认知心理学 复习提纲(经典实验)

Sternberg的记忆扫描（memory scanning）实验（连榕P87）短时记忆中信息的提取（检索）是指把记忆项目从短时记忆中回忆出来。关于短时记忆的信息提取问题，Sternberg用记忆扫描实验进行了研究。他做了一系列的实验，每次实验中，首先给被试呈现一系列的记忆项目，如1――6个数字、字母等。（低于短时记忆的记忆广度）每个项目的呈现时间为1.2秒，呈现完毕后2秒，进行测验。测验项目一半是原记忆项目中的项目，一半不是原项目，前者让被试做“是”反应，后者让被试做“否”反应。

在这个实验中，反应时（从呈现测试刺激到被试作出“是”或“否”的反应时间）为提取的心理历程提供了一个客观指标。Sternberg认为被试的反应时由三个阶段构成，第一个阶段是编码阶段，被试把测验项目表征在工作记忆中；第二个阶段是比较阶段，把记忆项目从工作记忆中提取出来与测试项目进行比较；第三阶段是反应阶段，在比较的基础上作出“是”或“否”的反应。这三个阶段所获得时间的总和就是反应时。另外，Sternberg把识记项目的数量作为唯一的实验变量，并认为记忆项目的多少对比较阶段影响很大，而对编码阶段和反应阶段影响较小。

1平行扫描与系列扫描的假设

Sternberg推断，考察被试者反应时的变化情况，可以了解被试在被试在短时记忆中比较信息的方式。即平行扫描还是系列扫描。

平行扫描是指被试能在同一时间内把测验项目与记忆项目同时进行比较。在这种情况下，由于所有的记忆项目被一次检查完毕，因此记忆项目的多少对反应时没有影响。

系列扫描是指被试把测验项目同记忆项目一个一个的进行比较，在这种情况下，随记忆项目的增加，反应时也会增加。

按Sternberg的看法，系列扫描又分两种方式，一是完全的系列扫描，一是自我停止的系列扫描。

在完全的系列扫描情况下，无论是“是”反应，还是“否”反应，测验项目要与记忆项目中的每一个项目进行比较，而提取和比较每一个记忆项目都需要时间。因此，随记忆项目的增加，反应时将以一个恒定的速度增长。

在自我停止的系列扫描情况下，一种可能是，被试在发现某个记

忆项目与测验项目相匹配以后，加工过程就停止下来，这种搜索比较方式称之为“自行停止”。其意义是指每当被试发现记忆项目中某个项目与测验项目相匹配时，就终止扫描。第二种可能是，将测验项目与记忆中的某个项目相匹配时，被试的比较总是要“穷尽”整个记忆项目，这是“否”反应的加工过程。

在实验中，“是”反应的测验项目均匀地分布在识记项目系列的不同位置，因此，平均说来，如同把测验项目安排在整个记忆项目的中间。根据自行停止的假说，这就意味着，当作出一个“是”反应时，被试只需搜索比较记忆项目的一半，在中途停下来（平均而言），但在作出“否”反应时，被试将搜索比较全部记忆项目，搜完整个路程，因此，如果被试在进行搜索比较时，是自行停止的话，那么，对“是”反应来说，他只需进行（N＋1）/2次的比较，它的反应时是：RT＝e ＋r＋【（N＋1）/2】×C，重新安排这几项，使RT表示为N的函数，即可得到：RT＝（e＋r＋c/2）＋c/2）/N，从这里可以看到；反应时作为记忆项目多少的函数，在“是”反应的情况下，其斜度大约是“否”反应函数斜度的一半。同时，根据完全扫描的假设“是”反应和“否”反应是没有差别的，它们的反应时函数的斜度没有差异。

2、实验结果支持了“完全系列扫描”的假设

Sternberg的实验结果表明：不论“是”反应还是“否”反应，短时记忆中信息的提取是以“完全系列扫描”方式进行的。二者的直线斜率基本相等，约为38ms，换句话说，记忆项目中每增加一个项目，反应时就会增加约38ms，这就意味着进行一次搜索比较花费了38ms的时间，也就是说扫描的速度为每秒25个项目。因此，完全系列扫描速度极快。

这一实验结果是非常有趣的。“完全系列扫描”似乎与我们的直觉背道而驰。这是因为，从我们直觉判断，在“是”反应的情况下，被试在发现匹配后，还要做许多不必要的比较，是令人不可理解的。

怎样解释完全系列扫描的过程呢？Sternberg认为，可以把上述记忆扫描任务中的搜索比较过程分成两个组成部分。一是搜索比较行动本身；二是对比较结果作出决策。从实验结果的反应时RT＝397＋38N来看，被试用来比较测验项目和记忆项目的时间非常快，而判断是匹配还是不匹配的时间即决策过程相对地慢。因此，如果是自行停止系列扫描地话，那么，对记忆项目地扫描过程将是比较、决策、比较、决策……另一方面，如果采用“完全系列扫描”的话，那么，对

记忆项目的扫描将是比较、比较……..决策，也就是说，当记忆项目被穷尽时，才作出决断。因此，如果被试能以极快的速度进行比较，而作出决策相对地慢，那么，完全系列扫描将是一种方便而有效地方式，。

3、Sternberg经典研究引起的反响

Sternberg的研究在心理学中引起了巨大反响。许多人相继利用不同材料、不同被试、进行同一感觉通道和交叉感觉通道的研究，得到了与Sternberg相一致的研究结果。卡瓦诺（1972）统计了不同材料条件下，一个项目的加工时间，或者说扫描一个项目的平均时间，加工速度随记忆容量的增大而提高，记忆容量越大的材料，扫描越快。

Sternberg的模型也遭到了一些批评。（1）Carblallis等人（1972）认为，Sternberg实验用的数字最多为6个，项目太少容易得到反应时和识记项目的线形关系。识记项目多，就会出现系列位置效应，起始部分和末尾部分的项目提取的就快些。（2）Morin等（1976）认为Sternberg实验中刺激的呈现速度太慢。快速出现系列位置效应。首因效应和近因效应可解释为可以从项目系列的两端开始进行扫描。搜索到所需项目后，即可自行停止。（3）Townsend（1972）从加工容量有限的观点出发，认为从Sternberg的实验结果得到的不是完全系列扫描的结论，而是平行扫描的结论。他们解释是，随着记忆项目增多，平均分配给每个项目的加工容量就少，因此，即使同时比较，反应时也要相应增加。

Waugh和Norman（1965）关于短时记忆遗忘的原因的实验（参见王甦P168）

关于短时记忆遗忘原因有两种学说：消退说和干扰说。

消退说认为如果短时记忆得信息得不到复述，其记忆痕迹将自然减弱以至消退。

干扰说认为，遗忘是由于短时记忆中受到了其他信息得干扰造成的。要把造成短时记忆遗忘的这两种因素―――时间和干扰区分开来，需要心理学家设计巧妙的实验。

Waugh和Norman（1965）设计了将这两种因素分开的实验，他们使用探测法。实验程序：给被试呈现一系列数字，如16个数字，最后一个数字呈现时伴随一个高频纯音，这个数字就是探测数字。这个数字前面只出现过一次。被试听到声音，就把这个探测数字后面的一

个数字报告出来。如呈现数字系列3917465218736528*，8是探测词，7是要报告出来的数字。从要报告的数字到最后一个数字叫间隔数字也是干扰数字，本例中的间隔数字为5。呈现这些间隔数字所用的时间叫间隔时间。

实验自变量：间隔数字的多少或间隔时间的平均可作为自变量

因变量：正确再现的百分数

为了研究单一变量对因变量的影响，必须将这两个变量分开。这样才能了解到正确回忆量是随时间的延长而减少，还是随间隔数字――干扰数字的增多而减少。

为此，他们使用了两种数字呈现速度：快速呈现为每秒4个数字，慢速呈现为每秒1个数字。这样在间隔数字，即干扰项目数不变的情况下，就可以研究间隔时间这个单一变量对正确回忆量的影响；同理，也可以在间隔时间不变的情况下，改变间隔数字，研究它对正确回忆量的影响。

实验结果支持了干扰说。

Shepard等人（1971）的心理旋转实验 (连榕P119、P124)。

程序：用速示器呈现一对一对的图形，让被试判断这两个图形是否相同，图形有三种情况：

平面对——正确反应为“相同”

立体对——正确反应为“相同”

镜像对——正确反应为“不同”

在平面对和立体对中有几种不同的转动角度或两个图形的方位差。判断两个图形是否相同，记录反应时。

结果：反应时随方位差度数的增加而增加，或者说，反应时是两个图形角度差的函数。经计算每秒旋转53°。

结论：被试对两个图形做比较时，是在头脑中将一个图形转到另一个图形的方位上来，然后依据匹配的情况再作出判定。想象的转动或心理旋转是这类比较的基础。被试的内省报告中证实了这一点。

另外，平面对和立体对的比较模式是相同的，说明在三维空间中和二维平面上的旋转都是同样易于想象的。

Shepard的贡献：证实了心理旋转的存在，表象的渐进性和空间性特点，开创了表象研究的新方向。

Cooper和Shepard（1973）的字符旋转实验（连榕P120）

Cooper和Shepard（1973）用不同倾斜角度的正的和反的字母、数码对心理旋转做了进一步的研究。实验的基本程序是，用速示器把某一字符的某一样本呈现给被试，要求被试判断该字符是正的还是反的。实验分两种情况：

无前行信息

单有字符前行信息

有前行信息单有方位前行信息

二者兼有（分开呈现）

二者兼有（结合呈现）

1、R字符实验结果：字符表象旋转速度为180°／0.5秒

2、心理旋转的验证

在R字符实验中，有字符和方位两种前行信息的实验结果是反应时随样本的方位变化而发生显著变化，这是因为被试事先做了心理旋转。是否如此呢？为证实这一点，Cooper和Shepard（1984）以多边形为材料进行了有前行信息的实验，记录了事先做心理旋转的时间。

程序：呈现多边形正位样本及其方位后（分开呈现），要求被试将？图形的表象旋转到规定的方位上来，顺时针和逆时针旋转的试验各？，记录反应时，接着呈现刺激样本，做正反判断。这样可得到两个时间，即事先的心理旋转时间（准备时间）和对刺激样本作出判断的时间（反应时）。另外，实验还规定了旋转的方向，最大旋转度数为300°。

结果，反应时不随图形方位的变化而变化；准备时（事先的心理旋转时间）随样本偏离正位的度数而增加，呈线性关系。

心理扫描实验（连榕P121）

Kosslyn等人（1978）利用虚拟地图做了更为复杂的心理扫描实验。学习一个虚拟地图，形成一个表象，然后主试说出地图上的一个物体后，让被试注视5秒后，主试说出另一物体，让被试想象出一个小黑点，从第一个物体扫描到第二个物体。结果是，随着被试扫描距离的增加，反应时也相应地增加。说明表象同知觉的图片一样具有空间特性。它是一种独立的心理表征，是一种心理图画，而不是一种副

现象。

命题检验中的证真倾向(连榕P143.)

在命题检验中，人们有一种强烈的证真倾向，而很少去证伪。

一、证真和证伪

Wason（1968，1969）以及Wason和Johnson-Laird（1970）著名的四卡片问题。“如果卡片的一面为元音字母，那么它的另一面则为偶数。”为了证明这个规则的真伪,需要翻看哪些卡片？

E K 4 7（连榕为EJ67）

二、选择作业困难的理论解释

1、强烈的证实命题为真，而很少证实命题为伪的心理倾向。

选择E是正确的，但卡片4不必翻看，因为它的背面是元音字母，则证实了这个规则为真，若为辅音字母，这条规则仍然成立，因为辅音字母跟它背面是偶数还是奇数没有关系。46％的被试选择p和q，说明了证实的心理倾向，卡片7是应该翻看的，因为如果它的背面为元音字母，则会推翻这个规则，但只有4％的被试翻看了卡片7，说明人们很少去证伪。

2、将条件命题的单向性错误地理解为双向性，进行了不适当的换位。如把“若p，则q”

理解为“若q，则p”。

3、作业的复杂性影响做选择的正确性。四卡片问题是非常抽象的逻辑作业，因此使许多人做出了错误的选择，如果把作业改为具体的、与人的生活经验有关的情景，人们就容易做出正确的选择。

如Wason和Shapiro（1970）的实验：

P p q q

规则：我每次到曼彻斯特都是乘火车。结果：62％的被试正确选择了p和q

又如Griggs和Cox（1982）的实验

规则：若有人喝啤酒，则该人年龄必超过19岁。正确选择率达到73％。