短时记忆广度实验报告

心理实验报告
实验室名称：心理实验室实验课程：实验心理学
实验名称：短时记忆广度实验指导老师：刘洋班级：心理10-2班学号：100724216学生姓名：杨林蔚实验日期：2011 年10月25日
短时记忆广度实验报告
摘要短时记忆是指信息一次呈现后，保持时间在1分钟之内的记忆。

短时记忆是操作性的、正在工作的、活动着的记忆。

短时记忆广度即短时记忆的容量，其操作定义是按固定顺序逐一呈现一系列刺激以后，刚刚能够立刻再现的刺激系列的长度。

实验被试为北京林业大学心理系10级本科生，共68人，其中男生29人，女生39人。

关键词记忆广度短时记忆
一、前言
人的记忆分为瞬时记忆、短时记忆、长时记忆。

短时记忆有以下性质：
第一，短时记忆保持的时间很短，约在15秒钟内会遗忘。

例如，当你从电话簿中电话号码时，假如电话机在房间的另一边，一旦你查到需要的号码去打电话，要是你不复述只顾走，可能当你走到电话机旁时，查到的电话号码已忘记了。

心理学家对人的短时记忆保持时间做过实验。

当人被传入一个信息后立即对其进行检查，其回忆是准确无误的。

随着保持时间的处长，回忆成绩就急速下降。

当延长到15秒钟时，信息的再现率约为10%。

但是超过15秒钟以后，再现率便不再下降，一直维持在10%的接近值上。

第二，短时记忆的容量约为7±2个信息组块。

心理学家的实验结果表明，人的短时记忆的容量是以一种非常奇妙的形式被固定好了的，即无论哪一种形式的信息几乎都只能保持7个左右的项目即组块。

如“5”，“577”，“华东师范大学”这些数字、数字的集合和词都可以作为一个信息组块，甚至一个谚语也可以作为一个组块，如“勤能补拙”。

这个发现的意义是，如果把低层次信息组块适当地再编排为数量较少的高层次信息组块，则将使短时记忆的容量大幅度地增加。

短时记忆的容量成为记忆广度（memory span）是指在单位时间内按一定顺序逐一呈现一系列刺激之后，被试能够按刺激呈现顺序正确再现刺激系列的内容，一般是呈现后，要求
立刻再现，被试所能记住的材料数量是有个限量的。

所呈现的各刺激之间的时间间隔必须相等，再现的结果必须符合原来呈现的顺序。

与感觉阈限的概念相似，所谓“刚刚能够立即再现”即是指50%次能够立即再现。

记忆广度指的是按固定顺序逐一呈现一系列刺激以后，刚刚能够立刻再现的刺激系列的长度。

所呈现的各刺激之间的时间间隔必须相等，再现的结果必须符合原来呈现的顺序。

与感觉阈限的概念相似，所谓“刚刚能够立即再现”即是指50%次能够立即再现。

数字记忆广度是测定短时记忆能力的一种简单易行的方法。

计算记忆广度的方法有多种：
①8位的数字能够通过，9位的数字不能通过，则记忆广度为8.5；
②如将每一系列连续呈现3次，则以3次都能通过的最长系列作为基数，再将其他能通过的刺激系列的长度按1/3或2/3加在基数上，两者之和算作记忆广度。

本实验就是用这种方法测量和计算数字记忆广度的。

如：3次均能通过的最长系列为7位数，则基数为7，如果8位数系列3次中通过2次，9位数通过1次，10位数一次也未通过，则记忆广度为：7+2/3+1/3=8；
③如果用恒定刺激法来测量记忆广度，也可以采取直线内插法来计算。

本实验使用的是第二种计分方法。

此次实验将通过对被试记忆广度的实验，使用数字作为记忆材料，了解短时记忆的特点，学习计算记忆广度的方法，并比较不同的记忆材料与记忆广度之间的关系。

记忆广度有个体差异，除此之外，记忆材料的不同，也会对短时记忆广度产生影响。

二、实验方法
1、实验被试：北京林业大学心理系10级本科生，共68人，其中男生29人，女生39人，年龄在18-23岁，平均年龄19.40岁。

2、实验仪器和材料：计算机及PsyTech心理实验系统。

数字：随机排列的0到9的数字，长度3～12。

3、实验设计和程序：主试指导被试认真阅读指示语，搞清楚识记的方法和输入答案的方法。

在输入答案时，数与数之间不能有空格，如有错误可按倒退键（Back Space）删除，重新输入，输完后按回车键表示确认。

数字与数字之间的间隔是750ms，每个数字呈现250ms，从3位数字开始，然后4、5、
6……，直到同一位数字系列的3遍都错了为止或达到12位数字。

根据前言中的方法②，结果数据中列出了此次测定的数字记忆广度，以及每一水平（数字个数）列出做对的遍数，如果全对，则为3，如果全不对，则为0(此时实验结束)。

三、实验结果
1、整体数据
没去极值：
表一
Descriptive Statistics
N Minimum Maximum Mean Std. Deviation 短时记忆广度值68611.338.7254 1.24207 3个数686710098.53 6.895
4个数683310097.0611.13
5个数686710097.069.524
6个数683310096.0812.256
7个数68010084.314325.41236
8个数68010074.0229.84
9个数68010050.4933.331
10个数68010031.862535.2367
11个数68010015.19627.27817
12个数68066.67 5.391914.80674 Valid N (listwise)68
经计算，3个数的数据中有3个极值，4个数的数据中有1个极值，5个数的数据中有6个极值，6个数的数据中有1个极值，7个数的数据中有1个极值，11个数的数据中有2个极值，12个数的数据中有2个极值。

将产生极值的被试（共15人）的所有数据均去掉，最终结果如下：
表二
Descriptive Statistics
N Minimum Maximum Mean Std. Deviation 短时记忆广度值53 6.67118.86810.97466 3个数536710098.74 6.412
4个数536710097.488.888
5个数531001001000
6个数533310095.613.136
7个数5366.6710091.824714.47763
8个数53010076.7327.414
9个数53010055.3531.989
10个数53010033.33334.59225
11个数53010014.465325.74524
12个数53033.33 3.773210.66155 Valid N (listwise)53
图一
图一为短时记忆广度的频率分布图，由上图可知，短时记忆广度呈正态分布。

表三
Group Statistics
用户性别N Mean Std. Deviation Std. Error Mean 短时记忆广度值男218.92050.861990.1881
女328.6669 1.061210.1876 3个数男21100.000a0
女32100.000a0 4个数男2110000
女3295.8311.199 1.98 5个数男21100.000a0
女32100.000a0 6个数男2196.8310.025 2.188
女3296.889.87 1.745 7个数男2190.476718.68672 4.07778
女3284.375622.37567 3.9555 8个数男2176.1923.905 5.216
女327529.33 5.185 9个数男2163.4923.346 5.095
女3248.9633.851 5.984 10个数男2138.094835.412117.72756
女3228.124731.80353 5.62212 11个数男219.523318.68672 4.07778
女3214.583425.31246 4.47465 12个数男21 3.174310.02542 2.18773
女32 4.166311.19924 1.97976
a. t cannot be computed because the standard deviations of both groups are 0.表四
Independent Samples Test
Levene's Test for Equality of Variances t-test for Equality of Means
95% Confidence
Interval of the
Difference
F Sig.t df Sig. (2-
tailed)
Mean
Difference
Std. Error
Difference
Lower Upper
短时记忆广度值
Equal
variances
assumed
1.50.2260.914510.3650.25360.27743-0.303370.81057
Equal
variances
not
assumed
0.95548.5710.3450.25360.26566-0.280380.78759
4个数
Equal
variances
assumed
15.7170 1.699510.095 4.166 2.452-0.7579.089
Equal
variances
not
assumed
2.104310.044 4.166 1.980.1288.204
6个数
Equal
variances
assumed
0.0010.972-0.018510.986-0.05 2.789-5.649 5.55
Equal
variances
not
assumed
-0.01842.4550.986-0.05 2.798-5.695 5.596
7个数
Equal
variances
assumed
2.7720.102 1.034510.306 6.10104 5.89935-5.7424117.94449
Equal
variances
not
assumed
1.07447.9530.288 6.10104 5.68104-5.3217417.52383
8个数
Equal
variances
assumed
0.5040.4810.155510.877 1.197.675-14.21916.6 Equal
variances
not
assumed
0.16248.4980.872 1.197.355-13.59315.974
9个数
Equal
variances
assumed
6.9630.011 1.715510.09214.5358.473-2.47631.545 Equal
variances
not
assumed
1.84950.8320.0714.5357.859-1.24430.314
10个数
Equal
variances
assumed
0.1850.669 1.067510.2919.970079.34212-8.7850128.72516 Equal
variances
not
assumed
1.04339.6150.3039.970079.55633-9.3498329.28997
11个数
Equal
variances
assumed
3.220.079-0.785510.436-5.0601 6.44332-17.995617.8754 Equal
variances
not
assumed
-0.83650.2020.407-5.0601 6.05399-17.218697.09848
12个数
Equal
variances
assumed
0.4420.509-0.328510.744-0.99196 3.02017-7.05521 5.07128 Equal
variances
not
assumed
-0.33646.1860.738-0.99196 2.95053-6.93042 4.94649
表三和表四为短时记忆广度各项实验数据关于性别的独立样本检验。

由上表可知，由于3个数和5个数两组的标准差为0，所以它们的t值无法计算。

短时记忆广度在男女性别上没有显著性差异，当出现的数字为4个数和9个数的时候，男女的正确率有显著性差异。

表五
Correlations
短时记忆广度值3个数4个数5个数6个数7个数8个数9个数10个数11个数12个数
时间知觉
相对误差
简单反应时工作效率注意广度值
短时记忆广度值
Pearson
Correlatio
n
1.a-0.068.a0.209.344*.486**.647**.726**.607**.593**-0.063-0.020.1260.147
Sig. (2-
tailed)
.0.628.0.1340.012000000.6580.8890.3740.298 N535353535353535353535352495252
3个数
Pearson
Correlatio
n
.a.a.a.a.a.a.a.a.a.a.a.a.a.a.a
Sig. (2-
tailed)
..............
N535353535353535353535352495252
4个数
Pearson
Correlatio
n
-0.068.a1.a0.152-0.181-0.173-0.190.206-0.0520.1020.048-0.183-0.133-0.074 Sig. (2-
tailed)
0.628..0.2770.1940.2170.1720.140.7140.4670.7380.2090.3460.603
N535353535353535353535352495252
5个数
Pearson
Correlatio
n
.a.a.a.a.a.a.a.a.a.a.a.a.a.a.a
Sig. (2-
tailed)
..............
N535353535353535353535352495252
6个数
Pearson
Correlatio
n
0.209.a0.152.a1-0.101.347*0.0850.0530.0840.1150.0050.1760.070.016 Sig. (2-
tailed)
0.134.0.277.0.470.0110.5430.7070.5490.4110.9720.2270.6220.909
N535353535353535353535352495252
7个数
Pearson
Correlatio
n
.344*.a-0.181.a-0.10110.0210.1150.1890.130.036-0.0820.0130.050.106
Sig. (2-
tailed)
0.012.0.194.0.470.8840.4130.1740.3530.7980.5620.930.7240.453
N535353535353535353535352495252
8个数
Pearson
Correlatio
n
.486**.a-0.173.a.347*0.02110.2570.0840.1970.253-0.1190.112-0.103-0.027 Sig. (2-
tailed)
0.0.217.0.0110.8840.0630.5520.1570.0680.40.4450.4690.847
N535353535353535353535352495252
9个数
Pearson
Correlatio
n
.647**.a-0.19.a0.0850.1150.2571.298*0.0960.2050.01-0.0490.0680.186
Sig. (2-
tailed)
0.0.172.0.5430.4130.0630.030.4920.140.9410.7360.6340.187
N535353535353535353535352495252
10个数
Pearson
Correlatio
n
.726**.a0.206.a0.0530.1890.084.298*1.414**.375**0.07-0.0370.111-0.013 Sig. (2-
tailed)
0.0.14.0.7070.1740.5520.030.0020.0060.6240.8020.4330.926
N535353535353535353535352495252
11个数
Pearson
Correlatio
n
.607**.a-0.052.a0.0840.130.1970.096.414**1.591**-0.21-0.0160.1260.053
Sig. (2-
tailed)
0.0.714.0.5490.3530.1570.4920.00200.1350.9120.3730.712
N535353535353535353535352495252
12个数
Pearson
Correlatio
n
.593**.a0.102.a0.1150.0360.2530.205.375**.591**1-0.15-0.068.333*0.222 Sig. (2-
tailed)
0.0.467.0.4110.7980.0680.140.00600.2890.6420.0160.113
N535353535353535353535352495252
时间知觉相对误差
Pearson
Correlatio
n
-0.063.a0.048.a0.005-0.082-0.1190.010.07-0.21-0.1510.15-0.018-0.048
Sig. (2-
tailed)
0.658.0.738.0.9720.5620.40.9410.6240.1350.2890.3070.90.737
N525252525252525252525252485151
简单反应时
Pearson
Correlatio
n
-0.02.a-0.183.a0.1760.0130.112-0.049-0.037-0.016-0.0680.1510.086-0.11
Sig. (2-
tailed)
0.889.0.209.0.2270.930.4450.7360.8020.9120.6420.3070.5580.453
N494949494949494949494948494949
工作效率
Pearson
Correlatio
n
0.126.a-0.133.a0.070.05-0.1030.0680.1110.126.333*-0.0180.08610.22
Sig. (2-
tailed)
0.374.0.346.0.6220.7240.4690.6340.4330.3730.0160.90.5580.117
N525252525252525252525251495252
注意广度值
Pearson
Correlatio
n
0.147.a-0.074.a0.0160.106-0.0270.186-0.0130.0530.222-0.048-0.110.221
Sig. (2-
tailed)
0.298.0.603.0.9090.4530.8470.1870.9260.7120.1130.7370.4530.117
N525252525252525252525251495252
a. Cannot be computed because at least one of the variables is constant. *. Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed).
**. Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed).
表五是短时记忆广度的各项数据与时间知觉、简单反应时、工作效率和注意广度值的相关。

由上表可知，短时记忆广度值与7~12个数的正确率显著相关，与时间知觉相对误差、简单反应时、工作效率及注意广度值均没有显著性相关。

其中，6个数的正确率与8个数的正确率显著相关，9个数的正确率与10个数的正确率显著相关，10个数的正确率与11个数、12个数的正确率都显著相关。

由此可得出，各个记忆模块的正确率之间也有一定的关系。

短时记忆广度的各项数据与时间知觉相对误差、简单反应时、工作效率、注意广度值均没有显著性相关。

2、小组数据
表六
Descriptive Statistics
N Minimum Maximum Mean Std. Deviation 短时记忆广度值8 6.3310.678.4163 1.32009
3个数86710095.8311.784
4个数83310087.524.801
5个数86710095.8311.784
6个数81001001000
7个数833.3310079.166230.53875
8个数8010070.8433.034
9个数8010037.533.035
10个数8066.672529.54792
11个数8066.6720.833730.53875
12个数8033.33 4.166311.78393 Valid N (listwise)8
表六为本组数据的描述性统计。

本组共8人，3男5女，其中有两名极值产生于本组。

表七
One-Sample Test
Test Value = 8.8681
95% Confidence
Interval of the
Difference
t df Sig. (2-
tailed)
Mean
Difference
Lower Upper
短时记忆广度值-0.96870.365-0.45185-1.55550.6518
One-Sample Test
Test Value = 98.74
95% Confidence
Interval of the
Difference
t df Sig. (2-
tailed)
Mean
Difference
Lower Upper
3个数-0.69870.508-2.906-12.76 6.95
表九
One-Sample Test
Test Value = 97.48
95% Confidence
Interval of the
Difference
t df Sig. (2-
tailed)
Mean
Difference
Lower Upper
4个数-1.13870.293-9.98-30.7110.75
表十
One-Sample Test
Test Value = 100
95% Confidence
Interval of the
Difference
t df Sig. (2-
tailed)
Mean
Difference
Lower Upper
5个数-170.351-4.166-14.02 5.69
表十一
One-Sample Test
Test Value = 91.8247
95% Confidence
Interval of the
Difference
t df Sig. (2-
tailed)
Mean
Difference
Lower Upper
7个数-1.17270.279-12.65845-38.189512.8726
表十二
One-Sample Test
Test Value = 76.73
95% Confidence
Interval of the
Difference
t df Sig. (2-
tailed)
Mean
Difference
Lower Upper
8个数-0.50570.629-5.895-33.5121.72
One-Sample Test
Test Value = 55.35
95% Confidence
Interval of the
Difference
t df Sig. (2-
tailed)
Mean
Difference
Lower Upper
9个数-1.52870.17-17.851-45.479.77
表十四
One-Sample Test
Test Value = 33.333
95% Confidence
Interval of the
Difference
t df Sig. (2-
tailed)
Mean
Difference
Lower Upper
10个数-0.79870.451-8.333-33.035716.3697
表十五
One-Sample Test
Test Value = 14.4653
95% Confidence
Interval of the
Difference
t df Sig. (2-
tailed)
Mean
Difference
Lower Upper
11个数0.5970.574 6.36845-19.162631.8995
表十六
One-Sample Test
Test Value = 3.7732
95% Confidence
Interval of the
Difference
t df Sig. (2-
tailed)
Mean
Difference
Lower Upper
12个数0.09470.9270.39305-9.458610.2447
表七至表十六为本组的短时记忆广度的各项实验数据的单样本检验。

由上表可知，本组的实验结果与全系的实验结果（去极值后）没有显著性差异，且本组的短时记忆广度值低于全系的平均值。

3、个人数据
结果分数：
短时记忆广度值：7.33
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水平正确率
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3 100.00％
4 100.00％
5 100.00％
6 100.00％
7 33.33％
8 66.67％
9 33.33％
10 0.00％
11 0.00％
12 0.00％
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四、讨论
1、通过数据分析可以得出，短时记忆广度在男女性别上没有显著性差异，当出现的数字为4个数和9个数的时候，男女的正确率有显著性差异。

短时记忆广度值与7~12个数的正确率显著相关，与时间知觉相对误差、简单反应时、工作效率及注意广度值均没有显著性相关。

其中，6个数的正确率与8个数的正确率显著相关，9个数的正确率与10个数的正确率显著相关，10个数的正确率与11个数、12个数的正确率都显著相关。

短时记忆广度的各项数据与时间知觉相对误差、简单反应时、工作效率、注意广度值均没有显著性相关。

2、从实验结果可以得出，3~6容量的正确率与短时记忆广度没有显著性相关，即表示被试在这个容量段的差异不大，基本都能做对。

我们的数字闪现到下一个数字，时间间隔是1s，
这恰恰是瞬时记忆到短时记忆的过渡时间。

所以推测，可能在这四个容量时，大脑更多采用的是瞬时记忆系统，我们并没有意识到我们在记忆它，只是看着，也并不需要采取什么记忆策略，就如我们平时看一道算术题一样，大脑并没有刻意去记忆。

而到了6以后的容量，瞬时记忆开始对这些数字有所注意，“瞬时记忆里，只有受到特别注意或模式识别的信息，才能转入短时记忆，并在那里赋予意义。

”有意识地去把它记下来，于是记忆模式转化为“瞬时记忆+短时记忆”系统共同作用。

3、很多人在做完实验后会感到很疲惫。

因为在记忆的时候被试需要花费精力集中自己的注意力，要迅速的采取更有效的记忆方式等。

但有一部分被试没有觉得疲惫，因为没有尽可能的集中注意力，或者没有采取记忆策略。

这样的话，就像看小说一样，瞬时记忆系统工作的比重较大，记忆保持的时间较短。

随着记忆容量越来越大，这种疲惫感可能影响到后面的记忆。

所以如果在每一个组块之间休息5—10s，可能会有利于疲惫感的消除。

4、在实验中被试集中注意力以及有一个安静的环境保证不受周围环境的干扰是很重要的。

在做实验的时候如果不集中注意力，只是单纯地看着数字一个个出现，这样随着数字的增多正确率会降低。

我在做实验的时候受到周围环境的干扰比较大，当时周围聚集了很多人，然后有些人在说话，有些人在走来走去，由于实验中的数字本来就很无趣，让人感到无聊，这样周围的环境就会引起我的注意力，我就把注意力转移到我感兴趣的事情上，由于这样，有的数字出现的时候我根本就没来得及看和记住它们，导致后来的正确率很低。

5、实验一开始，大家都会有一个想法，就是能不能使用记忆策略。

我们之前做过的时间知觉实验就要求被试不要采用任何计时策略。

对于这次实验，被试都有犹豫过要怎么记。

①有人不采取任何策略，就只是看着一个个数字闪现。

这样的话，可能根本没有启动短时记忆系统。

因为在瞬时记忆中，只有特别受到注意的材料才会进入短时记忆。

所以，这类被试所测结果平均较低。

②有人采用分组记忆，即将六分成三加三，七分成四加三等。

这种记忆方式的确有助于我们提升记忆广度，这些无关联的数字，当我们将它们组合，以组块的形式记忆时，我们原本的记忆容量就扩大了。

但如何拆分，视乎个人习惯而定，如平时记电话号码的策略。

③有人默念、重复记忆。

“重复”是一种很有效的记忆方式，即使是没有意义的材料，重复也能将它的记忆加深。

但对于这种一系列数字的闪现，被试用重复策略多感到力不从心。

还没来得重复第一个数字，第二个数字就出现了。

而且一个个数字的当时重复，会对下一个数字的记忆产生前摄抑制，这样的话就很难搞清楚数字顺序，记忆会发生混乱。

④有人采取生成图片法。

即出现一个数字便在脑海中浮现一个图片，再一个便在脑海中接着生成一个，
最后会在脑海形成一个完整的类似电话号码的图片。

这样做会很疲惫，但将一闪即过的数字转化为了恒定的图片形式，更便于记忆。

6、当一组数字呈现完之后，提取记忆的过程也会对实验结果产生影响。

有些被试全靠“第一感觉”即脑中的第一印象来输入，不作任何犹豫的回忆输入。

而有些被试则会回忆之前出现的数字很久，判断自己记忆的正确性，才输入结果。

这两种提取方式应该有所差异，提出一个问题：“第一感觉更偏向于正确”是真的吗？
7、本次实验个体差异较大，个体对数字有着不同的感受。

例如，文科生和理科生在数字记忆上会有显著性差异。

有些人偏好某些数字，就会对该数字的出现非常注意。

而且理科生可能更快采取某些数学方法来记忆，如“165”是1+5=6，“075”是四分之三，加减乘除，尽量把数字之间建立联系。

而文科生可能采取更生活化的方式。

如“512”是汶川大地震，“915”是妈妈的生日等。

这与人长期教育下建立起的思维方式有关。

8、对实验的建议：①我觉得年龄应该与短时记忆广度有一定相关，但由于本次实验年龄差距不大，所以不易检验出来。

我觉得可以测不同年龄阶层人的短时记忆广度，然后看结果是否与年龄相关。

②实验时数字是被试通过看屏幕而知道的，如果把数字在屏幕上闪现变成人声朗读会有什么不同的效果呢？建议可以用两种方法做一个对比实验。

③由于材料只有0~9十个数字，所以随着长度的增加，重复数字出现的概率也增加，这样就更容易引起记忆的混乱。

如果把数字换成英文字母、汉字，结果可能不同。

这可能与人对实验材料的偏好、熟悉度有关。

五、结论
本次实验短时记忆广度的平均值为8.8681，男女短时记忆广度没有显著性差异，当出现的数字为4个数和9个数的时候，男女的正确率有显著性差异。

短时记忆广度值与7~12个数的正确率显著相关。

六、参考文献
杨博民主编心理实验纲要北京大学出版社137-139页
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