提取练习是指在一个等值的时间里，对学习材料进行一次或多次的记忆提取(测试)。提取练习比重复学习和精细加工能产生更持久的记忆保持和更优的知识迁移，这一现象被称为提取练习效应，也称为测试效应。目前，提取练习效应已经在不同的材料(词单、文本材料、地图)和不同的测试任务(自由回忆、配对联想、再认)间得到了证实(Carpenter & Pashler 2007; Karpicke & Roediger, 2007; Roediger & Karpicke, 2006)。但是，对其现象的解释存在争议，主要体现在精细提取假设与情景背景假设的理论分歧上。

Carpenter(2009)提出精细提取假设(Elaborative Retrieval Hypothesis)来解释提取练习效应的内部机制。该理论认为，提取会激活多个与学习内容相关的概念，并可能形成一个新的语义概念网络，或使原有语义概念网络间的联结通路增强(Carpenter, 2009)。这种语义网络概念的形成过程本身就是一种精细化的加工模式，而根据这种模式建立起来的网络将对信息的长时保持有利。这一假设得到部分研究者的认同(Pyc & Rawson, 2010; Roediger & Butler, 2011)。国内研究者郑俊，张伟，和罗良(2014)在Carpenter(2009)的研究基础上，进一步扩大了强弱线索强度之间的差异，分别观测了5分钟和两天后的测试效应，结果表明词对的线索强度能够调节测试对不同时间间隔记忆保持的促进作用，支持了精细提取假设。

Karpicke和Smith(2012)在其研究中反驳了精细提取假设。他们认为提取包含建立和划定一系列的提取线索(搜索集)，然后使用这些线索去辨别目标事件是否发生过。提取练习效应的产生基于提取加强了提取线索和指定目标项之间的联系，与此同时削弱了提取线索与搜索集中竞争项的联系，从而增强了学习者在将来正确回忆先前学习内容的可能性。在此基础上，Lehman, Smith和Karpicke (2014)提出了情景背景假设(Episodic Context Account)，进一步否定了精细提取假设。他们认为提取产生了与提取时期相关的独特背景特征的编码，使被试在后期的提取尝试中能够更好地利用这些独特的背景特征去监测之前提取过的记忆项目，从而促进了长时记忆。

不可否认，两个理论假设都得到了相应的实验支持。但是，Carpenter(2009)对其实验结果的解释与线索负荷理论是相悖的。线索负荷理论指出，与线索相关联的记忆项目数量越多，线索的有效性就越低(Earhard, 1967; Watkins, 1979; Watkins & Watkins, 1975)，回忆成绩也随之越差。那么，在Carpenter(2009)实验中弱线索词最终的回忆成绩优于强线索词的原因可能不在于弱线索词能激活更多的语义中介。Karpicke，Lehman和Aue(2014)用情景背景假设重新解释了Carpenter(2009)的实验结果，他们指出，之所以弱线索的回忆率最终显著地高于强线索的回忆率，是因为当线索词与目标词之间的语义关联很强时，提取并不依赖于情景的恢复。例如，当以“桌子”为线索去回忆“椅子”时，目标词很容易就会由于与线索词之间强烈的语义关联而出现在脑海中，而不需要对情景背景进行回想。比较而言，当线索词与目标词之间的语义关联较少时，先前背景的恢复则是非常必要的。例如，当以“胶水”为线索词回忆目标词“椅子”时，被试必须去恢复学习“胶水-椅子”这一词对的背景才能帮助正确回忆出椅子。相应地，Karpicke等人(2012, 2014)在提出情景背景假设时所使用的实验材料，通常是不常见的英语词及其定义(一个词)构成的词对，或者斯瓦西里语和英语的词对，这些材料与Carpenter(2009)使用的弱线索词对一样，线索词与目标词之间不存在很强的语义联结。与精细加工学习对比后，他们发现提取练习组的线索回忆成绩显著地高于精细加工组。

综上，精细化提取假设与情景背景假设的本质区别可以从二者在强弱线索词回忆的比较上窥见一二。如果精细化提取假设成立，在弱线索词上，提取练习应该与精细加工产生同样的记忆效应，而不是如线索负荷理论所说，线索越多，记忆成绩越差，并且在强线索词上，二者差异不显著；反过来，如果提取练习在弱线索词上高于精细加工，而在强线索词上差异不显著，则说明提取练习与精细加工存在本质区别。因此，线索强度是探测提取练习内部机制的重要变量。

需要说明的是，尽管Rowland(2014)的一项关于提取练习效应的元分析研究指出，线索强度大致不影响提取练习效应，但鉴于其只是比对了提取练习与重复学习在记忆保持上的差异，不足以说明提取练习与精细加工策略对比时，线索强度对提取练习效应的影响，而就目前的研究进展而言，研究者更感兴趣的是提取练习与精细加工策略比较时展现出的记忆保持效应。

本研究拟从线索强度角度出发，通过观测线索强度对提取练习和精细加工策略效果的不同影响来探讨提取练习效应的内部机制。我们假设线索强度对提取练习与精细加工策略具有不同影响，提取练习的内部加工机制不同于精细加工。对于以上假设，我们将通过两个实验来检验。

首先，在实验1中我们将比较提取练习策略与精细加工策略在强、弱线索条件下的线索回忆成绩。强线索词与目标词之间是强语义相关的，弱线索词与目标词之间是弱语义相关的。我们预期对于提取练习策略，强弱线索在最终测试上差异不显著；对于精细加工策略，强线索在最终测试上的成绩会显著高于弱线索。

其次，在实验2中我们将最终测试形式改为再认。因为再认记忆反映了两种不同的记忆过程：熟悉性记忆过程和回想记忆过程。再认记忆中熟悉性过程反映的是对记忆项目强度的评价，对信息量的评价，即该项目激活的强度有多大；回想过程反映的是与所经历过的事件相联系的质的方面的信息，比如，该事件出现的时间，空间方面的信息(在什么地方学习过，什么时候学习的，怎么学习的)以及当时的情感体验等方面的信息(Yonelinas, 1997; 李岩松 & 周仁来, 2008)。那么，当最终测试形式为再认时，我们就可以通过观测不同线索强度条件下，提取练习组与精细加工组对语义相关词的击中率以及击中目标词的反应时来更为细致的考察线索强度对两种策略的不同影响，从而探测提取练习效应的内部机制。

综上所述，本研究将基于Carpenter(2009)的学习材料，采用提取练习的经典范式，通过两个实验探测提取练习的内部机制。回顾以往线索强度对提取练习效应影响的研究，均是以重复学习为控制组(Rowland, 2014)，还未有研究探讨线索强度对提取练习与精细加工策略的不同影响，而这种基于线索强度的比较恰恰能直接区分提取练习与精细加工策略是否存在不同机制，在一定程度上澄清现有的理论分歧，推进提取练习效应的理论研究。

随机选取在校本科生94名，平均年龄20.1岁(SD=1.78)。所有被试均没有参加过类似任务的实验。94名被试被随机分配到四个实验组，强线索提取练习组25人，弱线索提取练习组22人；强线索精细加工组24人，弱线索精细加工组23人。实验结束后每位被试得到一份纪念品。

本实验采用2(线索强度：强、弱)×2(学习策略：提取练习、精细编码)的组间实验设计，因变量为线索回忆的成绩。

本实验使用配对联想词对作为学习材料，采用并翻译Carpenter(2009)在其实验中使用的英语名词。在其实验中，Carpenter(2009)从Wilson(1988)的语料库中选择48个频率大于百万分之二十，具体性在500到700之间的英语名词作为目标词。强弱线索词则依据Nelson, McEvoy和Schreiber(1998)的标准获得，将依据线索词回忆出目标词的概率平均值为0.33的词定为强线索词，而依据线索词回忆出目标词的概率平均值为0.01的词定为弱线索词。本实验中，经过翻译，48个中文名词本身的频率依然在百万分之二十之上。在正式实验前请45名被试对强弱线索词对的相关性在李克特五点量表上进行评价，结果表明强线索词(M=3.78) 的相关性评价显著高于弱线索词(M=2.98)，p < 0.001。

采用E-prime软件编制实验程序并在计算机上呈现，被试个别施测。实验包含两个阶段，间隔5分钟。

第一阶段(学习阶段)：给被试随机呈现“线索—目标”词对。线索词和目标词分别在计算机屏幕中间的方框中呈现，线索词在左边，目标词在右边，中间用横线连接，每个词对呈现时间为3秒。并且目标词总是加粗呈现，并带有下划线。指导语为：“亲爱的同学，您好！欢迎参加心理实验。下面您将看到48个配对词组，例如‘母亲—孩子’，请依次学习”。第一次学习结束后，被试采取不同的学习策略对48个词对进行第二次学习，两次学习的时间相同。在提取练习条件下，电脑屏幕的中间左边方框中呈现线索词，紧接着在右边呈现空白方框，要求被试输入之前学习过的带下划线的目标词，输入时限为8秒，并且输入词语后不提供反馈。一旦被试输入词汇，并且按下“ENTER”键，计算机开始呈现下一个线索词。指导语为：“非常好！接下来将呈现您之前学习过词组的线索词，请在屏幕右边的方框中输入目标词，时限为8秒”。在这一条件下又分为强线索组和弱线索组，强线索组根据48个强线索词输入目标词，弱线索组根据48个弱线索词输入目标词。在精细加工条件下，电脑屏幕中间显示线索词和目标词，并在词对中间连接线的上方显示一个空白框，要求被试输入一个能够帮助他们联系线索词和目标词的词语，输入时限为8秒。给被试给出样例，例如“母亲—孩子”词对，可以输入“父亲”这个词。指导语为：“非常好！接下来将再次出现您之前学习过的词组，请在词组中间连接线上方的空白格中输入一个能够帮您记住这个词组的中介词”。在这一条件下又分为强线索组和弱线索组，强线索组在强线索词对中输入语义中介词，弱线索组在弱线索词对中输入语义中介词。

第二阶段(测试阶段)：在完成所有学习阶段的任务后，让被试做四则混合运算的计算题，时间为5分钟。分心任务结束后，进行最终测试，指导语为：“亲爱的同学，欢迎进入实验的最终阶段，下面将呈现您在前一阶段学习过词组的线索词，请在词后的方框中输入相应的目标词。(注：完成此部分您最多能使用10分钟)”。一旦被试输入词汇，并且按下“ENTER”键就进入下一个词条。不提供反馈。十分钟后解散被试，整个实验耗时大约35分钟。

最终测试阶段的得分由两名实验助手分别进行计分。主试在计分前与实验助手共同确定得分标准，每个问题回答正确得分，错误不得分，只有“全或无”的计分，没有部分得分。结果表明两名评分者评判的分数之间存在显著的相关，r=0.98，p < 0.01。

进行2(线索强度：强、弱)×2(学习策略：提取练习、精细编码)的二因素方差分析，结果发现：线索强度的主效应显著，F(1, 90)=16.823, p < 0.001，η_p²=0.157, 强线索的线索回忆成绩(M=0.86, SD=0.02) 显著高于弱线索的线索回忆成绩(M=0.77, SD=0.02), p < 0.001；学习策略的主效应不显著，F(1, 90)=2.110, p=0.150, η_p²=0.023。线索强度与学习策略的交互作用显著，F(1, 90)=4.018, p=0.048, η_p²=0.043。进一步进行简单效应分析，发现在提取练习条件下，强线索(M=0.86, SD=0.09) 与弱线索(M=0.81, SD=0.14) 的成绩差异不显著p=0.156；在精细加工条件下，强线索(M=0.87, SD=0.10) 的成绩显著高于弱线索(M=0.725, SD=0.12)，p < 0.001(如图 1所示)。

图 1 5分钟间隔时强弱线索条件下两种策略的线索回忆成绩

图选项

实验1比较了提取练习与精细加工策略在强索线索词对学习上的差异，有以下发现：首先，线索强度的主效应显著，强线索的回忆率显著高于弱线索回忆率。线索强度越强，线索词与目标词之间的联接越紧密，越容易提取，正确回忆率越高。其次，线索强度与学习策略的交互作用显著，在提取练习条件下，强线索与弱线索的线索回忆成绩差异不显著；在精细加工条件下，强线索回忆成绩显著高于弱线索组。以上结果表明，提取练习与精细加工在强弱线索词上的表现不同，用精细加工理论来解释提取练习效应值得商榷。我们将在实验2中借助再认的测试方式进行进一步验证。

随机选取在校本科生75名，平均年龄19.8岁(SD=1.45)。所有被试均没有参加过类似任务的实验。75名被试被随机分配到四个实验组，强线索提取练习组25人，弱线索提取练习组19人；强线索精细加工组16人，弱线索精细加工组15人。实验结束后每位被试得到一份纪念品。

本实验采用2(线索强度：强、弱)×2(学习策略：提取练习、精细编码)的组间实验设计，因变量为再认测试的成绩与反应时。其中，反应时为正确击中的反应时和虚报的反应时。

本实验使用的学习材料依然为实验1中使用的配对联想词对。在最终测试阶段强弱线索组各加入48个语义相关词，48个语义无关词。强线索组的语义相关词由60名被试根据强线索词联想生成，平均联想度为0.241；弱线索组的语义相关词由60名被试根据弱线索词联想生成，平均联想度为0.305。

采用E-prime软件编制实验程序并在计算机上呈现，被试个别施测。实验包含两个阶段，间隔5分钟。

第一阶段(学习阶段)：同实验1。

第二阶段(测试阶段)：在完成所有学习阶段的任务后，让被试做四则混合运算的计算题，时间为5分钟。分心任务结束后，给被试呈现新的指导语，要求被试依据屏幕上呈现的词汇进行再认判断，不提供反馈。实验结束后解散被试，整个实验耗时大约35分钟。

分别以线索词、目标词的击中率，语义相关词、语义无关词的虚报率为因变量，进行2(线索强度：强、弱)×2(学习策略：提取练习、精细编码)的二因素方差分析，结果发现：在线索词的击中率上，线索强度的主效应不显著, F(1, 74)=1.924，p=0.170，η_p²=0.025；学习策略的主效应显著，F(1, 74)=7.676, p=0.009，η_p²=0.094；提取练习组(M=0.94, SD=0.06) 在线索词的击中率上显著高于精细加工组(M=0.90, SD=0.08), p < 0.05；线索强度与学习策略的交互作用不显著，F(1, 74)=2.689, p=0.105, η_p²=0.035(如图 2所示)。

图 2 两种策略条件下线索词的再认击中率

图选项

在目标词的击中率上，线索强度的主效应不显著，F(1, 74)=1.460, p=0.231，η_p²=0.019；学习策略的主效应不显著，F(1, 74)=1.024, p=0.315, η_p²=0.014。线索强度与学习策略的交互作用不显著，F(1, 74)=0.234, p=0.374, η_p²=0.005。

在语义相关词的虚报率上，线索强度的主效应显著, F(1, 74)=16.401，p < 0.001, η_p²=0.181，弱线索的虚报率(M=0.25, SD=0.15) 显著高于强线索(M=0.15, SD=0.07) 的虚报率；学习策略的主效应不显著，F(1, 74)=0.089，p=0.767，η_p²=0.001。线索强度与学习策略的交互作用显著，F(1, 74)=7.387，p=0.008，η_p²=0.091。进一步进行简单效应分析，提取练习条件下，强线索相关词的虚报率(M=0.18, SD=0.08) 与弱线索相关词的虚报率(M=0.21, SD=0.11) 差异不显著，p=0.200；精细加工条件下，弱线索相关词的虚报率(M=0.29, SD=0.19) 显著高于强线索相关词的虚报率(M=0.11, SD=0.05), p=0.002(如图 3所示)。

图 3 两种策略条件下强弱线索语义相关词的再认虚报率

图选项

在语义无关词的虚报率上，线索强度的主效应不显著，F(1, 74)=1.596，p=0.210，η_p²=0.021；学习策略的主效应不显著，F(1, 74)=1.417，p=0.238，η_p²=0.019。线索强度与学习策略的交互作用不显著，F(1, 74)=0.456，p=0.502，η_p²=0.006。

分别以线索词、目标词、语义相关词和语义无关词的反应时为因变量，进行2(线索强度：强、弱)×2(学习策略：提取练习、精细编码)的二因素方差分析，结果发现：在线索词的再认反应时上，线索强度的主效应不显著，F(1, 74)=0.631，p=0.430，η_p²=0.008；学习策略的主效应显著，F(1, 74)=5.626，p=0.020，η_p²=0.071；精细加工组(M=1463.67, SD=607.87) 的反应时显著大于提取练习组(M=1195.92, SD=300.06)，p < 0.05，(如表 1所示)。线索强度与学习策略的交互作用不显著，F(1, 74)=1.080，p=0.302，η_p²=0.014。

表 1 两种策略条件下线索词和目标词的再认反应时(ms)

表选项

在目标词的再认反应时上，线索强度的主效应不显著，F(1, 74)=0.901，p=0.346，η_p²=0.012；学习策略的主效应显著，F(1, 74)=13.047, p=0.001，η_p²=0.150；精细加工组(M=1713.07, SD=694.70) 的反应时显著长于提取练习组(M=1254.92, SD=362.66)，p < 0.05(如表 2.1所示)。线索强度与学习策略的交互作用显著，F(1, 74)=7.053，p=0.010，η_p²=0.087。进一步进行简单效应分析，提取练习条件下，弱线索目标词的再认反应时(M=1375.74, SD=403.53) 与强线索目标词的再认反应时(M=1175.76, SD=315.74) 的差异边缘显著，p=0.061；精细加工条件下，强线索目标词的再认反应时(M=1910.19, SD=794.48) 与弱线索目标词的再认反应时(M=1487.79, SD=495.76) 差异不显著，p=0.097，(如表 2所示)。

表 2 两种策略条件下强弱线索在目标词上的再认反应时(ms)

表选项

在相关词的再认反应时上，线索强度的主效应不显著，F(1, 74)=0.326，p=0.570，η_p²=0.004；学习策略的主效应不显著，F(1, 74)=1.753，p=0.190，η_p²=0.023。线索强度与学习策略的交互作用不显著，F(1, 74)=3.027，p=0.086，η_p²=0.039。

在无关词的再认反应时上，线索强度的主效应不显著，F(1, 74)=1.942，p=0.168，η_p²=0.026；学习策略的主效应不显著，F(1, 74)=1.059，p=0.307，η_p²=0.014。线索强度与学习策略的交互作用不显著，F(1, 74)=2.116，p=0.150，η_p²=0.028。

对照实验结果，本实验在目标词再认上没有发现提取练习效应。这一结果与最终的测验任务为再认有关。回顾以往研究，在再认任务中探讨测试效应时的结论并不一致。Roediger和McDermott(1995)，Hicks和Starns(2004)，以及Verde(2004)等的研究发现提取练习提高了再认测试的成绩。但Jones和Roediger(1995)的研究采用类似的实验程序却未发现提取练习效应。Chan和McDermott(2007)指出当最终测试为再认时，虽然学习阶段的提取提高了再认中的有意回忆成分，但这一作用被起更大作用的熟悉性所掩盖。他们用三个实验说明，测试虽然未影响再认击中率，但它改变了做出再认判断的内在过程，初始测试提高了再认中的有意回忆成分，但不改变其中的熟悉性。本实验中提取练习与精细加工的策略相比，精细加工学习中，被试对目标词的熟悉性更好，虽然提取练习提高了再认中的有意回忆成分，但是这一效应极有可能被熟悉性所掩盖，使得本研究在目标词的再认上没有发现提取练习效应。

在本实验中，第一个有益发现基于语义相关词的虚报率。在语义相关词的虚报率上，线索强度的主效应显著，弱线索的虚报率显著高于强线索，说明弱线索相较于强线索的确能激活更多的语义网络，产生更多的语义中介，虚报率也更高。线索强度与学习策略的交互作用显著，精细加工条件下弱线索词的虚报率显著高于强线索词，这一结果直接验证了精细加工依赖于语义线索进行回忆的已有结论。反观提取练习组，在弱线索条件下，虽然弱线索与目标词之间存在更多语义中介，被试在提取中会相较于强线索词激活更多的语义相关词，但相较于强线索条件，被试并没有击中更多的语义相关词，在虚报率上没有表现出差异。这一现象表明提取练习效应的产生不取决于语义激活，与精细加工存在本质区别。

本实验的第二个有益发现基于目标词的反应时。在目标词的反应时上，线索强度与学习策略的交互作用显著。精细加工条件下，强弱线索的目标词再认反应时差异不显著。提取练习条件下，弱线索的目标词再认反应时与强线索的目标词再认反应时差异边缘显著，弱线索条件下目标词再认反应时要比强线索条件下目标词再认反应时更长。这一发现与我们在相关词虚报率上的发现是相互呼应的，弱线索词条件下被试没有击中更多的语义相关词，并且在目标词再认上消耗了更长时间，说明弱线索目标词再认中，被试不是基于项目的激活程度，即语词的熟悉性进行判断的，可能是通过回想过程，辨别了与词汇的语义信息捆绑在一起的背景信息等来进行判断的，因此耗费了更多时间，提高了再认的正确率。

本研究通过线索回忆与再认两种测验任务证实线索强度是区分提取练习与精细加工存在不同方式的重要变量，提取练习不同于精细加工。

精细化提取假设指出，能够进行语义关联性加工的线索与目标词对比那些不能进行关联加工的词对更有可能通过语义中介词从提取中获益(Carpenter, 2011)。但是Rowland(2014)关于提取练习效应的元分析研究却不支持这一观点，他们发现线索与目标词之间的语义关联程度并不能影响提取练习效应的大小(g(无关)=0.66，g(相关)=0.67)。但是，这一元分析所定义的提取练习效应均是以重复学习为对照的，还不足以说明提取练习与精细加工策略在解释提取练习效应内部机制上的区别。

以Karpicke为代表的诸多研究者对精细化提取假设提出质疑(Karpicke & Blunt, 2011; Karpicke & Smith, 2012; Lehman, Smith, & Karpicke, 2014)，他们认为：如果重复提取导致精细加工，那么进行了精细编码的重复学习应该产生与提取练习一样的效应。相反，如果重复提取和重复精细化编码产生了不同效应，那么提取练习的效应就不能解释为精细化编码。但是，需要指出的是，Karpicke和Smith(2012)在其实验中使用的词对均是语义关联不强的，本研究实验1中在弱线索词上的结果也印证了这一结论。

并且，实验1中精细加工策略回忆成绩验证了线索负荷假说，弱线索组的线索回忆率要显著低于强线索组。但是，在提取练习组，强弱线索之间的差异不显著，并且，在弱线索条件下，提取练习策略要优于精细加工策略，因此可以发现仅仅依据提取中激活了多个语义线索，从而增加了提取成功的可能性是不能解释提取练习效应的。

另外，依据模糊痕迹理论(Reyna & Brainerd, 1998)：记忆不是单一的表征，在记忆的表征过程中，会存在两种记忆痕迹：要点痕迹和字面痕迹，要点痕迹代表着刺激的意义，记录了概念含义和对细节性的一般性概括，而字面痕迹代表着刺激的表面细节，记录的仅仅是一些表面水平信息，这两种记忆的表征同时存在，平行编码但独立储存。Verkoeijen，Bouwmeester和Camp(2012)应用模糊痕迹理论，在测试间隔为5分钟的条件下，在跨语言再认水平上发现提取练习优于重复学习，观测到了提取练习效应，而在同语言再认水平上发现提取练习与重复学习没有差异。研究者认为跨语言条件的再认主要基于语义线索，相同语言条件的再认主要基于熟悉性(知觉线索)。

在实验2中，我们发现在虚报率上，线索强度与学习策略的交互作用显著，精细加工条件下弱线索词的虚报率显著高于强线索词，反观提取练习组，在弱线索条件下，虽然弱线索与目标词之间存在更多语义中介，被试在提取中会相较于强线索词激活更多的语义相关词，但相较于强线索条件，被试并没有击中更多的语义相关词，在虚报率上没有表现出差异。对此，可能的解释是，提取练习组的被试在进行再认时不是基于语义线索的。并且，提取练习条件下，弱线索条件的目标词再认反应时要比强线索条件的目标词再认反应时更长。这一点恰恰是对上述解释的有力支持，因为在弱线索会激活更多语义相关词，当备选项较多时，对备选项的辨认也将花费更多时间。这一推论与情景背景假设相一致。

综上所述，本研究提出并验证了线索强度对提取练习与精细加工策略具有不同影响，提取练习的内部加工机制不同于精细加工这一假设。研究结果表明线索强度是检验提取练习效应内部机制的重要变量，提取练习不同于精细加工，有其独特的加工方式。