工作记忆广度对数字加工的影响

全小山，杨集梅，何　飞，柴洁余

（安顺学院　教育科学学院，贵州　安顺　561000）

工作记忆广度对数字加工的影响

全小山，杨集梅，何飞，柴洁余

（安顺学院教育科学学院，贵州安顺561000）

为了考察数字加工效应会不会受到工作记忆广度的影响.主要以大学生为研究对象，先区分出高低工作记忆广度的被试，高工作记忆广度与低工作记忆广度的被试对数字进行大小判断.结果发现：低工作记忆广度被试，明显的距离效应主要体现在对小数字的加工认知上，而对大数字的加工上不存在明显的距离效应，在高工作记忆广度条件下，对数字的加工均表现出显著的距离效应.

工作记忆广度；数字加工；数字距离效应

1　引言

数字距离效应是指对两个数字之间的大小进行比较判断时，反应时和错误率会随着两个数字之间距离的增加而下降.数字被表征在一个小数字在左侧和人数字在右侧的心理数字线上［1］；单调联结权重会导致数字距离效应的产生［2］.被试对小数字在左侧视野上的刺激反应更快，大数字在右侧视野上的刺激反应更快［3］.计数加工则需要空间注意的调控［4］.在注意条件下，大、小数都出现了距离效应，而在非注意条件下，只有小数都出现了距离效应［5］.注意水平对数字加工效应有显著影响［6］.

目前关于工作记忆广度对数字加工的研究比较少，而且工作记忆广度不同的被试的条件下，探讨工作记忆广度对数字加工的影响的研究，在这种情况下研究探讨工作记忆广度不同的被试，是否对数字加工存在一定的影响有着实际和理论上的意义.

2　实验一工作记忆广度的测量

2.1实验目的

本实验的实验目的是通过阅读句子，测量出不同的工作记忆广度被试.

2.2实验方法

2.2.1被试

在校大学生共118人，平均年龄21.92岁.男学生44人，女学生74人；所有研究对象均为右利手，裸眼视力或矫正视力正常，对计算机屏幕上显示的文字材料无阅读障碍.

2.2.2工作记忆广度测量材料

采用自编的材料，由在校研究生对材料进行评定.测试的汉语句子均为简单句.有两类句子：一类句子符合逻辑性，另一类句子不符合逻辑性.

2.2.3工作记忆广度测量程序

依据Daneman和Carpenter测量阅读广度的实验范式［7］.每一组中包含的测试句的数目从1句到9句逐一的增加，在每一个记忆广度标准上，都要进行3组类似的测试.如此递增进行，直至结束.句子是随机地呈现给被试的.在整个实验中，被试坐在距离屏幕70cm处，视角约为0.7o.实验是通过E-prime软件编写并控制进行，计算机收集反应时.14英寸显示器，刷新频率75Hz，分辨率1024×768，亮度值100，对比度50，距离计算机屏幕大约70cm，在整个实验的过程中，采用日光灯照明，保持日常照度.

被试需要阅读并且理解计算机屏幕上呈现的黑色的测试句，判断句子内容是否符合逻辑性，符合逻辑性的用左手按“F”键，不符合逻辑的用右手按“J”键，同时记住这句话句尾处的双字词.呈现时间4s.被试判断后，紧接着呈现下一句，在被试作出相应判断后，屏幕上紧接着会出现黑色的“请回忆”三个字，被试需要按照顺序迅速、准确地回忆出刚才记住的记忆词并写在答题卡上.回忆完毕后点击空格键继续开始，就可以进行下一组测试.

2.3计分方法

根据Daneman和Carpenter测量阅读广度的记分方法，该水平的3组中有3组成功则工作记忆广度为2，若3组中有2组成功则工作记忆广度为1.5，若只有1组成功，则工作记忆广度为1.

2.4测量结果与分组

工作记忆广度的测量结果如表1.

表1　工作记忆广度的测量结果

表1的测量结果，把被试按照上下27%分为三组.测量成绩小于的1.5为低工作记忆广度；测量成绩大于3的就是高工作记忆广度组，低工作记忆广度组共25人，高工作记忆广度组共25人.

3　实验二言语工作记忆广度对数字加工距离效应的影响

3.1实验目的

本实验的目的是考察不同工作记忆广度对数字加工距离效应的影响.

3.2被试

在实验一基础上选择选取50被试中，男生19人、女生31人，平均年龄22.04岁.

3.3实验材料和仪器

采用1～9（不包括5）的阿拉伯数字.仪器同上.

3.4实验设计

采用2（工作记忆广度：高、低）×2（数字大小：小数字为1～4、大数字为6～9）×4（数字距离，即数字与5的差值：1为数字4和6；2为数字3和7；3为数字2和8；4为数字1 和9）的3因素混合实验设计.因变量是被试对数字正确反应的反应时.

3.5实验程序

单次实验流程见图1：在白色计算机屏幕中央呈现一个黑色十字注视点500ms；随机呈现8个目标刺激数字中的1个数字直到被试反应（超过800ms无反应自动进入下一个实验试次）；刺激一出现被试就可以反应，被试按键反应后空屏200ms后进入下一轮实验.

图1　实验的单向流程图

整个实验过程中要求被试始终将注视点保持在黑色“十”字注视点上.被试的任务是判断目标刺激比5大还是比5小.实验由两部分构成，在实验第一部分中，如果目标刺激数字大于5，则被试按“F”键做反应；如果目标刺激数字小于5则按“J”键进行反应；第二部分则反过来.

3.6实验数据分析与处理

实验的全部数据用SPSS 19.0进行处理.

3.7结果与分析

首先剔除错误反应和所有反应时小于300m s或大于1200ms的数据，剔除数据占全部数据的2.34%.数字距离效应的考察参考Koechlin等的方法［8］，对不同工作记忆广度的被试条件下的反应时数据进行2（数字大小）×4（数字距离）两因素的重复测量方差分析，分别对数字距离主效应显著性和线性拟合显著性进行分析.数字距离主效应显著说明不同距离数字之间存在差异，线性拟合显著说明这种差异是线性变化的.

表2　被试各实验条件下的平均反应是（ms）

在低工作记忆广度的被试条件下，小数距离主效应显著，F（3，72）=4.69，p＜0.05，线性拟合显著，F（1，24）=10.70，p＜0.05，大数距离主效应不显著F（3，72）=1.87，p＞0.05线性拟合不显著，F（1，24）=3.47，p＞0.05，说明在低工作记忆广度的被试条件下，距离效应出现在对小数字的加工上，而对大数字的加工没有出现明显的距离效应.

在高工作记忆广度的被试条件下，小数距离主效应显著，F（3，72）=6.89，p＜0.001，线性拟合显著，F（1，24）=29.34， p＜0.001；大数距离主效应显著，F（3，72）=9.83，p＜0.001，线性拟合显著，F（1，24）=26.29，p＜0.001.说明在高工作记忆广度的被试条件下对数字的加工均表现出显著的距离效应.

图2　低工作记忆广度组被试的数字大小距离效应

图3　高工作记忆广度组被试的数字大小距离效应

4　讨论

4.1言语工作记忆广度的个体差异

本实验一的主要目的是测量出不同的工作记忆广度，区分出高低工作记忆被试，是否存在对数字加工距离效应的影响.

Bayliss等人发现，加工效率和存储容量的个体差异影响了工作记忆广度成绩，工作记忆广度的大小直接影响人的高级认知活动的效率［9］.Engle认为工作记忆广度由注意控制［10］.最为明显的个体差异因素体现在复杂的认知测验之间相关的注意控制成分上.而工作记忆广度任务反应了存储成分又反应了注意控制.Kame的研究表明，与低广度组相比，高广度组被试完成的速度快，错误率低［11］.

4.2言语工作记忆广度对数字加工距离效应的影响在低言语工作记忆广度被试前提下，明显的距离效应只出现在对小数字的加工上，明显的距离效应不会出现在对大数字的加工上；在高言语工作记忆广度被试条件下，对数字的加工均表现出显著的距离效应.表明在不同的言语工作记忆广度被试前提下，产生了不同的数字距离效应.归纳其理由有：工作记忆模型的核心是中央执行系统，中央执行系统主要承担长时记忆与各子系统之间的联系以及各子系统之间的关系，还负责注意资源的管理和策略的选择与计划.对于言语工作记忆广度的测试，采用双任务测量方法，在双任务操作的实验过程中，如果被试既要完成语言任务，同时还要进行视空间任务的操作，那么按照工作记忆模型的设想，这两种任务的协调加工就是由中央执行系统来完成的.同时中央执行系统又是一个能量有限的注意控制系统.从而可以得出工作记忆广度的不同，是因为注意控制系统的不同.

D ehaene研究认为感数过程依赖前注意信息，而计算过程依赖空间注意［12］.不同注意阶段对不同大小的数字有着不同的影响，区别大小的数字有着不同的影响因素主要由不同注意阶段，注意信息主要是影响小数的加工，而空间注意主要是影响大数字的加工.对于低工作记忆广度的被试来说，存在更加有限的注意资源，受到工作记忆广度的影响.对于大数字加工更多的依赖于空间注意，空间注意受工作记忆广度的影响，则低工作记忆广度被试的大数字加工，同样会受到一定的影响.

Fi s c he r等人巧妙设计的实验说明了数字的加工引起了内在的空间注意的转移［13］.刘超等人［5］在注意条件下，距离效应在对大小数的加工条件下都出现.而在非注意条件下，距离效应只出现在对小数字的加工上；陈彩琦等的研究表明［14］，对消耗注意资源时，主要体现在知觉加工过程中从组起来的信息在储存到工作记忆的过程中运用.包燕等人 ［15］认为，编码阶段的指导语影响自由回忆中的知觉组织；提取阶段的指导语影响顺序回忆中的知觉组织.

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B844

A

1673-260X（2016）08-0078-03

2016-05-29

贵州省教育科学规划课题（2013c0330）