四卡片问题的心理学研究一、四卡片问题的含义及一般实验程序所谓四卡片问题的研究，实际上是对“如果……那么……”这种假言推理问题的变通研究，最先设计和实施这一实验的人是沃森，后来，有关这一领域的研究通常被称为四卡片问题或沃森选择作业。

在此，我们约定，在本书中用四卡片问题来称呼这种推理研究类型。

继1966年的开创性研究后，沃森还曾对四卡片问题进行过多次研究。

下面，我们从实验目的、实验材料、实验程序和实验的主要结果等方面对这类研究进行介绍。

实验目的四卡片问题的实验目的主要是探求被试对给定法则的真伪进行验证时的心理活动规律。

实验材料实验中所用的实验材料一般是以四张卡片为一套的卡片若干套。

在每套卡片中, 每张卡片的正、反面都一面是一个字母, 另一面是一个数字，同时伴有一条要求被试验证其真假的法则。

例如，给被试呈现如下面所示的四张卡片：然后，要求被试验证“如果卡片的一边是元音字母, 那么在它的另一边是偶数”这一推理法则的真伪性。

按照形式逻辑的有关规定，这条规则的逻辑形式是“如果P，则Q”。

其含义是：标为元音字母的卡片E是选言肢P；不是元音字母的卡片K是选言肢P的否定，即非P，用符号表示就是－P；标有偶数数字的卡片4是选言肢Q；不是偶数的数字卡片7是选言肢Q的否定，即非Q，用符号表示就是－Q。

实验程序这种实验的实验程序一般是：首先,给被试呈现一套卡片（共四张）, 其中两张是字母朝上, 另两张是数字朝上（见上例）；其次,告诉被试每张卡片都有一个字母在一面, 有一个数字在另一面，并告诉被试伴随这组卡片的法则；再次,要求被试推断，为了求证这条法则的真假而必须翻看哪些卡片。

主要结果不同的实验之间虽然略有差异，但汇合四种实验的典型的结果如表5-10所示。

表5-10 被试在四卡片问题上所作选择的百分比卡片百分比p,q 46%p 33%p,q,-q 7%p,-q 4%其他10%注:p表示法则中的元音字母；q表示法则中的偶数数字；－p和－q则是p和q的否定。

（引自约翰逊-莱尔德和沃森,1970。

）结果解释以上述例子为例，由表5-10可知，如果要求被试回答“如果卡片的一边是元音字母, 那么在它的另一边是偶数”这一推理法则的真伪性时必须翻看哪些卡片，则有46%的被试认为必须翻看P和Q，即选择要翻看E和2这两张卡片来证实法则的真伪；有33%的被试选择了P，即E卡片，两者合在一起的人数为79%（占绝大部分）。

完全正确地选择P和非Q（即E卡片和7卡片）的只有4%。

选择“P,Q,非Q”的占7%，表明选择数字卡片7的人很少。

沃森等人认为，由表5-10的实验结果可知，四卡片问题实验的一般结论是：被试在这种选择作业中, 总是极力去搜索可以证实法则为真的卡片, 而较少尝试寻找可以证实法则为伪的卡片。

换言之,被试在实验条件下表现出强烈的证真倾向。

要想理解“证真倾向”这个一般结果的意义，首先要知道翻看每一张卡片在证真和证伪之间的作用。

第一张卡片是元音字母E，即相应的推理法则中的选言肢P。

把这张卡片翻过来后，如果背面的数字是偶数，则可以在“证明这条法则是真”的证明过程中起一定作用；而如果背面的数字不是偶数，则可以证明这条法则是假的。

因此，无论是想证明这一规则是真实的还是证明这一规则是虚假的，都必须翻看卡片E。

事实上，由表5-10可知，实验中有90%（46%＋33%＋7%＋4%＝90%）的被试认为必须翻看这张卡片。

第二张卡片是辅音字母K，即相应的推理法则中的选言肢P的否定。

把这张卡片翻过来后，无论背面的数字是偶数还是奇数，对于证明这条法则是真或虚假都没有什么帮助。

因此，它不属于必须翻看的范围，事实上也很少有人认为必须要翻看它。

第三张卡片是偶数字母4，即相应的推理法则中的选言肢Q。

把这张卡片翻过来后，如果背面的字母是元音，则可以在证明这条法则真实的证明过程中起一定作用；而如果背面的字母不是元音，则不可以证明这条法则是假的。

因为这条法则并没有规定辅音背面不能是偶数，或者偶数背面不能是辅音字母。

换言之，翻看这张卡片只能在证明该法则真实方面起作用，但在证明该法则虚假方面不能起作用。

第四张卡片是奇数字母7，也即相应的推理法则中的选言肢Q的否定。

把这张卡片翻过来后，如果背面的字母是元音，则可以证明这条法则是虚假的；但如果背面的字母不是元音，则不可以证明这条法则是真实的。

因为这条法则并没有规定辅音字母背面只能是奇数或者奇数背面只能是辅音。

换言之，翻看这张卡片只能在证明该法则虚假的证明过程中起作用，但在证明该法则真实的过程中不能起任何作用。

在知道了翻看这四张卡片在证明相应法则过程中的不同作用后，我们就可以根据实验数据来理解更多人想证真而不是证伪的含义了。

首先，如果是想对相应的法则证真，那么，必须先翻看卡片E，在它的背面是偶数数字的情况下，还必须翻看卡片4，只有在它的背面也是元音字母的条件下,才能在现有四张卡片的情境中完成证明该法则是真的过程。

其次，如果是想对相应的法则证伪，那么，也必须先翻看卡片E，如果在它的背面是奇数数字，则已经证明该法则是虚假的，而无须再翻看任何别的卡片。

但如果卡片E 的背面是偶数字母，则必须再去翻看卡片7，因为，假如在它的背面是元音字母时也可以证明这条法则是虚假的。

也就是说，如果是想对法则进行证真，必须翻看卡片E和卡片4，即与该法则的逻辑形式相应的P和Q；如果是想对法则进行证伪，则必须翻看卡片E和卡片7，即与该法则的逻辑形式相应的P和－Q。

在表510所列的实验结果中，有46%的被试认为要选择卡片E和卡片4（即P和Q），而只有4%的被试认为必须选择卡片E和卡片7（即P 和－Q），所以说，被试在对该法则的真假进行证明的过程中表现出了强烈的证真倾向。

约翰逊-莱尔德和沃森（1970）根据其实验结果提出了一个理论模型, 认为可把被试分为三种顿悟水平。

一种是无顿悟水平,被试企图证实法则为真而不证伪,他们的操作是选择P,或选择P和Q。

另一种是部分顿悟水平，被试企图证实法则为真或为伪,其操作是选择P,Q,非Q。

还有一种是完全顿悟水平，被试企图证实法则为伪,其操作是选择P和非Q。

显然,要达到完全顿悟水平,就必须克服那种追求肯定的倾向。

二、四卡片问题研究的发展近二十年来，有许多心理学家在四卡片问题这一领域做了大量的实验研究。

其中，有很多人在研究中加进了语义因素对推理正确性的影响。

美国心理学家格里格斯在这方面的研究尤为突出。

1993年，他和另一位美国心理学家普拉特（R．D． Platt）合作，在《实验心理学季刊》上发表了题为《注意与指导语因素在抽象选择作业中的助长作用》一文，对四卡片问题进行了新的探讨，下面我们对此作简要评述。

格里格斯在总结前人研究的基础上，对于为什么大部分被试在解决四卡片问题时会犯逻辑错误这一问题逐渐形成了这样一个假设，即假设这是由于以下两个原因导致的：（1）对问题信息的选择性编码有可能是以注意为基础；（2）缺乏符合要求的分析加工。

为了检验他们的假设是否正确，他们合作设计和实施了三个实验研究，在此，我们简单介绍前两个实验。

（一）实验一实验目的实验一的目的是,通过控制两个因素来探求被试在什么条件下会把四卡片问题解决得更好。

实验方法实验采用不完全2×5因素实验设计。

实验控制的第一个因素是，是否呈现标准法则。

这一因素包含呈现和不呈现两个水平。

所谓标准法则是指这样陈述的逻辑法则：如果一张卡片中，写有字母的一面写的是元音，那么，在它的另一面写的就是偶数。

实验控制的另一个因素是，是否呈现详细说明的法则。

在该实验中，详细说明的法则包括四种类型，加上不呈现详细说明的法则，这一因素就包括五个水平。

实验中，把不呈现标准法则且没有任何详细说明的条件省略，因此，只剩下九种实验条件。

所谓详细说明的法则的四种类型，是根据其第一句话想详细说明标准法则的哪一点来分的。

在标准法则中，一般包括P、Q、－P和－Q四个方面，相应地，详细说明的法则也就包括这四种。

关于P的详细说明法则：写有元音的卡片，它的另一面只能写偶数；而写有辅音的卡片，它的另一面既可以写偶数，也可以写奇数。

关于非P的详细说明法则：写有辅音的卡片，它的另一面既可以写偶数，也可以写奇数；而写有元音的卡片，它的另一面只能写偶数。

关于Q的详细说明法则：写有偶数的卡片，它的另一面只能写元音；而写有奇数的卡片，它的另一面既可以写元音，也可以写辅音。

关于非Q的详细说明法则：写有奇数的卡片，它的另一面既可以写元音，也可以写辅音；而写有偶数的卡片，它的另一面只能写元音。

实验材料四张卡片，其向上的一面分别写着A、K、8、5。

实验程序实验时，在呈现卡片前的指导语为：“桌子上放着四张卡片。

其中每张卡片都是在一面写着一个字母，另一面写着一个数字。

正像你所看到的那样，四张卡片中，有两张是字母朝上，另两张是数字朝上。

现在给你这样一个逻辑法则：如果一张卡片中，写有字母的一面写的是元音，那么，在它的另一面写的就是偶数。

你的任务是,指出必须翻看哪些卡片才能证明上述法则的真假。

”在呈现标准法则且呈现详细说明的实验条件下，呈现完标准法则后,紧接着用“这条法则的意思是……”的句形引导出四种详细说明法则中的其中一种；在不呈现标准法则的实验条件中，用上述四种详细说明法则的任何一种取代标准法则。

被试有180名大学生参加了该实验。

实验者将他们随机分成9组，每组20人，每组被试只参加上述9种实验条件中的某一种的测试。

实验结果结果如表5-11所示。

表5-11每种实验下正确解决四卡片问题的百分率标准法则详细说明的类型没有P 非P Q 非Q呈现0 15% 20% 20% 25%不呈现－35% 40% 25% 25% 表5-11列出了每种实验下正确解决四卡片问题的百分率。

该表表明，用详细说明的法则取代标准法则，确实在一定程度上有助于提高被试正确解决问题的水平。

不过，实验一的结果也说明，即使是最好的详细说明条件，被试在逻辑上的正确反应也只有40%。

（二）实验二实验目的格里格斯等人曾假设，对问题的选择性信息的编码可能是以注意为基础的，因此，他们设计实验二的目的是，证明增加被试解决问题时的注意力将有助于提高解决问题的正确率。

实验者认为，实验中是否要求被试写下为什么选择要翻看某张卡片的原因，可以区分出高注意力和低注意力两种实验情境。

他们认为，要求被试说出为什么要翻看某张卡片的原因，可以唤起他们对这一任务更多的注意。

他们预测，参加要求说出翻看卡片原因实验情境的被试的解题正确率，将比要求说出翻看卡片原因实验情境的被试的解题正确率更好。

被试48名被试参加了这次测试，其中，没有一个被试参加过实验一的测试。

实验方法实验采用2×2的因素实验设计。

其中的一个因素是使用标准法则还是使用详细说明的法则，另一个因素是是否要求写出翻看卡片的原因。