短时记忆的视觉编码实验报告

李洁玲（2009305020119）

湖北师范学院教育科学学院0907班

1、引言

1.1 实验逻辑

20世纪50年代,以美国心理学家Waugh和Norman所提出的两种记忆系统理论（Dual Memory Theory）为标志，短时记忆被作为一种独立存在的记忆现象而受到业内人士的广泛关注。该理论认为，信息是经由短时记忆而进入长时记忆，在这一过程中短时记忆起着缓冲器与加工器的双重作用。此后Atkinson与Shiffrin又以该理论为基础，进一步提出了记忆信息的三种加工模型，其认为短时记忆具有同样的作用。在实际中，来自临床方面（如脑震荡患者常伴有遗忘症）、动物损毁实验（如摘除海马的高等动物无法形成新的记忆）以及自由回忆实验都对于短时记忆这一过程的独立存在给予了证实（王甦、汪安圣，2007）。

在短时记忆中，信息是以什么形式保持或储存即为短时记忆信息编码问题。所谓编码（encoding）是对信息进行转换，使之获得适合于记忆系统的形式的加工过程，而经过编码所产生的具体信息形式则称作代码（code）。在短时记忆中，信息究竟是以何种形式的代码加以储存这一问题引起了相关学者的极大兴趣。上世纪60年代，Conrad根据记忆实验中对错误回忆的分析，证明了人的短时记忆信息如字母是以听觉形式来表征的，即存在听觉编码。但70年代Posner等人利用减法反应时基本范式，在其实验中清楚地表明，某些短时记忆信息可以有视觉编码和听觉编码两个连续的阶段，这是认知心理学史上的一个重大发现。现在一般认为，短时记忆信息存在感觉代码与语义代码，其中前者包括听觉代码与视觉编码；对于感觉编码的过程而言，视觉编码率先出现并保持一个短暂的瞬间，然后出现听觉编码；此外，仅就短时记忆信息编码本身而言，现在所确定的几种代码并非互相排斥，一个刺激项目可有不止一种代码，甚至有可能存在相互叠加的效应（王甦、汪安圣，2007）。

本实验是单因素被试内实验，设定自变量为发音与形状是否相同得两个字母，有三个水平，通过测定89名大学生被试短时记忆信息的编码情况，旨在验证“短时记忆中存在视觉编码机制”这一结论。

1.2 实验假设

本实验有三个水平处理，依次分别是：发音和形状都相同，发音相同、形状不同，发音和形状都不同。在控制额外变量不产生影响前提下，假设水平一的反应时小于水平二的，就说短时记忆存在视觉编码；相同前提下，假设水平一的反应时大于水平二的，就说短时记忆不存在视觉编码。

1.3 实验预期

水平A1的反应时小于水平A2的反应时，能验证短时记忆中存在视觉编码。

2 方法（略）

2.1 被试

湖北师范学院教育科学学院09级应用心理学专业学生共89人，其中女被试为78人，男被试11人。

2.2 实验材料

器材：GW—B型心理实验台的速示器单元，计时计数器单元，手键1个，练习卡片3张（DD、Dd、DG），实验卡片16张。注视点卡片1张。

2.3 实验设计

2.3.1 变量设定

（1）自变量：写法和发音是否相同的两个字母，有三个水平，依次是：写法与发音都相同，写法不同但发音相同，写法与发音都不同。

（2）因变量：按任务要求正确反应的反应时。

（3）额外变量：刺激卡片呈现的顺序，用随机顺序或拉丁方顺序进行平衡。

2.3.2 实验设计：单因素被试内设计

2.4 实验程序

（1）接上电源，将连接线的一端接速示器的“反应时检出”，另一端接计时计数器的“反应时输入”，反应时手键接在计时计数器被试侧“手键”插口上；速示器电源选择“ON”，灯亮表示接通，用明度测试卡调节A、B视场的明度达到基本一致；在“工作方式选择”栏将A选“定时”，B选“背景”，选A－B顺序工作方式；在“定时选择”栏，将A定为“0500”，表示呈现时间为0.5秒。

（2）打开计时计数器电源，电源灯亮，计时屏幕显示为“0.000”秒，正确次数和错误次数均显示为“0”，“工作方式选择”为“反应时”。

（3）每张实验卡片呈现两次，依随机原则事先排出呈现顺序。

（4）主试将注视点卡片输入B视场。要求被试坐在实验台桌前，两眼注视屏幕中心的注视点，左、右两手食指分别放在手键的红、黄按钮上。主试宣布指示语：“我发出预备口令后，你将一张一张地看到一些卡片，每张卡片上都有两个英文字母，要求你分辨两个英文字母相同还是不相同。如果你觉得两个字母的写法和发音都相同，或者写法不同但发音相同，就用左手食指按红键并报告‘同’；如果你觉得两个字母的写法和发音都不同，就用右手食指按黄键并报告‘不同’；请注意分辨正确，按键和报告要又准确又快。下面练习几次。”

（5）将练习卡片逐个输入A视场，主试每输入一张卡片，发出“预备”口令1－2秒后主试按“触发”键，仪器启动。每位被试练习6次，以便掌握同与不同的含义及其相应的反应。

（6）主试宣布开始正式实验，既依事先排出呈现顺序逐张输入实验卡片至A视场。主试每输入一张卡片，发出“预备”口令1－2秒后主试按“触发”键。被试依步骤4的要求反应。

（7）打印实验结果。

2.5 统计方法

单因素重复测量（Repeated Measures）。

3 结果

3.1 不同条件下反应时的描述统计结果

在形状和名称都相同，形状不同但名称相同，形状和名称都不同三种水平刺激下的反应时的描述统计结果见表1。

表1 三个刺激水平下的反应时的描述统计结果

从描述统计结果来看，形状和名称都相同 （同音同形）、形状不同但名称相同（同音异形）两个不同自变量的反应时有较大的差异； 形状和名称都相同 （同音同形）、形状和名称都不相同（异音异形）的两个不同自变量的反应时也有较大的差异；而形状不同但名称相同（同音异形）、形状和名称都不相同（异音异形）的两个不同自变量的反应实的差异不是很明显。

3.2 不同条件下反应时差异检验的结果

三个刺激水平下反应时差异检验的结果见图1和表2。

图1 不同条件下反应时的差异

表2 三个刺激水平反应时差异检验的结果

从差异检验结果来看，P=0.000<0.05差异显著。通过多重比较，a1的均值小于a2的均值,a1的均值小于a3的均值，a2的均值小于a3的均值。

4 讨论

4.1 不同刺激条件下的反应时差异说明了什么问题？

从结果看，误差的分布较为理想，得出的平均误基本符合此方面的研究。分析数据可得，在不同刺激条件下，反应时存在显著差异。经过多重比较可得，刺激水平A1（同音同形）的反应时大于刺激水平A2（同音异形）的反应时。刺激水平A1与刺激水平A2的不同在于形状不同，即控制了信息加工在听力方面的影响，因此刺激水平A1与刺激水平A2的差异可以说是由于信息加工在视觉方面的不同所造成。刺激水平A3（异音异形），以 “不同”为反应区别于刺激水平A1、A2以“同”为反应，刺激水平A3主要区别于刺激水平A1、A2的反应。

4.2 实验还有哪有有待提高的地方？

（1）被试对实验操作的熟悉程度不高。做实验操作之前保证被试进行足够多次的练习。

（2）实验环境过于吵闹。实验的空间不大，但被试过多，人们交谈的声音会影响被试的心情。每组被试应该划定一个独立的空间，给予足够的空间距离。

（3）被试要求特征。被试是心理学专业的，知道实验要验证的结果，可能会有被试要求特征，导致实验结果被污染。

5 结论

通过单因素被试内设计，进行重复测量（Repeated Measures）数据分析，本实验结果验证了短时记忆中存在视觉编码。

参考文献：

1.王甦、汪安圣．认知心理学．北京：北京大学出版社，2007

2.郭秀艳．实验心理学．北京：人民教育出版社，1998

第二篇：工作记忆广度实验报告

工作记忆广度

1 引言

　   1974年，Baddeley和Hitch提出了工作记忆（Working Memory）概念，用工作记忆模型代替了原来单一系统的短时存储的概念。工作记忆由三个子系统构成：一个是中枢执行系统（the Central Executive System），这是一个由注意控制的系统，它与集中注意、计划和行为有密切的关系，这个系统由两个服务系统协同工作。第二个是视空间初步加工系统（Visuo-Spatial Sketch Pad），它能保持和处理视觉的和空间的映象。另一个为语音回路（Phonological Loop），它存储和复述以言语为基础的信息，对于新知识的获得比如母语和新语言词汇的学习是必需的。有许多的实验证据表明了三个系统的存在。
　　总的来说，工作记忆指的是一种系统，它为复杂的认知任务比如言语理解、学习和推理等提供临时的储存空间和加工时所必需的信息，也就是说，工作记忆可以同时储存和加工信息，同时，这个系统的心理能源是有限的。
　　Daneman和Carpenter根据Baddeley和Hitch提出的工作记忆理论模型于1980年创造出一种测量工作记忆容量的方法。他们要求被试阅读一系列句子，随后回忆每个句子最后一个单词，工作记忆阅读广度用被试能够正确阅读并记住尾词的句子的个数来测量。与单纯的数字记忆广度、单词记忆广度测验不同，工作记忆测试要求被试能够正确理解句子并且记住单词，在工作记忆中，被试需要同时完成理解与记忆两种工作，这符合工作记忆的理论概念。Daneman等人的实验证实了工作记忆容量与许多理解测验有高相关，即工作记忆在理解中起着重要的作用，但短时记忆广度与理解测验则没有相关。
　　在Daneman等运用了这种方法后，有许多研究者利用该方法对工作记忆进行了研究，比如Turner和Engle（1989）的操作-单字广度测验。他们给被试呈现如下的算式与单字：
　　（4×2）－1＝1？  SNOW
　　（3×1）＋4＝7？  TABLE
　　要求被试口算这些式子并验证结果，然后读单字，最后让被试回忆所有的单字。算式－单字串是逐步增加的，能回忆出的单字数代表记忆广度，而且这种测验结果与阅读理解测验也存在相关。这种方法测量的即是被试的工作记忆能力。

   本实验目的在于学习Daneman和Carpenter测量工作记忆广度的方法并测量实际测量并分析本实验中被试的工作记忆广度。

2 方法

2．1 被试

  57名（5男人，52女人）在校本科生，年龄19-22岁。视力或矫正视力正常。

2.2 仪器

装有Psykey心理教学系统大学版的计算机

2.3材料

2.4 程序

打开Psykey 心理教学系统，选择“工作记忆广度”实验，要求被试认真阅读指示语，明白实验要求，完成五组的预实验后，正式开始实验。
　　 实验中，屏幕上依次呈现句子，一次一句。被试要大声朗读句子，句子呈现4秒。句子呈现完毕后，出现一红色惊叹号，被试要迅速判断刚才阅读的句子是否通顺并作出反应。如果通顺，按“红”键；不通顺，按“绿”键。同时还要在空白框中输入最后一个词。如，呈现句子：
　　我没有任何理由反对这参加他次比赛。     按键判断（这题应按绿键）并记住“比赛”
　　在测试中，在每个广度水平上，总共要做5套相似的测试，每套中包含的句子数就是广度。如，在广度为3的水平上，每套中包含如上的3个句子，依次呈现。

实验水平从2到7，被试从水平2开始做。在水平2中，每一套测试包含两个句子，对每个句子分别判断是否通顺，并记忆每个句子中最后呈现的词；每套的两个句子呈现完后在相应的框格中输入记忆的两个词。这样总共要做5套，全部5套做完后，将写在纸上的词语按顺序输入计算机。？？？？？

3 结果

4 讨论

根据实验数据做如下讨论：
　　

   此外，由于本实验是教学实验，对于无关变量的控制不够严格，如；实验过程中有噪音、人员走动等干扰，在一定程度上影响了实验的科学性。

   因此，本实验还有待进一步探究、提高和完善。如，先进行预实验，测出被试的视知觉感觉阈限范围，确定一个大部分被试都能刚好看到刺激材料内容的刺激呈现时间；提高被试参与实验时的纪律，严格控制无关变量的干扰。

5 参考文献

　方法与程序：
　　

结果与讨论：
　　最后的记忆广度值是：当最高水平的正确的个数为3时，其工作记忆广度为句子的个数（水平数）；为2时，则为水平数减0.5；为1时，则退到前一水平看其正确个数。例如在3个句子水平上，5套中做对了3套，工作记忆广度计为3；做对了2套，工作记忆广度计为2.5；做对了1套，工作记忆广度计为2。
　　注意在这里的“做对”指的是每一套的每一个句子被试要判断正确，并且记忆正确才计为这一套“正确”，若这套中有任何一处错误，则这一套为“错误”。