（发展与教育心理学专业论文）工作记忆广度的影响机制.pdf

摘要 工作记忆广度的影响机制 发展与教育心理学专业硕士研究生王银华 指导教师徐展副教授 摘要 为了探讨工作记忆广度的影响机制，以大学生和研究生为被试，设计三个实验来研究记 忆消退说、资源共享模型和记忆项呈现时间( 又称加工时间) 对工作记忆广度影响。三个实 验都采用被试内设计。 实验一检验了记忆消退说、资源共享说对工作记忆广度的影响。对工作记忆广度任务进 行了2 ( 存储负荷：高、低) 2 ( 保持时间：长、短) x 6 ( 序列位置：6 ) 的方差分析，结 果发现：保持时间的主效应显著；存储负荷的主效应显著：序列位置效应显著；保持时间与 存储负荷之间没有交互作用。 在实验二中，把保持时间和记忆项呈现时间区分开，考察了保持时间和记忆项呈现时间 对工作记忆广度的影响。对工作记忆广度任务进行2 ( 保持时间：延时和无延时) 2 ( 记忆 项呈现时间：l s 和i 5 s ) x6 ( 序列位置) 的方著分析，结果发现：保持时间没有主效应； 记忆项呈现时间没有主效应；序列位置效应显著；保持时间和记忆项呈现时间有交互作用； 保持时间、记忆项呈现时间和序列位置之间没有交互作用。进一步进行简单效应检验发现： 在记忆项呈现l s 时，保持时间无延时和延时条件下的广度成绩没有显著差异；在记忆项呈现 1 5 时，保持时间无延时和延时条件下的广度成绩有显著差异；同时在保持时间相同时，记忆 项呈现1 s 延时条件下的广度成绩和记忆项呈现1 - 5 s 无延时条件下的广度成绩之间也没有显 著差异。在无延时时，记忆项呈现l s 和1 5 s 的广度成绩之间没有显著差异；在延时时，记 忆项呈现l s 的广度成绩明显好于和记忆项呈现1 5 s 的广度。就交互作用来说，本实验中保 持时间影响工作记忆广度。 在实验三中，进一步考察了保持时间和加工时间对工作记忆广度的影响。对工作记忆广 度任务进行2 ( 保持时间：延时和无延时) 2 ( 记忆项呈现时间：1 s 和0 5 s ) 6 ( 序列位 置：6 ) 的方差分析，结果发现：记忆项呈现时间的主效应显著；保持时间的主效应显著：序 列位置效应显著；保持时间和记忆项呈现时间之间存在交互作用。简单效应分析发现：在记 l 两南大学硕十学位论文 忆项呈现0 5 s 的条件f ，保持时间之间存在显著差异；住记忆项呈现l s 的条件下，保持时 间之间不存在显著差异。在无延时条件下，记忆项呈现时间之间有显著差异；在延时条件下， 记忆项呈现时间之间有显著差异。在保持时间相同时，记忆项呈现o 5 s 的延时条件下的同忆 成绩和记忆项呈现1 s 的无延时条件下的回忆成绩之间有显著差异；记忆项呈现时间和序列位 置效应之间有交互作用；保持时间和序列位置之间有交互作用；保持时间、记忆项呈现时问 和序列位置之间有交互作用。 研究结果表明： 1 存储负荷影响上作记忆广度，工作记忆广度受认知资源的有限性限制。 2 保持时间影响工作记忆广度，工作记忆中的信息遗忘受记忆消退的影响。 3 记忆项旱现时间影响工作记忆广度，记忆项呈现时间过长或过短都不利于工作记忆广 度达到最佳水平，只有记忆项呈现时间适中时才最有利于记忆。 4 记忆项呈现时间和保持时间共同影响，t 作记忆广度。记忆项呈现时n d , 于1 s 时加工 时间对工作记忆广度的影响比较大，记忆项呈现时间等于大于l s 时保持时间对工作记忆广度 的影响比较大。 5 保持时间、记忆项旱现时间和序列位置影响工作记忆“度。 i i 关键词：工作记忆广度存储负荷保持时间记忆项呈现时间 a b s t r a c t t h ei n f l u e n t i a lm e c h a n i s mo n w o r k i n gm e m o r ys p a n m a j o r ：d e v e l o p m e n t a la n d e d u c a t i o n a lp s y c h o l o g y a u t h o r ：w a n g y i n h u a s u p e r v i s o r ：a s s o c i a t e p r o f x uz h a n a b s t r a c t i no r d e rt oe x p l o r et h ei n f l u e n t i a lm e c h a n i s mo fw o r k i n gm e m o r ys p a n ，t h ep r e s e n t s t u d yc h o s ec o l l e g es t u d e n t sa n dp o s t g r a d u a t e s a ss u b je c t sa n du s e dt h r e ee x p e r i m e n t s t oe x 踟i n et h er e s o u r c e - s h a r i n gm o d e l ，m e m o r yd e c a yh y p o t h e s i sa n dm e m o r y i t e m s p r e s e n t i n gd u r a t i o n ( n a m e l yp r o c e s s i n gd u r a t i o n ) h o wt o i n f l u e n tw o r k i n gm e m o r y s p a n 。t h e s et h r e ee x p e r i m e n t sw ea l la d o p tw i t h i n - s u b j e c td e s i g n e x p e r i m e n t1w a sd o n et oe x a m i n et h ei n f l u e n c eo fr e s o u r c e - s h a r i n gh y p o t h e s i s ， m e m o r yd e c a yh y p o t h e s i so nw o r k i n gm e m o r ys p a n t h r e e w a y2 ( s t o r a g el o a d ：h i g h 锄d1 0 w 、) 2 ( r e t e n t i o nd u r a t i o n ：l o n ga n ds h o r t ) x6 ( s e r i a lp o s i t i o n ：6 ) a n a l y s e s o f v a r i a n c eo nt h es p a nd a t ar e v e a l e dt h a t ，t h e r ew e r em a i ns i g n i f i c a n te f f e c to fs t o r a g e l o a da n dp r e s e n td u r a t i o no fm e m o r yi t e ma n ds e r i a lp o s i t i o ne f f e c t s t h ei n t e r a c t i o n b e t w e e np r o c e s s i n gl o a da n dr e t e n t i o nd u r a t i o nh a d n o ts i g n i f i c a n te f f e c t i ne x p e r i m e n t2 ，w em a k ead i s t i n c t i o nb e t w e e nt h er e t e n t i o nd u r a t i o na n dp r e s e n t d u r a t i o no fm e m o r yi t e m s w es t u d yt h er e t e n t i o nd u r a t i o na n dp r e s e n td u r a t i o no f i t e m sh o wt oa f f e c tw o r k i n gm e m o r y t h r e e - w a y2 ( r e t e n t i o nd u r a t i o n ：d e l a ya n d w i t h o t i td e l a y ) 2 ( p r e s e n td u r a t i o no fm e m o r yi t e m s ：lsa n d1 5 s ) 6 ( s e r i a lp o s i t i o n ： 6 1a n a l v s e so fv a r i a j l c eo nt h es p a nd a t af o u n dt h a t ：t h e r ei sn om a i ne f f e c to fr e t e n t i o n d u r a t i o n ：p r e s e n td u r a t i o no fm e m o r yi t e md i dn o ts h o w t h em a i ne f f e c t ；s e r i a lp o s i t i o n e f f e c tw a ss i g n i f i c a n t ；t h e r ew e r ei n t e r a c t i o nb e t w e e nr e t e n t i o nd u r a t i o na n dp r e s e n t d u r a t i o no fm e m o r yi t e m s ；t h e r ew e r en o ti n t e r a c t i o na m o n gr e t e n t i o nd u r a t i o na n d p r e s e n td u r a t i o no fm e m o r yi t e m sa n ds e r i a lp o s i t i o ne f f e c t s s i m p l ee f f e c te x a m i n a t i o n f o u n dt h a t ：w h e nt h em e m o r yi t e m sw a sp r e s e n t e d ist h e r ew a sn os i g n i f i c a n t d i 跣r e n c e s 姐d e rt h ec o n d i t i o no ft h er e t e n t i o nd u r a t i o nd e l a ya n dw i t h o u td e l a y ；t h e r e w e r es i g n i f i c a n td i f f e r e n c e su n d e rt h ec o n d i t i o no ft h er e t e n t i o nd u r a t i o nd e l a ya n d w i t h o u td e l a yw h e nt h em e m o r yi t e m sw a sp r e s e n t e d1 5 s ：a tt h es a m et i m e ，t h e r ew e r e u l 两南大学硕十学位论文 曼鼍曼皇舅曼蔓曼量曼! 曼曼曼皇蔓鼍蔓曼舅舅笪曼! 寰曼皇曼曼曼曼曼! 曼曼曼鼍i l l l i ! l i l 毫寰皇皇曼舅皇蔓曼曼曼曼 n os i g n i f i c a n td i f f e r e n c e sb e t w e e nm e m o r yi t e m sp r e s e n tlsu n d e rt h ec o n d i t i o no f d e l a ya n dm e m o r yi t e m sp r e s e n t1 5 su n d e rt h ec o n d i t i o nw i t h o u td e l a yw h e nt h e r e t e n t i o nd u r a t i o nw a ss a l t l e ，m e m o r ys c o r eh a d n t s i g n i f i c a n td i f f e r e n c e sb e t w e e n m e m o r yi t e m sp r e s e n t1sa n dm e m o r yi t e m sp r e s e n t1 5 sw h e nr e t e n t i o nd u r a t i o n w i t h o u td e l a y w o r k i n gm e m o r ys p a ns c o r eu n d e rt h ec o n d i t i o no fm e m o r yi t e m s p r e s e n tlsw a ss u p e n o rt os p a ns c o r eu n d e rt h ec o n d i t i o no f m e m o r yi t e r n sp r e s e n t1 5 s w h e nr e t e n t i o nd u r a t i o nd e l a y r e t e n t i o nd u r a t i o nh a da l li m p a c to nw o r k i n g m e m o r yi n t h i se x p e r i m e n t i n e x p e r i m e n t3 ，w em a k eaf u r t h e rs t u d yo nr e t e n t i o nd u r a t i o na n dp r e s e n t d u r a t i o no fi t e m s t h r e e - w a y2 ( r e t e n t i o nd u r a t i o n ：d e l a ya n dw i t h o u t d e l a v ) 2 ( p r e s e n td u r a t i o no fm e m o r yi t e m s ：lsa n d0 5 s ) 6 ( s e r i a lp o s i t i o n ：6 ) a l l a l y s e so f v a r i a n c eo nt h es p a nd a t ar e v e a l e dt h a t ：t h e r ew e r em a i ne f f e c to f r e t e n t i o nd u r a t i o na n d p r e s e n td u r a t i o no fm e m o r yi t e m s ；s e r i a lp o s i t i o ne f f e c t sw a ss i g n i f i c a n t ；t h e r ei s i n t e r a c t i o nb e t w e e nr e t e n t i o nd u r a t i o na n d p r e s e n t d u r a t i o no fm e m o r yi t e m s s i m p l e e f f e c tt e s tf o u n dt h a tu n d e rc o n d i t i o n so fm e m o r yi t e m sp r e s e n t0 5 s ，t h e r ew e r e s i g n i f i c a n td i f f e r e n c e sb e t w e e nr e t e n t i o nd u r a t i o nd e l a ya n dw i t h o u td e l a v ：t h e r ew e r e n os i g n i f i c a n td i f f e r e n c e sb e t w e e nr e t e n t i o nd u r a t i o nd e l a ya n dw i t h o u td e l a yw h e n m e m o r yi t e m sp r e s e n tls ；t h e r ew e r es i g n i f i c a n td i f f e r e n e e sb e t w e e nm e m o r yi t e m s p r e s e n t0 5 sa n dlsw h e nr e t e n t i o nd u r a t i o n d e l a ya n dw i t h o u td e l a v ：t h e r e 、】i ，c ? r e s i g n i f i c a n td i f f e r e n c e sb e t w e e nm e m o r yi t e m sp r e s e n t0 5 su n d e rt h ec o n d i t i o no f d e l a y a n dm e m o r yi t e m sp r e s e n tlsu n d e rt h ec o n d i t i o no fw i t h o u td e l a yw h e n t h er e t e n t i o n d u r a t i o nw a ss a m e p r e s e n td u r a t i o no fm e m o r yi t e m sa n ds e r i a lp o s i t i o ne f f e c t sd i d i n t e r a c t i o n ；t h e r ew e r ei n t e r a c t i o nb e t w e e nr e t e n t i o nd u r a t i o na n ds e r i a lp o s i t i o ne f f e c t s ； t h e r ew e r ei n t e r a c t i o na m o n gr e t e n t i o nd u r a t i o na n d p r e s e n td u r a t i o no fm e m o r yi t e m a n ds e r i a lp o s i t i o ne f f e c t s t h er e s u l t si m p l i c a t e dt h a t ： 1 s t o r a g el o a da f f e c tt h ew o r k i n gm e m o r ys p a n ，w o r k i n gm e m o r ys p a ni sl i m i t e d b yt h ec o g n i t i v ec o n s t r a i n t so fr e s o u r c e s 2 r e t e n t i o nd u r a t i o ni m p a c tt h ew o r k i n gm e m o r ys p a n ，i n f o r m a t i o nf o r g o t t e no f w o r k i n gm e m o r ya f f e c t e db ym e m o r yd e c a y 3 p r e s e n td u r a t i o no fm e m o r yi t e m si m p a c tt h ew o r k i n gm e m o r ys p a n ，p r e s e n t d u r a t i o no fm e m o r yi t e m sn o tt o ol o n go rt o os h o r ti n f a v o ro fw o r k i n gm e m o r yt o a c h i e v et h eb e s tl e v e lo f b r e a d t h ，a n do n l ym o d e s tp r e s e n td u r a t i o no fm e m o r vi t e m s w h e nm o s tc o n d u c i v et om e m o r y i v a b s t r a c t 4 t h ep r e s e n td u r a t i o no fm e m o r yi t e m sa n dr e t e n t i o nd u r a t i o na f f e c tw o r k i n g m e m o r ys p a n p r e s e n td u r a t i o no fm e m o r yi t e m sl e s st h a nlsh a dag r e a te f f e c tu p o n w o r k i n gm e m o r ys p a nt h a np r e s e n td u r a t i o no fm e m o r yi t e m sm o r et h a nlso re q u a lls 5 r e t e n t i o nd u r a t i o n ，p r e s e n td u r a t i o no fm e m o r yi t e m sa n ds e r i a lp o s i t i o ne f f e c t s a f f e c tw o r k i n gm e m o r ys p a n k e yw o r d s ：w o r k i n gm e m o r ys p a n s t o r a g el o a d r e t e n t i o nd u r a t i o n p r e s e n t d u r a t i o no fm e m o r yi t e r n s v 独创性声明 小人提交的。学位论文是在导师指导卜进行的研究j _ ：作及取得的 研究成果。沦文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加 丫特别标沣。对本研究及学位论文撰：弓曾做m 贞献的老师、朋友、i 刊 f i 在文中作厂明确说明并表示衷心感谢。 学位论文作者：主笔屡华签字日期：冲铲月巧日 学位论文版权使用授权书 小学位论义作者完全了解西南人学有关保留、使刚。学位沦义的舭 定，有权保留并向幽家有火部门或机构送交论文的复印件和磁箍，允 许论文被龠阅和借阅。本人授权两南大学石j l ：究，卜院( 筹) - n j 以将学位 i 仑义的仑部或相5 分内容编入有关数据席进行榆索，口j 以采，f j 影印、缩 印或手j 捕等复制手段保存、礼：编。学位沦义。 ， ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：剖不保密， 口保密期限至年月止)。 学位论文作者签名：王侈屡华 导师签名： 签字日期：力胗厂年牛月万日 签字日期： p 甲年歹月尸日 1 文献综述 1 文献综述 工作记忆在人的认知活动中发挥着重要的作用，他能够预测高水平的认知能 力，因此，对工作记忆的研究成为当前认知领域研究的一个热点问题。近几年来， 对工作记忆的研究主要集中在两个方面：一是它与各种认知活动的关系，二是它 本身的理论机制和生理机制。目前这两方面的研究都取得了很大的进展。由于对 这两方面的研究都涉及到对工作记忆的广度进行测量，而要对工作记忆的广度进 行测量，就要考虑影响工作记忆广度的各种因素。只有控制好影响工作记忆广度 的各种因素，才能准确的测量个体的工作记忆广度，进而才能对个体的认知能力 有一个正确和全面的了解。但目前存在的问题是，各研究者对工作记忆的定义不 完全相同，对工作记忆广度的测量方法也不一致，这就有可能使各研究者得出的 结论带有不确定性，从而使工作记忆广度的研究结论很难推广到其他研究中去。 因此，探讨工作记忆广度的认知机制问题就具有重要的现实意义。 1 1 工作记忆广度的提出及其研究范式 工作记忆( w o r i n gm e m o r y ) 是b a d d e l e y ( 1 9 7 4 ) 等提出的一个概念，它是一 个容量有限的系统，它的功能是负责信息的暂时储存和加工【l 】。有人对工作记忆进 行如下的解释【2 】：人作为一种加工系统，把接受到的外界信息经过模式识别加工处 理而放入长时记忆。以后人在进行认知活动时，由于需要，长时记忆中的某些信 息被调出来，这些信息便处于活动状态。它们只是暂时得到使用，用过后再返回 长时记忆中。信息处于这种活动的状态，就叫工作记忆。 b a d d e l e y 和h i t c h m j 认为工作记忆由三个主要的子系统构成，这三个子系统分 别是中央执行系统( c e n t r a le x e c u t i v e ) 、语音回路( p h o n o l o g i c a ll o o p ) 和视空模板 ( v i s u a l - s p a t i a ls k e t c hp a d ) 。其中，中央执行系统是工作记忆模型的核心，它负责 各子系统之间以及它们与长时记忆之间的关系，还负责注意资源的管理和策略的 选择与计划。语音回路是负责以语音为基础的语音信息的储存和控制的装置。它 又由两部分构成：一部分是语音储存，语音代码在此可以保持大约两秒，随着时 间的推移，编码的内容逐渐衰退以至消失；另一部分是发音控制，通过默读复述 防止语音表征的消退。视空模板负责处理视觉空间信息，包括视觉元素和空间元 素两部分。信息可以直接进入视空间模板( 如直接知觉到的信息) ，信息也可以间 接进入视空间模板( 如从记忆中产生表象) 。最近b a d d e l e y ( 2 0 0 0 ) 对现有的工作记 忆模型进行补充后，提出了一个新的子系统情景缓冲器( e p i s o d i cb u f f e r ) ，它 可以用来解释那些现有的工作记忆模型所不能解释的内容1 5 - 6 。它是一个容量有限 的系统，负责对多通道编码中信息的暂时存储，并且它负责对来自语音回路和视 两南大予：硕十学何论文 空模板以及长时记忆的信息进行整合和短暂的储存，形成一种多维编码形式的整 合的情景表征。它被假定为由中央执行器控制，并通过中央执行器将不同来源的 信息整合成完整连贯的情景。这样的情景被假定为通过意识觉知( c o n s c i o u s a w a r e n e s s ) 来提取。目前这方面的相关研究还很有限。 工作记忆广度( 有时简称为“工作记忆”) 是工作记忆研究的一个重要方面， 主要有阅读广度、计数广度、运算广度和阅读字母广度等0 1 。当个体差异成为研 究的焦点时，对工作记忆容量的测验普遍使用的是复杂的广度任务，即采用双任 务研究范式。这些任务需要对信息进行同时的储存和加工。在这种情景下，储存 通常是指对呈现的新信息进行短暂的保存，加工是指对信息的操作和转换。在以 往的研究中，对复杂的广度任务有很多的描述，通常它包括对言语和数的信息的 储存和操作，但是，最近越来越多的任务也需要对视一空信息的处理。一些复杂 的广度任务很受欢迎，并且很多研究团体使用它们。 最早对工作记忆广度进行研究的是d a n e m a n 和c a r p e n t e r 1 1 j ，他们创立了阅读 广度任务，在该任务中，要求被试大声读一列简单的、无关的句子，然后回忆每 个句子最后的词语。实验者把句子呈现在一系列卡片上，当被试大声的读完第一 个句子后，实验者向被试呈现第二个卡片等等，当最后一个句子呈现完后，要求 被试按顺序回忆每个句子的最后一个词语。阅读句子代表对信息进行加工，回忆 最后一个词代表对句子进行储存。通过使用简单的真假句，句子的加工成分得到 加强。每个句子阅读完成后，被试要对句子的正误进行判断。因此，这样就确保 了被试对句子进行了真正的加工，因为他们必须理解句子的内容【l2 1 。大量的研究 表明：这些任务上的成绩是与儿章和成人的重要认知技能，如句子的理解( k a t ec a i n ， j a n eo a k h i l l ，等2 0 0 4 ) 1 3 j 、推理( o b e r a u e r , w i t t m a n n ，w i l h e l m ，& s c h u l z e ，2 0 0 2 ) 1 4 】、 流体智力( e n g l e ，t u h o l s k i ，& c o n w a y , 19 9 9 ，等) 1 5 - 2 0 1 、识字( s w a n s o n ，a s h b a k e r , & l e e ，1 9 9 6 ) 2 1j 和数学( g e a r y ，h o a r d ，b y r d c r a v e n ，& d e s o t o ，2 0 0 4 ，周世杰等，2 0 0 6 ) 2 2 - 2 6 的认知能力等联系在一起的。 使用工作记忆任务来评价个体的认知能力，原因有以下几个方面：工作记忆 测验旨在评估个体的认知能力，基于简单信息加工的测验在环境和文化差异方面 比许多传统的智力测验的偏差要小的多。由于它们结构简单，工作记忆测验对知 识和教育的要求少，但它比较接近测量认知结构的特征，因此它被认为是对认知 能力的相对比较公平的评估。 现存的w e c h s l e r 智力测验使用两种典型的工作记忆任务来测量智力( 数字广 度和字母一数字顺序) 。然而在w e c h s l e r 智力测验中，逆序数字广度测验和正序数 字广度测验( 反映的是短时记忆而不是工作记忆) 是混淆在一起的【27 1 。而且，为 了减少任务中具体变异的影响，一个可信的工作记忆结构的评估需要使用几种不 2 1 文献综述 同的工作记忆任务。然而，目前使用的工作记忆测验并没有对评估能力的任务类 型进行全面的探讨。 首先，大部分任务是根据经典的测验理论来建构的，现代的项目反应理论( i r t ) 很少被使用，对于适应性测验的发展，i r t 模型对于数据的拟合度来说是重要的先 决条件。 其次，智力测验的任务是由实验者进行操纵的，而不是由计算机来控制的， 而工作记忆任务尤其适合计算机，因此它比纸笔测验更加经济有效。而且能够减 少实验者进行测验时的主观性，因为每个刺激的呈现时间对于工作记忆任务来说 是至关重要的。 再者，工作记忆任务的研究是为了评估一般的认知能力，而不是专门用来测 量高能力和非常高的能力。就现存的大部分智力测验是测量这方面的能力的，在 工作记忆测验中，当测量非常聪明的儿童时，我们也可能预测到天花板效应。因 此，测验分数在高能力段内的可靠性就低些。 最后，p i c k e r i n g 和g a t h e r c o l e 1 2 1 的测验系列是基于b a d d e l e y 的三成分工作记 忆模型。 1 2 工作记忆广度的几种计分方法 使用工作记忆广度任务来评价个人的认知能力，首先就涉及到广度成绩的计 分方法问题。因为只有正确而科学的计分方法才能比较可靠的评价个体的工作记 忆广度。目前使用的工作记忆广度计分方法有以下几种。部分信度单位记分法 ( p a r t i a l - c r e d i tu n i ts c o r i n g ，简称p c u ) ，全或无单位记分法( a 1 1 o r - n o t h i n gu n i t s c o r i n g ，简称a n u ) ，部分信度负荷记分法( p a r t i a l c r e d i tl o a ds c o r i n g ，简称p c l ) ， 全或无负荷记分法( a 1 1 o r - n o t h i n gl o a ds c o r i n g ，简称a n l ) 。p c u 代表的意思是： 在一个词单内被试正确回忆出来的项目平均比；a n u 表示的是：在词单中所有的项 目都正确回忆出来的比例；p c l 表示的是：所有的词单中正确回忆出来的项目和， ( 在一个词单内不管这些项目是否按照顺序来回忆出来) ；a n l 是最经常使用的记 分方法，它表示的是：在一个词单内所有的项目是按照正确的序列位置回忆出来 的正确的项目和。虽然负荷记分在心理测量中不常用，而在广度测验中它却是最 经常使用的记分方法，这种方法使用的传统可以追溯到艾宾浩斯( 1 8 9 7 ) ，他使用 数字广度任务作为测量个体差异的测验，并运用部分信度负荷加权的记分方法， 然而，负荷加权记分法在心理测量中并不经常使用，因为对于难一点的词单，好 像没有更好的理由来为它指定一个更大的权重。也就是说，在一个任务中，例如 工作记忆广度任务，所有的词单应该是测量相同的潜在能力的，例如在面临同时 加工时的储存。他们仅仅是沿着能力分布的范围区分出不同的点，而且负荷加权 两南大学硕十学何论文 记分的典型结果是正偏态的：与能力分布的下半部分相比，个体差异在能力分布 的上半部分是膨胀的。很明显，在相关研究中，正态分布比较受欢迎【2 引。在本研 究中，我们主要使用全或无负荷记分法，因为很多研究者在进行工作记忆广度研 究时都是使用的这种方法。 1 3 工作记忆广度的几种理论观点 目前对工作记忆广度有限问题进行的解释有不同的观点和理论模型，具体来 说有以下几种。 1 3 1 资源共享的模型 c a s e ( 1 9 8 2 ) 提出资源共享的模型( r e s o u r c e s h a r i n gm o d e l ) ：他认为在对工作记 忆广度任务进行加工和储存时，两种活动之问共享有限的认知资源。该模型特别 强调加工活动对工作记忆广度的作用。认为加工任务越难，加工任务需要的认知 资源就越多，相应的也就减少了储存活动的资源，从而记忆成绩也就越差。反之， 如果加工任务很容易，加工活动需要的资源就很少，从而储存活动就可以得到更 多的资源，记忆成绩就越好。与这种观点相一致，c a s e 和他的同事【2 9 3 1 1 对6 到1 2 岁儿童的计数速度和计数广度进行研究发现：计数广度的成绩随儿童的年龄增加 而增加，并且儿童的计数广度和计数速度呈近似线性关系，即计数的速度越快， 广度越高。为了进一步检验这种关系是否是一种因果关系，他们进行了第二项实 验。在这项实验中，他们控制了任务难度，要求成人被试用无意义音节而不是数 字计数。结果发现，增加作业难度降低了成人的计数速度，也消除了成人和儿童 的广度差异。这个结果证实了他们关于计数速度与计数广度关系的预测。由此作 者推测：记忆广度的下降是由于不熟悉的计数任务增大了加工强度，从而导致加 工和储存之间进行权衡，两者都在争夺共同的有限资源，所以工作记忆广度主要 受有限的认知资源限制。d a v i dp 和m c c a d e 等【3 2 。3 4 1 在他们的研究中，通过对比简 单和复杂的广度任务发现：在刺激呈现后立即进行回忆时，简单任务的广度成绩 好于复杂任务的成绩，从而也证明了资源共享的观点。 1 3 2 记忆消退假说 t o w s e 和h i c t h ( 1 9 9 5 ) 提出记忆消退假说( m e m o r yd e c a yh y p o t h e s i s ) 。认为保持 时间是影响工作记忆广度的主要因素。该模型认为，被试在进行加工活动时，短 时储存中的记忆项目会经历与时间有关的遗忘，保持时间越长，记忆效果就越差， 保持时间越短，记忆效果就越好【3 5 。3 7 1 。为了验证这个假设，他们进行了一系列实 验。t o w s e 等提出并针对c a s e 研究中存在的难度增加和保持时间延长相混淆的问 4 1 文献综述 题，在实验中分别控制了计数时间和计数难度，结果发现：增加计数难度( 减少 目标刺激和分心刺激之间的区分性) 并不影响计数广度，相反，延长计数时间却 使计数广度明显降低。在第二项研究中，t o w s e 等人【3 8 】对数数广度任务中卡片排 列的顺序效应和位置效应进行了考察。实验程序如下：向儿童呈现一系列大小卡 片，大卡片上的目标刺激为6 - 8 个，平均为7 个；小卡片为3 5 个，平均为4 个；大卡片的平均数数时间长于小卡片的平均数数时间。根据数数时间的长短将 卡片分为两种排列顺序，一种排列顺序是第一张是小卡片，最后一张是大卡片， 称为长尾条件( 1 0 n g f i n a l ) ；反之称为短尾条件( s h o r t - f i n a l ) 。两种条件下中间的 卡片都相同，例如，长尾条件下卡片上目标刺激的数量依次为4 - 5 7 ，短尾条件 的为7 5 4 。由于总体加工难度相同，按照资源共享模型，这两种条件下的工作 记忆广度应该一样。但实验结果却发现长尾条件下的广度明显低于短尾条件下的 广度。研究者认为这是由两种条件下不同的保持时间所造成。因为数第一张卡片 不需要保持记忆项目，所以长尾条件的保持时间比短尾条件的要长。另外，研究 者还发现，儿童数最后一张卡片的速度明显快于第一张，存在位置效应，这与资 源共享模型记忆负荷增加加工速度应该降低，数尾张卡片应该慢于数首张卡片的 观点正好相反。y u k i om a e h a r 和s a t o r us a i t o 3 9 3 的研究也支持记忆消退说，并且在他 们的研究中还发现刺激的顺序效应。在对阅读广度和运算广度任务的研究中，研 究者也观察到了同样的结果。 1 3 3 时间资源共享模型 b a r r o u i l l e t 和c a m o s 4 q 认为，t o w s e 和h i t c h 的研究不足以推翻资源共享模 型，因为他们在改变加工活动的时| 、日j 的同时也改变了加工活动的难度。t o w s e 和 h i t c h 在研究中是通过向被试呈现包括更多点的卡片来变化数数时间的。这样， 数更多的点需要运用更大的数字，而这些数字使用频率较低，因此加工的难度更 大，需要保持的信息也更多。因此，他们在研究中观察到的加工时间对工作记忆 广度的影响可能是源于认知负荷的增加。工作记忆广度到底是受有限的认知资源 限制还是与保持时间有关? b a r r o u i l l e t 和c a m o s 【4 l 】检验了上述两种假说。他们在 控制加工时间相等但变化认知负荷的条件下，对儿童的数数广度、运算广度“b a b a - b a ”广度作了比较。运算广度任务要求被试在解决算术问题的同时记忆字母，而 在b a b a - b a 广度任务中，只要求被试在反复说b a - b a - b a 的同时记忆字母。正如 记忆痕迹消退说所预测的，6 、8 和1 1 岁儿童的数数广度与b a - b a b a 广度没有差异。 但是，研究也发现，b a - b a b a 广度总是高于运算广度，这与认知资源假说是一致的。 此外，c a m o s 等人【4 j j 对成人数数作业所进行的研究还发现，在有记忆负荷的条件 下，成人的数数速度比无记忆负荷条件下的速度要慢。研究者因此得出，即便是 5 两南大学硕十学何论文 简单的成人数数作业，也是需要认知资源的。这个结果也为认知资源论提供了支 持。基于上述研究，b a r r o u i l l e t 等人提出了时间资源共享模型，该模型假定：1 ) 工作记忆广度任务中的加工与储存活动都需要注意资源，两者之间存在着资源共 享关系；2 ) 一旦注意从储存活动转移，记忆痕迹就会经历时间上的消退，通过注 意集中可以刷新记忆痕迹；3 ) 加工与储存之间的注意共享足通过在加工与储存之 间进行快速频繁的注意转换实现的。因此，他们认为工作记忆广度既受有限的注 意资源限制，也与记忆消退有关，同时还受转换机制的影响。即，工作记忆广度 至少受有限的注意资源( a t t e n t i o n a lr e s o u r c e ) 、转换机制( s w i t c h i n gm e c h a n i s m ) 和记忆消退( m e m o r yd e c a y ) 三个因素影响。 为验证上述假设，b a r r o u i l l e t 等人【4 l j 提出了一个新的认知负荷概念，并用认知负 荷将上述三个因素统一了起来。与传统的资源共享模型把认知负荷等同于任务难 度不同，b a r r o u i l l e t 等人将认知负荷看成是加工活动完全占用注意资源的时间函 数。在这段时间内，加工活动阻止了注意向储存活动的转移，从而阻止了注意对 记忆痕迹的刷新( 即回忆或复述) 。这段时间越长，注意可以灵活地转向储存活动 并刷新记忆痕迹的时间就越短，记忆效果就越差。需要指出的是，这里的时间不 同于原始的总体加工时间，而是原始加工时间中加工活动完全占用注意资源的那 部分时间。他们还提出，在记忆提取类任务中，如果提取速度相同，认知负荷， 即注意资源被占用的时间，可用量化的公式表达为：c l = a i n i t 其中，c l 是认 知负荷，i 是提取类型，n 是提取数量，a 代表提取难度，也就是提取活动完全占 用注意资源的时间，t 是用于加工的总时间。若提取性质一样，可用公式c l = a n t 表示。在这种情况下，认知负荷可用提取数量和总体加工时间之比来表示，即用 提取速度来表示。上述两个公式表明，在总体加工时间和提取数量相同的情况下， 改变提取难度会导致认知负荷的变化。b a r r o u i l l e t 等人【4 1 用一组实验检验了上述观 点。实验1 在控制保持时间相等的条件下对成人的运算广度和b a - b a - b a 广度进行 了比较。实验2 在同样的条件下，比较了成人的连续运算广度、阅读运算广度和 b a - b a b a 广度。结果发现，即便保持时间相等，成人的工作记忆广度仍与加工成 分的认知负荷有关，所需