西南大学心理学院学生实验报告
姓 名 关瀚文 学 号 222012306022011 专 业 应用心理学
年 级 2012级 课 程 实验心理学 实验时间 2013．11．6
同组人姓名 洪万里 单宏宇 成 绩
短时记忆视觉编码实验
关瀚文
（西南大学心理学部，重庆，400715）
摘 要 本实验以西南大学心理学部2012级应用班的44名同学作为被试，每名被试运用PsyKey
心理教学系统3.1，“短时记忆视觉编码”实验程序，进行以减数法探究短时记忆的视觉编码试
验108次，本实验旨在重复posner等人的字母实验，验证短时记忆的视觉编码，并学习减法反
应时方法。最后的结果显示，短时记忆的视觉编码确实存在，posner关于短时记忆的视觉编码
理论得到验证。
关键词 短时记忆 减法反应时 视觉编码
1
引言
减数法是一种用减法方法将反应时分解成各个成分，然后来分析信息加工过程
的方法。减数法的反应时实验逻辑是如果一种作业包含另一种作业所没有的某个特定的
心理过程，且除此过程之外二者在其他方面均相同，那么这两种反应时的差即为此心理
过程所需的时间。
储存在短时记忆中的信息，传统的观点认为主要是语音听觉编码。这是根据短时记忆中
产生的错误与正确信息之间存在着语音听觉上的联系而推测出来的。康拉德在记忆广度
实验中观察到，回忆错误与正确反应之间有着语音上的联系。但是这个结论因为以拼音
文字的英文字母做实验材料，因而其普遍性受到了质疑。但70年代波斯纳等人利用减法
反应时基本范式，在其实验中清楚地表明，某些短时记忆信息可以有视觉编码和听觉编
码两个连续的阶段，这是认知心理学史上的一个重大发现。莫雷的实验也表明，汉字的
短时记忆以形状编码为主。对于绘画、脸和身体动作以及视觉观察事件所属范畴的短时
记忆，倾向于用视觉编码的短时记忆，倾向于视觉编码和语义编码。现在一般认为，短
时记忆信息存在感觉代码与语义代码，其中前者包括听觉代码与视觉编码；对于感觉编
码的过程而言，视觉编码率先出现并保持一个短暂的瞬间，然后出现听觉编码。
西南大学心理学院学生实验报告
本实验基本是在重复波斯纳的实验，但是增加了音异形异的字母对这一自变量水平呈现
给被试，同时将间隔时间设定为0ms,50ms和100ms。基于以上的实验，本实验通过被试
在不同时间间隔条件下对字母的视觉匹配和语音匹配的反应时的差异的比较分析，提出
了如下的假设：短时记忆的编码有视觉和听觉编码两个连续阶段。那么若在相同时间间
隔条件下，被试对音异形异对的反应时大于对音同形异对的反应时，音同形异对的反应
时大于音同形同对的反应时，且随着时间间隔的增大，三种情况下的反应时差异减小，
则假设成立；反之，则假设不成立。
2 方法
2.1 被试：西南大学2012级心理学部应用心理学系在校本科生44名
2.2 实验器材：PsyKey心理教学系统3.1，“短时记忆视觉编码”实验程序
2.3 实验设计与实验程序：
实验设计：
本实验采用被试内设计，是一个3*3的多因素实验设计。自变量有两个，分别为两个字
母的异同和两个字母呈现的间隔时间。两个字母的异同有三个水平，即音同形同，音同
形异和音异形异三个水平。两个字母的间隔时间有0ms、50ms、100ms三个水平。因变量
则为被试判断两个字母“异同”的准确率和反应时。
实验程序：
计算机给被试并排呈现两个字母，或同时呈现，或有一定间隔，让被试判断这两个字母
是否“相同”并按键反应，具体要求为若被试认为呈现的两个字母音同而不论形是否相
同就按红键，若被试认为呈现的两个字母音异就按绿键，实验过程中记录被试的准确率
和反应时。
本实验所用字母对是AA（6次）、BB（6次）、Aa（6次）、Bb（6次）、AB（3次）、
BA（3次）、Ab（3次）、Ba（3次），共出现36次，有三种呈现间隔：0s（即同时呈现）、
50ms和100ms，采用如下拉丁方设计，即：第一次36张随机呈现，前12张间隔0ms，
中间12张间隔50ms，最后12张间隔100ms；休息30s后再做36张，间隔时间按50ms
→100ms→0ms的顺序；第三次的36张则采用100ms→0ms→5oms的顺序。
被试阅读指示语，了解反应方法，明白后开始实验
3 结果
西南大学心理学院学生实验报告
3.1 分别计算出被试在不同条件下判断准确的反应时，情况如下:
表1 不同时间间隔条件下对不同字母类型判断准确的反应时
音同形同 音同形异 音异形异
0ms 585.5(±110.6ms) 717(±126.3)ms 807.9(±180.5)ms
50ms 527.5(±98.6)ms 633(±131.4)ms 674.5(±134,9)ms
100ms 555.84(±103.9)ms 650.7(±130.9)ms 704.7(±158.1)ms
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0ms50ms100ms
音同形同
音同形异
音异形异
图一： 不同时间间隔条件下对不同字母类型判断的准确反应时的折线图
由表1和图1可以看出，在相同的时间间隔条件下，对于音同形同、音同形异、音异形
异的字母的判断的反应时也依次增大。并且在时间间隔为50ms和100ms时，即随着时
间间隔的增大，三种情况下的反应时差异减小了。
3.2 分别计算出被试在不同条件下判断的准确率，情况如下:
表2 不同时间间隔条件下对不同字母进行判断的准确率
音同形同 音同形异 音异形异
西南大学心理学院学生实验报告
0ms 97.54% 92.42% 89.96%
50ms 97.92% 94.32% 89.96%
100ms 99.43% 94.32% 89.02%
图二： 不同时间间隔条件下对不同字母进行判断的准确率的折线图
从表2和图二中可以明显看出，对字母判断的准确率受字母类型影响较大，判断准确
率总体变化趋势为音同形同、音同形异、音异形异依次减小，间隔的时间也是影响准确
率的因素，具体表现为，总体趋势为随着间隔时间的增加，判断的准确率提高，特别是
在音同形同情况下表现的很明显，在音同形异和音异形异情况下变化不大
4 讨论
短时记忆编码方式有听觉(声音)编码、视觉(形状)编码和语义编码。本实验主要考察的是在
短时记忆中的听觉编码和视觉编码过程，采用了减法反应时的测量方法。 结果表明由瞬间
记忆转入短时记忆后,编码的视觉优势已经让位于听觉了，并且时间间隔和字母音形对短时
记忆的视觉编码过程的影响及其显著，短时记忆的编码有视觉和听觉编码两个连续阶段,至
少在部分时间里,信息在短时记忆中是以视觉编的。
关于听觉编码和视觉编码前人也有很多研究。其中 Conrad( 1964)的实验为短时记忆的听觉
编码提供了有力的证据。他的实验结果表明:各字母尽管是以视觉方式呈现的，但记忆中的
混淆次数，将近80%发生在音近字母之间。实验继续下去，则进一步发现，各字母之间混淆
82
84
86
88
90 92 94 96 98 100 102 音同形同 音同形异 音异形异 0 50 100
西南大学心理学院学生实验报告
的次数分配在视觉呈现和听觉呈现两种条件下相当一致，等级相关达0. 64，因而证明短时
记忆的编码是以语音听觉占优先的。Conrad认为短时记忆错误的产生是以听觉特征而不是
以视觉特征为基础的。他的实验证实了听觉编码的重要性，而Posner. M . I( 1967, 1969)
用减法反应时、字母匹配任务研究了短时记忆信息的编码。他的结果又结果表明，在两个字
母同时呈现而让被试进行辨认的情况下，则等同辨认（如：AA）的反应时短;但若使两个字
母的呈现时间间隔1- 2秒，则等同辨认的优势趋于消失。这表明由瞬间记忆转入短时记忆
后，编码的形状(视觉)优势己经让位于语音(听觉)了。这种情况似乎可以说明由主要为视觉
的感觉记忆过渡到主要为听觉的语词记忆。
本实验是Posner. M . I研究的继续，所设置的变量要更多一些，具体有音同形同、音同形
异、音异形异三种。在对各种条件下测定的反应时进行比较分析后，可以更为具体的得出视
觉编码和听觉编码在短时记忆中的作用，并最终用于实践。对记忆进行的研究结果可以运用
于教学教育中，找到更好的、更合理记忆方法来提高学生们的学习能力，减轻他们的负担。
例如：在英语学习中，目前仍然采用以背单词为主的方式，在仔细了解了人的记忆编码后有
利于我们改善背单词的效率。但记忆是人抽象的，高级的思维活动，对它的探索我们还要继
续。
5 结论
短时记忆里确有视觉编码的编码方式存在。
参考文献
郭秀艳. （2004）实验心理学[M].北京:人民教育出版社，227-229
黄希庭. （2007）心理学导论[M].北京：人民教育出版社，349-351
杨博民。（1989）.心理实验纲要[M].北京： 北京大学出版社，， 353-357