实验心理学课件_第四章_反应时

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1、第四章第四章 反应时反应时第一节 反应时的研究历史 反应时间是心理实验中使用最早、 应用最广的反应 变量之一。 反应时间是指从刺激的呈现到反应的开始之间的时 距。 反应并不能在给予刺激的同时就发生。 刺激的呈现引起一种过程的开始，此过程在机体内 部的进 行是潜伏的，直至此过程到达肌肉这一效应 器时，才产生 一种外显的、对环境的效应为止。因 而，反应时间往往也 被称为“反应的潜伏期”。 在反应的潜伏期中包含着感觉器官、大脑加工、神 经传入 传出所需的时间以及肌肉效应器反应所需的 时间，其中大 脑加工所消耗的时间最多。第一节 反应时的研究历史 反应时研究的开端在天文学上的研究 历 史 反应时在心理

2、学中的研究历史反应时间研究的简史 v1796年英国格林尼治天文台公案；vBrandly的眼耳法（1820年）、人差方程；v1850年Helmholtz运用反应时间来测定神经传导速度；v1868年，Donders发明分离反应时间的实验（反应时间的相减法），分 离出简单反应时、辨别反应时和选择反应时；v1879年及以后，冯特及其学生对反应时间进行了系列研究。其中， Cattell揭示了选择反应时长于简单反应时的原因在反应的准备上不 同； 第一节 反应时的研究历史 第一阶段（18501969）唐德斯反应时ABC时间或减数法时期 赫尔姆霍兹（德，1950年）测定蛙的运动神经传 导速度。历史上第一个反应

3、时实验。 唐德斯（荷兰）运用反应时测定心理活动所用的 时 间。反应时正是引入心理学领域的实验 冯特（德）及其学生们测定简单反应时 第二阶段（1969） 斯滕伯格加法加因素法第二节 反应时研究的基本问题 简单反应时和选择反应时 速度准确性权衡 影响反应时的其他因素一、简单反应时和选择反应时简单反应时 是指给被试呈现单一的刺激，同时要求他们只作单一 的反应所需的时间 选择反应时 是根据不同的刺激物，在多种反映方式中选择符合要 求的，并执行反应所需要的时间。简单反应时间实验v在一弱光照明的室内，被试端坐在桌前，面 对一个屏幕，注视屏幕上的一个孔（通过这 个孔可以呈现灯光）。事先呈现灯光给被试 看看，

4、让他熟悉这个刺激。桌上放一电键， 指示被试当他听到预备信号时即将手指放在 电键上，当灯光一呈现就立即按下电键。屏 幕后是主试操纵仪器的地方，使用计时器来 测量刺激到反应的时间。选择反应时间实验v安排红和绿两种不同的色光刺激，有两个反 应键放在被试面前，规定其用左右手指各放 在一个键上，并用右手反应红光，用左手反 应绿光，这是选择反应测量的典型示例。显 然，在这一选择时间里包括了被试的辨别和 选择活动所花费的时间，他必须在作出反应 之前对不同刺激有所辨别，并作出不同反应 的选择。 反应时间实验的要求 v进行反应时间实验，除了和其他心理实验一 样，都要很严格地控制实验条件，像刺激的 强度和刺激持续

5、的时间等等。除此之外，进 行反应时间实验研究，要讲求策略思想，应 严格遵循一定的程序和要求，方能取得预期 的效果。 1.对被试反应的要求v首先从被试反应要求上看，应避免出现过早 反应或其他错误的反应。v防止出现“假反应”的有效措施是在实验中插入 侦察试验（detection test），即给预备信号之 后并不呈现刺激。 2.选择反应数目v选择反应的数目需要与辨别的刺激数目相等 ，即有几种反应就要有几种刺激。二、速度准确性权衡研究者们为了研究人类信息加工的特性，常常把反 应时间作为指标。其考虑的逻辑是，心理加工过程 的复杂性和反应时 间的长短之间有一种对应关系， 即对一个复杂刺激的加工所需时间较

6、长；而对一个 简单刺激的加工时间则要短一些。 然而，反应时实验中除了反应速度之外还有反应准 确率问题。 研究者们注意到，被试有时会以牺牲准确率为代价 去换取反应速度，有时则会以牺牲反应速度为代价 去换取反应准确 率，亦即被试能根据不同的实验要 求或在不同的实验条件下，建立一个反应速度与反 应准确率的标准来指导他的反应。这就是反应速度 与准确率的权衡。二、速度准确性权衡什么是速度准确性权衡？ 由于反应速度与反应准确性之间存在着反向的关系， 因此被试需要根据不同的实验要求或在不同的实验条 件下，建立一个权衡反应速度与反应准确性的标准来 指导其反应。 速度准确性权衡与实验信度 在进行反应时实验时，必

7、须同时考虑速度和准确性两 个因素，当只选择其中一个作为因变量指标时，应对 另一个指标有所交待，说明其可以忽略不计的原因。反应时间的因变量 v反应时实验中有二个基本因变量（或依变项）（ dependent variable），即速度（speed）和准确性（ accuracy）。 v反应时间实验中的一个突出问题就是权衡反应速度 和反应准确性的相互关系。 v人们都有这样的常识，当一个人很快去完成某件事 时，他会比慢慢地做某件事犯更多的错误。反之， 如果某人很正确地做某件事时，速度上就会变慢。 心理学家称这种关系为速度-准确性权衡 。v帕彻拉（Pachella，1974）的实验结果表 明，为了使错误率

8、降低到2，反应时将 增加100毫秒。v这说明根据速度-准确性权衡，为了减少 错误率，反应时间就会延长。 三、影响反应时的其他因素刺激变量 刺激强度 刺激的复杂程度 机体变量适应水平 动机 个体差异 （一）反应时间受刺激变量影响 v在刺激变量中，对反应时间影响比较大 的因素有：刺激的不同类型、强度、复 杂程度及刺激呈现的方式等。 1.因刺激的不同类型而异 v不同类型的刺激通过特定的通道作用于 各个感官，它们的反应时间是不同的。 同一感觉道里，刺激的部位不同，反应 时间也有差异。 表3-6 不同感觉道的反应时间（被试为有训练的成人） 2.因刺激的强度不同而异对不同强度的1000赫兹纯音的反应时间

9、3.因刺激的复杂程度而异 v（1）刺激选择数目越多，愈复杂；v（2）刺激相似程度越低，则愈复杂。v显然，刺激越复杂，反应时间必然越长 。 （四）因刺激呈现方式不同而异v我国心理学家（张铁忠和沙建英，1987 ）对双眼视野不同位置的视觉运动反应 时间进行了测定，获得了表3-10的实验结 果。（二）反应时间受机体变量影响v影响反应时间的主要刺激变量如上所述 ，但外在原因需通过内在条件而起作用 ，和其他心理现象一样，反应时间也是 以机体的内部状态为中介而对外界刺激 作出反应的。v影响反应时间的机体变量为数众多，主 要有：机体适应水平、准备状态、练习 次数、动机、年龄因素和个别差异、酒 精和药物作用等

10、。1.适应水平v适应（adaptation）在此处意指在刺激物的持续作用 下，感受器发生的变化。感受器的适应水平对反应 时间有着明显的影响。 v霍弗兰（Hovland，1936）的实验中，当双眼对不同的 照明适应后，测量了对254公尺烛光的反应时间。刺 激是一直径为 20 毫米（0.8吋）照明为250 支烛光的 白色圆块，观察距离为 30厘米（12吋），五名被试 者的平均成绩（每人每种条件各测试100次）列于表3 11。这个材料表明，感受器适应水平的变化对反应时间的这个材料表明，感受器适应水平的变化对反应时间的 影响影响 。2.准备状态 v准备状态（readiness）是指机体对于某种 行为作

11、出的准备情况。 v被试者在主试者发出“预备”口令到刺激呈 现这段预备时间内的准备状态也是影响 反应时间的因素之。在这时距内，被试 者处于积极准备状态，力求尽快对刺激 作出反应。如果预备时间太短，被试者 可能来不及准备；如果太长，被试者的 准备状态又可能出现衰退而延误反应。 v许多研究说明，尽管存在个体差异，但 最有利的预备时间大约是1.5秒。中村在 研究蹲踞式起跑时，把从预备口令到鸣 枪的时间间隔分别定为1、1.5和 2 秒三种 ，结果发现间隔时间为1.5秒时，运动员 从听鸣枪到手离地的反应时间最短 3.练习次数 v在心理实验中，练习（exercise）是一个 控制变量，即一个潜在的自变量。练

12、习 与反应时间的关系相当密切。在一定范 围内，练习次数越多（上百次），反应 会越快，反应时间减少的趋势是逼近一 个极限而稳定下来。 4.动 机 v动机（motive）是由于人的某种需要所引 起的有意识或无意识的行为指向。v反应时间实验中被试者易受某种额外动 机的影响。v约翰逊（Johnson，1922）的实验发现主 试者所设计的一些附加动机能使听觉反 应加快。 5.年龄因素和个体差异 v一般认为，自发育阶段至25岁前（青少 年阶段），反应时间随年龄增长而减少 ，起初减得快，以后较慢。v戈茨达克（Gottsdamker，1968）在对一 组年龄为 1893 岁的成人被试者的研究 中注意到，随着年

13、龄的增长，感觉-运动 反应时间逐渐延长。v此外，还有人发现在25岁以后到 60 岁的 一段时间内，反应时间的增长极为缓慢 ，但60 岁以后反应时间开始有了较大增 加。 v个体差异（或个别差异）指不同个体之 间在品质和属性上存在的任何差别。v菲萨尔（Fessard，1926）曾对1000名男性 成人被试者作听觉简单反应时间的测定 ，结果发现反应时间的均数分配大致上 呈常态。但是老年组的变异系数较显著 地高于青年和中年组，说明老年组在感 觉-运动反应速度方面存在着较大的个别 差异。 6.酒精及药物的作用 v酒精在脑神经系统达到一定浓度时，中枢神经系统 逐渐迟钝，对周围情况变化的反应速度大大下降。

14、如果是酗酒，其反应时间将延长23倍，甚至更长 ，往往紧急情况已到眼前，还未发现或采取任何措 施便已肇事。例如车速每小时40公里，未饮酒的驾驶员对道路复杂情况 作出反应只需0.6秒，而饮酒后的驾驶员却要1.8秒。这样 ，汽车在反应时间内所行驶的距离就从0.6秒的7公尺增加 到1.8秒的21公尺，所需的安全距离增加了14公尺，即从27 公尺增加到41公尺。 v目前，刺激中枢神经的心理杀伤性药剂，大致分三 类，即镇静剂、兴奋剂和致幻剂。镇静剂虽能消除 情绪紧张、焦躁、恐惧感，但会使驾驶员肌肉活动 能力下降，并出现睡意，以致反应迟钝。兴奋剂对 中枢神经系统的作用与镇静剂作用相反，它可以消 除疲劳，驱逐

15、睡意，改善思维活动力，提高反应速 度，但会使各类职业人员思想麻痹，过高估计自己 的能力。致幻剂会使人有时产生幻觉。如伤风感冒服用过量解热镇痛剂，会使人的注意力、精力 、反应能力下降。第三节 反应时新法反应时新法 在认知心理学的研究中，通过反应时的测量可 以推断“黑箱”中的信息加工过程。为了区别古 老的反应时方法，把这种用反应时间分析信息 加工过程的方法概括为反应时新法。 减数法唐德斯 加因素法斯腾伯格一、减数法（一）减数法的原理 减数法是一种用减法方法将反应时分解成各 个部分，然后来分析信息加工过程的方法。 实验逻辑：如果一种作业包含另一种作业所 没有的某个特定的心理过程，且除此之外二 者在其

16、他方面均相同，那么这两种反应时的 差即为此心理过程所需的时间。三类反应A反应又称简单反应时，是 复杂反应的成分或基 本因素，基线时间B反应又称选择反应， 包括基线操作、 刺激辨认、反应 选择三类反应C反应又称辨别反应， 包括基线操作、 刺激辨认三类反应A、B、C反应时的关系减数法原理反应时间的相减法最初是被用来测定某一 心理过程所需的时间的。 但是，反过来看，也可以从两种反应时的 差数来判定某个心理过程的存在。 认知心理学正是这样来应用反应时间相减 法的。减数法的原理减数法的反应时实验的逻辑：安排两种作 业，其中一个作业包含另一个作业所没有 的处理 （加工阶段），并在其他方面均形同，然后从 这两个反应时值间差判定此加工阶段。 证明心理旋转存在的实验 Posner证明短时记忆视觉编码的实验（二）减数法的应用 证明心理旋转存在的实验