测验方式对序列学习效应揭示的影响.docx

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测验方式对序列学习效应揭示的影响

测验方式对序列学习效应揭示的影响

王硕

摘要本研究采用SRT范式,探讨了测验方式对内隐序列学习揭示的影响,以揭示在相同的序列学习过程中，不同方式的测验出来的趋势和规律是否一样，这些不同测验方式得到的结果是否可以汇聚。

研究发现,在内隐序列学习中:

（1）被试无论是对形状序列还是颜色序列进行反应，都能产生相同程度的序列学习。

（2）通过破坏知觉序列，在反应颜色刺激时对符合规则的形状刺激进行了知觉学习，但在反应形状刺激时对规则的颜色刺激没有知觉学习。

（3）通过迁移的测验方式，无论是反应形状刺激还是反应颜色刺激，都没有揭示知觉序列学习。

（4）不同的测验方式对不同的类型的反应的敏感性不同。

关键词序列学习测验方式知觉学习　

Influenceofapproachesonrevealingsequencelearningeffect

WangshuoDirectedbyMasterBeiXiaoran

AbstractThisresearchadoptsSRTassignmenttodiscusstheinfluenceonsequencelearningwithdifferentapproaches,inordertorevealthatwhetherthetendencyandregularitymadeoutbydifferentapproachesundersamesequencelearningconditioncanbecombinedornot.

Thisresearchindicatesthat,

（1）Nomattertheparticipantsberequiredtorespondtocolororshape,theycanproductthesamedegreeofsequencelearning.

（2）Bydeviantingperceptualsequence,theshapestimulionregulationsequencetakesplaceperceptuallearninginreactioncolorstimuli.However,thecolorstimulionregulationsequencedoesnottakeplaceperceptuallearninginreactionshapestimuli.

（3）Throughtranfertest,noevidencewasfoundtheparticipantshaveperceptuallearning,neitherberequiredtorespondtocolororshape.

（4）Thesensitiveisdifferentwhilerespondtodifferentdimensionsstimulusindifferentapproaches.

Keywordssequencelearningapproachesperceptuallearning

1引言

序列反应时范式是Nissen和Bullemer于1987年提出的。

这种研究范式以反应时为指标，整个实验过程十分类似一个选择反应时实验：

处于不同空间位置的视觉刺激分别对应不同的反应键，每次呈现一个视觉刺激，被试按相应键尽快予以反应，该刺激随即消失，短暂的时间间隔后出现下一个视觉刺激。

而SRT的特点在于，整个实验中刺激的呈现序列是有规律的。

例如，在Nissen和Bullemer（1987）的实验中，屏幕上被划分为四个象限依次被设定为位置1、2、3、4，每个位置都对应着一个按键。

视觉刺激是一个星状图形，并按固定的位置序列（4-2-3-1-3-2-4-3-2-1）呈现。

一般来说，固定序列循环6－10次构成一个组段。

在实验前，被试只被告知将要进行的是反应时测试，他们不知道在任务中刺激是按某个固定但不明显的模式依次呈现的。

主试会在多次重复该固定位置序列的情况下（通常是8—12个组段）插入一个随机的位置序列，之后再恢复固定的位置序列。

结果发现，尽管被试没有意识到序列规则的存在，其反应时还是会随着固定序列的重复而逐渐下降，但这并不一定代表被试对序列规则发生了学习，因为反应动作的练习效应也是可能的解释。

研究者必须比较被试对固定序列和对随机序列的反应时。

当后者的反应时要显著大于对前者的时，才说明序列学习发生了。

在研究序列学习效应揭示过程中，传统的研究多采用插入随机组段，即在多次重复该固定位置序列的情况下，插入一个随机的位置序列，之后再恢复原固定位置序列，通过对反应时和错误率的分析来揭示被试是否产生了序列学习效应，这是序列学习中最常见的测验方式。

而在其他的一些研究文献中还涉及到了其他几种测验方式：

Clegg使用的迁移测验，迁移是在刺激或反应情境发生变化后能够测查到的。

当一系列新刺激系列呈现要求被要求做相同序列的反应时会出现正迁移，但在先前刺激序列呈现被要求做新的反应时没有出现正迁移。

前者反应时不会上升，说明学习的是反应序列，后者反应时上升，说明学习的是知觉序列。

另外还有实验通过多序列的方式揭示序列学习效应。

所谓的多序列就是给被试呈现多个序列规则的刺激，多序列中的刺激是多个维度上的不同规则的混合。

Deroost和Soetens的研究使用了多序列测验，实验其中的一个维度使用的是Reed和Johnson（1994;121342314324）设计的包含12因素的规则，这个序列规则被另一个序列规则所约束，即一个即将出现的刺激取决于之前的两个刺激。

因此，只知道前一个刺激是不足够预见下一个呈现刺激的。

另一个维度使用的是包含13个因素的规则（3134214324124）。

不同维度规则间是不相关的，这两个维度上规则的混合就形成了156（12×13）个因素的混合的序列规则。

Mayr采用的多序列设计为一个空间位置序列，一个客体序列。

被试在客体序列中自己输入反应，在位置序列被试指出预测位置由试验者输入反应。

Mayr认为一个维度序列的内隐学习不会干扰另一个维度序列的学习，当被试被转换到用相同序列的反应情景时，他们没有受先前学习的影响。

被试可能产生对单独的位置序列的注意倾向序列，以取代动作反应输出。

在客体序列中无法判断被试是否形成知觉序列，而在位置序列中可以判断被试能不能形成知觉序列。

JaschaRüsseler和FrankRösler采用的测验方式是每两个字母用同一个手指反应，这种分配方式允许两种变异刺激类型：

知觉变异，是由于改变同一个手指反应的两个字母引起的，因此当知觉事件发生变化后，反应序列保持不变；反应变异，是由于字母用相对应的另一只手做反应引起的，这种情况下既有运动变异又有知觉变异。

知觉变异改变刺激序列但不改变反应序列；相反，反应变异既改变刺激序列又改变反应序列，这样就能区分开是否形成序列学习。

综上，在国内外的序列学习的研究中，所采用的测验方式各有不同，不同的测验方式产生了实验结论的分歧，这些实验结论的分歧是否是由采用不同测验方式造成得，有关不同测验方式对序列学习效应揭示的情况是否一致这方面的研究非常有限，因此本文就是要研究是否会因为测验方式的不同，导致实验结果的差异，不同的测验方式能否得到一致的结果。

2　方法

2.1　被试

唐山师范学院在校学生共50名,平均年龄为22岁，其中男生22人，女生28人，随机分配到两个组，男女比例大致相同，视力或矫正视力正常,此前未参加过类似实验。

2.2　仪器和材料

实验在方正君逸500计算机上完成，显示器为17吋CRT显示器，分辨率是1024×768，实验程序用superlab4.0编制。

实验材料是在形状维度和颜色维度上进行组合得到的图形，这种结合形成16种组合。

形状包含三角形、正方形、圆形、正菱形，采用的序列规则为正菱形-正方形-正菱形-三角形-正方形-圆形-三角形-圆形；颜色包含红、黄、蓝、绿，采用的序列规则为蓝-绿-红-绿-黄-蓝-红-黄-红。

所有图形为边长40mm正方形的内接图形。

所有试验材料出现在屏幕的中央。

每个被试仅对刺激的一个维度进行反应，要求反应形状的，三角形、正方形、圆形、菱形分别对应键盘上的Z、X、<、>键；要求做颜色反应的，红色、黄色、蓝色、绿色分别对应键盘上的Z、X、<、>键。

屏幕背景的颜色为黑色,被试与屏幕的距离约为50厘米。

2.3　实验设计

自变量为测验方式,分别是:

多序列和迁移学习。

另外还研究了不同刺激维度对序列学习有无影响。

2.4　实验程序

实验开始前要求被试阅读在屏幕上显示的指导语。

被试按照指导语的要求,并分别把左手中指、食指、右手食指和中指放到键盘的Z、X、<、>键上后,按任意键开始一个练习组段。

每一实验条件包含1个练习组段和16个实验组段,每一组段呈现72个图形。

屏幕上一次出现不同的颜色和形状的组合,由被试按键做出反应。

无论被试反应是否正确,则下一图形自动出现。

被试完成练习组段后,休息30秒钟。

休息结束后,屏幕会出现红色的提示语。

在正式实验里,图形出现的形式与练习组段相同,每一组段结束后同样要求被试休息30秒钟。

计算机自动记录被试在每一组段的反应时间,在被试完成16个组段的反应后,屏幕上会告诉被试实验结束。

实验依据不同的实验条件分为两个组，反应形状组中的被试开始被要求对屏幕中图形的形状进行反应，包括4个阶段：

第一阶段（第1-8组段），形状符合序列规则，颜色也符合序列规则；第二阶段（第8-10组段），其中第9组段在形状维度上是随机的，颜色是仍然符合规则，第8、10组段形状符合序列规则，颜色也符合序列规则；第三阶段（第11-13组段）其中第12组段在颜色上是随机的，形状是符合规则的，第11、13组段形状符合序列规则，颜色也符合序列规则；第四阶段（第14-16组段）被试被要求开始对图形的颜色进行反应，其中第15组段形状符合序列规则，颜色也符合序列规则，第14、16组段形状是符合规则的，颜色是随机。

反应颜色组的被试开始被要求对屏幕中图形的颜色进行反应，包括4个阶段：

第一阶段（第1-8组段），形状符合序列规则，颜色也符合序列规则；第二阶段（第8-10组段），其中第9组段在形状维度上是随机的，颜色是仍然符合规则，第8、10组段形状符合序列规则，颜色也符合序列规则；第三阶段（第11-13组段）其中第12组段在颜色上是随机的，形状是符合规则的，第11、13组段形状符合序列规则，颜色也符合序列规则；第四阶段（第14-16组段）被试被要求开始对图形的形状进行反应，其中第15组段形状符合序列规则，颜色也符合序列规则，第14、16组段颜色是符合规则的，形状是随机。

符合规则的组段，起始图形在两个维度上分别是随机的，形状规则循环9次，颜色规则循环8次。

形状规则和颜色规则不存在对应关系。

3　结果与分析

本实验的数据整理先后在Excel和SPSS13.0中进行，如果被试在正式实验组段的出错率超过10%,那么他的成绩也作为异常数据除去。

结果反应形状组和反应颜色组的剩余人数分别为14人和15人,其中,反应形状组有1名被试未完成实验，有10名被试的数据被剔除,反应颜色组有4名被试未完成实验，有6名被试的数据被剔除。

另外，利用SPSS13.0制作箱式图剔除极端值。

随后的统计分析也在SPSS13.0中完成。

3.1反应时

不同条件下各组段平均反应时结果如表1所示

表1两种条件下16个组段的平均反应时

组段1组段2组段3组段4组段5组段6组段7组段8组段9组段10

条件1789.84719.32720.08663.08649.14591.42606.67565.53784.69619.77

条件2738.36726.04728.63681.34681.94670.96649.63616.98627.16539.01

续表1

组段11组段12组段13组段14组段15组段16

条件1528.09488.37514.59966.74735.16761.21

条件2532.48758.83535.13971.18781.98801.30

为便于分析，将序列学习分为四个阶段：

第一阶段（第1组段至第8组段）为一般学习阶段，第二阶段（第9组段至第10组段）为形状反应变异组段，第三阶段（第11组段至第13组段）为颜色反应变异组段，第四阶段（第14组段至第16组段）为迁移学习组段。

3.1.1一般学习的结果分析

表2第1-8组段的方差分析

变异来源平方和自由度均方F

组段691498.26798785.4713.99*

反应刺激维度32265.74132265.740.188

组段*维度76340.21710905.741.55

注*表示P<0.05

由上表可以得出结论：

组段的主效应显著；组间无主效应；组段和组间的交互作用不显著。

即在不同的刺激类型条件下，不影响被试的反应时。

表3第1-8组段间平均数的多重比较结果（列-行）

组段2345678

141.42*39.7591.89*98.56*132.91*135.95*172.85*

2-1.6750.47*57.15*91.49*94.53*131.43*

352.14*58.82*93.17*96.21*133.10*

46.6841.0244.0680.96*

534.35*37.39*74.28*

63.0439.94*

736.90*

注*表示P<0.05

由上表可以看出，虽然在第4组段反应时的下降趋势趋于平缓，前面组段的反应时明显比后面组段的反应时高，但被试的反应时呈总体下降趋势。

3.1.2序列学习的结果分析

为揭示被试是否产生序列学习，现将涉及揭示序列学习的组段（第8组段至第13组段）进行统计分析，首先求破坏反应相邻的组段（形状反应组第8组段和第10组段，颜色反应组第11组段和第13组段）的平均数，和破坏反应的组段（形状反应组第9组段，颜色反应组第12组段）进行重复测量的方差分析。

结果如表4所示，

表4破坏反应组段和破坏反应相邻组段平均数的方差分析

注*表示P<0.05

变异来源平方和自由度均方F

组段629780.741629780.7458.297*

反应刺激维度25985.11125985.110.983

组段*维度3938.1213938.120.365

由上表可以得出结论：

组段的主效应显著；组间无主效应；组段和组间之间的交互作用不显著。

即要求的反应特征不同不影响被试的反应时。

求知觉破坏相邻的组段（反应形状组第11组段和第13组段，反应颜色组第8组段和第10组段）的平均数，和知觉破坏的组段（反应形状组第12组段，反应颜色组第9组）进行重复测量的方差分析。

结果如表5所示，

表5知觉破坏相邻的组段的平均数和知觉破坏的组段方差分析

变异来源平方和自由度均方F

组段950.001950.000.220

反应刺激维度138309.981138309.982.018

组段*维度24429.13124429.135.645*

注*表示P<0.05

由上表可以得出结论：

组段无主效应；组间无主效应；组段和组间之间的交互作用显著。

所以对二者的交互作用进行分解。

对不同条件下被试在知觉破坏相邻的组段和知觉破坏的组段上的平均数做差异显著性检验，结果表明，在反应形状组F（1，13）=1.774，P=0.206>0.05,无显著差异。

在反应颜色组F（1，13）=4.157，P=0.061，边缘显著。

用单因素方差分析对不同条件下被试在知觉破坏相邻的组段和知觉破坏的组段上的平均数再次验证，破坏知觉F（1，27）=3.402，P=0.076，也是边缘显著。

知觉破坏相邻的组段（反应形状组第11组段和第13组段，反应颜色组第8组段和第10组段）在不同条件下是没有显著差异，知觉破坏的组段（反应形状组第12组段，反应颜色组第9组）之间有边缘显著，反应颜色组的知觉破坏的组段反应时高于反应形状组的知觉破坏的组段反应时，说明

被试学习颜色规则的同时对形状规则产生了知觉学习，而学习形状规则的被试没有对颜色规则产生知觉学习

上述插入变异所揭示的序列学习效应的分析，下面是对迁移组段的分析。

将两个迁移相邻的组段（第14组段和第16组段）的平均数，和迁移组段（第15组段）进行方差分析。

结果如下表所示，

表6迁移相邻的组段的平均数和迁移组段方差分析

变异来源平方和自由度均方F

组段196682.131196682.1334.87*

反应刺激维度17286.18117286.180.420

组段*维度2183.3312183.330.387

注*表示P<0.05

由上表可以得出结论：

组段主效应显著；规则无主效应；组段和组间的交互作用不显著。

由于第14组段明显高于其他组段的反应时，为更明确被试是否是由知觉学习带来的序列学习效应，现对第15组段和第16组段进行方差分析。

结果如下表所示，

表7第15组段和第16组段方差分析

变异来源平方和自由度均方F

组段7451.5317451.531.048

反应刺激维度27356.37127356.370.70

组段*维度163.981163.980.023

注*表示P<0.05

由上表可以得出结论：

组段无主效应，组间无主效应，组段和组间的交互作用不显著。

3.2错误率

表8两种条件下第1-8组段的平均错误率

组段1组段2组段3组段4组段5组段6组段7组段8

条件12.382.382.487.443.081.791.981.39

条件23.152.963.803.152.693.523.804.44

进一步对前8个组段错误率和不同规则间的方差分析，结果如下表所示，

变异来源平方和自由度均方F

组段156.911156.910.89

反应刺激维度18.98118.980.37

组段*维度247.851247.851.40

表9前8个组段错误率的方差分析

由上表可以得出结论：

组段无效应，组间无效应，组段和组间的交互作用均不显著。

即错误率没有明显下降趋势。

4讨论与分析

4.1反应时

对第1-8组段反应时的统计结果可以得出，前面的组段明显比后面的组段高，反应时呈不断下降趋势，并且组段的主效应显著，说明被试产生了一般学习。

两组被试反应时的差异不显著，组段和组间的交互作用不显著，说明反应时没有受不同反应维度的影响。

破坏反应组段（形状反应组中的第9组段，颜色反应组的第12组段）和相邻的前后两个组段有显著差异，组间差异不显著，组段和组间的交互作用不显著，说明被试无论在哪种条件下都有序列学习的发生，而且序列学习量也相等。

4.2错误率

对第1-8组段错误率的统计结果可以得出，各组段错误率无显著差异，两组被试间的错误率也无显著差异，组段和组间的交互作用也不显著。

说明在第1-8组段错误率没有明显的下降，所以不能体现出速度和准确性的权衡。

4.3测验方式对序列学习的揭示

对不同条件下被试在知觉破坏相邻的组段和知觉破坏的组段上的平均数做差异显著性检验，结果表明，在反应形状序列F（1，13）=1.774，P=0.206>0.05,无显著差异。

在反应颜色序列F（1，13）=4.157，P=0.061，边缘显著。

用单因素方差分析对不同条件下被试在知觉破坏相邻的组段和知觉破坏的组段上的平均数再次验证，破坏知觉F（1，27）=3.402，P=0.076，也是边缘显著。

知觉破坏相邻的组段（反应形状组第11组段和第13组段，反应颜色组第8组段和第10组段）在不同条件下是没有显著差异，知觉破坏的组段（反应形状组第12组段，反应颜色组第9组）之间有边缘显著，说明被试学习颜色规则的同时对形状规则产生了知觉学习，而学习形状规则的被试没有对颜色规则产生知觉学习。

产生这种情况的原因，可能是由于人对形状的敏感性高于颜色。

由于第14组段反应时的明显上升，所以在去掉14组段后，看是否仍然有知觉学习的发生。

仅对第15组段和第16组段进行方差分析发现，组段无显著差异，组间无显著差异，组段和组间的交互作用也不显著。

说明被试无论在什么条件下都没有发生知觉学习。

因此可以得出结论：

在本实验中，两种测验方式所揭示的序列学习情况是不一致的，迁移方式不如破坏序列的方式敏感，所以以前的研究在不同条件下采用不同的测验方式对不同的成分影响的分歧，可能是由于揭示方式的敏感性不同造成的。

该结论还有待于通过进一步研究论证。

因此，在今后的序列学习研究中，对知觉学习和反应学习进行整合时要更加慎重。

5结论

（1）被试无论是对形状序列还是颜色序列进行反应，都能产生相同程度的序列学习。

（2）通过破坏知觉序列，在反应颜色刺激时对符合规则的形状刺激进行了知觉学习，但在反应形状刺激时对规则的颜色刺激没有知觉学习。

（3）通过迁移的测验方式，无论是反应形状刺激还是反应颜色刺激，都没有揭示知觉序列学习。

（4）不同的测验方式对不同的类型的反应的敏感性不同。

参考文献

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