实验三十四   不同报告法的瞬时记忆容量

实验背景知识

研究瞬时记忆的方法主要有再现法和再认法，实验中让被试识记一系列刺激材料，识记完材料后，要求他们将识记的材料再现和再认出来。再现法是早期瞬时记忆研究的主要方法。根据再现的方法的不同，可以将瞬时记忆的再现方法分为全部报告法和部分报告法。全部报告法是要求被试在识记完材料后，尽量将识记的全部项目再现出来，以此确定瞬时记忆的保存量，此种方法用于研究刺激呈现时间在几十毫秒至几秒的情况。而对于呈现时间极为短暂的瞬时记忆材料，则不能进行可靠的测量。部分报告法要求被试在识记完材料后，尽量将指定的部分项目再现出来，通过再现识记材料占总材料的比例确定瞬时记忆的保存量，此种方法的特点在于它不要求被试再现全部项目，而只要求再现指定的一部分项目，再根据这一部分的结果估算记忆保存的总量，避免由于呈现时间短暂、回忆材料过多、其他的干扰和遗忘因素对瞬时记忆保持量的影响。

一、             Sperling等人对瞬时记忆的研究

（一）Sperling的研究

Sperling（1960）采用全部报告法（Whole-Report Procedure）和部分报告法（Partial-Report Procedure）对瞬时记忆的保持量进行了研究。Sperling在全部报告法实验中，同时给被试呈现3、4、6、9……个数量的字母，呈现的时间是50毫秒，字母呈现后立即要求被试尽量尽量多地把字母再现出来。实验结果表明，当呈现的字母个数少于4个时，被试可以全部正确地报告出来，当字母数量大于5个以上时，被试的报告开始出现错误，其平均正确报告的个数为4.5个。根据这个结果，斯柏林认为，在瞬时记忆中所保持的信息可能比采用全部报告法报告的要多些，只是由于全部报告法的局限性未能检查出来。

于是，Sperling设计了部分报告法的实验。使用的实验材料仍是字母。他将字母4个一排，3个一列的形式列成3×4矩阵，每个矩阵包括12个英文字母（如下图所示）。

X     M      R      J

 C      N      K      P

 V      F      L      B

呈现时间仍为50毫秒，其中每行字母分别与特定的声音相联系。当矩阵呈现过后，呈现一个声音，不同的声音代表不同行的字母，被试根据声音的提示回忆相应行的字母。实验结果表明，当字母矩阵消失后，立即给予声音信号，被试能报告的平均字母数为9个，比全部报告法增加了一倍。于是，斯柏林认为这可能存在一种感觉记忆，它具有相当大的容量，但是保持的时间非常短暂。

    后来，Sperling用同样的方法又对延迟时间对瞬时记忆容量的影响进行了研究，结果发现，延迟时间对瞬时记忆保持量的影响有如下规律：

1、  无延迟时间时，正确回忆的比率为80%。

2、  当声音信号延迟到150毫秒时，回忆率下降到75%。

3、  信号延迟到300毫秒时，回忆率下降到55%。

4、  当延迟超过0.5秒时，部分报告法的成绩就与整体报告法的成绩基本相同。

（二）不同感觉通道的瞬时记忆的差异

Moray（1965）和Darwin(1972)等对听觉通道的瞬时记忆也进行了研究。他们模仿Sperling的部分报告法，在一个房间的四个角落放置了四个扬声器，被试坐在中间可以从四个不同的声源听到声音，并且能区分出声音发出的位置，实验时可以通过两个、三个或四个生源同时呈现1-4个字母，刺激呈现完之后，被试要根据视觉提示报告出他所听到的字母。回忆的方法也采取了全部报告法和部分报告法，结果表明，部分报告法的成绩要优于整体报告法，说明听觉系统中存在感觉记忆，称为声像记忆（Echoic Memory）。

视觉和听觉的瞬时记忆存在着一定的差异，主要表现在：

1、    Darwin等人（1972）对声像记忆的性质进行了研究，发现声像记忆的容量要比图像记忆小，平均只有5个左右。

2、    声像记忆的保持时间要比图像记忆长，可以达到4秒之久，图像记忆一般保持只有0.25~1秒，超过1秒，信息就会很快消失。

3、    图像记忆容易受到干扰，一旦受到干扰，信息就会很快丧失 ，且不可恢复。

二、瞬时记忆的特点

无论是视觉通道还是听觉通道，瞬时记忆具有如下特点：

1、具有鲜明的形象性。

2、感觉记忆的保持时间很短，一般在0.25~1秒，最多不超过4秒。

3、感觉记忆容量很大，图像记忆的容量约为9~20个记忆单元，声像记忆的容量大约在5个记忆单元左右。

4、感觉记忆容易衰退，信息的保持时间决定于注意和相关经验。

实验目的

1、  验证感觉记忆的存在和Sperling的研究结果。

2、  学习和掌握瞬时记忆的研究方法。

实验方法

一、被试

全班同学，4人一组。

二、仪器与材料

1、实验仪器：计算机，北京师范大学ExpPsy2000实验心理学实验系统“瞬时记忆”实验程序，记录纸和笔。

2、实验材料：大写的字母矩阵材料（3×4矩阵，即每组刺激为三行，每行四个字母）。

三、方法与程序

1、实验设计

（1）该实验使用的材料为3×4（三行四列）的大写字母矩阵。实验共有20个字母矩阵，每个字母矩阵呈现时间为75毫秒。

（2）实验设计与被试分组：实验采用三种回忆方法，即全部报告法、部分报告法和延迟部分报告法。延迟部分报告法的延迟时间分别为0.3秒和0.5秒。

（3）被试总共分成四组，每一组被试采用一种回忆方法（每个小组的四个被试，每个被试做一种报告方法的实验）。

2、实验步骤

（1）实验材料的制作：在主程序中选择“瞬时记忆”应用程序，进入瞬时记忆实验设计与实验状态，选择“编辑实验材料”菜单中的“字母实验材料”，便会出现“字母实验材料”编辑对话框，定义字母矩阵为3×4矩阵（三行四列），实验次数为20次，其他参数不必定义。然后选择“生成实验材料”，对话框的文本框中便会出现生成的字母矩阵，选择“存盘推出”，完成编辑实验材料。

（2）编辑指导语：选择“编辑实验材料”中的“编辑指导语”子菜单，屏幕出现指导语编辑对话框，在对话框的文本框中写好三种报告方法的指导语，并存为文件，以便正式实验调用。三种报告方法的指导语如下：

①全部报告法：

“这是一个关于记忆方面的实验。实验开始时，计算机屏幕中央将相继呈现一系列的字母（数字/数字字母混合/自定义字符）的矩阵，呈现的时间很短，你要尽可能地记住他们，当矩阵消失后，将你所看到的字母（数字/数字字母/自定义字符）记录到记录纸上，然后按空格键，将记录的结果输入记录窗口中，并按回车键确认，输入完毕后，集中注意力，准备记下一次呈现的实验材料。记住，每次要尽可能看清楚屏幕呈现的材料。明白上述指导语后，按‘开始实验’键进行实验。”

②部分报告法

“这是一个关于记忆方面的实验。实验开始时，计算机屏幕中央将相继呈现一系列的字母（数字/数字字母混合/自定义字符）的矩阵，呈现的时间很短，你要尽可能地记住他们，当矩阵消失后，屏幕上会提示你回忆‘第几行’，请你根据提示将你所看到这一行的字母（数字/数字字母/自定义字符）记录到记录纸上，然后按空格键，将记录的结果输入记录窗口中，并按回车键确认，输入完毕后，集中注意力，准备记下一次实验呈现的材料。记住，每次要尽可能看清楚屏幕呈现的材料。明白上述指导语后，按‘开始实验’键进行实验。”

③延迟部分报告法

“这是一个关于记忆方面的实验。实验开始时，计算机屏幕中央将相继呈现一系列的字母（数字/数字字母混合/自定义字符）的矩阵，呈现的时间很短，你要尽可能地记住他们，当矩阵消失后，延迟一段时间后，屏幕上会提示要你回忆‘第几行’，请你根据提示将你所看到这一行的字母（数字/数字字母/自定义字符）记录到记录纸上，然后按空格键，将记录的结果输入记录窗口中，并按回车键确认，输入完毕后，集中注意力，准备记下一次实验呈现的材料。记住，每次要尽可能看清楚屏幕呈现的材料。明白上述指导语后，按‘开始实验’键进行实验。”

（3）正式实验：选择“正式实验”菜单中“字母实验材料”子菜单，屏幕出现一个“实验参数设置”对话框，根据你对实验材料的定义情况以及再现材料的方法，在对话框中选择再现方法为“全部报告法”、“部分报告法”或“延迟部分报告法”，在材料矩阵后填入字母材料的行列数，在实验次数后填入定义的材料数。如果选择的是“延迟部分报告法”，在其下面选择延迟时间为0.3秒或0.5秒，定义好实验设计参数后，按“确认”按钮，被试仔细阅读指导语后，开始实验。

（4）按实验分组情况，分别对接受“全部报告法”、“部分报告法”、“延迟部分报告法”（0.3秒或0.5秒）的四组被试进行实验。

结果与分析

1、  计算被试用三种报告方法的瞬时记忆保持量，并画出曲线图。

 （部分报告法瞬时记忆保持量=平均每次再现个数×3）

2、  整理实验结果，将计算的数据填入表34-1中

表34-1  不同报告方法的瞬时记忆保持量和正确回忆百分数

3、  本实验的结论是否与Sperling的研究一致？实验结果说明了什么？

答：本实验的结果与Sperling的研究基本一致，部分报告法的保持量最好，延迟0.3次之，全部报告法与延迟0.5较差，但被试保持量的百分数普遍低于sperling的结果。实验结果说明了瞬时记忆的存在。

结论

从本实验结果可以得出什么结论。

答：不同的报告方式对瞬时记忆的保存量有显著的影响。瞬时记忆保存的时间很短，延迟会干扰瞬时记忆的内容，瞬时记忆容量有限。

思考题

1、“全部报告法”、“部分报告法”或“延迟部分报告法”测得的瞬时记忆保持量的结果是否有差异，如果有或是没有的话，能说明什么问题？

答：有差异，部分报告法，无延迟时间的正确回忆率最高，而且随着延迟时间越长，正确回忆率越低。由此说明存在瞬时记忆而且瞬时记忆的保持时间 极短，且容量比较大。但是瞬时记忆容易消退。

2、请查阅相关资料，总结一下研究记忆的方法有哪些？各有什么优缺点？

答：①回忆法：被试学习一定材料之后，再把材料按一定方式重新呈现。

缺点是当学习程度不足，记忆模糊时，回忆法不适用。

②再认法：把经过学习的材料重新呈现在被试面前，让被试识别，选择出他所熟悉的材料。优点是可以有效的测出记忆的保持量。

③再学法：重新学习被试之前所学习的材料，达到与上次一样的熟练程度。

优点，当回忆法和再认法都不奏效时，用再学习的方法测量记忆还保留了多少。

④重建法：要求被试按照被打乱序列之前的刺激序列重新复原。

          优点：可以通过顺序的错误率或正确率来代表记忆的保持量。

⑤部分报告法：将刺激一次性全部呈现，按照随机优化原则，要求被试每次只对其中一部分刺激进行报告，以便控制报告延时所引起的遗忘。

⑥记忆广度法：将项目数量依次递增的刺激序列，一个一个呈现给被试，测量正确回忆多少个项目，主要用于短时记忆广度和感觉记忆的研究。

⑦分散注意法：刺激呈现后，防止被试利用间歇进行复述，用其它的作业把他的注意力从先前的材料上转移开来，主要用于遗忘进程的研究。

3、评述Sperling三种瞬时记忆报告方法的可靠性及结果的可信度。

答：①全部报告法，要求被试尽可能多的回忆识记内容，但由于瞬时记忆的保持时间较短，被试在回忆时总是会遗忘一部分，因此实验所得出的结论并没有反映出最初信息存储的容量，只是在印象消退前能够取出来的可能转入下一个记忆系统的信息数量。

②部分报告法，要求被试只对指定刺激进行反应，有效的控制了由报告迟滞所引起的误差。因此结果具有可靠性和可信性。

③延迟报告法，要求被试在一段时间后对指定刺激进行反应，如果延迟的时间较长，就会产生由报告迟滞所引起的误差，结果就和全部报告法类似。通过控制延迟时间的长短可以得到瞬时记忆的保持时间。

参考文献：

张学民、舒华，《实验心理学纲要》，北京师范大学出版社，2004，245-249页

第二篇：瞬时记忆实验报告

实验五   瞬时记忆

1、实验简介：

全部报告法是在被试识记完项目后，让其尽量多的再现全部项目，以此确定被试的保存量。但此法不能用来测量极为短暂的记忆（ms级），部分报告法再现时，只要求被试再现指定的一部分项目，再根据这一部分的结果估算保存的总量。

在Spering的试验中，他比较了部分报告法和全部报告法，结果表明全部报告法一般只能记住4—5个，而部分报告法则可多达8—9个。

Spering还做了延迟部分报告法实验，即在呈现识记材料后过一段时间再让被试部分报告。结果发现，当延迟0.5s时，部分报告法所得结果与全部报告法接近；当延迟1s时，两者就没有什么差别了。

2、实验目的：

证实瞬时记忆的现象及其性质。学习部分报告法。

3、实验程序

3.1 被试：本科生一名，女性，20岁，视力正常。

3.2 实验材料：386计算机一台

3.3 实验设计：

本实验的呈现材料是由12个互不重复的英文字母组成的图片，分3行排列，每行4个，呈现时间是50ms，延迟部分报告在刺激呈现完毕后有1s的延迟。

自变量一为再现方式，有三个水平，分别是全部报告法、部分报告法和延迟部分报告法。自变量二为行数，有三个水平，分别是上、中、下行。

因变量是被试正确报告的字母数。

需要控制的变量有：1）部分报告法和延迟部分报告法中，三行出现的几率是相等的；2）呈现的字母的大小、显示屏的亮度、对比度等条件均控制不变。

3.4 实验程序：

1、被试准备好记录用的纸和笔；

2、被试阅读指导语后开始实验，计算机屏幕上呈现图片。

3、先做全部报告法，刺激呈现完后，被试把所记得的内容尽可能多地回忆出来，不必按顺序，先将记得的字母写在纸上，再输到输入框中。

4、部分报告法是在刺激呈现后，屏幕即出现一个空白方框，框左边有一个指向某一行的箭头（箭头颜色分为绿、红、蓝），被试回忆箭头所指的那一行的字母，先将记得的字母写在纸上，再输到输入框中。

5、延迟部分报告法是在刺激呈现完后，屏幕延迟1s后出现箭头，被试回忆箭头所指行的项目，先将记得的字母写在纸上，再输到输入框中。

4、实验结果

对被试的实验结果进行整理计算，得出三种报告条件下被试的保存量和不同行数被试的保存量，如表1、图1和表2、图2所示。

表1. 上中下三行的保存量百分数

图1. 上中下三行的保存量百分数

    由表1和图1可以看出，第一行的保存量最大，第二行的保存量低于第一行，第三行的保存量最小。

表2. 三种报告条件下的保存量百分数

图2. 三种报告条件下的保存量百分数

由表2和图2可以看出，部分报告法的保存量最大，延迟部分报告法的保存量最小；全部报告法和延迟部分报告法的保存量比较接近。

对不同行数的实验结果的原始数据进行单因素方差分析，F=8.757，p=<.01，上中下三行的保存量差异显著。

对不同报告条件下的实验结果进行单因素方差分析，F=9.540，p=<.001，三种报告条件下的保存量差异显著。

对不同报告条件下的实验结果进行事后检验，结果如表3：

表3. 三种报告方式两两事后检验表

全部报告法和部分报告法差异显著，全部报告法和延迟部分报告法差异不显著，部分报告法和延迟部分报告法差异显著。

5、讨论

    感觉贮存又叫感觉记忆或瞬时记忆，是指外界刺激以极短的时间一次呈现后，一定数量的信息在感觉通道内迅速登记并保留一瞬间的记忆。它是人类记忆信息加工的第一阶段，进入感觉通道的信息，完全按输入的原样，首先被登记在感觉记忆中。

根据因素分析和事后检验的结果可知，再现方式对被试瞬时记忆保存量有显著影响。

比较全部报告法与部分报告法的总保存量：全部报告法的保存量百分数为36.75%，部分报告法的保存量百分数为45.83%，事后检验结果显著。说明部分报告法的总保存量显著高于全部报告法的总保存量，与Spering经典实验的结论相符，说明人们一眼获得的信息多于他再现的信息，由于全部报告法延误了再现时间，使一部分信息丧失了。

比较部分报告法和延迟部分报告法的总保存量，延迟部分报告法的总保存量百分数比部分报告法的总保存量百分数小了近15%，事后检验结果差异显著，说明延迟会干扰被试瞬时记忆的内容，导致其记忆成绩下降很多。

比较全部报告法和延迟部分报告法的总保存量，全部报告法的保存量百分数36.75%略高于延迟部分报告法的总保存量百分数30.75%，这两种情况的事后检验的结果不显著，进一步说明延迟作用使再现过程受到了干扰。

三种再现方式下，被试的瞬时记忆的保存量百分数都远低于1。

综上可以看出瞬时记忆的两大特征：其一，对输入的信息贮存的时间极短，如不及时加以处理传送至短时记忆，则很快消失；其二，每次能收录的信息有限，即使刺激项目很多，但所能记忆的只是其中一部分，无法记忆项目的全部。

按照Spering的理论，被试能够识记所有刺激，对每一行的回忆结果应该相等，这是部分报告法和延迟部分报告法通过某一行的保存量推算总保存量的依据，然而统计结果表明，三行的保存量是有显著差异的。被试对上面一行的回忆结果最好，对下面一行的回忆结果最差。这与Spering的理论假设不符。出现这种现象的原因可能是被试在实验过程中的注意偏向，作为被试，我明显感觉到实验过程中对上面一行的注意更多。这可能是由于被试的个体差异，如果采用大样本被试，也许就可以平衡掉这种差异。

6、结论

不同的再现方式对瞬时记忆广度影响显著，瞬时记忆保存的时间很短，延迟会干扰瞬时记忆的内容；瞬时记忆容量有限。

上中下三行的保存量差异显著。

7、参考文献：

[1]杨治良．实验心理学．杭州：浙江教育出版社，1998，485～488

[2]朱滢. 实验心理学. 北京：北京大学出版社，2000,346~355

[3]杨博明. 心理实验纲要. 北京：北京大学出版社，1989,310~312