1、短時記憶的信息提取姓名（小組成員： ）摘 要：本實驗選取上師大心理系本科生12名，其中男性4名，女性8名，通過測定被試對不同長度識記字母的檢查項目的再認，重復斯滕伯格的短時記憶信息提取實驗，了解短時記憶的信息提取過程。實驗發(fā)現(xiàn)：（1）被試的有靶和無靶正確平均反應時隨著字母個數(shù)的增加而波動增大；（2）在相對應的材料長度下，被試無靶正確平均反應時要長于有靶正確平均反應時，但其差異不顯著；（3）材料長度的不同，即字母個數(shù)的差異對被試的反應時有顯著影響；（4）性別的差異對被試反應時無顯著影響。關鍵詞：短時記憶；信息提?。徊牧祥L度；有靶無靶1 導 言心理學家根據(jù)信息保持時間的長短，將記憶分為感覺記憶（即

2、瞬時記憶）、短時記憶和長時記憶。當客觀刺激停止作用后，感覺信息在一個極短的時間內(nèi)被保存下來，這種記憶叫做感覺記憶或感覺登記。它是記憶系統(tǒng)的開始階段。感覺記憶的存儲時間大約為0.25秒2秒。短時記憶是感覺記憶和長時記憶的中間階段，保持時間大約為5秒2分鐘。一般包括兩個成分：一個成分是直接記憶，即輸入的信息沒有經(jīng)過進一步的加工。它的容量相當有限，大約為72個單位。編碼方式以言語聽覺形式為主，也存在視覺和語義的編碼。另一個成分是工作記憶，即輸入信息經(jīng)過再編碼，使其容量擴大。由于與長時記憶中已經(jīng)儲存的信息發(fā)生了意義上的聯(lián)系，編碼后的信息進入了長時記憶。必要時還能將存儲在長時記憶中的信息提取出來解決面臨

3、的問題。長時記憶是指信息經(jīng)過充分的和有一定深度的加工后，在頭腦中長時間保留下來。這是一種永久性的存儲。它的保存時間長，從1分鐘以上到許多年甚至終身；容量沒有限度；信息的來源大部分是對短時記憶內(nèi)容的加工，也有由于印象深刻而一次獲得的1。短時記憶的信息提取，是指將短時記憶中的項目回憶出來，或者當該項目再度呈現(xiàn)時能夠再認2。短時記憶的信息容量不大，初看起來從短時記憶中提取信息應該比較容易和簡單。但是，斯滕伯格的研究表明情況比預料的要復雜得多。短時記憶的信息提取的實驗研究最早就是由斯滕伯格開始的，它是加因素法分析心理過程的一個典型實驗。其基本邏輯是：如果兩個因素的效應是相互制約的，即一個因素的效應可以

4、改變另一個因素的效應，那么它們屬于同一個信息加工階段；如果兩個因素的效應是分別獨立的，即可以相加，則它們屬于不同的加工階段。具體來講：如果呈現(xiàn)的刺激的長短對再認的反應時沒有顯著的影響，則說明短時記憶的搜索方式是平行掃描；如果呈現(xiàn)刺激的長短對再認的反應時有顯著的影響，且隨刺激的長度增加而增加，則說明是系列掃描。斯頓伯格的實驗結果表明這個過程是從頭至尾的系列掃描。斯滕伯格預測，短時記憶中被試對項目的提取有三種可能的方式：（1）平行掃描，是指同時對短時記憶中保存的所有項目進行提??；（2）自動停止系列掃描，是指對項目逐個進行提取，一旦找到目標項目就停止查找；（3）完全系列掃描，是指對全部項目進行完全的

5、檢索，然后做出判斷。而從其實驗得到的結果可以看出，短時記憶中項目的提取是完全系列掃描1。關于短時記憶信息提取相關方面的問題，國內(nèi)有許多學者都做了這方面的研究。在短時記憶范疇效應的實驗研究中，研究者用斯滕伯格的變化字表法以漢言雙字詞為材料，研究短時記憶中單范疇字表與雙范疇字表的信息提取。結果為，無論有無策略要求均未發(fā)現(xiàn)雙范疇字表提取的反應時小于單范疇宇表的范疇效應，但雙范疇字表的準確率均高于單范疇字表。這種結果與文獻所載結果不同3。在漢字音形特征對其短時記憶信息提取的影響的實驗中，研究者用17名被試研究了漢字音形特征對漢字短時記憶信息提取的影響。結果發(fā)現(xiàn)：記憶集為2時，短時記憶信息提取受識記內(nèi)容

6、所處位置和識記內(nèi)容的性質兩種因素的交互影響；記憶集為5時，短時記憶信息提取受識記內(nèi)容所處位置的影響，表現(xiàn)出明顯的系列位置效應。探測項目與記憶集中的漢字具有不同的特質時，最容易被覺察出來4。在短時記憶提取機制的研究中，研究者們發(fā)現(xiàn)5短時記憶的提取不是以系列全掃描為特征，而受記憶集大小的影響；記憶集為2時，呈現(xiàn)出系列自中斷掃描模式；記憶集大于3時，傾向于根據(jù)項目的記憶痕跡強度來進行提取。事實上，由于每個項目都保存在短時記憶中，理論上存在語音回路(phonological loop)和視空間畫板(Visuospatial Sketchpad)兩種存儲方式67。后來研究還證明，短時記憶的信息提取還受到

7、長時記憶內(nèi)容的影響。有研究者7的研究顯示，如果記憶集中某個項目出現(xiàn)兩次，該項目成為探測項目，那么，被試對該項目的反應要明顯地快于同一位置上的其它非重復項目。這說明短時記憶的信息提取是以項目的痕跡強度為依據(jù)的。在影響短時記憶信息提取因素的其他研究中，有研究者發(fā)現(xiàn)，判斷標準對短時記憶信息提取有顯著影響。判斷標準對短時記憶信息提取的影響可能說明了在不同的判斷標準下，短時記憶信息存儲的方式不同。該實驗再一次證明短時記憶信息提取不是以搜索為基礎8?；诙虝r記憶的信息提取的相關研究很多，很多研究者利用不同的測試材料提出了短時記憶的不同的信息提取方式。我們本次實驗的目的很簡單、很基礎，即通過測定被試對不同長

8、度識記字母的檢查項目的再認，重復斯滕伯格的短時記憶信息提取實驗，了解短時記憶的信息提取過程，并學習記憶搜索方式的研究方法。2 方 法2.1被試：上師大心理系本科生12名，男性4名，女性8名2.2儀器與材料2.2.1儀器：計算機及PsyTech心理實驗系統(tǒng)2.2.2材料：16 個相互無關聯(lián)的大寫英文字母串，其中長度為1個，2個，3個和6個字母的字母串各呈現(xiàn)12次，長度為4的字母串呈現(xiàn)8次；長度為5的字母串呈現(xiàn)10次，共做66次，呈現(xiàn)的字母串中一半包含靶目標字母，另一半不包含。靶目標在字母串中的位置平衡分布，即各個位置出現(xiàn)次數(shù)相同。2.3程序2.3.1登錄并打開 PsyTech 心理實驗軟件主界面

9、，選中實驗列表中的“短時記憶的信息提取方式”，單擊呈現(xiàn)實驗簡介。點擊“進入實驗”到“操作向導”窗口。實驗者可進行參數(shù)設置（或使用默認參數(shù)），然后點擊“開始實驗”按鈕進入指導語界面?？上冗M行練習實驗，也可以直接點擊“正式實驗”按鈕開始。2.3.2指導語是： 這是一個記憶實驗，實驗開始后屏幕先連續(xù)呈現(xiàn)一個或幾個大寫字母，你要盡力記住。呈現(xiàn)完畢會出現(xiàn)提示音（ 同時屏幕出現(xiàn)提示語“請判斷”），隨之再呈現(xiàn)一個大寫字母。這個字母可能是剛才呈現(xiàn)過的，也可能是剛才沒有呈現(xiàn)過的。請你使用1號反應盒進行判斷。如果認為是剛才呈現(xiàn)過的請按“”號鍵，沒有呈現(xiàn)過的則按“”號鍵要求你的判斷既快又準。在你明白了上述指導語后可

10、以先進行練習，練習結束后再點擊下面的“正式實驗”按鈕開始實驗。2.3.3實驗開始后，屏幕先相繼呈現(xiàn)長度16個不等的字母串，隨機呈現(xiàn)，呈現(xiàn)完畢出現(xiàn)提示音，同時出現(xiàn)提示語“請判斷”。接著出現(xiàn)一個靶目標字母，被試判斷該字母是否在原先字母串中呈現(xiàn)過，并作出反應，程序自動記錄反應時。2.3.4實驗結束，數(shù)據(jù)被自動保存。實驗者可直接查看結果，也可換被試繼續(xù)實驗，以后在主界面“數(shù)據(jù)”菜單中查看。2.4數(shù)據(jù)處理：采用了SPSS 11.5和EXCEL 2003進行數(shù)據(jù)處理3 結 果3.1計算全班被試在六種字母個數(shù)下的平均有靶和無靶的正確反應時表1：全班被試的平均正確反應時描述表（單位：毫秒）字母個數(shù)123456

11、有靶正確平均反應時424540529496543605無靶正確平均反應時444505537612635628全班被試在字母個數(shù)為1時的有靶和無靶正確平均反應時分別為424毫秒和444毫秒；在字母個數(shù)為2時的有靶和無靶正確平均反應時分別為540毫秒和505毫秒；在字母個數(shù)為3時的有靶和無靶正確平均反應時分別為529毫秒和537毫秒；在字母個數(shù)為4時的有靶和無靶正確平均反應時分別為496毫秒和612毫秒；在字母個數(shù)為1時的有靶和無靶正確平均反應時分別為543毫秒和635毫秒；在字母個數(shù)為1時的有靶和無靶正確平均反應時分別為605毫秒和628毫秒。3.2根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)，以字母個數(shù)為橫軸，再認的正確

12、反應平均反應時為縱軸作圖由圖1可知，被試的有靶正確平均反應時隨著字母個數(shù)的增加而波動增大。由圖2可知，被試的無靶正確平均反應時隨著字母個數(shù)的增加而增大。3.3檢驗有無靶、材料長度和性別對被試反應時的長短有無顯著影響表2：有無靶、材料長度和性別對反應時影響的差異檢驗變異來源平方和df均方FP有無靶39036.837139036.8373.2090.076材料長度458916.226591783.2457.5460.000*性別348.9201348.9200.0290.866有無靶*材料長度104897.892520979.5781.7250.134有無靶*性別1805.00311805.003

13、0.1480.701材料長度*性別60980.226512196.0451.0030.419有無靶*材料長度*性別14589.55952917.9120.2400.944誤差1459627.37512012163.561總計2161801.660143注：* 表示在0.01水平上有顯著差異利用SPSS對實驗結果進行方差分析，發(fā)現(xiàn)被試對有無靶的判斷對反應時無顯著影響，F(xiàn)=3.209 , P=0.076>0.05 ；材料長度的不同，即字母個數(shù)的差異對被試反應時有顯著影響，F(xiàn)=7.546 , P<0.01 ；性別的差異對被試反應時無顯著影響，F(xiàn)=0.029 , P=0.866>0.

14、05 ；有無靶與材料長度的交互作用不顯著，F(xiàn)=1.725 , P=0.134>0.05 ；有無靶與性別間的交互作用不顯著，F(xiàn)=0.148 , P=0.701>0.05 ；材料長度與性別間的交互作用不顯著，F(xiàn)=1.003 , P=0.419>0.05 ；有無靶、材料長度和性別三者間的交互作用不顯著，F(xiàn)=0.240 , P=0.944>0.05 。4 討 論4.1對被試反應“是”（）和“否”（）的正確再認反應時的變化趨勢是否一致的討論根據(jù)圖1和圖2可以看出，被試反應是和否即有靶和無靶的正確再認反應時的變化趨勢基本一致，大體都呈現(xiàn)上升趨勢。這是由于不管判斷結果是“有”還是“無

15、”，被試都需要從頭至尾回憶先前記下的字母組，即短時記憶信息提取是系列掃描的，并且是從頭至尾掃描的。所以，隨著材料長度的增加，被試需要掃描的字母個數(shù)也相應增加，因此被試的反應時會隨著材料長度的增加而增大。除了變化趨勢都是遞增的之外，被試反應“無”的時間基本都比對應材料長度的“有”的反應時長，除了字母個數(shù)為2時。這與斯滕伯格所發(fā)現(xiàn)的實驗結果是一致的，即對不同大小的記憶表，都是N反應時長于Y反應時。這表明了兩種決定階段的存在，記在系列比較之后，有一個被試選擇反應種類的階段，而且產(chǎn)生N反應比產(chǎn)生Y反應難9。除了斯滕伯格提出的N反應時長于Y反應時的一個可能原因外，還有一個可能存在的因素是，如果再認字母出

16、現(xiàn)的是被試先前記過的，那么被試的掃描過程可能不必完整地進行完，即被試有可能掃描到所記字母組中間位置時就發(fā)現(xiàn)此字母是出現(xiàn)過的，而不必再對剩下的字母進行掃描；而對于“無靶”反應，被試需要將記憶中的字母一個個掃描過去才能確認再認階段出現(xiàn)的字母確實是剛才沒有記過的，所以相應的所花的時間就要長些，即N反應時會長于Y反應時。4.2材料長度對反應時影響的討論根據(jù)在SPSS中進行的方差分析，我們得出了材料長度即字母個數(shù)對被試反應時有顯著影響，即在字母個數(shù)多的情況下的反應時要顯著大于字母個數(shù)較小的反應時。這與斯滕伯格的實驗結果也是一致的。利用自動停止系列掃描1的概念來解釋，就是被試對項目逐個進行提取，一旦找到目

17、標項目就停止查找。所以，短時記憶中保存的項目越多，反應時間就會越長。因此，隨著材料長度的增加，被試所需掃描與提取的字母個數(shù)也相應增加，被試的反應時隨之增大就不難理解了。4.3性別對被試反應時影響的討論 根據(jù)方差分析得出的結果，全班被試的反應時不存在顯著的性別差異。在斯滕伯格的研究中，他沒有進行性別差異的分析檢驗。在本實驗中，不管是男性還是女性，被試反應時基本都隨著材料長度的增加而增大，且對“無”的反應時要長于對“有”的反應時。這可能是因為本實驗所測的反應時的單位較為精細，加之實驗環(huán)境中存在種種影響因素，且被試自身的身心狀況也是不恒定的，所以實驗結果就可能存在一系列的誤差，導致測得的結果比較粗糙

18、，沒有檢驗出差異；但也有可能是男性與女性確實在短時記憶的信息提取方面沒有顯著差異，而為了得到這方面的結論，就需要借助更加精確和先進的儀器進行實驗檢測了。4.4對實驗設計的想法根據(jù)斯滕伯格的實驗可知，本次實驗與斯滕伯格的實驗的一個不同點是，本實驗沒有將“有”和“無”的反應作為一個自變量，即在實驗設計時，有靶和無靶的數(shù)量是各一半的。但斯滕伯格發(fā)現(xiàn)9，改變某一類反應（Y或N）的出現(xiàn)頻率，就會對兩類反應產(chǎn)生同樣的影響，即提高任一類反應的出現(xiàn)頻率，都會使這類反映的組織更為容易，從而使反應時下降。所以，我們在今后的實驗中可以增加一個反應時的影響因素有靶和無靶的出現(xiàn)頻率，來探究是否提高反應的出現(xiàn)頻率會使這類反應時下降。除此之外，本實驗過程中還提到靶目標在字母串中的位置是平衡分布的，即各個位置出現(xiàn)的次數(shù)是相同的。就這一點，我們也可以增加一個反應時的影響因素靶目標的位置。根據(jù)短時記憶系列掃描的提取方式，我們可以假設，靶目標在字母串中的位置越靠前，被試的反應時越短。所以，我們今后可以設計實驗來探究靶目標的位置是否會影響反應時的長短。第三種假設是，我們可以將優(yōu)勢手所按的鍵也作為一個影響反應時的因素。我們假設優(yōu)勢手按“是”鍵時，即被試的優(yōu)勢手對“有靶”進行反應時，反應時可能較短。根據(jù)這個假設，我們就可以在下次實驗時加