第二节记忆研究的传统方法.docx

1、第二节记忆研究的传统方法第二节 记忆研究的传统方法在50年代中期以后，许多心理学家倾向于用信息加工的观点去解释记忆，根据记忆过程中信息输入到提取所经的时间间隔不同，对信息的编码方式有不同的特点，一般把记忆分为三种系统（见图92），这三种记忆系统，又称记忆的三个阶段感觉记忆、短时记忆和长时记忆。记忆研究的传统方法就是针对这三种记忆系统而言的，在介绍传统方法前，先简单介绍一下这三种记忆系统。图9-2 三种记忆系统图感觉记忆（或感官记忆） （sensory memory，简称SR）又称为瞬时记忆（immediate memory）。刺激直接作用于感觉器官便产生感觉知觉，当刺激停止作用后，感觉信息仍按

2、原来的形式保持一个极短暂的瞬间，犹如按原先的样子登记了下来，这种短暂的保持或登记就是感觉记忆。在感觉记忆中材料保持的时间很短，大约0.252秒。例如，听人唱完歌后，好像耳朵里还有一点声音。看一个光点后，好像在眼睛里还有一点影子。在感觉记忆中信息完全依据它具有的物理性编码，有鲜明的形象性。例如，在网膜上的映像与刺激非常一致，基本上是外界刺激的复制品。感觉记忆中保持的材料如受到注意，它就转入短时记忆，如没有受到注意，它就会很快消失。短时记忆（shortterm memory，简称 STM）是指在一分钟以内的记忆。当我们从电话簿上查到一个需要的电话号码时，立刻就能根据记忆去拨号，但事过之后，就记不清

3、了，这就是短时记忆的例证。另外，我们在上课时，边听边记，也是依靠短时记忆。短时记忆的广度（记忆广度指材料呈现一次后被试者能记住的最大值）大约为72个组块。但如何组织好材料，在记忆储存的能量方面有重要影响。例如，电话号码2824713492，可以把它分解为282（地区号），471（电话局），和3492（办公室）这三个部分，就能把这个10位数号码保持在短时记忆中。多数人认为短时记忆是以言语形式编码的。英国心理学家康拉德（Con-rad，1964）做了实验，他用两组容易混淆的字母BCPTV和为实验材料，发现记忆混淆经常发生在声音相似的项目间（如 S和 X）。但在短时记忆中还具有其他方式的编码。随着近

4、代科学技术的进步，自动化程度的提高，依照仪表的数字显示进行操纵和控制的门类越来越多。因此，短时记忆的研究越来越引起人们的重视。过去那种认为短时记忆只是为生活琐事服务的观点，显然已过时了。在现代化工业生产中，在军事上，若短时记忆出差错，往往会误大事。更重要的是，短时记忆经过重复后就会进入长时记忆。长时记忆（longterm memroy，简称 LTM）是从一分钟以上直到许多年甚至终身都能保持的记忆。从信息来源来说，它是对短时记忆加工复述的结果，但也有些长时记忆是由于印象深刻，如富有情感的事物，便能一次形成。在长时记忆里，大多是以意义的方式对信息进行编码的，如呈现一个词单：铅笔橘子床狼桌子猫苹果毛

5、笔钢笔梨椅子狗。当回忆这张词单时，我们往往打乱原来的顺序，把铅笔钢笔毛笔，苹果橘子梨，桌子椅子床，狗狼猫分别联系在一起，即按意义加以整理、归类储存和提取。人类的长时记忆大多数是要经过言语加工的。材料的组合依赖于概念的分类。但在长时记忆中编码方式有听觉的，也有视觉的等等。从艾宾浩斯开始，记忆研究的实验方法究竟有多少种已经无法计数了。老的实验方法不断被取代，而新的实验方法名目繁多，我们选择其中最一般的实验方法归类，加以介绍。这里提到的传统方法，只是区别于内隐记忆方法而言。一、回忆法回忆法（recall method）是研究记忆的主要方法之一，它是当原来的识记材料不在面前时，要求被试者再现出原来识记

6、材料的方法，故而也称再现法（或复现法）（reproduction method）。回忆法是从记忆中将识记过的材料提取出来的过程。研究记忆过程的材料和方法很多，由于人们对语言材料比较熟悉，实验效果也比较明显，所以这方面的研究实例也较多，各类书中也常见这方面的介绍。另一方面，不管采用何种材料，实验的方法都有普遍意义。回忆的实验程序设计自艾宾浩斯起，是一个继承发展的过程，新旧方法在运用时孰优孰劣要视研究的目的而定。回忆法又可分为三种主要形式：系列回忆法、对偶回忆法、自由回忆法。（一）系列回忆法系列回忆法（或依序回忆法）（serial recall method）是后人对艾宾浩斯以及早期关于回忆研究程

7、序的概括，这种方法的主旨是要测量被试者达到某种记忆标准所需要的学习时间或学习遍数，所以又称为学习时间（遍数）法（method of learning time）。系列回忆法的基本程序比较简单：实验者根据材料特点先确定“熟练的标准”，要求被试者背诵实验材料，直到符合标准为止。为了达到所订“标准”，被试者需要一定的时间或者经过多次“尝试”，实验者再根据时间或遍数确定被试者的回忆水平。1885年，艾宾浩斯运用这种方法研究了“音节表的长度对学习难度的影响”，其结果通过图9-3反映出来。此后，艾宾浩斯又研究了有义意材料的回忆问题，他选用英国诗人拜伦的诗唐璜中的六节作为实验材料，进行了七次实验。结果发现，

8、对于长度约为80个字音的诗段，被试者只需诵读8次就可以正确背诵；而对于同样数量的无意义音节，差不多需要80次诵读才能达到“标准”。也就是说，需要用10倍的努力才能背出一首与诗歌长度相同的无意义音节。早期的系列回忆法应用范围很广，为后来的研究提供了良好的基础。例如，有人在系列回忆法的基础上发展了节省法程序等等。但早期的这种方法也有不少地方使人发生困难。例如，当被试者很快报告完毕，而检验又不能通过时，计量工作怎么做？又如，等被试者经过6次“尝试”学会了95的材料，余下的5可能再需要6次或更多次的“尝试”，计量工作又如何做？针对这些问题，艾宾浩斯（Ebbinghaus，1902）、罗宾逊和布朗（Ro

9、binson Brown， 1926）对原先的系列回忆法进行修正，目的有两个：（1）解决被试者在什么时候已把字表学习好的不确定性；（2）探索学习和回忆的进程。修正后的方法定名为提示法和预料法。所谓提示法（anticipation method）就是在限定的一次或几次呈现刺激材料之后，要求被试者背诵，主试在被试者背诵发生迟疑时进行提示，在发生错误时予以纠正，直到全部背出。实验者根据记下的提示次数或校正次数，计算得分。“提示”量的反面就是“预料”量，即哪些项目经提示就能“预料”。提示法一问世，衍生的方法就不断出现。如，采用逐个提示的程序，即要求被试回忆时，不管他是否能说出，主试者都及时予以提示，给

10、予反馈或诱发的方法。这个方法直到今天仍为许多研究者采用。运用系列回忆法可以很容易地研究回忆的系列材料的特点。通常的做法是一遍一遍地呈现系列刺激，直到被试者能正确无误地预先说出下一个项目为止，实验者统计被试者预报每一个项目出现的错误或错误率。麦凯里和亨特（McCarey Hunter，1953）曾证明，用错误量和错误率计量的总趋势相同，但采用错误率指标似乎更利于排除难度变化对刺激材料的干扰。图94就反映了用错误量和错误率为指标，并且用二种速度呈现刺激的系列位置效应的曲线。这项研究表明，系列的开始部分，或最初学的项目较容易记忆，末尾部分或最后（时间最近）学习的材料也容易记忆，而中间部分是最难记忆的

11、。这就是系列材料效应（或序位效应）（serialposition effect）。从信息加工理论（或讯息处理论）来看，系列材料效应则与注意和信息加工的策略有关。这些在以后还将论述到见本节一之（三）。（二）对偶回忆法对偶回忆法（paired recall method）又可称为成对联合法（或联对法）（paired associates，简称PA），是由卡尔金斯（Calkins， 1896）于19世纪末提出。对偶回忆法的设计思想得益于艾宾浩斯等人的早期实验，到20世纪初期又促进艾宾浩斯及其他研究者的实验。运用这种实验程序，可以避免刺激项目的双重作用。因为在系列“提示”程序中（例如A、B、C三项），

12、每一次提示项目（假定B项），既可能是前者（假定A项）的反应，也可能是后者（假定C项）的刺激。实验者要确定项目的实际作用很难，这一困难给理论分析带来了混乱。相对而言，对偶回忆法的刺激项目仅对相应的反应项目提供线索，意义明确。在功用上，对偶回忆法除了检查系列材料效应不甚方便外，兼容了“提示法”所能度量的所有变量。对偶回忆法的优点很明显，但直到20世纪50年代它才逐步胜过早期的系列回忆法，在记忆实验中广为应用。对偶回忆法实验一般有两种程序，一是预期法，二是检验法。1.预期法 预期法（anticipative method）的程序分成两步：第一步先单独显示刺激项目，要被试者努力预想对应的反应项目；第二

13、步将刺激项目和反应项目成对呈现。刺激材料全部呈现完毕后，实验者改变顺序做第二轮。每出现一次刺激项目就要求被试者尝试报告反应项目，不管被试者能不能报告，间隔一过就同时呈现刺激项目和相对应的反应项目作为强化或反强化，如此，一轮一轮做到被试全部记住为止。图95是预期法采用的10对词组成的词表。预期法的实验程序使人联想到“系列回忆”中的提示程序。预期法汲取了提示法的养分并作了改进；首先改变了序列呈现的顺序，实验者每做完一轮就改变呈现排列，克服了上一提示对下一项目的刺激效应。其次改变不规则的插入式提示，排除了实验者提示操作中的额外干扰，有利于建立稳定的刺激-反应程序。2.检验法 检验法（test met

14、hod）程序不同于预期法的地方是，被试者先学习材料的所有刺激和对应的反应项目。检验一般不规定速度，允许有足够的时间让被试者回忆，但具体操作时实验者仍可限定时间，比如 30秒。检验程序也是一轮一轮地进行的，一被试者全部通过为终结，而每实验一轮要改变呈现顺序。根据这样的安排，检验阶段的刺激出示顺序必须不同于预期程序（见图 96）。检验法本质上更适宜对人类学习记忆的研究，因为在条件反射式的学习中如果延迟强化，其效果是有很大差别的；在检验程序中动物的条件反射同人类的言语学习间的差别就更明显了。对偶回忆法对材料的选择和如何组对（配对）有很高的要求。安德伍德等人 （Underwood et al.， 19

15、60）的研究表明，学习材料越有意义，就越容易记住，并且与刺激项目配对的反应项目有意义比刺激项目有意义更为重要。佩威奥等人（Paivio et al.，1975）证明，词的具体性是衡量记忆难度图9-6对偶回忆的检验刺激项目顺序（采自Hintzman,1978）的一个重要因素，而流行的解释是，具体的词汇能唤起生动的心理映象（或意象），使得联想刺激物更容易记住。事实上，只要能够控制住最初学习的条件，研究者是能揭示在后来的学习进程中意义性和具体性学习是如何引起旧知识向新任务迁移的。另一方面，研究者还发现，能够引起对偶联想学习的最强有力的一个变因是刺激物的相似性。以欣茨曼（Hintzman，1972）实

16、验为例（见图97），他以大中学生为被试者，分别学习相似性高或低的两种材料，每组八对。相似性高的刺激项目由五个字母组合成四个三辅音，相似性低的四个刺激项目无重复辅音字母。两种刺激材料的各项都分别与从1到8的数字组对：结果很明显，当刺激相似性低时，记忆容易；相似性高时，记忆受到干扰。由此可见，在对偶回忆法实验中，刺激材料和配对是极其重要的变量。 （三）自由回忆法 自由回忆法（free recall method）对所回忆的资料在顺序上不加限制。柯克帕特里克（Kirkpatrick，1984）第一次采用我们现在称作“自由回忆”的方法，此法允许被试者可以随意回忆而不必遵循刺激顺序。这种方法看上去十分简

17、单，当时的大多数研究者对之不屑一顾。艾宾浩斯（Ebbinghaus， 1891）对这种方法的评价是“粗糙、肤浅”，原因之一是它不符合联想主义的传统。20世纪60年代情况开始逆转了，自由回忆法大受欢迎，并成为最常用的回忆法。自由回忆法的程序比较简单，然而一旦有了比较适宜的控制程序，用它进行研究的自由度就会很大。经过若干年的研究，人们普遍认识到自由回忆也遵循某些规律。被试者无顺序回忆实际上表现出三条规律：1.自由回忆法能体现系列材料效应 典型的数据出自迪斯（Deese，1957）的实验。他们以每秒钟一个的速度向被试者念刺激词，刺激词的长度为10个或32个词不等，获得的结果可画成图98 所示的曲线。

18、这一实验揭示了二种效应：近因效应（或时近效应）（recency effect），表示末尾刺激的词记忆最好；首因效应（或初始效应）（primacy effect），表示最先呈现的刺激回忆效果次之。在一个长的刺激程序中，刺激的中间部分回忆时相对难一些，曲线中间部分起伏不大，处于最低部位，如图中的渐近线。2.自由回忆的顺序表现出一定的结构 我们可以通过两个实验来认识。其一为鲍斯菲尔德（Bousfield，1953）的实验内容是回忆的分类倾向性。他以完全随机的方式向被试者呈现四类名词（动物、人名、职业名称、蔬菜名称）共60个。结果证明被试的回忆是分类“群集”的。其二为图尔文（Tulving，1962）

19、做的实验，他选了一系列假设是互不相关的16个单词作为刺激，并以不同的顺序呈现16次。分析被试者每次自由回忆的结果，发现每次反应的顺序与最后一次的反应顺序都有联系。图尔文把这种现象归结为主体组织（subject organization）。3.自由回忆并没有耗尽全部有关记忆 19世纪末柯克帕特里克就证明，自由回忆之后残存的记忆用再认实验还能提取检测。更简单的方法是进行提示回忆，一个不能自由回忆的刺激项目一经提示常常能回忆成功。根据这一特点，在有些实验中，研究者较多地选用再认法。 二、再认法 再认法 （recognition method）是检查记忆保持量的方法，它是把识记过的材料（亦称旧材料）和

20、未识记过的材料（亦称新材料）混合在一起，要求被试者把两种材料区分开来。再认记忆的研究已有百年历史，在行为主义高涨时期它受到冷落，当认知主义再度兴盛时，它又被广泛使用。自1960年以来，再认记忆研究在内容和技术的广度和深度上都是早期的这类研究不能相比的。再认和回忆两种方法构成了传统记忆研究的两种基本方法。早期的再认记忆实验是在心理物理学实验的基础上形成的。当时有人将重量或声音进行前后比较的时距加长，用这种方法揭示被试者对刺激的保持究竟能维持多久。大约在20世纪初，有人开始应用再认法从事记忆项目判断的记忆研究。其程序分成两个阶段进行，先向被试者呈现一系列刺激项目，接着将含有先呈现的刺激称为有关刺激

21、（relevance stimulus），即识记过的材料，后呈现的包括有关刺激和无关刺激（irrelevance stimulus）即未识记过的材料。如有关刺激有20项，无关刺激有30项，合起来后呈现的就有50项刺激了。刺激呈现后，要求被试者逐项判断并作出“是”或“否”的反应，反应“是”的意思表示他认识这项刺激或判定这项刺激在第一次呈现中曾经看到过。反之，则反应“否”。实验程序要求被试者做的是“二择一”选择，体现了“再认法”的基本程序。采用这种程序时，有两种计算方法：（1）当“有关刺激数无关刺激数”时，再认分数=（正确再认的百分数）-（错误再认的百分数）（2）当“有关刺激数=无关刺激数”时，由

22、于在一个简单的“二择一”程序中，被试者猜中的概率就会很高，所以实验者应当尽可能地使用“多选”程序。对于一个“五择一”的程序，被试者完全猜对的概率只有20，实际使用效果会相当不错。但是，上述两种计算公式毕竟受“猜测”因素的干扰，即使用了“五择一”程序，理论误差也是很大的，下式能较明白地说明关系，校正误差：欣茨曼（Hintzman，1977）认为，再认记忆研究中最引人注目的成果是关于记忆容量的研究，他例举谢波德（Shepard，1967）的实验。谢波德以68对“二择一”刺激项目按一定的速度呈现给被试者，要求他们作强迫选择。三组被试者接受的刺激分为三类：第一组是单词；第二组是句子；第三组是广告图片。

23、结果被试者对这三种不同类型的材料做出正确再认判断的平均百分比是：单词88，句子89，图片87。假如采用“再现法”实验程序，被试者能够达到的保存量大约只有50，即随机水平。心理学自从引入了信号检测论（或讯号侦察论）（signal detection theory，简称SDT）后，再认记忆的研究工作如鱼得水，难以处理的问题也容易解决了。这主要是因为信号检测论有二个指标，用指标d来表示再认能力，就不受心理偏向影响了。 三、再学法 再学法（relearning）也称节省法（saving method）。此法是要求被试者学习一种材料，达一定标准后，经过一段时间，再以同样的程序重新学习这些学过的材料，达到

24、初次学习的标准为止。再学习与初学习两次学习所需要的练习次数之差，即代表初学习之后所保持的记忆。再学法是艾宾浩斯早期创立且颇为看重的方法。保持（或保留）（retention）是记忆以后，保留印象的过程。对于印象的记忆深度和印象的消失的速度，艾宾浩斯企图找到一个客观的度量指标，并把这种函数关系像物理定律一样表述出来。他发现，印象的深度可以用计算初学时反复诵读音节表的次数来表示。确定印象消失的速度或程度，只要在保持的不同时间后，重新学习这个音节表，通过比较重新掌握这个音节表的诵读次数（时间）和初次掌握它的诵读次数（时间），便可明了。于是就有了再学法实验程序。这种比较通常看成是节省的百分数：节省的百分

25、数是测量保持量的一个有效指标。如某材料不需要再学就能回忆出来，则节省 100；再学遍数同初学遍数一样，节省等于 0，识记的材料一点也没保持住。实际上节省为0的情况几乎没有，即使一点也回忆不出来的材料，再学仍能表现出节省的迹象。节省的百分数直接反映保持的深度，同时也间接表示“遗忘”的程度，这是一个极灵敏的尺度。当然严格地说，我们不应把再学的遍数（时间）与初学的遍数（时间）相比，因为两次学习的个体条件可能会有差异。一种较好的设计是再学的遍数（时间）要与现行学习一个等价的材料所用的遍数（时间）相比较，虽然所谓“等价”的材料编制困难，但也不是不可能的。为研究学习程度对保持的影响，艾宾浩斯（Ebbing

26、haus，1885）用再学法做了一项典型的实验，他把60张16个音节的音节表分别读了8、16、24、32、42、53、64遍，并在24小时后重新学习，直到背出。用节省分数所表示的保持量，表示初学时练习遍数的函数，如图99。与重学节省的百分数间有着线性关系。图99上可见到一条拟合直线。 四、重建法 重建法（或重构法）（reconstruction method）。它的程序简单地说就是请被试者复现刺激项目的次序或排列。闵斯特伯格和比格浩姆（Munster-berg Bighum， 1894）第一次做的实验，用 3.5厘米见方的纸块涂上不同的颜色或写上数字，形成长度为10个和20个项目的两个刺激系列

27、，用视、听和两者兼用三种方式呈现。简伯（Gamble， 1909）用气味、颜色和无意义音节又做了重构的记忆实验。重建法的实验程序一般都分两步：第一步，先由实验者向被试者呈现有一定次序或位置的刺激系列；第二步，将原刺激系列打乱后，交给被试，要求按照刺激呈现的次序或位置复原。当然，适合重建法程序的刺激材料并不限于文字言语，并且刺激项目的呈现方式可以是二维甚至更复杂的。实验者要做的工作中最主要的也许是如何记分。通常用的指标是以重建顺序的错误数或正确数衡量回忆水平，例如在闵斯特伯格的实验中，记分标准均以位置为准则，如果被试者将“黄绿”材料误构成“绿黄”，则累记为两个错误。实验中达到正确顺序的最大量是：

28、（单个系列的项目数-1）系列数=正确顺序数由于一系列中可能发生的最大错误数与最大正确数相同，即：现有一实验的刺激系列由20项目组成，实验共做10次，每次在施测前先调整项目的排列顺序。根据公式，得正确顺序总数是190，即（20-1）10=190，经计算，实有错误数 42个，则错误的百分比= 42/190100 22.1。这是一种比较简单的方法。重建法还有一种较为复杂的、且精确的统计方法。在上述简单的系列次序的情况下还需要运用斯皮尔曼等级相关（Spearman rankorder correlation）公式进行统计处理。这种方法对需要二维乃至多维的刺激构造可以获得分析数据。不过计算较为复杂。如果

29、重建是一维的，即只有先后顺序的差别，其保持量（retention value）用等级相关系数表示，公式为：rR：等级相关系数D：重建顺序与原来顺序的差别N：记忆材料的项目数重建法除运用于语言文字材料外，也适用于其他非语言材料。 五、部分报告法 上面介绍的四种方法多见于长时记忆的研究中。近20年间，短时记忆是研究者们关心的内容，在这个领域中研究者们也取得了令人瞩目的成果。早期的研究者（Oberly et al.， 1928）也研究过短时记忆问题，记忆广度是一个典型的例子，虽然现在人们还不时采纳传统的记忆广度法来开展工作，但已不能以此说明后来的整个短时记忆研究状况了。这是因为，当后来的研究者再次热

30、衷于这项研究时，方法程序、内容深度都远不是早期的研究所能比喻的。不仅如此，更有研究者，如斯珀灵（Sperling，1960）将研究的触角伸进瞬时记忆领域，开创了与以往完全不同的局面。斯珀灵针对传统的短时记忆方法的某些缺点，设计了部分报告法（partial-report procedure），以便弥补以前那些用全部报告法（或整体报告法）（wholereport procedure）研究短时记忆的缺陷。全部报告法测量被试者依次识记的全部刺激，但实际上，即使被试者记住了某个量值的刺激，在报告时也总会遗忘一部分，实验者最后检测到的量值总是偏低的。部分报告法运用随机原理，使报告分段进行，有效地控制住报告

31、时滞引起的误差。部分报告法的刺激呈现与全部报告法相同。斯珀灵的研究将全部刺激项目排成 34的矩阵，刺激以50毫秒的时程呈现，在刺激消失的同时，某一信号随即出现，被试者根据约定信号的种类（例如音调：高音第一行；中音第二行；低音第三行）报告相应的刺激行项目。根据被试者报告的准确率很容易计算出被试者的记忆量。例如，对每行有4个字符刺激，被试者平均报告量是3.04个，则准确率为76，又知刺激项目的总字符是 34=12个，以 76计准确率，则被试者的瞬时记忆量为 9.12个。参见图 910。斯珀灵使用的刺激材料一般分为英文字母和非字音符号两类，部分报告法实验刺激的总项和项目含有的字符量都可变化，与此同时

32、都施以传统的全部报告程序，对同一刺激进行比较研究。从图911 上看到了两条曲线的差异。那么，测量出来的感觉记忆的广度为什么会有那么大的差别呢？这个差别主要是实验方法造成的。有实验证明，若把回忆与呈现终止之间的间隔延长，回忆的成绩就会明显下降。若把声音信号在刺激终止后延迟0.15秒出现，回忆成绩就降为立即回忆的60，若延迟0.3秒，则降为55，延迟1秒，就降到接近传统说法的数量，约为12个字母中的4到5个了。在这1秒钟内究竟是什么原因使回忆受到如此重大的影响呢？斯珀灵认为，人的记忆系统中有一个视觉记忆系统。感觉信息以映象的形式保存在其中，但消退得很快，在1秒钟内几乎会完全消退。他还认为，传统所谓记忆、知觉或注意的范围是4至5个项目的说法，反映的并非最初的那个信息存储系统的容量，而是在映象消退之前能够提取出来转入下一个记忆阶段的信息数量。图912 是斯珀灵证明残留影象（或余象）（icon）假设实验的结果被