眼線索直到生命的第2或第3個月才有可能會很好地發(fā)揮作用。,2.原因二：深度知覺對嬰兒早期運動的重要性 實驗研究（Walk&Gibson）視覺懸崖 (visual cliff) 實驗設計（被試：7-8個月嬰兒） 實驗結果：嬰兒很少會在“深淵”的一邊爬向他們的母親。 結論：嬰兒一旦會爬，他們就會表現(xiàn)出害怕表明學習不是必須的。 B

4、ennett等人又發(fā)現(xiàn)在視覺懸崖上表現(xiàn)的害怕傾向在一定程度上與之前的運動經驗有關。,那運動經驗是否是必須的呢？,實驗研究 （Campos等） 分析與結論： 年長的嬰兒：心率加快能夠辨別深度且對深淵感到害怕，盡管沒有爬的經驗。 年幼的嬰兒：心率相對于基線減慢心率減慢反映視覺注意增加能夠辨別深度但還沒學會害怕深淵。,實驗研究 （Bertenthal等） （實驗設計） 實驗分析與結論： 學會行走的嬰兒的運動經驗加快了深度知覺的發(fā)展進程。 表明可能存在某些有利于深度知覺的或者對高度特別謹慎的自我驅使活動。 意味著知覺系統(tǒng)并不是獨立發(fā)展的，而是與運動系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展的。,自身產生的運動和空間認知的發(fā)展,關于

5、自我驅使活動的實驗研究（Richard&Alan）,實驗設計：見圖8-1 （P212） 實驗分析與結論： 被動的小貓沒有顯示對邊緣的偏好，表明缺乏深度知覺。相比之下，積極的小貓一貫地選擇了“淺灘”的一邊，表明它們能夠感知深度。 然而，在最近的對嬰兒和學步兒的研究中發(fā)現(xiàn)，運動經驗除了與深度知覺有關，還與空間認知有關。,實驗研究（Kermoian&Campos）,實驗設計： 被試：8.5個月大的嬰兒 分三組：前運動的（即還不會爬的） 前運動的但有行走經驗的 運動的（即會爬的） 實驗分析與結論： 1.有運動經驗的嬰兒，在任務中比不會爬行的嬰兒表現(xiàn)更好。 2.爬行的嬰兒和學步兒之間的表現(xiàn)沒有差異空間記

6、憶能力的提高是歸功于運動經驗而不是成熟。 很多相似的其他實驗都表明：自身產生的運動對空間認知的作用是領域特殊性的而不是領域一般性的。,小總結：,以上實驗研究都明確了一個觀點：即空間認知并不是僅僅是成熟或視覺經驗所導致的發(fā)展，它還隨著運動經驗的豐富而發(fā)展。 這個研究突出了研究兒童整體發(fā)展的重要性，不只是僅僅從發(fā)展的其他方面孤立地考慮一個系統(tǒng)。,客體恒常性 客體連續(xù)性 客體堅固性 客體需要支撐的特性 客體永久性,客體知識,客體恒常性 （Obeject Constancy）,定義： 客體恒常性就是不管觀察到的物體如何變化的，它都保持一致。 （refers to the knowledge that

7、an object remains the same despite changes in how it is viewed.）,實驗研究,實驗目的：測試嬰兒是否具備客體恒常性知識 實驗設計 實驗結果分析：如果具備此知識，則繼續(xù)習慣于同一物體/不同距離。（盡管實際的視網膜成像不同） 如果不具備此知識，則不習慣不同距離的同一物體，而習慣產生同樣視網膜圖像的新物體。 結論：出現(xiàn)前一種模式的新生兒雖然比不上成人，但也在一定程度上認識客體大小形狀恒常性，表明了人類嬰兒在出生時就為理解客體做好了準備。,嬰兒 VS 年長的兒童,矛盾：嬰兒所具備的隱性的客體知識（通過對客體關注時間或操作性條件作用程序來評定

8、） VS 年長兒童用言語表達的、顯性的客體知識 特殊情況下：特別的事件（其特別在于我們千萬年前甚至數百萬年前的祖先都不可能經歷過的），比如快速的運動，大的飛行物體，大小的變化的出現(xiàn)似乎超越他們關于客體守恒性的直覺知識分離了他們不明確知道與明確知道的知識。,連續(xù)性的格式塔概念,實驗研究（見P214 圖8-2） 實驗目的：測試嬰兒是否具備客體連續(xù)性知識 （即是否能推斷出長方形擋住了固體棒） 實驗設計 實驗結果分析：.情況下，嬰兒具備此知識。 .情況下，嬰兒不具備此知識。 最近的研究結果表明：2個月大和4個月大的嬰兒在一些情況下能推斷出客體統(tǒng)一性，而在其它情況則不能。新生兒增加對固體棒的注意，表明嬰

9、兒可能生來就沒有客體連續(xù)性這方面的知識。,關于客體需要支撐的特性的知識,實驗研究 （Billargeon等） 實驗設計（見P215圖8-3） 實驗方法：違背期望法（the violation-of-expectation method） 這種方法是根據嬰兒對意想不到事件的反應來推斷他/她多知道的。（infants reaction to an unexpected event is used to infer what he or she knows）,實驗結果：,最小的嬰兒（3個月大）對“不可能事件”沒有感到驚訝。只要盒子與平臺還保持一些接觸，他們似乎就認為盒子會繼續(xù)留在平臺上而不會倒下。

10、大約4.5個月大的嬰兒開始知道盒子和平臺之間有大面積接觸很重要。 6.5個月大的嬰兒認為除非盒子有很大的一部分和平臺接觸，否則它就會掉下去。,實驗分析與結論：,Billargeon 認為,嬰兒最初相信兩物體間任何形式的接觸都足以讓一個支撐另一個。只有當兩個物體間沒有接觸時，他們才指望重力作用。然而，他們的概念會隨著經驗逐步得到修正，直到他們最終對支撐概念獲得成人式的理解。,實驗研究（關于嬰兒具備大量客體支撐性與堅固性的知識）,實驗設計（見P216 圖8-4） 被試：2歲組和2.5歲組幼兒 實驗具體方案 實驗結果：在2歲組中，只有40%的兒童會在上面的杯子里找球，而這個比例在2.5歲兒童中提高到

11、了93%。（如果6個月大的嬰兒也具備這種客體知識，他們也能在上面的杯子里找到球。） 實驗分析與結論：相比2歲大的兒童，嬰兒對空間關系有著更復雜的理解，這可能得歸因于任務不同性質。,客體永久性 (Obeject Permanence),定義：客體在時間和空間上具有永久性。（the belief that objects have permanence in time and space） 前人對客體永久性的研究結果： 嬰兒直到8個月大的時候才會去尋找被藏起來的物體，且直到12個月大的時候才能完成“A不是B”的客體永久性任務。 3.5個月大的嬰兒遠遠擁有比皮亞杰認為的更多的客體知識。這表明在某種程

12、度上，對客體永久性認識是先天的。,實驗研究,實驗設計 （見P217圖8-5） 被試：3.5個月和4.5個月嬰兒 實驗方法：違背期望法 實驗結果（可見P218 表8-6）： 實驗組的嬰兒觀看“不可能事件”的時間明顯比觀看“可能事件”的時間要長；而在控制組中，嬰兒的觀看時間沒有什么差異。 實驗分析與結論：即使嬰兒看不到木塊，但是他們認為木塊會繼續(xù)出現(xiàn)；當屏幕不停止旋轉的時候，他們就感到驚訝。他們在“不可能事件”的條件下的反應和表現(xiàn)不僅反映了對客體永久性認識，還反映了一個堅固的物體是不能穿過其他物體的。,實驗研究,實驗設計 實驗結果與分析：嬰兒觀察這些“惡作劇”（從一個不同的地方挖出物體）的時間明顯

13、比之前的實驗要長。 5個月大的嬰兒能編碼隱藏物體的空間位置 。 當一個不同于之前的物體從沙堆中被挖出來時，嬰兒則不感到驚訝了（也就是說，他們觀察的時間沒有延長）物體時空特點對年幼嬰兒識別物體發(fā)揮核心作用，而物體形狀和顏色則沒那么重要。,嬰兒對客體的認識是先天的嗎？,問題：為什么在3.5個月大的嬰兒中也能明顯看出對客恒常性、連續(xù)性、堅固性及永久性的認識呢？ 與皮亞杰觀點相反，這種認識不是從先前的認識中建構出來的，而是嬰兒生來所具備的心理資源。也就是說，嬰兒帶著關于客體真實存在的信念來到這個世界的。 Spelke提出這種認識可能源于對物理世界進行描述及推理的普遍的，早期發(fā)展的能力。這些能力也許出現(xiàn)

14、在所有嬰兒中，這些嬰兒的早期發(fā)展和經驗在正常范圍內減弱，這種能力可幫助幼兒推斷任何材料在任何情況下是怎么移動的。,嬰兒所具備的關于客體知識的三大核心原則,連貫（cohesion） 意思是客體有界限范圍，它們這組成部分又是相互連接的。（the idea that an object have boundaries and that their components stay connected to one another） 連續(xù)（continuity） 意思是物體以一種連續(xù)的途徑從一個位置移動到另一個位置，且不能與其他物體處于同一個位置。（the idea that an object mov

15、es from one location to another in a continuos path） 接觸（contact） 意思是一個物體必須與另一個物體接觸，這樣才能使之移動。（the idea that one object must contact another object to make it move） 嬰兒關于這3核心原則的發(fā)展是隨著經驗的增加而不斷發(fā)展提高的。但是，根據Spelke的觀點，嬰兒從一出生就具備關于這些領域的核心知識。（表象天賦 representational innateness ）,與之相關的一個觀點是嬰兒先天不具備關于客體知識，但是他們卻帶著解決客體

16、知識問題高度拘泥的機制來到這個世界的（建構天賦architectural innateness）。這種觀點依然被認為是新先天論之一，因為它表明特定的約束能使嬰兒學習起來更容易。但是需強調的是：加工過程是先天的，而知識本身不是。(But it is processes, rather than knowledge per se, that are innate.) 根據Baillargeon的觀點，嬰兒最初形成初步關于現(xiàn)象的全或無的概念。隨著經驗的不斷豐富，只有到后來，這個概念才得以改變，同時也有了成人式的理解。,對嬰兒任何特殊的技能不應該孤立地去觀察，而是應該把它放在整個發(fā)展過程的情境中進行觀

17、察。 在一個更基礎的水平上，Richard Bogartz 和他的同事提出，這沒有必要把對物理對象的先天認識歸因于對研究結果的解釋，這種研究把嬰兒的注視行為視為他們所知道的事物的暗示。 Bogartz和他的同事表明，年幼嬰兒生來具有一套加工處理感知覺信息的機制，且嬰兒通過感知覺經驗能獲得客體認識。,根據Bogartz和他的同事的觀點，嬰兒的感知覺過程包括對事件的即時表征（immediate representation）的分析；這些短時表征的轉化在聯(lián)合記憶中的建構；它們形式的提取（abstraction of their forms）以及短時感知覺表征與存儲在記憶中的表征之間的比較。 在習慣化或非習慣化的任務中，嬰兒會注視熟悉刺激物，因為儲存記憶表征需要時間。新奇事件花費的時間甚至更多，因為那需要完成對刺激物的原始編碼。嬰兒注視新奇事件的偏愛之所以勝過于注視熟悉事件，僅僅是因為理解前者比理解后者需要更多的加工處理過程。這沒必要以自然法則的先天知識為出發(fā)點，