第二语言语义提取中的工作记忆效应

!!! 一一 心理科学PsychologicalScieflce2004，27(3)：620—623———————————————————————————————————————=—兰 第二语言语义提取中的工作记忆效应+ 李 红“ (重庆大学语言认知及信息处理研究所，重庆，400044) 摘要本文～项针对工作记忆容嚣是否制约中国英语学习者第二语言语义提取效率的实验。实验考查了工作记忆广度中的个体差异 是否抑制学习者对第二语言单词语义信息的提取问题，还探索了工作记忆广度和第二语言词汇知识水平的相关性。研究以通用容量工作记忆 模型为基础．采用运算广度的工作记忆测试，得出mfl!ietkF‘度对单词语义信息的提取没有显著抑制作用的结果。结果还显示m作ietgF度 与第二语言词汇知识水平之间没有显著的线性关系。 关键词：工作记忆窖量 通用窖■工作记忆模型 第二语盲语义提取 1 研究背景 探究工作记忆、第二语言习得(以下简称二语习 得)和语言加工之间的关系引起心理语言学家的广 泛关注。以前的研究多以Baddeley和Hitch[1]提出 的工作记忆模型为基础，着重强调工作记忆系统中 语音环在二语词汇习得中的作用。研究结果比较一 致地表明工作记忆与新词学习之间存在着正相关关 系【2儿3f。通用容量工作记忆模型(4j将工作记忆的研 究重点转向工作记忆中的中央执行系统。与 Baddeley和Hitch的工作记忆模型相同，通用容量工 作记忆模型也认为工作记忆的容量是有限的。但与 Baddeley和Hitch的工作记忆模型不同的是，工作记 忆不仅具有暂短的信息储存和信息加工功能，工作 记忆还被看成是长期记忆中被激活的部分。由于个 人在信息处理时拥有所需的激活量不同，就产生了 个体间的差异。工作记忆容量反映的是个人中央执 行系统可利用的通用性认知资源，且不受限于某种 加工作业类别【5|。根据现有的研究【6|，个人在工作 记忆容量上的差异表现在对认知资源有较高要求的 作业中，而不表现在较为自动的加工作业中。Engle 等人¨J的研究表明拥有较大工作记忆容量的受试能 够让更多的长期记忆知识的单元处于激活的状态 中，使这些单元可以得到迅速的提取和进一步的加 工。虽然有研究表明工作记忆的个体差异在复杂的 母语和二语加工作业中有所体现，但工作记忆容量 对二语的词汇表征、二语词汇知识发展以及二语语 义提取的作用还尚未有人研究。因此，本研究旨在 探究中国英语学习者的工作记忆容量对他们提取二 语语义的效率和二语词汇知识可能产生的效应。 2 实验 2．1 研究问题 本实验试图回答以下两个研究问题：1)工作记 忆容量的个体差异如何制约不同二语词汇知识水平 的中国英语学习者对二语单词语义信息的提取?2) 二语词汇知识水平的提高与工作记忆容量的个体差 异之间是否存在线性关系? 有研究表明工作记忆容量中表现出的个体差异 在需要强制注意的加工任务中才得以表现，而工作记 忆的个体差异对不需要强制注意的自动加工任务则 没有影响_7J【8J。那么本实验探究的二语语义信息提 取过程是否是一个自动加工过程?为了回答这一问 题，我们有必要简要地讨论一下本实验所使用的涉及 二语单词语义信息提取的实验作业数据的特点。 数据来源于启动式词汇判断作业[注1l，是一种视 觉词汇辨认作业。使用二语对视觉词语进行辨认涉 及复杂的加工过程。它包括对刺激进行分析， 根据视觉表征进行词语的搜索，并对搜索到的词语 进行判断和确认以便做出正确的判断，最后还需要 依据搜索过程的结果组织反馈。此外，二语视觉词 语辨认的加工还可能受到母语的影响。该加工过程 可能是自动加工和控制加工的混合过程；涉及判断 和确认的加工过程有可能较为缓慢，而涉及字母辨 认的加工过程有可能较为迅速⋯。 如果二语视觉词语辨认加工过程有自动加工和 控制加工的混合成分，受该实验作业采用的前掩蔽、 短SOA和高频率刺激材料的具体实验条件的影 响惟2|，二语视觉词语辨认的加工过程可能倾向于自 动的加工过程。根据现有的实验证据[7][10][11]，工作 记忆容量中的个体差异有可能对二语单词语义信息 提取过程没有制约作用。 2．2方法 2．2．1 受试 参加本次实验的受试共65人，均为重庆大学外国 语学院英语专业在读本科生或研究生，但进入数据统计 的受试为其中的62人【注3J，其中本科一受试32人； 本科三年级受试18人；研究生受试12人。我们依据受 试的词汇知识水平性4I，将他们分成词汇知识水平高分 组和低分组(高分组以=30；低分组以=32)。 2．2．2实验材料、实验步骤及计分方法 在进行本实验前，受试已完成了启动式词汇判 *本研究是作者博士学位论文的一部分．感谢导师王初明教授的悉心指导。本研究获得教育部人文社会科学重点研究基地重大项目 025AZJD740022的资助，也得到美围CarnegieMellon大学心理学教授MacWhinney的支持．特此感谢! ÷女作抒简介：李红，女．毕业于广东外语外贸大学，博士，教授。E—mail：eeehongli@sohucorn 万方数据 乍i[：第二语南语义提取中的J．作址忆效臆 ‘。1 断作业和受控制的积极词汇测试(CAVT)m5_。受 试在本实验中只需完成工作记忆广度测试。我们采 用了Conway和Englei8J研究中的第一个工作记忆 广度测试。实验材料为60道简单数学等式和60个 汉语双字词。它们被分成15个序列。每个序列随 机地呈现2—6道数学等式和汉语双字词。在测试 中，受试要对60道简单数学等式(例如：(6÷2)+2 =5)进行判断，然后需要记住呈现的汉语双字词。 具体过程如下：当屏幕上出现数学等式后，受试要大 声念出这个数学等式，然后判断这个数学等式是否 正确；按Y键表示正确；按N键表示错误。随后，当 屏幕上出现汉语双字词时，受试要大声念出这个汉 语双字词。然后，研究者点击鼠标，屏幕则呈现出 下一道数学等式。在完成几道数学等式的判断后， 屏幕上会出现回忆汉语双字词的提示；这时受试要 根据记忆，按单词出现的顺序读出已呈现过的汉语 双字词。研究者用采访机下受试回忆的全过 程。 该测试的实验程序是由CarnegieMellon大学心理 学实验室编写的。由于这个测试要求用母语进行，我们 用2002年美国心理学软件工具公司出版的E—prime 软件用汉语对这个程序重新进行了改写，使所有的实验 材料和任务指令都用汉语呈现。我们对受试进行了逐 一的测试，每次测试时间约为15分钟。 测试的计分方法与Conway和Engle[8J的工作记 忆广度测试计分方法相同。如果受试按呈现的顺序 正确地回忆了序列中的所有汉语双字词，每个汉语 双字词计1分；满分为60分。 2．3数据分析和结果 我们对两个词汇水平组的工作记忆广度测试分 数进行了分析，词汇水平高分组的平均记忆广度为 21．27，低分组为24．31。我们根据两个词汇水平组 的工作记忆广度的分数，又将每个词汇水平组分成 衰1 词汇水平高分组和词汇水平低分组的工作记忆广度测试平均分数 高广度组和低广度组。各组的平均工作记忆广度分 数见表1。 我们对两个词汇水平组的工作记忆广度的平均 分数进行了两个双尾独立样本的t检验。结果表明 词汇水平高分组的高广度组和低广度组的工作记忆 广度平均分有非常显著的差异(t(28)=一5．75；P <．001)；结果还表明词汇水平低分组的高广度组和 低广度组的工作记忆广度平均分有非常显著的差异 (t(30)=一5．58；P<．001)。 2．3．1方差分析结果 为了考查工作记忆容量对二语语义提取效率的 效应，我们对数据进行了一个三因素方差分析和两 个双因素方差分析。 三因素方差分析结果 我们采用三因素方差组问和组内?昆合设计，用 SPSS10．0分别对采集到的反应时和正确率数据进 行了分析(组内因素：启动词类别；分为有语义关系 和没有语义关系两个层次；组间因素1：词汇知识；分 为词汇知识高水平和低水平两个层次；组间因素2： 工作记忆广度；分为高广度和低广度两个层次)。 对反应时数据的方差分析表明组间因素词汇知 识有显著效应(F=4．36；P<．05)；组内因素启动 词类别有非常显著的效应(F=7．71；声<．01)。配 对比较统计结果显示高广度组对真词判断的平均反 应时要比低广度组慢(852．69"US．832．54)，但组间 因素工作记忆广度则没有显著效应(F=．54；P=． 041)。 表2按工作记忆广度的高低进行排列的启动式词汇判断作业的 平均反应时I单位为毫秒)和正确率数据 高广 高广 度组966．14829．33846．94度组952．04858．26876．22 n=16 n=17 低广 低广 度组881．72787．14792．14度组966．19857．54893．34 ”=14 n=15 从表2列出的平均反应时数据可以看出，在词 汇水平高分组中，高广度组对所有真词判断的平均 反应时要比低广度组慢(829．33VS．787．14；846．94 VS．792．14)，但词汇知识和工作记忆广度两个主因 素之间没有显著的交互作用(F=1．06；P=．307)。 词汇知识和启动词类别两个主因素之间没有显著交 互作用(F=1．28；P=．262)；工作记忆广度与启动 词类别两个主因素之间也没有显著的交互作用(F =．04；P=．850)。此外，对反应时数据的方差分析 显示三个因素之间没有产生显著的交互作用(F=1． 23；P=．273)。 对正确率数据的方差分析显示，主因素词汇知 识产生了非常显著的效应(F=41．15；P<．001)； 高分组对真词判断的平均正确率要高于低分组(96． 5％VS．90．25％)。两个工作记忆高广度组的平均 正确率要略高于低广度组，但工作记忆广度没有产 生显著效应(F=．643；P=．426)。启动词类别没 有对真词判断的平均正确率产生影响(F=．00；P =．898)。此外，词汇知识和工作记忆广度两个主因 素之间没有显著的交互作用(F=．12；P=．735)； 词t[知识与启动词类别之间没有显著的交互作用(F =．44；P=．509)；工作记忆广度与启动词类别之间 也没有显著的交互作用(F=2．33；P=．132)oI司 样，对正确率数据的方差分析显示三个因素之间没 有产生显著的交互作用(F=．20；P=．657)o 万方数据 622 心理科学 ——————————————————————————————————————————————————————————一一 高词汇水平组的双因素方差分析结果 为更好地确定工作记忆广度对高词汇水平组的 平均反应时可能产生的作用，我们对数据进行了双因 素方差分析(组间因素：工作记忆广度；组内因素：启 动词类别)。配对比较统计结果显示高广度组对真词 判断的平均反应时要比低广度组慢48．40毫秒，但工 作记忆广度并未对平均反应时产生显著效应(F=1．． 54；P=．225)。另外，分析显示启动词类别也未对平 均反应时产生显著作用(F=2．32；P=．139)；两个主 因素也没有产生交互作用(F=．72；P=．403)。为了 进一步弄清启动词类别所产生的效应是否是由低词 汇水平组导致的，我们对低词汇水平组的平均反应时 数据也进行了双因素方差分析。 低词汇水平组的双因素方差分析结果 所选用的双因素方差分析方法与高词汇水平组 的方差分析方法相同。结果显示组内因素启动词类 别有显著效应(F=5．62；P<．05)；配对比较统计 结果显示低词汇水平组对启动词和目标词之间有语 义关系的真词的判断要比启动词和目标词之间没有 语义关系的真词的判断快26．88毫秒。这一结果清 楚地说明三因素方差分析所显示的启动类别效应主 要是由低词汇水平组导致的。同样，工作记忆广度 并未对平均反应时产生显著效应(F=．045；P=． 834)，两个主因素也没有产生交互作用(F=．619； P=．438)。 2．3．2 相关分析结果 从三因素方差分析结果我们得知二语词汇知识 水平和工作记忆广度没有显著交互作用。为了深入 地探寻二语词汇知识水平的提高与工作记忆容量的 个体差异之间的关系，我们分别对两个二语词汇水 平组中受试的词汇知识和他们的工作记忆广度作了 Pearson相关分析。 从表1的数据中可以看出，在词汇知识水平高 分组中，平均工作记忆广度为21．27；在词汇知识水 平低分组中，平均工作记忆广度为24．31。很显然， 词汇知识水平高分组的平均工作记忆广度要略低于 词汇知识水平低分组的平均工作记忆广度。 裹3工作记忆广虞与词汇知识相关系数矩阵 Pl。．292；P22．868 从表3相关系数矩阵的数据中可以看出，在二 语词汇水平高分组中，工作记忆广度与二语词?亡知 识分数之间没有显著性的相关(r=一1．99)。在二 语词汇水平低分组中，工作记忆广度与二语词汇知 识分数之间也没有显著性的相关(r=一．031)。 2．4讨论 对反应时和正确率数据的方差分析显示二语学 习者工作记忆的个体差异在启动式词汇判断作业中 没能得以表现。结果表明工作记忆容量上的个体差 异对不同二语词汇知识水平的中国英语学习者的二 语语义提取过程没有产生制约作用；同时说明中国英 语学习者的二语语义提取过程是较为自动的过程。 但从分析中我们发现在二语词汇知识高水平组中，工 作记忆高广度的二语学习者对真词判断的平均反应 时要比低广度学习者慢48．40毫秒；而在二语词汇知 识低水平组中，工作记忆高广度和低广度的二语学习 者对真词判断的平均反应时则非常相似。虽然在二 语词汇知识高水平组中观察到的这一差异并未到达 显著水平，该差异的产生或许值得我们思考。 在词汇知识高水平组中，对工作记忆高广度的学 习者而言，他们拥有更多的容量将更多的记忆单元保 持在激活的状态下。同时，由于他们心理词汇网络中 的语义关系联结较为丰富u2|，他们能够比低广度的学 习者激活更多的有语义关系的词语。但在做出判断 前，他们需要对所激活的词语进行逐一地确认；这有 可能延长了他们搜索的时间。由于启动式词汇判断 作业的SOA只有100毫秒，不允许他们对所有处于激 活状态中的词语进行确认；换句话说，他们在工作记 忆广度的优势并未给加工速度带来优势。 而在词汇知识低水平组中，学习者心理词汇网 络中的语义关系联结弱于词汇知识高水平组中的学 习者的语义关系联结。他们能够搜索到的有语义关 系的词语可能比词汇知识高水平的学习者少。虽然 他们的工作记忆容量有差异，但所导致的在反应时 上的差异既不明显，也不显著。 本实验所揭示的工作记忆在二语语义提取过程 中的零效应还有可能与启动式词汇判断作业实验材 料的平均高词频有关。视觉词语辨认中的频率效应 在单语文献中已有论述。在词汇判断作业中，对高 频词的辨认要比低频词的辨认快【13J。频率效应在 词语辨认的速度和正确率两个方面都较为明显【14J。 因此，我们认为二语视觉词语辨认加工过程也存在 频率效应。对于具有较低词汇知识水平的学习者来 讲，词频相对较高的视觉刺激材料可以降低实验作 业的加工难度，使他们提取二语语义信息的过程变 得较为容易。 通过对二语词汇知识水平和工作记忆广度数据 的相关分析，我们还得知在两个二语词汇水平组中， 工作记忆广度与二语词汇知识水平之间没有显著性 的相关；而且这种个体差异与二语词汇知识水平之 间并没有显著的线性关系，说明二语词汇知识的发 展不直接受学习者工作记忆广度的约束。 3 结语 本实验针对工作记忆容量能否抑制中国英语学 习者的二语语义提取效率和二语词汇知识的发展问 题开展了研究。实验结果表明工作记忆广度中的个 万方数据 李红：第二语言语义提取中的工作记忆效应 623 体差异对单词语义信息的提取没有显著的抑制作 用。但是，在词汇知识高水平组中，工作记忆高广度 组获得的平均反应时要略低于工作记忆低广度组获 得的平均反应时(未到达显著水平)；而在词汇知识 低水平组中，这一规律则并不明显。实验结果还显 示工作记忆广度与第二语言词?[知识水平之间没有 显著的线性关系。实验结果说明通用容量工作记忆 模型所要揭示的工作记忆容量上的差异反映的是个 体中央执行系统可利用的通用性资源的差异。虽然 这种个体差异不受限于某类加工作业，却反映了中 央执行系统中通用容量的个体差异在不同的作业中 有着不同的表现。 本实验对词汇学习的启示是二语词汇知识的发 展是一个长期的积累过程。学习者不仅需要在语言 形式和意义之间建立联系，还需要建立与该词的理 解和使用相关的语法、语义和语用知识体系。这一 知识体系的建立需要通过反复地接触各种语境和反 复的使用才能得以逐渐地积累起来，与个体的认知 资源没有线性的关系。 注I．启动式词汇判断作业是根据Frenck—Mestre和 Prince【t5]第一个实验作业修改而成的。该实验作业采集到的 有效数据从受试对目标词判断的反应时和正确率两个变量 上反映了学习者对二语单词语义提取的效率。有关细节请 参阅李红[12I。 注2．启动式词汇判断作业的SOA为100毫秒，启动和 目标词的平均词频为163词次佰万。 注3．工作记忆广度测试的数学等式判断的平均正确率 必须达到80％，其数据方能进入统计。三名受试的数据未达 到要求，故本实验进入数据统计的受试为62人。 注4．我们采用了Laufer和Nation[16】设计的受控制的积 极词汇测试(CAVT)，对受试的词汇知识水平进行了测量。 有关细节请参阅李红【l21。 注5．由于本实验的受试也是李红[121第一个实验的部分 受试，故本实验所使用的启动式词汇判断作业和受控制的积 极词汇测试两种数据均为李红[12】第一个实验所采集的数据。 4 参考文献 1 Baddeley，A．D．，&Hitch，G．Workingmemory．The PsychologyofLearningandMotivation，1974，8：47—89 2 Service，L．Phonology，workingmemory，andforeign— languagelearning．QuarterlyJournalof Experimental PsychologyA，1992，45：21—50 3 Atkins．P．W．B．，&Baddeley．A．D．Workingmemory and distributedvocabularylearning．Applied Psycholinguisrics．1998．19：537—552 4 Engle，R．W．，Cantor，J．．&Carullo，J．J．1992． Individualdifferencesin workingmemoryand comprehension：Atestoffourhypotheses．Journalof ExperimentalPsychology：Learning，Memory，& Cognition，1992，18：972—992 5李红．初探工作记忆与第二语言词汇知识水平的相关性． 外国语言文学研究，2003，(2)：86—90 6 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memorycapacitybasedonthegeneralcapacitymodelproposedbyEngleeta1．(1992)，theauthoryieldedresultsrevealinganulleffect ofworkingmemorycapacityandsuggestingthatworkingmemorycapacityisnotanimportantfactorinthetaskofprimedlexical decisionwhereChineselearnersofEnglishareengagedinL2semanticprocessing．TheresultsalsoshowedthatL2vocabulary knowledgewasnotcorrelatedwithindividualdifferencesinworkingmemorycapacity· Keywords：workingmemorycapacity，generalcapacitymodel，L2semanticprocessing 万方数据 第二语言语义提取中的工作记忆效应 作者： 李红 作者单位： 重庆大学语言认知及信息处理研究所,重庆,400044 刊名： 心理科学 英文刊名： PSYCHOLOGICAL SCIENCE 年，卷(期)： 2004,27(3) 被引用次数： 1次 参考文献(16条) 1.Engle R W;Oransky N Multi- store versus dynamic models of temporary storage in memory 1999 2.李红 初探工作记忆与第二语言词汇知识水平的相关性 2003(02) 3.Engle R W;Cantor J;Carullo J J 1992.Individual differences in working memory and comprehension: A test of four hypotheses 1992 4.李红 第二语言语义提取中的词汇知识效应[期刊论文]-现代外语 2003(04) 5.Rosen V M;Engle R W Working memory capacity and suppression[外文期刊] 1998 6.Rosen V 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