视崖实验
作者: 转载 / 45861次阅读 时间: 2012年10月03日
来源: 天津师范大学网络学院 标签: 吉布森 视崖实验
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小心视崖

心理学界,人们常常提起一则有关 S.B 先生(为了保护他的隐私,用字母代替真名)的趣事。 S.B. 天生看不见东西,直到他 52 岁时,一种新出现的先进手术(即现在已很普遍的角膜移植术)才使他恢复了视力。虽然 S.B. 获得了视力,但并不意味着他自动地获得了和我们正常人一样的视知觉能力。这一点在手术后不久,他的视力还没完全恢复的时候就变得十分明显。当 S.B. 从医院的窗户向外望时,他十分好奇地发现在下边的地面上移动着一些小东西,于是他爬到窗边,想探出身子用手去接近并仔细观察这些东西。幸亏医院的工作人员及时阻止了他的行动。他当时住在四楼,下面移动着的小东西是汽车!尽管 S.B. 现在能够看见东西,但他不具有知觉深度。

实验心理学家感兴趣的领域之一,是我们用视觉感知和解释周围世界的能力。由此产生了一个重要的问题:这种能力是天生的还是后天习得的?在后面的文章中会提到,特恩布鲁( TURN-BULL )关于巴布提( BAMBUTI )部落俾格米人肯格( KENGE )不能从远处知觉物体的真实大小的研究。肯格本身具有知觉深度的能力,但由于一直生活在茂密的丛林中,他没有发展“大小恒常性”知觉能力的必要经验。特恩布鲁的发现对科学研究有启示作用,但他的自然观察法不适合对视知觉进行系统的研究。为了确定这种知觉能力视习得的还是天生的,必须把研究移到实验室中进行。

许多心理学家认为,我们最重要的视觉能力就是深度知觉。你可以想象一下,一个人如果没有深度知觉问题,其生存将变得多么困难和痛苦。你会撞上东西,不能判断猛兽离你多远,或者从悬崖上掉下来。因此,从逻辑上可以假设人对深度的知觉能力是一种天生存在的机制,是不需要经验来发展的。然而,正像埃里诺·吉布森( ELEANOR GIBSON )和理查德·沃克( RICHARD WALK )在他们文章中写到的那样:“婴儿在爬行和蹒跚学步阶段,很容易从或高或低的地方跌下来。大人们必须很警惕,以防止婴儿爬到儿童床的床栏边或楼梯口。当婴儿的肌肉协调能力成熟了后,他们开始能自己避免跌落。通常人们认为,孩子是从经验中学会认识容易摔跤的地方的,即从有过自己跌落和受伤的经验中学习”

研究者想在实验室离科学地研究深度视知觉能力。为此,他们构思并设计出了一种叫做“视崖”的实验装置。

理论假设

如果你想找到动物或人在发展过程中获得深度知觉的关键点,一种方法是把他们放在悬崖边上,看他们能否使自己不掉下去。这个建议十分可笑,因为从理论上说,这可能伤害到无法知觉深度(特别是高度)的被试。“视崖”则解决了这个问题,因为它能造成视觉上的视崖,而实际上并没有真正的悬崖存在。他们是如何做的,将在后面详细介绍。这种装置的重要意义在于,可以把婴儿或小动物放在视崖上,观察他们是否能知觉这种悬崖并进行躲避。如果他们不能这样做,并从“悬崖”上跌下来,他们也并没有真正落下的危险。

吉布森和沃克是这这篇文章中持有“先天论”的观点,他们相信深度知觉和避免从高处跌落的能力是自动生成的,是我们生理机制的一部分,因此,它们不是经验的产物。经验主义者持相反的观点,认为这种能力是在学习中得到的。吉布森和沃克的视崖允许他们提出这样的问题:人或动物在发展的哪个阶段才能对深度和高度刺激作出有效的反应?对不同种类和生存环境不同的动物,这种反映出现在时间是否相同?

方法

视崖装置的组成:一张 1.2 米高的桌子,顶部市一块透明的厚玻璃。桌子的一半(浅滩)是用红白图案组成的结实桌面。另一半是同样的图案,但它在桌面下面的地板上(深渊)。在浅滩边上,图案垂直降到地面,虽然从上面看是直落到地上的,但实际上有玻璃贯穿整个桌面。在浅滩和深渊的中间是一块 0.3 米宽的中间板。使用这种装置对婴儿施测的过程十分简单。

这项研究的被试是 36 名年龄在 6 ~ 14 个月之间的婴儿。这些婴儿的母亲也参加了实验。每个婴儿都被放在视崖的中间板上,先让母亲在深的一侧呼唤自己孩子,然后再在浅的一侧呼唤自己的孩子。

为了比较人类与小动物的深度知觉能力,对其他种类的动物也进行视崖实验(当然没有母亲的招手和吸引)。这些动物被放在视崖的中间“地带”,观察它们是否能区别浅滩和深滩,以避免摔下“悬崖“。你可以想象一下,将许多小动物汇集到康奈尔大学的心理实验室做实验,是一个多么独特而有趣的情景。这些动物包括小鸡、小海龟、小老鼠、小绵羊、小山羊、小猪、小猫和小狗。有人可能会问:”这些动物是否是同一天接受测试的?“

请注意,这项研究的目的是检测深度知觉是后天习得的还是天生的。这个实验方法之所以巧妙,是因为可以回答或至少开始回答这个问题。毕竟,我们无法向婴儿或小动物询问他们是否知觉到深度,而且,就像上面提到过的那样,他们也不能在真正的悬崖上进行试验。心理学上很多问题试由于新的实验方法的进步而得到答案的。吉布森和沃克早期研究的结果在这方面给我们提供了一个很好的案例

结果和讨论

在研究中 9 名婴儿拒绝离开中间板。虽然研究者没有解释这个问题,但这可能试因为婴儿太过固执。当另外 27 位母亲在浅的一侧呼唤他们时,只有 3 名婴儿极为犹豫的爬过视崖的边缘。当母亲从视崖的深渊呼唤孩子时,大部分婴儿拒绝穿过视崖,他们远离母亲爬向浅的一侧;或因为不能够到母亲那儿而大哭起来。婴儿已经意识到视崖深度的存在,这一点几乎是毫无疑问的。“通常他们能透过深的一侧玻璃注视下面的深渊,然后再爬向浅滩。一些婴儿用手拍打玻璃,虽然这种触觉使他们确信玻璃的坚固,但还是拒绝爬过去”

这些研究结果能证明人类知觉深度的能力是天生的而不是后天习得的的吗?明显不能!这是因为这项研究中所有婴儿至少已经有了 6 个月的生活经历,在这段时间内,他们可能通过尝试和错误而学会了知觉深度。然而 6 个月以下的婴儿由于不具备自主运动的能力,所以不能接受试验。这也是吉布森和沃克用各种动物作为实验参照的原因。众所周知,大部分非人类的动物获得自主运动的能力比人类婴儿要早得多。动物测试的结果很有趣——不同种类动物知觉深度能力的发展与他们的生存需要有关。

例如,小鸟出壳后就必须马上开始自己觅食。当研究者把出生不足 24 小时的小鸡放在视崖上接受测试时,它们从不会犯跌下深渊的错误。

小山羊和小绵羊在出生后很快就可以站立、行走。从能站立的那一刻起,它们对视崖的反映和小鸡一样准确而可预测,一次错误也没有。当研究者把一只出生仅一天的小山羊放在深的一侧玻璃板上时,它变的惊恐呆滞,表现出防御性姿态。随后,如果把它推向浅的一侧,它变得轻松自在,并跳上看似坚实的表面。这说明视觉起着完全的控制作用,动物虽然能感觉到在深一侧上面有坚实的玻璃,但这种感觉没能影响它们的反应。

而对于小老鼠则是另一回事了。它们对浅滩没有表现出明显的偏好。你认为这一不同为什么会存在呢?在你得出“小老鼠比较愚蠢”这样的结论以前,先来看看吉布森和沃克的解释:小老鼠对视觉的依赖性不大。实际上,它们的视觉系统不够发达。它们在夜间活动,因而它们靠嗅觉寻找食物,在黑暗中运动时靠鼻子上坚硬的触须感知物体。所以当一只小老鼠被放在中间地带时,它不被视崖所欺骗,因为它不是用视觉来决定走哪条路的。对小老鼠的触须而言,深测和浅测的玻璃在感觉上没有区别,所以小老鼠离开中间地带走向深测的几率与浅测相同。

你可能会猜测小猫也会有同样的结果。它们主要在夜间活动而且也有触须。然而,猫时食肉动物,不像老鼠一样是食腐动物,因而它们更加依赖视觉。相应地自从它们能够自主运行起(约在出生 4 周),小猫便具有极好的深度知觉能力。

尽管有时这篇研究文章(特别是讨论部分)听起来好像是给孩子讲的动物故事,但还要说明的是,各种动物中在视崖上成绩最差的是海龟。研究者选择的海龟是水栖类生物,因为研究者猜测由于海龟自然生活的环境是水,它们可能更喜欢深的一侧。然而,事实证明,聪明的海龟知道它们并不是真的在水里,“它们中 76 %都爬到浅的一侧,但是也有 24 %的小海龟”越过边界“。“数量相对较多的小海龟选择了深测,这一事实可能表明这种海龟的深度知觉能力比其他动物要差,也可能是它的自然生活环境使它较少‘害怕'跌落的状态”很明显,如果你生活在水中,在防止跌落方面,深度知觉能力对于你生存的价值将会减小。

吉布森和沃克指出,他们所有的观察结果和进化论完全一致。也就是说,所有种类的动物,如果它们要生存,就必须在能够独立行动时发展感知深度能力。对人类来说,这种能力到 6 个月左右才会出现;但是对于鸡、羊来说,这种能力几乎是以出生(一天之内)就出现了;而对于老鼠、猫和狗来说,大约在 4 周时出现这种能力。因此作者得出结论:这种能力是天生的。因为,如果通过尝试错误而获得这种能力,可能会带来过多潜在的、致命的危险。

那么,如果说我们在生理上已经具备了足够的能力,为什么仍会有那么多儿童摔交呢?吉布森和沃克解释说,这是因为婴儿的深度知觉能力比他们的行动技能成熟的早。实验中,许多婴儿在中间带转身时,会借助深测玻璃转换支撑点,当他们开始转向浅测爬向母亲时,有的甚至倒在深的一侧。如果那儿没有玻璃,一些婴儿会真的摔下悬崖。

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