【教学课件】第三章心理物理学方法
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实验心理学》教案--心理物理学方法
《实验心理学》教案--心理物理学方法一、教学目标1. 使学生了解心理物理学的基本概念、研究方法和实验设计。
2. 培养学生运用心理物理学方法解决实际问题的能力。
3. 帮助学生掌握心理物理学实验的基本技能。
二、教学内容1. 心理物理学概述：心理物理学的起源、发展及其在实验心理学中的地位。
2. 心理物理学方法：感觉阈限、感受性、心理物理定律等基本概念。
3. 心理物理学实验设计：单一变量实验设计、多重变量实验设计。
4. 心理物理学实验技能：实验操作、数据收集与分析。
5. 心理物理学实验案例分析：视觉、听觉、触觉等感觉领域的心理物理学实验。
三、教学重点与难点1. 重点：心理物理学的基本概念、研究方法及其在实验心理学中的应用。
2. 难点：心理物理学实验设计、实验操作和数据分析。
四、教学方法1. 讲授：讲解心理物理学的概念、理论和方法。
2. 演示：展示心理物理学实验过程和结果。
3. 实践：学生亲身体验心理物理学实验，提高实验操作技能。
4. 讨论：分析实验结果，探讨心理物理学在实际应用中的意义。
五、教学准备1. 教材：《实验心理学》相关章节。
2. 实验器材：心理物理学实验所需的仪器和设备。
3. 实验材料：心理物理学实验所需的各种刺激材料。
4. 课件：制作教学课件，辅助讲解和展示。
六、教学步骤1. 导入：通过引入现实生活中的心理物理学现象，激发学生对心理物理学的兴趣。
2. 新课讲解：讲解心理物理学的基本概念、研究方法和实验设计。
3. 案例分析：分析视觉、听觉、触觉等感觉领域的心理物理学实验案例。
4. 实验演示：演示心理物理学实验过程，让学生直观感受实验现象。
5. 学生实验：学生分组进行心理物理学实验，亲身体验实验过程。
6. 结果分析：引导学生分析实验结果，探讨心理物理学在实际应用中的意义。
七、作业布置1. 复习本节课所学的心理物理学基本概念和实验方法。
2. 完成课后练习，包括相关理论知识点的巩固和实验操作技能的训练。
第3章 心理物理学(1)——感觉阈限
先驱:费希纳 先驱 费希纳 (G.T.Fechner,1801-1887)
通过对感觉强度与刺激强度之间的数量关系 的长期研究，发展出了测量感觉的基本方法。 的长期研究，发展出了测量感觉的基本方法。
1860年提出心理物理法 年提出心理物理法
一百多年来， 一百多年来，心理物理学方法不断发展 本世纪50年代，Tanner和Swets把信号检测论 50年代 本世纪50年代，Tanner和Swets把信号检测论 theory，SDT） （signal detection theory，SDT）引入心理 学领域 但它的中心问题仍然是物理量和心理量之间的 数量关系的问题。 数量关系的问题。 心理物理学方法所处理的问题大体上可以分为 两大类
二、感觉阈限的测量
测量感觉阈限的方法有三种
最小变化法 恒定刺激法 平均差误法 学习者应特别注意这三种方法的实验程序和实验结 果的统计处理。 果的统计处理
测定阈限的实验特点 （1）选择好刺激系列和反应系列 （2）要尽量简化被试对刺激所做的反应 （3）测定的次数要多些
（一）最小变化法 minimalmethod） （minimal-change method）
*引自 引自Schiffman（1996），这些阈限值仅作示意用。1ft. = 30.48cm ），这些阈限值仅作示意用 引自 （ ），这些阈限值仅作示意用。
（二）差别阈限
刚刚能引起感觉的最小差别叫做差别阈限。 刚刚能引起感觉的最小差别叫做差别阈限。 差别阈限值也称最小可觉差（ 差别阈限值也称最小可觉差（just difference，j.n.d）。 noticeable difference，j.n.d）。 差别阈限： 50%的次数能觉察出差别， 差别阈限：有50%的次数能觉察出差别，50% 的次数能觉察出差别 的次数不能觉察出差别的刺激强度的差别。 的次数不能觉察出差别的刺激强度的差别。 操作定义） （操作定义）
心理物理学
环境心理学与城市规划
将心理物理学应用于环境心理学和城市规划领域，有助于 创造更宜居、人性化的城法，可以为临床心理学的诊断和治疗提 供科学依据，同时也有助于开发更有效的康复治疗手段。
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THANKS
视觉现象与心理物理学的关系体现在视觉感 知的定量描述、视觉错觉的解释以及视觉认 知模型的建立等方面。
视觉心理物理学的实验方法
心理物理学实验方法包括最小可觉差 法、恒定刺激法、平均差误法等，用 于测量视觉现象的阈值和差别阈限。
视觉心理物理学实验通常采用计算机 辅助测试，以提高实验的精度和效率 。
实验设计需要考虑被试的个体差异、 实验条件的控制以及数据统计分析等 因素。
平均差误法
让被试调整一个比较刺激，使其与标准刺激相等 ，根据多次试验的结果计算平均差误，从而确定 差别阈限。
03
视觉心理物理学
视觉现象与心理物理学的关系
视觉现象是心理物理学研究的重要领域之一 ，涉及光、颜色、形状、运动等方面。
心理物理学通过实验手段探究视觉现象的感 知和认知过程，揭示人类视觉系统的工作原 理。
05
触觉心理物理学
触觉现象与心理物理学的关系
触觉现象是心理物理学研究的重要领域之一，涉及人类感知和认知过程中 的触觉信息处理。
心理物理学通过研究触觉刺激的物理特性和人类感知反应之间的关系，揭 示触觉感知的机制和规律。
触觉心理物理学不仅关注基本的触觉感知过程，还探讨触觉与其他感觉通 道的交互作用以及触觉在认知、情感和行为中的作用。
02
心理物理学的基本理论
感觉阈限理论
绝对阈限
指刚刚能引起感觉的最小刺激量 ，是感觉的下限。
差别阈限
指刚刚能引起差别感觉的刺激的最 小变化量，也称为最小可觉差。
将心理物理学应用于环境心理学和城市规划领域，有助于 创造更宜居、人性化的城法，可以为临床心理学的诊断和治疗提 供科学依据，同时也有助于开发更有效的康复治疗手段。
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视觉现象与心理物理学的关系体现在视觉感 知的定量描述、视觉错觉的解释以及视觉认 知模型的建立等方面。
视觉心理物理学的实验方法
心理物理学实验方法包括最小可觉差 法、恒定刺激法、平均差误法等，用 于测量视觉现象的阈值和差别阈限。
视觉心理物理学实验通常采用计算机 辅助测试，以提高实验的精度和效率 。
实验设计需要考虑被试的个体差异、 实验条件的控制以及数据统计分析等 因素。
平均差误法
让被试调整一个比较刺激，使其与标准刺激相等 ，根据多次试验的结果计算平均差误，从而确定 差别阈限。
03
视觉心理物理学
视觉现象与心理物理学的关系
视觉现象是心理物理学研究的重要领域之一 ，涉及光、颜色、形状、运动等方面。
心理物理学通过实验手段探究视觉现象的感 知和认知过程，揭示人类视觉系统的工作原 理。
05
触觉心理物理学
触觉现象与心理物理学的关系
触觉现象是心理物理学研究的重要领域之一，涉及人类感知和认知过程中 的触觉信息处理。
心理物理学通过研究触觉刺激的物理特性和人类感知反应之间的关系，揭 示触觉感知的机制和规律。
触觉心理物理学不仅关注基本的触觉感知过程，还探讨触觉与其他感觉通 道的交互作用以及触觉在认知、情感和行为中的作用。
02
心理物理学的基本理论
感觉阈限理论
绝对阈限
指刚刚能引起感觉的最小刺激量 ，是感觉的下限。
差别阈限
指刚刚能引起差别感觉的刺激的最 小变化量，也称为最小可觉差。
第三章 心理物理学方法 第三节心理量表
安庆师范学院
(二)、差别阈限法、感觉等距法、等距量表与Fechner定律 差别阈限法、感觉等距法、等距量表与 定律 1、等距量表：一种有相等单位但没有绝对零点的量表。 、等距量表：一种有相等单位但没有绝对零点的量表。 有相等单位 的量表 2、感觉等距法（equal sensedistance method） 、感觉等距法（ ） 通过把一个感觉分成主观上相等距离来制作。 通过把一个感觉分成主观上相等距离来制作。 它要求被试者将某种感觉上的一段心理量分成两个 或两个以上的等分。 或两个以上的等分。 最简单的是二分法（bisection）。 最简单的是二分法（ ）。
安庆师范学院
例子： 名被试评定 位天文学家， 名被试评定10位天文学家 例子：10名被试评定 位天文学家，根据结果求出各 指标MR、MC、P、Z、 MC’、P’、Z’ (p122) 指标 、 、 、 、 、 、 C=n－R － (3.12) C选择分数，R代表被判断的等级，n代表样品 选择分数， 代表被判断的等级 代表被判断的等级， 代表样品 选择分数 的总数。 的总数。 Mc=n－MR － (3.13) Mc平均选择分数，MR平均等级，n代表样品的 平均选择分数， 平均等级， 代表样品的 总数。 总数。 P=Mc/（n-1) （ MC’=Mc+0.5 P’= MC’/n 注意问题：被试样本的代表性； 注意问题：被试样本的代表性；一次排序中的 随机误差。 随机误差。
安庆师范学院
2、对偶比较法（method of paired comparison） ） （1）对偶比较法（或配对比较法） 对偶比较法（或配对比较法） 最早出现在颜色爱好研究中 把所有要比较的刺激配成对， 把所有要比较的刺激配成对，然后一对一对 地呈现， 地呈现，让被试者对于刺激的某一特性进行比较 并做出判断， ，并做出判断，这种特性的两个刺激中哪一个更 为明显。 为明显。 n代表刺激的总数，所以配成对的个数是 代表刺激的总数， 代表刺激的总数 n（n-1）/2 （ ） 最后依它们各自更明显于其他刺激的百分比的大 小排列成序，即可制成一个顺序量表。 小排列成序，即可制成一个顺序量表。
(二)、差别阈限法、感觉等距法、等距量表与Fechner定律 差别阈限法、感觉等距法、等距量表与 定律 1、等距量表：一种有相等单位但没有绝对零点的量表。 、等距量表：一种有相等单位但没有绝对零点的量表。 有相等单位 的量表 2、感觉等距法（equal sensedistance method） 、感觉等距法（ ） 通过把一个感觉分成主观上相等距离来制作。 通过把一个感觉分成主观上相等距离来制作。 它要求被试者将某种感觉上的一段心理量分成两个 或两个以上的等分。 或两个以上的等分。 最简单的是二分法（bisection）。 最简单的是二分法（ ）。
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例子： 名被试评定 位天文学家， 名被试评定10位天文学家 例子：10名被试评定 位天文学家，根据结果求出各 指标MR、MC、P、Z、 MC’、P’、Z’ (p122) 指标 、 、 、 、 、 、 C=n－R － (3.12) C选择分数，R代表被判断的等级，n代表样品 选择分数， 代表被判断的等级 代表被判断的等级， 代表样品 选择分数 的总数。 的总数。 Mc=n－MR － (3.13) Mc平均选择分数，MR平均等级，n代表样品的 平均选择分数， 平均等级， 代表样品的 总数。 总数。 P=Mc/（n-1) （ MC’=Mc+0.5 P’= MC’/n 注意问题：被试样本的代表性； 注意问题：被试样本的代表性；一次排序中的 随机误差。 随机误差。
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2、对偶比较法（method of paired comparison） ） （1）对偶比较法（或配对比较法） 对偶比较法（或配对比较法） 最早出现在颜色爱好研究中 把所有要比较的刺激配成对， 把所有要比较的刺激配成对，然后一对一对 地呈现， 地呈现，让被试者对于刺激的某一特性进行比较 并做出判断， ，并做出判断，这种特性的两个刺激中哪一个更 为明显。 为明显。 n代表刺激的总数，所以配成对的个数是 代表刺激的总数， 代表刺激的总数 n（n-1）/2 （ ） 最后依它们各自更明显于其他刺激的百分比的大 小排列成序，即可制成一个顺序量表。 小排列成序，即可制成一个顺序量表。
《心理物理法》课件
绝对阈限
差别阈限
差别阈限是指刚刚能够引起差别感觉 的两个刺激量之间的最小差异量，也 称为最小可觉差。
绝对阈限是指能够引起感觉的最小刺 激量，即刚好能够引起感觉的最小刺 激强度。
差别阈限法
差别阈限法
差别阈限法是心理物理法中用来 测量差别阈限的一种实验方法， 通过比较不同刺激之间的最小可
觉差，来测量感觉阈限。
极限法
极限法是差别阈限法的一种，通 过不断增加或减少刺激强度，直 到被试者能够感觉到差异为止，
记录下此时的刺激强度。
恒定刺激法
恒定刺激法是差别阈限法的一种 ，通过使用恒定的刺激强度，多 次重复实验，计算出被试者感觉 到的刺激强度的平均值和标准差
。
恒定刺激法
1 2 3
恒定刺激法
恒定刺激法是心理物理法中一种常用的实验方法 ，通过使用恒定的刺激强度，多次重复实验，记 录下被试者的感觉反应。
01
心理物理法的基本 原理
阈限理论
阈限
阈限是感觉系统所能觉察到的最小刺激量， 是心理%的概率引起差别感觉的两个刺 激之间的最小差异量。
绝对阈限
是指能以50%的概率引起感觉的最小刺激量 。
阈下知觉
是指低于阈限的刺激所引起的感觉经验。
信号检测论
信号检测论
信号检测论是心理物理学的重 要分支，用于研究刺激与反应
平均误差法
平均误差法是恒定刺激法的改进，通过计算被试 者对不同刺激强度的反应的平均误差，来测量感 觉阈限。
数量估计法
数量估计法是恒定刺激法的另一种改进，通过让 被试者对刺激强度进行数量估计，来测量感觉阈 限。
01
心理物理法的应用 实例
感知觉现象的实验研究
感知觉阈限
心理测量方法心理物理法
心理测量方法心理物理法
心理物理法是一种通过测量身体特征和行为来进行心理学研究
的方法。
它的基本假设是,人的身体和行为是相互联系的,一些身体特征和行为表现之间存在着普遍的联系和模式。
心理物理法常用的指标包括:
1. 身高、体重和体型:这些指标可以反映一个人的身体尺寸和形态,与心理物理学相关。
2. 心率和呼吸率:这些指标可以反映一个人的心脏和呼吸系统
的生理状态,与心理物理学相关。
3. 肌肉紧张度:这些指标可以反映一个人的肌肉紧张度和运动
能力,与心理物理学相关。
4. 行为表现:例如问卷分数、反应时间、决策能力等,可以反映一个人的智力、认知和行为能力,与心理物理学相关。
心理物理法在临床实践中被广泛运用,例如用于评估患者的身体反应能力,监测药物治疗效果,评估运动员的竞技能力等。
但是,心理物理法也存在一些局限性,例如可能存在身体因素对测量结果的干扰,
而且对于某些心理问题,可能需要更多的指标和方法来进行评估。
实验心理学 6.心理物理学 图文
操作定义
绝对阈限：有50%的次数能引起感觉， 50%的次数不能引起感觉的刺激强度为 该刺激的绝对阈限。
差别阈限：有50%的次数能觉察出差别， 50%的次数不能觉察出差别的刺激强度 差别值为该刺激的差别阈限。
某些近似的绝对阈限
感觉种类
觉察阈限值
视觉 听觉 味觉 嗅觉 触觉
清晰无雾的夜晚30英里处看到的一只烛光 安静条件下20ft.处表的滴答声 一茶匙糖溶于8L水中 一滴香水扩散到三室一套的整个房间 一只蜜蜂的翅膀从1cm高处落到你的背部
该感觉的绝对阈限值
最小变化法测定音高绝对阈限
绝对阈限-误差控制
习惯误差：继续作同一种判断的倾向；使递增系列阈限 值偏高，递减系列阈限值偏低；当递增系列的阈限大于 递减系列的阈限且差异显著时，可以判定存在习惯误差
期望误差：期望转折点的尽快到来的倾向；使递增系列 阈限值偏低，递减系列阈限值偏高；当递减系列的阈限 大于递增序列的阈限且差异显著时，阈上感觉的测量，也就是心理量 表的制作
感觉阈限的测量
绝对阈限：刚刚能引起感觉的最小刺激强 度叫做绝对阈限（absolute threshold）。
差别阈限：刚刚能觉察出两个刺激有差异 的刺激变化量称为差别阈限（difference threshold），又称最小可觉差（just noticeable difference，j.n.d）。
测量感觉阈限的方法
最小变化法 恒定刺激法 平均差误法
最小变化法
又称极限法（limit method）、序列探索法 （method of serial explortation）、最小可觉 差（或最小差异法）（method of least difference）等。
特点：将刺激按递减或递增系列的方式， 以相隔相等的小步变化，寻求从一种反应 到另一种反应的瞬时转换点或阈限的位置。
《实验心理学》教案心理物理学方法
《实验心理学》教案-心理物理学方法一、教学目标1. 让学生了解心理物理学的基本概念和方法。
2. 让学生掌握心理物理学实验的设计和数据分析。
3. 让学生了解心理物理学在心理学研究中的应用。
二、教学内容1. 心理物理学概述心理物理学的定义心理物理学的研究对象2. 心理物理学方法最小可觉差法（JND）恒定法适应法3. 心理物理学实验设计实验设计的原则实验设计的类型4. 心理物理学数据分析数据处理方法结果解释与评估5. 心理物理学应用案例视觉感知实验听觉感知实验1. 讲授法：讲解心理物理学的概念、方法和实验设计。
2. 演示法：展示心理物理学实验过程和数据分析。
3. 实践法：学生自行设计并实施心理物理学实验。
四、教学准备1. 教材：《实验心理学》2. 实验器材：心理物理学实验设备（如视觉感知实验的图像显示器、听觉感知实验的音频设备等）3. 辅助材料：实验指导书、数据分析软件五、教学评价1. 课堂参与度：学生提问、回答问题的情况。
2. 实验报告：学生完成心理物理学实验的质量和分析深度。
3. 期末考试：考察学生对心理物理学知识的掌握程度。
六、教学重点与难点教学重点：1. 心理物理学的基本概念和方法。
2. 心理物理学实验的设计和数据分析。
3. 心理物理学在心理学研究中的应用。
教学难点：1. 最小可觉差法（JND）在实验中的应用。
2. 心理物理学实验数据的分析和解释。
3. 心理物理学实验的伦理问题。
1. 导入：通过一个简单的心理物理学实验，引发学生对心理物理学的兴趣。
2. 讲解：讲解心理物理学的概念、方法和实验设计。
3. 演示：展示心理物理学实验过程和数据分析。
4. 实践：学生自行设计并实施心理物理学实验。
5. 讨论：学生分享实验结果，讨论实验中发现的问题和解决方法。
6. 总结：回顾本节课的内容，强调重点和难点。
八、教学反思在课后，教师应认真反思本节课的教学效果，包括学生的学习情况、教学方法的适用性、学生的反馈等。
实验心理学心理物理学方法 1
实验心理学心理物理学方法 1
2.差别阈限（difference threshold） ⑴ 定义：指刚好能引起差异感受的刺激变化量，通 常简写为 DL。 差别阈限是我们能感觉到的最小的重量刺激增量。 ⑵ 操作性定义 有50％的实验次数能引起差别感觉的两个刺激强 度之差。 ⑶ 差别阈限又称为最小可觉差（j.n.d）
（物理量） （心理量） （物理量） （心理量）
▲心理物理学定义：一门研究心身或心物之间的函数 关系的精密科学。
1860 年，费希纳的巨著《心理物理学纲要》轰动 了整个心理学界，因为标志着一门新兴学科——心理 物理学的诞生，为心理物理学研究方法的发展奠定了 基础。
实验心理学心理物理学方法 1
第一节 感觉阈限及其测量（掌握）
应速度加快和准确性逐步提高的一种系统误差。
疲劳误差：由于实验多次重复，随着实验进程而发 展的疲倦或厌烦情绪的影响，而导致被试反应速度减
慢和准确性逐步降低的一种系统误差。
若前一半实验中测定的阈限比后一半实验中测定的 阈限大，并差别显著时，就可以认为在测定过程中有 练习因素的作用，若前一半实验中测定的阈限比后一 半实验中测定的阈限小，并差别显著时，就可以认为 在测定过程中有疲劳因素的作用。
当递减系列的阈限大于递增系列的阈限且差异 显著时，可断定被试存在期望误差。
实验心理学心理物理学方法 1
实际无感觉 a 报告无感觉 b b 报告有感觉 a 实际有感觉
递增递减系列中的习惯误差
实验心理学心理物理学方法 1
练习误差：由于实验的多次重复，被试逐渐熟悉了 实验情景，对实验产生了兴趣和学习效果，而导致反
实验心理学心理物理学方法 1
（二）、刺激恒定法（method of constant stimulus） 又叫正误法、次数法，是最准确、应用最广的方法。 特点：根据出现次数来定阈限，即以次数的整个分 布求阈限。
2.差别阈限（difference threshold） ⑴ 定义：指刚好能引起差异感受的刺激变化量，通 常简写为 DL。 差别阈限是我们能感觉到的最小的重量刺激增量。 ⑵ 操作性定义 有50％的实验次数能引起差别感觉的两个刺激强 度之差。 ⑶ 差别阈限又称为最小可觉差（j.n.d）
（物理量） （心理量） （物理量） （心理量）
▲心理物理学定义：一门研究心身或心物之间的函数 关系的精密科学。
1860 年，费希纳的巨著《心理物理学纲要》轰动 了整个心理学界，因为标志着一门新兴学科——心理 物理学的诞生，为心理物理学研究方法的发展奠定了 基础。
实验心理学心理物理学方法 1
第一节 感觉阈限及其测量（掌握）
应速度加快和准确性逐步提高的一种系统误差。
疲劳误差：由于实验多次重复，随着实验进程而发 展的疲倦或厌烦情绪的影响，而导致被试反应速度减
慢和准确性逐步降低的一种系统误差。
若前一半实验中测定的阈限比后一半实验中测定的 阈限大，并差别显著时，就可以认为在测定过程中有 练习因素的作用，若前一半实验中测定的阈限比后一 半实验中测定的阈限小，并差别显著时，就可以认为 在测定过程中有疲劳因素的作用。
当递减系列的阈限大于递增系列的阈限且差异 显著时，可断定被试存在期望误差。
实验心理学心理物理学方法 1
实际无感觉 a 报告无感觉 b b 报告有感觉 a 实际有感觉
递增递减系列中的习惯误差
实验心理学心理物理学方法 1
练习误差：由于实验的多次重复，被试逐渐熟悉了 实验情景，对实验产生了兴趣和学习效果，而导致反
实验心理学心理物理学方法 1
（二）、刺激恒定法（method of constant stimulus） 又叫正误法、次数法，是最准确、应用最广的方法。 特点：根据出现次数来定阈限，即以次数的整个分 布求阈限。
三章心理物理学方法信号检测论
7、 信号检测论中评价法的击中率和虚假率为什么都是累积概率？
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
三、心理量表
物理刺激可由物理量表来测量。 但是，心理量的大小却不能用物理量表来测量。
A、击中 B、漏报 C、虚报 D、正确否定
5、在信号检测实验中，如果击中率的纵轴值为0.1虚报率的纵轴值为0.33，则该实验 中的β值为 A、-0.22 B、0.22 C、0.33 D、3.00
21、在一段时间内有10架飞机飞过，其中6架为敌机，雷达报告到其中的5架，并把2 架民用机报为敌机，那么雷达的： 击中率： 漏报率： 虚报率： 正确否定率： 报告的准确率：
信号检测论与古典心理物理学法比较？★ Clack实验 实验为测量痛阈和耐痛阈，然后给予提高，内容为告诉被 试重复刺激将使皮肤感受器疲劳，从而更能耐受痛刺激， 然后测量耐痛阈。 用古典心理物理学方法显示：主试的提示确实提高了耐痛 阈，但对痛阈无显著影响。 用SDT检测论结果发现：主试的提示并没有改变被试的感 觉辨别力_感受性，而仅仅改变了判断标准。
第三章 心理物理学方法
网络流行语 “世界上最远的距离莫过于我站在你身边，
你不知道我爱你”
物理的＝心理的？ 两者之间有没有联系？有可研究的方法吗？感觉 过程仅仅涉及感受性吗？
二、信号检测论
思考感觉阈限的实验，被试报告有感觉就一定有 感觉吗？被试报告无感觉就一定无感觉吗？有没 有其他的影响因素？
二、信号检测论
（一）色子游戏
色子游戏的四种情形—以特殊色子是3为例
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
信号检测论的应用
三、心理量表
物理刺激可由物理量表来测量。 但是，心理量的大小却不能用物理量表来测量。
A、击中 B、漏报 C、虚报 D、正确否定
5、在信号检测实验中，如果击中率的纵轴值为0.1虚报率的纵轴值为0.33，则该实验 中的β值为 A、-0.22 B、0.22 C、0.33 D、3.00
21、在一段时间内有10架飞机飞过，其中6架为敌机，雷达报告到其中的5架，并把2 架民用机报为敌机，那么雷达的： 击中率： 漏报率： 虚报率： 正确否定率： 报告的准确率：
信号检测论与古典心理物理学法比较？★ Clack实验 实验为测量痛阈和耐痛阈，然后给予提高，内容为告诉被 试重复刺激将使皮肤感受器疲劳，从而更能耐受痛刺激， 然后测量耐痛阈。 用古典心理物理学方法显示：主试的提示确实提高了耐痛 阈，但对痛阈无显著影响。 用SDT检测论结果发现：主试的提示并没有改变被试的感 觉辨别力_感受性，而仅仅改变了判断标准。
第三章 心理物理学方法
网络流行语 “世界上最远的距离莫过于我站在你身边，
你不知道我爱你”
物理的＝心理的？ 两者之间有没有联系？有可研究的方法吗？感觉 过程仅仅涉及感受性吗？
二、信号检测论
思考感觉阈限的实验，被试报告有感觉就一定有 感觉吗？被试报告无感觉就一定无感觉吗？有没 有其他的影响因素？
二、信号检测论
（一）色子游戏
色子游戏的四种情形—以特殊色子是3为例
第三章 心理物理法
精品PPT
2、差别感觉(gǎnjué)阈限 刚刚能觉察出差别感觉(gǎnjué)的最小的
差别量。 操作定义： 有50%的次数能觉察出差别，50%的次数不
能觉察出差别的刺激强度的差别。也称最小 可觉差（just noticeable difference， j.n.d或JND）
精品PPT
（二）韦伯定律
感觉道 音高/2000Hz 重压觉/400g 视明度/100光子 举重/300g 响度/100dB，1000Hz 橡胶气味/200嗅单位 皮肤压觉/5g/mm2 咸味道/3mol/L（3克分子/公升）
精品PPT
韦伯比例 1/333 1/77 1/62 1/52 1/11 1/10 1/7 1/5
韦伯定律的主要贡献 第一，给我们提供了一个比较辨别能录:用恒定刺激法测定绝对感觉(gǎnjué)阈限时， 每呈现一次刺激都要求被试报告感觉(gǎnjué)到或感觉(gǎnjué) 不到，即报告“有”或“无”。实验者记录每种刺激呈现时 被试报告“有”或“无”并统计出各自的总次数。
（3）用一定(yīdìng)的数学方法计算出绝对感觉阈限。
空间误差。 在相继呈现的实验中存在时间误差；在同时呈现的实验中存
在空间误差。 可采用ABBA对相继呈现中的前后顺序和同时呈现中的左右顺
序进行控制
ABBA法的控制(kòngzhì)形 式
精品PPT
3、最小变化法的变式——阶梯法 最小变化法是按一定的梯级增加或减少刺激强度来
测定阈限的，并且渐增和渐减系列是完全分开的。 阶梯法和最小变化法不同的地方就在于它把增加和
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第一节 感觉(gǎnjué)阈限的测量
一、感觉阈限的含义 二、测量感觉阈限的方法 （一）最小变化法 （二）恒定刺激法 （三）平均(píngjūn)差误法 （四）三种经典心理物理法的比较
2、差别感觉(gǎnjué)阈限 刚刚能觉察出差别感觉(gǎnjué)的最小的
差别量。 操作定义： 有50%的次数能觉察出差别，50%的次数不
能觉察出差别的刺激强度的差别。也称最小 可觉差（just noticeable difference， j.n.d或JND）
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（二）韦伯定律
感觉道 音高/2000Hz 重压觉/400g 视明度/100光子 举重/300g 响度/100dB，1000Hz 橡胶气味/200嗅单位 皮肤压觉/5g/mm2 咸味道/3mol/L（3克分子/公升）
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韦伯比例 1/333 1/77 1/62 1/52 1/11 1/10 1/7 1/5
韦伯定律的主要贡献 第一，给我们提供了一个比较辨别能录:用恒定刺激法测定绝对感觉(gǎnjué)阈限时， 每呈现一次刺激都要求被试报告感觉(gǎnjué)到或感觉(gǎnjué) 不到，即报告“有”或“无”。实验者记录每种刺激呈现时 被试报告“有”或“无”并统计出各自的总次数。
（3）用一定(yīdìng)的数学方法计算出绝对感觉阈限。
空间误差。 在相继呈现的实验中存在时间误差；在同时呈现的实验中存
在空间误差。 可采用ABBA对相继呈现中的前后顺序和同时呈现中的左右顺
序进行控制
ABBA法的控制(kòngzhì)形 式
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3、最小变化法的变式——阶梯法 最小变化法是按一定的梯级增加或减少刺激强度来
测定阈限的，并且渐增和渐减系列是完全分开的。 阶梯法和最小变化法不同的地方就在于它把增加和
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第一节 感觉(gǎnjué)阈限的测量
一、感觉阈限的含义 二、测量感觉阈限的方法 （一）最小变化法 （二）恒定刺激法 （三）平均(píngjūn)差误法 （四）三种经典心理物理法的比较
第三章 心理物理学方法 信号检测论
思考：
安庆师范学院
poz转换安庆师范学院3信号检测论的两个独立指标判断标准指信号加噪音引起的特定感觉的条件概率与噪音引起的条件概率的比值判断标准37?因先定概率不同和判定结果的奖惩办法不同而不同?因先定概率不同和判定结果的奖惩办法不同而不同使用pzo转换表求的?1说明被试者掌握的标准较严握的标准比较松
第三章
心理物理学方法
安庆师范学院
漏报： 当有信号出现时，被试报告为“无”，称
为漏报（或失察）（miss），以n/SN表示。这种判定 概率称为漏报条件概率，以P（n/SN）或P（M）表示 。
正确拒斥： 当无信号而只有噪音出现时，被试报 告为“无”，称为正确拒斥（correct rejection）， 以n/N表示。这个判定的条件概率称为正确拒斥的条 件概率，以P（n/N）或P（CR）来表示。
判断标准β＝
（3.7）
β因先定概率不同和判定结果的奖惩办法不同而不同 使用PZO转换表求的
β＞1说明被试者掌握的标准较严， β <1，被试掌 握的标准比较松 。 β是一个反应阈限，与传统阈限概念不同， β并非恒 定不变，而是随着SN和N两种先定概率和决策后果而变 动。
击中率和虚报率示意图
安庆师范学院
ROC曲线是由信号强度来决定的，而与判断 标准无关。感受性和判断标准是彼此分离的。
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（5）有无法评价
有无法把感觉连续体分为两部分，故它从 被试的反应中所知道的就只是某一感觉在标准以 上或以下，至于这种感觉离开标准多远则不知道， 即反应的把握程度反映不出来。
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2、评价法
（1）评价法的主要特点: 在信号检测论的实验中要求首先回答有信号或无 信号，然后说明自己对回答的确信程度（或用概率来 表达确信程度），这就是评价法的实验。用这样的办 法，我们就可以把信号或噪音引起的感觉离标准多远 表达出来。
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poz转换安庆师范学院3信号检测论的两个独立指标判断标准指信号加噪音引起的特定感觉的条件概率与噪音引起的条件概率的比值判断标准37?因先定概率不同和判定结果的奖惩办法不同而不同?因先定概率不同和判定结果的奖惩办法不同而不同使用pzo转换表求的?1说明被试者掌握的标准较严握的标准比较松
第三章
心理物理学方法
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漏报： 当有信号出现时，被试报告为“无”，称
为漏报（或失察）（miss），以n/SN表示。这种判定 概率称为漏报条件概率，以P（n/SN）或P（M）表示 。
正确拒斥： 当无信号而只有噪音出现时，被试报 告为“无”，称为正确拒斥（correct rejection）， 以n/N表示。这个判定的条件概率称为正确拒斥的条 件概率，以P（n/N）或P（CR）来表示。
判断标准β＝
（3.7）
β因先定概率不同和判定结果的奖惩办法不同而不同 使用PZO转换表求的
β＞1说明被试者掌握的标准较严， β <1，被试掌 握的标准比较松 。 β是一个反应阈限，与传统阈限概念不同， β并非恒 定不变，而是随着SN和N两种先定概率和决策后果而变 动。
击中率和虚报率示意图
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ROC曲线是由信号强度来决定的，而与判断 标准无关。感受性和判断标准是彼此分离的。
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（5）有无法评价
有无法把感觉连续体分为两部分，故它从 被试的反应中所知道的就只是某一感觉在标准以 上或以下，至于这种感觉离开标准多远则不知道， 即反应的把握程度反映不出来。
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2、评价法
（1）评价法的主要特点: 在信号检测论的实验中要求首先回答有信号或无 信号，然后说明自己对回答的确信程度（或用概率来 表达确信程度），这就是评价法的实验。用这样的办 法，我们就可以把信号或噪音引起的感觉离标准多远 表达出来。
篇心理物理学方法PPT教案
具体地说，现代心理物理学课题可分割为检测、 认知、分辨、量表等四个基本问题，叙述如下：
1.检测问题
检测（或觉察）（detection）就是察觉一个事 物是否存在的问题。这是一个低水平、低层次 的感知觉问题，它所要解决的问题是，人检测 到了信号，报告为“有”，没有检测到信号， 报告为“无”的简单问题。
实验证明，当P（S）系统变化时，做出 “有”判断的概率以P（yes）表示，也会 发生变验结果表明，改变P（S）对于传统的 阈限测量具有强烈的影响。当P（S）等 于 0.7时，阈限是1.3微米；P（S）为 0.3时，阈限则是2.3微米。而且，当刺 激不出现时，P（yes）也明显地高于零。 而根据传统的阈限理论，在不呈现刺激 时，训练有素的、忠实可靠的被试者只 是偶然地报告“有”感觉，P（yes）不 可能明显地高于零。
而信号检测论的实验更宜用于人的主观 因素对实验结果影响较大的实验条件中， 它解决了传统心理物理法所不能解决的 问题。
一、阈限概念的发展
（一）传统的阈限概念 （二）对传统阈限概念的异议 （三）现代心理物理学的研究课题
（一）传统的阈限概念
传统的阈限概念起源于费希纳。波林在《实验心 理学史》一书中指出，心理物理学的古典问题有 五个：
也就是说，经典的阈限测量没有考虑许多 非感觉变量对被试的影响。在这些非感觉 变量中，主要有下列二种最为主要：
刺激出现的概率
反应代价
1.刺激出现的概率
传统的心理物理学实验中，刺激出现的概 率以P（S）表示，其值总是1.0，这样被 试做出“有”或“无”的判断时，即使凭 机遇也有50％的精确性，难以避免地存在 着期望误差。
起源于费希纳的传统阈限概念，在20世纪50年 代前，没有受到多大挑战。可是，近四十年来， 关于阈限概念的理解上已成为古典的和现代的 心理物理学争论的焦点。
1.检测问题
检测（或觉察）（detection）就是察觉一个事 物是否存在的问题。这是一个低水平、低层次 的感知觉问题，它所要解决的问题是，人检测 到了信号，报告为“有”，没有检测到信号， 报告为“无”的简单问题。
实验证明，当P（S）系统变化时，做出 “有”判断的概率以P（yes）表示，也会 发生变验结果表明，改变P（S）对于传统的 阈限测量具有强烈的影响。当P（S）等 于 0.7时，阈限是1.3微米；P（S）为 0.3时，阈限则是2.3微米。而且，当刺 激不出现时，P（yes）也明显地高于零。 而根据传统的阈限理论，在不呈现刺激 时，训练有素的、忠实可靠的被试者只 是偶然地报告“有”感觉，P（yes）不 可能明显地高于零。
而信号检测论的实验更宜用于人的主观 因素对实验结果影响较大的实验条件中， 它解决了传统心理物理法所不能解决的 问题。
一、阈限概念的发展
（一）传统的阈限概念 （二）对传统阈限概念的异议 （三）现代心理物理学的研究课题
（一）传统的阈限概念
传统的阈限概念起源于费希纳。波林在《实验心 理学史》一书中指出，心理物理学的古典问题有 五个：
也就是说，经典的阈限测量没有考虑许多 非感觉变量对被试的影响。在这些非感觉 变量中，主要有下列二种最为主要：
刺激出现的概率
反应代价
1.刺激出现的概率
传统的心理物理学实验中，刺激出现的概 率以P（S）表示，其值总是1.0，这样被 试做出“有”或“无”的判断时，即使凭 机遇也有50％的精确性，难以避免地存在 着期望误差。
起源于费希纳的传统阈限概念，在20世纪50年 代前，没有受到多大挑战。可是，近四十年来， 关于阈限概念的理解上已成为古典的和现代的 心理物理学争论的焦点。
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确信程度 第6等 第5等 第4等 第3等 第2等 第1等
含义 十分肯定有信号出现
肯定有信号出现 可能有信号出现 可能没信号出现 肯定没信号出现 十分肯定没信号出现
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相应的概率判断 100%有信号出现 80%有信号出现 60%有信号出现 40%有信号出现 20%有信号出现
0%有信号出现
19
N
虚报f3 正确否定f4 P(y/N)=f3/(f3+f4)
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13
二、信号检测论
有无法的统计原理
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14
二、信号检测论
被试在不同条件下的判断标准会发生改变， 但其感受性不变
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15
二、信号检测论
信号检测论的二个独立指标
1. 反应偏向：
击中率的纵坐标
虚报率的纵坐标
用差别阈限法制作等距量表得到的结果符 合Stevens定律。
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25
三、心理量表
数量估计法、比例量表与Stevens定律
Stevens定律的表达式
S = bIa
S：心理量 I： 物理量 a和b：常数
含义：当客观的物理强度成倍增加时，心
理量以物理量强度增加倍数的a次幂增加
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8
一、感觉阈限的测量
Weber定律：
ΔI / I = K
I：刺激原先的强度（标准强度）
ΔI ：刚能引起“较强”感觉的刺激强度
K ：为常数
刺激强度越大，差别阈限就越大
不同感觉通道的K值不同，见P62
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9
一、感觉阈限的测量
（一）测量感觉阈限的方法
1.最小变化法：测量音高的绝对阈限P63 ；测量长度视觉的差别阈限P66
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11
二、信号检测论
信号检测论中的基本概念
信号：S
噪音：N
信号刺激的出现总是伴随有背景噪音,所以表 示为：SN
在信号检测实验中，被试对信号出现的判断 ，可以有四种结果：
击中：当SN时，被试报告“有”，表示为y/SN
虚报：当N时，被试报告“有”，表示为y/n
漏报：当SN时，被试报告“无”，表示为n/SN
2. 敏感性指标：
d‘ = ZN − ZSN
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16
二、信号检测论
信号检测论 的二个独立 指标
两个指标的 计算需根据 正态分布表
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17
二、信号检测论
信号检测论实验的结果：操作者特征曲线， 又称为感受性曲线
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18
二、信号检测论
信号检测论的实验方法之二——评价法
有无法仅采用二级计分（有或无），评价法则允 许多级计分，如：P99
《实验心理学》教案
李鹏
云南师范大学教育科学与管理学院 2007年9月—12月
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1
选用教材：《实验心理学》，朱滢主编， 北京大学出版社
主要参考书：《实验心理学》，杨治良 著，浙江教育出版社
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2
第三章 心理物理学方法
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3
什么是心理物理学
心理物理学的定义：一门研究心身之间 或心物之间的函数关系的精密科学 （Fechner，1860）
阶梯法：最小变化法的一种变式P68图3-4
2.恒定刺激法：测量手掌两点阈P69；测 量重量差别阈限P74
3.平均误差法：测量视觉的长度辨别阈限 P78
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10
二、信号检测论
信号检测论是信息论的一个重要分支
传统心理物理学方法把感受性与判断标 准混在一起不能区分
信号检测论的优点就是能够把人的感受 性与他的判断标准区分开来，并以独立 的数据来分别表达它们
概念应由测定它的程序来下定义。在心理
学研究中，对一个心理现象根据它们的测
量程序下的定义就是它们的操作性定义。
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7
一、感觉阈限的测量
绝对阈限的操作性定义：有50%的次数 能引起感觉，50%的次数不能引起感觉 的刺激强度为该刺激的绝对阈限。
差别阈限的操作性定义：有50%的次数 能觉察出差别，50%的次数不能觉察出 差别的刺激强度差别值为该刺激的差别 阈限。
S：物理刺激量 R：心理量 K：常数
含义：感觉的强度变化和刺激的对数变化 成正比。
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23
三、心理量表
数量估计法、比例量表与Stevens定律
数量估计法的一般步骤：主试向被试呈现 一标准刺激，要求被试以这个主观值为标 准，把其他不同强度的比较刺激的主观值 放在这个标准刺激的主观值的关系中进行 判断，并用数字表示出来。计算多个被试 的估计结果，即可相应的心理-物理比例 量表。
正确否定：当N时，被试报告“无” ，表示为n/N
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12
二、信号检测论
信号检测论的实验方法之一——有无法
选定SN刺激和N刺激之后，事先规定SN和N呈现 的概率（先验概率），然后以随机方式呈现SN 或N，要求被试判断所呈现的是SN还是N
反应
y
n
SN 击中f1
漏报f2 P(y/SN)=f1/(f1+f2)
心理物理学方法的中心问题是物理量 （对身体各感官的刺激）与心理量（各 种感觉或主观印象）之间的数量关系。
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4
一、感觉阈限的测量
感觉和刺激
物理量
测量仪器
亮度
光度计
声强（声压） 声级计
重量
秤
温度
温度计
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心理量
明度 响度 重量觉 温度觉
5
一、感觉阈限的测量
绝对阈限：刚刚能引起感觉的最小刺激 强度叫做绝对阈限
差别阈限：刚刚能觉察出两个刺激有差 异的最小差别量称为差别阈限，又称最 小可觉差
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6
一、感觉阈限的测量
什么是操作性定义？
上述对两种阈限的定义虽然从概念上非常
清楚，但是却不具有可操作性：由于人的 感受性在不同的时刻会产生随机波动，
“刚刚”这种说法具有不确定性，无法进行 测量。
操作性定义由物理学家布里奇曼（ Bridgman，1927）首先提出，他主张一个
21
三、心理量表
差别阈限法、等距量表与Fechner定律
差别阈限法通过在不同强度的基础上测量 最小可觉差来制作等距量表。 用差别阈限法制作等距量表得到的结果符 合Fechner定律。
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22
三、心理量表
差别阈限法、等距量表与Fechner定律
Fechner定律的表达式
S = K lg R
三、心理量表
量表：scale
物理刺激可以用物理量表来测量，如秤、 尺子、温度计等 心理量的大小则需心理量表来度量
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20
三、心理量表
顺序量表 无相等单位
无绝对零
按对象的某 一属性排序
等距量表 有相等单位
无绝对零
可进行加减 运算
比例量表 有相等单位
有绝对零
可进行加减 乘除运算
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