短時記憶的視覺編碼

1、姓 名向琳琳學(xué) 號專 業(yè)心理學(xué)（師）年 級 2010級課 程實(shí)驗(yàn)心理學(xué)實(shí)驗(yàn)時間2011/10/31同組人姓名周杰 冉光婭成 績 減法反應(yīng)時短時記憶的視覺編碼 向琳琳 （西南大學(xué)心理學(xué)院2010級師范班 重慶400715） 摘要 本實(shí)驗(yàn)的目的是重復(fù)Posner等人的實(shí)驗(yàn)，掌握減法反應(yīng)時方法，證實(shí)短時記憶的視覺編碼。實(shí)驗(yàn)方法是將西南大學(xué)心理學(xué)院58名本科生作為被試，運(yùn)用PsyKey心理運(yùn)用系統(tǒng)，給被試并排呈現(xiàn)兩個字母，它們或音同形同，或音同形異，或音異形異，表現(xiàn)為或同時呈現(xiàn)，或有一定間隔，讓被試判斷這兩個字母是否“相同”并按鍵反應(yīng)，并記錄反應(yīng)時。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，由瞬間記憶轉(zhuǎn)入短時記憶后,編碼的視覺優(yōu)

2、勢已經(jīng)讓位于聽覺了，并且時間間隔和字母音形對短時記憶的視覺編碼過程的影響及其顯著。實(shí)驗(yàn)結(jié)論為短時記憶的編碼有視覺和聽覺編碼兩個連續(xù)階段,至少在部分時間里,信息在短時記憶中是以視覺編碼的。關(guān)鍵詞 減法反應(yīng)時 短時記憶 視覺編碼 聽覺編碼1. 前言 減數(shù)法是一種用減法方法將反應(yīng)時分解成各個成分，然后來分析信息加工過程的方法。減數(shù)法的反應(yīng)時實(shí)驗(yàn)邏輯是如果一種作業(yè)包含另一種作業(yè)所沒有的某個特定的心理過程，且除此過程之外二者在其他方面均相同，那么這兩種反應(yīng)時的差即為此心理過程所需的時間。儲存在短時記憶中的信息，傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為主要是語音聽覺編碼。這是根據(jù)短時記憶中產(chǎn)生的錯誤與正確信息之間存在著語音聽覺上的

3、聯(lián)系而推測出來的?？道略谟洃洀V度實(shí)驗(yàn)中觀察到，回憶錯誤與正確反應(yīng)之間有著語音上的聯(lián)系。但是這個結(jié)論因?yàn)橐云匆粑淖值挠⑽淖帜缸鰧?shí)驗(yàn)材料，因而其普遍性受到了質(zhì)疑。但70年代波斯納等人利用減法反應(yīng)時基本范式，在其實(shí)驗(yàn)中清楚地表明，某些短時記憶信息可以有視覺編碼和聽覺編碼兩個連續(xù)的階段，這是認(rèn)知心理學(xué)史上的一個重大發(fā)現(xiàn)。莫雷的實(shí)驗(yàn)也表明，漢字的短時記憶以形狀編碼為主。對于繪畫、臉和身體動作以及視覺觀察事件所屬范疇的短時記憶，傾向于用視覺編碼的短時記憶，傾向于視覺編碼和語義編碼?，F(xiàn)在一般認(rèn)為，短時記憶信息存在感覺代碼與語義代碼，其中前者包括聽覺代碼與視覺編碼；對于感覺編碼的過程而言，視覺編碼率先出現(xiàn)并

4、保持一個短暫的瞬間，然后出現(xiàn)聽覺編碼。本實(shí)驗(yàn)基本是在重復(fù)波斯納的實(shí)驗(yàn)，但是增加了音異形異的字母對這一自變量水平呈現(xiàn)給被試，同時將間隔時間設(shè)定為0ms,50ms和100ms?；谝陨系膶?shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)通過被試在不同時間間隔條件下對字母的視覺匹配和語音匹配的反應(yīng)時的差異的比較分析，提出了如下的假設(shè)：短時記憶的編碼有視覺和聽覺編碼兩個連續(xù)階段。那么若在相同時間間隔條件下，被試對音異形異對的反應(yīng)時大于對音同形異對的反應(yīng)時，音同形異對的反應(yīng)時大于音同形同對的反應(yīng)時，且隨著時間間隔的增大，三種情況下的反應(yīng)時差異減小，則假設(shè)成立；反之，則假設(shè)不成立。2. 方法2.1 被試西南大學(xué)心理學(xué)院2010級本科生58名2

5、.2 實(shí)驗(yàn)儀器和材料 計(jì)算機(jī)， PsyKey心理應(yīng)用系統(tǒng)，反應(yīng)設(shè)備2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 本實(shí)驗(yàn)采用被試內(nèi)設(shè)計(jì)，是一個3*3的多因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。自變量有兩個，分別為兩個字母的異同和兩個字母呈現(xiàn)的間隔時間。兩個字母的異同有三個水平，即音同形同，音同形異和音異形異三個水平。兩個字母的間隔時間有0ms、50ms、100ms三個水平。因變量則為被試判斷兩個字母“異同”的準(zhǔn)確率和反應(yīng)時。2.4 實(shí)驗(yàn)程序計(jì)算機(jī)給被試并排呈現(xiàn)兩個字母，或同時呈現(xiàn)，或有一定間隔，讓被試判斷這兩個字母是否“相同”并按鍵反應(yīng)，具體要求為若被試認(rèn)為呈現(xiàn)的兩個字母音同而不論形是否相同就按紅鍵，若被試認(rèn)為呈現(xiàn)的兩個字母音異就按綠鍵，實(shí)驗(yàn)過程中

6、記錄被試的準(zhǔn)確率和反應(yīng)時。本實(shí)驗(yàn)所用字母對是AA（6次）、BB（6次）、Aa（6次）、Bb（6次）、AB（3次）、BA（3次）、Ab（3次）、Ba（3次），共出現(xiàn)36次，有三種呈現(xiàn)間隔：0s（即同時呈現(xiàn)）、50ms和100ms，采用如下拉丁方設(shè)計(jì)，即：第一次36張隨機(jī)呈現(xiàn)，前12張間隔0ms，中間12張間隔50ms，最后12張間隔100ms；休息30s后再做36張，間隔時間按50ms100ms0ms的順序；第三次的36張則采用100ms0ms5oms的順序。被試閱讀指示語，了解反應(yīng)方法，明白后開始實(shí)驗(yàn)。3. 結(jié)果 3.1 分別計(jì)算出被試在各種不同條件下正確判斷的正確反應(yīng)時，可以得出表1和圖1如

7、下： 表1. 不同時間間隔條件下對不同字母進(jìn)行判斷的平均反應(yīng)時（ms） 音同形同 音同形異 音異形異0ms 706.086 745.586 895.19050ms 521.224 654.534 698.362100ms 506.103 627.017 680.431 由表1和圖1可以看出，在相同的時間間隔條件下，對于音同形同、音同形異、音異形異的字母的判斷的反應(yīng)時也依次增大。并且在時間間隔為50ms和100ms時，即隨著時間間隔的增大，三種情況下的反應(yīng)時差異減小了。 3.2 對數(shù)據(jù)用SPSS進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如下：表2. 間隔時間與字母類型的反應(yīng)時的方差分析 df 均方 F sig間隔時間

8、2 1648401.680 14.458 0.000 字母類型 2 1415912.255 12.419 0.000間隔時間*字母類型 4 58780.643 0.516 0.724 由表2中關(guān)于間隔時間的方差分析得，F(xiàn)=14.458，P<0.01,則間隔時間對被試對字母是否“相同”的判斷的反應(yīng)時具有主效應(yīng)。由表2中關(guān)于字母類型的方差分析得，F(xiàn)=12.419，P<0.01,則字母類型對被試判斷的反應(yīng)時具有主效應(yīng)。由表2中關(guān)于間隔時間和字母類型的方差分析得，F(xiàn)-0.516，P>0.05,則間隔時間和字母類型對被試判斷的反應(yīng)時不存在交互作用。4. 討論本實(shí)驗(yàn)中的自變量有兩個，分別

9、為兩個字母的異同和兩個字母呈現(xiàn)的間隔時間。兩個字母的異同有三個水平，即音同形同，音同形異和音異形異三個水平。兩個字母的間隔時間有0ms、50ms、100ms三個水平。因變量則為被試判斷兩個字母“異同”的準(zhǔn)確率和反應(yīng)時。額外變量主要有不同字母類型呈現(xiàn)的順序，各種字母呈現(xiàn)時間間隔的順序安排，實(shí)驗(yàn)環(huán)境，實(shí)驗(yàn)時間等。為了平衡字母類型及其呈現(xiàn)的時間間隔帶來的影響，實(shí)驗(yàn)采用拉丁方設(shè)計(jì)，第一次的36張按照間隔時間0ms50ms100ms的順序呈現(xiàn)，第二次的36張按照50ms100ms0ms的順序，第三次的36張則采用100ms0ms5oms的順序，每36次隨即呈現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)在機(jī)房進(jìn)行，電腦成為主試，干擾較少，且

10、實(shí)驗(yàn)過程中被試每做36次就休息30秒，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時間較短，且在早上進(jìn)行，盡量減小疲勞效應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)中涉及到速度-準(zhǔn)確性權(quán)衡的問題。在以反應(yīng)時為因變量指標(biāo)時，單一考慮速度，或單一考慮準(zhǔn)確性，都會極大地?fù)p害實(shí)驗(yàn)研究的效度。因此，在進(jìn)行反應(yīng)時實(shí)驗(yàn)時，必須考慮兩個因變量速度和準(zhǔn)確性。當(dāng)只選擇一個因變量指標(biāo)時，應(yīng)對為何不使用另一個的原因有所交待。本實(shí)驗(yàn)中選擇了速度而沒有考慮準(zhǔn)確性，是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)處理中已經(jīng)刪除了錯誤反應(yīng)的反應(yīng)時，這樣也才是合理的。本實(shí)驗(yàn)表明：在相同的時間間隔條件下，對于音同形同、音同形異、音異形異的字母的判斷的反應(yīng)時也依次增大。并且隨著時間間隔的增大，三種情況下的反應(yīng)時差異減小了。字母音形的異同

11、以及呈現(xiàn)的時間間隔對短時記憶的視覺編碼過程有著顯著的影響。短時記憶的編碼有視覺和聽覺編碼兩個連續(xù)階段,至少在部分時間里,信息在短時記憶中是以視覺編碼的。那么為什么會出現(xiàn)這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果呢？其一，實(shí)驗(yàn)表明在相同時間間隔條件下，被試對AB對(或BA對，Ab對,Ba對)的反應(yīng)時大于對Aa對(或Bb對)的反應(yīng)時，對Aa對(或Bb對)的反應(yīng)時大于對AA對（或BB對）的反應(yīng)時。根據(jù)減數(shù)法的邏輯，兩兩之間的反應(yīng)差反映了對每一次兩兩比較中前一對的加工中包含了對后一對的加工中所沒有的過程；反過來說，后一對包含的加工過程要少于前一對。前一對與后一對的反應(yīng)時之差反映了內(nèi)部編碼過程的差別。實(shí)際上，AB對和Aa對區(qū)別在于

12、前者音異形異，后者音同形異，而Aa對和AA對的區(qū)別在于前者音同形異，后者音同形異。那么，當(dāng)三兩個字母同時呈現(xiàn)給被試時，被試對AA 對可以直接按寫法來比較，對Aa對則不能按寫法而必須按讀音來比較，對AB對則必須既有寫法的比較又有讀音的比較。這就意味著AA對匹配是在視覺編碼的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，而Aa對匹配只能在聽覺編碼的基礎(chǔ)上進(jìn)行，AB對匹配則在視覺編碼和聽覺編碼的基礎(chǔ)上進(jìn)行。這樣就包含了更加多的加工過程，因而需要的時間也就更多，反應(yīng)時更大。其二，在時間間隔為50ms和100ms時，即隨著時間間隔的增大，三種情況下的反應(yīng)時差異減小了。由圖1可以看出，隨著時間間隔的增大，音同形同對字母的反應(yīng)時受同時呈現(xiàn)

13、還是繼時呈現(xiàn)的影響較大，表現(xiàn)為較大的減小量。而音同形異、音異形異對字母受同時呈現(xiàn)還是繼時呈現(xiàn)的影響較小。這說明，隨著時間間隔的增大，音同形同對的加工過程與音同形異、音異形異對趨于一致，從而縮小了與音同形異對、音異形異對反應(yīng)時的差別。然而根據(jù)波斯納等人的研究推測，短時記憶時，先發(fā)生的是視覺編碼，它保持一個短暫的瞬間后，才發(fā)生了聽覺編碼。那么，實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該出現(xiàn)的是在同一類型的字母條件下，隨著兩個字母之間插入時間間隔的增大，視覺編碼效應(yīng)逐漸消失，聽覺效應(yīng)逐漸增強(qiáng)，其平均反應(yīng)時應(yīng)該呈現(xiàn)增大的趨勢?？墒俏覀兊膶?shí)驗(yàn)結(jié)果卻顯示的是減小的趨勢。如何解釋這一現(xiàn)象呢？首先來講，波斯納的研究中的間隔時間設(shè)為0、0.

14、5s、1s、2s,而我們設(shè)置的則是0、50ms、100ms,也許正是因?yàn)槲覀冊O(shè)置的時間間隔太短了，體現(xiàn)的變化很微小，所以才在短暫的時間間隔的增大下體現(xiàn)出反應(yīng)時的減小趨勢。如果我們將間隔時間選取得大一點(diǎn)，可能就會是另外的結(jié)果。其次，最終統(tǒng)計(jì)的被試量的問題。我們選取了所有被試的數(shù)據(jù)，但是有可能某些被試的數(shù)據(jù)本來是不符合實(shí)驗(yàn)要求的。一些錯誤的數(shù)據(jù)也有可能導(dǎo)致結(jié)果的改變。再者，被試在做這個實(shí)驗(yàn)之前已經(jīng)知道實(shí)驗(yàn)原理，且已經(jīng)知道了預(yù)期結(jié)果，這在一定程度上可能會暗示被試，從而得出不準(zhǔn)確的結(jié)果。當(dāng)然，疲勞效應(yīng)可能也是一個原因。特別是實(shí)驗(yàn)當(dāng)日，所有被試因?yàn)樯於c(diǎn)起床，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時沒有集中注意力也是可能的。減數(shù)

15、法反應(yīng)時實(shí)驗(yàn)清楚地確定了，某些短時記憶信息可以有視覺編碼和聽覺編碼兩個連續(xù)的階段，這是認(rèn)知心理學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)。對記憶進(jìn)行的研究結(jié)果可以運(yùn)用于教學(xué)教育中，找到更好的、更合理記憶方法來提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)能力，減輕他們的負(fù)擔(dān)。例如：在英語學(xué)習(xí)中，目前仍然采用以背單詞為主的方式，在仔細(xì)了解了人的記憶編碼后有利于我們改善背單詞的效率。但記憶是人抽象的，高級的思維活動，對它的探索我們還要繼續(xù)。5. 結(jié)論短時記憶的編碼有視覺和聽覺編碼兩個連續(xù)階段,至少在部分時間里,信息在短時記憶中是以視覺編碼的。6. 參考文獻(xiàn)1 郭秀艷.實(shí)驗(yàn)心理學(xué)M.北京:人民教育出版社，20042 黃希庭.心理學(xué)導(dǎo)論M.北京：人民教育出版社，20073 楊博民主編.心理實(shí)驗(yàn)綱要M.北京：