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中图分类号：B842.5 文献标识码：A 文章编号：1000-2677(2003)04-0038-04
假设检验策略(hypothesis-testing strategy)是解决问题的一种最常用的思维方法，无论是在日常生活还是科学发明中，它都是一种重要的启发式思维策略。对它的研究始于1920年，布锡莱特在研究人工概念的形成中，首次提出了概念形成的假设检验模型。勒温等人认为“假设—检验—再假设—再检验……直至成功”是假设检验模型的基本程式。此后关于假设检验思维策略的研究主要集中在概念形成、规则发现、命题检验、问题解决等方面[1]。本文将对假设检验策略的研究历史做一个简要的回顾并概述其新近的研究进展情况，以期促进未来更加深入地探讨假设检验思维策略的内在机制，揭示人类的思维规律。
一、假设检验策略的经典实验研究
（一）人工概念形成中的假设检验策略研究(Bruner,1956)
Bruner在研究人工概念形成的过程中首先提出了假设检验说，他认为人在概念形成的过程中，总是利用现在获得的和已存储的信息来主动地提出一些可能的假设，即设想所要掌握的概念可能是什么。这些可能的假设组成一个假设库。人在解决概念形成问题时，对任何一个刺激（主试给予的肯定实例）的反应，都会从假设库中提出一个或几个假设，并对其进行检验。在检验的过程中，被试如果得到主试的肯定反馈，就会继续使用自己的假设，如果得到否定的反馈，就会否定原假设而提出一个新的假设。直到获得正确的概念为止。研究者则把假设看做是个体解决概念形成问题行为的内部表征，即认知单元[2]。
通过该实验，Bruner总结出形成合取概念的两大类四种类型的假设检验思维策略：整体性策略（保守性聚焦和博弈性聚焦）和部分性策略（同时性扫描和继时性扫描）。前者是指把肯定实例所包含的全部属性都看做是未知概念的有关属性，然后每次改变一个或是若干个属性来进行检验；后者是指根据肯定实例所包含的部分属性来形成关于未知概念的若干假设，然后每次检验一个或是若干个假设。实验结果表明，在形成合取概念的过程中，大多数人通常使用保守性聚焦策略，而其他三种策略则很少被使用到。
（二）规则发现中的假设检验策略研究(Wason,1960)
Wason曾设计了一个规则发现作业，即[2、4、6]作业，来探究个体的假设检验能力。他要求受试者进行假设检验以发现实验者预设的规则，如：由小到大排列的整数数列。实验开始时，告知被试所呈现的[2、4、6]数列是按照某一个规则排列在一起的，被试需要猜测出这一规则，为了检验自己的猜测是否正确，被试可以给出同样是由三个数字组成的数列来进行测试，在每次测试之后主试都会依据此例子是否符合预设规则而给予被试“是”与“否”的反馈信息。直到被试自觉对自己的猜测很有信心，说出自己所猜测的规则为止[3]。
实验结果表明，个体在假设检验过程当中常常会寻找支持自己假设的证据——正例法(positive testing)，而较不会去寻找否定自己假设的证据——反例法(negative testing)；而且个体容易在得到自认为满意的答案（比如“连续的三个偶数”）之后就停止搜索，不再去检验自己的假设是否正确。所谓正例法是指被式根据起始例子X，作出假设H，然后选择符合H的例子进行检测；而反例法则是指被式根据起始例子X，作出假设H，然后选择不符合H的例子进行检测。
（三）命题检验中的假设检验策略研究(Wason,1966)
所谓命题检验是将证据和命题的真伪联系起来，它关心的是哪些证据能够证明命题的真伪，即可进行证真和证伪，以及怎样来收集这些证据等。关于这方面的研究，以Wason的四卡问题最为著名：即有四张卡边（如图1），一面为数字，一面为字母；另有一个命题：如果卡片的一面为元音字母，则另一面为偶数。然后告之被试如果要检验这个命题是否正确，应该必须翻看哪些卡片[2]？
图1：四卡问题中的刺激卡片
实验结果表明，被试能做出正确选择（翻看E和7卡片）的比例极低，大约只有10%左右。对这一结果的解释主要有：(1)证真偏向(confirmation bias) ——被试极力去证实命题为真，而很少尝试证实命题为伪。事实上，我们知道一个命题无论得到多少次的肯定，都不能普遍地被认为是真的，一个矛盾的例子就可以将它否定。(2)内容促进效应——有学者认为四卡问题的难度与它的内容的抽象性、脱离现实生活的程度有关。Wason认为具体的有意义的材料可以促进四卡问题的解决。但是一些后续研究则表明材料的抽象与具体引起的反应差异并不显著[4]。(3)匹配偏向——Evans(1972)认为人们倾向于选择命题或规则中提到的项目，它实际上是一种错误的思维定势。(4)叙述理由效应——如果要求被试在解决四卡问题的过程中叙述理由，那么可以迫使被试调用逻辑学知识和图式知识，从而促进四卡问题的解决[5]。(5)换位效应——被试错误地把单向的条件命题理解成双向的，采用了“换位”的命题加工策略，导致多翻一张或两张卡片的错误。如将：“如果一面为元音，则另一面为偶数”转化为“如果一面为偶数，则另一面为元音”（即将“充分条件句”转化成了“充分必要条件句”）。(6)语用图式理论——人的头脑里具有一些概括性的知识（图式），在提供情境说明的情况下，就能在推理中运用被激活的相关图式，如允许图式（只有…才…），义务图式（如果…就应该…），从而对问题的解决产生促进效应[6]。
二、假设检验策略的最新研究进展
（一）关于证真与证伪
心理学家发现人们在对所形成的假设进行检验的时候，普遍都有证真的倾向，也就是说会寻找支持自己假设的证据，而较不会寻找有机会否定自己假设的证据(Evans,1989)[7]；张庆林在一项研究中也指出“求证偏向”或许是一种重要的“经济”方法，因为假设的数目有限，而且是从已知条件中“发现”的最有可能解释所观察现象的规则，丢开它们到无限的不确定的空间中寻找“反例”，的确是不经济的，“求证”或“聚焦与自己的假设”应该是实验设计的最主要的启发式策略[8]。
但是Popper于1959年指出一个好的检验假设的策略应该是尽量找出可以证伪此假设的证据或例子[9]。也就是说，成功的假设检验策略不应该是证真而是证伪，因为只有不支持原假设的证据才能提供关于此假设的确切信息，以使个体及时的修正假设而趋向正确的假设。
因此后继的许多研究为了提高假设检验作业的正确率，尝试利用口头指导的方法要求受试者特别注意在检验假设的过程中提出反例；或是改变作业的程序，以直接或间接的方式增加否证的讯息来提高作业的成功率，但是实验结果却并不理想。
（二）预设规则(T)与假设(H)之间的关系
Klyman和Ha在(1980,1987)的研究当中，把被试所形成的原假设(H)与主试预设的规则(T)之间的关系划分为四类：内含、包围、错开、交叠[10]（如图2）。
他们认为个体在假设检验的过程中是否能够根据反馈信息，迅速修改原假设而提出新的供选假设(alternative hypothesis)是获得成功的关键所在。而且他们的研究还揭示出个体在测试时并不是单纯的测试当下假设的正例或是反例，而是又想出一个竞争假设，同时测试两个假设。Wharton等人的研究也发现在假设检验的过程当中，个体在头脑中考虑两个目标（是什么和不是什么）比只考虑一个目标（是什么）更有利于规则的发现[11]。
图2：预设规则与假设之间的四种关系
（三）供选假设测试法(alternative testing strategy)
Platt和Kuhn一致认为，在假设检验的过程中，产生可取代的另外假设是成功发现规则的另一个重要要素。得到否证信息能够淘汰掉错误假设，但若没有适当的新假设产生，仍然不可能成功[12]。于是有学者便在实验中要求被试每次测试两个或四个假设(Laughlin,1999)，或在测试前先写下所有可能的假设(Green,1990)，或是分析作业中的成功者与失败者所产生的假设个数有无不同（吴庭瑜［台］，1998）。但是实验结果表明，增加供选假设的个数并没有使假设检验策略的正确率得到提升。因此有学者认为，得到否证虽有助于删除不正确的假设，也可促进推理者思索新假设，但若产生的新假设只是原有假设范围的扩大或缩小，则仍无助于规则的发现。
（四）双假设检验法
台湾学者林纬伦和连韵文在其研究当中，进一步扩展了Klyman和Ha的观点，把测试时可能同时出现的两个假设的关系区分为交叠性假设——新旧假设的集合只有部分的重叠，互包性假设——新假设是原有假设范围的扩大或缩小，并且认为影响假设检验推理表现的关键因素在于交叠性假设的产生，而非否证量的多寡。从而提出在假设检验的检验假设阶段，可以区分出两大类四种策略类型：单一假设检验法（仅测试某个假设是否正确），具体包括：正例法和反例法；双假设检验法（同时测试两个假设），具体包含：交叠性测试法（同时测试两个有部分叠合关系的假设）和互包性测试法（同时测试两个有互相包含关系的假设）[13]。
实验结果表明，高创造性的学生产生的假设数目比一般学生要多，而且偏向于使用双假设检验法，形成较多的交叠性假设，较少使用正例法。
（五）假设检验的“三阶段”说
Klahr和Dunbar提出了假设检验的双重搜索模型，认为科学发现的过程包括在假设问题空间和实验问题空间中的启发式搜索过程。张庆林则认为两阶段模型忽视了“实验设计”这一重要的思维阶段。因此，他提出了“形成假设——设计实验——实验检验”的假设检验思维策略的三阶段模型，并设计了一个“炮打飞机”的计算机程序对大学生的假设检验思维策略进行了初步研究。
研究结果表明，在形成假设阶段，被试所采用的启发式策略是模式识别，个体的内在反应倾向性会影响模式识别的结果，个体会根据主试的反馈信息随时修改原假设；在设计实验阶段，被试一般采用“聚焦于自己的假设”的启发式策略，具体又表现为三种形式：具体化（使原来不明确不具体的假设具体化），面向多个假设（尽可能多的检验几个假设），聚焦于单个假设（只检验一个假设），另外一些被试还会使用反聚焦策略或是盲目的试误策略；在假设检验阶段，被试也表现出四种策略类型：完全照搬实验设计；丢弃原先设计，完全另行设计；部分修改原假设，且有充分理由；部分修改原假设，但说不出理由[8]。
三、假设检验策略研究的应用意义
（一）揭示高创造性人群的假设检验思维策略特征
通过比较优生与一般学生的假设检验思维策略存在的差异，揭示高创造性人群假设检验思维的特征，可以为思维策略的教学提高理论依据，并有助于最终揭示人类探索未知的思维机制。研究可以从形成假设、设计实验、检验假设三个方面来探讨他们之间的差异：在形成假设阶段主要探讨假设的数量、假设的类型、预设规则与假设以及新旧假设之间的关系；在设计实验阶段，由于一般的研究往往未要求个体在实验之前精心构思实验程序，而只是让他们考虑一步，运行一步，因此关于人如何设计实验的思维策略研究较少，它将是今后这一领域研究的重点；在实验检验阶段，可以系统的检验个体所使用的策略类型情况，主要包括：单一假设检验法（正例法、反例法）；双假设检验法（交叠性检验法、互包性检验法）；多假设检验法。
（二）提高一般学生的假设检验思维能力
通过比较研究，将有助于探索导致优生与一般学生假设检验思维策略存在差异的主要原因。教育工作者可以以此为切入点，对一般学生进行有针对性的训练，提高他们的假设检验思维能力。根据以往的研究以及一些相关的资料，猜测这些原因可能主要来自：工作记忆的广度、注意力的集中程度、知识的丰富程度和自我效能感等，当然它们之间的具体关系将有待实验的深入揭示和证明。
（三）探索个体假设检验思维过程的内在机制
个体在假设检验的过程中，怎样根据反馈信息及时修正自己的假设是今后研究的一个重点。一些学者曾把假设检验比作是对规则或现象进行模型建构的过程。模型建构过程涉及到个体所使用的检验策略，任务结构，任务内容，以及个体的信念和已有的知识背景等因素。系统地整合这些因素，探索它们在假设检验过程中的实质作用，将有助于揭示个体假设检验思维策略的内在机制。
四、结语
总之，人类解决任何复杂问题的思维过程都可以看成是假设检验的过程。无论是在日常生活当中，还是科学发现的过程中，诸如医生诊断病因、警察侦破案件、学生解答难题等等，都是通过假设检验来达到目标的。由此可见它是一种非常重要的思维手段。我们的教学不仅要让学生掌握学科知识，更为重要的是要让他们学习学习、学会思考。通过实验来揭示高创造性人群的假设检验思维策略特征，可以为思维策略的教学提供理论依据，提高普通学生的假设检验思维能力；同时对于我们探索并揭示人类的思维机制也具有重大的理论意义。