心理实验报告

1.题目

减法反应时－短时记忆的视觉编码

2.引言

　  R．Conrad(1964)的一项研究给被试视觉呈现字母，随后报告字母的实验结果表明，对于视觉呈现的字母，我们使用听觉编码而非视觉。而Posner等人（1969）的实验结果显示，被试对于不同字母对（Aa和AA）判断是否同一字母的反应时不同，这否定了对于视觉呈现的字母，我们只用听觉编码的观点。对于视觉编码和听觉编码的先后问题，现在普遍的观点是视觉编码在先。　　

根据R．Conrad的实验，研究者们还在探讨这样一个逻辑，如果一个作业包含另一个作业所没有的某个心理过程，而其它方面相同，则两个作业的反应时之差，即是这个心理过程所用的时间，也是这个心理过程存在的证据。

本实验研究作为一个验证性研究，为存在视觉编码提供证据之外，还将探讨在不同时间间隔下反应时差的差异的内部机理。

3.方法

 3.1被试：心理系大三学生

 3.2仪器材料：字母对AA、BB、Aa、Bb、AB、BA、Ab、Ba

 3.3实验程序：

 3.3.1：实验前被试阅读指导语，清楚不同判断的按键方式，尽量正确的判断，并尽快按键反应

3.3.2：第一次实验时，每对字母对随机出现6次，前12对时间间隔是0s,中间12对间隔0.5s,最后12对间隔2s。36次完毕后，被试休息30s。继续第二次实验，但这次时间间隔按0.5s-2s-0s进行；同样休息30s进行第三次实验，这次间隔按照2s-0s-5s进行。被试看到呈现的字母后，尽快正确判断字母是否相同，并尽快按相应的键。

　　

4．结果

表a显示：

音同形同比音同形异、音异形异在各个间隔时间水平下的反应时均值都要小；（多因素方差分析）

每种音形水平在时间间隔上反应时存在显著差异（多因素方差分析）

表b显示：

音同形同比音同形异、音异形异在各个间隔水平下的正确率均值都要大。而同一音形水平下的各个时间间隔水平上正确率均值相差不大。        

     

r为.019，时间间隔与正确率之间不存在相关，即时间间隔对正确率的大小没有影响，不同的时间间隔上的正确率差异不显著。

表1-2:

表1-2显示，正确率在各个音形水平上方差为同质，因此，选用LSD，如下表。

表1-3:

1、2、3分别代表的音形水平是：音同形同、音同形异、音异形异。由表e得知，音同形同的正确率与其余两种在.01水平上差异性显著，音同形异与音异形异在.05水平上差异性显著。

表2-1:

表2-1显示，显著性概率Sig概率值为p<.05,即按音形、时间间隔为变量分组的各组方差在.05显著性水平上显著，方差为非齐性。

表2-1中各个数字对应的是各个不同的变量条件

各个组之间的均值差异性检验如下表：

表2-2：

表2-3

表2-2显示，音形的主效应差异显著F=99.552，P<.001;这表明，以音形为自变量分组的各组之间反应时差异性显著。时间间隔主效应显著F=7.931，P<.001，这表明以时间间隔为变量的各组之间反应时差异显著；音形与时间间隔的交互效应不显著，p=.936.

表2-4:

随着时间间隔的增大，反应时明显降低。

表2-5:

如图：在同一音形水平上，时间间隔越大，反应时越短；在音异形异情况下，时间间隔50和100（ms）的反应时相等

5．讨论：

5.1：对于正确率的解释上：

音同形同的正确率显著比音同形异、音异形异要高。正确率从某种程度上可以显示出任务的难度或者区分度。在辨别音同形同的两个字母时，由于前人研究得出，短时记忆的视觉编码起初用到的是视觉编码，再使用听觉编码，所以，在这里，只要使用视觉编码就可以了。而对与形异的两组，除了使用视觉编码外，还得使用听觉编码才能完成任务。一方面，两种编码之间的相互干扰会对正确率产生影响；另一方面，本研究结果还显示时间间隔与正确率不相关，这更加说明了视觉编码和听觉编码之间的干扰对正确率的的影响中占了绝大的比重。

5.2：音形不同水平间反应时差异机制解释：

音同形同、音同形异、音异形异三组之间反应时差异显著，前者比后两者反应时短，这是因为，音同形同的字母只需要使用视觉编码就可以了，偶而有被试不敢确定，会使用下听觉编码，很快确认后，更加坚定的作出判断，反应时也不会很长；而其他两组，在使用短暂的视觉编码后，还要使用听觉编码来辨别。

如果在短时记忆编码中，先使用的是听觉编码，那么三组之间的显著性没有差异。所以，研究结果也证明了短时记忆中先使用视觉编码这个结论。

5.3：时间间隔不同水平间的反应时差异机制解释：

5.3.1在各个音形水平下， 0、500、2000（ms）的反应时不管差异是否显著，都依次变小，这是因为，在那段时间间隔里，被试有时间更加清晰的辨别了第一次出现的字母，并在这段时间里，有可能

下一个出现的字母做各种假设来为采取合适的反应做准备。时间间隔越长，所做的准备就越多，反应

时就会相应的缩短。

5.3.2音同形同下的，三种时间间隔下的辨别策略：

在各种音形水平下，0与500、2000（ms）均差异不显著。虽然被试在500（ms）里可以为辨别做一定的反应，但是毕竟太短，来不及做更多的准备。而时间间隔为2000（ms）时，被试对第二字母出现的种类相应的反应策略都有了一定得假设，使得在第二个字母出现后，直接与头脑中出现的其中一个假设相匹配，按键选择，省了很多的程序。

5.3.3 反应时趋向在时间间隔水平下推论：

根据在不考虑音形变量情况下，0、500、2000（ms）三组反应时差异是显著，而且时间间隔主效应显著。在一定程度上，可以推测，随着时间间隔的延长，各个音形水平下的反应时趋向于平行，音同形异于音异形异的反应时会产生交点。

而又根据表2-5，我们又产生这样的一个问题：为什么时间间隔在500、2000（ms）时，反应时没有缩短呢？这可能与任务难度有关。在音同形同情况下，被试只要在时间间隔里假设下一个字母与第一个字母一样，；在音同形异情况下，被试要假设的是下一个字母读音与第一个一样；而音异形异情况下，被试又要假设音不同，又假设形不同。很明显，第三种情况下，被试的任务更重，而且音形之间的干扰又使得更不容易判定。

所以，我们可以推论，以时间间隔作为自变量，随着时间间隔延长，音同形同比其他两种情况反应时更快的趋向平行。

音异形异的的线段可能是先趋向平行，在一定程度后下降，再趋向平行（横坐标时间间隔 排除0ms）.

这只是一个假设，但是在验证假设中应该可以得到更多的东西，所以，我觉得以后的研究可以朝这个方向试试，来更精确的探讨时间间隔与反应时的关系。

6.结论

6.1：短时记忆首先使用视觉编码，再使用听觉编码。

6.2：在时间间隔里，被试会对下一个字母的辨别做一番假设。

6.3：音同形同比音同形异、音异形异任务都要小。

7.参考文献：

　杨博民主编 心理实验纲要 北京大学出版社 353-357页

第二篇：短时记忆视觉编码实验报告

短时记忆视觉编码实验

关瀚文

（西南大学心理学部，重庆，400715）

摘  要 本实验以西南大学心理学部20##级应用班的44名同学作为被试，每名被试运用PsyKey心理教学系统3.1，“短时记忆视觉编码”实验程序，进行以减数法探究短时记忆的视觉编码试验108次，本实验旨在重复posner等人的字母实验，验证短时记忆的视觉编码，并学习减法反应时方法。最后的结果显示，短时记忆的视觉编码确实存在，posner关于短时记忆的视觉编码理论得到验证。

关键词  短时记忆 减法反应时 视觉编码

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。

储存在短时记忆中的信息，传统的观点认为主要是语音听觉编码。这是根据短时记忆中产生的错误与正确信息之间存在着语音听觉上的联系而推测出来的。康拉德在记忆广度实验中观察到，回忆错误与正确反应之间有着语音上的联系。但是这个结论因为以拼音文字的英文字母做实验材料，因而其普遍性受到了质疑。但70年代波斯纳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。莫雷的实验也表明，汉字的短时记忆以形状编码为主。对于绘画、脸和身体动作以及视觉观察事件所属范畴的短时记忆，倾向于用视觉编码的短时记忆，倾向于视觉编码和语义编码。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。

本实验基本是在重复波斯纳的实验，但是增加了音异形异的字母对这一自变量水平呈现给被试，同时将间隔时间设定为0ms,50ms和100ms。基于以上的实验，本实验通过被试在不同时间间隔条件下对字母的视觉匹配和语音匹配的反应时的差异的比较分析，提出了如下的假设：短时记忆的编码有视觉和听觉编码两个连续阶段。那么若在相同时间间隔条件下，被试对音异形异对的反应时大于对音同形异对的反应时，音同形异对的反应时大于音同形同对的反应时，且随着时间间隔的增大，三种情况下的反应时差异减小，则假设成立；反之，则假设不成立。

2 方法

2.1 被试：西南大学20##级心理学部应用心理学系在校本科生44名

2.2 实验器材：PsyKey心理教学系统3.1，“短时记忆视觉编码”实验程序

2.3 实验设计与实验程序：

实验设计：

本实验采用被试内设计，是一个3*3的多因素实验设计。自变量有两个，分别为两个字母的异同和两个字母呈现的间隔时间。两个字母的异同有三个水平，即音同形同，音同形异和音异形异三个水平。两个字母的间隔时间有0ms、50ms、100ms三个水平。因变量则为被试判断两个字母“异同”的准确率和反应时。

实验程序：

计算机给被试并排呈现两个字母，或同时呈现，或有一定间隔，让被试判断这两个字母是否“相同”并按键反应，具体要求为若被试认为呈现的两个字母音同而不论形是否相同就按红键，若被试认为呈现的两个字母音异就按绿键，实验过程中记录被试的准确率和反应时。

　　本实验所用字母对是AA（6次）、BB（6次）、Aa（6次）、Bb（6次）、AB（3次）、BA（3次）、Ab（3次）、Ba（3次），共出现36次，有三种呈现间隔：0s（即同时呈现）、50ms和100ms，采用如下拉丁方设计，即：第一次36张随机呈现，前12张间隔0ms，中间12张间隔50ms，最后12张间隔100ms；休息30s后再做36张，间隔时间按50ms→100ms→0ms的顺序；第三次的36张则采用100ms→0ms→5oms的顺序。

被试阅读指示语，了解反应方法，明白后开始实验

3 结果

3.1 分别计算出被试在不同条件下判断准确的反应时，情况如下:

表1  不同时间间隔条件下对不同字母类型判断准确的反应时

图一：  不同时间间隔条件下对不同字母类型判断的准确反应时的折线图

由表1和图1可以看出，在相同的时间间隔条件下，对于音同形同、音同形异、音异形异的字母的判断的反应时也依次增大。并且在时间间隔为50ms和100ms时，即随着时间间隔的增大，三种情况下的反应时差异减小了。

3.2 分别计算出被试在不同条件下判断的准确率，情况如下:

表2  不同时间间隔条件下对不同字母进行判断的准确率

图二：  不同时间间隔条件下对不同字母进行判断的准确率的折线图

  从表2和图二中可以明显看出，对字母判断的准确率受字母类型影响较大，判断准确率总体变化趋势为音同形同、音同形异、音异形异依次减小，间隔的时间也是影响准确率的因素，具体表现为，总体趋势为随着间隔时间的增加，判断的准确率提高，特别是在音同形同情况下表现的很明显，在音同形异和音异形异情况下变化不大

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

短时记忆里确有视觉编码的编码方式存在。

参考文献

郭秀艳. （2004）实验心理学[M].北京:人民教育出版社，227-229

黄希庭. （2007）心理学导论[M].北京：人民教育出版社，349-351

杨博民。（1989）.心理实验纲要[M].北京： 北京大学出版社，， 353-357