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第6章 学习和记忆

一、学习的含义

学习是一个广泛的概念。学习不仅是人类具有的,而且动物也存在学习;它不仅指知识、技能的学习,也指态度、行为准则的学习,也包括从出生一直持续终身的日常生活中的学习。

学习的概念有广义与狭义之分。

(一)广义的学习

包括从低等动物到人类在后天生活过程中,通过活动、练习,获得行为经验的过程。

(二)狭义的学习

指个体在特定情境下由于练习或反复经验而产生的行为或行为潜能比较持久的变化,这一概念有三个含义:

1.首先,学习是以行为或行为潜能的改变为标志的。

学习是有机体获得新的个体行为经验的过程。例如,小学生学习四则运算之后就可以解答复杂的算术题。

2.其次,学习引起的行为变化是相对持久的。

无论是外显的行为变化还是行为潜能的变化,只有行为改变的持续时间较长,才可以称为学习。例如,由于疲劳或疾病引起的行为的改变是短暂的,就不是学习。

3.最后,学习是由练习或经验引起的。

例如,从黑暗的电影院出来,在阳光下的产生的明适应就不是学习。

学习实质上是一种适应活动。个体要生存,必须适应环境的变化,与环境保持动态的平衡。适应有生理适应与心理适应两种。生理适应是在环境变化的作用下,引起个体生理结构与机能及其行为的变化。心理适应是在环境变化的作用下,引起个体心理结构与功能及其行为的变化。学习属于心理适应范畴,是一种以心理变化适应复杂多变的环境的过程。

二、学习理论

(一)经典性条件作用说

经典性条件作用说由俄国生理学家巴甫洛夫首先提出,美国行为主义者华生进一步发展了该学说。

1.巴甫洛夫的经典实验

巴甫洛夫在研究消化现象时,观察了狗的唾液分泌,即对食物的一种反应特征。他的实验方法是,把食物显示给狗,并测量其唾液分泌。在这个过程中,他发现如果随同食物反复给一个中性刺激,即一个并不自动引起唾液分泌的刺激,如铃响,这狗就会逐渐“学会”在只有铃响但没有食物的情况下分泌唾液。

2.经典性条件作用的主要规律

经典性条件作用的主要规律有以下四条:

(1)条件作用的获得与消退:条件作用的获得是通过条件刺激反复与无条件刺激相匹配,从而使个体学会对条件刺激作出条件反应的过程而建立起来的;条件作用的消退是指在条件反射建立以后,如果条件刺激重复出现多次而没有无条件刺激相伴随,则条件反应会变得越来越弱,并最终消退。

(2)刺激泛化与分化:刺激泛化,指人和动物在学会对某一特定的条件刺激作出条件反应以后,其他与该条件刺激相类似的刺激也能诱发其条件反应;所谓刺激分化,指的是通过选择性强化和消退,使有机体学会对条件刺激和与条件刺激相类似的刺激作出不同反应的一种条件作用过程。

刺激泛化和刺激分化是互补的过程。泛化是对事物的相似性的反应,分化则是对事物的差异的反应。泛化能使人们的学习从一种情境迁移到另一种情境,而分化则能使人们对不同的情境作出不同的恰当反应,从而避免盲目行动。

(3)恐惧性条件作用:指以对有机体具有恐惧性质的刺激作为无条件刺激而进行的条件作用,称为恐惧性条件作用。伴随着恐惧刺激的出现,有机体不仅会对条件刺激作出特定的恐惧反应,而且会形成一种泛化的、一般性的恐惧反应。

(4)高级条件作用:在条件作用形成以后,条件刺激可以像无条件刺激一样诱发出有机体的反应。从这种意义上说,条件刺激似乎成了一种“替代性”的无条件刺激。

3.华生对经典条件作用的发展

华生在巴甫洛夫经典条件反射的基础上,认为人类的学习也是以一种刺激替代另一种刺激建立条件反射的过程,除了出生时具有的几种反射以外,人类所有的行为都是通过条件反射建立新的刺激—反应联结(即S-R联结)而形成的。

4.经典性条件作用的教育应用

在实际教育中,许多学生的态度就是通过经典条件反射而学到的。例如,许多学生可能不喜欢外语,因为他们将这些外语与要求在课堂上大声翻译句子这样不愉快的经验联系了起来。在课堂上被提问难题引起了焦虑,学生形成了对外语恐惧的条件反射,可能泛化他们对其他课程或学校机构的恐惧。

(二)操作性条件作用说

操作性条件作用说的代表人物主要有桑代克和斯金纳,前者提出联结—试误说,后者在经典实验的基础上提出反射学说、强化学说等理论。

1.桑代克的联结—试误说

(1)桑代克认为“学习即联结,心即人的联结系统”。学习的实质在于形成刺激与反应的联结,即S-R联结,这种联结形成的过程是渐进的、尝试错误直至最后成功的过程,因此桑代克的联结说又称为试误说。

(2)桑代克在总结他早期实验的基础上提出了三个学习定律:准备律、练习律和效果律。

准备律指学习者有准备而给以活动就感到满意,有准备而不活动则感到烦恼,学习者无准备而强制以活动也会感到烦恼。

练习律指一个联结的应用会增强这个联结的力量,一个联结的失用(不练习)则会导致这一联结的减弱或遗忘。

效果律指凡是导致满意后果的行为会被加强,而带来烦恼的行为则会被削弱或淘汰。

2.斯金纳的经典实验及行为分类

(1)斯金纳的经典实验

斯金纳在20世纪30年代发明了一种所谓斯金纳箱的学习装置:箱内装上一操纵杆,操纵杆与另一提供食丸的装置连接。把饥饿的白鼠置于箱内,白鼠偶然踏上操纵杆,供丸装置就会自动落下一粒食丸。白鼠经过几次尝试,会不断按压杠杆,直到吃饱为止。这时可以认为,白鼠学会了按压杠杆以取得食物的反应,按压杠杆变成了取得食物的手段或者工具。所以,操作条件反射又称为工具条件反射。在操作条件反射中的学习,也就是操纵杠杆(S)与压杆反应(R)之间形成固定的联系。

(2)行为分类

斯金纳认为一切行为都是由反射构成的,行为有两大类:应答性行为和操作性行为。应答性行为是由已知的刺激引起的。操作性行为不是由已知刺激引起,而是由有机体自身发出的。无条件反应是一种应答性行为,因为它们是由无条件刺激所引起,而操作性行为由于一开始不是与已知的刺激相联系,因而是自发的行为,日常生活中操作性行为是人们行为中的大部分。

3.操作性条件作用的主要规律

(1)强化

强化理论是斯金纳理论的重要部分和基础,在他的体系中,强化是主要的自变量。他认为,行为之所以发生变化就是因为强化的作用,因此,对于强化的控制就是对行为的控制。同时,斯金纳认为强化是一种操作,强化的作用在于改变同类反应在将来发生的概率。

强化物:能增强反应概率的刺激或刺激情境。

强化:能增强反应概率的程序或条件。

在斯金纳的强化理论中,强化可以有多种不同的分类,如正强化和负强化、内部强化和外部强化、一级强化和二级强化等。

正强化:通过呈现个体喜爱的刺激增强其反应的概率。

负强化:通过消除或中止不愉快的条件或刺激来增强反应概率。

内部强化:由于受内部动机的作用而增强反应概率。

外部强化:因外部奖赏或表扬而增强反应概率。

一级强化:以满足人和动物的基本生理需求来增强其反应的概率,如食物、水、安全、温暖、性等。

二级强化:任何一个中性刺激与一级强化反复结合,从而使其也具有强化性质。

在强化时可应用“普雷马克原理”,即利用高频活动去强化低频活动。

(2)逃避条件作用与回避条件作用

逃避条件作用,指当厌恶刺激或不愉快情境出现时,有机体作出某种反应,从而逃避了厌恶刺激或不愉快情境,则该反应在以后的类似情境中发生的概率便增加。逃避条件作用是一种消极强化的条件作用类型,它揭示了有机体是如何学会摆脱痛苦的原因。

回避条件作用,当预示厌恶刺激或不愉快情境即将出现的刺激信号呈现时,有机体自发地作出某种反应,从而避免了厌恶刺激或不愉快情境的出现,则该反应在以后的类似情境中发生的概率也会增加。

回避条件作用与逃避条件作用都是负强化的条件作用类型,但二者有着明显的区别。在逃避条件作用中,厌恶刺激或不愉快情境在个体作出反应前就已出现,个体实际经受了由此带来的痛苦;而在回避条件作用中,厌恶刺激或不愉快情境因有机体事先作出反应而得以避免,个体并未实际遭受与此相关的痛苦。这也正是“防患于未然”的理论基础。

(3)惩罚与消退

惩罚是当有机体作出某种反应以后,呈现一个厌恶刺激或不愉快刺激,以消除或抑制此类反应的过程。

惩罚与负强化不同,负强化是通过消除厌恶刺激来增加反应发生的概率,而惩罚则是通过厌恶刺激的呈现来降低反应发生的概率。需要注意的是,惩罚并不能使行为发生永久性的改变,它只能暂时抑制行为,当厌恶刺激停止作用后,原先建立的反应仍会逐渐恢复。因此,惩罚的运用需谨慎,若将惩罚与强化结合使用,效果则比较显著。

消退是有机体作出以前曾被强化过的反应,若这一反应之后不再有强化物相伴,那么这一反应发生的概率便会降低。在操作性条件作用中,无论是正强化的奖赏,还是负强化的逃避与回避,其作用都在于增加某种反应发生的概率,以此达到塑造行为的目的。而消退则是一种无强化的过程,其作用在于降低某种反应在将来发生的概率,以达到消除某种行为的目的。因此,消退常用于减少个体不良行为、消除坏习惯等等。

(4)分化与泛化

分化:就是利用一些线索、信号和信息,这些线索、信号和信息暗示什么时候行为更容易得到强化。如公司的财政状况、老板的心情和你最近的成绩是关系到你的加薪要求是否能够成功的分化刺激。

泛化:所习得的行为、技能或概念从一个情境迁移到其他情境。如会骑自行车的人,将自己以前骑自行车的技能迁移到骑摩托车的过程中。泛化最容易在相似的情境或概念中发生,但是不能想当然地发生。

需要注意的是,要学会区分经典条件作用和操作性条件作用中类似概念的不同含义。

4.程序教学与行为矫正

学习的操作性条件作用理论在实际的教学和教育工作中有着非常广泛的应用。影响最大的是程序教学及行为塑造。

(1)程序教学

程序教学是20世纪第一个具有全球影响的教学改革运动,深刻地影响到当时美国及世界其他国家的教学实践。

程序教学是通过教学机器呈现程序化教材而进行自学的一种方法。它把一门课程学习的总目标分为几个单元,再把每个单元分成许多小步子。学生在学完每一步骤的课程后,就会马上知道自己的学习结果,即能得到及时强化,然后按顺序进入下一步的学习,直到学完一个个单元。在学习过程中,学生可按自己的学习能力和学习习惯,自定学习步调,自主进行反应,逐步达到总目标。

(2)行为矫正

行为矫正的定义:系统地应用先前事件和后果来改变和调节行为,主要通过消退进行。

在操作性条件作用的范例中,不但能通过强化来控制行为,还可通过操作性训练来塑造复杂行为。同样,通过逐步强化,也可以塑造人类的复杂行为。

行为矫正的过程:识别目标行为和强化;设立基点行为;选择强化物和强化标准;如果有必要选择惩罚及其标准;观察行为并与基点作比较;减少强化频率。

通过逐步强化可以塑造儿童的良好行为,通过消退则可以消除儿童的不良行为,即通过不予强化来减少某类行为出现的可能性。例如,小孩的许多无理取闹的行为实际上是学习的结果,因为他们通过哭闹能得到诸如玩具、冷饮等强化物。为矫正这种行为就不应再给予强化,因为父母的无端让步实际上正起着强化不正确行为的作用。不去强化而去淡化,既可消除不正确行为,又不会带来诸如惩罚等导致的感情受挫的副作用。

因此,根据操作性条件学说,在教育过程中,教师应多用正强化的手段来塑造学生的良性行为,用不予强化的方法来消除消极行为,而应慎重地对待惩罚,因为惩罚只能让学生明白什么不能做,但并不能让学生知道什么能做和应该怎么做。

(三)观察学习

观察学习理论主张儿童是通过观察和模仿别人进行学习的。自从20世纪40年代以来,行为主义心理学家们对社会学习进行了早期探索,而后,班杜拉提出了一套最为综合并且广为接受的模仿理论,即观察学习理论,又称社会学习理论。

1.观察学习的早期探索

自从20世纪40年代以来,行为主义心理学家们对儿童是如何获得社会行为的很感兴趣。这些行为包括合作、竞争、攻击、道德—伦理和其他社会反应。社会反应主要通过观察和模仿别人的行为而习得。但强化理论不能令人满意地解释所有的模仿形式。首先,儿童为什么总是有选择性地模仿而不是模仿了所有受到强化的行为;其次,儿童有时模仿那些过去没有相互作用过的行为;最后,为什么儿童在最初观察的几天、几周之后,他们没有受到强化,也没看到榜样的这种行为受到强化,却会模仿新的行为。对这些问题,班杜拉利用社会学习理论来解释。

2.班杜拉的经典实验与发现

班杜拉曾做过两个关于观察学习的经典实验。

(1)第一个实验

第一个实验分两个阶段进行。

第一阶段:学前儿童观看一场电影,在电影中,一个人正在踢打一个充气娃娃。第一组儿童看到那个人因为这种行为受到奖励;第二组儿童看到那个人受到惩罚;第三组没有看到任何结果。看完电影后,这些儿童被带到摆有充气娃娃的房间。结果发现,第一组儿童最具攻击性;第二组儿童攻击性行为最少。这说明,攻击性行为导致的后果是儿童是否自发模仿这一行为的决定因素。

第二阶段:他们被告知,模仿电影中的人踢打充气娃娃可得到奖励,他们就会将攻击性行为表现出来,三组儿童的攻击性行为水平几乎一致。这说明,榜样行为所导致的后果,只是影响到儿童攻击性行为的表现,而对攻击性行为的学习几乎没有影响。

(2)第二个实验

第二个实验是比较口头劝说和榜样行为对儿童利他行为的影响。

实验是这样进行的:先让小学三、四、五年级的儿童做一种滚木球游戏,作为奖励,他们在游戏中都得到了一些现金兑换券。然后,把这些儿童分成四组,每组有一个实验者的助手装扮的榜样参与。第一组儿童和一个自私自利的榜样玩,这个榜样向儿童宣传要把好的东西留给自己,不必去救济他人,同时带头不把得到的现金兑换券,捐献出来。第二组儿童和一个好心肠的榜样一起玩,这个榜样向儿童宣传自己得了好东西,还要想到别人,并且带头把得到的兑换券,捐献出来。第三组儿童和一个言行不一的榜样一起玩,这个榜样口里说人人都应该为自己考虑,实际上却把兑换券放入了捐献箱。第四组儿童的榜样则是口里说,要把得到的兑换券捐献出来,实际上却只说不做。实验结果是第二、三组捐献兑换券的儿童,比第一组和第四组均明显地多。

实验结果清楚地表明,劝说只能影响儿童的口头行为,而对他的外部行为则毫无影响。如果面前有个慷慨的榜样,儿童们的捐献行为就会大大增强。很明显,在决定外部行为方面,实际行动比说教更有力量。

3.观察学习的基本过程与条件

班杜拉认为,儿童通过观察他们生活中重要人物的行为而习得社会性行为。这种通过观察他人的行为及其后果而发生的替代性学习就是观察学习,它是社会学习的一种最重要的形式。

观察学习的基本过程分为四个阶段:

注意过程,即注意和知觉榜样及其行为。对榜样行为的观察既取决于该行为的特点,也取决于观察者本身的特征、过去的经验与当时的意愿。

保持过程,即以符号的形式表征所观察的行为。观察者的认知组织以及练习活动(外显的或默默进行的)都影响保持的效果。

复制过程,即复制所观察到的行为。此阶段,自我观察和矫正反馈是重要的影响因素。

动机过程,学习者因表现所观察到的行为而受到激励。任何个体都无法复演所学过的所有动作,因此,班杜拉把习得与行为表现相区分,认为行为表现是由动机变量控制的。动机过程包括外部强化、替代强化和自我强化三种。外部强化指如果按照榜样行为去行动,会导致有价值的结果,即受奖励;替代强化指观察者因看到榜样受强化而间接地受到强化;自我强化是个体根据社会标准对自己的行为进行自我奖励。上述三种强化过程,班杜拉特别强调替代强化及自我强化的作用,即强调学习中的认知性和学习者的主观能动性。

观察学习发生的条件为:由于大量因素影响观察者学习,因此,要使观察者最终表现出与榜样相匹配的反应,就要反复示范榜样行为,指导他们如何去再现这种行为,并当他们失败时从客观上给予指点,当他们成功时给予奖励。

4.社会学习理论的教育应用

在教学过程中,教师本身可当作如何解决问题、如何进行逻辑思维的榜样,如说出他们的思维过程、好奇心、情绪控制、对其他人的尊重和兴趣、良好的倾听和交流习惯等。这些行为可引导学生具有相同的品质。观察学习对我们进行社会规范教育和培养道德品质也有一定的借鉴意义。在实际的德育工作中,教师应注意为学生提供良好的可贵学习的榜样,引导学生学习和保持榜样行为。

班杜拉的社会学习论不回避人的行为的内部原因,相反,它重视符号、替代、自我调节所起的作用。因此,班杜拉的社会学习论被称之为认知行为主义。

三、记忆的含义

记忆是在头脑中积累、保存和提取个体经验的心理过程。运用信息加工的术语,就是人脑对外界输入的信息进行编码、存储和提取的过程。

人们感知过的事物,思考过的问题,体验过的情感和从事过的活动,都会在人们头脑中留下不同程度的印象,其中有一部分能保留相当长的时间,在一定条件下还能恢复,这就是记忆。其主要特征包括:(1)记忆是对过去经历过的事物的反映。(2)记忆是一种积极能动的活动,表现在:对外界输入的信息主动的编码;对外界的信息的接受具有选择性,对人有意义的信息容易记住;记忆依赖于已有的知识经验,当外界信息与已有的知识结构有联系时,容易记住。

四、记忆的种类

(一)感觉记忆

1.感觉记忆的含义

感觉记忆(即瞬时记忆)是指当客观刺激停止作用后,感觉信息在一个极短的时间内保存下来。它是记忆系统的开始阶段,以物理特性的编码和形象编码为主,存储时间大约是0.25~2秒,容量比较大。

视觉的感觉记忆叫图像记忆,是指视觉器官能识别刺激的形象特征,能保持一个生动的视觉图像,是感觉记忆的主要编码形式。除视觉通道外,听觉通道也存在感觉记忆,。

2.感觉记忆的信息加工

(1)感觉编码

感觉记忆(即瞬时记忆)是记忆系统的开始阶段,也称为感觉登记。它是一种原始的感觉形式,是记忆系统在对外界信息进行进一步加工之前的暂时登记。

其编码形式主要依赖于信息的物理特征,因而具有鲜明的形象性。感觉记忆保存的时间短暂,但在外界刺激的直接作用消失之后,它为进一步的信息加工提供了可能性。感觉记忆有较大的容量,其中大部分信息因为来不及加工而迅速消退,只有一部分信息由于注意而得到进一步加工,并进入短时记忆。

视觉的感觉记忆称为图像记忆。这是指视觉器官能识别刺激的形象特征,并保持一个生动的视觉图像。斯伯林(Sperling,1960)利用实验证实了视觉器官的这种编码能力。莫瑞(Moray,1965)等人的研究发现,除视觉通道外,听觉通道也存在感觉记忆。听觉的感觉记忆编码形式被称为声像记忆。

斯伯林设计了局部报告法。他按4个一排,一共三排的方式向被试呈现12个英文字母:呈现时间为50ms,其中每排字母都和一种声音相联系,如上排用高音、中排用中音、下排用低音。要求被试在字母呈现后,根据声音信号,对相应一排的字母作出报告(局部报告法)。由于三种声音的出现完全是随机安排的,因此被试在声音信号出现之前不可能预见要报告的是哪一行。这样,研究者就可以根据被试对某一行的回忆成绩来推断他对全部项目的记忆情况。

实验结果表明,当视觉刺激消失后,立即给予声音信号,被试能报告的项目数平均为9个,这比采用整体报告法几乎增加了一倍。由此,斯伯林认为,存在一种感觉记忆,它具有相当大的容量,但是保持的时间十分短暂。斯伯林用局部报告法证明了感觉记忆的存在。

(2)感觉记忆的存储

感觉记忆存储的时间十分短暂。为了研究它是如何随时间而迅速变化的问题,斯伯林变化了刺激项目与声音信号之间的时间间隔,结果发现,即时呈现声音信号的回忆率为80%,当声音信号延迟到150ms时,回忆率下降到75%,信号延迟到300ms后,回忆成绩下降到55%,当延迟超过0.5秒后,局部报告法的成绩就接近整体报告法的成绩了。当字母表中的字母数为6时,局部报告法和整体报告法的成绩差别不大;而当字母表中的字母数上升时,两者的差别就很明显了。

对声像记忆的性质进行了研究,发现声像记忆的容量要比图像记忆小,平均只有5个左右;声像记忆的保持时间要比图像记忆长,可以达到4秒钟。

(3)感觉记忆向短时记忆的转换

当外界刺激输入之后,它们首先被转换成各种感觉信息,以后这些感觉信息经过组织,获得一定的意义,成为被识别的某种模式。研究表明,感觉记忆中只有能够引起个体注意并被及时识别的信息,才有机会进入短时记忆。相反,那些与长时记忆无关的或者没有受到注意的信息,由于没有转换到短时记忆,很快就消失了。

3.感觉记忆的特征

感觉记忆具有以下特点:

(1)具有鲜明的形象性。感觉记忆中的信息是未经任何心理加工的,以感觉痕迹的形式被登记下来,完全按刺激的物理特征编码,并按感知的顺序被登记,因此具有鲜明的形象性。各种感觉的后象就是这种感觉记忆的不同表现。

(2)感觉记忆中的信息保持时间很短,一般不超过1秒钟,如果不予注意,瞬时记忆的信息便很快消失。图像记忆保持的时间约0.25~1秒,声象记忆虽超过1秒,但也不长于4秒,说明信息消失的速度很快,这一特点对信息加工来说极为重要。信息的瞬间登记和急速消失是使感觉记忆保持高度效能的条件。

(3)容量很大。感觉记忆的容量由感受器的解剖生理结构特征决定,几乎进入感官的信息都能被登记。

(4)感觉记忆痕迹容易衰退,信息的传输与衰变取决于注意。感觉记忆中的信息都是未经心理加工的信息,是尚未受到意义分析的信息,被登记的信息只有受到特别注意或模式识别,才能转入短时记忆,并在那里赋予它以意义,否则就会很快衰退而消失。

(二)短时记忆与工作记忆

1.短时记忆的含义

短时记忆是感觉记忆和长时记忆的中间阶段,包括工作记忆和直接记忆。直接记忆,即输入的信息没有经过进一步的加工。它的容量相当有限,大约为7±2个单位。编码方式以言语听觉形式为主,也存在视觉和语义的编码。另一个成分是工作记忆,即输入信息经过再编码,使其容量扩大。由于与长时记忆中已经储存的信息发生了意义上的联系,编码后的信息进入了长时记忆。必要时还能将存储在长时记忆中的信息提取出来解决面临的问题。

2.短时记忆的信息加工

(1)短时记忆的编码形式可以分为听觉编码和视觉编码。

人们通过研究语音相似性对回忆效果的影响,证实了语音听觉编码方式的存在。

康拉德在研究中用视觉方式依次呈现B、C、P、T、V、F等辅字母,要求被试严格按顺序进行回忆。结果发现,在视觉呈现条件下,发音相似的字母(如B和V)容易发生混淆,而形状相似的字母之间(如E和F)很少发生混淆。这说明听觉编码是短时记忆的一种主要编码方式。

短时记忆中还存在视觉形式的编码。

Posner让被试判断两个字母是否是同一个字母。两个字母的呈现方式分别为同时呈现和先后呈现。两个字母的关系分两种:一种是两个字母的音和形都一样(AA),称为同形关系;另一种是两个字母的音一样,而形不一样(Aa),称为同音关系。结果发现,当两个字母同时呈现时,同形关系的字母反应更快;当两个字母先后间隔一两秒呈现时,同形关系和同音关系的反应时没有差异。根据实验结果,研究者认为,由于同形关系比同音关系具有形的优势,因此只有在依靠视觉编码进行的作业中才会出现这一优势。由此可以推断,在短时记忆的最初阶段存在视觉形式的编码,之后才逐渐向听觉形式过渡。

(2)短时记忆编码效果受到许多因素的影响,主要有:大脑的觉醒状态、组块策略和加工深度。

觉醒状态,即大脑皮层的兴奋水平。它直接影响到记忆编码的效果。研究表明,记忆广度的高峰在上午10点30分左右,而整个下午都在下降,晚上效率最低。

组块。短时记忆的容量为7±2,是以单元来计算的。一个单元可以是一个数字、字母、音节,也可以是一个单词、短语或句子。单元的大小随个人的经验组织而有所不同。在编码过程中,将几种水平的代码归并成一个高水平的、单一代码的编码过程称为组块。以这种方式形成的信息单位称为块。因此,可以利用已有的知识经验,通过扩大每个组块的信息容量来达到增加短时记忆容量的目的。

加工深度。认知加工深度也是影响短时记忆编码的因素。

3.短时记忆信息的存储与提取

(1)复述是短时记忆信息储存的有效方法。复述包括机械复述和精细复述。精细复述是短时记忆保持的重要条件。短时记忆信息存储的时间很短,如果得不到复述,将会迅速遗忘。遗忘主要由干扰信息引起。

(2)短时记忆信息提取的可能方式有三种:平行扫描、自动停止系列扫描和完全系列扫描。

平行扫描是指同时对短时记忆中保存的所有项目进行提取。无论短时记忆中保存的项目有多少,提取的时间都应该是一样的。

自动停止系列扫描是指对项目逐个进行提取,一旦找到目标项目就停止查找。如果是这样,那么短时记忆中保存的项目越多,反应时间就会越长。另外,由于找到目标项的搜索(肯定判断)不需要再对剩余项目进行检索,因此其反应时间要比找不到目标项目的搜索(否定判断)反应时短。

完全系列扫描是指对全部项目进行完全的检索,然后做出判断。在这种提取方式下,反应时间仍将是项目长度的函数,但由于肯定判断和否定判断都要对全部项目进行搜索,因此它们应该具有同样的反应时间。

斯腾伯格的实验表明,短时记忆中项目的提取是完全系列扫描。

(3)短时记忆的遗忘

遗忘进程。短时记忆的容量是有限的,存储的时间也很短暂,在没有复述的情况下,将信息保持大约15秒到30秒,随后就迅速遗忘。

遗忘的原因

a.干扰理论:遗忘是由于短时记忆中的信息受到其他无关信息的干扰。

b.消退理论:遗忘是由于信息痕迹的自然消退。

沃和诺尔曼利用一个设计巧妙的实验通过控制项目间的间隔时间和项目数将“消退”和“干扰”这两个因素分离开来。实验结果表明在快、慢两种呈现速度下,被试的回忆正确率都随间隔数字的增加而减少,而不受间隔时间的影响。这一结果支持了干扰说,说明短时记忆的遗忘主要是由干扰信息引起的。

4.短时记忆的特征

(1)信息保持的时间很短。研究表明,无复述条件下,信息在短时记忆中保持的时间很短,约5~20秒,最长不超过1分钟,得不到复述,将迅速遗忘。

(2)短时记忆的容量有限,为7±2个组块。

短时记忆的容量又称为记忆广度。是指信息一次呈现后,被试能回忆的最大数量。

典型的实验采用3至12位随机排列的数字表,主试依次读,每读完一个序列,被试跟着正确地进行复述,直到不再能准确地复述为止,其记忆容量就是他所能跟着正确地复述的那个最大位数,一般为7±2,以组块为单位。

近期研究发现,记忆广度与识记材料的性质及人们对材料的编码加工程度有关。

(3)短时记忆以言语的听觉形式编码为主,也存在视觉和语义的编码。

(4)短时记忆的信息可被意识到。

(5)短时记忆的痕迹具有随时间的延长而自动消退的特征,但如果受到继续注意或复述,信息就可以进入长时记忆。总之,短时记忆具有意识性、操作性、按原始信息的感觉通道编码等特点。

5.工作记忆

工作记忆亦称“活动记忆”、“操作记忆”,是一种对信息进行暂时加工和贮存的能量有限的记忆系统,在许多复杂的认知活动中起重要作用。

英国学者Baddeley和Hitch(1974)提出“工作记忆”的三系统概念以代替原来“短时记忆”的概念,并认为工作记忆系统包括三个部分。

(1)中央执行系统。主管工作记忆信息的流动方式,负责各子系统之间以及它们与长时记忆之间的联系,也负责注意资源的协调和策略的选择与计划。该系统是工作记忆的核心,起着注意系统的作用,其认知加工资源有限。

(2)语音环。主要采用串行加工的方式,通过语音编码对信息进行加工和存储。该子系统由语音储存和发音控制加工两部分组成。

(3)视觉空间模板。主要采用表象的形式对视觉和空间信息进行加工和存储,包含视觉元素和空间元素。

后两个部分是从属系统,具有信息特异性。工作记忆这一术语的使用,往往与具体的研究目的和内容关系密切,应区别对待。

(三)长时记忆

1.长时记忆的含义

长时记忆是信息经过充分和有一定深度的加工后,在头脑中长时间存储的记忆。这是一种永久性的储存,保持时间长,1分钟以上直至终生;容量没有限度,以语义编码为主。

2.长时记忆的信息加工

(1)长时记忆的编码形式

长时记忆一般按照语义类别编码、以语言的特点为中介进行编码和主观组织等方式进行编码。

(2)长时记忆的编码过程

长时记忆的编码过程分为长时记忆的习得和对识记材料的组织加工。

长时记忆的习得

识记是长时记忆习得信息的主要方式。

a.依据主体有无明确的识记意图和目的,是否付出意志的努力,识记分为无意识记和有意识记。

无意识记又称不随意识记,是指主体事先没有识记的意图和目的,无需付出特别的努力,更不需采用任何识记策略和手段,信息完全是自然而然地被纳入长时记忆库中的。

有意识记也称为随意识记,是指有预定识记目的、运用一定策略和方法,经过特殊的努力而进行的识记。

有意识记的目的明确,任务具体,方法灵活,并伴随积极的思维活动和意志努力,因此它是一种主动而又自觉进行的识记活动。在学习、工作中,有意识记占居主导地位。

b.根据所要识记的材料本身有无意义,或学习者是否了解其意义,识记又可分为机械识记和意义识记。

机械识记是指对没有意义的材料或对事物还没有理解的情况下,仅仅依据事物的外部联系,采用机械重复的方式进行的识记。例如,记人名、地名、电话号码等等。

意义识记是指在对识记对象理解的基础上,依据事物的内在联系,并运用已有的知识经验对识记材料进行智力加工所进行的识记。意义识记的先决条件是理解,理解是通过思维进行的,如了解一个词的含义,明确一个科学概念。在识记的全面性、速度和牢固性等方面,意义识记均优于机械识记。

意义识记与机械识记的性质有所不同,但二者不是对立和排斥的,而是相互依存、相互补充的。

对识记材料的组织加工

所谓组织加工就是将材料加以整合,把新材料纳入已有的知识结构之中或把材料作为合并单元而组合为某个新的知识框架,这种过程称为组织加工。对识记材料可以用多种方式组织加工。

a.表象和语义的双重编码说

1975年美国心理学家佩沃(Paivio)提出长时记忆中的双重编码说。他认为识记一件具体事物,可出现表象和语义的双重编码。比如,一块手表,人们既可以用一块有特定形状的手表的心理图像去表征它,又可以用更抽象、更概括的意义来描述它——“手表是一种计时工具”。前者是表象编码,后者是语义编码。

b.以自然语言为媒介的组织加工

借助语言的某些特点,如语义、发音、字形等,对当前输入的某些信息进行编码,使它成为便于存储的东西。这种编码方式,在记忆无意义音节时经常使用。例如,学习外语单词时,根据发音和词义,可先从人们的自然语言中找出与之相似的词作为媒介,进行语义编码,回忆时先提取中介词,然后解码,就可把原单词再现出来。

c.按语义归类的组织加工

在记忆一系列语词概念材料时,人们总是倾向于把它们按语义的关系组成一定的系统,并进行归类。在自由回忆的实验时可看出这种加工倾向。

d.主观组织

学习无关联的材料时,如果既不能分类也没有联想意义上的联系,这时个体会倾向于采取主观组织对材料进行加工。

e.以视觉表象为中介的组织加工

1972年鲍尔(Bower)进行了对偶联合的学习实验。研究表明,以视觉表象为中介的加工组织也是有效记忆的一种编码。

(3)影响长时记忆编码的主要因素

影响长时记忆编码的因素除了编码时的意识状态外,对材料的加工深度也影响记忆的效果。

编码时的意识状态

研究发现,有意编码的效果明显优于自动编码的效果。但是,另一些实验证明,由于有组织活动的参与,自动编码也能取得较好的学习效果。

就主体而言,首先是否有明确的识记目的和任务,是否有强烈的学习愿望和纯正的动机,是影响识记效果的决定性因素。其次,识记中对材料理解得越透,记忆的效果越好。

加工深度

由于信息加工的深度不同,记忆的效果不同。加工深一些,记忆的效果也要好一些。

因此,加强对识记材料的理解是使材料长久保持的关键。对本来有意义联系的材料,尽量用已有的知识经验去理解,采用意义识记,并赋予无意义联系的材料以人为的意义。

材料的数量、性质和内容

一般而言,要达到同样的识记水平,材料越多,识记所用的平均时间也就越多。因此,在一定的时间内识记的数量不宜过多。巧妙地使用记忆术也是改善记忆,提高识记效果的有效措施。

3.长时记忆的信息存储与提取

(1)长时记忆中信息的存储是一个动态的过程。长时记忆的信息存储的条件与方法如下:

组织有效的复习:a.复习要及时;b.正确分配复习时间,分散复习效果好;c.阅读与重现交替进行;d.排除前后材料的影响,对材料的中间部分要加强复习。

利用外部记忆手段,如制作卡片、记笔记等。

注意脑的健康和用脑卫生。

(2)长时记忆的信息提取有两种基本形式,即再认和回忆。

再认是指人们对感知过、思考过或体验过的事物,当它再度呈现时仍能认识的心理过程。再认有感知和思维两种水平,并表现为压缩和开展的两种形式。感知水平的再认往往以压缩的形式表现出来,它的发生是迅速的、直接的。例如,对一首熟悉的歌曲,只要听见几个旋律就能立即确认无疑。思维水平的再认是以开展的形式进行的,它依赖于某些再认的线索,并包含了回忆、比较和推论等思维活动。

影响再认的因素有:

a.材料的性质和数量:相似的材料容易混淆,数量多影响再认。

b.间隔时间:间隔时间越长,再认效果越差。

c.思维活动的积极性:对于不熟悉的材料,积极的思维活动可以帮助再认。

d.个体的期待。

e.人格特征:场独立性的个体比场依存性的个体有更好的再认成绩。

回忆是人们过去经历过的事物形象或概念在人们的头脑中重新出现的过程。影响回忆的因素有:

a.联想:联想是回忆的基础,联想遵循接近律、相似律、对比律等规律。

b.定势和兴趣:直接影响回忆的方向和效果。

c.双重提取:寻找关键支点是回忆的重要策略。在回忆过程中,借助表象和词语的双重线索,可以提高回忆的完整性和准确性。

回忆和再认没有本质区别,再认比回忆简单和容易,从个体心理发展来看,再认比回忆出现得较早。

4.长时记忆的特征

(1)记忆容量非常大,可随时提取。

(2)保持时间长。长时记忆中的信息保持时间在1分钟以上,甚至数年乃至终生,是一种长久性的存储。

(3)信息以意义编码为主。具有组织性、备用性等特点。

五、遗忘

遗忘是指识记过的内容既不能回忆也不能再认或发生错误的回忆和再认,即识记过的材料不能提取,或提取时发生错误的现象。遗忘有各种情况:能再认不能回忆称为不完全遗忘;不能再认也不能回忆称为完全遗忘;一时不能再认或重现称为临时性遗忘;永久不能再认或回忆称为永久性遗忘。

(一)遗忘曲线

德国心理学家艾宾浩斯(Ebbinghaus)最早研究了遗忘的发展进程,他受费希纳的《心理物理学纲要》的启发,采用自然科学的方法对记忆进行了实验研究。

艾宾浩斯首先发现,在识记后的最初一段时间里遗忘速度较快,此后逐渐减慢,并稳定在一个水平上。例如,在学习20分钟之后遗忘就达到了41.8%,而在31天之后遗忘仅达到78.9%。根据这个研究,他认为“保持和遗忘是时间的函数”。他还将实验上的结果绘成曲线,这就是著名的艾宾浩斯遗忘曲线(如图1-6-1所示)。从图可以看出,遗忘在学习之后立即开始,遗忘的过程最初进展得很快,以后逐渐缓慢。后来很多人重复了他的实验,所得结果和艾宾浩斯的结论大体相同。

图1-6-1  艾宾浩斯遗忘曲线

随后的大量研究进一步揭示了遗忘过程的规律,例如,无意义的材料遗忘快,有意义的材料遗忘慢;运动性记忆在充分巩固后不易遗忘;形象性材料不易遗忘;对材料进行适当的过度学习会达到最佳的记忆效果;学习较长的材料时,首尾部分遗忘较少,中间部分遗忘较多;在短间隔时间里学习两种相似材料容易相互干扰而造成遗忘;分散复习较集中复习更能减少遗忘等。

(二)影响遗忘的因素

1.时间的影响

德国心理学家艾宾浩斯最早研究了遗忘的发展进程。他利用无意义音节为材料,用重学法为方法,得到了著名的艾宾浩斯遗忘曲线,即在时间进程上,遗忘是一个先快后慢的过程。

2.其他因素

遗忘的进程不仅受到时间因素的影响,还受到诸多因素的影响,主要表现在以下几个方面:

(1)识记材料的性质与质量。一般认为,对熟练的动作和形象材料遗忘很慢;对有意义的材料比对无意义的材料遗忘要慢得多;在学习程度相等的情况下,识记材料越多,忘得越快,材料少,遗忘就较慢。

(2)学习的程度。对识记的材料达到刚好能背诵之后还继续学习一段时间称为过度学习。研究发现,过度学习的材料比刚好能背诵的材料记忆效果要好一些。

(3)识记材料的系列位置效应。材料的顺序对回忆系列材料有重要影响。在回忆的正确率上,最后呈现的词遗忘得最少,其次是最先呈现的词,遗忘最多的是中间部分。这种在回忆系列材料时发生的现象称为系列位置效应。最后呈现的材料最易回忆,遗忘最少,称为近因效应。最先呈现的材料较易回忆,遗忘较少,称为首因效应。

(4)识记者的态度。识记者对识记材料的需要、兴趣等对遗忘的快慢也有一定的影响。