《第五章 反应时 实验心理学课件》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第五章 反应时 实验心理学课件(93页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第五章 反应时 第一节 反应时概述 第二节 反应时研究的基本问题 第三节 反应时新法 第四节 反应时研究的新进展第一节 反应时概述 一、反应时的概念 反应时是从刺激的呈现到反应的开始之 间的时距,也被称为“反应的潜伏期”,不是 指反应的延续时间。 第一时段 刺激使感受器产生兴奋,神经冲动传递 到感觉神经元的时间; 第二时段 神经冲动沿传入神经传至神经中枢(感 觉和运动中枢),然后从那里经传出神经 到达效应器的时间; 第三时段 效应器接受冲动开始效应活动的时间 反应时是一种反应变量,它可以作为内 部心理过程复杂程度的指标。内部心理过 程越复杂,反应时间就越长。反应时研究 在心理学研究中占有重要地
2、位。 二、反应时研究的历史 1、1796年,格林威治天文台的“公案”与 贝塞尔的“人差方程式”BA=1.233s (B为Bessel的反应时,A为另一天文学家的 反应时) 2、1850年,赫尔姆霍兹及其同事巧妙地 测定神经传导的速度; 3、1868年, 生理学家唐德斯关于A、B、 C三种反应时间的测定;(相减法) 4、1879年,冯特及其学生将反应时间作 为心理学课题来研究; 5、1969年,Sternberg提出了反应的相 加法(加数法、加因素法),开始了反应 时研究的新阶段。 三、反应时测量的发展 (一)刺激呈现与反应装置 (二)计时装置 1、简单机械计时器 2、复杂机械计时器 3、电子计
3、时器补 充 计算机控制实验中可能存在的问题 使用计算机进行反应时间的实验 , 会受到来自于计算机本身配置及运行状态 的影响,比如计算机 CPU 的速度、内存 的大小、显示器的速度和大小、键盘响应 速度等影响,所以在精确的信息加工实验 研究中要对上述参数有清楚了解,并保证 对不同被试和在不同实验条件下的均衡。 四、实验中注意的问题 1、对被试反应的要求 不能出现提前反应。 防止提前反应的方法: 加入“侦查刺激”; 变化预备信号和刺激呈现的时间间隔 2、对反应数目的要求 反应的数目要与刺激的数目一样,即有 几种刺激,就要有几种反应 3、对反应时装置的要求第二节 反应时研究的基本问题 一、简单反应时
4、和选择反应时 (一)简单反应时 给被试单一刺激,同时要求他们做出 单一的反应,这时刺激和反应之间的时间 间隔就是反应时。 1、听觉简单反应时 2、视觉简单反应时 (二)选择反应时 1、选择反应时的概念 有两种或以上的刺激,每种刺激都有 相应的反应方式 2、选择反应时的研究唐德斯的研究 (1)简单反应时 A反应时:SR (2)选择反应时 B反应时:S1R1 S2R2 (3)辨别反应时 C反应时:S1R S2选择数目与反应时的关系研究 默克尔(Merkel,1885)提出 RT = lgN (RT为反应时,N为辨别刺激的数目) 戈热(Gauge)绘制了公认的“选择数目与 反应时的关系曲线图”二、速
5、度与准确性权衡 研究者为了研究人类信息加工特性,常把反应时作为 指标。其考虑的逻辑是:心理加工过程的复杂性和反应时 的长短有一种对应关系,即对复杂刺激的加工所需时间较 长;而对简单刺激的加工时间则要短一些。 反应时实验中除反应速度外还有反应准确率问题。 被试有时会以牺牲准确率为代价换取反应速度,有时 则会以牺牲反应速度为代价换取反应准确率,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(speed-accuracy trade-off) (一)速度与准确性权衡的例证 Theios关于刺激呈现概率与反应时关系的
6、研究 奈特和坎特威茨的研究 (二)速度准确性权衡与实验信度 三、影响反应时的因素 (一)刺激变量 1、刺激强度 2、刺激的 复杂程度 3、刺激的时间特性和空间特性 (1)刺激的时间 当刺激的物理强度不变时,增加刺激作用于感 官的时间,也可以造成刺激的累积效应,即时间累 积效应,刺激引起的心理强度也随之增加,反应时 缩短。 光刺激的久暂与反应时间的关系光刺激的持续时间续时间 (ms )3 6 12 24 48反应时间应时间 (ms)191189187184184 (2)刺激的面积 刺激强度不变,刺激的时间也不变,仅增加刺 激的面积,由于感受器神经兴奋的空间积累的组 偶用,也会增加刺激的心理强度,
7、从而影响反应 时。 方形视觉刺激的面积与反应时间的关系方形视觉视觉 刺激边边 长长36122448反应时间应时间195188184 182 179 4、刺激的感觉器官 不同的感觉器官,反应时间也不同 同一感觉器官受到不同的刺激物,其反 应时间也不同,甚至同一刺激作用于同一 感觉器官的不同部位,其反应时也不同。 当利用复合刺激同时作用于不同的感觉道时 ,其反应时间也不同 (二)机体变量 1、适应水平 2、额外动机 3、被试的准备状态 4、被试年龄 25岁前,反应时间逐渐变快;成人阶段 ,反应时间变化很少,60岁后,反应时开 始缓慢下来。 5、练习 一般地,练习越多,反应时越短,其 变化是逐渐的,
8、最后达到反应时不可再减 少的最小限度。 6、个体差异总结 影响反应时的因素 1、刺激变量:刺激强度、刺激的复杂程 度、刺激的空间和时间特性、刺激的感觉 器官 2、机体变量:适应水平、额外动机、准 备状态、年龄、练习、个体差异第三节 反应时新法 一、减数法 (一)减数法的原理 1、A、B、C反应时 2、满足条件 (1)实验者对刺激和反应之间的一系列 心理过程有精确的认识 (2)相减的两种反应时作业中有严格的 相同或匹配部分。 (二)减数法的应用 1、证明心理旋转存在的实验 2、证明短时记忆视觉编码的实验 3、句子图形匹配实验心理旋转实验 心理旋转指单凭心理运作(不靠实际操作), 将所知觉之对象予
9、以旋转,从而获得正确知觉经 验的心理历程。即:当一个知觉对象不是以符合 知觉经验的角度呈现时,人们可能是通过内部心 理过程把这个对象旋转到符合知觉经验的角度加 以辨认。 那么怎么证明心理旋转是否存在呢? 70年代初,库柏(Cooper)和谢波德(1973) 用减数法反应时实验证明了心理旋转的存在。 假设有两个任务,它们之间除了被知觉 对象需要心理旋转的角度不同外,别无差 异,那么两者的反应时之差应当就是心理 旋转完成两者间角度差所需的时间。 进一步推论:如果发现以上任务的反应 时确有差异,而且这种差异和两任务间角 度差呈现正比关系,就可以证明心理旋转 的确存在。注:图中210应为240短时记忆
10、视觉编码实验 字母对:AA、Aa 不同间隔时间(0s、0.5s、1s、2s) 被试的反应是认为AA或Aa相同就按键 ,记录其反应时。 结果描述 (1)两个字母同时呈现时,AA对的反应 时小于Aa对; (2)随着字母呈现时间间隔的增加,AA 对的反应时急剧增加,但Aa对的反应时没 有多大变化。并且AA对和Aa对的反应时 差也逐渐缩小,当时间间隔达到2秒时, 这个差别就很小了,即两条曲线趋于靠拢 。 研究者按照减数法反应时的逻辑对实验 结果作了解释: (1)当两个字母同时呈现给被试时,Aa 对的反应时大于AA对。根据减数法的逻辑 ,这个反应时之差反映了对Aa对的加工过 程中包含了对AA对的加工所没
11、有的过程; 反过来说,AA对包含的加工过程少于Aa对 。Aa对和AA对的反应时之差反映了内部编 码过程的差别。 (2)如何解释二者反应时差逐渐减少的现象? AA对同时呈现的反应时小于继时呈现的反应时,继时 呈现的反应时与Aa对趋同,而Aa对的反应时受同时或继时 呈现的影响很小。这说明,随着时间的延长,AA对的加工过程与Aa对趋于一致。 根据这个结果可以推测,短时记忆时,先发生的是视觉编码,它保持一个短暂的瞬间后,才发生听觉编码。这 样,即使是AA对,随着两个字母插入时间间隔的逐渐增大 ,视觉编码的效应逐渐消失,听觉编码的作用逐渐增强, 其反应时也逐渐增大,从而缩小了与Aa对反应时的差异。 二、
12、加因素法(加数法) (一)基本原理 斯腾伯格认为,人的信息加工过程是系列进 行的而不是平行发生的。人的信息加工过程是 由一系列有先后顺序的加工阶段组成的。 因此,在加数法反应时间的实验中,研究者 通常认定,完成一个作业所需的时间是这一系 列信息加工阶段分别需要的时间总和。实验逻辑:如果两个因素的效应是相互制约的,那么 这两个因素只作用于同一个信息加工阶段;如 果两个因素效应分别独立,即可以相加,那么 这两个因素各自作用于不同的加工阶段。也就是说,加数法假设:如果两个因素有交 互作用,则它们作用于同一个加工阶段;如果 两个因素不存在交互作用,即相互独立,则作 用于不同的加工阶段。 (二)加因素法
13、实验举例 斯滕伯格的短时记忆信息提取实验 先给被试看16个数字(识记项目) ,然后看一个数字(测试项目)并同时开 始计时,要求被试判定此测试数字是否是 刚才识记过的,按键作出是或否的反应, 计时也随即停止。这样就可以确定被试能 否提取以及所需要的时间(反应时间)。 通过一系列的实验,斯顿伯格从反应时 的变化上确定了对提取过程有独立作用的 四个因素,即测试项目的质量(探针刺激 的质量)、识记项目的数量(记忆集的大 小)、反应类型(肯定的或否定的)、反 应类型的相对频率。 短时记忆信息提取 实例分析步骤: 第一步: 改变测试刺激(探 针刺激)的质量,发 现对一个残缺、模糊 的刺激编码比对一个 完整
14、、清晰的刺激花 的时间更长,且该因 素对不同大小记忆表 的影响相似。 第二步 改变记忆表中 项目的数量,得 出记忆表大小与 反应时间之间的 线性关系 第三步 分别计算Y与N反 应,发现对不同大 小的记忆表,都是 N反应时长于Y反应 时 第四步 改变某一种类反 应(Y或N)的出现 频率,发现对两类 反应产生同样的影 响,提高任一类反 应的出现频率,都 会使这类反应的组 织更为容易,从而 使反应时下降。 (三)开窗实验 开窗实验能够比较直接地测量每个加 工阶段的时间,并且能比较明显地看出这 些加工阶段,就好像打开窗户一样,一览 无余,故称之为“开窗实验”,是反应时 实验的一种新形式。 优点在于能够
15、比较直接地测量每个加 工阶段的时间以及这些加工阶段是什么。字母转换实验 呈现14个英文字母并在字母后标上一 个数字,如“F+3”、“KENC4”等, 呈现“F3”时,要求被试说出英文字 母表中F后面第三个位置的字母即“I”。 呈现“KENC4”时,要求被试说出的正 确回答是“OIRG”。但这四个转换结果要 一起说出来,凡刺激字母在一个以上时, 都应如此,只作出一次反应。 第四节 反应时研究的新进展 一、序列反应时(serial reaction time) 20世纪80年代末到90年代初,内隐学习研究 中出现了新的研究范式-序列学习范式,用以 研究人们对序列规则的无意识获得。序列反应时 (serial reaction time ,SRT)任务正是序列 学习范式中的经典任务之一, 它以反应时作为反 应