工作记忆广度理论争议的实验研究

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问题的提出

工作记忆概念源于对短时记忆系统特性的研究。Hebb 于1949年在他的经典著作《行为的组织》中提出了长时记忆和短时记忆的区分。长时记忆涉及神经系统持久的改变，而他把短时记忆归结为暂时的电活动。Baddeley 和Hitch [1]提出原来应视为单一的短时记忆系统分成三个成分。Baddeley 把工作记忆的模型设想为，中央执行系统（central execu －tive ），以及语音环路（phonological loop ）和视觉空间缓存器（visuo-spatial sketchpad ）的两个子系统[2]。虽然工作记忆的概念是从短时记忆的研究中提出来的，但它与短时记忆有所不同，被定义为一种对信息进行暂时性加工和储存能力有限的系统，在语篇理

解、问题解决、推理和学习等高级认知活动中起着重

要的作用。

工作记忆广度任务要求被试同时进行存储和加工，如Daneman 和Carpenter [3]创建阅读广度任务，要求被试大声朗读句子（要求加工），同时被试要试图记忆每个句子的句尾词，最后回忆这些词（要求存储）。其它的工作记忆广度任务与阅读广度任务相类似，要求被试在保持目标项（如词、数字、空间方向等）的同时操作认知加工（如简单数学计算或心理旋转）。传统的短时记忆任务（如词语广度或数字广度）仅强调被动的存储，而工作记忆广度任务强调双重的任务需要（同时加工与存储），因而更贴近复杂认知任务（如语言理解、问题解决）的特点。阅读广度和

工作记忆广度理论争议的实验研究

杨奇伟

（遵义师范学院教科系，贵州遵义563002）

摘要：通过对西北大学英语和汉语言文学两个专业159名三年级大学生进行英、汉语阅读广度和数字工作记忆广度的测量，文章探讨了工作记忆广度理论中资源分享模型和任务转换假说的争议以及领域通用性和领域特异性的争议。结果不支持任务转换假说，支持资源分享模型。结果同时还表明工作记忆具有一定程度的领域通用性和领域特异性。

关键词：阅读广度；数字工作记忆广度；任务转换假说；资源分享模型中图分类号：G442

文献标识码：A

文章编号：1009-3583（2009）-04－0059-05

An Experimental Research on the Theoretical Issues Regarding

Working Memory YANG Qi-wei

(Department of Education Science,Zunyi Normal College,Zunyi 563002,China ）

Abstract ：Through testing Chinese and English reading span of 159juniors,this research aimed to validate hypotheses concerning the nature of individual difference tapped by working memory span tasks.The task-switching hypothesis was not supported by the fact that Chinese reading span was not influenced by the changing of sentence length.All data could be explained by resource-sharing model.The results also revealed both domain generality and domain specificity of work －ing memory.

Key words ：reading span ；digital working memory span ；task-switching hypothesis resource-sharing model

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基金项目：遵义师范学院社会科学基金项目资助（2007014）

作者简介：杨奇伟，男，河南息县人，心理学研究生毕业，遵义师范学院教科系教师，主要从事实验心理学研究。

第11卷第4期

2009年8月遵义师范学院学报

Journal of Zunyi Normal College

Vol.11,No.4Aug.2009

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操作广度任务也比所谓的短时记忆广度任务能更好地预测阅读能力[4]。工作记忆广度能有力预测广泛的复杂认知技能，与标准智力测验的推理成绩高度相关[5]，它还与空间能力及一般流体智力[6]以及学业成就[7]等高度相关，进而被广泛应用于推测个体在复杂认知任务上的操作[8]。执行加工可能是决定个体工作记忆广度差异的最主要因素之一[9]。尽管工作记忆广度任务在各领域研究中被广泛应用，但目前仍有两个被争论的中心理论问题。其一，潜在于工作记忆差异下的因素。其二，工作记忆在何种程度上是领域特异或领域通用的。

最早的解释模型由Daneman和Carpenter[10]提出，Hitch等[11]将其称之为资源分享模型。此模型强调加工和贮存需求之间的权衡，认为工作记忆广度任务测量了认知资源的功能容量，此资源可以在工作记忆内灵活地分配给加工和贮存活动。比如，一个被试熟练于语言加工，那么完成当前阅读广度任务的语言加工（出声阅读或验证句子）将消耗相对较少的资源，将会有更多的剩余资源用于保持目标项目。相反，不熟练于语言加工的被试将大量资源用于语言加工，只剩下较少的资源来保持项目，因而获得较低的广度分数。自从此模型提出以来，便成为占优势的观点，并引发一些与此类似的观念，如，Daneman &Hannon[12]以及Ashcraft&Kirk[13]提出的加工—贮存权衡的观点。

Towse等[14]提出任务转换假说（task-switching hypothesis），认为工作记忆广度任务要求被试来回在加工和贮存间转换。因而被试加工的效率将影响需要保持项目的维持时间，也就决定了目标项目容易忘记的程度。任务转换假说不借助权衡观点也可以解释加工效率影响工作记忆广度成绩。

第二个重要的理论问题涉及工作记忆是在各领域通用还是具有领域特异性。在Daneman& Capenter最初的文章中，他们提出领域特异观。比如，某个体长于阅读加工却在算术方面较差，在阅读时，他只需要分配很少的资源用于加工，因此可以把大量的资源用于保持目标项目。但若他完成操作广度任务时，将会把大量资源用于加工（比如数学运算），因而用于保持项目的资源将大幅下降。这种观点也得到实验的证实[15]。Turner等[16]提出相反的观点，即领域通用的观点，强调工作记忆的统一性。他们的实验表明不仅阅读广度任务能显著预测阅读能力，操作广度任务（包含着数学运算，而不是言语加工）也同样能做到。由此证明了工作记忆具有一定程度上的领域通用性。

本研究欲从英、汉语阅读广度的对比研究中验证资源分享模型和任务转换假说。此外还进行阅读广度和数字工作记忆的相关研究探讨工作记忆广度领域特异和领域一般的假说。研究者往往也都采用Daneman和Carpenter类似的方法把句子的整体长度控制在一定范围。问题在于：句子的长度是否会影响阅读广度任务成绩？对有一定英语基础的被试进行母语和英语这方面的对比探索研究可能会有新的发现。英、汉语句子的长度分别对英、汉语阅读广度成绩的影响模式是否相同？通过对句子长度变化的控制，我们还可以对工作记忆研究领域目前存在的基本理论方面的争议进行探讨。Towse的任务转换假说认为工作记忆广度任务要求被试来回在加工和贮存间转换。因而被试加工的效率将影响需要保持项目的维持时间，也就决定了目标项目容易忘记的程度。我们让被试阅读不同长度的汉语句子，其阅读的时间将随句子长度的变化而变化。按照任务转换假说，可以推论句子的长度不同，阅读广度成绩也不同。而资源分享模型认为阅读和贮存的能量都来自于有限中枢资源。只要加工的能量消耗保持不变，贮存的容量也不变。这是本研究要验证的第一个假设。

阅读英语句子，对还没有熟练地达到自动化的大学生来说，每增加一个单词都要利用中枢能量进行加工。因而，阅读广度成绩应随着句子长度的增加而下降。这也是资源分享模型所能解释的。我们预测句子长度对英、汉语阅读广度成绩的影响模式是不同的。

本研究还选择数字工作记忆广度任务，要求被试报告既要进行数字运算加工，又要记忆数字结果，它的加工完全不同于阅读。通过英语阅读广度、汉语阅读广度及数字工作记忆广度相关的模式，可以验证工作记忆领域特异和领域一般的争议。

2研究方法

2.1仪器

DMDX心理学实验生成软件、联想奔腾Ⅲ电脑2.2被试

西北大学文学院汉语言文学专业和外国语学院英语专业2004级本科生共159人。所有被试的视力或矫正视力均在正常范围，对屏幕上所呈现的句子无阅读障碍。实验后有少量报酬。

2.3实验的设计与材料

汉语阅读广度参考Daneman and Carpenter[17]及Friedman and Miyake[18]的英文阅读广度材料。90个测试句（30个练习句，60个试验句）均为复合句，每句话都以一个双字词结尾。各个广度水平的句子有

遵义师范学院学报

第11卷第4期2009年8月60