假设检验理论的实验方法
实验范式
研究基于规则的概念形成时，主要有两种实验范式。它们的主要区别在于由主试还是由被试来决定概念样例的呈现顺序。
第一种实验范式是“被动型”：由主试一一或同时呈现实验材料（正负样例，以下简称“样例”），每呈现一个样例，被试就试着将这一样例归入某个类别，然后主试反馈，告诉被试反应正确与否。如此循环往复，直至被试不再发生分类错误为止。
第二种实验范式是“主动型”：其基本方式就是由被试自己选择刺激材料作为某个概念的正例或负例，然后主试反馈，接着被试提出假设。如此循环往复，直至假设正确为止。
对于被试在主动型和被动型实验中的行为表现，有人进行过比较，但结果并不一致。一般来说，成人被试在主动型程序中概念形成比较快，儿童被试在被动型程序中概念形成比较快。
行为的测量
表8-2是一个数据记录表，有试验序号、刺激、被试反应、主试反馈、被试假设等内容。该实验向被试呈现一些卡片，在这些卡片上的不同位置画着不同数目、大小、颜色、形状的图形。要求被试指出维度，即找到关键特征。
表8-2 概念形成记录表
注：答案为1L；总试验次数为12次；总错误次数为6次；维度：数目（1、2、3），大小（大、中、小），颜色（红、绿、蓝），形状（正方形、三角形、圆形），位置（上、中、下）。其中“大小”、“颜色”、“位置”均用各个特征的英文首字母表示：大小（L、M、S），颜色（R、G、B），位置（T、M、Bo）。
从表8-2可以看出，最简单易行的测量是被试得出答案前的试验次数和错误反应的次数。但是，单用这两个指标还不能反映被试的解答过程。在思维研究中，经常分析被试的分类反应与他提出的假设之间的联系。比如说，有多少次将与假设不一致的刺激当作正例（例如第三次）？被试是否以适当方式在适当的时候修改自己的假设？被试是否在相继试验中作出策略性的选择以确保获得新信息（比较前6次和后6次刺激的特征）？等等。在概念形成的实验之前，都要有一段指导语。指导语应包括以下一些内容：（1）概念的一般描述；（2）刺激总体的描述、维度和特征；（3）刺激样例呈现的方式；（4）对反应的要求：反应如何进行、何时进行；（5）反应后出现的反馈的含义。另外，根据实验的特殊要求，还应灵活编写指导语。
刺激材料
究竟用什么样的材料作为概念形成研究的刺激？可以有两种选择：人工概念材料和自然概念材料。在实验室里，为了排除知识经验对概念形成的干扰，常常采用人工概念（artificial concept）来研究概念形成的一般过程和特点。
赫尔（Hull，1920）是提出人工概念的第一人。他的人工概念以汉字为材料。其概念的样例就是汉字，概念的定义就是汉字的偏旁等特征，另外用诸如“oo”“yer”“ta”等字母组合作为概念的名称。例如：“oo”的定义就是所有带“氵”的汉字，正例包括“江”“河”“湖”“海”等。(https://www.daowen.com)
但是，在赫尔的实验程序中，被试不知道自己的任务。相反，要求他们做的事情是机械识记，即学会将名称或无意义音节与呈现的样例联系起来。例如，有5个不同的概念，分别对应于一套样例；被试的任务是记住哪些卡片上标的是DAX，哪些卡片上标的是CIV，等等。如果被试没有领悟其中的奥妙，他就不会明白，卡片上标着相同的字母是因为它们具备某些共同的特征值。在赫尔的研究中，检验被试是否获得概念的证据是被试能否将无意义音节运用到一系列新的（没有呈现过的）代表各个概念的样例中。
赫尔的人工概念中，各个维度和它们的取值都是不能控制的。赫尔使用的是一套不容易加以实验控制的汉字，汉字中的某个特定偏旁就是正确概念的定义性特征。但是，除了偏旁，其他可能被认为与概念有关的特征是难以计数的：任何一个笔画、角、曲线、笔画的粗细、笔画的密集程度、直角的个数、笔画数、不连续线段的数目、汉字的宽度和高度、汉字的对称性、横竖笔画的显著性，以及笔画安排的动静特点等，都可能成为概念的定义性特征。这样一来，主试就难以对实验材料进行随心所欲的控制。
后来，海德布雷德（Heidbreder，1947，1948）以人工概念为材料，研究了概念的难度问题。她设计的人工概念比较生活化，刺激材料由卡片组成，上面画的是各种几何图形、物品、动物、人像等，且数量不等。概念的定义可以是一类图形，一类具体事物，或是某个数字。她发现概念难度顺序为（由小到大）：具体概念——空间几何概念——数概念。
布鲁纳等人（Bruner，Goodnow＆Austin，1956）制作了新的便于操纵其中变量的人工概念材料。这些人工概念材料都是卡片，卡片上画着不同颜色（红、绿、蓝）、不同形状（方块、圆、十字形）、不同数目（1～3个）的图形，卡片边上还有不同数目的边框（0～2个）。由于颜色、形状、数目、边框数各有3种，所以卡片总数为3×3×3×3＝81个。后来，他们还将卡片的特征数从上述4种增加到6个，可能的卡片总数就更多了。
布鲁纳等人不仅制作了新的人工概念材料，还进一步研究了概念的结构与其特征之间的结合方式，并且研究了它们的难度顺序（见表8-3）。
表8-3 不同结构的概念的难度
（来源：Bruner，Goodnow＆Austin，1956）
过去，人工概念的提出者和研究者较少考虑自己所用的实验材料的不足之处，没有对人工概念及其实验程序作出必要的改进。人类的概念系统是在不断地进化和复杂化的，而以往的研究者对此熟视无睹，只是习惯于用少数几个人工概念来揭示一些心理规律，很少让被试形成一个概念体系，从概念体系的高度去把握概念形成的规律。这样的研究当然难免会有很大的局限性。
实际上，人工概念还是有相当大改进的余地。卡闵（J.H.Camin）就曾经设计出一种新的概念材料——假想动物（见图8-3）。他画出来的动物在自然界并不存在，但是动物身上的特征却是可以在自然界中找到的。用这种假想动物构造的“物种”或概念，既有人工的色彩，又有自然的特征。假想动物设计出来后，在研究工作中曾得到运用。可见，人工概念还是有强大的生命力。如果能让人工概念更全面地模拟自然概念，完全可以做到用人工概念来更精确地研究自然概念的获得。
图8-3 卡闵设计的部分假想动物
（来源：Sokal，1977）