河内塔实验报告

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日期：2013.09.20

引言：

问题解决是一种重要的思维活动，它在人们的实际生活中占有特殊的地位，一直受到心理学家的重视和研究。认知心理学兴起后，信息加工观点在问题解决研究中占主导地位，将人看作主动的信息加工者，将问题解决看作是对问题空间的搜索，并用计算机来模拟人的问题解决过程。

河内塔问题是问题解决研究中的经典实验。给出柱子1、2、3，在柱1上，有一系列圆盘，自上而下圆盘的大小是递增的，构成金字塔状。要求被试将柱1的所有圆盘移到柱3上去，且最终在柱3上仍构成金字塔排列，规则是每次只能移动一个圆盘，且大盘不可压在小盘之上，可以利用圆柱2。完成河内塔作业的最少移动次数为2n-1次，其中n为圆盘的数目。

解决河内塔问题有以下四种常用策略：

1.循环子目标，又称目标递归策略：思路是要把最大的金字塔移到柱3，就要先把次大的金字塔移到柱2；而要把次大的金字塔移到柱2，就要先把比它小一层的金字塔移到柱3；„依次类推，直到只需要移动最上面的盘为止。这种策略类似计算机的递归，它是内部指导的策略，被试不必看具体刺激，只是把内部目标记在脑中，然后一步步循环执行，直到解决问题。

2.知觉策略：这种策略是刺激指导的策略，根据所看到的情景与目标的关系，排除当前最大的障碍，从而一步步达到目标。

3.模式策略：也是内部指导的策略，但不涉及目标，而是按一定规则来采取行动。解决河内塔的通用规则是，当圆盘的总数为奇数时，最小的圆盘按1->3->2->1->3->2的顺序移动，当总数为偶数时，按1->2->3->1->2->3的顺序移动。

4.机械记忆策略：这种策略是将做对的一系列步骤死记硬背下来，但无法创新，不可迁移。本实验的目的是了解被试在解决河内塔问题时所用的思维策略。如果加入口头报告任务，还可研究口头报告对思维的影响。 关键词：河内塔问题解决策略

一、实验方法：

1）被试：云南中医学院11级应用心理班同学随机抽取3名同学 2）实验仪器和材料：河内塔实验装置

柱子1、2、3，在柱1上，有一系列圆盘（3到8个），自上而下圆盘的大小是递增的，构成金字塔状；（界面为3个柱子（1、2、3），左边第一个柱子上有一系列可以移动的圆盘（数量最少3个最多8个）。

3）实验程序：

1.练习：使用三个圆盘的河内塔进行练习，让被试掌握规则和操作方法。指导语：“在一块板子上有三根柱子，在柱1上有自上而下大小渐增的三个圆盘A、B、C，请将三个圆盘移到柱3上，必须仍然保持原来放置的大小顺序。移动的条件是每次只能移动一个圆盘，大盘不能放在小盘上，在移动时可利用柱2。” 2.正式任务：被试一次完成3到n个圆盘的河内塔问题。

3.在实验结束后，要求被试报告在解决河内塔问题时思维过程。

二、实验结果

实验记录表 被试 圆盘数量 3 4 1 移动次数 7 36 耗时（s） 14.4 87.0 2 移动次数 10 27 耗时（s） 17.6 45.4 3 移动次数 7 24 耗时（s） 16.6 68.4 实验结果统计分析图

80070060050040030020010005 44 111.5 82 204.3 36 78.3 6 294 689.2 118 246.7 154 406.1 圆盘数量：3圆盘数量：4圆盘数量：5圆盘数量：6移动次数耗时（s）移动次数耗时（s）移动次数耗时（s）被试1被试2被试3

三、讨论

1、根据被试在问题解决后的口头报告，分析被试在解决问题时所用的策略。 被试1口头报告：一开始有点混乱，随后思路清晰，接着无比混乱，然后几乎崩溃。

分析其所用策略为：机械记忆策略。一开始报告混乱是因为被试刚刚接触到实验，处于摸索阶段，后思路清晰，是被试总结摸索经验的结果，最后随着圆盘数量的增加，被试报告无比混乱并崩溃，且实验结果记录的移动次数和移动时间与被试报告的感受相符，说明被试并未掌握其具体的规律。因而推断被试使用的是机械记忆策略。

被试2口头报告：刚开始实验室思路比较清晰，增加至5块时，因为多步骤长时间的移动诛仙暂时混乱。

分析其所用策略为：先知觉策略，后模式策略。被试一开始报告思路清晰，说明其根据所看到的情景与目标的关系，排除当前最大的障碍。而后出现混乱主要是疲劳所致，根据被试的实验记录，移动次数愈来愈趋近最少移动次数，推断

其找到规律后，使用模式策略。

被试3口头报告：一开始凭直觉，然后有些混乱，最后找到了规律，即“单正双反”，单即奇数，双即偶数，正方向为被试想要将圆盘移至的目标柱，反方向即除了圆盘所在柱与正方向所在柱，剩下的那一柱。当要移动的圆盘数为奇数时，最顶端的圆盘像正方向移动。当要移动的圆盘数为偶数时，最顶端的圆盘像反方向移动。依规律可达到最少移动次数。

分析其使用策略为：模式策略与目标递归策略的结合。从被试的口头报告来看，被试采用的似乎是典型的模式策略，即被试依据一定模式或规律进行实验，但被试并非不涉及目标，而是依据目标采取一定规律来进行的，其规律所体现的类似于目标替归策略，却不像那么繁琐。因此判定其为模式策略与目标递归策略的结合。

2、总结河内塔问题的最优解决方案和最少移动次数。

从实验结果来看，被试2的解决方案最优，即先知觉策略，后模式策略。最少移动次数为2n-1次。

四、参考文献： 朱滢.实验心理学。