系列位置效应实验报告.docx
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系列位置效应实验报告
系列位置效应
教育科学学院
【摘要】本实验主要研究在对汉字进行学习、回忆中的系列位置效应。
实验采用2*2*20的被试内实验设计，通过被试在不同的实验条件（1秒立即回忆、1秒延迟回忆、2秒立即回忆以及2秒延迟回忆）下，绘制成系列位置效应曲线。
从4种实验条件所产生的系列位置曲线中可以看出大部分的被试对前面实验材料和后面实验材料的回忆较好，对中间部分的实验材料回忆较差。
说明系列位置效应在对汉字进行学习和回忆的过程中影响显著。
【关键词】系列位置效应首因效应近因效应短时记忆
系列位置曲线
1．前言系列位置效应是指识记一系列项目时，项目在系列中的位置对记忆效果的影响。
具体表现为，在自由回忆时，系列开始部分和末位部分的项目的记忆效果较好——首因效应和近因效应。
而中间部分的记忆效果差——渐近线。
以项目在呈现系列中的位置为横坐标，以回忆成绩为纵坐标，可以根据实验结果绘制出系列位置曲线。
60年代的心理学家认为（见参考文献[1]），记忆分为短时记忆和长时记忆。
短时记忆信息保持量有限，保持时间不超过1分钟。
长时记忆容量无限，保持时间长达数十年之久。
短时记忆中的信息可以通过复述等方式进入长时记忆。
首因部分的项目由于首先呈现，有足够的时间通过复述进入长时记忆；而近因部分尚处在短时记忆之中，因此两者的回忆效果都较好。
威廉•詹姆士提出了记忆二重学说，认为记忆不只是单一的长时记忆，一定还包含短时记忆。
直到20世纪50年代才陆续从实验室中以及从临床事例中获得证实。
1962年加拿大学者墨多克给被试呈现一系列无关联的字词，如，肥皂、氧、枫树、蜘蛛、雏菊、啤酒、舞蹈、雪茄烟、火星、山、炸弹、手指、椅子、木偶，然后让他以任意顺序加以回忆。
实验结果发现，回忆的效果和字词在原呈现系列中所处位置有关，在系列的开始部分和末尾位置的单词比中间的单词更容易回忆出来。
前摄抑制作用是指后来前面学习的项目对后面学习的项目的保持产生的抑制作用。
而倒摄抑制作用是指后来学习的项目对前面学过的项目的保持产生抑制作用。
从前摄倒摄的观点来解释，首因部分和近因部分都分别只受到倒摄和前摄抑制，而渐近线部分同时受到倒摄和前摄抑制，因此回忆效果在三者之中最差。
后来，对系列位置效应的解释又有了新的说法。
（见参考文献[2]）目前对系列位置效应的研究中，提取过程在回忆时的作用越来越受重视，Tulving（1974）认为记忆分为痕迹依赖型和线索依赖型两种。
Neath和Crowder（1990，1993a，1993b，1996）提出“区辨理论”，认为记忆痕迹之间的区辨率部分地决定该项目被提取的可能性，由于记忆痕迹随时间的增加而衰退，所以近因部分的区辨率最高，易于提取。
刘英茂认为主要线索依赖型的记忆是联想记忆，首因部分的项目由于有充足的时间建立联想联系二形成线索依赖型记忆，因此较易提取，且不受时间或分心任务的影响。
本实验以中国汉字为材料，考察汉字呈现时间、是否延缓回忆和汉字在系列中所处的不同位置三个因素对自由回忆效果的影响。
根据前人实验[1]，预期在四种实验条件下得到四条系列位置曲线；呈现时间的增长提高首因部分的回忆成绩，对近因和渐近线影响不大；延缓回忆导致近因效应消失，对首因和渐近线影响不大。
上个世纪60年代，系列位置效应引起了心理学工作者的极大兴趣和理论关注，并成为当时心理学教科书的主要内容。
Atkinson和Shiffrin（1968）从信息加工的观点提出形态模型（themodalmodel）解释系列位置效应，认为对系列前面几个项目复述次数较多，这些项目转化到长时记忆中，因此回忆的准确性较高,出现首因效应；系列中间的项目，在还没有得到充分的复述时，就被后面的项目替换掉，因此这些项目无法从短时记忆转化到长时记忆；系列最后几个项目虽然也没有得到充分的复述，而且没有转化到长时记忆中，但是这些项目仍然保留在短时记忆中，因此对最后几个项目的回忆较好，形成近因效应。
在当时也得到了大量实验支持，例如负近因实验。
本实验设计的目的在于验证首因效应和近因效应规律。
并且，能够运用系列位置效应的规律来指导我们的学习，合理的安排学习的内容和时间，以提高学习的效率。
对于教师而言，能够帮助教师调整教学的方法，更
加科学、合理的安排讲课内容的先后顺序，以达到事半功倍的工作效果。
系列位置效应（SerialPositionEffect）是指记忆材料在系列位置中所处的位置对记忆效果的影响，即顺序学习一组材料，其中每
一个项目学会的快慢以及记忆的巩固程度都与这个项目在系列中的位置有关。
表现为：
接近开头和末尾的记忆材料的记忆效果好于中间部分的记忆效果的趋势。
分别叫首位效应（primacyeffect）和近因效应（recencyeffect），而其效果较差的中间部分称为渐近线部分。
它最早由Nipher（1878）报告,而且,系列位置效应可能是实验室研究的第一种记忆现象。
系列位置效应可以在不同方法的实验中，不同种
系,不同年龄，实验室或日常生活中观察到。
本次实验的目的，采用自由回忆的方法，通过对被试进行汉字的记忆重复再现的经典实验，验证记忆中的系列位置效应,.
1.1解释术语：
系列位置效应曲线：
系列位置效应一般在自由回忆中出现。
如果以项目在呈现系列中的位置为横坐标，以回忆成绩为纵坐标绘出的曲线叫做系列位置曲线。
系列位置效应：
是指记忆材料在系列位置中所处的位置对记忆效果发生的影响，包括首因效应和近因效应。
在系列学习（Serial
Learning）中，在一系列处于不同位置的记忆材料回忆效果不同；系列位置效应就是这种接近开头和末尾的记忆材料的记忆效果好于中间部分的记忆效果的趋势。
其开头和结尾记忆效果较好，分
别叫首位效应（primacyeffect）和近因效应（recencyeffect）,
而其效果较差的中间部分称为渐近部分。
系列位置效应一般在自由回忆中出现，是双重记忆理论的重要证据。
系列位置效应的结果，以系列位置为x轴，回忆的百分率或绝对数量为y轴，则可
形成一个U形的曲线，叫系列位置曲线（serialpositioncurve）首因效应：
在心理学和社会学里，是一种开头刺激或信息的记忆过于引人注目的认知偏差。
举例来说，一个人如果读一份足够长的名单，他更可能只记得开头，而忘记中部的大部分。
这种现象被认为是由于短期记忆在一个事件序列的开头时远没有在中段和末端时那么“繁忙”，与之相较，在开头就有更多的时间给短时记忆去处理信息，使其转换进入长时记忆，从而足以保存更长时间。
与之相较的是近因效应（recencyeffect），近因效应则是
针对序列末端刺激或信息的。
总而言之，两者共同说明一个问题：
一系列的条目中，人们记忆效果最好的是位于开头的和位于末端的条目，即系列位置效应。
近因效应：
在心理学中是指末端刺激或信息记忆过于引人注目的认知偏差。
如果在自由回忆实验中，信息呈现完毕后，回忆开始
之前增加一个逆运算，则近因效应消失。
这成为双重记忆理论的铁证。
感觉记忆：
又称瞬时记忆，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被登记并保留一瞬间的记忆。
短时记忆：
短时记忆容量有限，只能保存很少的信息，记忆容量为7
士2。
长时记忆：
长时记忆的容易是无限的，信息可以保存数十年之久。
双重记忆理论：
把记忆区分为短时记忆（short-termmemory）和长时记忆（Iong-termmemory），最早由威廉•詹姆斯于1890年提出。
詹姆斯认为记忆由两个要素组成。
第一个要素是初级记
忆（相当于短时记忆），它包含那些尚未从意识中消失的材料；
第二个要素是二级记忆，它存储着当前虽然未被意识到的，但是存贮在大脑里的，随时可以提取出来加以处理的信息。
这成为了双重记忆理论的基础，与此相对的是将记忆看成单一的现象的单一记忆说。
短时记忆和长时记忆的关系类似计算机中内存和硬盘的关系。
前者是大脑处理信息、暂存信息的场所；而后者储存大量信息，但不能直接为大脑所处理，只有通过提取至短时记忆才能被意识到（即处理）。
为证明双重记忆理论，最有力的证据是在自由回忆实验中获得的系列位置效应。
因为自由回忆中出现了首位效应和近因效应，而改变实验，在呈现一系列信息后，在回忆前增加逆运算，结果近因效应消失了。
因此，得出结论：
首位效应之所以出现，是因为作为第一个出现的信息，其得到了足够的时间，使之进入长时记忆，因此回忆效果好；而近因效应之所以出现，是因为作为最后出现的信息，其尚停留在短时记忆中，因此效果好；但加入逆运算后，短时记忆在记忆结束后处理数字运算，使先前自由回忆实验中尚停留其中的信息被抹去，因此回忆时末尾的信息效果不好。
此外，实验还表明，快速或慢速呈现单词、呈现使用频率低或高的单词以及呈现有关联或无关联的单词，这些虽然对系列位置曲线的首位效应产生影响，但却对近因效应毫无影响，这也是双重记忆理论的有力证据。
2.方法
2.1被试
被试为大理学院心理学系09级同学，视力或矫正视力正常，无色盲、色弱现象，其余各项生理指标均正常，分别处于四种实验条件下（呈现1s立即回忆、呈现1s延缓回忆、呈现2s立即回忆、呈现2s延缓回忆）。
2.2仪器和材料
装有Psykey心理教学系统大学版的计算机纸和笔
实验分4种情况，即1秒立即回忆，2秒立即回忆，1秒延迟回忆，2秒延迟回忆。
1秒和2秒是指识记时每个汉字的呈现时间；立即与延迟是指识记完一组后，是立即自由回忆还是进行一会儿倒减3分
心干扰后再回忆，可选择其中一种。
程序选用的刺激材料为100个汉字，每个汉字都使用黑色宋体书写，并呈现在一个2.8cm*2.8cm的方框中，从低频到高频均有，将这100个汉字按照笔划从少到多分成5组,每组20个，并按笔划从少到多的顺序依次向被试呈现这5组汉字，但每一个被试的每组汉字的呈现顺序由电脑随机选择，呈现的5组汉字具体情况如下：
土
丰
干
广
尺
仁
小
计
夫
久
本
亢
门
无
丸
币
分
仑
压
午
前
原
尝
省
厘
阅
凯
难
即
乘
闻
免
般
兼
叙
真
/、
请
档
崖
倍
利
辟
项
级
间
纺
括
套
经
该
柜
待
纳
架
、P・
剪
划
仰
栽
帮
临
渡
沿
栏
排
缓
隶
取
耐
规
途
康
纲
徒
到
抬
挨
擎
偶
描
距
辑
蔬
储
辗
畅
镶
禁
撩
垫
整
盏
禄
铺
毫
群
瑚
舒
搜
裹
幕
2.3实验设计
2.3实验设计
自变量和因变量
自变量：
（1）汉字呈现时间：
1秒、2秒；
（2）回忆方式：
立即回忆、延迟回忆；（3）汉字的位置。
因变量：
被试做自由回忆时，对20个不同位置的汉字的正确识记量。
控制变量：
汉字字体、大小、颜色，汉字呈现的时间，延迟回忆的时间，实验室的光线以及声音分贝的高低，被试的识字率和对拼音的熟练程度等。
实验设计
这是一个2X2X20的混合设计。
自变量一是汉字的呈现时间，有
1s和2s两个水平。
自变量二是回忆方式，也有两个水平：
一是立即
自由回忆，二是先进行18s的倒减三分心干扰之后再回忆。
这是两个
组间变量，根据这两个自变量，把随机被试分为1s立即回忆、1s延
缓回忆、2s立即回忆、2s延缓回忆四组。
自变量三是汉字在序列中所处的位置，有位置1~20共二十个水平。
这是一个组内变量，每组被试所见到的汉字序列都有这20个位置。
因变量是，在五个序列中，对于每个位置的汉字，被试的正确回忆率。
实验中对被试的视力、汉字的词频、笔画数和呈现的大小规格等等都作了控制。
所有被试见到的刺激都是同样的五组，呈现顺序也相同。
2.4实验过程
241被试登入计算机中的Psykey软件中经典心理实验部分，并选择“系列位置效应”实验。
2.4.2被试阅读指导语，在理解指导语后开始实验。
实验指导语如下：
这是一个有关记忆的实验，在刺激系列呈现之前，屏幕会出现一个“请准备识记”的提示，提示之后，将连续呈现一系列汉字，呈现完毕，要求你按照屏幕的提示回忆刚刚呈现过的实验材料，回忆时可以不考虑呈现的先后顺序。
2.4.4屏幕中央出现输入窗口，共有20个空格，要求被试尽量多地回忆刚才见到的20个汉字，不必按原来的顺序，可以先写在纸上，然后输入到空格中。
输入完毕点击“确定”后再开始呈现下一个序列。
2.4.3.对于1秒和2秒立即回忆，汉字呈现完毕后立即进行自由回忆测验。
被试尽可能多的回忆刚才呈现过的单词。
同时屏幕上会出现20个方格，被试将回忆起得汉字输入到方格中，并且可以不按汉字呈现的顺序。
然后，按照指示进行下一小组的实验。
244.对于1秒和2秒延迟回忆，汉字呈现完毕后，屏幕中央随机出现一个数字，同时开始计时，要求被试在18秒内对所呈现数字作连续倒减3的运算，18秒结束后，再进行自由回忆测验。
2.4.5将回忆的结果输入屏幕下的纪录框内，输入完之后，按“Enter”键确认，然后再进行下一小组的测试，直到完成4种实验条件下的实验。
3.实验结果
经过计算不同实验条件下不同位置的汉字正确回忆个数如表1所示。
表1各个组不同位置的汉字平均回忆个数
位置
实验组
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1秒立即
4.67
3.00
1.67
2.33
1.33
1.00
1.67
0.33
1.33
1.33
1秒延迟
2.67
2.67
2.00
3.00
1.33
1.33
0.67
2.33
1.67
2.33
2秒立即
4.00
3.67
4.33
2.67
3.00
1.33
1.67
1.33
3.33
1.33
2秒延迟
4.67
2.33
4.00
3.00
3.33
2.00
2.67
2.67
1.67
2.33
位置
实验组
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
1秒立即
0.67
0.67
1.33
1.00
0.33
1.33
0
0.33
1.00
2.33
1秒延迟
1.67
1.67
1.67
1.33
2.33
1.67
2.00
2.67
2.67
3.00
2秒立即
1.00
1.33
2.00
1.67
1.67
1.33
2.67
2.67
3.00
2.67
2秒延迟0.332.672.332.332.332.672.002.333.332.33
根据表1的数据分布，以识记量为纵坐标，以汉字所在的位置为横坐标，以汉字在呈现系列中所处的位置为横坐标，以每个位置汉字的平均正确回忆率为纵坐标，就各组的实验结果画出该组的系列位置曲线。
1秒立即回忆、1秒延迟回忆、2秒立即回忆以及2秒延迟回忆的系列位置曲线汇总的图1。
具体情况如下：
T
1516
系列垃置效应结果图
IIIiIIIIrIIIIIIInII1
12345678S10111213141516171g1920
位置
■--210
巅<-倉H
图I-系列垃置效应结果图
54
■■32癒<-®w
1234567891011121314151617181920
位置
图1・系列位置效应结果图
图1.系列位置效应结果图
~b11111n11n11n■111111-
1234567891011121314151617191920
位置
图匚系列位置效应結果图
3
癒一jfH
4.讨论
4.1四个组的结果都得到了明显的系列位置效应
系列位置的主效应显著，表明在位于系列不同位置上的汉字，其
正确回忆率有显著差异。
从四个图来看，在四种实验条件下，均得到了明显的系列位置曲
线。
总的来说，系列开始几个位置（位置1~3）的正确回忆率较高，
表现为首因效应。
系列中间的位置（丛位置3开始，到位置16或18为止），正确回忆率较低，表现为渐近线。
在1s立即回忆组和2s立即回忆组的系列位置曲线中，系列末尾几个位置（1s立即回忆组的位置19、20，和2s立即回忆组的位置15~20）,正确回忆率也较高，表现为近因效应。
在1s延缓回忆组和2s延缓回忆组的系列位置曲线中，系列末尾几个位置（1s延缓回忆组的位置19、20，和2s延缓回忆组的位置15~20）,其正确回忆率和渐近线部分的差不多，最高点也没有高于渐近线部分的最高点，表现为近因效应的减弱甚至消失。
可见，不同系列位置上的汉字，其记忆分别属于不同性质的记忆。
根据长/短时记忆说，系列开始部分的汉字由于最先呈现，有足够的时间通过复述进入长时记忆，所以自由回忆成绩较好表现为首因效应。
而系列末尾部分的汉字由于最后呈现，尚处在短时记忆之中，如果立即回忆，正确率也会较高，表现为近因效应。
如果延缓一会儿才回忆，被试由于分心任务的干扰，无法通过复述把它们转化为长时记忆，正确率就比较低，表现为近因效应的减弱或消失。
根据前摄/倒摄抑制说，系列开始部分只受到后来呈现汉字的倒摄抑制，系列末尾部分只受到前面呈现汉字的前摄抑制，正确回忆率都较高，表现为首因效应和近因效应。
系列中间部分同时受到前面和后面呈现的汉字的影响，既有前摄抑制，又有倒摄抑制，因此正确回忆率较低，表现为渐近线。
增加延缓时间后，分心任务的干扰对系列末尾的部分形成了后摄抑制，降低其正确回忆率，表现为近因效应的减弱或消失。
根据痕迹/线索依赖型记忆说，因为系列开始部分的汉字最先呈现，被试有较充足的时间为它们建立联想联系，属于线索依赖型记忆（联想型记忆），所以记忆效果较好，表现为首因效应。
而系列末尾部分的汉字最晚呈现，记忆痕迹消退得最少，又根据“区辨理论”，知觉的区辨率最高，因此容易提取，回忆效果也较好，表现为近因效应。
如果添加了延缓条件，记忆的痕迹在一段时间后消退了，区辨率也下降，又由于延缓期间的分心任务使被试无法为这些汉字建立联想联系而转化为线索依赖型记忆（联想型记忆），表现为近因效应的减
弱或消失。
4.2呈现时间的增加未能明显提高正确回忆率呈现时间的主效应不显著，并且其与系列位置、是否延缓回忆的交互作用均不显著。
对于无论哪一部分的系列位置，呈现时间的增加都未能明显提高回忆的正确率。
从图3看来，在立即回忆的条件下，呈现时间的增加，提高了渐近线和近因部分的成绩，但0.05水平的t检验（双尾）不显著；对首因部分来说，几乎没有影响（图3中位置1~3两条曲线几乎是重合的）。
从图4来看，在延缓回忆的条件下，0.05水平的t检验（双尾）显示1s和2s两条系列位置曲线在首因部分没有显著差异，而从图4中看出，两条曲线的渐近线和近因部分也是一致的。
呈现时间的变化对整条系列位置曲线的影响都不大。
推测，因为1s和2s都属于较长的呈现时间，对于首因部分的汉字，被试都有足够的时间把它们通过复述转入长时记忆，或建立联想联系，形成线索依赖型记忆（联想型记忆）。
所以，呈现时间的改变对这部分汉字的回忆效果反而影响不大了（它们的正确回忆率都已经比较高了）。
对于近因部分来说，在立即回忆条件下，呈现时间的延长使被试有更充足的时间复述或联想，把这部分的汉字变成长时记忆或线索依赖型记忆（联想型记忆），从而提高了正确回忆率。
而在延缓回忆条件下，图（4）中1s延缓回忆组和2s延缓回忆组的两条曲线都出现了近因效应的减弱或消失。
无论从长/短时记忆说，抑或痕迹/线索依赖型记忆说来看，由于延缓阶段的分心任务的干扰，使得被试既无法把处于近因部分的汉字通过复述或联想转入长时记忆或线索依赖型记忆（联想型记忆），又由于记忆痕迹消退，区辨率下降，因此即使延长了呈现时间，也几乎没有提高正确回忆率。
4.3回忆方式（是否延缓）对不同的系列位置有不同的影响虽然回忆方式（是否延缓）的主效应不显著，但它和系列位置的交互作用是显著的。
即，在某些系列位置上，回忆方式（是否延缓）影响了记忆效果。
图1和图2中，无论呈现时间为1s还是2s时，延缓回忆的曲线（虚线）近因部分的最高点也不高于渐近线部分的最高点。
0.05水平的独立样本t检验（双尾）也表明，1s立即回忆曲线在近因部分显著高于1s延缓回忆的，即延缓回忆时，近因效应消失了；2s立即回忆曲线在近因部分高于2s延缓回忆的，虽然没有达到显著水平，但近因效应也减弱甚至接近消失了。
而图1和图2中，实线和虚线的首因和渐近线部分几乎没有差别，可见，回忆方式（是否延缓）对首因和渐近线没什么影响。
从长短时记忆的角度来说，近因部分的记忆属于短时记忆，延缓阶段分心任务的干扰使得被试无法把短时记忆转为长时记忆，而短时记忆能保持的时间又不长。
所以近因效应减弱或消失了。
但是，按照前人的说法，短时记忆的保持时间在1分钟左右，而本实验安排的延缓时间只有18s,就是说，即使加上延缓时间，也没有超出短时记忆的保持时间（尤其对于最后几个位置来说）。
况且，根据短时记忆的说法，呈现时间2s的组，在遇到延缓条件时近因效应应该消失得更彻底（2s的时间比1s拖延得更长）。
而本实验的结果却没有显示这一点。
因此我更倾向于痕迹依赖性和线索依赖性的解释。
即，由于近因部分的记忆是属于依赖痕迹性的，因此延缓阶段的分心任务的干扰使记忆痕迹消退得更厉害，于是近因部分的正确回忆率不高。
而2s的呈现时间较长，被试有可能把渐近线和近因部分的汉字通过联想建立联想记忆，于是就转化为线索依赖性记忆，所以即使有分心任务的干扰，近因部分的回忆率也没有降低得太厉害（甚至没有达到显著水平）。
而对于首因部分来说，被试有足够的时间为这部分的汉字建立联想关系，所以，首因部分属于线索依赖性的联想记忆，不容易受到延缓阶段分心任务的干扰。
综上，我们更倾向于用痕迹依赖性和线索依赖性的说法来解释结果，而对于渐近线部分，前摄作用和后摄作用的解释似乎更说得通些。
或许，我们不应该用单一一种理论来解释系列位置效应，不同的理论在解释不同的现象时有各自的优势。
从图1中可知,位于系列不同位置上的汉字，其识记量有显著差异，表现为最前3个和最后3个汉字的识记量明显高于中间位置的，分别对应为首因效应和近因效应。
从图1和图3中可以看出，在1秒立即回忆和2秒立即回忆中，被试普遍对前3个汉字和后3个汉字回忆最好，系列位置效应显著，表现
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