实验三：短时记忆的视觉和听觉编码

实验报告人： 被试姓名： 主试姓名： 实验时间：

实验原理简介：在认知心理学中，减法反应时既可用于研究某一个信息加工阶段或特征，也可用于研究一系列连续的加工阶段。20世纪60年代以来，根据记忆实验中对错误回忆的分析，最初研究者认为人的短时记忆信息如字母是以听觉形式来表征的，即有听觉编码。但70年代波斯纳（Posner）等的实验却表明，这种信息可以有视觉编码。现在一般认为先出现视觉编码，它保持一个短暂的瞬间，然后出现听觉编码。Posner等应用减法反应时实验清楚地说明，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，这是人之心理学上的重大发现。

（一）目的：

（1）通过测定被试对短时记忆信息的编码，掌握反应时测量技术在认知研究中的应用。

（2）探讨短时记忆的信息编码方式和编码过程。

（二）主要实验仪器及材料：PsyTech-EP2009型心理实验台，英文字母大写A、B和小写a、b的不同组合，其中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36次（72次则重复呈现2遍）。

（三）方法与程序：

（1）登陆并打开PsyTech-EP2009型心理实验台主界面，选中左侧实验列表中的“短时记忆的视觉和听觉编码”，右边呈现实验说明。点击“进入实验”弹出“指导语”窗口。请认真阅读指导语。实验前可进行参数设置，或者点击“开始实验”按钮（使用默认参数）直接进行实验。

（2）指导语为：“这是一个比较字母异同的实验。实验开始后屏幕将呈现多组大小写字母。每组一对，可能同时呈现，也可能先后呈现。请你使用1号反应盒对呈现的每组字母进行判断。判断原则如下：1、形状相同或形状不同读音相同，按“+”键”；2、如果形状和读音都不同，则按“—”号键。要求在判断准确的前提下反应速度越快越好。

当你明白了操作要求后，可以先进行练习，练习结束后再点击下面的“开始实验”按钮开始。

实验开始后屏幕每次呈现两个字母，有3种呈现形式：同时呈现（无延迟）、一个字母比另一个字母延迟0.5秒后呈现、一个字母比另一个字母延迟2秒以后呈现。3种形式随机呈现。被试判断呈现的两个字母是否相同并作出反应，程序记录反应时。

实验结束，数据被自动保存。实验者可直接查看结果，也可换被试继续实验，以后再主界面“数据”菜单中查看。”

（四）结果：

1．分别算出全班同学每种延迟时间下在音同形同、音同形异和音异形异三种不同情况下的平均反应时，并以延迟时间为横轴、反应时为纵轴作图。

2．检验三种实验材料在不同延迟时间下被试的反应时差异，从中可以得出什么结论？

（六）讨论：

1．本实验结果与Posner等人的研究是否一致，并对此作出解释。

2．从本实验的研究结果中可以得到什么启示？

第二篇：短时记忆视觉编码

短时记忆视觉编码实验

（西南大学心理学院，重庆北碚，**）

摘要：

本次实验的目的是考察在短时记忆中的听觉编码和视觉编码的过程。选西南大学心理学院本科09级师范班全体学生，男生11人，女生23人作为被试。让被试根据短时记忆编码程序软件的提示进行反应。程序将给被试并排呈现两个字母，它们可以是音同形同、音同形异、音异形异三种。这两个字母可以同时给被试者看，或者中间插进短暂的时间间隔，然后要被试者指出这一对字母是否“相同”并按键作出反应，记下反应时。通过对不同情景下的数据进行分析，结果表明由瞬间记忆转入短时记忆后,编码的视觉优势已经让位于听觉了，并且时间间隔和字母音形对短时记忆的视觉编码过程的影响及其显著，短时记忆的编码有视觉和听觉编码两个连续阶段,至少在部分时间里,信息在短时记忆中是以视觉编的。

1、引言

减数法是一种用减法方法将反应时分解成各个成分，然后来分析信息加工过程的方法。减数法的反应时实验逻辑是如果一种作业包含另一种作业所没有的某个特定的心理过程，且除此过程之外二者在其他方面均相同，那么这两种反应时的差即为此心理过程所需的时间。

自20世纪60年代以来，人们通常以为短时记忆信息（如字母）是以听觉形式来编码的，但是70年代初波斯纳等人的实验却表明，这种信息可以有视觉编码。他们就是依据减数法反应时实验的结果。

短时记忆的编码方式一直是一个重要的研究课题，从已有的研究可以看出，短时记忆不但有听觉编码，还有视觉编码和语义编码。本实验主要讨论的是短时记忆的视觉编码。波斯纳(1967,1969)用减法反应时,字母匹配任务研究了短时记忆信息的编码。实验是让被试辨认两个字母是否相同。两个字母都用大写体,如A、A,叫做等同辨认;两个字母一个用大写体,一个用小写体,如A、a,叫做同称辨认(辨认前告诉被试不管字母是大写还是小写)。结果表明,在两个字母同时呈现而让被试进行辨认的情况下,则等同辨认的反应时短;但若使两个字母的呈现时间间隔1-2秒,则等同辨认的优热趋于消失。这表明由瞬间记忆转入短时记忆后,编码的形状(视觉)优势已经让位于语音(听觉)了。这种情况似乎可以说明由主要为视觉的感觉记忆过渡到主要为听觉的语词记忆。本实验基本上是在重复验证波斯纳的实验，但增加了音异形异这一自变量，而且两字母间隔的时间也改为50毫秒和100毫秒。

除波斯纳的研究外，其他的一些研究也证明了短时记忆是可以以视觉编码的，莫雷(1986)的实验证明了汉字的短时记忆是以形状编码为主。实验者设计了三种类型汉字:第一类型汉字字型较复杂,字义较常用,设想是相对有利于意义编码而不利于形状编码;第二类型汉字字形较简单,但字义较不常用,设想是相对有利于形状编码而不利于意义编码;第三类型汉字则形状较复杂字义较不常用,设想有利于声音编码。实验用信号检测论法研究,结果表明,从总的来看,各类型汉字的再认都是形状噪音产生的干扰作用最大,据此推论,汉字的短时记忆主要采取形状编码。（刘万伦，2003）

2. 方法

2.1 被试

西南大学心理学院本科09级师范班全体学生，男生11人，女生23人，年龄18-22

2.2 仪器和材料

短时记忆的视觉编码实验程序

2.3 实验设计与程序

给被试并排呈现两个字母，这两个字母可以同时给被试者看，或者中间插进短暂的时间间隔，然后要被试者指出这一对字母是否“相同”并按键作出反应，记下反应时。所用的字母对有三种：一种是两个字母的读音和书写方法都一样，即为同一字母（AA）；另一种是两个字母的读音相同而写法不同（Aa），第三种是两个字母的读音写法都不同（AB）。在前两种情况下，正确的反应均为“相同”，第三种为“不同”。在两个字母相继呈现时，其间隔为0ms、50ms、和100ms。

3.结果

根据实验结果结果，分别计算被试在各种条件下正确判断的平均反应时，见表（一）。根据表（一）得到图（一）。如图（一）可以看出，音同形同、音同形异以及音异形异在相同时间间隔条件下，反应时依次增多。在时间间隔为50ms和100ms时，反应时差异变小，这说明时间间隔越长，那么这中间还存在听觉编码。这表明由瞬间记忆转入短时记忆后,编码的形状(视觉)优势已经让位于语音(听觉)了。

对实验结果进行方差分析，得到表(二)。说明时间间隔和字母音形对短时记忆的视觉编码过程的影响及其显著。这种情况可以说明由主要为视觉的感觉记忆过渡到主要为听觉的语词记忆。短时记忆的编码有视觉和听觉编码两个连续阶段,至少在部分时间里,信息在短时记忆中是以视觉编的。

表（一）平均反应时

图（一）

表（二）

4．讨论

短时记忆编码方式有听觉(声音)编码、视觉(形状)编码和语义编码。本实验主要考察的是在短时记忆中的听觉编码和视觉编码过程，采用了减法反应时的测量方法。 结果表明由瞬间记忆转入短时记忆后,编码的视觉优势已经让位于听觉了，并且时间间隔和字母音形对短时记忆的视觉编码过程的影响及其显著，短时记忆的编码有视觉和听觉编码两个连续阶段,至少在部分时间里,信息在短时记忆中是以视觉编的。

关于听觉编码和视觉编码前人也有很多研究。其中 Conrad( 1964)的实验为短时记忆的听觉编码提供了有力的证据。他的实验结果表明:各字母尽管是以视觉方式呈现的，但记忆中的混淆次数，将近80%发生在音近字母之间。实验继续下去，则进一步发现，各字母之间混淆的次数分配在视觉呈现和听觉呈现两种条件下相当一致，等级相关达0. 64，因而证明短时记忆的编码是以语音听觉占优先的。Conrad认为短时记忆错误的产生是以听觉特征而不是以视觉特征为基础的。他的实验证实了听觉编码的重要性，而Posner. M . I( 1967, 1969)用减法反应时、字母匹配任务研究了短时记忆信息的编码。他的结果又结果表明，在两个字母同时呈现而让被试进行辨认的情况下，则等同辨认（如：AA）的反应时短;但若使两个字母的呈现时间间隔1- 2秒，则等同辨认的优势趋于消失。这表明由瞬间记忆转入短时记忆后，编码的形状(视觉)优势己经让位于语音(听觉)了。这种情况似乎可以说明由主要为视觉的感觉记忆过渡到主要为听觉的语词记忆。

本实验是Posner. M . I研究的继续，所设置的变量要更多一些，具体有音同形同、音同形异、音异形异三种。在对各种条件下测定的反应时进行比较分析后，可以更为具体的得出视觉编码和听觉编码在短时记忆中的作用，并最终用于实践。对记忆进行的研究结果可以运用于教学教育中，找到更好的、更合理记忆方法来提高学生们的学习能力，减轻他们的负担。例如：在英语学习中，目前仍然采用以背单词为主的方式，在仔细了解了人的记忆编码后有利于我们改善背单词的效率。但记忆是人抽象的，高级的思维活动，对它的探索我们还要继续。

5.结论

短时记忆的编码有视觉和听觉编码两个连续阶段

6.参考文献：

（1）刘万伦，短时记忆研究概述，巢湖学院学报，2003,5（3）：6—7

（2） 水仁德，刘爱伦， 编码方式对汉字短时记忆提取的影响 ，应用心理学，1996，2（1）：59—63

（3） 黄英，对中学生记忆英语单词编码方式发展的实验研究， 心理科学，1991,6:18—22