短時(shí)記憶的視覺編碼

1、西南大學(xué)心理學(xué)院學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名向琳琳學(xué)號(hào)222010306011022專業(yè)心理學(xué)（師）年級(jí)2010級(jí)課程實(shí)驗(yàn)心理學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)間2011/10/31同組人姓名周杰冉光婭成績(jī)減法反應(yīng)時(shí)一短時(shí)記憶的視覺編碼向琳琳 222010306011022（西南大學(xué)心理學(xué)院 2010級(jí)師范班重慶400715）摘要 本實(shí)驗(yàn)的目的是重復(fù)Pos ner等人的實(shí)驗(yàn)，掌握減法反應(yīng)時(shí)方法，證實(shí) 短時(shí)記憶的視覺編碼。實(shí)驗(yàn)方法是將西南大學(xué)心理學(xué)院58名本科生作為被試，運(yùn)用PsyKey心理運(yùn)用系統(tǒng)，給被試并排呈現(xiàn)兩個(gè)字母，它們或音同形同，或 音同形異，或音異形異，表現(xiàn)為或同時(shí)呈現(xiàn)，或有一定間隔，讓被試判斷這 兩個(gè)字母是否“相同”并

2、按鍵反應(yīng)，并記錄反應(yīng)時(shí)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，由瞬間記 憶轉(zhuǎn)入短時(shí)記憶后，編碼的視覺優(yōu)勢(shì)已經(jīng)讓位于聽覺了，并且時(shí)間間隔和字母音 形對(duì)短時(shí)記憶的視覺編碼過程的影響及其顯著。實(shí)驗(yàn)結(jié)論為短時(shí)記憶的編碼有視 覺和聽覺編碼兩個(gè)連續(xù)階段，至少在部分時(shí)間里，信息在短時(shí)記憶中是以視覺編 碼的。關(guān)鍵詞減法反應(yīng)時(shí)短時(shí)記憶視覺編碼聽覺編碼1. 前言減數(shù)法是一種用減法方法將反應(yīng)時(shí)分解成各個(gè)成分，然后來(lái)分析信息加工過 程的方法。減數(shù)法的反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)邏輯是如果一種作業(yè)包含另一種作業(yè)所沒有的某 個(gè)特定的心理過程，且除此過程之外二者在其他方面均相同，那么這兩種反應(yīng)時(shí) 的差即為此心理過程所需的時(shí)間。儲(chǔ)存在短時(shí)記憶中的信息，傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為

3、主要是語(yǔ)音聽覺編碼。 這是根據(jù) 短時(shí)記憶中產(chǎn)生的錯(cuò)誤與正確信息之間存在著語(yǔ)音聽覺上的聯(lián)系而推測(cè)出來(lái)的。 康拉德在記憶廣度實(shí)驗(yàn)中觀察到，回憶錯(cuò)誤與正確反應(yīng)之間有著語(yǔ)音上的聯(lián)系。但是這個(gè)結(jié)論因?yàn)橐云匆粑淖值挠⑽淖帜缸鰧?shí)驗(yàn)材料，因而其普遍性受到了質(zhì) 疑。但70年代波斯納等人利用減法反應(yīng)時(shí)基本范式，在其實(shí)驗(yàn)中清楚地表明， 某些短時(shí)記憶信息可以有視覺編碼和聽覺編碼兩個(gè)連續(xù)的階段，這是認(rèn)知心理學(xué)史上的一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)。莫雷的實(shí)驗(yàn)也表明，漢字的短時(shí)記憶以形狀編碼為主。 對(duì) 于繪畫、臉和身體動(dòng)作以及視覺觀察事件所屬范疇的短時(shí)記憶，傾向于用視覺編碼的短時(shí)記憶，傾向于視覺編碼和語(yǔ)義編碼。 現(xiàn)在一般認(rèn)為，短時(shí)記憶信息存

4、在 感覺代碼與語(yǔ)義代碼，其中前者包括聽覺代碼與視覺編碼； 對(duì)于感覺編碼的過程 而言，視覺編碼率先出現(xiàn)并保持一個(gè)短暫的瞬間，然后出現(xiàn)聽覺編碼。本實(shí)驗(yàn)基本是在重復(fù)波斯納的實(shí)驗(yàn)，但是增加了音異形異的字母對(duì)這一自變 量水平呈現(xiàn)給被試，同時(shí)將間隔時(shí)間設(shè)定為 0ms,50ms和100ms基于以上的實(shí) 驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)通過被試在不同時(shí)間間隔條件下對(duì)字母的視覺匹配和語(yǔ)音匹配的反應(yīng) 時(shí)的差異的比較分析，提出了如下的假設(shè)：短時(shí)記憶的編碼有視覺和聽覺編碼兩 個(gè)連續(xù)階段。那么若在相同時(shí)間間隔條件下，被試對(duì)音異形異對(duì)的反應(yīng)時(shí)大于對(duì) 音同形異對(duì)的反應(yīng)時(shí)，音同形異對(duì)的反應(yīng)時(shí)大于音同形同對(duì)的反應(yīng)時(shí)， 且隨著時(shí) 間間隔的增大，三種情

5、況下的反應(yīng)時(shí)差異減小，則假設(shè)成立；反之，則假設(shè)不成 立。2. 方法被試西南大學(xué)心理學(xué)院2010級(jí)本科生58名實(shí)驗(yàn)儀器和材料計(jì)算機(jī)，PsyKey心理應(yīng)用系統(tǒng)，反應(yīng)設(shè)備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)采用被試內(nèi)設(shè)計(jì)，是一個(gè) 3*3的多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。自變量有兩個(gè)，分 別為兩個(gè)字母的異同和兩個(gè)字母呈現(xiàn)的間隔時(shí)間。兩個(gè)字母的異同有三個(gè)水平， 即音同形同，音同形異和音異形異三個(gè)水平。兩個(gè)字母的間隔時(shí)間有Oms 50ms 100ms三個(gè)水平。因變量則為被試判斷兩個(gè)字母“異同”的準(zhǔn)確率和反應(yīng)時(shí)。實(shí)驗(yàn)程序計(jì)算機(jī)給被試并排呈現(xiàn)兩個(gè)字母，或同時(shí)呈現(xiàn)，或有一定間隔，讓被試 判斷這兩個(gè)字母是否“相同”并按鍵反應(yīng)，具體要求為若被試認(rèn)為呈現(xiàn)

6、的兩 個(gè)字母音同而不論形是否相同就按紅鍵，若被試認(rèn)為呈現(xiàn)的兩個(gè)字母音異就 按綠鍵，實(shí)驗(yàn)過程中記錄被試的準(zhǔn)確率和反應(yīng)時(shí)。本實(shí)驗(yàn)所用字母對(duì)是 AA（ 6次）、BB（ 6次）、Aa （6次）、Bb（ 6次）、AB（ 3 次）、BA（ 3次）、Ab（ 3次）、Ba（ 3次），共出現(xiàn)36次，有三種呈現(xiàn)間隔：Os（即同時(shí)呈現(xiàn)）、50ms和 100ms,采用如下拉丁方設(shè)計(jì)，即：第一次36張隨機(jī)呈現(xiàn)，前12張間隔0ms,中間12張間隔50ms,最后12張間隔100ms；休息30s 后再做36張，間隔時(shí)間按 50ms 100ms0ms的順序；第三次的 36張則采用 100ms 0ms 5oms的順序。被試閱讀指

7、示語(yǔ)，了解反應(yīng)方法，明白后開始實(shí)驗(yàn)。3. 結(jié)果3.1分別計(jì)算出被試在各種不同條件下正確判斷的正確反應(yīng)時(shí)，可以得出表1和圖1如下：表1.不同時(shí)間間隔條件下對(duì)不同字母進(jìn)行判斷的平均反應(yīng)時(shí)（ ms第 4頁(yè)，共8 頁(yè)西南大學(xué)心理學(xué)院學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告音同形同音同形異音異形異Oms50ms100ms706.086521.224506.103745.586654.534627.017895.190698.362680.431第 5頁(yè)，共8 頁(yè)西南大學(xué)心理學(xué)院學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告第 #頁(yè)，共8 頁(yè)西南大學(xué)心理學(xué)院學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告0ms50ms100ms時(shí)間間隔（ms）圖1.不同時(shí)間間隔條件下對(duì)不同字母進(jìn)行判斷的平均反應(yīng)時(shí)音同

8、形同 音同形異 音異形異由表1和圖1可以看出，在相同的時(shí)間間隔條件下，對(duì)于音同形同、音同形異、音異形異的字母的判斷的反應(yīng)時(shí)也依次增大。并且在時(shí)間間隔為50ms和100ms時(shí)，即隨著時(shí)間間隔的增大，三種情況下的反應(yīng)時(shí)差異減小了。3.2對(duì)數(shù)據(jù)用SPSS進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如下：表2.間隔時(shí)間與字母類型的反應(yīng)時(shí)的方差分析df均方Fsig間隔時(shí)間21648401.68014.4580.000字母類型21415912.25512.4190.000間隔時(shí)間*字母類型458780.6430.5160.724由表2中關(guān)于間隔時(shí)間的方差分析得，F(xiàn)=14.458，P<0.01,則間隔時(shí)間對(duì) 被試對(duì)字母是否“相

9、同”的判斷的反應(yīng)時(shí)具有主效應(yīng)。由表2中關(guān)于字母類型的方差分析得，F(xiàn)=12.419 , PvO.01,則字母類型對(duì)被試判斷的反應(yīng)時(shí)具有主效應(yīng)。由表2中關(guān)于間隔時(shí)間和字母類型的方差分析得，F(xiàn)-0.516，P>0.05,則間隔時(shí)間和字母類型對(duì)被試判斷的反應(yīng)時(shí)不存在交互作用。4. 討論本實(shí)驗(yàn)中的自變量有兩個(gè)，分別為兩個(gè)字母的異同和兩個(gè)字母呈現(xiàn)的間隔時(shí)間。兩個(gè)字母的異同有三個(gè)水平，即音同形同，音同形異和音異形異三個(gè)水平。 兩個(gè)字母的間隔時(shí)間有0ms 50ms 100ms三個(gè)水平。因變量則為被試判斷兩個(gè)字 母“異同”的準(zhǔn)確率和反應(yīng)時(shí)。額外變量主要有不同字母類型呈現(xiàn)的順序，各種 字母呈現(xiàn)時(shí)間間隔的順序

10、安排，實(shí)驗(yàn)環(huán)境，實(shí)驗(yàn)時(shí)間等。為了平衡字母類型及其 呈現(xiàn)的時(shí)間間隔帶來(lái)的影響，實(shí)驗(yàn)采用拉丁方設(shè)計(jì)，第一次的36張按照間隔時(shí)間 0ms50ms 100ms的順序呈現(xiàn)，第二次的36張按照50ms 100ms 0ms的順序， 第三次的36張則采用100ms 0ms5oms的順序，每36次隨即呈現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)在機(jī) 房進(jìn)行，電腦成為主試，干擾較少，且實(shí)驗(yàn)過程中被試每做36次就休息30秒,實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)間較短，且在早上進(jìn)行，盡量減小疲勞效應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)中涉及到速度-準(zhǔn)確性權(quán)衡的問題。在以反應(yīng)時(shí)為因變量指標(biāo)時(shí)，單 一考慮速度，或單一考慮準(zhǔn)確性，都會(huì)極大地?fù)p害實(shí)驗(yàn)研究的效度。因此，在進(jìn) 行反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須考慮兩個(gè)因變量一速

11、度和準(zhǔn)確性。 當(dāng)只選擇一個(gè)因變量指 標(biāo)時(shí)，應(yīng)對(duì)為何不使用另一個(gè)的原因有所交待。本實(shí)驗(yàn)中選擇了速度而沒有考慮準(zhǔn)確性，是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)處理中已經(jīng)刪除了錯(cuò)誤反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)，這樣也才是合理的。本實(shí)驗(yàn)表明：在相同的時(shí)間間隔條件下，對(duì)于音同形同、音同形異、音異形異的字母的判斷的反應(yīng)時(shí)也依次增大。并且隨著時(shí)間間隔的增大，三種 情況下的反應(yīng)時(shí)差異減小了。字母音形的異同以及呈現(xiàn)的時(shí)間間隔對(duì)短時(shí)記 憶的視覺編碼過程有著顯著的影響。短時(shí)記憶的編碼有視覺和聽覺編碼兩個(gè)連 續(xù)階段,至少在部分時(shí)間里，信息在短時(shí)記憶中是以視覺編碼的。那么為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果呢？其一，實(shí)驗(yàn)表明在相同時(shí)間間隔條 件下，被試對(duì) AB對(duì)（或BA對(duì)，

12、Ab對(duì),Ba對(duì)）的反應(yīng)時(shí)大于對(duì)Aa對(duì)（或Bb對(duì)）的 反應(yīng)時(shí)，對(duì)Aa對(duì)（或Bb對(duì)）的反應(yīng)時(shí)大于對(duì)AA對(duì)（或BB對(duì)）的反應(yīng)時(shí)。根據(jù)減 數(shù)法的邏輯，兩兩之間的反應(yīng)差反映了對(duì)每一次兩兩比較中前一對(duì)的加工中包含 了對(duì)后一對(duì)的加工中所沒有的過程；反過來(lái)說(shuō)，后一對(duì)包含的加工過程要少于前 一對(duì)。前一對(duì)與后一對(duì)的反應(yīng)時(shí)之差反映了內(nèi)部編碼過程的差別。實(shí)際上，AB對(duì)和Aa對(duì)區(qū)別在于前者音異形異，后者音同形異，而 Aa對(duì)和AA對(duì)的區(qū)別在于 前者音同形異，后者音同形異。那么，當(dāng)三兩個(gè)字母同時(shí)呈現(xiàn)給被試時(shí)，被試對(duì) AA對(duì)可以直接按寫法來(lái)比較，對(duì) Aa對(duì)則不能按寫法而必須按讀音來(lái)比較，對(duì) AB對(duì)則必須既有寫法的比較又有讀音

13、的比較。這就意味著AA對(duì)匹配是在視覺編 碼的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，而 Aa對(duì)匹配只能在聽覺編碼的基礎(chǔ)上進(jìn)行， AB對(duì)匹配則在 視覺編碼和聽覺編碼的基礎(chǔ)上進(jìn)行。這樣就包含了更加多的加工過程，因而需要 的時(shí)間也就更多，反應(yīng)時(shí)更大。其二，在時(shí)間間隔為50ms和100ms時(shí)，即隨著時(shí)間間隔的增大，三種情 況下的反應(yīng)時(shí)差異減小了。由圖1可以看出，隨著時(shí)間間隔的增大，音同形同對(duì)字母的反應(yīng)時(shí)受同時(shí)呈現(xiàn)還是繼時(shí)呈現(xiàn)的影響較大，表現(xiàn)為較大的減小量。而音同形異、音異形異對(duì)字母受同時(shí)呈現(xiàn)還是繼時(shí)呈現(xiàn)的影響較小。這說(shuō)明，隨著時(shí)間間隔的增大，音同形同對(duì)的加工過程與音同形異、 音異形異對(duì)趨于一致，從 而縮小了與音同形異對(duì)、音異形

14、異對(duì)反應(yīng)時(shí)的差別。然而根據(jù)波斯納等人的研究推測(cè)，短時(shí)記憶時(shí)，先發(fā)生的是視覺編碼，它保 持一個(gè)短暫的瞬間后，才發(fā)生了聽覺編碼。那么，實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該出現(xiàn)的是在同一 類型的字母條件下，隨著兩個(gè)字母之間插入時(shí)間間隔的增大， 視覺編碼效應(yīng)逐漸 消失，聽覺效應(yīng)逐漸增強(qiáng)，其平均反應(yīng)時(shí)應(yīng)該呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)。 可是我們的實(shí)驗(yàn) 結(jié)果卻顯示的是減小的趨勢(shì)。如何解釋這一現(xiàn)象呢？首先來(lái)講，波斯納的研究中 的間隔時(shí)間設(shè)為0、0.5s、1s、2s,而我們?cè)O(shè)置的則是0、50ms 100ms也許正是 因?yàn)槲覀冊(cè)O(shè)置的時(shí)間間隔太短了，體現(xiàn)的變化很微小，所以才在短暫的時(shí)間間隔 的增大下體現(xiàn)出反應(yīng)時(shí)的減小趨勢(shì)。 如果我們將間隔時(shí)間選取得大

15、一點(diǎn)， 可能就 會(huì)是另外的結(jié)果。其次，最終統(tǒng)計(jì)的被試量的問題。我們選取了所有被試的數(shù)據(jù)， 但是有可能某些被試的數(shù)據(jù)本來(lái)是不符合實(shí)驗(yàn)要求的。一些錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)也有可能 導(dǎo)致結(jié)果的改變。再者，被試在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)之前已經(jīng)知道實(shí)驗(yàn)原理，且已經(jīng)知道 了預(yù)期結(jié)果，這在一定程度上可能會(huì)暗示被試，從而得出不準(zhǔn)確的結(jié)果。當(dāng)然， 疲勞效應(yīng)可能也是一個(gè)原因。特別是實(shí)驗(yàn)當(dāng)日，所有被試因?yàn)樯於c(diǎn)起床， 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有集中注意力也是可能的。減數(shù)法反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)清楚地確定了，某些短時(shí)記憶信息可以有視覺編碼和聽覺 編碼兩個(gè)連續(xù)的階段，這是認(rèn)知心理學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)。對(duì)記憶進(jìn)行的研究結(jié)果可 以運(yùn)用于教學(xué)教育中，找到更好的、更合理記憶方法來(lái)提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)能力， 減輕他們的負(fù)擔(dān)。例如：在英語(yǔ)學(xué)習(xí)中，目前仍然采用以背單詞為主的方式，在 仔細(xì)了解了人的記憶編碼后有利于我們改善背單詞的效率。但記憶是人抽象的， 高級(jí)的思維活動(dòng)，對(duì)它的探索我們還要繼續(xù)。5. 結(jié)論短時(shí)記憶的編碼有視覺和聽覺編碼兩個(gè)連續(xù)階段，至少在部分時(shí)間里，信息在短時(shí)記憶中是以視覺編碼的。6. 參考文獻(xiàn)1 郭秀艷實(shí)驗(yàn)心理學(xué)M.北京：人民教育出版社，20042 黃希庭.心理學(xué)導(dǎo)論M.北京：人民教育出版社，20073 楊博民主編.心理實(shí)驗(yàn)綱要M