概念形成实验室研究

引言

个体掌握一类事物本质属性的过程就是概念的形成过程。在实验条件下，常常模拟自然概念创造出人工概念，通过个体掌握人工概念的过程来研究概念形成的规律。创造人工概念要先确定一个或几个属性作为对材料进行分类的标准，但并不把这个标准告诉被试，而只将材料给他，让他把材料分类。在被试分类的过程中，主试每次都告诉他分类是否正确。通过这种方式让被试发现概念的标准。被试一旦发现了这个标准，掌握了对材料进行分类的有关属性，也就掌握了该人工概念。通过人工概念的研究，不仅有助于理解概念形成的过程，而且有助于了解被试对事物进行抽象化的水平。

概念形成的过程，亦是个体掌握事物本质属性的过程。实验中常以人工概念来模拟自然概念，通过个体掌握人工概念的过程来研究概念形成的规律。

制造人工概念首先要确定一个和几个属性作为对材料进行分类的标准，被试在对材料的分类过程中，经外界的提示，来发现所确定的标准。被试掌握了进行分类的有关属性，也就是掌握了该人工概念。在人工概念的研究中，即可了解概念形成的过程，更可进一步了解个体对事物进行抽象化的水平。

空间位置关系的概念就是人工概念中的一种。叶克斯选择器就是实现空间位置关系的人工概念的一种实验仪器。实验中，每次都给被试几个可选择的按键，这些按键所在的位置和所用的数目都不一样，但其中都有确定数目的按键，按的时候会发出声音。这些数目的按键所处的位置均遵循同一规律，该实验就是让被试去发现这个规律，形成概念。例如主试先设定一种规律是在一组可选择的按键中，当被试按从右向左第三个键时会发出声音。在第一次给被试五个选择键，他按到中间一个键时声音响了，这时他会假设有响声的键是中间一个键，第二次给被试三个选择键，他就会直接按中间的一个键，结果没有声响，这就否定了第一次的假设，同时产生第二种假设，是从右边向左数的第三个键的位置。就是在不断假设、不断否定、不断尝试中，分析出其中的规律性，被试并在后面的实践中加以证实。最终形成了正确的空间位置概念。被试形成正确概念的过程中，所提出的假设，验证的次数、反应的速度及所表现的情绪和信心，均可作为被试分析问题、概念形成的个体差异的依据。

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概念形成实验报告

1 引言

概念是人脑反映事物本质属性的思维形式。个体掌握一类事物本质属性的过程，就是概念形成的过程。实验室中为了研究概念形成的过程，常使用人工概念。

以人为被试的概念形成研究可谓为思维的研究提供了新的思路。一些研究者认为，概念是思维的最基本单元，而思维正是以某种算法或规则对概念进行操作的过程，受到了三位心理学家——布鲁纳、古德诺、奥斯丁的关注。1956年，他们提出了假设检验说。该学说认为人在概念形成的过程中，需要利用现在获得的和已储存的信息来主动提出一些可能的假设。在概念形成的实验中，对任意一个刺激作出反应前，被试都必须从假设库中提取一两个假设，并做出反应并检验。这样反复，知道某个正确的假设被反复验证为正确时，概念便形成了。

制造人工概念时先确定一个或几个属性作为分类标准，但并不告诉被试，只是将材料交给被试，请其分类。在此过程中，反馈给被试是对还是错。通过这种方法，被试可以发现主试的分类标准，从而学会正确分类，即掌握了这个人工概念。通过人工概念的研究，可以了解概念形成的过程。一般来讲，被试都是经过概括—假设—验证的循环来达到概念形成的。

叶克斯复杂选择器可用来制造人工概念。本实验模拟叶克斯复杂选择器来研究简单空间位置关系概念的形成。

2 实验目的

测试掌握各种简单和复杂空间位置的概念形成过程及能力，学习使用叶克斯选择器研究空间位置关系概念的形成。了解被试分析问题及概括总结问题的能力。

3 实验方法

3.1 被试

心理系大三学生47人，男生6名，女生41名，平均年龄20.94岁。视力或矫正视力正常，无色盲、色弱现象，其余各项生理指标均正常。

3.2 实验仪器与实验材料

3.2.1实验仪器：计算机、PsyKey实验教学系统。

3.2.2实验材料：十二个圆键，有空心和实心两种

3.3实验设计：本实验为被试内设计，自变量为人工概念，有四个水平；因变量为形成人工概念所需要的次数。

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教育心理学概念形成的实验报告

概念是人脑反映事物本质特征或联系的思维形式。概念的学习形成过程就是个体掌握一 类事物属性的过程。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。

叶克斯选择器是由叶克斯（Yerkes，1921）设计的，他所设计的人工概念是关于空间位 置关系的概念。本实验程序就是根据其原理编制的。操作定义是：被试经多次尝试后，如能 连续三遍第一次就能选对（点击后变红同时发声），说明被试掌握了这个规律或者说形成了 这个概念。

一、目的

1. 学习研究个体掌握人工概念的方法，探讨个体掌握人工概念的策略。

2. 比较简单和复杂人工概念形成的速度（实验遍数）。

二、仪器与材料

1．仪器：计算机及PsyTech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。

三、方法

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．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，

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概念形成实验室研究

摘要：本实验旨在比较简单和复杂空间位置关系概念形成过程的某些特点，学习研究概念形成的过程。使用叶克斯选择器，通过向一名被试展示设计好的，按简单和复杂空间位置概念的操作的规律来研究被试概念形成的影响因素。实验结果表明：随着空间位置复杂程度的增加，被试想要形成概念就需要更多的尝试次数，以及每遍按错的次数也会更多，提出的疑问尝试也更多。验证了概念的形成遵循尝试错误——假设——检验的循环过程。

关键词：概念   空间位置   假设检验

1、前言

概念是反映事物本质属性的思维形式,是思维的基础。概念是代表了一类具有共同属性的事物、事件、行动或关系，而且可以用一个特定的名称或符号来表示。 概念的属性包括定义属性和可变属性，概念学习就是通过对概念定义属性的辨认、识别和类化来辨别正反例的。当一个人能够正确地把一个概念所有的正例识别为正例，所有的反例识别为反例时，就可以说是学会了这个概念（郭建鹏，2010）。对于概念形成和结构的研究,不仅在理论上为最终了解人类思维过程奠定基础,而且在实践上也为教育中如何帮助受教育者准确迅速地掌握概念提供指导。因此,长期以来,心理学特别是认知心理学从各个不同角度对概念形成和结构进行了广泛的研究,提出了不同的学说。（杨治良，1986）。

目前认知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。认知心理学家罗斯认为，记忆中的种种概念，是以这些概念的具体例子来表示的，而不是以某些抽象的规则或一系列相关特征来表示的。这就是说，概念是一组对以往遇到过的、存在记忆中的该概念的一些范例构成的。而假设检验理论是把学生看做是一个积极的信息加工者。学生是通过提出和检验各种假设来解决种种问题的，包括概念问题。换句话说，学生始终不断地对解决办法提出各种假设，并对之加以检验

唐彦（1992）认为鉴于自然条件下形成概念的无关因素不易控制和掌握,所以1920年hull首创了“人工概念” ,用以研究概念的形成过程 。迄今为止 ,这种方法仍然为理学家们研究概念形成所采用。心理学家不仅对概念的形成过程进行了研究,而且也对人工概念的研究方法和模型进行了探索.1956年Bruner报告了他们用人工概念的方法进行的合取概念形成过程的实验研究。除了其开创性意义以外,这一研究的成果可以概括为两个方面,一是指出并运用了“策略”这一概念,至今，“策略”已被认知心理学家们所普遍接受和运用,成为探索认知过程的内隐机制的重要线索。二是总结了被试在形成合取概念过程中所使用的策略,认为被试所使用的策略不外两类四种,即同时性扫瞄,继时性扫瞄保守性聚焦和赌注性聚焦.设计实验中的一个主要间题是使受试者的思维过程外表化。本实验探讨的空间位置关系就是一种人工概念。

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系别：心理学系                     班级：03级                        姓名：范妍                                          本组成员：廖卉、范妍、杨扬子、吴俊玮                实验日期：20##年12月14日

教师评定：

概念形成

1、  结果

全体被试实验数据如附录所示。根据附录计算每套材料形成分类原则所需的平均次数和平均时间、以及它们各自对应的标准差，放在表1中。并且，把每套材料中包含的反例个数，以及反例数和正例数之比分开两行列出。

表1 每套材料包含的反例个数、反例数与正例数之比

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函数（一）教案形成与实验的报告

《函数（一）》是人教版义务教育教材初级中学代数第三册第十三章“函数及其图像”第二节的数学内容（见教材Ｐ９１—Ｐ９２页），安排二课时教授。下面就我们对这一重要教学内容的教案形成报告如下（具体教案略）。在课堂教学中，我们主张有意义学习，反对机械学习。有意义学习，就是通过文字符号或其它符号使学生在头脑中获得相应的认知内容的学习。其学习过程的实质是符号所代表的新知识与学生认知结构中已有的适当知识建立非人为的（非任意的）和实质性的（非字面的）联系。根据学习任务的复杂程度，有意义学习分为三种类型：代表学习、概念学习和命题学习。这是一堂典型的概念学习课，它的实质是让学生掌握事物的共同的关键特征（关键属性）。获得概念的形式有两种：一种是让学生从大量事物的不同例证中独立发现，称为概念形成，另一种是教师用定义的方式直接向学生呈现，然后由学生利用认知结构中原有的有关概念理解新概念，称为概念同化。义务教育新教材对认知发展尚未成熟的初中学生，在理论上降低了逻辑严谨性要求。根据从具体到抽象的认知规律，教材比较多的运用了形象思维和直觉思维，减少了学生的学习困难。形象思维是借助对数学对象的具体形象和表象的联想来进行的思维，可以经常联系生活实际、图表和模型表现数学内容，通过联想、类比、归纳而抽象出数学概念，也可以使数学概念具体化、形象化。直觉思维是具有意识的人脑对数学对象的结构及规律性关系的敏锐想象和迅速判断。它的特点是思维过程无明确的意识，也没有清晰的推理过程，思维过程在一刹那间完成（即“顿悟”），主要形式是想象和猜测。可以这样说，逻辑是证明的工具，而直觉是发现的工具。因此根据本节课教材的组织程序和教学大纲要求，学生学习进行的方式可采用发现学习的形式（苏联奥苏伯尔观点，美国布鲁纳倡导），先用概念形成的程序引入函数概念，然后同化函数概念，达到获得函数概念的目的。经过研究，我们取得了如下的共识：一、依据教学大纲和节前框，本节课的教学目标应该是要求学生能分清实例中出现的常量与变量、自变量与函数，使学生了解函数的意义及三种表示法。二、紧扣教材，充分运用教材获得函数概念。１．借助教材编写者精心设计的章头图（第８２页）引入教学，体现函数这个重要的数学概念源于实践、寓于实践的哲学观点。上课伊始，让学生观察章头图。这幅图分上、中、下三部分。通过对上、下四幅画的观察得到某日白天的气温高、风力小；深夜的气温低、风力大，具体生动地说明了时间和气温是两个变量，时间和风力也是两个变量。接着利用学生前节课（平面直角坐标系内容）刚刚获得的认知结构观察中间部分（气温图），发现一天二十四小时内，当时间每取一个值时，气温都有唯一的值与它对应，向学生展示了：在一个问题的研究过程中，往往存在两个变量的运动变化状况，并且它们满足某种函数关系这样一个数学现象（实例）。２．重点讲解第９１页的例子：一辆汽车以３０千米／小时的速度行驶，行驶的路程Ｓ（千米）与行驶时间ｔ（时）有怎样的关系呢？利用学生已有的认知结构（匀速运动规律：Ｓ＝Ｖｔ），开展学生学习活动。通过讨论，采用列表的形式，发现在这个问题的研究过程中，速度Ｖ是常量，路程Ｓ和时间ｔ是两个变量，并且当变量ｔ每取一个值时，就可以相应地得出变量Ｓ有唯一的一个值。通过上述两例的知觉水平的分析，辨别不同的刺激模式，舍去事物的特定物质运动的形态，提炼出两个研究对象中共同的关键属性，抽象为数量及关系的研究，就得出了函数的定义，深入浅出地揭示了用语言文字符号表示函数（这一步属于有意义学习的代表学习的范畴）这个数学概念的形成过程，获得了反映现实或者说代表现实的一个抽象概念———函数。三、同化概念，使函数的意义有效地固定在学生的认知结构中。在初步获得函数要领的意义后，可通过第９２页的圆的面积Ｓ（ｃｍ２）与半径Ｒ（ｃｍ）间的关系：Ｓ＝πＲ２来理解常量与变量、自变量与函数这些新概念，并进一步综合上面引入函数定义的两例，将函数概念与学生认知结构中的有关观念进一步分化和融合贯通，指出两个变量构成的函数关系有的可以用数学式子（等式）表示，有的可以用列表或图表示，有的三种表示方法兼而有之，达到了同化概念、强化函数关键特征的目的，为以后学习具体函数及其图像

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测定大学生的概念形成

蔡玉丹

（黄海学院 099班 09413905）

小组成员：蔡玉丹 高梦媛 张婷 李钰

摘要 概念是人脑反应事物本质属性的思维形式。概念形成是指把具有共同特质的东西归在一起，把有不同特征的东西放在不同组别之中，再把这些组和不同的名称联系起来的过程。本实验的目的是通过叶克斯选择器来测定大学生的概念形成时间

关键词：概念形成 叶克斯选择器 大学生 概念形成时间

1引言

个体掌握一类事物本质属性的过程就是概念的形成过程。在实验条件下，常常模拟自然概念创造出人工概念，通过个体掌握人工概念的过程来研究概念形成的规律。创造人工概念要先确定一个或几个属性作为对材料进行分类的标准，但并不把这个标准告诉被试，而只将材料给他，让他把材料分类。在被试分类的过程中，主试每次都告诉他分类是否正确。通过这种方式让被试发现概念的标准。被试一旦发现了这个标准，掌握了对材料进行分类的有关属性，也就掌握了该人工概念。通过人工概念的研究，不仅有助于理解概念形成的过程，而且有助于了解被试对事物进行抽象化的水平。

概念形成的过程，亦是个体掌握事物本质属性的过程。实验中常以人工概念来模拟自然概念，通过个体掌握人工概念的过程来研究概念形成的规律。

制造人工概念首先要确定一个和几个属性作为对材料进行分类的标准，被试在对材料的分类过程中，经外界的提示，来发现所确定的标准。被试掌握了进行分类的有关属性，也就是掌握了该人工概念。在人工概念的研究中，即可了解概念形成的过程，更可进一步了解个体对事物进行抽象化的水平。

空间位置关系的概念就是人工概念中的一种。叶克斯选择器就是实现空间位置关系的人工概念的一种实验仪器。实验中，每次都给被试几个可选择的按键，这些按键所在的位置和所用的数目都不一样，但其中都有确定数目的按键，按的时候会发出声音。这些数目的按键所处的位置均遵循同一规律，该实验就是让被试去发现这个规律，形成概念。例如主试先设定一种规律是在一组可选择的按键中，当被试按从右向左第三个键时会发出声音。在第一次给被试五个选择键，他按到中间一个键时声音响了，这时他会假设有响声的键是中间一个键，第二次给被试三个选择键，他就会直接按中间的一个键，结果没有声响，这就否定了第一次的假设，同时产生第二种假设，是从右边向左数的第三个键的位置。就是在不断假设、不断否定、不断尝试中，分析出其中的规律性，被试并在后面的实践中加以证实。最终形成了正确的空间位置概念。被试形成正确概念的过程中，所提出的假设，验证的次数、反应的速度及所表现的情绪和信心，均可作为被试分析问题、概念形成的个体差异的依据。

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