郭秀艳《实验心理学》(人教版)教材精讲-第4~5章【圣才出品】

第四章反应时

第一节反应时的研究历史

一、反应时研究的开端─在天文学上的研究历史

18世纪末至19世纪初，天文学家通过观测天体经过望远镜目镜中的一条线，来记录天体事件的时间和位置。他们当时的计时方法是“眼耳法”，即在天文望远镜的附近有一个闹钟每秒均发出滴答声，从而可使观察者以0．1秒的近似值记下天体通过目镜中那条铜线的时间。

1796年，英国格林威治天文台台长马斯基林（Maskelyne）在观察星辰经过望远镜中的铜线时，多次发现其助手金尼布克（Kinnebrook）比他自己观察的时间慢约半秒钟，台长认为这是重大的错误，因而辞退了助手。

德国天文学家贝塞尔（F．W．Bessel）得知此事后，猜想金尼布克及其老板所记录到的天体经过时间的差异或许不是因助手的无能所致，而可能是他们之间存在的系统差异。贝塞尔因此比较了自己和其他天文学家观察同一星体的通过时间，也发现有明显的差别。

比如，1823年，贝塞尔与另一位天文学家阿格兰德（Argelander）共同观察七颗星时，两人反应时的差别是恒定的，以公式表示为：B－A＝1．233（秒）。其中，B是贝塞尔的反应时，A是阿格兰德的反应时。

公式表示为：B－A＝1．233（秒）

著名的人差方程（或个人方程）（personal equation），它反映了两个观察者之间的个体差异。这一发现引起了天文学家经久不衰的兴趣。此后，他们确定了不同观测者的人差方程式及其校正方法。

二、反应时在心理学中的研究历史

在人差方程提出27年后，生理学家赫尔姆霍茨在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26米／秒）。其后，他又测定了人的神经传导速度约为60米／秒。根据神经传导的大致速度，他认为神经传导所占据的时间是很短的，而整个反应时却比较长且变动很大。

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）。

唐德斯提出反应时ABC之后，心理学之父冯特很快就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。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，比如对注意、知觉、联想和选择过程等的反应时测量。

在冯特早期的学生中，卡特尔和屈尔佩后来都建立了专门的反应时实验室。卡特尔做了许多关于反应时的实验。他认为被试在做简单反应测验时，其注意力完全集中于那个将出现的刺激和那个将运动的手指上。当刺激到来时，眼睛—大脑—手指之间的神经通路早已准

备好了，因此反应很快。而在选择反应测验中，需要有更多的神经通路来作接通的准备，这时被试的心理状况就会比较复杂，会产生焦虑、怀疑等复杂的心理状态，因此导致反应时延长。

冯特的另一个学生，屈尔佩则发展出一种内省的方法，来研究简单反应时与复杂反应时，其学生还证明了准备定势对反应时的影响。但总体而言，卡特尔之后的心理学家对反应时研究的兴趣已从反应时的原因分析，转向反应时测量技术改进和反应时技术的实际应用。

现代心理学家在总结反应时研究的这段历史时，把自1850年赫尔姆霍茨的研究至1969年长达一百多年的时间称之为唐德斯反应时ABC时期。这是反应时研究的第一阶段，这一阶段方法学的核心是减数法（见本章第三节）。1969年心理学家斯滕伯格（Sternberg，1969）提出了加因素法（见本章第三节）之后，反应时研究便进入第二阶段，开始了反应时研究的新时期。

从冯特至今，反应时这一概念不仅渗透到各个心理学的分支领域，而且已成为一个专门的研究领域。有时候某些实验心理学家会说，“我擅长的是反应时的研究”。可见，反应时的重要性已经使它不再仅仅是一种工具技术，而且也成为了一个研究课题。

三、反应时测量的发展

反应时研究的首要前提是测量的高度准确性和精确性，历史上研究者对反应时的测量精度不断提出新的标准，发展出越来越精确的反应时测量工具。反应时测量精度的提高，是和近代科学技术的不断发展联系在一起的。

19世纪冯特时代反应时实验的情境，很显然图中的仪器带有机械时代深刻的烙印，而现代反应时测量仪器则明显具有电子信息时代的特色。

通常，一种有效测量反应时的仪器包括三个部分：刺激呈现装置、反应装置和计时装置。

这三部分装置都会影响到实验结果的精度，反应时测量技术的发展，也总是围绕着对这三部分的改良。

（一）刺激呈现与反应装置

1．刺激呈现

心理学家希望，刺激呈现装置可以在发出信号的同时激活计时装置，且刺激呈现装置本身不得对被试的反应造成任何额外干扰。

然而，简单线路和电键大半有一定的缺点和操作不方便的毛病。

此外，考虑到刺激源和计时器的启动可能有不同的潜伏期，简单的刺激呈现电路在精度方面还是难以达到理想水平。

目前，一些可编程的电子刺激呈现装置，在排除干扰和计时同步方面做得比较好，广泛运用于需要高精度反应时记录的实验研究中

2．反应装置

研究者希望它灵敏、快速，能够在最短时间内停止计时装置的工作。未经良好设计的反应装置往往成为反应时实验中误差的重要来源。一般来说，反应装置的设计至少要考虑到键的机械阻力和被试操作的方便与习惯。

不同类型反应时的测定对刺激和反应键都有特殊的要求。如测试言语反应时，除要设计增益高、失真小的电路系统，还需要性能完善的言语反应键。

对刺激呈现装置和反应装置的优化，确保反应时记录不至于受到额外因素的干扰，然而归根到底，实验者还需要解决最重要的一个技术问题──理想的、高精度的计时器。

（二）计时装置

最初的高精度计时器是利用物理学原理的简单装置，此后的发展，经历了复杂机械装置、电子计时装置，一直到今天的以计算机为核心的高精度计时装置：