第三章反应时

第三章反应时

第一节反应时的性质

一、反应时研究的开端——在天文学上的研究历史

•英国格林威治天文台长马斯基林（1796）多次发现助手尼布克比自己的观察时间慢约秒。

•德国天文学家贝塞尔（B）和阿格兰德（A〕共同观察七颗星，发现两人反应时的差别使恒定的：

人差方程：B－A＝（秒）

二、反应时在心理学中的研究历史

•赫尔姆霍茨（1850）进行了历史上第一个反应时实验——成功测定了蛙的运动神经的传导速度（约26米/秒），后又测定了人的神经传导速度约为60米/秒。

•荷兰生理学家唐德斯（1865－1868）提出可以利用反应时来测量各种心理活动所需的时间。用复杂反应所需时间减去简单反应所需时间可以获得某些心理过程所需的时间。后人称之为唐德斯反应时ABC。

•冯特（1879）将反应时直接作为心理学研究课题进行研究，对简单反应时和复杂反应时进行了一系列测定，如注意、知觉、联想和选择过程等的反应时测量。

•卡特尔提出在简单反应时测验时，眼睛－大脑－手指之间的神经通路早已准备好，因而反应快；在选择反应时测验时，需要又更多的神经通路作准备。

•屈尔佩发展出内省的方法研究简单反应时和复杂反应时，其学生证明了准备定势对反应时的影响。

•皮耶隆对反应时研究也作出了贡献。

•1、反应时研究的第一阶段：

•唐德斯反应时ABC时期（减数法）

•从赫尔姆霍兹(蛙的运动神经的传导速度)的研究到1969年，其中以唐德斯为主要代表人物。

•2、反应时研究的第二阶段：

•1969年斯腾伯格（Sternberg）提出加因素法。

三、反应时研究的基本问题

（一）反应时概念

反应时是指刺激施于有机体之后到明显反应开始所需要的时间（Reaction Time ，简称RT）。

包括几个时段：

第一时段：刺激使感受器产生了兴奋，其冲动传递到感觉神经元的时间；

第二时段：神经冲动经感觉神经传至大脑皮质的感觉中枢和运动中枢，从那里经运动神经到效应器官的时间；

第三时段：效应器官接受冲动后开始效应活动的时间。

（二）简单反应时和选择反应时

1、简单反应时

给予被试者单一的刺激，要求他作出同样的反应。在这种实验中，被试的任务非常简单，他预先知道将有什么样的刺激出现，并需要作出什么样的反应。

视觉：秒听觉：秒膝眺反射：秒

2、选择反应时

根据不同的刺激物，在各种可能的情况中选择一种符合要求的反应。

默克尔（1885）提出：RT＝lg N

希克（1952）提出：RT＝a lg（n＋1）

（三）反应时实验的要求

1、对被试反应的要求

避免出现过早反应或其他错误反应。

2、选择反应数目需要与辨别的刺激数目相等

每一种反应必须是针对与其相应的预定刺激而作出的。

（四）速度---准确性权衡

反应时实验中的一个突出问题就是反应速度和反应准确性间的反向关系，因此在实验设计时必须作出权衡。

1、泰奥斯（1975）关于刺激呈现的概率和反应时的关系研究

2、奈特与坎特威茨（1974）的研究

（五）反应时的实际应用

1、相关研究

对某个人来说其各种反应时变量间的高相关有很大的一致性。

同一手指对光、声、触觉的反应时相关为－。

反应时间、运动时间及两者的总和在右手和右脚之间的相关系数为、、。

反应时和恢复时间（从按下动作开始到释放按键的动作开始为彭左恢复时间）的相关几乎为零。反应时不是一个人连续工作速度的满意指标。

2、应用研究

（1）应用于心理现象的研究

（2）应用于实际领域

•工业生产中

•交通运输行业

•自动化设备的设计

•体育运动

（六）反应时的测量

1、有效测量反应时的仪器包括三个部分：

•刺激呈现装置

•反应装置

•计时装置

2、计时装置

•简单机械计时器：自由落体直尺计时器、单摆微差计时器

•复杂机械计时器：时间描记器、机械钟表计时器

•电子计时器

•特殊摄影

第二节影响反应时的因素

•简单-复杂反应时的区别和速度-准确性权衡

一、刺激变量

1、刺激类型

不同类型的刺激通过特定的通道作用于各个感官，它们的反应时是不同的。

在同一感觉通道中，刺激的部位不同，反应时也有差异。

2、刺激强度

刺激强度弱时，反应时长，当刺激强度增至中等或较高强度时，反应时缩短。但反应时的缩短受到有机体结构的限制，无法突破“生物墙”。

刺激强度既包括一般意义上的物理强度，也包括类似光强、空间面积、持续时间和刺激的累积等。

3、刺激的复杂程度

•刺激选择数目越多越复杂

•刺激的相似程度越低越复杂

“心理旋转”实验（谢波德和梅茨勒Shepard & Metzler，1973）

我国詹美莎（1987）研究发现反应时受道路标志易读性（刺激材料复杂性的一种表现）的影响

4、刺激呈现方式

•张铁忠和沙建英（1987）对双眼视野不同位置的视觉反应时进行测定，发现反应时随着信号在视野中的方向不同而有差异。

•偏离双眼视野中心的距离时影响反应时的重要因素，反应时随偏离视野中心距离的增大而增大。

二、机体变量

1、适应水平

•适应（Adaptation）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有明显的影响，相当于不同刺激强度的影响。

2、准备状态

•准备状态（Readiness）指有机体对某种行为作出的准备情况。

•最有利的预备时间为秒。

3、练习次数

•在一定范围内，练习次数越多反应时越短，反应时减少地趋势是接近一个极限而稳定下来。

•研究者认为练习过程不仅使感觉过程地调节机制得到改造，机体还能有意识地调节自己准确地掌握反应时间。

4、动机

•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。反应时易受某种额外动机的影响。

•约翰逊（1922）发现附加动机能使听觉反应加快。

激励条件——将每次反应结果告知被试、使被试得到一种略微的奖或罚的激励。

惩罚条件——当被试反应慢于规定时间时，其手指受到一次电击，反之则不会被电击。

常态条件——没有附加动机的影响。

常态条件下反应时最长，激励条件下反应时次之、惩罚条件下反应时最短。

5、年龄和个体差异

（1）自发育阶段至25岁前反应时随年龄增长而减少，开始减得快，后来较慢。25岁－60岁间反应时增长极为缓慢，但60岁以后反应时增长较大。

（2）反应时存在个体差异，均数分布大致呈常态（Fessard，1926）。老年组在感觉－运动反应时方面存在更大的个别差异。

（3）同一被试在某个特定时刻的反应时也是有起伏的。

（4）年龄和个体差异存在交互作用。

6、酒精和药物作用