大学生问题发现过程的问题行为图研究

在潜藏式与矛盾式情境两类问题发现任务中,采用出声思维的方法研究问题发现能力高与低两类各10名大学生问题发现过程的内部认知活动。利用问题行为图技术进行个案分析,着重考察大学生在知识状态、思维操作及问题行为图等方面的表现。基于加工性质把知识编码为陈述性、程序性和策略性知识;基于信息来源编码为情境、内部和推断信息;基于思维关联与转换,把思维操作编码为独立、横向、纵向与元认知思维。研究表明:(1)问题发现中,在内部信息、纵向思维以及纵横交错型行为图的使用频次上,潜藏情境高于矛盾情境;在情境信息、横向思维以及横向平行和横向归纳型行为图的使用频次上,矛盾情境高于潜藏情境。(2)高低能力组被试在知识状态、思维操作与问题行为图的使用上差异均不显著,可能是由于上述方面涉及问题发现的基本认知过程和思维规律,具有普遍性特征。     

大学生问题发现过程的眼动研究

在潜藏式与矛盾式两类问题发现情境中, 以眼动仪为研究工具, 问题发现能力高与低的大学生各20名为被试, 探讨大学生在问题发现总体和4个兴趣区中的眼动特征及其与发现问题数量和质量之间的关系。研究表明：(1)不同能力大学生在不同情境及其兴趣区中的问题发现差异, 能够体现在眼动指标上。回视是反映问题发现能力的敏感指标。回视次数和发现问题数量与质量之间的正相关, 以及在高能力组学生上的优势, 体现了信息的联系和整合性加工在问题发现中具有积极意义。(2)潜藏式问题发现中, 个体平均注视时间更长, 反映其认知加工难度更大。在提供重要信息的区域, 被试会投入更多精力, 表现为在注视时间、注视次数和瞳孔直径大小等指标的上升。(3)眼睛注视区域与发现问题区域间存在对应关系, 显示出“眼随心动”现象。在问题发现的最初和最终阶段, 被试都会出现跨区信息搜寻行为, 分别代表了对问题线索的寻找和最后的检查评估。高能力被试在每个稳定注视阶段的注视时间更短, 这种信息转换的灵活性体现出其信息加工上的优势。动态眼动轨迹分析揭示了单个静态指标难以反映的新特点。     

大学生解决物理问题的表征层次的实验研究

设计了两个实验,探讨优、差生物理问题表征层次的特点。结果表明,优、差生物理问题表征层次有差异。优生侧重于科学理论表征,表现为以物理原理分类,在科学理论表征层次上多为正向推理：差生则受初始表征的影响,以表面特征分类,在科学理论表征层次上多为逆向推理。     

中学生物理学科问题分类表征层次的研究

以三套分别含有按照解题方法可以分为二类、三类、四类的物理学科问题分类实验材料,对济南市6所中学3个年级766名中学生进行研究,结果表明:不同年级、不同学业水平学生分类表征层次的差异显著,呈现随年级升高而升高的趋势,学优生的水平明显高于学困生,学优生更多地倾向内在分类表征;随着分类任务的类别数量增多,更多学生倾向外在分类表征;不同性别学生的分类表征层次没有显著差异;不同物理学科问题分类表征层次学生的物理成绩之间存在显著差异。     

大学生问题发现过程的元认知特点研究

用出声思维法对大学生进行个别实验,考察在矛盾式与潜藏式两类情境中问题发现过程的元认知评价、元认知监控和元认知策略的特点。40名大学生参与实验,高低能力组被试各20名。研究结果显示：（1）大学生自评分数与问题总数量和总评分之间相关显著,高能力组学生的自评分数高于低能力组。（2）大学生倾向于使用价值性判断和原文分析两个标准来选择问题,高能力组学生对选问理由的阐述优于低能力组,大学生在矛盾情境中对选问理由的阐述优于潜藏情境。（3）高能力组学生在修正策略的使用上多于低能力组。     

动态信息呈现对问题发现的影响研究

在多轮次动态和一次性静态两种呈现方式下,采用出声思维研究20名大学生潜藏与矛盾情境的问题发现特点。研究表明:(1)动态呈现促进被试更全面加工信息,发现问题数量和变通性优于静态呈现,但也阻断信息间的关联,不利于发现跨区问题。(2)动态呈现下,问题均匀分布在每个区域并按轮次先后顺序出现,静态呈现与此相反。(3)被试在新信息呈现后发现的问题分全新、改变方向、改变程度、一致性和联系性五类,潜藏情境中问题与先前信息关联更多。(4)被试对新信息影响做出积极评价。     

大学生问题发现过程的思维特点*

用团体实验考察大学生在生活与科学两个领域中问题发现过程的思维特点。620名大学生参与实验,从问题数量、思维产品、思维层次、思维开放性和思维品质等维度对问题评分。结果显示:(1)不同年级与性别大学生发现问题的整体思维水平相当,男生在思维层次与精致性上占优,态度对问题发现有影响;(2)问题思维评分的领域差异显著;(3)依据问题发现思维的差异可将大学生分为能力强与弱两个类别;(4)大学生发现的大部分问题涉及中等偏下的思维水平。     

问题解决的表征态理论

问题解决的表征态理论(简称RST)认为问题解决就是问题的表征态连续、非线性的变化的过程,其中存在数据驱动和概念驱动两种方式。在问题表征态变化的过程中,问题解决者所掌握的专业知识起着重要的作用,它是问题解决者对问题情境信息进行同化的基础,也是对问题结构进行心理建构的基础。RST的假设及其推论在中学生物理问题解决过程中得到检验。     

问题发现过程认知阶段划分的探索性研究

采用建构认知模型法探索问题发现过程认知阶段的存在性及顺序性问题。基于已有研究,提出问题发现过程可划分为信息搜寻、现状表征、寻求目标、建立联系、提出问题、评价和修正问题等六个阶段的基本假设。用出声思维和秩次聚类分析的方法对高低能力组共40名大学生问题发现过程的阶段性进行考察,结果显示：六个阶段中有两对阶段出现位置非常接近,可将其进行整合,构成现状搜寻与表征、目标探索、提出问题、评价和修正问题等四个阶段。在不同问题领域与不同能力被试群体中,各认知阶段的顺序性没有差异。     

表征影响三门问题解决的实验研究

本实验选取120名大一学生,设计了四种不同的处理,研究表征对解决三门问题及其迁移问题的影响,结果表明:(1)三门问题困难原因有害怕后悔、控制错觉和错误表征问题空间等,其中错误表征问题空间是主要原因。(2)清晰表征选手行为和主持人行为的逻辑关系显著地促进了三门问题的解决,而只有在逻辑关系基础上的频率表征才能够更进一步地促进三门问题的解决,在此基础上概率形式的信息表征没有更显著的促进作用。(3)在逻辑关系分解基础上的频率表征无论对结构相似还是内容相似的迁移问题的解决都有最好的正迁移效果。     

科学发明情境中问题提出的fMRI研究

本研究中, 以76个科学发明问题(36个带有相关的原型, 40个不带有相关的原型)为实验材料,使用功能性磁共振成像(fMRI)技术探讨了科学发明情境中的问题提出以及新近获得的语义对有价值的科学问题提出的启发效应的大脑机制。对有原型提出有价值的科学问题与无原型提出一般问题这两种情况下被试反应的数据进行记录和分析。结果表明两种情况下共同激活的脑区(科学发明情境中问题提出的脑区)为左侧梭状回、左侧内侧额叶、左侧豆状核、右小脑和左侧中央前回。这些共同激活的脑区表明：左侧梭状回也许与各个语句的语义表征有关; 左侧内侧额叶也许与所有语句的整体语义表征以及提出各个语义之间的“问题”有关(左侧豆状核和右小脑配合内侧额叶分别负责控制注意、眼动的指向和注意资源的分配); 左侧中央前回可能负责用语句表述出所提出的语义之间的“问题”。对有原型提出有价值的科学问题和无原型提出有价值的科学问题这两种情况下被试反应的数据进行记录和分析。结果表明有原型提出有价值的科学问题比无原型提出有价值的科学问题显著激活的脑区(科学发明情境中新近获得的语义对有价值的科学问题提出的启发效应的脑区)为左侧楔前叶、左侧额下回、左侧颞中回。这些显著激活的脑区表明：楔前叶与情境记忆的贮存和提取有关; 额中回与认知控制和注意资源的分配有关; 颞中回与新异性原型的成功激活有关。     

科学发明情境中问题提出的fMRI研究*

本研究中,以76个科学发明问题(36个带有相关的原型,40个不带有相关的原型)为实验材料,使用功能性磁共振成像(fMRI)技术探讨了科学发明情境中的问题提出以及新近获得的语义对有价值的科学问题提出的启发效应的大脑机制。对有原型提出有价值的科学问题与无原型提出一般问题这两种情况下被试反应的数据进行记录和分析。结果表明两种情况下共同激活的脑区(科学发明情境中问题提出的脑区)为左侧梭状回、左侧内侧额叶、左侧豆状核、右小脑和左侧中央前回。这些共同激活的脑区表明：左侧梭状回也许与各个语句的语义表征有关;左侧内侧额叶也许与所有语句的整体语义表征以及提出各个语义之间的―问题‖有关(左侧豆状核和右小脑配合内侧额叶分别负责控制注意、眼动的指向和注意资源的分配);左侧中央前回可能负责用语句表述出所提出的语义之间的―问题‖。对有原型提出有价值的科学问题和无原型提出有价值的科学问题这两种情况下被试反应的数据进行记录和分析。结果表明有原型提出有价值的科学问题比无原型提出有价值的科学问题显著激活的脑区(科学发明情境中新近获得的语义对有价值的科学问题提出的启发效应的脑区)为左侧楔前叶、左侧额下回、左侧颞中回。这些显著激活的脑区表明：楔前叶与情境记忆的贮存和提取有关;额中回与认知控制和注意资源的分配有关;颞中回与新异性原型的成功激活有关。     

顿悟问题解决过程中抑制解除理论有效性的实验研究

本研究以Puzzle任务为材料,对135名高二学生特定线索下的操作水平进行测查,结果表明：（1）表征的抑制解除理论对顿悟问题解决的机制具有一定的解释效力,表现为总体上经历了高操作失败次数的被试在线索敏感性上明显高于未经历操作失败次数的被试。（2）而被试在特定阶段的操作水平未出现朝向解决目标的线性增长而是出现停滞的现象证明了问题的表征复杂性对抑制解除的过程存在制约作用,使其宏观上表现为渐进-停滞-跃升的变化模式。     

线索呈现的时空特性对表征动量的影响

为揭示注意对表征动量的影响机制,我们结合线索提示和表征动量范式,通过两个实验比较高、低相关线索分别在诱导期间与保持间隔呈现对表征动量的影响,结果发现：(1)高相关线索的时间特性主效应不显著,最终位置均发生边缘性的向前偏移。(2)低相关线索呈现在诱导期间时,表征动量显著;呈现在保持间隔时,发生向后偏移。这些表明,随着注意增大,表征动量减小;高相关线索更有利于定位,而低相关线索易受时间特性的影响。研究结果验证表征动量的双加工理论。