短時記憶研究綜述
作者：劉萬倫 來源：巢湖學院學報
米勒的組塊理論得到許多研究的支持。西蒙(H.A.Simon,1974)的研究表明,說英語的人閱讀一些無關聯(lián)的詞之后能正確回5-7個詞,而與詞的音節(jié)數(shù)目無關;人們對短語和句子作為組塊的記憶廣度略小于詞的記憶廣度。我國學者喻柏林等(1985)考查漢語語詞的短時記憶廣度,他們以單音詞、雙音合成詞和四字成語作為材料,所得結果基本符合短時記憶的組塊假說(即短時記憶能儲存一個固定數(shù)目的組塊)。張武田等人(1986)的漢字詞和英文字的短語短時記憶容量的比較研究也得出相似的結果。
影響短時記憶廣度的因素很多。組塊的大小、復雜性和熟悉性等都會影響短時記憶的容量。喻伯林等(1985)、張武田等(1986)的研究表明,雙音合成詞和四字成語的短時記憶容量不如單音詞多,而四字成語又不如雙音詞多;隨著組塊復雜性的增加短時記憶容量傾向于逐漸降低;高頻詞的短時記憶容量比低頻詞多。張武田等(1987,1990)的研究發(fā)現(xiàn)漢字詞的筆畫復雜性對短時記憶保持量有顯著影響,筆畫復雜性不同的詞的識別時間與其記憶保持量有顯著負相關。
不同性質的材料短時記憶容量也不同。以漢字、圖形、數(shù)字、位置等四種性質特征的材料的實驗表明,數(shù)字類短時記憶容量最大,其次是圖形類,再次是漢字類,位置類的短時記憶容量最小。
短時記憶容量也受到主體的知道經(jīng)濟的影響。Chase,Simon(1973)的研究發(fā)現(xiàn),象棋大師、一級棋手和手對于隨機擺設棋子的棋盤記憶水平大體一致。如果擺設的棋子是一個真實的棋局,則大師復盤準確性為62%,一級為34%,新手只有185。通過對三位被試各自組塊數(shù)進行測算,結果,象棋大師、一級棋手和新手在各項實驗中的平均組塊數(shù)分別為7.7、7.5、5.3,每個組塊包含的棋了平均數(shù)為2.5、2.1和1.9。可見,知識經(jīng)驗越多,不僅應用的組塊數(shù),而且每個組塊所包含的相應的信息量也越多。
短時記憶編碼方式有聽覺(聲音)編碼、視覺(形狀)編碼和語義編碼。
1.聽覺編碼
Conrad(1964)的實驗為短時記憶的聽覺編碼提供了有力的證據(jù)。他把B、C、P、T、V這五個音近字母,和另外五個音近字母F、M、N、S、X,隨時混合,逐個用速示器呈現(xiàn),每個呈現(xiàn)0.75秒,然后要求被試按原來呈現(xiàn)次序把各字母默寫出來,記不清時允許猜寫。實驗結果表明:各字母盡管是以視覺方式呈現(xiàn)的,但記憶中的混淆次數(shù),將近80%發(fā)生在音近字母之間。實驗繼續(xù)下去,則進一步發(fā)現(xiàn),各字母之間混淆的次數(shù)分配在視覺呈現(xiàn)和聽覺呈現(xiàn)兩種條件下相當一致,等級相關達0.64,因而證明短時記憶的編碼是以語音聽覺占優(yōu)熱的。[9]Conrad認為短時記憶錯誤的產(chǎn)生是以聽覺特征而不是以視覺特征為基礎的。即使是視覺呈現(xiàn)的刺激材料,進入短時記憶時發(fā)生了形-音轉換,其編碼仍具有聽覺性質。
Posner.M.I(1967,1969)用減法反應時,字母匹配任務研究了短時記憶信息的編碼。實驗是讓被試辨認兩個字母是否相同。兩個字母都用大寫體,如A、A,叫做等同辨認;兩個字母一個用大寫體,一個用小寫體,如A、a,叫做同稱辨認(辨認前告訴被試不管字母是大寫還是小寫)。結果表明,在兩個字母同時呈現(xiàn)而讓被試進行辨認的情況下,則等同辨認的反應時短;但若使兩個字母的呈現(xiàn)時間間隔1-2秒,則等同辨認的優(yōu)熱趨于消失。這表明由瞬間記憶轉入短時記憶后,編碼的形狀(視覺)優(yōu)勢已經(jīng)讓位于語音(聽覺)了。這種情況似乎可以說明由主要為視覺的感覺記憶過渡到主要為聽覺的語詞記憶。[
2.視覺編碼
Conrad(1964)的實驗有兩點值得考慮:一是認為短時記憶聽覺編碼的存在是以聽覺混淆為證據(jù)的,而聽覺混淆現(xiàn)象也可能是內(nèi)部言語運動或發(fā)音的混淆所致,二是Conrad的實驗材料是有利于聲音編碼的英文字母,因而其短時記憶聽覺編碼的普遍性受到懷疑。而Posner(1969)的實驗也可以說明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。
莫雷(1986)的實驗證明了漢字的短時記憶是以形狀編碼為主。實驗者設計了三種類型漢字:第一類型漢字字型較復雜,字義較常用,設想是相對有利于意義編碼而不利于形狀編碼;第二類型漢字字形較簡單,但字義較不常用,設想是相對有利于形狀編碼而不利于意義編碼;第三類型漢字則形狀較復雜字義較不常用,設想有利于聲音編碼。實驗用信號檢測論法研究,結果表明,從總的來看,各類型漢字的再認都是形狀噪音產(chǎn)生的干擾作用最大,據(jù)此推論,漢字的短時記憶主要采取形狀編碼。
劉愛倫等(1989)的研究表明,視覺呈現(xiàn)方式下對漢字的回憶成績明顯優(yōu)于聽覺呈現(xiàn)方式下的回憶成績,并且從聽覺呈現(xiàn)轉換成視覺呈現(xiàn)是,出現(xiàn)明顯的前攝抑制釋放。這意味著漢字短時記憶確實存在視覺編碼。王乃治(1993)通過對聽力正常人與聾人短時記憶的比較研究,結果顯示,從兩組被試對不同編碼維量被強化的相似性字表的短時記憶的比較研究,結果顯示,從兩組被試對不同編碼維量被強化的相似性定表的短時記憶獲得最上看,都顯示出形義兩給編碼量在短時記憶加工過程中的作用最強,而音碼的作用相對比較弱。其實一些研究(鄭涌,1991;彭聃齡等人,1985,1986)也都證明在短時記憶編碼過程中視覺編碼的存在。
3.語義編碼
早期研究認為語義編碼是長時記憶的本質特征,但隨研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)短時記憶也有語義編碼。Wickens(1970,1972)采用前攝抑制設計,若前后識記材料有意義聯(lián)系時(字母-字母),表現(xiàn)出前攝抑制的作用,而前后識記材料失去意義聯(lián)系時(字母-數(shù)字),則出現(xiàn)前攝抑制的釋放。Wickens還用了各種不同范疇刺激進行實驗,如字母 數(shù)字、分類詞、感覺印象詞以及陰性 陽性名詞,都獲得類似的結果。這表明短時記憶與長時記憶一樣,也有語義編碼。
國內(nèi)學者的許多研究也證明了語義編碼的存在。喻伯林等(1986)采用中文語詞材料,在控制被試的輸入編碼條件下發(fā)現(xiàn),語義信息也能和語音信息一樣在短時記憶中得到儲存和提取,而且語義編碼比語音編碼有更好的回憶成績。莫雷(1986)和王乃怡(1993)的研究也都反映出語義編碼在短時記憶中的作用。其它一些研究(黃英,1991;張武田,1990)也為短時記憶的語義編碼提供證據(jù)。
由此可見,短時記憶的編碼方式不只是聽覺編碼,還有視覺編碼和語義編碼。莫雷(1986)認為,短時記憶編碼可能是隨情境而不斷改變的一種策略,也有人(劉愛倫,1989;鄭涌,1991)認為,顯示通道(視、聽)通道改變也會引起短時記憶編碼方式的改變。
進入短時記憶中信息經(jīng)過進一步加工,可得到更好地儲存,進入長時記憶。記憶的認知加工策略有很多,如復述策略、組塊化策略、聯(lián)想策略、分類策略、精細加工策略等,它們主要體現(xiàn)在信息的編碼和提取兩個階段。以下就記憶的主要策略加以論述。
1.復述策略
復述就是出聲或不出聲的重復。如果讓被試記“XTC”三個輔音字母,20秒后都能回憶出來,因為他們進行了復述,彼得遜夫婦(L.R.Peterson&M.L.Peterson,1959)改變了實驗程序:給被試呈現(xiàn)由三個輔音字母組成的字母表后,立即讓他作減3逆運算(如376,373,370,… …)直到要求開始回憶的信號出現(xiàn),被試才回憶這三個輔音。實驗結果顯示,三個輔音聽后立即回憶是準確無誤的。隨著保持時間的延長,回憶成績急劇下降,當延長到15秒時,回憶率約為10%,到18秒之后,記憶幾乎完全消失。弗拉維爾等(Flavell,Beach&Chinsley,1966)的一項實驗研究顯示,使用復述策略的能力是隨兒童年齡的增長而提高的,主體對刺激信息的回憶量與其對信息復述的頻率成正比?？梢?復述是使信息保持在記憶中的有效策略。
2.組織性策略
組織性策略是指主體在記憶過程中,根據(jù)不同的意義,將記憶材料組成各種類別,編入各種主題或改組成其它形式,以便于記憶的方法。二十世紀五十年代中期,G.A.Miller(1956)提出了編碼和組塊化思想。運用組塊化策略可以增加個別單元上的信息載荷從而擴大短時記憶容量。六十年代中期以后,E.Tulving吸收了G.Miller的組塊化思想并加以發(fā)展。E.Tulving(1968)指出,記憶中存在著兩種組織:初級組織和二級組織。初級組織是以語義特征為基礎,被試的輸出順序是由語義或項目本子的其它特點所支配的。二級組織包括兩個方面:群集(Clustering)和主觀組織(Subjectiveorganization)。群集是指輸出系由項目間的語義關系或語音關系所支配,其前提是記憶材料本身是有緊密聯(lián)系的,這咱聯(lián)系可以是類的聯(lián)系,也可以是聯(lián)想關系。因而群集相應有兩種:類的群集和聯(lián)想群集。E.Tulving將被試對無關聯(lián)的或者說沒有明顯的類的包含關系并以隨機方式輸入的材料的組織稱為主觀組織。主觀組織的程度或分數(shù)是記憶成績的一個重要指標,被試的主觀組織程度越高,他的回憶成績也越好。
七十年代,記憶策略的研究多集中在記憶策略發(fā)生的時間、類型及發(fā)展階段等方面。八十年代末,九十年代初研究者們開始將研究的重心從策略的發(fā)生轉移到策略使用的有效性上。于是研究者們又開始研究記憶策略發(fā)展的階段性,其中以Miller的策略獲得階段說影響較大。她認為記憶策略可分為四個階段:①無策略階段:②部分使用或使用策略的某一變式階段;③完全使用但不受益階段;④使用且受益階段。Flavell也曾根據(jù)執(zhí)行策略的基本能力、自發(fā)運用策略、激發(fā)策略運用的企圖和策略運用時提取的效果四個方面將兒童記憶策略的發(fā)展分為不會運用策略、運用時具有產(chǎn)生性缺損和成熟運用策略三個主要階段。
國內(nèi)學者也在關注兒童記憶策略的發(fā)展。左夢蘭(1992)關于兒童記憶策略發(fā)展的研究表明,兒童隨年齡增長,記憶策略的水平不斷提高;復述策略在7歲以后明顯出現(xiàn),自覺地運用分類策略的能力出現(xiàn)較晚。龐虹(1992)探討了小學兒童組織策略的發(fā)展,結果表明;一年級兒童處于產(chǎn)生性缺損伴隨中介性缺損亞階段,三年級兒童處于產(chǎn)生性缺損但不伴隨中介性缺損亞階段,五年級兒童處于成熟運用策略階段。
3.精心制作(elaborating)策略
“精心制作”策略是與組織性策略相聯(lián)系的一種記憶策略,具體指當主體面臨一些很難歸類的材料時,就在這些材料中創(chuàng)造出某種聯(lián)系以賦予它們一定的意義。研究者發(fā)現(xiàn),主體的這種“精心制作”策略出現(xiàn)得較晚,一般等到小學高年級和青少年階段才能出現(xiàn)。巴克哈特等(Backhalt,1976)研究發(fā)現(xiàn),年幼兒童所創(chuàng)造出來的關系具有呆板和固定的特點,而年長兒童所創(chuàng)造出來的關系則是生動且豐富的;年長兒童更易從自己創(chuàng)造出來的形象中或詞語的關系中受益,而年幼兒童更易從實驗者指出的關系中受益。
兒童記憶策略的研究在不斷地深入和發(fā)展,如有的研究者比較了策略使用的有效性精細加工策略、建立其它聯(lián)系策略和復述策略在配對單字記憶作業(yè)中識記效果的差異,從總體上看,三種策略的效果依次下降。有效地加工信息是提高記憶成績的重要途徑。
信息是如何從短時記憶中提取的?對此Sternberg最早進行了研究。
1.Sternberg的搜索模型
Sternberg(1969)運用反應時法進行研究。實驗中向被試呈現(xiàn)在短時記憶容量以內(nèi)的、不同長度的一系列刺激項目,稱記憶集合(memory set),接著呈現(xiàn)一個檢索項目,讓被試報告這個檢索項目是否包含在記憶集合中,以反應時作指標分析短時記憶提取的特點。Sternberg提出同步平行掃描(parallel scanning)假說和系列掃描(serial scanning)假說。如果平時掃描說成立,那么記憶集合的大小不會對檢索時間產(chǎn)生什么影響;如果系列掃描說成立,則記憶集合越大,檢索時間越長,即反應時是記憶集合大小的函數(shù)。實驗結果顯示,反應時隨識記項目的增加而增加,成一條直線,因此他認為短時記憶信息的提取是系列掃描。
接著需要討論的問題是被試在進行系列掃描時,是從頭到尾對記憶集中的全部項目都檢查一遍即系列全掃描(exhaustive)?還是遇到檢驗項目就終止掃描即自我終止掃描(self-terminat-ing)?Sternberg的實驗結果支持了系列全掃描方式,即被試在發(fā)現(xiàn)檢驗項目后仍然繼續(xù)把剩余的項目和檢驗項目進行比較。Sternberg解釋是由于比較過程和決策過程是分不開的,比較過程進行得很快而決策過程費時長,為提高工作效率,與其比較一次作一次判斷不如全部檢查完畢作一次性判斷更經(jīng)濟。
Sternberg的研究方法、研究結果及其相應的解釋都引起心理學研究者的極大興趣,引起人們更廣泛的研究。
2.直通模型
直通模型認為,信息的提取不是通過比較或搜索,而是直接通往所要提取的項目短時記憶中的位置,進行直接提取(Wickelgren,1973;Eysen-ck,1977),按照該理論模型,短時記憶中的各個項目均有一定的熟悉值或痕跡強度,同時每個人有著自己的內(nèi)部判斷標準。當探測項目熟悉值高于這一判斷標準時,便作出“是”的反應,否則作出“否”的反應。并且熟悉值越偏離這個標準,則反應度越快。直通模型無法解釋反應時為什么會隨記憶項目數(shù)的增加而線性增加。
3.混合模型(雙重模型)、Atkinson&Juola(1973)提出混合模型試圖將搜索模型和直通模型結合起來,該模型認為,生個探測詞在主觀熟悉量表上都有一個值,人們在主觀上有兩個判定標準,一個是“高標準”(C1),一個是“低標準”(C0),如果某個探測詞的熟悉值高于C1,人們便迅速作出“是”的反應,如果某一探測詞的熟悉詞低于CO,人們便迅速作出“否”的反應,這是一個直通的過程,但是對于一個熟悉值介于C1和C0之間的探測詞,則要進行系列搜集才能作出相應的反應。
雙重模型顯得比單一的搜集模型和直通模型要靈活,但是該模型在“項目熟悉性”內(nèi)涵的界定、錯誤的造成和如何系列掃描等方面沒有能說明清楚。
關于記憶的研究,傳統(tǒng)的記憶研究方法有回憶、再認法、節(jié)省法、重建法、反應時法等。進入20世紀80年代后,研究者們嘗試用各種新的方法去研究傳統(tǒng)的記憶任務。如楊治良等人(1981)就不同年齡組再認圖形、詞的能力和特點用信呈檢測論進行研究,這是國內(nèi)第一次明確用信號檢測論分析記憶過程規(guī)律的研究。在次之后,楊爾衢、孟慶茂等(1981,1988)就記憶研究中怎樣使用信號檢測論進行了探討。
我國短時記憶的研究在80年代顯得尤為突出。主要有葉絢和曹日昌(1980)、朱瀅(1982)、陳永明和彭瑞祥等(1985)、喻伯林等(1985)、張武田等(1986,1987)、莫雷(1986)、陳輝(1988)等。他們分別用信息加工心理學的方法就短時記憶廣度、漢字短時記憶的編碼等問題展開研究。九十年代以后至今,記憶研究的重點轉到對內(nèi)隱記憶(implicit memory)這也是記憶研究方法上的突破。在我國,朱瀅(1989)、楊治良(1991)等人首先對內(nèi)隱記憶進行了研究,次后,內(nèi)隱記憶得到多方位的探索,根據(jù)內(nèi)隱記憶研究方法的進展,將這一階段的研究分為三個階段。
1.任務分離階段。任務分離法是指在內(nèi)隱記憶研究中,通過改革測試指導語,造成兩種記憶任務,再通過考察兩種記憶測驗成績間的關系來確定是否出現(xiàn)分離。這類研究有朱瀅等(1989,1991),楊治良(1991),張衛(wèi)(1994)等。
隨著對內(nèi)隱記憶研究的不斷深入,任務分離法暴露出它本身的弱點。在研究中人們逐步意識到實驗性分離有可能僅是任務外部形式上或內(nèi)部心理操作上的分離,而不是底層加工過程的分離。如再認測驗和詞干補筆測驗在形式上是存在差異的,為了解決這個問題,楊治良等(1994)使用匹配比較法對漢字內(nèi)隱記憶進行研究,匹配比較法是將直接測量任務和間接測量任務在形式上和心理操作上匹配起來,使它們只存在指導語上的差別,若出現(xiàn)實驗分離,就可以是底層加工過程的不同,而不是任務的差異引起的。匹配比較法在一定程度上彌補了任務分離法的不足。
2.加工分離研究階段。加工分離法將測驗中意識和無意識的影響進行了分離,并借用經(jīng)典測驗理論的公式計算這兩種影響,這為內(nèi)隱記憶研究開辟了一個新天地。
1994年葉閣尉首先在國內(nèi)介紹了內(nèi)隱記憶研究中的加工分離說的修正模型。此后,人們用加工分離法研究了選擇性注意中意識與無意識的關系(張雅旭等,1997)、漢字內(nèi)隱記憶的特征(葉閣尉、楊治良,1997)以及內(nèi)隱記憶的發(fā)展狀況(郭力平、楊治良、劉素珍、鐘毅平,1997;楊治良、高士華、郭力平,1998)并用加工分離說研究內(nèi)隱社會認知,揭示了社會認知存在著啟動效應。
3.內(nèi)隱記憶研究的建模階段。雖然加工分離說的修正模型(PDP)有了一定的進步,但PDP分離出的意識和無意識加工成分的貢獻均受到反應偏向的作用,于是Buchner等人(1995)在對意識性回憶、熟悉性以及反應偏向的影響加以考慮的基礎上,對PDP進行修正,提出了擴展模型(ex-tended model),楊治良等人(1998)將這種最新的研究方法介紹到國內(nèi),并用實驗加以驗證。擴展模型所提供的方法測得的內(nèi)隱和外顯記憶指標,從方法論角度而言顯得更加精確。而目前國外關于內(nèi)隱記憶的兩種最主要的理論模型是Tulving,Squire等人為代表的多重記憶系統(tǒng)理論和Roedi-ger等人提出的遷移恰當加工理論。
近年來運用腦電研究法探討記憶機制是記憶研究的一種新方法。如沃建中等(2002)運用ET技術進行的記憶狀態(tài)下兒童青少年腦波超漫漲特點的研究,[24]施壯華等(2002)運用ERP成分分析法(事件相關電位Event-relatde Potential,ERP)、一致性分析法(Coherence Analysis)、復雜度分析法等研究腦的不同功能狀態(tài)等很有代表性。
