研究综述
一 短时记忆容量(广度)
短时记忆的信息容量可用组块(chunk)作为单位来测量。所谓组块是指人们在过去经验中已变为相当熟悉的一个刺激独立体。如一个字母、一个单词、一个数字、一个成语等。美国心理学家米勒(G.A.Miller,1956)发表一篇论文《神奇的数7加减2:我们加工信息能力的某些限制》,米勒认为短时记忆的信息容量为7±2个组块,这个数量是相对恒定的,这就是短时记忆的组块理论。
米勒的组块理论得到许多研究的支持。西蒙(H.A.Simon,1974)的研究表明,说英语的人阅读一些无关联的词之后能正确回5-7个词,而与词的音节数目无关;人们对短语和句子作为组块的记忆广度略小于词的记忆广度。我国学者喻柏林等(1985)考查汉语语词的短时记忆广度,他们以单音词、双音合成词和四字成语作为材料,所得结果基本符合短时记忆的组块假说(即短时记忆能储存一个固定数目的组块)。张武田等人(1986)的汉字词和英文字的短语短时记忆容量的比较研究也得出相似的结果。
影响短时记忆广度的因素很多。组块的大小、复杂性和熟悉性等都会影响短时记忆的容量。喻伯林等(1985)、张武田等(1986)的研究表明,双音合成词和四字成语的短时记忆容量不如单音词多,而四字成语又不如双音词多;随着组块复杂性的增加短时记忆容量倾向于逐渐降低;高频词的短时记忆容量比低频词多。张武田等(1987,1990)的研究发现汉字词的笔画复杂性对短时记忆保持量有显著影响,笔画复杂性不同的词的识别时间与其记忆保持量有显著负相关。
不同性质的材料短时记忆容量也不同。以汉字、图形、数字、位置等四种性质特征的材料的实验表明,数字类短时记忆容量最大,其次是图形类,再次是汉字类,位置类的短时记忆容量最小。
短时记忆容量也受到主体的知道经济的影响。Chase,Simon(1973)的研究发现,象棋大师、一级棋手和手对于随机摆设棋子的棋盘记忆水平大体一致。如果摆设的棋子是一个真实的棋局,则大师复盘准确性为62%,一级为34%,新手只有185。通过对三位被试各自组块数进行测算,结果,象棋大师、一级棋手和新手在各项实验中的平均组块数分别为7.7、7.5、5.3,每个组块包含的棋了平均数为2.5、2.1和1.9。可见,知识经验越多,不仅应用的组块数,而且每个组块所包含的相应的信息量也越多。
二 短时记忆的编码方式
短时记忆编码方式有听觉(声音)编码、视觉(形状)编码和语义编码。
1.听觉编码
Conrad(1964)的实验为短时记忆的听觉编码提供了有力的证据。他把B、C、P、T、V这五个音近字母,和另外五个音近字母F、M、N、S、X,随时混合,逐个用速示器呈现,每个呈现0.75秒,然后要求被试按原来呈现次序把各字母默写出来,记不清时允许猜写。实验结果表明:各字母尽管是以视觉方式呈现的,但记忆中的混淆次数,将近80%发生在音近字母之间。实验继续下去,则进一步发现,各字母之间混淆的次数分配在视觉呈现和听觉呈现两种条件下相当一致,等级相关达0.64,因而证明短时记忆的编码是以语音听觉占优热的。[9]Conrad认为短时记忆错误的产生是以听觉特征而不是以视觉特征为基础的。即使是视觉呈现的刺激材料,进入短时记忆时发生了形-音转换,其编码仍具有听觉性质。
Posner.M.I(1967,1969)用减法反应时,字母匹配任务研究了短时记忆信息的编码。实验是让被试辨认两个字母是否相同。两个字母都用大写体,如A、A,叫做等同辨认;两个字母一个用大写体,一个用小写体,如A、a,叫做同称辨认(辨认前告诉被试不管字母是大写还是小写)。结果表明,在两个字母同时呈现而让被试进行辨认的情况下,则等同辨认的反应时短;但若使两个字母的呈现时间间隔1-2秒,则等同辨认的优热趋于消失。这表明由瞬间记忆转入短时记忆后,编码的形状(视觉)优势已经让位于语音(听觉)了。这种情况似乎可以说明由主要为视觉的感觉记忆过渡到主要为听觉的语词记忆。[
2.视觉编码
Conrad(1964)的实验有两点值得考虑:一是认为短时记忆听觉编码的存在是以听觉混淆为证据的,而听觉混淆现象也可能是内部言语运动或发音的混淆所致,二是Conrad的实验材料是有利于声音编码的英文字母,因而其短时记忆听觉编码的普遍性受到怀疑。而Posner(1969)的实验也可以说明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。
莫雷(1986)的实验证明了汉字的短时记忆是以形状编码为主。实验者设计了三种类型汉字:第一类型汉字字型较复杂,字义较常用,设想是相对有利于意义编码而不利于形状编码;第二类型汉字字形较简单,但字义较不常用,设想是相对有利于形状编码而不利于意义编码;第三类型汉字则形状较复杂字义较不常用,设想有利于声音编码。实验用信号检测论法研究,结果表明,从总的来看,各类型汉字的再认都是形状噪音产生的干扰作用最大,据此推论,汉字的短时记忆主要采取形状编码。
刘爱伦等(1989)的研究表明,视觉呈现方式下对汉字的回忆成绩明显优于听觉呈现方式下的回忆成绩,并且从听觉呈现转换成视觉呈现是,出现明显的前摄抑制释放。这意味着汉字短时记忆确实存在视觉编码。王乃治(1993)通过对听力正常人与聋人短时记忆的比较研究,结果显示,从两组被试对不同编码维量被强化的相似性字表的短时记忆的比较研究,结果显示,从两组被试对不同编码维量被强化的相似性定表的短时记忆获得最上看,都显示出形义两给编码量在短时记忆加工过程中的作用最强,而音码的作用相对比较弱。其实一些研究(郑涌,1991;彭聃龄等人,1985,1986)也都证明在短时记忆编码过程中视觉编码的存在。
3.语义编码
早期研究认为语义编码是长时记忆的本质特征,但随研究的深入,人们发现短时记忆也有语义编码。Wickens(1970,1972)采用前摄抑制设计,若前后识记材料有意义联系时(字母-字母),表现出前摄抑制的作用,而前后识记材料失去意义联系时(字母-数字),则出现前摄抑制的释放。Wickens还用了各种不同范畴刺激进行实验,如字母 数字、分类词、感觉印象词以及阴性 阳性名词,都获得类似的结果。这表明短时记忆与长时记忆一样,也有语义编码。
国内学者的许多研究也证明了语义编码的存在。喻伯林等(1986)采用中文语词材料,在控制被试的输入编码条件下发现,语义信息也能和语音信息一样在短时记忆中得到储存和提取,而且语义编码比语音编码有更好的回忆成绩。莫雷(1986)和王乃怡(1993)的研究也都反映出语义编码在短时记忆中的作用。其它一些研究(黄英,1991;张武田,1990)也为短时记忆的语义编码提供证据。
由此可见,短时记忆的编码方式不只是听觉编码,还有视觉编码和语义编码。莫雷(1986)认为,短时记忆编码可能是随情境而不断改变的一种策略,也有人(刘爱伦,1989;郑涌,1991)认为,显示通道(视、听)通道改变也会引起短时记忆编码方式的改变。
三 短时记忆的加工策略
进入短时记忆中信息经过进一步加工,可得到更好地储存,进入长时记忆。记忆的认知加工策略有很多,如复述策略、组块化策略、联想策略、分类策略、精细加工策略等,它们主要体现在信息的编码和提取两个阶段。以下就记忆的主要策略加以论述。
1.复述策略
复述就是出声或不出声的重复。如果让被试记“XTC”三个辅音字母,20秒后都能回忆出来,因为他们进行了复述,彼得逊夫妇(L.R.Peterson&M.L.Peterson,1959)改变了实验程序:给被试呈现由三个辅音字母组成的字母表后,立即让他作减3逆运算(如376,373,370,… …)直到要求开始回忆的信号出现,被试才回忆这三个辅音。实验结果显示,三个辅音听后立即回忆是准确无误的。随着保持时间的延长,回忆成绩急剧下降,当延长到15秒时,回忆率约为10%,到18秒之后,记忆几乎完全消失。弗拉维尔等(Flavell,Beach&Chinsley,1966)的一项实验研究显示,使用复述策略的能力是随年龄的增长而提高的,主体对刺激信息的回忆量与其对信息复述的频率成正比。可见,复述是使信息保持在记忆中的有效策略。
2.组织性策略
组织性策略是指主体在记忆过程中,根据不同的意义,将记忆材料组成各种类别,编入各种主题或改组成其它形式,以便于记忆的方法。二十世纪五十年代中期,G.A.Miller(1956)提出了编码和组块化思想。运用组块化策略可以增加个别单元上的信息载荷从而扩大短时记忆容量。六十年代中期以后,E.Tulving吸收了G.Miller的组块化思想并加以发展。E.Tulving(1968)指出,记忆中存在着两种组织:初级组织和二级组织。初级组织是以语义特征为基础,被试的输出顺序是由语义或项目本子的其它特点所支配的。二级组织包括两个方面:群集(Clustering)和主观组织(Subjectiveorganization)。群集是指输出系由项目间的语义或语音关系所支配,其前提是记忆材料本身是有紧密联系的,这咱联系可以是类的联系,也可以是联想关系。因而群集相应有两种:类的群集和联想群集。E.Tulving将被试对无关联的或者说没有明显的类的包含关系并以随机方式输入的材料的组织称为主观组织。主观组织的程度或分数是记忆成绩的一个重要指标,被试的主观组织程度越高,他的回忆成绩也越好。
七十年代,记忆策略的研究多集中在记忆策略发生的时间、类型及发展阶段等方面。八十年代末,九十年代初研究者们开始将研究的重心从策略的发生转移到策略使用的有效性上。于是研究者们又开始研究记忆策略发展的阶段性,其中以Miller的策略获得阶段说影响较大。她认为记忆策略可分为四个阶段:①无策略阶段:②部分使用或使用策略的某一变式阶段;③完全使用但不受益阶段;④使用且受益阶段。Flavell也曾根据执行策略的基本能力、自发运用策略、激发策略运用的企图和策略运用时提取的效果四个方面将儿童记忆策略的发展分为不会运用策略、运用时具有产生性缺损和成熟运用策略三个主要阶段。
国内学者也在关注儿童记忆策略的发展。左梦兰(1992)关于儿童记忆策略发展的研究表明,儿童随年龄增长,记忆策略的水平不断提高;复述策略在7岁以后明显出现,自觉地运用分类策略的能力出现较晚。庞虹(1992)探讨了小学儿童组织策略的发展,结果表明;一年级儿童处于产生性缺损伴随中介性缺损亚阶段,三年级儿童处于产生性缺损但不伴随中介性缺损亚阶段,五年级儿童处于成熟运用策略阶段。
3.精心制作(elaborating)策略
“精心制作”策略是与组织性策略相联系的一种记忆策略,具体指当主体面临一些很难归类的材料时,就在这些材料中创造出某种联系以赋予它们一定的意义。研究者发现,主体的这种“精心制作”策略出现得较晚,一般等到小学高年级和阶段才能出现。巴克哈特等(Backhalt,1976)研究发现,年幼儿童所创造出来的关系具有呆板和固定的特点,而年长儿童所创造出来的关系则是生动且丰富的;年长儿童更易从自己创造出来的形象中或词语的关系中受益,而年幼儿童更易从实验者指出的关系中受益。
儿童记忆策略的研究在不断地深入和发展,如有的研究者比较了策略使用的有效性精细加工策略、建立其它联系策略和复述策略在配对单字记忆作业中识记效果的差异,从总体上看,三种策略的效果依次下降。有效地加工信息是提高记忆成绩的重要途径。
四 短时记忆的提取方式
信息是如何从短时记忆中提取的?对此Sternberg最早进行了研究。
1.Sternberg的搜索模型
Sternberg(1969)运用反应时法进行研究。实验中向被试呈现在短时记忆容量以内的、不同长度的一系列刺激项目,称记忆集合(memory set),接着呈现一个检索项目,让被试报告这个检索项目是否包含在记忆集合中,以反应时作指标分析短时记忆提取的特点。Sternberg提出同步平行扫描(parallel scanning)假说和系列扫描(serial scanning)假说。如果平时扫描说成立,那么记忆集合的大小不会对检索时间产生什么影响;如果系列扫描说成立,则记忆集合越大,检索时间越长,即反应时是记忆集合大小的函数。实验结果显示,反应时随识记项目的增加而增加,成一条直线,因此他认为短时记忆信息的提取是系列扫描。
接着需要讨论的问题是被试在进行系列扫描时,是从头到尾对记忆集中的全部项目都检查一遍即系列全扫描(exhaustive)?还是遇到检验项目就终止扫描即终止扫描(self-terminat-ing)?Sternberg的实验结果支持了系列全扫描方式,即被试在发现检验项目后仍然继续把剩余的项目和检验项目进行比较。Sternberg解释是由于比较过程和决策过程是分不开的,比较过程进行得很快而决策过程费时长,为提高工作效率,与其比较一次作一次判断不如全部检查完毕作一次性判断更经济。
Sternberg的研究方法、研究结果及其相应的解释都引起心理学研究者的极大兴趣,引起人们更广泛的研究。
2.直通模型
直通模型认为,信息的提取不是通过比较或搜索,而是直接通往所要提取的项目短时记忆中的位置,进行直接提取(Wickelgren,1973;Eysen-ck,1977),按照该理论模型,短时记忆中的各个项目均有一定的熟悉值或痕迹强度,同时每个人有着自己的内部判断标准。当探测项目熟悉值高于这一判断标准时,便作出“是”的反应,否则作出“否”的反应。并且熟悉值越偏离这个标准,则反应度越快。直通模型无法解释反应时为什么会随记忆项目数的增加而线性增加。
3.混合模型(双重模型)、Atkinson&Juola(1973)提出混合模型试图将搜索模型和直通模型结合起来,该模型认为,生个探测词在主观熟悉上都有一个值,人们在主观上有两个判定标准,一个是“高标准”(C1),一个是“低标准”(C0),如果某个探测词的熟悉值高于C1,人们便迅速作出“是”的反应,如果某一探测词的熟悉词低于CO,人们便迅速作出“否”的反应,这是一个直通的过程,但是对于一个熟悉值介于C1和C0之间的探测词,则要进行系列搜集才能作出相应的反应。
双重模型显得比单一的搜集模型和直通模型要灵活,但是该模型在“项目熟悉性”内涵的界定、错误的造成和如何系列扫描等方面没有能说明清楚。
五 短时记忆研究方法新进展
关于记忆的研究,传统的记忆研究方法有回忆、再认法、节省法、重建法、反应时法等。进入20世纪80年代后,研究者们尝试用各种新的方法去研究传统的记忆任务。如杨治良等人(1981)就不同年龄组再认图形、词的能力和特点用信呈检测论进行研究,这是国内第一次明确用信号检测论分析记忆过程规律的研究。在次之后,杨尔衢、孟庆茂等(1981,1988)就记忆研究中怎样使用信号检测论进行了探讨。
我国短时记忆的研究在80年代显得尤为突出。主要有叶绚和曹日昌(1980)、朱滢(1982)、陈永明和彭瑞祥等(1985)、喻伯林等(1985)、张武田等(1986,1987)、莫雷(1986)、陈辉(1988)等。他们分别用信息加工心理学的方法就短时记忆广度、汉字短时记忆的编码等问题展开研究。九十年代以后至今,记忆研究的重点转到对内隐记忆(implicit memory)这也是记忆研究方法上的突破。在我国,朱滢(1989)、杨治良(1991)等人首先对内隐记忆进行了研究,次后,内隐记忆得到多方位的探索,根据内隐记忆研究方法的进展,将这一阶段的研究分为三个阶段。
1.任务分离阶段。任务分离法是指在内隐记忆研究中,通过改革测试指导语,造成两种记忆任务,再通过考察两种记忆测验成绩间的关系来确定是否出现分离。这类研究有朱滢等(1989,1991),杨治良(1991),张卫(1994)等。
随着对内隐记忆研究的不断深入,任务分离法暴露出它本身的弱点。在研究中人们逐步意识到实验性分离有可能仅是任务外部形式上或内部心理操作上的分离,而不是底层加工过程的分离。如再认测验和词干补笔测验在形式上是存在差异的,为了解决这个问题,杨治良等(1994)使用匹配比较法对汉字内隐记忆进行研究,匹配比较法是将直接测量任务和间接测量任务在形式上和心理操作上匹配起来,使它们只存在指导语上的差别,若出现实验分离,就可以是底层加工过程的不同,而不是任务的差异引起的。匹配比较法在一定程度上弥补了任务分离法的不足。
2.加工分离研究阶段。加工分离法将测验中意识和的影响进行了分离,并借用经典测验理论的公式计算这两种影响,这为内隐记忆研究开辟了一个新天地。
1994年叶阁尉首先在国内介绍了内隐记忆研究中的加工分离说的修正模型。此后,人们用加工分离法研究了选择性注意中意识与无意识的关系(张雅旭等,1997)、汉字内隐记忆的特征(叶阁尉、杨治良,1997)以及内隐记忆的发展状况(郭力平、杨治良、刘素珍、钟毅平,1997;杨治良、高士华、郭力平,1998)并用加工分离说研究内隐社会认知,揭示了社会认知存在着启动效应。
3.内隐记忆研究的建模阶段。虽然加工分离说的修正模型(PDP)有了一定的进步,但PDP分离出的意识和无意识加工成分的贡献均受到反应偏向的作用,于是Buchner等人(1995)在对意识性回忆、熟悉性以及反应偏向的影响加以考虑的基础上,对PDP进行修正,提出了扩展模型(ex-tended model),杨治良等人(1998)将这种最新的研究方法介绍到国内,并用实验加以验证。扩展模型所提供的方法测得的内隐和外显记忆指标,从方法论角度而言显得更加精确。而目前国外关于内隐记忆的两种最主要的理论模型是Tulving,Squire等人为代表的多重记忆系统理论和Roedi-ger等人提出的迁移恰当加工理论。
近年来运用脑电研究法探讨记忆机制是记忆研究的一种新方法。如沃建中等(2002)运用ET技术进行的记忆状态下儿童青少年脑波超漫涨特点的研究,[24]施壮华等(2002)运用ERP成分分析法(事件相关电位Event-relatde Potential,ERP)、一致性分析法(Coherence Analysis)、复杂度分析法等研究脑的不同功能状态等很有代表性。
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