工作記憶廣度對(duì)數(shù)字加工的影響

全小山，楊集梅，何　飛，柴潔余

（安順學(xué)院　教育科學(xué)學(xué)院，貴州　安順　561000）

工作記憶廣度對(duì)數(shù)字加工的影響

全小山，楊集梅，何飛，柴潔余

（安順學(xué)院教育科學(xué)學(xué)院，貴州安順561000）

為了考察數(shù)字加工效應(yīng)會(huì)不會(huì)受到工作記憶廣度的影響.主要以大學(xué)生為研究對(duì)象，先區(qū)分出高低工作記憶廣度的被試，高工作記憶廣度與低工作記憶廣度的被試對(duì)數(shù)字進(jìn)行大小判斷.結(jié)果發(fā)現(xiàn)：低工作記憶廣度被試，明顯的距離效應(yīng)主要體現(xiàn)在對(duì)小數(shù)字的加工認(rèn)知上，而對(duì)大數(shù)字的加工上不存在明顯的距離效應(yīng)，在高工作記憶廣度條件下，對(duì)數(shù)字的加工均表現(xiàn)出顯著的距離效應(yīng).

工作記憶廣度；數(shù)字加工；數(shù)字距離效應(yīng)

1　引言

數(shù)字距離效應(yīng)是指對(duì)兩個(gè)數(shù)字之間的大小進(jìn)行比較判斷時(shí)，反應(yīng)時(shí)和錯(cuò)誤率會(huì)隨著兩個(gè)數(shù)字之間距離的增加而下降.數(shù)字被表征在一個(gè)小數(shù)字在左側(cè)和人數(shù)字在右側(cè)的心理數(shù)字線上［1］；單調(diào)聯(lián)結(jié)權(quán)重會(huì)導(dǎo)致數(shù)字距離效應(yīng)的產(chǎn)生［2］.被試對(duì)小數(shù)字在左側(cè)視野上的刺激反應(yīng)更快，大數(shù)字在右側(cè)視野上的刺激反應(yīng)更快［3］.計(jì)數(shù)加工則需要空間注意的調(diào)控［4］.在注意條件下，大、小數(shù)都出現(xiàn)了距離效應(yīng)，而在非注意條件下，只有小數(shù)都出現(xiàn)了距離效應(yīng)［5］.注意水平對(duì)數(shù)字加工效應(yīng)有顯著影響［6］.

目前關(guān)于工作記憶廣度對(duì)數(shù)字加工的研究比較少，而且工作記憶廣度不同的被試的條件下，探討工作記憶廣度對(duì)數(shù)字加工的影響的研究，在這種情況下研究探討工作記憶廣度不同的被試，是否對(duì)數(shù)字加工存在一定的影響有著實(shí)際和理論上的意義.

2　實(shí)驗(yàn)一工作記憶廣度的測(cè)量

2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^(guò)閱讀句子，測(cè)量出不同的工作記憶廣度被試.

2.2實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1被試

在校大學(xué)生共118人，平均年齡21.92歲.男學(xué)生44人，女學(xué)生74人；所有研究對(duì)象均為右利手，裸眼視力或矯正視力正常，對(duì)計(jì)算機(jī)屏幕上顯示的文字材料無(wú)閱讀障礙.

2.2.2工作記憶廣度測(cè)量材料

采用自編的材料，由在校研究生對(duì)材料進(jìn)行評(píng)定.測(cè)試的漢語(yǔ)句子均為簡(jiǎn)單句.有兩類(lèi)句子：一類(lèi)句子符合邏輯性，另一類(lèi)句子不符合邏輯性.

2.2.3工作記憶廣度測(cè)量程序

依據(jù)Daneman和Carpenter測(cè)量閱讀廣度的實(shí)驗(yàn)范式［7］.每一組中包含的測(cè)試句的數(shù)目從1句到9句逐一的增加，在每一個(gè)記憶廣度標(biāo)準(zhǔn)上，都要進(jìn)行3組類(lèi)似的測(cè)試.如此遞增進(jìn)行，直至結(jié)束.句子是隨機(jī)地呈現(xiàn)給被試的.在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中，被試坐在距離屏幕70cm處，視角約為0.7o.實(shí)驗(yàn)是通過(guò)E-prime軟件編寫(xiě)并控制進(jìn)行，計(jì)算機(jī)收集反應(yīng)時(shí).14英寸顯示器，刷新頻率75Hz，分辨率1024×768，亮度值100，對(duì)比度50，距離計(jì)算機(jī)屏幕大約70cm，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，采用日光燈照明，保持日常照度.

被試需要閱讀并且理解計(jì)算機(jī)屏幕上呈現(xiàn)的黑色的測(cè)試句，判斷句子內(nèi)容是否符合邏輯性，符合邏輯性的用左手按“F”鍵，不符合邏輯的用右手按“J”鍵，同時(shí)記住這句話句尾處的雙字詞.呈現(xiàn)時(shí)間4s.被試判斷后，緊接著呈現(xiàn)下一句，在被試作出相應(yīng)判斷后，屏幕上緊接著會(huì)出現(xiàn)黑色的“請(qǐng)回憶”三個(gè)字，被試需要按照順序迅速、準(zhǔn)確地回憶出剛才記住的記憶詞并寫(xiě)在答題卡上.回憶完畢后點(diǎn)擊空格鍵繼續(xù)開(kāi)始，就可以進(jìn)行下一組測(cè)試.

2.3計(jì)分方法

根據(jù)Daneman和Carpenter測(cè)量閱讀廣度的記分方法，該水平的3組中有3組成功則工作記憶廣度為2，若3組中有2組成功則工作記憶廣度為1.5，若只有1組成功，則工作記憶廣度為1.

2.4測(cè)量結(jié)果與分組

工作記憶廣度的測(cè)量結(jié)果如表1.

表1　工作記憶廣度的測(cè)量結(jié)果

表1的測(cè)量結(jié)果，把被試按照上下27%分為三組.測(cè)量成績(jī)小于的1.5為低工作記憶廣度；測(cè)量成績(jī)大于3的就是高工作記憶廣度組，低工作記憶廣度組共25人，高工作記憶廣度組共25人.

3　實(shí)驗(yàn)二言語(yǔ)工作記憶廣度對(duì)數(shù)字加工距離效應(yīng)的影響

3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

本實(shí)驗(yàn)的目的是考察不同工作記憶廣度對(duì)數(shù)字加工距離效應(yīng)的影響.

3.2被試

在實(shí)驗(yàn)一基礎(chǔ)上選擇選取50被試中，男生19人、女生31人，平均年齡22.04歲.

3.3實(shí)驗(yàn)材料和儀器

采用1～9（不包括5）的阿拉伯?dāng)?shù)字.儀器同上.

3.4實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用2（工作記憶廣度：高、低）×2（數(shù)字大?。盒?shù)字為1～4、大數(shù)字為6～9）×4（數(shù)字距離，即數(shù)字與5的差值：1為數(shù)字4和6；2為數(shù)字3和7；3為數(shù)字2和8；4為數(shù)字1 和9）的3因素混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).因變量是被試對(duì)數(shù)字正確反應(yīng)的反應(yīng)時(shí).

3.5實(shí)驗(yàn)程序

單次實(shí)驗(yàn)流程見(jiàn)圖1：在白色計(jì)算機(jī)屏幕中央呈現(xiàn)一個(gè)黑色十字注視點(diǎn)500ms；隨機(jī)呈現(xiàn)8個(gè)目標(biāo)刺激數(shù)字中的1個(gè)數(shù)字直到被試反應(yīng)（超過(guò)800ms無(wú)反應(yīng)自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)實(shí)驗(yàn)試次）；刺激一出現(xiàn)被試就可以反應(yīng)，被試按鍵反應(yīng)后空屏200ms后進(jìn)入下一輪實(shí)驗(yàn).

圖1　實(shí)驗(yàn)的單向流程圖

整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要求被試始終將注視點(diǎn)保持在黑色“十”字注視點(diǎn)上.被試的任務(wù)是判斷目標(biāo)刺激比5大還是比5小.實(shí)驗(yàn)由兩部分構(gòu)成，在實(shí)驗(yàn)第一部分中，如果目標(biāo)刺激數(shù)字大于5，則被試按“F”鍵做反應(yīng)；如果目標(biāo)刺激數(shù)字小于5則按“J”鍵進(jìn)行反應(yīng)；第二部分則反過(guò)來(lái).

3.6實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與處理

實(shí)驗(yàn)的全部數(shù)據(jù)用SPSS 19.0進(jìn)行處理.

3.7結(jié)果與分析

首先剔除錯(cuò)誤反應(yīng)和所有反應(yīng)時(shí)小于300m s或大于1200ms的數(shù)據(jù)，剔除數(shù)據(jù)占全部數(shù)據(jù)的2.34%.數(shù)字距離效應(yīng)的考察參考Koechlin等的方法［8］，對(duì)不同工作記憶廣度的被試條件下的反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行2（數(shù)字大?。?（數(shù)字距離）兩因素的重復(fù)測(cè)量方差分析，分別對(duì)數(shù)字距離主效應(yīng)顯著性和線性擬合顯著性進(jìn)行分析.數(shù)字距離主效應(yīng)顯著說(shuō)明不同距離數(shù)字之間存在差異，線性擬合顯著說(shuō)明這種差異是線性變化的.

表2　被試各實(shí)驗(yàn)條件下的平均反應(yīng)是（ms）

在低工作記憶廣度的被試條件下，小數(shù)距離主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（3，72）=4.69，p＜0.05，線性擬合顯著，F(xiàn)（1，24）=10.70，p＜0.05，大數(shù)距離主效應(yīng)不顯著F（3，72）=1.87，p＞0.05線性擬合不顯著，F(xiàn)（1，24）=3.47，p＞0.05，說(shuō)明在低工作記憶廣度的被試條件下，距離效應(yīng)出現(xiàn)在對(duì)小數(shù)字的加工上，而對(duì)大數(shù)字的加工沒(méi)有出現(xiàn)明顯的距離效應(yīng).

在高工作記憶廣度的被試條件下，小數(shù)距離主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（3，72）=6.89，p＜0.001，線性擬合顯著，F(xiàn)（1，24）=29.34， p＜0.001；大數(shù)距離主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（3，72）=9.83，p＜0.001，線性擬合顯著，F(xiàn)（1，24）=26.29，p＜0.001.說(shuō)明在高工作記憶廣度的被試條件下對(duì)數(shù)字的加工均表現(xiàn)出顯著的距離效應(yīng).

圖2　低工作記憶廣度組被試的數(shù)字大小距離效應(yīng)

圖3　高工作記憶廣度組被試的數(shù)字大小距離效應(yīng)

4　討論

4.1言語(yǔ)工作記憶廣度的個(gè)體差異

本實(shí)驗(yàn)一的主要目的是測(cè)量出不同的工作記憶廣度，區(qū)分出高低工作記憶被試，是否存在對(duì)數(shù)字加工距離效應(yīng)的影響.

Bayliss等人發(fā)現(xiàn)，加工效率和存儲(chǔ)容量的個(gè)體差異影響了工作記憶廣度成績(jī)，工作記憶廣度的大小直接影響人的高級(jí)認(rèn)知活動(dòng)的效率［9］.Engle認(rèn)為工作記憶廣度由注意控制［10］.最為明顯的個(gè)體差異因素體現(xiàn)在復(fù)雜的認(rèn)知測(cè)驗(yàn)之間相關(guān)的注意控制成分上.而工作記憶廣度任務(wù)反應(yīng)了存儲(chǔ)成分又反應(yīng)了注意控制.Kame的研究表明，與低廣度組相比，高廣度組被試完成的速度快，錯(cuò)誤率低［11］.

4.2言語(yǔ)工作記憶廣度對(duì)數(shù)字加工距離效應(yīng)的影響在低言語(yǔ)工作記憶廣度被試前提下，明顯的距離效應(yīng)只出現(xiàn)在對(duì)小數(shù)字的加工上，明顯的距離效應(yīng)不會(huì)出現(xiàn)在對(duì)大數(shù)字的加工上；在高言語(yǔ)工作記憶廣度被試條件下，對(duì)數(shù)字的加工均表現(xiàn)出顯著的距離效應(yīng).表明在不同的言語(yǔ)工作記憶廣度被試前提下，產(chǎn)生了不同的數(shù)字距離效應(yīng).歸納其理由有：工作記憶模型的核心是中央執(zhí)行系統(tǒng)，中央執(zhí)行系統(tǒng)主要承擔(dān)長(zhǎng)時(shí)記憶與各子系統(tǒng)之間的聯(lián)系以及各子系統(tǒng)之間的關(guān)系，還負(fù)責(zé)注意資源的管理和策略的選擇與計(jì)劃.對(duì)于言語(yǔ)工作記憶廣度的測(cè)試，采用雙任務(wù)測(cè)量方法，在雙任務(wù)操作的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，如果被試既要完成語(yǔ)言任務(wù)，同時(shí)還要進(jìn)行視空間任務(wù)的操作，那么按照工作記憶模型的設(shè)想，這兩種任務(wù)的協(xié)調(diào)加工就是由中央執(zhí)行系統(tǒng)來(lái)完成的.同時(shí)中央執(zhí)行系統(tǒng)又是一個(gè)能量有限的注意控制系統(tǒng).從而可以得出工作記憶廣度的不同，是因?yàn)樽⒁饪刂葡到y(tǒng)的不同.

D ehaene研究認(rèn)為感數(shù)過(guò)程依賴前注意信息，而計(jì)算過(guò)程依賴空間注意［12］.不同注意階段對(duì)不同大小的數(shù)字有著不同的影響，區(qū)別大小的數(shù)字有著不同的影響因素主要由不同注意階段，注意信息主要是影響小數(shù)的加工，而空間注意主要是影響大數(shù)字的加工.對(duì)于低工作記憶廣度的被試來(lái)說(shuō)，存在更加有限的注意資源，受到工作記憶廣度的影響.對(duì)于大數(shù)字加工更多的依賴于空間注意，空間注意受工作記憶廣度的影響，則低工作記憶廣度被試的大數(shù)字加工，同樣會(huì)受到一定的影響.

Fi s c he r等人巧妙設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了數(shù)字的加工引起了內(nèi)在的空間注意的轉(zhuǎn)移［13］.劉超等人［5］在注意條件下，距離效應(yīng)在對(duì)大小數(shù)的加工條件下都出現(xiàn).而在非注意條件下，距離效應(yīng)只出現(xiàn)在對(duì)小數(shù)字的加工上；陳彩琦等的研究表明［14］，對(duì)消耗注意資源時(shí)，主要體現(xiàn)在知覺(jué)加工過(guò)程中從組起來(lái)的信息在儲(chǔ)存到工作記憶的過(guò)程中運(yùn)用.包燕等人 ［15］認(rèn)為，編碼階段的指導(dǎo)語(yǔ)影響自由回憶中的知覺(jué)組織；提取階段的指導(dǎo)語(yǔ)影響順序回憶中的知覺(jué)組織.

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1673-260X（2016）08-0078-03

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貴州省教育科學(xué)規(guī)劃課題（2013c0330）