不同报告法的瞬时记忆容量研究

不同报告法的瞬时记忆容量研究摘 要 本实验以华东师范大学心理与认知科学学院心理学专业2年级学生16人为被试。借助计算机及PsyTech心理实验系统，采用不同的报告方式研究瞬时记忆的容量，对经典的记忆容量实验进行重复验证，结果不完全相同：全部报告法和延迟的部分报告法所测得的瞬时记忆容量相同，采用部分报告法时显著减小了所测得的瞬时记忆容量，这不符合斯伯灵的实验结果。对结果中与斯伯灵经典结果不一致的方面进行了多方面的讨论，并发现性别不对瞬时记忆容量产生影响。关键词：部分报告法 全部报告法 延时部分报告 记忆容量 1 引言1.1 关于瞬时记忆人类记忆模型的最开始阶段就是感觉登记即瞬时记忆，在信息被认知并转入短时记忆前，它可以以原来刺激最忠实的形式在记录器中保持一个非常短暂的时间。根据阿特金和希夫林提出的多存储模型可以把记忆看做一个系统，按照信息在系统内储存的时间可以划分为三个不同的子系统：感觉记忆、短时记忆和长时记忆。感觉记忆指感觉刺激停止之后所保持的瞬间映像。由于它的作用时间及其短暂，似乎只有瞬间的储存，因而又可以称为瞬时记忆（Immediate Memory或Instantaneous Memory），是指感觉性刺激作用后仍在脑中继续短暂保持其映像的记忆，是人类记忆加工的第一个阶段，是记忆系统对外界输入信息进一步加工前的暂时登记。它是根据信息储存的时间长短进行划分的，瞬间记忆在脑中保持的时间约为0.252秒，视觉瞬间记忆一般不超过1秒，听觉瞬间记忆一般不超过2秒。在瞬间记忆中登记的材料如果受到注意，它就转入第二个阶段短时记忆，如果没有受到注意则很快消失。瞬时记忆可能是由于神经细胞惰性使其活动状态得以继续保持瞬间的结果。各种通道都存在相应的感觉记忆，目前我们对感觉记忆的研究多以视觉和听觉的感觉记忆为主。在这里，我们讨论的是视觉的感觉记忆，即映像记忆。(王宁, 1998)1.2问题的提出人们很早就直觉地认为，在感知过程中存在着瞬时记忆。但一直到本世纪60年代才有美国心理学家斯波灵(Sperling,1960年)用部分报告的实验方法验证该心理现象的存在。通过实验，斯波灵认为人的时记忆的容量为无限的。自斯波灵以实验的方法说明瞬时记忆的容量以后，人们一直认为瞬时记忆的容量为无限。而在日常生活中，我们发现事实并非如此，瞬时记忆有其有限性。那么人的瞬时记忆容量究竟是多少，有限还是无限?应该进行验证性实验。1.3 前人研究瞬时记忆的手段研究记忆时，主要采用再现法（回忆法）和再认法。其中，再现法是早期瞬时记忆研究中的主要方法。根据再现的方法不同，又分为全部报告法（whole-report procedure）和部分报告法（partial-report procedure）。全部报告法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。据此方法，早在19世纪中叶，汉密尔顿（W.Hamilton）曾确定人在一瞬间大约能辨认6个物体。埃德曼和道奇（Erdman & Dodge 1898）也发现在呈现时间为100毫秒时，人只能报告45个字母。但此方法不能用来研究刺激呈现在几十毫秒的情况，而部分报告法的特点要求被试在识记完材料后，将指定的部分项目再现出来，再根据这一部分的结果计算出保存的总量。它避免由于呈现时间短暂、回忆材料过多及其它干扰因素对瞬时记忆保持量的影响。部分报告法是斯伯灵（Sperling）在研究图像记忆时首创的。部分报告法要求被试在识记完材料后，将指定的部分项目再现出来，再根据这一部分的结果估算出保存的总量。它避免了由于呈现时间短暂、回忆材料过多及其他干扰和遗忘因素对瞬时记忆保持量的影响。研究者认为感觉记忆最突出的特点在于，它的容量几乎容纳了所有进入感觉器官的信息，但是保持时间只有0.53秒。这一特征是由斯柏灵（Sperling 1960）的部分报告法实验揭示出来的。此前的研究传统，通常要求被试在短暂刺激呈现后，尽可能多地报告出先前呈现过的刺激。此类整体报告研究认为人的感觉记忆容量仅为45个项目。而Sperling 认为这个数字被大大低估了，因为或许有很多信息在被试尚未来得及报告以前便从感觉记忆中消退了。为此，Sperling 改变了传统的研究程序，设计了部分报告实验法。斯柏灵（Sperling 1960）采用全部报告法和部分报告法对瞬时记忆的保持量进行研究。他使用的实验材料是字母（3*4矩阵），呈现时间为50毫秒。与完全报告法不同的是，部分报告法并不要求被试努力报告所有12个字母，而是在每次刺激呈现完毕后给出随即的声音提示，指定被试报告某一行的字母。Sperling 认为，由于被试在观察字母时根本不知道接下来必须报告哪一行，所以被试还是需要记忆12个字母，因此从部分报告发对单行项目的平均报告效率，可以无偏的估计被试对所有12个项目的记忆容量。这一研究结果表明，感觉记忆容量远远超过了此前整体报告法的结论，而达到平均9.1个项目。而鉴于部分报告法中报告过程仍然占用时间，信息消退的影响仍不可避免，实际的感觉记忆容量恐怕要大得多。 另外Sperling还做了延迟部分报告法实验。结果发现，当把刺激信息消失和声音信号出现间的延迟时间延迟到101000毫秒时，被试回忆出的字母数会随信号音延迟出现的时距增加而下降。当超过0.5秒时，部分报告法与全部报告法的回忆成绩基本相同，而当延迟超过1秒时两种报告法就没有什么差别了。本实验是验证实验，对于3*4的字母矩阵分别采取了全部报告法、部分报告法和有延迟的部分报告法三种策略，分别测量了瞬时记忆的容量。假设是，部分报告法所测得的瞬时记忆容量最大，约为全部报告法所测记忆容量的2倍。当延迟时间为1秒时，部分报告法所测得的瞬时记忆容量与全部报告法基本相同。(郭秀艳, 2004)1.4 实验假设1.全部报告法一般只能识记4-5个字母，而部分报告法则比全部报告法识记的字母多。2.在延迟部分报告法实验中，延迟超过0.5秒时，部分报告法与全部报告法的回忆成绩基本相同。3.男女性别之间在瞬时记忆能力上不存在显著差异。2 方法2.1被试 华东师范大学心理与认知科学学院心理学专业2年级学生16人：20岁，男8人，女8人。2.2仪器：计算机及PsyTech心理实验系统 材料：大写的英文字母，字母间无关联，每张3行，每行4个字母，即34的矩阵材料，共20张。2.3实验程序2.3.1登录并打开PsyTech心理心理实验软件主界面，选中实验列表中的“不同报告方法的瞬时记忆容量”。单击呈现实验简介。点击“进入实验”到“操作导向”。实验者可以进行参数设置选择报告方法等，也可以点击“开始实验”进入指导语界面。点击“正式实验”开始实验。2.3.2指导语共三种：全部报告法：实验开始后，屏幕中央将呈现3行大写的英文字母，每行4个。呈现的时间很短，你要尽可能记住它们。当字母消失后，请你将看到的英文字母输入文本框，记住多少就输入多少，顺序不限。按回车键确认后进入下一次实验。实验将进行很多次。当你明白上述实验步骤后，点击“正式实验”按钮开始实验。部分报告法：实验开始后，屏幕中央将呈现3行大写的英文字母，每行4个。呈现的时间很短，你要尽可能记住它们。当字母消失后，将提示你需要回忆的行数。请你将看到的该行英文字母输入文本框，记住多少就输入多少，顺序不限。按回车键确认后进入下一次实验。实验将进行很多次。当你明白上述实验步骤后，点击“正式实验”按钮开始实验。延迟部分报告法：实验开始后，屏幕中央将呈现3行大写的英文字母，每行4个。呈现的时间很短，你要尽可能记住它们。当字母消失后经过一段时间延迟，将提示你需要回忆的行数。请你将看到的该行英文字母输入文本框，记住多少就输入多少，顺序不限。按回车键确认后进入下一次实验。实验将进行很多次。当你明白上述实验步骤后，点击“正式实验”按钮开始实验。2.3.3实验开始屏幕随即呈现34的字母矩阵20张。每呈现完一张都提示被试回忆并报告记识过的字母。共3种方法，即全部报告法、部分报告法和延迟部分报告法。被试根据参数中设定的报告方法及相应的指导语，回忆并输入识记的字母。计算机记录保存量及正确回忆百分比。注意实验前应使计算机在输入字母状态。2.3.4实验结束后，数据被自动保存，实验者可以直接查看结果，也可以回到“参数设置”重新设置报告方法继续实验。或换被试继续实验，以后在主界面的“数据”菜单中查看结果。(杨治良, 2008)3 结果3.1 基本描述统计表1 不同报告法的保存量和正确百分数报告法全部报告法部分报告法延迟部分报告法保存量3.93.23.7正确率32.1%26.5%30.8%3.2不同延迟时间下的记忆保存量基于某一被试的三次实验数据由表2可知：1.延迟0.5ms时，回忆正确率35.8，记忆保存量4.32.延迟 1ms时，回忆正确率36.7，记忆保存量4.43.延迟 2ms时，回忆正确率25.0，记忆保存量3.0数据与经典实验不符，但仍可以看出趋势：随着时间延迟增大，回忆量与正确率逐渐降低。从中可部分投射出记忆丧失论以及瞬时记忆的存在。结果的偏差也与该被试的实验策略有关。被试反映延迟1ms时存在一定的练习效应，采取了一些记忆策略。图1 3.3 完全报告法下瞬时记忆容量以4为检验值，从表3的检验结果中我们可以得出，此次完全报告法下的瞬时记忆容量与4没有显著差异，可以验证瞬时记忆理论中所提出的容量为4个字母。表3单样本检验T值自由度Sig.(双侧)均值差值全部报告保存量-.82315.423-.14563.4 不同报告方法下瞬时记忆容量差异检验为了验证斯柏林所提出关于瞬时记忆的模型，即部分报告法比全部报告法记忆的字母多，以及在延迟部分报告法实验中，延迟超过0.5秒时，部分报告法与全部报告法的回忆成绩基本相同。在本实验中对三种不同报告方法下的记忆容量进行方差分析由表4得出：完全报告法与部分报告法下，记忆容量存在显著差异，但是由描述统计可以看出完全报告法记忆的容量比较大，因此不能验证斯柏林的假设；不过延迟0.5秒的部分报告与全部报告没有显著差异。表4 单因素方差分析报告方法均值1231.完全报告法3.90.67*0.162.部分报告法3.2-0.513.延时部分报告法3.7*表示均值差的显著性水平为 0.05。3.5 23方差分析报告方法及性别对记忆保存量的影响表5 双因素方差分析DfFsig报告方法22.9930.6报告方法*性别10.0210.885性别22.0140.139报告方法：sig=0.06>0.05 所以不同的报告方法在回忆量上没有差异性别：sig=0.139>0.05 所以男生和女生在回忆量上没有显著差异报告方法*性别：sig=0.885>0.05 所以报告方法和性别因素在回忆量上没有交互作用结合以上的结果发现，不同的报告方法在瞬时记忆的回忆量上确实存在显著差异，但具体来看差异与经典实验不符。4 讨论4.1 Sperling的研究结果表明，部分报告法得到的记忆保存量要远大于全部报告法得到的记忆保存量，而延迟0.5秒后，部分报告法和全部报告法的回忆成绩有显著。但是本实验所得结果与Sperling所得结果不完全一致。本实验经过进一步的统计分析发现，部分报告法与全部报告法的记忆保存量存在显著差异，且全部报告法的回忆成绩要优于部分报告法；全部报告法与延迟部分报告法的回忆成绩基本不存在显著差异，部分报告法的回忆成绩与延迟部分报告法的回忆成绩不存在显