1、西南大学心理学院学生实验报告第 1 页，共 8 页姓 名 向 琳 琳 学 号 222010306011022 专 业心 理 学 （ 师 ）年 级 2010 级 课 程 实 验 心 理 学 实 验 时 间 2011/10/31同 组 人 姓 名 周 杰 冉 光 娅 成 绩减法反应时短时记忆的视觉编码向琳琳 222010306011022（西南大学心理学院 2010 级师范班 重庆 400715）摘要 本实验的目的是重复 Posner 等人的实验，掌握减法反应时方法，证实短时记忆的视觉编码。实验方法是将西南大学心理学院 58 名本科生作为被试，运用 PsyKey 心理运用系统，给 被 试 并 排
2、呈 现 两 个 字 母 ， 它 们 或 音 同 形 同 ， 或音 同 形 异 ， 或 音 异 形 异 ， 表 现 为 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 ， 并 记 录 反 应 时 。 实验结果表明，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。实验结论为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码的。关键词 减法反应时 短时记忆 视觉编码 听觉编码1. 前言减数法是一种用减法方法将
3、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。西南大学心理学院学生实验报告第 2 页，共 8 页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
4、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
5、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 被试西南大学心理学院学生实验报告第 3 页，共 8 页西南大学心理学院 2010 级本科生 58 名2.2 实验仪器和材料计算机， PsyKey 心理应用系统，反应设备2.3 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，
6、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。2.4 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
7、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
8、 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 西南大学心理学院学生实验报告第 4 页，共 8 页3.1 分 别 计 算 出 被 试 在 各 种 不 同 条 件 下 正 确 判 断 的 正 确 反 应 时 ， 可 以 得出 表 1和 图 1如 下 ： 表 1. 不 同 时 间 间 隔 条 件 下 对 不 同 字 母 进 行 判 断 的 平 均 反
9、 应 时 （ ms）音 同 形 同 音 同 形 异 音 异 形 异0ms 706.086 745.586 895.19050ms 521.224 654.534 698.362100ms 506.103 627.017 680.431图 1.不 同 时 间 间 隔 条 件 下 对 不 同 字 母 进 行 判 断 的 平 均 反 应 时010020030040050060070080090010000ms 50ms 100ms时 间 间 隔 （ ms)平均反应时（ms) 音 同 形 同音 同 形 异音 异 形 异由 表 1和 图 1可 以 看 出 ， 在 相 同 的 时 间 间 隔 条 件 下
10、， 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 对 数 据 用 SPSS进 行 统 计 分 析 ， 结 果 如 下 ：表 2. 间 隔 时 间 与 字 母 类 型 的 反 应 时 的 方 差 分 析df 均方 F sig间隔时间 2 1648401.680 14.458 0.000 字母类型 2 1415912.255 12.419 0.000
11、西南大学心理学院学生实验报告第 5 页，共 8 页间隔时间*字母类型 4 58780.643 0.516 0.724 由 表 2中 关 于 间 隔 时 间 的 方 差 分 析 得 ， F=14.458， P0.05,则间 隔 时 间 和 字 母 类 型 对 被 试 判 断 的 反 应 时 不 存 在 交 互 作 用 。4. 讨 论本 实 验 中 的 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
12、。额外变量主要有不同字母类型呈现的顺序，各种字母呈现时间间隔的顺序安排，实验环境，实验时间等。为了平衡字母类型及其呈现的时间间隔带来的影响，实验采用拉丁方设计，第一次的36张按照间隔时间0ms 50ms 100ms的 顺 序 呈 现 ， 第 二 次 的 36张 按 照50ms 100ms 0ms的 顺 序 ， 第 三 次 的 36张 则 采 用 100ms 0ms 5oms的 顺 序 ，每 36次 随 即 呈 现 。 实 验 在 机 房 进 行 ， 电 脑 成 为 主 试 ， 干 扰 较 少 ， 且 实 验 过 程中 被 试 每 做 36次 就 休 息 30秒 ， 实 验 进 行 时 间 较
13、短 ， 且 在 早 上 进 行 ， 尽 量 减 小疲 劳 效 应 。本实验中涉及到速度-准确性权衡的问题。在以反应时为因变量指标时，单一考虑速度，或单一考虑准确性，都会极大地损害实验研究的效度。因此，在进行反应时实验时，必须考虑两个因变量速度和准确性。当只选择一个因变西南大学心理学院学生实验报告第 6 页，共 8 页量指标时，应对为何不使用另一个的原因有所交待。本实验中选择了速度而没有考虑准确性，是因为实验处理中已经删除了错误反应的反应时，这样也才是合理的。本 实 验 表 明 ： 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
14、字 母 的 判 断 的 反 应 时 也 依 次 增 大 。 并 且 随 着 时 间 间 隔 的 增 大 ， 三 种情 况 下 的 反 应 时 差 异 减 小 了 。 字 母 音 形 的 异 同 以 及 呈 现 的 时 间 间 隔 对 短 时 记忆 的 视 觉 编 码 过 程 有 着 显 著 的 影 响 。 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码的。那么为什么会出现这样的实验结果呢？其一，实验表明在 相 同 时 间 间 隔 条件 下 ， 被 试 对 AB 对(或 BA 对，Ab 对,Ba 对)的反应时大于对 Aa 对(或 Bb 对)的反应时，对
15、 Aa 对(或 Bb 对)的反应时大于对 AA 对（或 BB 对）的反应时。根据减数法的逻辑，两两之间的反应差反映了对每一次两两比较中前一对的加工中包含了对后一对的加工中所没有的过程；反过来说，后一对包含的加工过程要少于前一对。前一对与后一对的反应时之差反映了内部编码过程的差别。实际上，AB 对和 Aa 对区别在于前者音异形异，后者音同形异，而 Aa 对和 AA 对的区别在于前者音同形异，后者音同形异。那么，当三两个字母同时呈现给被试时，被试对 AA 对可以直接按写法来比较，对 Aa 对则不能按写法而必须按读音来比较，对 AB 对则必须既有写法的比较又有读音的比较。这就意味着 AA 对匹配是在
16、视觉编码的基础上进行的，而 Aa 对匹配只能在听觉编码的基础上进行，AB 对匹配则在视觉编码和听觉编码的基础上进行。这样就包含了更加多的加工过程，因而需要的时间也就更多，反应时更大。其二，在 时 间 间 隔 为 50ms 和 100ms 时 ， 即 随 着 时 间 间 隔 的 增 大 ， 三 种 情西南大学心理学院学生实验报告第 7 页，共 8 页况 下 的 反 应 时 差 异 减 小 了 。 由图 1 可以看出，随着时间间隔的增大，音同形同对字母的反应时受同时呈现还是继时呈现的影响较大，表现为较大的减小量。而音同形异、音异形异对字母受同时呈现还是继时呈现的影响较小。这说明，随着时间间隔的增大
17、，音同形同对的加工过程与音同形异、音异形异对趋于一致，从而缩小了与音同形异对、音异形异对反应时的差别。然而根据波斯纳等人的研究推测，短时记忆时，先发生的是视觉编码，它保持一个短暂的瞬间后，才发生了听觉编码。那么，实验结果应该出现的是在同一类型的字母条件下，随着两个字母之间插入时间间隔的增大，视觉编码效应逐渐消失，听觉效应逐渐增强，其平均反应时应该呈现增大的趋势。可是我们的实验结果却显示的是减小的趋势。如何解释这一现象呢？首先来讲，波斯纳的研究中的间隔时间设为 0、0.5s、1s、2s,而我们设置的则是0、50ms、100ms,也许正是因为我们设置的时间间隔太短了，体现的变化很微小，所以才在短暂
18、的时间间隔的增大下体现出反应时的减小趋势。如果我们将间隔时间选取得大一点，可能就会是另外的结果。其次，最终统计的被试量的问题。我们选取了所有被试的数据，但是有可能某些被试的数据本来是不符合实验要求的。一些错误的数据也有可能导致结果的改变。再者，被试在做这个实验之前已经知道实验原理，且已经知道了预期结果，这在一定程度上可能会暗示被试，从而得出不准确的结果。当然，疲劳效应可能也是一个原因。特别是实验当日，所有被试因为升旗而六点起床，进行实验时没有集中注意力也是可能的。减数法反应时实验清楚地确定了，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，这是认知心理学上的重大发现。对记忆进行的研究结
19、西南大学心理学院学生实验报告第 8 页，共 8 页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,至少在部分时间里,信息在短时记忆中是以视觉编码的。6. 参考文献1 郭 秀 艳 .实 验 心 理 学 M.北 京 :人 民 教 育 出 版 社 ， 20042 黄 希 庭 .心 理 学 导 论 M.北 京 ： 人 民 教 育 出 版 社 ，
20、20073 杨 博 民 主 编 .心 理 实 验 纲 要 M.北 京 ： 北 京 大 学 出 版 社 ， 1989， 353-357. 4 张述祖,沈德立.基础心理学M. 教育科学出版社，1986，391-392.5 黄英.对中学生记忆英语单词编码方式发展的实验研究J.心理科学，1991（6）.6 郑涌.关于英文词的短时记忆编码方式的实验研究J.49-50.7 梁雪清.听力在大学英语教学中的实践与作用J.桂林师范高等专科学校学报，2011，25（1）：100-103.8 吴剑万朵.图式激活与对外汉语听力教学J.鸡西大学学报，2011,11（1）：53-55.西南大学心理学院学生实验报告第 9 页，共 8 页
