系列位置效应实验报告.docx

1、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

2、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

3、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

4、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

5、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 Shiffr

6、in(1968) 从信息加工的观点提出形态模型 (the modal model) 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

7、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(Serial Position Effect )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(primacy effect )和近因 效应(recency effect )，而其效果较差的中间

8、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( SerialLearni

9、ng)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 (primacy effect )和近因效应(recency effect ),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(serial position curve) 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

10、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(rece ncy effect )，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

11、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-term memory)和 长时记忆(Io ng-term memory )，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

12、，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

13、，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

14、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

15、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

16、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2X2X 20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 120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

17、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，

18、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

19、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123456789101秒立即4.673.001.672.331.331.001.670.331.331.331秒延迟2.672.672.003.001.331.330.672.331.672.332秒立即4.003.674.332.673.001.331.671.333.331.332秒延迟4.672.334.003.003.332.002.672.671.672.33位置实验组111213141516171819201秒立

20、即0.670.671.331.000.331.3300.331.002.331秒延迟1.671.671.671.332.331.672.002.672.673.002秒立即1.001.332.001.671.671.332.672.673.002.672 秒延迟 0.33 2.67 2.33 2.33 2.33 2.67 2.00 2.33 3.33 2.33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

21、延迟回忆 的系列位置曲线汇总的图1。具体情况如下：T15 16系列垃置效应结果图I I I i I I I I r I I I I I I I n I I 11 2 3 4 5 6 7 8 S 10 11 12 13 14 15 16 17 1g 19 20位置 - - 2 10巅-倉H图I-系列垃置效应结果图5 4 3 2 癒-w1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20位置图1系列位置效应结果图图1.系列位置效应结果图b 1 1 1 1 1 n 1 1 n 1 1 n 1 1 1 1 1 1-1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

22、 11 12 13 14 15 16 17 19 19 20位置图匚 系列位置效应結果图3癒一jfH4.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 13）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1520）,正确回忆

23、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1520）,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

24、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

25、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

26、 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 13两条曲线几乎是重合 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） 。

27、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

28、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

29、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

30、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