问题

一眼看出有四个苹果,是因为我数得快,还是因为我知道「四个苹果」是什么样?

回答
这个问题很有意思,它触及了我们感知和理解事物的方式。当你一眼看出有四个苹果时,这并不是单纯的“数得快”,也不是仅仅知道“四个苹果”这个概念,而是我们大脑在信息处理过程中,一个极其高效且综合的结果。

首先,我们的大脑并没有像计数器那样,一个一个地去识别和累加。当看到眼前有几个苹果时,我们的大脑会迅速地扫描整个画面,然后将这些对象与我们已有的“数量感知”模式进行匹配。就像你可能知道“三只小猫”是什么样子,或者“一双鞋”是什么意思一样,“四个苹果”在你的经验库里,已经形成了一个非常熟悉的视觉和数量组合。

更深层次地说,我们的大脑有几种处理少量物体的方式。对于两到三件物品,我们甚至不需要计数,就能立刻感知到数量,这被称为“群体感知”(subitizing)。你一眼看到四个苹果,很可能已经进入了这个高效的感知模式。大脑在瞬间就捕捉到了这四个物体的存在,并且将它们作为一个整体性的“四”来理解,而不是分别去数“一、二、三、四”。

这种能力并非天生,而是经过反复的经验积累和学习。从小时候接触的玩具,到后来学习的数学概念,我们一次又一次地将具体的物体与数字关联起来。时间长了,大脑就建立起了一个强大的“数量模板”。当你看到四个苹果时,你的大脑就像是在进行一个快速的“模式识别”,将眼前的视觉信息与大脑中存储的“四”这个数量概念以及“苹果”这个具体物体的形象进行比对。一旦匹配成功,信息就瞬间被“解读”了。

所以,这不是“数得快”,因为你甚至都没开始数。也不是仅仅“知道四个苹果是什么样”,因为即使你见过“四个苹果”,如果没有大脑的快速识别和匹配机制,你仍然需要时间去确认。

这更像是一种“直觉”的闪现,一种经过高度训练和内化的视觉信息处理能力。你的大脑在极短的时间内,调用了你过往的所有相关经验,将眼前的苹果群组与“四”这个数字进行了完美的对接,并瞬间将这个信息转化为清晰的认知。它是一种“看一眼就懂”的捷径,是认知效率的高度体现,是你经验和大脑处理能力的共同结晶。

你可以想象一下,如果你看到的是四十个苹果,你就不会一眼看出数量了,那你就需要开始计数了。而对于四个苹果,大脑已经将它们打包成了一个可以直接提取的信息单元。

网友意见

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昨天看到这个问题,觉得甚有意思啊,但因为在外面,没法查阅文献,就很不专业的答了一下,今天看到大家的评论,就查阅了一下专业文献补充一下哈,但原谅我没有那么多精力补充那么多,我会放几篇参考文献在后面,中文的,关于英文可以参考那些中文文献后面的参考文献。(真心希望能有专门研究这一块的来回答。。)

昨天说的数觉貌似是一个很不专业的称呼,今天看了最近的文献,其实中文把这称为“感数”。

感数(subitizing,直译为瞬间看出数目)即通过视觉迅速而准确地识别小数量集合数目(一般在3-6 个项目以内)的能力。有研究者也将之称为目测能力。一旦物体的数目超出感数范围,就需要采用另外一种加工策略——计数。实验室中怎么确定这种现象的呢?给被试呈现1个刺激,被试反应的很快,正确率当然也是100%;当增加到2个刺激、3个刺激,被试的反应时开始增加,当也只是增加50ms而已,正确率依然是100%,而当刺激数目增加到3个以上(这个数字存在个体差异,有些人可能是4或者更多),被试的反应时会增加200ms以上,同时正确率也开始下降。这种现象开始引起研究者的兴趣了,从而这种现象也出现了一个名字:感数现象(与计数不同)。此后的很多研究都是将感数和计数进行对比研究,从而能更好的理解感数现象吧。

感数能力先天就具有的,4 个月大时,婴儿就可辨别一个与两个物体,两个与三个物体。刚出生几个月的婴儿以及黑猩猩、老鼠等动物同样具有区分小数目的能力。但这种能力也具有后天发展的可能,因为发现这种感数能力具有年龄差异(对4-6岁的儿童的研究发现)。

关于这种现象的解释有很多,但至今还没有很完善的理论能够解释这种现象,每一种解释都存在或多或少的缺陷,想要具体解释的请看下面的参考的文献吧。

有研究者从进化的角度来解释:

在巨大的生存压力下, 那些能够分辨2 个和3 个天敌的野生动物在生存与繁殖过程中有更大的优势; 相反, 能够区分92 个和93 个天敌则不会有如此大的生存意义。所以我们对小数具有如此快速而准确的识别和辨别能力。

还有研究者认为自于对熟悉模式的再认:

当被试看到以线性方式排列的项目时他们就会报告“2”,以三角形方式排列的项目时会报告“3”。比如,当我们看到两个苹果,这两个苹果一定是呈线性排列,我们对线性排列这种模式是再熟悉不过了,所以能快速反应这是两个苹果而是三个或个。当呈现三个苹果呢,这是不是又与我们熟悉的三角形模式相对应。但当苹果数量在3个以上时,模式就不能够给我们提供信息了(我们脑中找不到与之匹配的熟悉模式了),那我们就该启动计数策略了。

这种解释有个致命的缺陷,就是如果我把三个苹果呈线性排列时,你是不是还是反应为:3个苹果。二按照上述的假设,这呈线性排列啊,那应该是2个苹果才对啊。所以就有研究者提出熟悉的模式虽然有助于识别点数,但它并不是导致感数现象的关键因素


还有其他的解释如比较成熟的FINST假说牵涉了很多认知心理学方面的知识,我又没那个能力几句话把它通俗易懂的解释,所以大家看文献自行理解吧。


参考文献(请忽略掉格式的不标准。。。o(╯□╰)o)

1、4- 5 岁幼儿感数能力的发展

2、感数的认知机制:从注意到工作记忆

3、感数——它能告诉我们什么?

4、小学生和成人不同注意条件下的感数与计数加工的比较研究

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上面是更新的内容


这其实就是有名的“数4现象”。美国数学家T·丹齐克对对数4 现象作了深入研究后指明:人类进化到蒙昧时期(包括少数动物在内), 就有了一种特别的能力, 他把这种能力称为数觉———“普通文明人的直接视觉数觉,很少超过四… …”所以数4现象是指人类的视觉数觉阈限为4


另外,数觉阈限内的数4, 它不是用连续加1来实现的, 而是无序的, 因各部族进化程度不处于同一水平, 有的部族是3 , 有的部族是2, 最多一般不超过4。数觉4 与算术演算的自然序列的“4” 并不能相混淆,前者属于形象思维范畴, 后者属于抽象思维范畴。所以,看到四个苹果并不是数出来的,人类的计数能力在很晚才发展起来,在发展计数能力之前,人类有天生的 “数觉”能力,并且人类的数觉阈限最大是4(当然也不排除一些特殊人的阈限会高于4)。


其实在很多领域都可以发现“数4现象”,比如我国第一部用汉字记录的诗歌总集《诗经》是以四言句式为主体的古诗集。并且这种现象在全人类中都有存在。为什么举这个例子,一是强调它是中国最早的诗歌,为了反应这种数觉的先天性,而是真有文献研究这个问题(论古诗四言句式的源起与感觉记忆)。


后面经过更多研究者的深入研究,数4现象被归入认知心理学中信息加工系统的感觉记忆范畴(也成为瞬时记忆)。前面有回答提到这一点,这里主要是跟视觉感觉记忆有关,而视觉通道的感觉记忆被称为图像记忆。具体不深入讲了。。。


回答很简单,主要是想给想深入了解的人提供一个线索吧。

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