¹济宁医学院精神卫生学院，山东 济宁

²上海师范大学教育学院心理学系，上海

收稿日期：2021年4月21日；录用日期：2021年5月14日；发布日期：2021年5月21日

摘要

目的：探索工作记忆广度和刷新与概念形成的关系。方法：选取60名大学生被试，采用运算–词汇广度任务和2-Back任务分别测量工作记忆广度和工作记忆刷新，以探索工作记忆与概念形成的关系。结果：工作记忆广度与经典概念形成实验所用步数以及替代取样发生次数显著负相关，与空白试验法实验的正确率显著正相关；被试在2-Back任务上的正确率与经典概念形成实验中所用步数以及替代取样现象发生次数显著负相关，与空白试验法实验的正确率显著正相关。结论：工作记忆容量和刷新在人工概念形成过程中具有重要作用。

关键词

概念形成，假设检验说，工作记忆，替代取样

The Relationship between Working Memory Capacity and Updating and Concept Identification

Junting Xu^1,2, Jicun Zhai¹, Wenfu Li^1*

¹School of Mental Health, Jining Medical University, Jining Shandong

²Department of Psychology, College of Education, Shanghai Normal University, Shanghai

Received: Apr. 21^st, 2021; accepted: May 14^th, 2021; published: May 21^st, 2021

ABSTRACT

Objective: To explore the effect of working memory capacity and refreshing of WM in the process of concept identification. Method: The operation-vocabulary breadth task was used to measure the capacity of working memory and the 2-back task was performed to evaluate the refreshing of working memory. The process of concept identification was explored in both the classical concept formation task and blank trial procedure. Results: 1) the working memory capacity was significantly negative correlated with the number of steps used to formatted the concept and the number of sampling with replacement of the classical concept formation experiment; 2) the working memory capacity was significantly positive correlated with the accuracy of the blank trial procedure; 3) the accuracy of N-back was significantly negative correlated with the number of steps used to formatted the concept and the number of sampling with replacement of the classical concept formation experiment; 4) the accuracy of 2-back was significantly positive correlated with the accuracy of the blank trial procedure. Conclusion: Working memory was involved in the concept formation in both classical concept formation experiment and blank trial procedure.

Keywords:Concept Identification, Hypothesis-Testing Theory, Working Memory, Sampling with Replacement

Copyright © 2021 by author(s) and Hans Publishers Inc.

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1. 引言

概念是对事物本质属性的反应，人工概念是在实验室条件下人为制造的一种概念，用以研究概念的形成过程(彭聃龄，2012)。概念形成是指个体掌握概念的过程。在对概念形成的研究中，由Bruner等人提出的假设检验说占主导地位，该学说认为概念形成是不断提出假设、验证假设的过程(Bruner et al., 1956)。在概念形成实验中，被试利用最初的肯定实例提出可能的假设，由此构成的假设库指导被试选择某个实例，并根据主试正确或错误的反馈判断假设正确与否，即对假设进行检验。多数心理学家认为，人工概念和自然概念的形成遵循假设检验过程(Bower & Trabasso, 1963; 杨治良，1986)。

在对假设检验说进行的探索中，研究者对于记忆资源在概念形成过程中的作用看法不同(王甦，汪安圣，1992)。Bower和Trabasso (1963)在人工概念形成的研究中发现，当被试做出错误的反应，需要形成或采用新的假设时，以前曾采用但被否定的假设还会再次被选择，表现出对过去事件的“无记忆”(no memory)现象(Restle, 1962

通过对以上研究的实验材料和实验程序的分析，发现两类研究中的概念形成过程对记忆资源的需求不同。在Bower和Trabasso (1963)和Trabasso和Bower (1964)的研究中，实验材料是画有图形的卡片，图形在形状、颜色、数目和边框数4个维量上不同，每个维量分为3个水平，共有81张卡片。在实验中，主试会预先设定某个或多个属性的结合作为概念，被试为了找到正确概念，需要形成的可能假设较多，假设库较大，对记忆资源的需求较高，易导致重复验证某个假设即替代取样现象。而在Levine (1966, 1975)的研究中，实验材料在4个维量上不同，但每个维量仅有2个水平，且每对材料仅在1个维量上有区别，这样只有8张卡片材料。在实验时，每次只安排一个属性为有关属性，呈现的两个刺激只在一个属性上存在差异，只有8个可能正确的假设。实验要求被试记住的假设较少，对记忆资源的需求较低，一个被否定的假设在以后实验中得到再次应用的概率很低。由此可见，Bower等人的研究之所以发现概念形成是全或无的过程，实验中出现替代取样现象，是由于可能的假设库较大，被试难以记住所有可能假设以及验证过的假设。而在Levine的一系列研究中，可能的假设只有8个，被试的记忆负荷较小，对记忆资源的需求较小，被试的假设库随着实验进行而缩小，没有出现替代取样现象。所以，以上研究矛盾的原因在于研究任务对于信息存储以及加工的需求不同，Bower等人研究中的概念包含的属性和样例较多，被试验证可能的假设时需要同时存储的信息和加工要求较高，而在Levine研究中的人工概念包含的属性和样例较少，被试验证可能假设时需要同时存储的信息和加工要求较低。当这种存储和加工要求超过了被试的记忆资源时，便会在概念形成过程中出现“替代取样”现象，反之则会出现假设库随实验的进行而减小的现象。通过以上分析可以发现，二者研究结果的差异是由于概念形成过程中对信息存储和加工的需求不同。

工作记忆是由Baddeley等人(1998, 2000)提出的一种对信息的短时存储以及对这些信息进行加工的资源有限的记忆系统。工作记忆广度是评价工作记忆能力的一项重要指标(李德明等，2003；于斌等，2016)，目前主要使用双任务范式(如运算–词语广度任务)进行测量，即要求被试在同一时间内执行两种任务，一种是作为主要任务的记忆任务，另一种是作为干扰任务的数字计算或图形判断等任务(Conway et al., 2011)。资源共享模型认为工作记忆广度受有限的认知资源限制，任务越难需要的资源越多，任务越简单需要的资源越少(Daneman & Carpenter, 1980

综上，有些研究发现概念形成过程中记忆不起作用(Bower & Trabasso, 1963; Trabasso & Bower, 1964)，其他研究却发现记忆发挥作用(Levine, 1966, 1975)。该矛盾可能源于概念形成过程对信息存储和加工的需求不同，即工作记忆广度的大小影响了可以存储的待验证假设的数量，而工作记忆刷新参与了对已验证和已排除假设的不断更新。因此，本研究在测量被试工作记忆广度和工作记忆刷新能力的基础上，探索工作记忆对概念形成的影响。研究采用运算–词汇任务和N-back任务来调查工作记忆容量和工作记忆刷新，同时采用经典概念形成任务和空白试验法任务探索工作记忆对概念形成的影响。由于在概念形成过程中，被试需要根据肯定实例所包含的各种属性形成可能假设，同时在假设检验的过程中，还需根据被否定或被肯定的实例实时刷新假设库的内容，这些都需要工作记忆存储和刷新功能的支持。由此，研究假设为：1) 工作记忆容量和假设检验有关，工作记忆容量越大，出现替代取样的可能性越小；2) 工作记忆刷新和假设检验有关，工作记忆刷新效率越高，形成概念的可能性越高。

2. 研究方法

2.1. 被试

随机选取在校大学生60名，平均年龄20.73 ± 1.03岁。视力或矫正视力正常。一名被试未完成2-Back任务。最后参加实验的被试为59名，平均年龄20.85 ± 1.11岁，其中男生15名，女生44名。

2.2. 实验程序

被试到达测量室后由主试讲解实验任务，并进行练习。被试依次进行运算–词语广度任务、2-back任务、经典概念形成实验和空白试验法实验。其中，运算–词语广度任务大约持续5分钟，2-back任务约持续5分钟，经典概念形成实验大约持续15分钟，空白试验法实验大约持续10分钟。实验在2-back任务和经典概念形成实验中间让被试休息5分钟，整个实验大约持续45分钟。实验采取一对一的方式进行，主试协助解释研究任务，确保被试明白指导语，研究过程未发现被试过于疲劳状态。

2.3. 实验材料和任务

2.3.1. 运算–词语广度任务

选取运算–词语广度任务测量工作记忆容量。该任务要求被试判断由两个1位数组成的加法算式是否正确，并记忆算式后面的词汇，比如“2 + 4 = 5 ？中国”，以被试对算式的正确判断和词汇的正确回忆作为任务完成的标准。记忆广度任务包括广度2~7共六个级别，每个级别包含三组题目，每组的题目数量与该广度级别数相等，如广度2的每组题目包含2个题目，广度7的每组题目包含7个题目，共计81道题目。被试若能正确完成某个广度三组题目中的两组，则继续下一广度的题目，如果三组题目有两组不通过，则将上一广度作为该被试的工作记忆广度。算式的两个被加数及结果都是1位数，正确与错误各半，并在实验中平衡。词汇选自2008版《现代汉语常用词表(草案)》中的高频词，以排除词频对词汇记忆的干扰。实验时，屏幕中央首先呈现注视点500 ms，随后呈现算式和词汇5000 ms，要求被试尽快判断算式的正误并口头报告呈现的词汇，算式正确按“F”键，错误按“J”键。为防止被试对词汇的复述，按键后刺激马上消失，并呈现下一道题目。本组所有题目完成后要求被试报告出现过的词汇，能正确报告者进入下一组题目。实验流程如图1所示。最后根据被试通过的级别数，确定其工作记忆广度的大小。

图1. 运算–词语广度任务实验流程图

2.3.2. N-back任务

选取N-back任务测量工作记忆刷新能力，该任务是测量工作记忆信息更新过程的经典范式(赵鑫，周仁来，2011)。任务要求被试判断当前刺激与前面第N个刺激是否相同。本研究采用2-back任务测量被试的工作记忆刷新能力。实验时，电脑屏幕中央随机呈现数字流(1~9)，呈现的前两个数字不需要反应。从第三个数字开始，要求被试判断屏幕中央呈现的数字是否与往回数第二个数字相同，相同按“F”键，不同按“J”键。被试经练习阶段熟悉按键后进行正式实验，正式实验共120个试次，40个相同，80个不同。实验流程如图2所示。

图2. 2-Back任务实验流程图

2.3.3. 经典概念形成实验

参照Bruner et al. (1956)的研究设计实验材料。该材料是画有图形的卡片，图形的形状、颜色、数目和边框是构成每一卡片的4个维量。每个维量有3个水平，即各有3个属性或值。形状维量有十字、圆形和方块3个属性；颜色维量有绿、黑、红3种；图形数和边框数维量均有1、2、3三种情况。研究共包括81张(3 × 3 × 3 × 3)卡片(图3)。由于在经典概念形成实验中，形成概念的难度会随着人工概念包含的维量的多少而变化，即人工概念中包含的维量越少，该人工概念所包含的肯定实例就越多，被试形成该人工概念就越困难。因此，本研究根据人工概念中所包含的维量数目，将实验中用到的人工概念分为4个难度等级。难度4中的人工概念包含1个维量(如“红色”)，难度3中的人工概念包含2个维量(如“黑色圆形”)，难度2中的人工概念包含3个维量(如“两个黑色方形”)，难度1中的人工概念包含4个维量(如“一框两个黑色圆形”)。难度等级越大，人工概念包含的维量就越少，该概念下的肯定实例就越多，被试猜出该概念的可能性就越低。每个难度分别设置2个人工概念，共8个概念。

图3. 经典概念形成实验材料

2.3.4. 空白试验法

参照Levine (1966)的研究，以字母X和字母T作为实验材料，共有8张在字母、大小、颜色和位置四个维量上互不相同的刺激卡片(图4)，被试需要验证大的、小的、白的、黑的、左边、右边、X和T共8种假设。

正式实验时，被试端坐在电脑前，告知被试屏幕上会出现一对刺激，其中一个为肯定实例，另一个为否定实例，肯定实例和否定实例在四个维量上均不同。被试根据自己的假设和电脑的反馈进行按键，选择右边按“F”键，选择左边按“J”键。实验共顺次呈现16张卡片，在第1、6、11和16张卡片的肯定实例上标识“+”以给予被试反馈，告知被试呈现卡片中的两个刺激哪个是肯定实例。根据空白试验法，被试在第1次反馈时可以排除8个假设中的4个，第2次反馈可以排除剩下的4个假设中的两个，第3次反馈可以排除剩下的2个假设中的1个，第4次反馈可以验证自己的判断(实验流程见图5)。为了探索工作记忆对空白试验法范式中概念形成的影响，研究记录被试的反应时和正确率，并根据反馈将实验分成三个阶段，阶段1为第1次和第2次反馈间的试次，阶段2为第2次和第3次反馈间的试次，阶段3为第3次和第4次反馈间的试次(见图5)，每个阶段共4个试次。由此，每个概念被试需要进行的反应为12次。

图4. 空白试验刺激示意图

图5. 空白试验法刺激流程示意图

3. 结果

3.1. 描述性统计结果

研究首先对工作记忆广度和工作记忆刷新进行描述统计，结果见表1和表2。

表1. 工作记忆的描述性统计结果

表2. 被试在工作记忆广度各级别上的分布

在经典概念形成实验中，对被试形成概念所需尝试的次数进行统计，结果发现其平均值为4.57 ± 1.33次。对被试在概念形成中是否发生替代取样进行统计，结果发现替代取样现象发生的概率为0.25 ± 0.26。

在空白试验法中，对被试在每个阶段的平均反应时进行单因素重复测量方差分析，结果发现不同阶段的平均反应时差异显著(见表3)，F_{(2, 116)} = 40.74，p = 0.001， ${\eta }_p^2=0.\text{41}$。事后分析发现，阶段1的平均反应时显著大于阶段2和阶段3的平均反应时(ps = 0.001)；阶段2的平均反应时显著大于阶段3的平均反应时(p = 0.001)。该结果说明随实验的进行假设库也逐渐变小，尝试选择的时间变短。对被试在每个阶段的平均正确率进行单因素重复测量方差分析，结果发现不同阶段的平均正确率差异显著(见表3)，F_{(2, 116)} = 57.00，p = 0.001， ${\eta }_p^2=0.\text{45}$。事后分析发现，阶段3的平均正确率显著大于阶段2和阶段1的平均正确率(ps = 0.001)；阶段2的平均正确率显著大于阶段1的平均正确率(p = 0.001)。该结果说明随实验的进行被试越来越接近正确答案，正确率逐渐升高。

表3. 空白试验法不同实验阶段的正确率和反应时结果(M ± SD)

3.2. 工作记忆广度与概念形成的关系

为探索工作记忆广度在经典概念形成实验中的作用，研究分别对工作记忆广度与经典概念形成实验中形成概念所用步数和替代取样发生次数进行相关分析。结果发现工作记忆广度与所用步数显著负相关(r = −0.28, p = 0.032)。说明工作记忆广度越高，被试形成概念所用步数越少。工作记忆广度与替代取样发生次数的相关边缘显著(r = −0.23, p = 0.078)。说明工作记忆广度越高，替代取样现象发生的次数越少。进一步分析发现，工作记忆广度只与难度4上所用步数显著负相关(r = −0.26, p = 0.045)，同时与难度4上替代取样现象发生次数的相关边缘显著(r = −0.23, p = 0.077)，与其他难度水平上的所用步数和替代取样发生次数相关不显著(见表4)。由于难度4的概念包含的属性最少，肯定实例最多，所以被试为了形成该概念，需要形成的假设库最大。

表4. 工作记忆广度与概念形成所用步数和替代取样发生次数的相关

为探索工作记忆广度在空白试验法实验中的作用，研究分别对工作记忆广度与空白试验法中被试的反应时和正确率进行相关分析。结果发现工作记忆广度与被试的正确率显著相关(r = 0.31, p = 0.016)，与反应时相关不显著。进一步分析发现，被试在工作记忆广度上的得分与空白试验法不同阶段的正确率相关不同(见表5)。

表5. 工作记忆广度与空白试验法不同阶段正确率的相关

3.3. 工作记忆刷新与概念形成的关系

为探索工作记忆刷新在经典概念形成实验中的作用，研究分别对被试在2-Back任务上的正确率和反应时与经典概念形成实验中形成概念所用步数和替代取样现象发生次数进行相关分析。结果发现被试在2-Back任务上的反应时与所用步数的相关边缘显著(r = −0.26, p = 0.050)，但与替代取样发生次数相关不显著。另外，被试在2-Back任务上的正确率与所用步数显著负相关(r = −0.31, p = 0.016)，但与替代取样发生次数相关不显著(见表6)。进一步分析发现，被试在2-Back任务上的反应时与难度4上替代取样现象发生次数显著负相关(r = −0.25, p = 0.016)；被试在2-Back任务上的正确率与难度4上概念形成所用步数显著负相关(r = −0.33, p = 0.011)，与难度4上替代取样现象发生次数的相关边缘显著(r = −0.25, p = 0.053)。从总体看，工作记忆刷新能力越高，被试形成概念时所用步数越少；从不同难度的概念形成看，只有难度4上的概念形成所用步数和替代取样发生次数与工作记忆刷新显著相关，说明工作记忆是否在概念形成中起作用，取决于概念形成的难度。

表6. 2-Back任务的正确率和反应时与概念形成所用步数和替代取样发生次数的相关

为探索工作记忆刷新在空白试验法实验中的作用，研究分别对被试在2-Back任务上的正确率和反应时与被试在空白试验法中的正确率和反应时进行相关分析。结果发现被试在2-Back任务上的正确率与被试在空白试验法上的正确率显著相关(r = 0.31, p = 0.018)。其他没有发现显著的相关。进一步的分析发现，被试在2-Back任务上的正确率和反应时主要与被试在空白试验法中阶段2和阶段3的正确率显著或边缘显著相关(见表7)，说明随实验的进行，工作记忆刷新能力越高，概念形成越快。

表7. 2-Back任务的正确率和反应时与空白试验法不同阶段反应正确率的相关

4. 讨论

研究主要探讨工作记忆在概念形成中的作用。结果发现：1) 工作记忆广度与经典概念形成所用步数相关，该相关只存在于所要形成的概念较难的条件下。其次，工作记忆广度与难度4上的替代取样发生次数负相关，结果验证了Bower和Trabasso (1963)的发现，即概念形成过程有替代取样现象，且替代取样的发生与概念的复杂程度及工作记忆广度有关；2) 工作记忆广度与空白试验法中被试的正确率显著正相关，结果部分验证了Levine (1966)的研究发现，记忆在概念形成中起作用；3) 被试在2-Back任务上的正确率与经典概念形成中概念形成所用步数显著负相关，该相关只存在于难度4上的概念形成中，即工作记忆刷新能力越强，被试猜测到答案所需步数越少，并且替代取样现象发生的也越少，结果同样验证了Bower和Trabasso (1963)的研究发现，并进一步说明替代取样的发生与概念的复杂程度及工作记忆刷新能力有关；4) 被试在2-Back任务上的正确率和反应时与被试在空白试验法中阶段2和阶段3的正确率相关，说明工作记忆刷新能力越强，被试猜测到答案的可能性越高。

4.1. 工作记忆广度与概念形成的关系

结果发现工作记忆广度与经典概念形成所需尝试步数以及替代取样现象发生的次数有关，这种相关只出现在所要形成的概念较难(包含的本质属性较少，但肯定实例较多)的情况下，该结果部分重复了前人研究的结果(Bower & Trabasso, 1963)。研究结果还表明，当所要形成的概念较简单时，工作记忆广度不再与概念形成所用步数以及替代取样现象发生次数相关，表明较简单的概念含有较少的肯定实例，对工作记忆广度的需求较低，可能存在天花板效应，导致工作记忆广度的作用难以体现出来。以往研究发现工作记忆广度主要受认知资源的限制(张奇，王霞，2007)，并且与多种认知能力相关，比如阅读理解、学业成绩、流体智力以及问题解决等(Conway et al., 2011; Engle, 2010; Pouw et al., 2016; 于斌等，2016)。Kane和Engle (2003)的研究也发现工作记忆越高的被试，越能在头脑中保存认知任务目标。本研究要求被试形成某个人工概念，该任务的完成需要被试在头脑中根据肯定实例形成多个假设，并且在实验过程中需要准确存储哪个假设被验证过以及还剩下哪些假设，如果记忆的假设数量超过了被试的工作记忆容量，则容易导致被试将被验证过的假设当作新假设进行重复验证，从而出现替代取样现象。结果表明随着概念复杂性的不同，工作记忆广度与替代取样现象出现的次数的关系也不同，只有在难度4上，才发现工作记忆广度与替代取样现象发生次数相关。这可能由于难度4上的概念包含的本质属性最少，而肯定实例最多，导致被试需要经过更多的尝试才能找到答案，这种现象的发生可能是由于工作记忆广度是一个容量有限的记忆系统导致的，即较难的概念形成需要较大的工作记忆广度，被试在工作记忆广度上的差异才能得以体现，工作记忆广度越大，保持的可能假设越多，所需要尝试的步数就越少，出现替代取样现象的可能就越低。在空白试验法实验中，结果发现工作记忆广度与被试的正确率显著正相关。空白试验法涉及的假设共有8个，被试每次根据反馈都可以排除一半的假设。整个空白试验法需要验证的假设仅为4个(其余四个在第一个刺激出现时就被排除了)。由此，在空白试验法中的假设数量较少，没有超过被试的工作记忆广度，是导致假设库不断减小的主要原因。该结果与以往研究的发现是一致的(Levine, 1966)。因此，以往研究冲突的主要原因可能是没有控制概念难度以及工作记忆广度导致的。在经典概念形成实验中，没有控制概念难度和被试的工作记忆广度，当概念复杂程度高或工作记忆广度较低的情况下，会发生替代取样现象，得出记忆不起作用的结论。而在空白试验法中，由于需要验证假设的数量仅有4个，对工作记忆广度需求较小，出现假设库不断减小的现象，得出记忆起作用的结论。

4.2. 工作记忆刷新与概念形成的关系

结果发现被试在2-Back任务上的正确率与经典概念形成实验中所用尝试步数以及替代取样现象发生的次数显著负相关，即工作记忆能力越好，被试越容易形成正确的概念。进一步的分析发现，这种相关只出现在所要形成的概念较难的情况下，当所要形成的概念较简单时，被试在2-back任务上的正确率与概念形成所用步数以及替代取样现象发生次数不再相关，可能是由于概念较简单时，被试需要更新的假设数量较小，对刷新功能要求较低导致的。以往研究发现工作记忆刷新反映了执行功能根据外界信息不断改变工作记忆内容的能力，具有监控新输入信息，并用与当前任务较为相关的信息取代相关不高的信息，从而达到不断修正记忆内容的功能(Collette & Van Der Linden, 2002; Kane & Engle, 2002)。工作记忆刷新对于学习、问题解决和阅读理解皆有重要作用(Colom et al., 2008; Peng et al., 2013; Der Sluis et al., 2007)。本研究要求被试形成某个人工概念，要顺利完成该任务，被试必须在头脑中根据主试最初指定的肯定实例形成多种假设，并在实验过程中实时更新存储内容，从而将验证过的假设排除，将尚未验证过的假设载入，如果被试刷新能力较低，则容易出现难以对记忆内容进行实时更新的现象，从而增加了尝试步数以及替代取样现象的发生次数。结果发现随着概念复杂程度的不同，工作记忆刷新与替代取样现象出现的次数的关系也不同，2-back任务的正确率仅与难度4上的尝试步数显著相关，同时与难度4上的替代取样发生次数的相关边缘显著。该结果可能由于难度4上的概念包含的本质属性较少，而肯定实例却较多，被试需要经过更多的尝试才能排除不正确假设，该过程比较类似工作记忆的刷新功能，即对存储的假设进行实时更新，而这种更新的作用只有在所执行任务对刷新功能要求较高的时候才出现，即表现为工作记忆刷新只与难度4上的尝试步数和替代取样现象发生次数相关。在空白试验法实验中，结果发现被试在2-Back任务上的正确率与空白试验法中被试的正确率显著正相关，被试在2-back任务上的正确率越高，工作记忆刷新能力越好，越容易找到正确的概念。进一步分析发现，被试在2-back任务上的正确率与空白试验法中阶段2和阶段3的正确率显著正相关，而与阶段1的正确率不相关，这是由于阶段1是空白试验法的开始阶段，被试仅仅是尝试剩下的4个假设中的一个，难以确定可能的正确假设，在阶段2和阶段3中包含的假设分别是2个和1个，工作记忆刷新能力较高的被试实时更新了头脑中的假设，替换了当前不相关的旧假设，由此表现为2-back任务的正确率与阶段2和阶段3的正确率显著正相关。结果印证了以往研究关于空白试验法中假设库不断减小的结论(Levine, 1966, 1975)。因此，工作记忆刷新参与了概念形成过程，在经典概念形成实验中，当概念复杂程度较高或对工作记忆刷新要求较高的情况下，便产生了替代取样现象，给人以记忆不起作用的印象，而在空白试验法中，由于被试需要保持和更新的假设较少，工作记忆刷新需求较低，由此产生假设库不断减小的现象，得出记忆起作用的结论。研究结果同样支持概念形成的假设检验说，即概念形成是一个不断形成假设并验证假设的过程。

总之，在经典概念形成实验中实验材料较复杂，被试需要考验的假设较多，而空白试验法的实验材料较简单，需要验证的假设较少。本研究通过测量工作记忆广度和工作记忆刷新两大能力，探索了经典概念形成和空白试验法中概念的形成过程。结果表明工作记忆广度和工作记忆刷新均与人工概念的形成有关，工作记忆广度是工作记忆能力高低的综合测量指标，而工作记忆刷新是工作记忆更新存储内容快慢的指标。概念形成的假设检验说认为概念形成是对已有假设不断检验和验证的过程，这个过程需要根据已知信息形成假设，并依据反馈情况对形成的假设进行验证，最后发现正确概念。这一过程需要对假设的存储能力和已验证假设的更新能力，研究结果支持概念形成的假设检验说，并验证了工作记忆在该过程中的作用：工作记忆的广度越大、刷新能力越高越有利于概念形成的假设检验过程。

4.3. 研究的局限

研究也存在一些欠缺，如没有筛选工作记忆广度和工作记忆刷新都非常优秀的被试，不能探索高工作记忆广度和刷新被试是否也会出现替代取样现象。另外，研究纳入的每个级别的工作记忆广度的被试较少，难以进一步分析不同记忆广度对概念形成所用步数和替代取样发生次数的影响。其次，本实验要求被试依次完成4种实验任务(运算–词语广度任务、2-back任务、经典概念形成实验和空白试验法实验)，由此忽略了任务执行顺序对概念形成的可能影响。由此，以后可以筛选各工作记忆广度的被试，详细探讨工作记忆广度对概念形成的影响。最后，转换、刷新和抑制是工作记忆中央执行功能的三个相对独立的成分，当前研究仅探讨了刷新的作用，以后的研究可以综合探讨三个成分对概念形成的影响，进而揭示工作记忆中央执行功能与概念形成的关系全貌。

5. 结论

研究探讨了工作记忆广度和工作记忆刷新与人工概念形成的关系，研究结论如下：

1) 工作记忆广度与经典概念形成中难度4上的替代取样发生次数负相关，工作记忆广度越大，较难概念形成所用步数越少；工作记忆广度与空白试验法中被试的正确率显著正相关，工作记忆广度越大，被试猜测到正确概念的概率越高。

2) 工作记忆刷新任务的正确率与经典概念形成中难度4上的替代取样发生次数负相关，工作记忆刷新能力越强，替代取样现象发生的越少；工作记忆刷新任务的正确率和反应时与空白试验法中阶段2和阶段3的正确率正相关，工作记忆刷新能力越强，被试猜测到正确答案的可能性越高。

基金项目

山东省高等学校“青创科技计划”项目(2019RWF003)；贺林院士新医学科研基金项目(JYHL2019MS03)。

文章引用

许郡婷,翟吉存,李文福. 工作记忆广度和刷新与概念形成的关系
The Relationship between Working Memory Capacity and Updating and Concept Identification[J]. 心理学进展, 2021, 11(05): 1197-1209. https://doi.org/10.12677/AP.2021.115135

参考文献