运动知识与概念知识概率学习下的内隐学习效应，本文主要内容关键词为：知识论文,概率论文,效应论文,概念论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：B842.5 文献标识码：A 文章编号：1003－5184(2012)06－0514－05
1 引言
从内隐学习由美国心理学家A.Reber于1967年提出后，内隐学习的实验研究逐渐从单一的人工语法范式演变出多种不同的实验范式，包括序列学习范式、复杂系统控制范式、统计学习范式等等(Guo,2003)。
随着研究的深入，内隐学习获得的“认知内容”的性质成为了研究争议的焦点。关于内隐知识表征的争论源于内隐学习中被试是否获得了抽象知识的问题(Liu,Liu,& Li,1998)。如序列学习的知识表征是基于材料形成的规则知识(概念知识)，还是机械的、简单的重复序列(运动知识)？有研究者在Reber等人的基础上提出新的观点，认为在内隐学习中表征是动态的和渐进的，内隐学习获得的知识可以被看做是在运动知识和概念知识连续体的某一点(Cleeremans,Destrebecqz,& Boyer,1998)。在此基础上，有研究者提出了边缘意识(fringe consciousness)这一新的概念(Norman,Price,& Duff,2006)。他们认为这可能是人们感觉经验的一种等级，边缘意识可能暂时或永远都不能被外显地意识到，但它却能引导人们完成产生测验。此后，众多研究者探讨了知识类别对内隐序列学习的影响。如当序列学习中既包含运动知识又包含概念知识时，知识类别和特点影响被试对序列知识的获得(Fu,Liu,& Fu,2004)。此外，有研究者发现样例影响被试对运动和概念知识的获得，在样例较少时被试可以获得更多的运动知识和概念知识(Fu & Fu,2005)。但是他们的研究仅停留在检验知识类别的层面上，而没有进一步分离内隐学习任务中意识与无意识的影响，不能深入地了解内隐学习的本质。
由于内隐测验的成绩可能会受到意识知识的影响，而外显测验的任务也可能对无意识知识敏感，所以内隐和外显测验并不是对意识或无意识知识的绝对测量，有关“序列学习获得的知识在多大程度上是无意识的”还存在着很大的争议(Liu,Liu,& Li,1998)。Destrebecqz和Cleeremans(2001)采取序列学习研究范式，操纵不同的“反应—刺激间隔”，创造性地采用“加工分离程序”，最后用内隐知识的包含测验与排除测验的成绩检验内隐知识的意识性。通过内隐知识的意识测验成绩的分析表明，两种RSI条件下，只有在RSI＝0 ms时，缺乏序列的外显知识，序列学习是内隐的，从而验证了内隐学习的任务可能不是纯粹有意识的。但是，此后众多研究者都没有得出Destrebecqz等人的实验结果(Wilkinson & Shanks,2004; Shanks,Rowland,& Range,2005)。然而，Fu等在控制了奖励这一变量后，得到了与Destrebecqz等人相似的研究结果(Fu,Fu,& Dienes,2008)。在仔细阅读前人文献的基础上，发现较为单一的(剔除二级任务，如注意记音任务等)、无干扰变量(对生成任务成绩的奖励)的序列任务较能获得与Destrebecqz等人相似的研究结果。因此，可假设在单一的序列任务中，当RSI为0 ms时能获得一定的无意识知识。但除了RSI条件，可能存在其他实验设置影响着获得的知识表征。
为了深入了解内隐学习获得的知识表征，并探讨意识与无意识在内隐学习中的影响，该研究采用了序列反应时任务，通过操纵学习材料出现的数量以及概率，结合RSI对内隐学习的知识表征性质进行了解。用问卷以及再认成绩直接测量被试的外显知识，最后采用PDP测量被试的包含与排除测验的成绩，并在此基础上进一步计算意识与无意识的贡献率，深入探讨内隐学习的意识性。
2 方法
2.1 被试
108名大学本科生(男52名，女56名)，平均年龄20.9岁。随机分为六组，每组18人，男女比例大致均衡，每组只完成一种实验条件下的任务。被试视力或矫正视力正常，此前未参加过类似实验，实验后获取适量报酬。
2.2 实验仪器和材料
实验在586微机上完成，实验程序用E－prime编制。刺激采用四个空心正方形，表现为4个空心正方形在屏幕中间排成一行(一个图片)，从左到右分别对应于键盘上的D、F、J、K键。每个正方形的边长为1.5厘米，相邻两个图形间隔0.5厘米。屏幕背景为黑色，被试与屏幕的距离约为50厘米。
正式实验中，每一个被试需要完成10个组段的学习。每一个组段包括8个序列，每一个序列包含10次按键反应(10个图片)。图形变化的序列遵循一个规则：进1进2……“进1”是指：如果D键对应的白色正方形变亮，那么接下来F键对应的白色正方形变亮；“进2”是指如果D键对应的白色正方形变亮，那么接下来J键对应的白色正方形变亮。四个正方形位置是递推循环的，本实验采用以下两个序列：DFKDJKFJDF(foc1)和FJDFKDJKFJ(foc2)。为了使两个位置序列的结构相同，该研究参照Stadler(1993)的研究，第二个位置序列由第一个位置序列右移一个位置形成。
2.3 实验设计
实验采用2×3两因素组间设计，自变量为RSI(间隔为0 ms，间隔为250 ms)和学习材料出现概率(一致，1∶1，3∶1)。在正式实验中，“一致”条件是指学习材料为同一个位置序列，表现为单一的运动知识；“1∶1”条件是指学习材料是foc1和foc2两个位置序列，表现为两种学习次数相等的运动知识和隐含的规则(概念知识)；“3∶1”条件是指学习材料是foc1和foc2两个位置序列，并且foc1出现的次数是foc2的3倍，两个位置序列的次数是多对少的关系。因变量是反应时、再认成绩和PDP成绩。
2.4 实验程序
每一种实验条件包含1个练习组段和10个实验组段。练习组段随机呈现60个图形，实验的每一个组段包括8次序列学习。为了最大可能地减少被试学习的非内隐性，研究参考Zhang(2000)的研究，每一个规则序列的前面和后面各插入四个随机刺激，一共112个图形。
在一致位置序列条件下，1～8以及第10组段为规则组段(第10组段不列入统计)，第9组段为随机组段，随机序列中任意两个先后相联的刺激呈现位置都不同。被随机分配到一致条件的被试，一半将foc1作为规则序列学习，另一半将foc2作为规则序列学习。在1∶1位置序列条件下，foc1(1、3、5、7组段)与foc2(2、4、6、8组段)的比值为1∶1。在3∶1位置序列条件下，foc1(1、2、4、5、7、8组段)与foc2(3、6组段)的比值为3∶1。
2.5 实验步骤
实验分为两个阶段，由被试单独在微机上操作完成。
2.5.1 反应阶段
实验开始前告诉被试，这是一项关于反应速度的击键游戏，接着在屏幕上呈现指导语。其中指出：分别把左手中指、食指、右手食指和中指放到键盘的D、F、J、K键上，当某一个正方形变为白色块时，要既快又准地按下对应的键。当练习的正确率达到90％以上时，进入正式实验。在正式实验中，每个刺激呈现最长时间为1200 ms，在此期间无反应，就自动进入下一个刺激。下一个刺激按照被试所在的实验组别，分别在被试前一反应0 ms或250 ms之后出现。
第一组段共112个刺激完全呈现后，屏幕上呈现“休息一会，按任意键继续”。被试按键后就可接着进行下一组段的实验，每组段刺激都依顺序进行，直至实验结束。计算机自动记录每次的反应时和正误率。
2.5.2 测试阶段
进一步利用再认对被试的意识可接近性进行测量。具体让被试对10个序列进行再认判断。其中两个是学习序列，两个是学习序列右移一个位置形成的序列，四个随机序列，两个逆反规则序列(实验中，属于递推序列，下一个刺激不可能出现在上一个刺激前一个位置)。
最后，被试参加PDP测验。各实验条件下均有一半被试先做包含测验，后做排除测验；反之，另一半被试先做排除测验，后做包含测验。包含测验和排除测验只是指导语不同。包含测验的指导语要求被试“按照反应阶段中图形出现位置的规律，根据前一图形的位置按键判断下一图形将要出现的位置”；排除测验的指导语则要求被试“根据前一图形的位置按键判断下一图形不会出现的位置”。测验时，按照反应阶段的方法呈现6次序列，中间没有干扰刺激。其中三次循环呈现foc1，另外三次循环呈现foc2，呈现foc1或foc2的顺序随机。每呈现一个图形后，直到被试按键才进入下一个图形。
3 结果与分析
3.1 被试的反应时分析
根据Thompson原则，删除平均反应时在两个标准差之外的数据(Hoffman,Sebald,& Stecker,2000)。各条件被试的人数如下：一致无组18人，对等无组15人，不等无组16人，一致有组18人，对等有组16人，不等有组15人。针对以上有效数据采用SPSS13.0进行分析。
图1 各条件下内隐学习平均正确反应时(ms)
首先，研究对各条件下被试1、8组段的平均反应时进行2(RSI)×3(刺激类型)×2(组段)方差分析。结果发现，组段主效应显著，
＝4.359，p＜0.05；RSI主效应非常显著，＝52.891，p＜0.001；刺激类型主效应不显著，
＝0.043，p＞0.05。各条件交互作用均不显著。结果表明，随着学习组段的增多，各条件下被试的反应时均明显下降；同时，随着刺激间隔的增加，各组段中被试的反应时均明显下降。从图1中可以看出，有RSI条件下各类型的组段平均反应时，均低于无RSI条件下各类型的组段平均反应时。
其次，对每种实验条件下第8组段(规则序列)与第9组段(随机序列)被试的反应时进行2×3×2的方差分析。结果发现，序列间主效应显著，＝4.331，p＜0.05；RSI主效应显著，＝61.069，p＜0.001；其余主效应及交互作用均不显著。实验结果表明，随组段的增加而被试反应时降低并不是主要由练习效应引起的，而是由于对序列的学习引起的。
为了更清楚地了解各种实验条件下内隐学习的差异，使用第8组段与第9组段的每个被试平均反应时之差作为学习量，对六种实验条件下被试的学习量进行方差分析。结果发现，各条件下内隐学习量差异不显著，
＝1.093，p＞0.05。但多重比较表明一致无与对等无两个实验条件下学习量差异显著。各种实验条件的学习量趋势见图2，从图上可以看出在一致条件下，随着RSI的增加，学习量减少；在刺激对等的条件下，随着RSI的增加，学习量显著增加。
图2 各条件学习量平均值(ms)
3.2 正确率分析
对正确率进行分析发现，各实验条件下被试在各组段上的反应正确率均高于91％，无显著性差异，＝0.890，p＞0.05。这说明在实验中反应时和正确率之间不存在精确性一速度交换效应，上述基于被试反应时的分析是可靠的。
3.3 内隐知识意识性测验结果及其分析
3.3.1 客观测验分析
实验中采用再认测试，从客观上来测量内隐知识的意识可接近性。对各条件下再认的正确率进行单因素方差分析发现，各条件下的正确率差异不显著，＝1.603，p＞0.05。
3.3.2 PDP结果分析
内隐知识产生测验的成绩及用PDP分离程序的公式：Pc＝PI－PE和Pu＝Pe/(1－Pc)计算出意识—无意识加工的贡献率。情况如表1所示。
首先，对表中的包含测验成绩与随机概率(序列中任意两个先后相联的刺激呈现位置都不同，随机概率为1/(4－1)进行t检验。其中相等无与不等无两种条件下的p＜0.05，其余四种条件p＜0.005，显著高于随机概率。这表明在六种刺激条件下，被试在包含测验中表现出能利用在序列学习中获得的序列知识。但这种序列知识是意识知识，还是无意识知识呢？进一步对排除测验成绩与随机概率(0.33)进行t检验，
这说明，在排除测验中只有一致无条件中，被试习得了一定的无意识知识，其余条件下习得的知识都有被意识控制的成分。这表明在不同刺激类型条件下，内隐学习过程中意识与无意识加工的参与程度可能是不一样的。
因此，对每种任务条件下意识加工贡献率和无意识加工的贡献率进行差异显著性检验，结果发现一致无(t＝－22.349，p＜0.001)、相等无(t＝－1.241，p＞0.05)、不等无(t＝－3.552，p＜0.005)、一致有(t＝－4.990，p＜0.001)、相等有(t＝－2.095，p＞0.05)、不等有(t＝－4.126，p＜0.005)。这表明一致与不等刺激条件下的内隐学习主要是无意识进行的，但并非完全无意识的；而相等条件下的内隐学习则是意识加工与无意识加工共同作用的结果。
4 讨论
研究发现：(1)当内隐序列学习中既包含运动知识又包含概念知识时，无RSI条件下易获得运动知识；而在有RSI条件下，如果时间充分能协调注意资源，运动知识和概念知识均能有效学习。(2)无RSI一致条件下能习得一定的无意识知识，而在有RSI条件下习得的知识大多数能被外显地意识到。(3)当反应刺激间隔增长时，所有刺激类型条件下整体的反应时都显著地下降了。下面，将结合已有的研究，对内隐学习的知识表征和意识性进行探讨。
4.1 内隐学习的知识表征
该研究发现在无RSI条件下，当内隐序列学习材料既包含运动知识又包含概念知识时，被试较易获得运动知识，同时也能习得一些概念知识。这一结果和已有研究结果是一致的(Goschke,1998)。如Curran和Keele(1993)认为，序列学习可能包含了两种不同的学习过程：一种过程需要记忆一系列的序列事件(运动知识)，另一过程形成对序列结构的敏感性(概念知识)。Norman等人的研究认为RSI延长时，被试有更多的时间准备下一次反应，可能有时间拓宽自己的视野，关注每一个刺激可能出现的位置(Norman,Price,& Duff,2007)。这样，即使样例增多，被试也能较好地进行学习。正如该研究发现在有RSI时，对等条件下的内隐学习量显著上升。正是RSI的升高让被试拥有了较多的时间进行注意的协调。因此，研究推测刺激类型和RSI条件可能对内隐序列学习的知识表征获得有一定影响。
4.2 内隐学习的意识性
为了检验意识加工对内隐学习的影响，采用PDP对被试的意识贡献率和无意识贡献率进行探讨。结果表明，在六种刺激条件下，被试在包含测验中都表现出能利用在内隐学习中获得的序列知识。排除测验中，只有在一致无条件中，被试习得了一定的无意识知识。这与Destrebecqz等人的研究结果类似，但也有不一致的地方。不一致的地方表现在无RSI的对等和不等两种刺激类型中，排除任务的成绩都低于随机水平。因此，该研究结果并不能说明在所有无RSI条件下的序列学习都是无意识的。正如Norman等(2006)认为，意识的一个基本特性是：它是一连续变化体，刺激特性的变化和注意的变化可能影响的都是信息表征的激活水平，而表征的激活水平达到一定程度就能产生意识。
既然意识与无意识是一个连续变化体，那么它的变化规律是什么呢？在该研究中，序列学习得到的知识以无意识为主，即习得的感觉经验无意识程度较高。同时，只有在一致与不等刺激条件下的内隐学习主要是无意识进行的；而相等条件下的内隐学习则是意识加工与无意识加工共同作用的结果，且意识加工程度较高。因此，该研究认为学习序列的数量和出现的次数对序列学习的意识性有影响。在此实验中，学习序列单一，呈现次数多，序列学习的无意识贡献率高，表现为感觉经验无意识程度高；而当学习序列样例增多，呈现次数减少时，序列学习的无意识贡献率显著下降，感觉经验的有意识程度高。
4.3 内隐学习的预期反应效应
在该研究中观测到一个有趣的发现，当反应刺激间隔增长时，所有刺激类型条件下整体的反应时都显著地下降了。该研究认为，RSI的延长可能让被试对序列的结构较为敏感，对下一个图形出现的位置有了预期，从而使得反应时减小。而有研究者(Norman et al.,2007)认为，RSI的延长使得被试有时间拓宽自己的视野，完成任务时能进行更快速的视空转换。因此，该研究中RSI的延长不仅使被试有时间进行视觉扫描，也可能提高了他们对序列结构的敏感性，从而产生了预期反应效应。
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