简单反应时

简单反应时的实验

弓欣

（山西师范大学现代文理学院教育系心理1401班，山西临汾，041000）

摘要：本实验由两个分实验组成。分别是测量被试对不同色调颜色与不同频率声音的简单反应时，最终考察不同感觉通道（视觉与听觉）下被试的辨别反应时是否差异显著。本实验由三个被试采用心理1401班48名同学，实验中被试需要在刺激呈现后迅速做出反应——以最快的速度按下反应键。实验所选的色调刺激为暖色红色与冷色绿色，频率刺激为低频350Hz与高频2000Hz。被试按照学号分为单号组与双号组用不同的顺序进行实验。之后根据电脑所记录的数据用SPSS 进行配对样本T检验。检验之前对数据进行筛选，将±3个标准差之外的极端数据剔除。得出被试对不同色调的反应时没有显著差异，对高频声音的反应时要显著小于低频声音反应时，视觉与听觉感觉通道的反应时差异不明显。

关键词：简单反应时感觉通道

1.前言

反应时，指的是刺激作用于有机体到有机体开始反应所需的时间。反应并不能在给予刺激的同时就发生，而有一个发动的过程，该过程在机体内部进行时是潜伏的，直至到达肌肉这一效应器时，才产生一种外显的，对环境的效应。因而，反应时往往也被称为“反应的潜伏期”。对反应时的研究最早始于天文学家Bessel，他提出的著名的“人差方程”，反映了个体在观察天体时稳定的反应时差异。将反应时正式引入心理学领域的，是荷兰生理学家唐德斯（F．C．Donders，1818—1889），他意识到可以利用反应时来测量各种心理活动所需的时间，并发展了三种反应时任务，后人将它们称为唐德斯反应时ABC（Donders ABC of reaction time）。

为研究任务加工过程，唐德斯区分了简单反应时和选择反应时这两种不同的反应时，并设计了两类相应的任务——简单反应时任务和选择反应时任务。

简单反应时（Simple Reaction Time)又称为A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，这时刺激—反应之间的时间间隔就是反应时。这种反应时间是感知到刺激就立即作出反应，中间没有认知加工过程，因此也称为基线时间（Baseline Time)任何复杂刺激的反应时间都是由简单反应时和其他认知加工过程所需时间合成的。简单反应时任务中，被试预先知道只有一种刺激会出现，也知道需要作出什么样的反应。简单反应时分为视觉简单反应时与听觉简单反应时。

感觉通道亦称“感觉形态”。个体接受刺激和传入信息形成感觉经验的通道。最初由德国生理学家赫尔姆霍茨提出。负责接收或输入信息。本实验研究的是视觉通道与听觉通道的反应时。和听觉简单反应时相比，视觉简单反应时较长，其原因在于感官换能时间较长。视觉简单反应时较听觉简单反应时来得慢，而听觉反应时又较触觉反应时来得慢。可见，不同感觉通道的简单反应时具有差异。[1]从前人对各通道简单反应时的测量数据来看，时至今日，较为公认的听觉通道的反应时为120~182ms，视觉通道为150~225ms。简单反应时的个体差异极大，但是无论个体具有多高的素质，经过多久的训练，反应时都不会永无止境的下降，而是会遭遇“生物墙”。这道无法逾越的绝对界限源于反应潜伏期中各阶段所需的加工时间的限制，是人类能力的极限。

2.方法

2.1 被试

选用山西师范大学现代文理学院心理1401班48名同学为被试，平均年龄20岁，标准差1.09。其中男7人，女41人。被试无色盲，无听力障碍，按照学号分为单号组与双号组，单号组实验顺序为先红色与2000Hz刺激，双号组为先350Hz与绿色刺激。

2.2 仪器与材料

仪器采用PsyTech-EP2009心理实验台（包括计算机），和与其配套的1号、2号反应盒。

实验有两类材料，分别为不同色调的直径为100的圆与频率为350Hz与2000Hz的声音。两类材料分别有两个的水平，色调分为冷色绿与暖色红，声音

频率为高频2000Hz与低频350Hz。

2.3实验设计

本研究最终研究的目的有三个，分别是考察被试对不同色调、不同频率的声音是否有差异以及不同感觉通道的反应时是否有差异。所以本研究设计了两个实验。

2.3.1 被试对不同色调的反应时是否有差异：自变量为圆的色调，有两个水平，分别为暖色调红色与冷色调绿色。因变量为被试的简单反应时。此分实验属于单因素两水平的被试内实验设计。

2.3.2被试对不同频率的声音反应时是否有差异：自变量为声音的频率，有两个水平，分别为低频350Hz与高频2000Hz。因变量为被试的简单反应时。此分实验属于单因素两水平的被试内实验设计。

2.4 实验过程

2.4.1色调与反应时

被试点击进入实验，将预备显示秒设置为1，预备显示秒随机化（防止被试形成习惯化反应）。实验次数为10次，红与绿的先后按照单双号决定。点击进入实验，屏幕出现指导语，大意为当屏幕出现预备后，被试要准备好对即将出现的参数设置好的颜色进行反应，一旦出现该颜色，要立即做出反应。不能抢按，否则重做本次。被试在正式实验之前要进行适当的练习，防止因为不熟悉操作与刺激导致实验误差。开始实验时，屏幕出现预备，时间为1s，为保障数据有效性，防止被试抢按，预备时间为±0.2s随机化。若出现抢按，屏幕给出提示，并重做本次。被试需要按2号反应盒上的对应参数设置好的颜色，否则实验结果将记录“错误”。每次被试做完反应后，实验自动进入下一次，直到做完。

2.4.2频率与反应时

当屏幕出现预备后，被试要准备好对即将出现的声音进行反应，一旦出现声音，立即按红色键作出反应。不能抢按，否则重做本次。（其余参数设置、实验前练习、数据记录均与色调实验相同）

3.结果

1.SPSS统计结果如下：

表1 成对样本统计量

均值N 标准差标准误

红色286.4043 47 69.22 10.09

绿色283.7872 47 50.26 7.33

350Hz 279.8511 47 80.48 11.74

2000Hz 244.4468 47 70.63 10.30

视觉303.4255 47 75.84 11.06

听觉287.6383 47 97.23 14.18

表2 成对样本T检验

均值标准差t df sig.

红-绿 2.61702 52.106 0.344 46 0.732

350-2000 35.40426 95.300 2.547 46 0.014

视觉-听觉15.78723 76.603 1.413 46 0.164

在进行T检验之前为了保证数据的有效性，将一组极端数据排除，统计结果如下：红-绿 :P=0.732＞0.05，差异不显著。

350-2000:P=0.014＜0.05，差异显著。

视觉-听觉：P=0.164＞0.05，差异不显著。

4.结论

1.被试对不同色调（冷色与暖色）的简单反应时没有显著差异。

2.被试对不同频率的声音（高频低频）的反应时有显著差异，高频声音的反应时要小于低频声音的反应时。

3.不同感觉通道（视觉听觉）的反应时差异不显著。与前人得出的听觉通道的反应时要明显快于视觉通道不一致。

5.讨论