（发展与教育心理学专业论文）数字记忆专长的实验性研究.pdf

2009 届研究生硕士学位论文学校代码 : 102 69 学号: 5 1060 10304 1 季束呼托术带 数字记忆专长 的实验性研究 院系 : 专业 : 研究 方向: 指 导 教 师 : 硕 士研 究生 : 2009 年 5 月完成 上海 华东师范大学 2009 届硕 1论文数字记忆专 长的实验性研究 thesis for m aster d egree(2009) u n iv erstity c o d e : 1 0 2 6 9 r eg istered c o d e : 5 10 60 10 3 0 4 1 百“ s t c h i n a 八 协r m a l u n i ver st i y t h e e x p erim en ta l s tu d y o f e x p ertise in d ig ita l mem o ry d ep a rtm en t: t h e s ch o o l o f p sy eh o lo gy a n d c o n g n itiv e s eien ee m ajor:d evelopm ent and e ducational p sychology r ese a rch f o cu s: e x p ertise p sy eh o lo gy s u p erv iso r : p ro f. h u y i c a n d id a te : ya n g d a n may 2 0 0 9 ， s h a n g h a i 夕 华东师范大学 2009 届硕士论文数字记忆专长的实验性研究 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及 取得的研 究成果. 据我所知，除文中已经注明引用的内容外， 本论文 不包含其他个人 已经发表或撰写过的研究成果.对本文的研究做 出重 要贡献的个人和集体，均已在文中作 了明确说明并表示谢意. 作者签名:日期 学位论文授权使用声明 本人完全 了解华东师范大学有关保 留、使用学位论文的规定 ，学 校有权保 留学位论文并 向国家主管部门或其指定机构送交论文的电 子版和纸质版.有权将学位论文用于非底利 目的的少量复制并允许论 文进入学校 图书馆被查阅。 有权将学位论文的内容编入有关数据库进 行检索。 有权将学位论文的标题和摘要汇编 出版。 保密的学位论文在 解密后适用本规定。 学 位 论 文 作 者 抓材导 师 抓锄 讼 日期日期 华东师范大学 2009 届硕士论文数字记忆专长的实验性研究 鱼旦硕士学位论文答辩委员会成员名单 姓 姓 名 名职称 称单位 位备注 注 r r r 店难 难孙矣 天 天 上 每咐瞬 研衰 愉 愉佛 佛. . . . . 教减 减华乐 ， 币 大 心摘窿 窿i i i 乳 乳 龙 麟 麟 麟 麟 麟 和 和伺 东 东副 数搜 搜锌坏 帅 人 叙科泌 泌 泌 ， ， ， 华东师范大学 2009 届硕士论文数字记忆专长的实验性研究 摘要 数字记忆专长是什么 ? 为回答这一 问题 ， 本论文回顾 了数字记忆专长 的心理 学研 究历史 。 首先 ，在理论上 ，从认知心理学的角度 ，数字记忆领域专家表现 的能力是大 量练 习、自动化基本技能和采用数字记忆领域特殊的编码 方式、策略相结合 的结 果 。正是 由于这些才表现 出相对于普通人 的能力优势 。 其 次 ，在方法学上 ，在实验室研究的记忆专家的行为 ，必须符合有效性 、可 重复性和可测量性这三条标准 。从操作步骤来讲， 研究数字记忆专家行为一般分 为 7 步，选择专家被试、明确典型任务、进行任务分析、设计研究方案、收集原 始 资料 、分析原始 资料和解释专家行为 。 因此 ，从理论角度 ，本研 究 的综述 部分着 重 围绕 回答三 个 问题 ?(l) 能体 现数字记忆专长 的类型及其表现 形式都有哪些 ?(2) 用来解释数字记忆专家具 备非凡记忆 能力的理论是什 么?(3) 专家之所 以比新手更为优秀的 内在 原因到 底是什么? 为 了探 寻数字记忆 专家超 常 的一记忆 能力及表现 的深层 原 因 ，在方法学上 ，本 研 究根据 专家行 为 的实验逻辑 ，设计 了四个经典又具备创 新 的数字记忆 实验 ，以 “ 数字一记忆 ”为载体 ，邀请 曾背诵 圆周率小数 点后 67890 位 的记忆 专家 吕超 和 16 位年龄分布 23 一29 周岁之间，均为硕士研 究生学历的男性为被试 ，采用专家 一 对照 组 比较和个案探讨 ，经过 原始一记录分析 ，得 出以下 结论 : 专家拥 有 非凡 的记忆力和表现 非常符合 c hase 和 eri esson 提 出的熟练记忆 理 论 (skilled m em o理 fra mew o庆， e hasc wi lding eri esson ed csson， e hase e riesso n e ri esso n ，d elan e又 w 巨 ev er ， 在 听 觉呈现 的方式下 ，其数字广度达到 28 个 ，这个结果远远超 出控制组 。sf (c hase 而另一个被试 d d 经过三年近 800 次的练 习，其数字一记忆广度达 到 104 个数字 。sher e shevskii (lu ri a，1968 ) 能够在快速学习后 ，仅仅用 30 一40 秒 的时间迅速将 刚刁 学 习的数字默写下来 。t .e .(g oulon ， v alentine， 在 另一个 12x l2 的矩 阵 中，遗漏 了一个 数 字 ; 最 后还在一个 12xl2 的矩 阵中把数字 534 的顺序颠倒 。 一记忆 专 家 v .p.和记忆专家 t .e 分别学 习和 回忆 了 2 个 6x8 规格 的矩 阵 ，其 中一个矩 阵的列 是按照正常方式呈现 ，另一个矩 阵的每两个 列 中间隔一个 空 白 列 。v . p .的回忆速 率大约 5 秒/数字 ，t . e .的回忆速率大约 4 秒/数字 。 记忆 专 家 t om oyori 在 5巧 矩 阵 中，不论按照行 回忆 或是按照列回忆 或 是按照矩 阵 的对 角 线回忆 的方式 ， 都 能正确 回忆全部的 25 个数字 。 在学 习矩阵的时间上 ， t om oyori 学习矩 阵总共用 时 233 秒，平均学习每个数字用 时 9.3 秒 。他 的学 习速度远远超 出了控 制 组 。 二 数 字记忆专长 的理论解释 (一 ) 从认知心理学 的视角对数字记忆 专长进行 理论解释 1 熟练一记忆 理论 对特 定类 型刺激材料 的记忆操 作依赖于被试对此材料 的熟悉程度 ， 而且操 作 可 以通 过练 习大 幅度提 高 。对于这种现象 一直 都 以组块理 论加 以解释 ，c hase 和 si m on 通 过对象棋专家 的研究发现 ，象棋专家经 过 多年 的实践和研 究 ，在 长 时一记 忆 中 己经存储 了大 量 的片段模式 (组块 ) 。这 么 多的组块允许他们在呈现 的棋 局 中迅速 再认一些模 式 ， 这样依赖短 时记忆 中固定 的组块数可 以编码和 回忆 许 多棋 局片段 。象棋专家优越 的记忆 是 由熟悉 的有 意义 的象棋棋局 片段 为 中介 的 ，当一记 华东师范大学 2009 届硕士论文数字记忆专长的实验性研 究 忆刺激是随即排列的棋局时，专家的优越性就消失 了。ch am ess 发现 ，当在短时 记忆 中插入干扰任务 以去除有关象棋位置的信息时， 之后的回忆成绩没有受到影 响，他认为象棋位置的信息实际上是存储在长时记忆 中的。frey 和 a desm an 发 现 ，当给这些被试序列呈现两个棋局时，他们的回忆成绩与只呈现一个棋局的回 忆一样好 。这种情况与短时记忆固定组块数的假设不符。 在记忆数字广度上的研究领域中，c hase 和 eri esson 相继训练 了多名大学生 在数字广度上的记忆能力(1978 一1982)，发现两位被试 的记忆能力得到很大的提 高。其 中一个被试经过两年大约 200 个小时的练 习后 ，最终的数字广度达到 82 个数字 ; 而另一个被试经过三年 800 次的练 习，最后 能回忆 104 个数字 。其他 被 试练习时间少于 100 个小时，也能回忆 20 个数字 以上 。进一步分析表 明，两位 被试都获得 了记忆术系统 (in n el n onic system ) 和提取系统 (retr ieval systel n )，使 得加工信息的速度得到提高。 这些认知变化反映了信息的储存和提取都是在长时 记忆中进行 。经过对餐厅优秀的服务员、还有对打桥牌极具擅长的 人等各种领域 的研究发现 ，专家正是 由于在专长领域 内获得 了大量知识 ， 所 以刁 表现 出相对 于 新手的记忆优势 ，基于该现象 chase 和 eri csson (1982) 提 出“ 熟练记忆理论 ” 。该 理论假 设 : a，储存在长时记忆的4 记忆 痕迹至 少有三 种结构 ，即语 义 网络 、提取 结构和情境 ;b ， 短 时记忆组块并非传统认可 的 7夕 个组块 ， 它只有 3一4 个单 元 ， 并不随联系改变 ; c，工作一记忆除与短 时 记忆联系外 ，还 与长时一记忆 中相关信息 发生联系。更重要的是，专家具备一种特殊的认知调节机制 ，该机制不受制于短 时记忆 的有 限容量 ，而是基 于长时记忆 中记忆术编码 系统的提取 结构 ，并与专家 具备的各种有组织 的知识结构或丰富经验密切联系 。 从这一基本假 设 出发 ， c hase和 eri esson (1952) 提 出了三个熟练记忆 的j. %则 ， 来解释专家如何利用长 时记忆去扩展工作 记忆容量 。(l) 有意义 的编码原则 ，即 新信息通过与先前知识相 联系，形成精致化线索得 以编码 。有意义 的编码将 短 时 记忆和知识联系起 来 ，为提取创造 了各种潜在 的线索和途径 。各种一记忆专长 的研 究都说 明专家使用信 息的组块是通过多年 的练 习获得 的， 并且 以语义编码将 短 时 记忆 的方式存储在 长时一记忆 中，以便编码新信息 。(2) 提取结构原则 ，是指专家 将领域知识 ，变成抽象 的、高度专业化 的结构 ，从而在长时记忆 中系统 的编码和 提取有意义 的组块 。c hase 和 eri esson 把这种 结构称 为提取结构 ，它 是 由一组 与 华东师范大学 2009 届硕士论文 数字记忆专长的实验性研究 材料相联系、专门的提取线索组成的稳定结构。基本上，这种机制能使专家预想 到熟悉任务对信息的需求 ， 并在记忆 中索引信息， 以便在需求的时候提取 。 (3) 加 速原则 ，专家不断练习再认和编码有意义的组块 ，并使用提取结构储存和提取信 息，所 以加工 的速度逐渐加快 。这个原则也意味着通过充分练 习，专家能够在长 时记忆 中存储和获得真 正无 限量的信息，并且几乎接近短时记忆加工速度 。这三 个原则保证 了工作一记忆容量的增加 ， 打破了短时记忆非常有限的容量对专家在执 行复杂任务上的限制。这样就可以解释专家的 记忆行为，即专家在识记材料 时， 一方面将 新信 息与长 时记忆 中的提取 结构相关联 ，或者生成新 的意义联系 ; 另一 方面 ，将新信息与长时一记忆 中有意义的模式相关联 ，或者形成新的提取结构 ; 而 在回忆材料 时，他们只需要关注这些提取线索 ，就可 以 自动搜索 己存储在长时记 忆 中的信 息 。这一理论在许多领域都得到 了证 实，如 国际象棋 、电子操作 、计算 机程序 、医疗诊断、音乐 、芭蕾 、花样滑冰 。 熟 练 记 忆 理 论 除 了来 自数 字 广 度 的记 忆 实 验 研 究 外 ，继 该 理 论 提 出后 ， eri csson 和 polson 曾研 究 了现 实情境 中的专家 记忆优势 ， 即 记忆菜单方面 的专长 效应 ，并 得 出“ 熟练 i 己 忆 理论” 在该领域可使用 的结论 。stazew ski 曾研 究 了心 算 专家 的记忆 能力 ，同样 也得 出专家 由于在该领域 的大量练 习 ，获得 了某些 知 识 结 构或程序 ，所 以能在长 时记忆 中有 效编码和检验 在任 务相 关 的信息 。另外 ，专 家 习得 了有关领域知识 的复杂 的提取结构 ，所编码 的信息本身有意义，并_ 且长时一记 忆提取结构 中的各个联系也反映了专 门领域 的结构 ， 所 以他们在专业上表现 的很 好 。 尽管这个理论观点有相当大 的号召力 ，但它 的普遍性还是受到质疑 。实验对 熟练记忆理论 的支持也仅仅针对 以记忆技能为主的任 务，所 以它的可行性在于 ， 它描述 了专 家如何在 以记忆技 能为主 的任 务 中获得 的超 常表现 。 但是如 果要 全面 地解释专家 已经存储 了哪些信息和如何使用这些知识 ， 以及各领域专家为什 么能 表现 出对 该领域 内容 的记忆优势 ，研究者还需要进一步扩展 。 2 长 时工作记忆 理论 随着 一系列研 究证 实 了熟悉记忆理论可用来解释各个领域 的一记忆 专 长 效应 ， 研究者 发现 大 多数领域专家在一记忆 自己领域 的熟悉材料 时 ， 所表现 出的速 度 优 势 在平 常 的活动 中并不 明显 ，而在 熟练活动 中却越 来越 突 出。c hase 等人 认 为 ，熟 华东师范大学 2009 届硕士论文数字记忆专长的实验性研究 练记忆理论可 以用来解释超常记忆 ， 但一些研究者对此是否可 以推广到工作记忆 表示怀疑 。sehn eider 认为不应将长时记忆作为工作记忆 ，因为长时记忆变化 的 越快 ，倒摄抑制产 生 的可 能性越大 ，这 就使 长 时工作 一记忆 失去 了作用 。因此 eri c sson将 熟练记忆 理论 吸 收进长 时工 作 一记忆概 念 中 。在前人研 究 的基 础 上 eri c sson 和 ntseh 提 出了长时工作记忆 (l tw m ) 理论 ， 从一般意义上来解释各 领域中调节专家记忆行为的内在认知机制 。他们认为，与新手的工作记忆受制于 短时记忆有 限容量相 比，专家的工作记忆却可与长时 记忆相联系，从理论上讲该 容量非常大 。 他们指出工作记忆是认知加工过程 中随信息的不断变化而形成的一 种连续的工作状态 ，其 中除了暂时存储信息的短时工作记忆 (st w m ) 外 ，还存 在另外的一种机制 ，即基于长时记忆的、操作者可 以熟练使用的长时工作记忆 。 因此 eri csson 和 儿ntshc 把工作记忆分为两个成分 : 一个是短时工作记忆 ，它在 任何情况下都存在 ，但在容量上有严重的限制 。第二个是长时工作记忆 ，它虽然 不受容量的限制 ，但是只在专家领域刁 有 。长时工作一记忆被看成长时记忆 的一部 分 ， 短时记忆 中的任何一个线索或是意识 中的内容或是注意中的项 目是通过稳定 的记忆结构与长时记忆 中的编码相连 ，使这些编码能够简单地 、自动地 、快速地 提取并且不需要心理资源 ，长 时一记忆 中的一个 区与这些 内容直接相连 ，并且可 以 自动 的恢复 。所谓长时工作，记忆是一种 习得机制 ，该机制让专家可 以在 自己领域 活动中拓展对特定类型材料 的工作记忆容量 ， 但是不能突破短时工作一记忆容量 的 限制 。 长 时工作记忆 的形成必须具备三个条件 :首先被试所从事的认知任务必须是 他非常熟悉 的。只有如此 ， 他才 能为进 一步加工 ， 快速 的提取相应 的程序 。比如 ， 一名专业象棋选手在对方走 完一步棋后能迅速 的决策 自己下一步的走法 ; 其 次 ， 被试对认知的材料必须是非常熟悉的，只有如此 ，他刁 能在提取和存储某类信 息 时 ，确定相关 的知识和模 式 ; 最后 ，被试必须能够将存储在长时记忆 中的信 息与 适 当的提取线索联系起来 ，这种联系能够在 回忆活动 中激 活相应 的提取线索 ，进 而形成于对某种信息进行编码 时相对应 的条件 ， 使这种信息能够从 长时 记忆 中提 取 出来 。 总之 ，长 时工作记忆 实际上是人们从事 非常 熟悉 的认知活动 时所表现 出来 的，可 以对长时记忆 中信 息进行快速可靠 的提取和存储 。这种对信 息提取和存储 华东师范大学 2009 届硕士论文 数字记忆专长的实验性研究 的能力是通过训练或长期实践中得来的。 同时长时工作记忆也标志着长时记忆 中 存在 一个 能够进行 快速 、准确地信息提取和存储 的区域 。长时工作记忆必须得 到 短时工作记忆 的支持才能有效地发挥作用 ， 短时记忆 中保持 了长时记忆所必须 的 提取结构 。 根据前面 的熟练记忆理论和长时工作记忆理论 ， 我们知道专家除 了对所 从事 的活动非常熟悉并能在长时一记忆中存储信息， 还需要将 当前 的编码信息与合适 的 提取线索联系 。这种联系使得被试可 以在稍后的时间 内激活特定的提取线索 ，部 分地恢 复与编码信息相连 的长时一记忆 中的有关信息， 而这种编码信息与提取线索 联结组成 了一个稳定的结构 ，就称之 为提取结构 。识记材料 时，一方面将新信 息 与长时记忆 中有意义模式相联系，或者生成新的意义联系 ，另一方面将新信 息与 长时记忆 中的提取结构相联系，或者形成新的提取结构 ; 而在回忆材料 时 ，他们 只需关注这些提取线索 ，就可 自动搜索 己储存在长时记忆 中的信 息 。这其 中最重 要 的就是专家必须在材料呈现之前激活提取结构 。 提取结构为搜索知识结构提供 了一条直接路径 ，并且提取速度很快 ，可 以避免在长时记忆 中搜索的 困难 。提取 结构 可以看成 是一种过渡 一记忆(iniediate一m em o仃)， 为短 时记忆和 工作 记忆 加 工信 息 的过程 提供 了工作情 境 。但在快速呈现项 目时 ，这个结构只 能成功地 编码 一种类 型 的材料 ，而不 能迁移到其他材料 。c hase 和 e ri esson 的研 究 中 ，被试 f. 5. 经过训练后其数字广度得到了很大 的提高，进一步评定他们 的一记忆数字时所 用 的提取 结构 ，发现被试将每 4 个数字编为一组 ，例如 35% ，用 与跑步相联系 的 记忆术对其进行编码 ，即每跑一英里用时 3 分 59 秒 6。接着按空间关系 ，再把 这些编码好 的数字组编入更 高一级层 次 ，如把 35%放在左一位 置 ，在 回忆 时将 提取结构 的唯一位 置重新生成作为提取线索 ，提取相应 的数字组 ，这样就可 以很 好 的回忆 出该组数字 。stasezwki 在其研究中，记录 了被试 的回溯报 告 ，发现被 试使用 的方法 是将数字分组后按照“ 距离、年龄 、年龄 、距离” 的序列进行编码 ， 同样也建立 了提取结构 ，回忆 时使用这种方法减少 了一记忆这些数字所用 的时 间。 因此 ，长 时工 作一记忆必须依靠一个有效 的提取结构 ，所 谓提取 结构就 是 由一 组提 取线索和编码信 息 的联 结组成 的一个稳 定的组合 。短 时 记忆 中的任 何线 索 ，都 是 通过 一个稳 定 的结构和 长 时记忆 中的结点联系 ，这样通过一个 自动 、快速 操 作 就 可 以得 到这 些线索 。这 里所 说的稳 定 的结构就是 熟练 记忆理 论 中的提 取 结构(如 华东师范大学 2009 届硕士论文数字记忆专长的实验性研究 图 1.1)。我们常常把遇到的信息编码存储在长时记忆 中，它与适 当的提取线索相 连 ，在 回忆时通过短时记忆 中的提取线索激活相关的信息。在这个提取结构 中， 信息提取的速度很快且是 自动化 的。 关键 的一点是短时工作记忆里的项 目和长时 记忆 中的项 目必须通过稳定 、牢 固的一i 己 忆结构相联系，才 能够直接提取 。 提取结构 retr ieval structure 提取线索 代tr iev al eu e 联结 associati on 编码信息 即 eod e in fon n ation 图 1.1 转 引 自: 王雪 ，长时_ 作记忆 中提取 结构 建立 的影响因素 ，2006) e ri c ssinn 和 k intsch 进一步指 出，仅有提取结构不够 ，还需要长 时工作 记忆 的精细编码对提取结构进一步的补充 。 在许 多熟练 的活动 中都要求将 当前 的信 息 和长时记忆中存储的信息进行整合 。 b ow er 的研究中提到通过编故事的方法来帮 助记忆揭 示 了理解 的作用和效应 。 将无关 的项 目存储 于长 时工作一记忆 的各种 复杂 的相互联系的结构中，回忆成绩就会得到提高。 对于专家来说在熟悉的领域利用 这种技术对信 息进行快速 的存储 。经过精细编码 ，一般被试 可 以对信息进行快速 的提取 。 这种精细编码通过提供冗余的线索使信息提取更容易。己编码的信息不 仅和提取线索相联系 ，而且在上级组 内和组 间的信息之 间形成额外 的语义联 系 ， 从而在长 时记忆 中建立起对 呈现 的信息的一种整合 的记忆表征 。 所 以在长 时工作 记忆 中储存着两种类 型的信息 。顶部是提取线索与编码 的信息、单元相联形成 的 初级层 次 ，在底部是 以背景知识为基础的 己编码 的信息单元之 间的相互联结 ，以 及 与 己有 的模式 、图式形 成 的联 结( 如 图 2. 2 )。 华东师范大学 2009 届硕十论文 数字记忆专长的实验性研究 提取 结构 retr iev al structure 提 提 取线索 索 化 化 tr iev al cll ee e 联 联 结 结 aa a ssociatio n nn 编 编 码信 息 息 cc c o d e ee ii in forl llation nn 编码联 结 eo d e asso ciatio n 图式和模 式 p att erns an d seh em as 图 2.2 转 引 白: 王雪 ， 长时 作记忆 中提取结构建立 的影响因素 ，2006 (二 ) 天赋观 和后天训练共 同所致 t omp er s on等 人 并 不 十 分 赞 同 c hase 和e币esson 提 出 的 熟 练 一记忆 理 论 (skilled m em o理fra mew ork)，在对 一记忆专 家 r ajan 的研 究 发现 ，r ajan 之 所 以 能有 如 此 高超 的表 现 是 由于持续 的刻意 训练 和天 生非 凡 的 记忆 能力 两 者 共 同作 用 所 致 。 华东师范大学 2009 届硕士论文数字记忆专长的实验性研究 那么支持 t omp er s on 等人观 点的是 以下的行为证据 。 (1) r ajan 幼时所表现 的天赋 。当 r ajan s 岁零 9 个月大时，在一次家庭聚 会上 ，能记住前来二十多个 宾客的车牌号码和与车牌对应 的车主 。另外 ，r ajan 还能记住很多人的电话号码 以及火车时刻表 。 (2) r ajan 背诵圆周率的成绩和表现 。r ajan 背诵圆周率小数点后 10000 位 的速度是每秒钟 4.9 个数字 。背诵 10000 一15000 位 的速度是每秒钟 3. 8 个数字 。 背诵 15000一 20000 位 的速度是每秒钟 3.1 个数字 。背诵 20000一25000 位 的速度 是每秒钟 2.8 个数字 。背诵最后 1 180 个数字的速度是每秒钟 2.3 个 。总体来说 ， r ajan 在 1 50 分钟之 内背诵圆周率 3 1 180 位 。总体背诵的速率是每秒钟 3 . 5 个数 字。 从 r ajan 背诵圆周率小数点后 1 0000 位的速度来看(每秒钟达到 4.9 个数字)， 可 以推 断，他没有利用任何记忆法 的可能。相 比之下 ，打破 r ajan 记录的 日本人 to m oyori用时 786 分钟 (包括 225 分钟 )，以每秒钟背诵 0.85 个数字而言，是用 了记忆法 的。 (3) r ajan 的数字和字母 的记忆 广度 。在视觉和听觉呈现下 ，r ajan 的字母 一记忆广度是 13 个 。在听觉呈现下 ，r ajan 的数字一记忆广度是 43 个。在视觉呈现 下 ，r ajan 的数字记忆广度是 28 个 。r ajan 之所 以在听觉和视觉呈现 的方式下 ， 数字广度会有不 同， 可能是 当时在实验 时身体欠佳和动机有关 。 一年 以后 ， r ajan 的视觉数字记忆广度达到 60 个 。 r ajan 对数字编码 的过程和 c hase 和 eri essi on 观察下被试 的编码过程不一 样 。不 同点在于 r ajan 对数字进行编码 的广度在 14一17 个 。并且他没有 事前想 好怎么去编码这个数字 。 to mp er s on 认为 ，r ajan 的绩效符合 c hase 和 eri csson 提 出的熟练记忆理论 (ski l led m em or yfew ork )中的两个原则 ，即提取结构原则和加速 原则 ，但 是 r ajan 的绩效不符合有意义 的编码 原则 。因为 r ajan 天生超常 的一记忆表现在 : 一是幼 时的好记性 ; 二是数字一记忆广度远远 高于正常人 ; 三是背诵数字矩 阵几乎 准确无误等等 。所 以，t om person 等人提 出 r ajan 具有强大 的一记忆容量是 因为持 续 的刻意 训 练和 天 生非凡 的记忆 能力 两者共 同作 用所致 。 不仅 如此 ， t om per s on 也非 常不赞同 c hase 和 eri eession 认 为 的只要 是 正常 智 力水平 的人都能达到世 界级背诵 圆周率 的水平 。因为 t om person 认为 ，这样 的成 华东师范大学 2009 届硕士论文 数字记忆专长的实验性研究 绩是需要高超 的天生 的记忆 能力和长期不懈坚持练 习的结果 。另一位研 究者 l让 ri a (1% 8) 认为，那些能过快速记住无意义信息的人 ，如数字或者名字 ，都具 备天生杰 出的记忆 力 。 三国内外在对数字记忆专长研究存在 的不足和局 限 与 国外研 究相 比， 国内从专长心理角度对人类数字超常记忆活动 的研 究十分 欠缺 ，总结起来大致有 以下几类 : 一是对 国外专长研究作理论述评 (胡谊等人 ， 2003 ); 二是验证 国外学者某些观 点 (杨 治 良、杜建政， 2002 ; 杜建政， 2002 ); 三 是在其他专长领域研 究活动 中附带一记忆任务进行专家一 新手 的绩效 比较 ; 四是用 某一种 解 释 记忆 专 长 的理 论进 行 验 证某种 记忆现 象或 者用 某种 理论解释 去 开 发 记忆 的新方法或者新思路 。例如 ，如何利用组块理论去探索在英语教学 中，让学 生更快更 多的记忆 英语单词 。更为重要的是 ，国内对人类数字超常记忆 能力 的心 理学研 究 ，尚未形成独有 的理论体 系与方法论 ，仍处于宏观描述水平或者仅 限于 理论解释 的层面， 较少从超常数字记忆专长的实验研究发现研究问题 ， 提 出研究 课题 ，因而使得 该主题 上 的研 究与 国外研 究差距 甚远 。 四 本研 究 问题 的提 出 纵观 国内外 关于 记忆专长 的研 究 ， 对具备数字记忆 专长专家 的记忆机 制 问题 的挖 掘还 不够周 全 ，仅仅用某一个理论去探 讨数字 记忆专家 的 记忆机 制 。本研 究 将系统总结记忆专家和一般常人 ， 在数字记忆 中的记忆机制及其提取策略方法 的 差异 。 另外 ，在 国内的研 究 中，一般将某一种解释记忆专长的理论解释应用到实际 的某种 学科 的教学 中，很少系统 的将理论解释融合 ，从而在寻求提高一记忆效率 的 规律上不够有章法 。本研 究力 图找到提高记忆效率 的规律 ，用专长理论为更 高效 地学 习某些材料提 出一些建议 。 华东师范大学 2009 届硕士论文数字记忆专长的实验性研究 第二部分 实验研究 本研究的 目的是通过经典的记忆实验 ，验证记忆专家 吕超非凡的记忆力与 chase 和 eri esson (1 981，1 952 ) 提 出的熟练 记忆理论 中的三个原则相符 。并揭 示 出专家和常人在特殊领域 内对 记忆结果表现 出差异 的 内在 的认知机制和深层 原 因。 1 实验一 数字记忆广度 1.1 班 绘万君 趁 讨 实验被试 由一名记忆专家和一组对照组构成 。对照组为 16 名男性，均为硕士 研究生学历 。其 中 9 人为华东师范大学 06 级心理系在读硕士 ，6 人来 自同济大 学材料工程系在读硕士 ，1 人来 自上海大学土木工程系在读硕士 。 年龄分布在 23 一29 岁之 间 (m= 25. sd = 1. 34 )。 材 群 在计算机上安装测量数字一记忆广度测验程序 ，本软件采用 c #语言编程 。 戎器 笔记本 电脑 (海尔 w 18) ，屏幕为 12.1 英寸 。分辨率为 1280 x soo 像 素 。录 音设备 (三星蓝调 v 33 ) 窟序 每位被试 都有 15 分钟来熟悉本程序 。当被试认 为明 白了实验流程后 ，按键盘 任意键 开始 。数字按照每秒钟一个数字呈现在计算机屏幕 的中央 ，数列从 只有 4 位数字 开始 ，该长度 的数列有三组 ，当一组呈现完毕后 ，被试 需要在指定 的方框 内按顺序输入刚才呈现 的该组数字 。在一组输入完毕后 ，敲击 回车键 ，进入该数 列 的第二组 。只要被试有一次正确 回忆其 中的一组 ，那么下一个呈现 数字记忆广 度长度就增加一位 。如果被试连续三次在某一长度 的数列都回忆错误 ，则终止本 次测 验 。 动分芳了c 本实验的计分方式是被试完全正确回忆第一列，则数字广度是 3+l /3， 完全正 确 回忆 4 位数字 的三组 ，则被试 的数字广度 即为 4 。以此类推 。实验 结束后询 问 华东师范大学 2009 届硕士论文 数字记忆专 长的实验性研究 在整个 实验过程 中是如何学习和记忆这些数字 。 l z 班 疙绒袅 l 2.1 亥 孕君疙了. 菠 曹 专家的数字广度值为 8，对照组的平均数字记忆广度值为 8. 33。(sd = 0.93 ， 范围: 6. 67一10.00 )。 对 吕超和对照组进行 比较采用 的是修正 t 检验 (c ra w foul 范 围 6.67 一13. 00 )。专 家和对照组在数字容量上有显著性差异 。t(15)一6.20 ，df 二15，p . 05 。 2.2.2专家匆对用室 村回溯茄 晋 专家劣 画 哟 贸 昔专家认 为该实验 能够 按照 自己的意愿控制数字呈现 的速 度和 时间，这样就可 以完全按照 自己的思路和方法去学习和回忆这些数字 。首先 最重要 的记忆策略就是先把数字转化 为 图像 ， 当呈现给 自己的数字可 以在脑海 中 清晰地转化为 图像 的时候 ，再呈现下面 的数字 。一般情况下 ，专家按照每 四个数 字呈现 ，然后对刚刁 呈现 的数字转化 为 图像 ，但 是转化为图像后并不急于呈现下 面的数字 ，而是将 刚才 呈现 的图像进一步加工和复查 ，然后在继续呈现下面 的数 字 。虽然前面呈现 的数字看不见 ，但是 由此转化 的图依然还在 。遇到位数增 多的 情况下 ，同样按照这个方式 ，就是要把前面 的 由数字转化后 的图像联结起 来 ，在 华东师范大学 2009 届硕士论文 数字记忆专长的实验性研究 进行 复 查和 强化 。 对 用蜜 誉遍袭屏肘 君它黄够由于数字能够按照 自己的速度呈现 ， 可 以在呈 现几个数字 的时候稍加停顿 ， 给 自己一点时间将之前呈现 的数字在脑海里在复述 一遍 ，然后接着呈现下面的数字，这样就比较有可控性。在 6 位之前还不需要 中 间停顿 ，在 7 位数字 以后，前 4 位呈现完毕后稍加停顿，再呈现后 3 位 。8 位数 组就按照先呈现前 4 位 ，中间停顿复述后再呈现后 4 位 。到 了 11 位 ，就 可 以先 呈现 4 位 ，停顿后，再呈现 4 位，停顿后 ，最后呈现后 3 位。但是随着位数的增 多，前面复述 的数字受到后面数字 的干扰 ，导致 回忆错误 ，实验终止 。 2.了 讨老 在按照被试 自己能控制 的速度呈现数字的情况下 ， 专家之所 以在一记忆 结果上 和对照组有显著性差异 的原因在于 ，专家能够按照 自己的记忆方法 去编码数字 ， 能将数字转化 为图像 ，然后将多个 图像进行 串联和打包 ，以至于在前面呈现数字 消失的情况下 ，依然 能按照 图像 的线索进行 回忆 。 3 实验三 记忆数字矩阵实验 又i 研芜方君 趁 试 何 叉珊 一 材拜 本 实验材料是三张纵 向印有 5x5、7x7、9x9 数字矩 阵的 a 4 纸 。其 中，三种 矩 阵的数字 的字体都是宋体 、初 号 、加粗 ; 页边距分别是上下页边距 是 2. 54 cm ， 左右页边距 是 3.17 cm 。5巧 数字矩 阵的行距 中每两位数字间的距离是 1. 8 cm 。 列距 中每两个数字间的距离是 i cl n 。 7x 7 数字矩 阵的行距 中每两位 数字 的间距 是 1. 3 cm 。列距 中每两个数字 的间距 是 i ct n 。9x9 数字矩 阵的行距 中每两位 数 字 的 间距 是 0. 8 cm 。列距 中每两个数字 间的距离是 icm 。 另外还有三 张与数字矩 阵规格相对应 的 a4 答题纸 。其 中 5巧 数 字矩 阵答题 纸 的是 一个 5巧 的表格 ， 表格大小是 10 cm x 10 cl n 。 每个单元格 是 z x z cm 。 7x7 华东师范大学 2009 届硕士论文数字记忆专长的实验性研 究 数字矩 阵答题纸 的是一个 7x7 的表格 ，表格大小是 n . 6 cm x 10.4 cl n 。每个单元 格是 1. 6 cm x 1. s cl n 。 9x9 数字矩阵答题纸 的是一个 9x9 的表格 ， 表格大小是 n . 6 em x 1 1 . 7 cm 。每个单元格是 1 . 6 em x 1. 3 cm 。 器材 秒表 (l g k g 90n) ，a 4 纸，笔 ，录像和录音设备 (三星蓝调 v 33) 摆序 本实验 的材料是 3 个数字矩阵，其 中 5巧 规格 ，7x7 规格 以及 9x9 规格 的矩 阵各有 1 个 。要求被试在 限定的时间内，对数字矩 阵学习完毕后在相应的空 白答 题纸上 ，可 以按照 自由回忆 的方式把数字矩 阵复原 。其 中三个数字矩阵学 习时间 的上限分别是 10 分钟 、巧 分钟 、20 分钟 。被试学习完毕后 向主试示意，主试发 放空 白答题纸 。如果在限定的学习时间内还未完成相应数字矩阵的学习，主试将 打断被试 。待被试 明白实验 的要点后 ，主试发放第一张印有 5x 5 数字矩阵的 a4 纸。当被试拿到 a4 纸后 ，秒表开始计时。如到 了 5巧 数字矩阵的学习时间的上 限或者被试在学 习上 限的时 间 内认为可 以开始 回忆 了，主试 需要收 回印有 5巧 矩阵的 a4 纸 ，并发放 5巧 矩 阵的空 白答题纸 ，按掉秒表 。此段时间是被试学 习 矩阵的时间。当被试 结果答题纸 时，主试 再次按下秒表 ，并启动录像设备 ，对准 答题纸 5x5 表格 区域进行录像 。 当被试提交答题纸或者被试 明确说 出回忆 不下去 时，终止实验 。主试按下秒表 。此段时间是被试 回忆 的时间，回忆 时间不做 出任 何限制 。在主试记录下被试 的学习时间和 回忆 时间后 ，启动录音设备 ，对 被试如 何学 习和 回忆 5x 5 数字矩 阵进 行录音 。 如果被试不要求休 息的情况下 ， 接着 发第 二张 印有 7x7 数 字矩 阵 的 a 4 纸 。重 复上 面 的流程 。 又2 研沦绒 袅 主2.1 亥 笋矩冷 君名结梁 吕超在三个矩 阵的回忆率 为 100% ;而对 照组被试 的平均回忆 5巧 数字矩 阵 、 7x 7 数 字矩 阵 、9x 9 数 字矩 阵 的正确 率分 别 为 92 %(m二23 .sd = 3. 37 ; 范 围:13 一25 ); 85%(m= 4 1. 63， sd = 9. 53: 范 围:2 1一49 ); 69%(m= 55. 81.sd 二23. 05: 范围:12一81)。 在 5x5 数字矩 阵中， 对照组被试 16 个人 中有 9 个完全 回忆 正确 ; 而在 7x7 数字矩 阵和 9x9 数字矩 阵，有 4 个对照组被试完全正确 回忆 。基于修 华东师范大学 2009 届硕士论文数字记忆专长的实验性研究 正 t 检验 ，在三个矩阵的回忆量上 吕超和对照组均无显著性差异 。t(15) = 0. 57. p. 05;t(15)= 0. 71.p . 05;t(15)= l. 00.p . 05。 主2.2 矩洋 劣 笋习对阿 基于修正 t 检验 ， 吕超和对照组被试在学习 5巧 数字矩阵、7x7 数字矩 阵 、 9x 9 数字矩 阵的时间上都有显著性差异 。 检测结果分别为:t(15)= 2.ll.p.05 ;t(15) = 2 . 75.p . 05;t(15)= 2. sl.p. 050 主2.j笋习矩洋箱吻吃龙 洋之 闻时赦 关 对于对 照组被试而言 ，在 9、 9 数字矩阵中，学 习矩 阵的时间和 回忆矩 阵 的 时间显著性呈现相关 ，r(14)= 0.58， p.05，但 是在 5x 5 数字矩阵 、7x 7 数字矩 阵 未见显著性 相关 。 又2.4 乎均学 习匆回玄晒冷功每价数笋时时闻 专家学 习 5巧 数字矩 阵、 7x 7 数字矩 阵和 9、 9 数字矩阵中每个 数字 的平均 时 间分别 为 1. 40 秒 、5.31 秒和 4.04 秒 ; 对照组学 习 5x 5 数字矩 阵 、7x7 数 字矩 阵 和 9x 9 数字矩阵中每个数字 的平均时间分别为 10. 79 秒(sd = 4.32 ，范围:4.32 一2 1. 60 )、14. 82 秒(sd = 3.16，范 围:9. 35 一18. 37 )和 12. 27 秒(sn = 2. 84，范 围:6.37一14.81)。专家 回忆 5x 5 数字矩 阵 、7x 7 数字矩 阵和 9x9 数 字 矩 阵 中每个 数字 的平均 时 间分别为 1. 56 秒 、 1. 45 秒和 1. 91 秒 ;对 照组 回忆 5巧 数 字 矩 阵 、 7、 7 数字矩 阵和 9 9 数 字矩 阵 中每个数字 的平均 时间分别 为 1. 23 秒(sd 二0.66 ，范 围:0. 60一3. 48 )、2. 47 秒(sd = 1. 53，范 围:1.16 一6. 65 ) 和 2. 60 秒(sd = 1. 43， 范 围:0. 63一5. 65)。 又2.5 学习者笋 学 习效率的指标是用学习矩阵的时间除 以正确 回忆量 。在 5巧 数字矩 阵上 ， 吕超和对照组在学习效率上有显著性差异 。 基于修正 t 检验 ， t(15) = 2.12， p . 05 。 在三个矩 阵上 ，专家和对照组在回忆时间上都无显著性差异。 又2.“ 炭家掀对朋室 必回溯脚 晋 专家采用 的记忆策略是 叫做地 点定位法 。 所谓地 点定位就是将 数 字矩 阵 的每 一行看做 是一个场 景或者 说故事发生的地 点 ，每个地 点的是根据 数 字 1、2 、3 、 4 、5、6 、7、8、9 的谐音 、象形或者数字衍 生 出其 它的意义来 命 名 。即 “ 第 一 行 ” 、“ 第 二行 ” 、“ 第三行 ” 、“ 第 四行 ” 、“ 第五行 ” 、“ 第六行 ” 、“ 第 七行 ” 、“ 第 八 华东师范大学 2009 届硕士论文数字记忆专长的实验性研究 行 ” 、 “ 第九行 ， ， 编码为 “ 女厕所 ” 、 “ 养鸭场 ” 、 “ 山洞里 ” 、 “ 天安门广场 ” 、 “ 卧室 ” 、 “ 打靶场 ” 、“ 麦 田， ，、“ 葫芦棚下” 、“ 猫舍 ” 。 在确定好每个地点后 ，接下来，专家将每行 的数字转化为文字 ，然后将文 字想象为故事 。在这个阶段 中，专家多数采用 了两个数字组合为一个名词或者 场景 ，这里称为 “ 数字 一想象转换表 ” 。比如 ， “ 14 ”编码为玫瑰花或者情人节 ， 因为 2 月 14 号是情人节 ，“ 16 ”编码为石榴 ，因为是谐音 ，“ 82 ”就是爸爸和 儿子 ，也是谐音 。总之 ，无论是单个数字还是两位数字 (11一99) ，专家都能 将数字转转化 为生活 中常见 的事物 。最后在把每个地 点发生的事情全部 串起 来 。采用地点定位法 的好处是，当把所有地点定位后 ，那么所有的场景都是在 这个地 点发生的，就不容易搞混淆。(见附录六 ) 对浦蜜 功典型 矛 仁 麦劣回瀚贸 晋。 在其 中回忆正确率较高的被试 中，无一例 外的采用将数字转化为文字 ， 然后将文字在脑海 中想象 ， 想象的内容基本上就 是在 某个场景发生 了什 么故事 。 回忆 正确率较 高的被试能把想象 的场景很好 的 串联 ，而回忆正确率较低 的被试则未能很好 的将想象的场景串联 ，场景 比较零 散。另外有一个对照组中的被试因为有 17 年学习弹钢琴的背景，在对数字矩 阵回忆时全部采用谱 曲的方式 ，他将数字看做是音乐中的音符，将数字转化为 音乐旋律 ， 这正体现 了编码方式和 记忆术 同 自身的背景知识和熟悉的经验密切 相联 。 j j讨若 吕超在三个矩 阵的学 习时间上都和对照组有显著性差异 。 吕超和其他记忆 专家 的 比较如下 ，对 于 5x 5 数字矩阵来说 ， 吕超 的学 习速度是 1 . 4 秒/数字 ， r ajan 学 习的速度 是 2.1 秒/数字 (to m opson et al，1991)，吕超 的速度要 比 to m o扣ri要 决很 多 (9. 3 秒/数字 ，几kahasi et al，2006 )。对于 7x7 数字矩 阵和 9x9 数字矩 阵来 说 ， 吕超 的速度是 5 秒/数字 ，s (3. 0 秒/数字 ，luri a，1968 )， v. p. (5. 0 秒/数字 ， h unt2.7 秒/数字 ，to m opson et al， 199 1 )。 纵观三个数字矩 阵实验 ，总体来说 ，在 回忆正确量上 ，专家表现 出很 高的 华东师范大学 2009 届硕士论文数字记忆专长的实验性研究 水平，但是在回忆的正确量上和对照组并没有显著性的差异 。然而在矩阵的学 习时间上 ，专家表现 的异乎寻常。这就 说明专家 的学习数字的策略和对照组存 在着很大不 同。专家采用的地点定位法 ，并且 能迅速将数字转化 为文字 ，然后 使之联想为一幅幅