实验心理学--反应时

Sternberg S. Reaction-time experimentation. Proseminar in Psychological Methods, Spring Semester,2004.
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第八章
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第二节 反应时的影响因素
内容提要 速度——准确率权衡 刺激变量对反应时的影响 机体变量对反应时的影响
实验心理学
第八章 反应时
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第八章
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第八章 反应时
第一节 反应时概述 第二节 反应时的影响因素 第三节 反应时技术及其发展
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第八章
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第八章 反应时
教学目标
1.了解反应时研究的历史沿革，理解反应时的基本类型； 2.了解影响反应时的因素，思考在研究设计中如何有效利用或避 免，这些因素的影响作用； 3.了解反应时技术的发展，掌握反应时新法的基本逻辑思想。
❖ 英国皇家格林尼治天文台台长马斯基林（Maskelyne， 1732-1811）和他的助手金尼布克（Kinnebrook）观察星 体通过子午线的时间。
❖ 贝塞尔在比较中发现了著名的“人差方程”（personal equation）
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唐德斯反应时的ABC时期
生理学家赫尔姆霍兹（Helmholtz，1821－1894）
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反应时的种类
反应时的三种基本类型
❖ 简单反应时：是指给被试呈现某种 单一的刺激，同时要求他们只做单 一的反应。
❖ 辨别反应时：呈现的刺激两种或多 种，但只有一种刺激与反应联系。
❖ 选择反应时：又称复杂反应时，它 是给被试呈现两种或两种以上的刺 激，要求被试对每一种刺激作出不 同的反应所需要的时间。
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相加因素法
斯腾伯格（1969）
相加因素法的基本逻辑：
如果两个因素的效应是相互制约的，即一个因素的效应 可以改变另一个因素的效应，那么，这两个因素只作用 于同一个信息加工阶段；如果两个因素的效应是分别独 立的，即可以相加，那么这两个因素各自作用于某一特 定的加工阶段。
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研究结果
❖那么，为什么不同的刺激序列之间会在 反应时上表现出差异呢？
❖研究者认为，被试对规则刺激和随机刺 激在反应时上出现差异，或称改善 （improve）。实际上是被试对序列材料 进行内隐学习的结果；而此，正是序列 反应时的基本逻辑假设。
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基本过程
❖呈现一属性词，让被试尽快地进行辨别归 类（即归于某一概念词）并按键反应，反 应时被自动地记录下来。
❖概念词(concept words) 和属性词 （attributive words之间有两种可能的 关系：相容的（compatible和不相容的 （incompatible
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速度——准确率权衡
熊蜂觅食实验——慢工觅好食
Prof Lars Chittka
Chittka, L., Dyer, A.G., Bock, F. & Dornhaus, A. (2003)
Bees trade off foraging speed for accuracy. Nature 424:
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开窗实验
汉米尔顿和霍克基发展了 “开窗”实验。
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研究结果
根据字母转换作业完成的反应时数据，可以直观 地看出完成这一作业，需要三个阶段的心理加 工：
– 编码阶段。在这一阶段中，被试对所看到的字母要 进编码并从记忆中找到该字母在字母表中的位置。
– 转换阶段。即转换所需的时间。 – 储存阶段。在这一阶段中，被试将转换结果储存在
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心理学之父冯特（1832－1920）
❖ 意识到唐德斯指出了实验心理学的一条重要途径，即心理活 动的时间测定工作。随后他带领自己的学生对简单反应时和 选择反应时进行了一系列的测量。
❖ 在冯特早期的学生中，卡特尔（Cattell）和屈尔佩（Kulpe）
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第三节 反应时技术及其发展
内容提要
反应时测量的发展
反应时技术的发展
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反应时测量的发展 对反应时的测量，一般的有效仪器的构成
❖刺激呈现设备 ❖反应设备 ❖计时设备
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measurement of reaction time by a dropping ruler
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研究结果
研究者发现，熊蜂做出正确选择花费的时 间更长，而快速做出反应时犯错误的次数 也会随之增加。
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速度－准确性的心理学 实验
—反应时、反应错误率与刺激 呈现概率泰奥斯（Theios， 1973）的研究
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反应时、反应错误率与间 隔刺激
❖相容与不相容条件下与的反应时之差即为 内隐态度的指标。
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反应时研究的新时期
❖ 斯滕伯格（Sternberg）的减数法 ❖ 汉米尔顿(Hamilton，1977)和霍克基（Hockey，
1981）等人发展了一种新的实验技术——“开窗”实 验。 ❖ 相继的序列反应时（serial reaction time，SRT）和 内隐联想测验（implicit association test，IAT）的 方法
388-388.
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研究设计
把一个熊蜂的蜂巢连接在一个虚拟的“草原”上，训练这些熊蜂 在“草原”彩色的“花朵” 上“采蜜”。这片虚拟草原是一块半透 明的树脂玻璃板，上面开有46个小孔，这些小孔组成一个六边形。
研究人员使用计算机控制的投影仪，每次随机地选择8个小孔， 在上面投射蓝色的圆形图案，成为虚拟的花朵。虚拟花朵所在的其 中4个小孔里装上10ml糖水，颜色设置为：R=0，G=0，B=255， 在另外4个小孔中只装普通水，颜色设置为：R=0，G=70， B=255。有糖和没有糖的花朵颜色略有不同，但都属于蓝色调，需 要仔细分辨才能区别。
❖ 在1850年实施了历史上第一个反应时的实验，他成功测定了 蛙的运动神经传导速度（约为26m/s）。其后，他又对人的 神经传导速度进行了测定。
荷兰生理学家唐德斯（Donders，1818－1889）
❖ 1868年发明了分离反应时间的试验，——唐德斯反应时ABC （Donders ABC of reaction time）或唐德斯三成分说。
—奈特和坎特威茨（Knight和
Kantowitz，1974）的研究
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刺激变量对反应时的影响
刺激类型对反应时的影响
❖刺激类型是否对反应时产生影响，并没有统 一的结论
刺激强度对反应时的影响
❖一般情况下，刺激强度弱，反应时长，而当 刺激强度强，反应时短
刺激复杂程度对反应时的影响 刺激的新异性对反应时的影响
内隐联想测验
– 格林沃德（Greenwald）等于1998年提 出了内隐联想测验，它是一种以反应时 为指标。
– 通过测量概念词和属性词之间评价性联 系，从而对个体的内隐态度等内隐社会 认知进行间接测量的新方法。
– 它的出现既是内隐社会认知研究的需要， 又是反应时范式在社会认知研究中应用 发展的结果。
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❖A反应（A-reaction），又称简单反应 （simple reaction），从刺激呈现到被试 做出反应的时间间隔即简单反应时。
❖B反应（B-reaction），又称选择反应 （choice reaction）。
❖C反应（C-reaction），又称辨别反应 （identification reaction）。
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研究设计
❖ 在实验操作中，一个刺激符号（如“*”号） 在水平排列的几个位置（通常是4个，如A、B、 C、D）上顺次出现，这种顺序或是遵从一个 特定的序列重复多次出现，或是按随机（或假 随机）顺序出现，但被试并不知道刺激按何种 规则出现。
❖ 被试的任务是对刺激出现的位置进行尽可能快 而准确的按键反应，反应键的位置与位置 A、 B、C、D 在空间上具有一一对应关系。在经过 一段时间的练习后，被试对这种规则刺激和随 机刺激在反应时上就可能出现差异。
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❖简单机械计时器 ❖复杂机械计时器 ❖电子计时设备
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❖计算机软件系统：
E-Prime是实现心理学实验计算机化的一个可视化编程语言平台，是 一个涵盖实验生成到ms精度的数据收集分析的应用软件套装。其功能 主要在于实验设计、生成、运行、收集数据、编辑和预处理分析数据。 呈现的刺激可以是文本、图像和声音（可以同时呈现三者的任意组 合）。DMDX是由Arizona大学的Jonathan和Ken Forster等人开发出 来的基于Win32平台的刺激呈现软件系统，可以用于言语、注意、记 忆领域的实验程序的编制。
记忆中，并从第二个字母开始还需要将前面的转换 结果进行归并和复述。
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反应时研究的新进展