实验心理学反应时

1、实验心理学实验心理学汪伟汪伟教育科学系教育科学系 E-mailE-mail： Experimental PsychologyExperimental Psychology实验实验心理心理学学Experimental Psychology主要主要内内容容 第四章第四章 反应时间反应时间一、反应时间的性质一、反应时间的性质二、影响反应时间的因素二、影响反应时间的因素三、反应时间的测定方法三、反应时间的测定方法四、反应时研究的新进展四、反应时研究的新进展实验实验心理心理学学Experimental Psychologyv 教学目的：教学目的：通过本章教学，使学生了解反应时的研究历史，通过本章教学，使

2、学生了解反应时的研究历史，了解什么是反应时以及反应时的分类；了解速度准确性权了解什么是反应时以及反应时的分类；了解速度准确性权衡问题以及影响反应时的内外因素，了解反应时研究的新进衡问题以及影响反应时的内外因素，了解反应时研究的新进展，即在内隐研究中的应用；掌握减数法和加因素法这两种展，即在内隐研究中的应用；掌握减数法和加因素法这两种用反应时分析信息加工过程的方法。用反应时分析信息加工过程的方法。 v 教学重点：教学重点：反应时新法反应时新法 v 教学难点：教学难点：反应时研究的新进展反应时研究的新进展 v 教学方法：教学方法：讲授法，演示法，讨论法讲授法，演示法，讨论法v 本章主要参考资料：本

3、章主要参考资料：v 1 1 郭秀艳郭秀艳. .实验心理学实验心理学. . 人民教育出版社，人民教育出版社，20042004v 2 2 杨治良杨治良. .实验心理学实验心理学. . 浙江教育出版社，浙江教育出版社，19981998v 3 3 朱滢朱滢. .实验心理学实验心理学. . 北京大学出版社，北京大学出版社，20002000实验实验心理心理学学Experimental Psychology一、一、 反应时间的性质反应时间的性质v（一）反应时间的概念（一）反应时间的概念v（二）反应时间研究的简史（二）反应时间研究的简史v（三）简单反应时间和选择反应时间（三）简单反应时间和选择反应时间 v（四

4、）反应时间实验的要求（四）反应时间实验的要求 v（五）反应时间的因变量（五）反应时间的因变量 实验实验心理心理学学Experimental Psychology（一）（一） 反应时间的概念反应时间的概念v反应时间是指从刺激的呈现到反应的开始之间的反应时间是指从刺激的呈现到反应的开始之间的时距。时距。v反应时间也被称为反应时间也被称为“反应的潜伏期反应的潜伏期”。实验实验心理心理学学Experimental Psychology（二）反应时间研究的简史（二）反应时间研究的简史 v17961796年英国格林尼治天文台公案；年英国格林尼治天文台公案；vBrandlyBrandly的眼耳法（的眼耳法（

5、18201820年）、人差方程；年）、人差方程；v18501850年年HelmholtzHelmholtz运用反应时间来测定神经传导速运用反应时间来测定神经传导速度；度；v18681868年，年，DondersDonders发明分离反应时间的实验（反应发明分离反应时间的实验（反应时间的相减法），分离出简单反应时、辨别反应时间的相减法），分离出简单反应时、辨别反应时和选择反应时；时和选择反应时；v18791879年及以后，冯特及其学生对反应时间进行了年及以后，冯特及其学生对反应时间进行了系列研究。其中，系列研究。其中，CattellCattell揭示了选择反应时长于揭示了选择反应时长于简单反应时

6、的原因简单反应时的原因在反应的准备上不同；在反应的准备上不同； 实验实验心理心理学学Experimental Psychologyv2020世纪世纪5050年代中期以后，认知心理学兴起。年代中期以后，认知心理学兴起。认知心理学主张研究认知活动本身的结构和认知心理学主张研究认知活动本身的结构和过程，并把这些过程看作信息加工过程。而过程，并把这些过程看作信息加工过程。而任何过程都需要时间，因而可利用反应时间任何过程都需要时间，因而可利用反应时间这一客观指标，来对加工过程进行研究，以这一客观指标，来对加工过程进行研究，以揭示信息加工过程和信息加工的各个阶段。揭示信息加工过程和信息加工的各个阶段。v例

7、如，运用反应时间相减法，安排两种作业例如，运用反应时间相减法，安排两种作业A A和和B B，其中其中A A包含包含B B所没有的某个特定心理过程，而在其所没有的某个特定心理过程，而在其他方面相同，那么这两个作业的反应时间之差就他方面相同，那么这两个作业的反应时间之差就是那个特定的心理过程所需要的时间。是那个特定的心理过程所需要的时间。实验实验心理心理学学Experimental Psychologyv19691969年，年，SternbergSternberg在相减法的基础上发展了反应在相减法的基础上发展了反应时间的相加因素法。时间的相加因素法。v相加因素法假定，完成一个作业所需的时间是一相加

8、因素法假定，完成一个作业所需的时间是一系列信息加工阶段分别所需时间的总和。系列信息加工阶段分别所需时间的总和。实验实验心理心理学学Experimental Psychologyv由于反应时间的相减法和相加因素法都不是直由于反应时间的相减法和相加因素法都不是直接测得某一特定加工阶段所需的时间，而是要接测得某一特定加工阶段所需的时间，而是要通过间接的比较才能得到，并且相应的加工阶通过间接的比较才能得到，并且相应的加工阶段也要通过严密的推理才能被发现。段也要通过严密的推理才能被发现。v因此，因此，HamiltonHamilton等（等（19771977）、）、HockeyHockey等（等（1981

9、1981）发展了一种新的实验技术发展了一种新的实验技术“开窗开窗”实验。实验。vMeyerMeyer等（等（19881988）速度）速度- -准确率分解技术准确率分解技术（speed-accuracy decomposition, SADspeed-accuracy decomposition, SAD） 实验实验心理心理学学Experimental Psychology（三）简单反应时间和选择反应时间（三）简单反应时间和选择反应时间 v简单反应时间是给予被试者以单一的刺激，要求简单反应时间是给予被试者以单一的刺激，要求他作同样的反应。被试的任务很简单，他预先已他作同样的反应。被试的任务很简单

10、，他预先已知道将有什么样的刺激出现并需要作出什么样的知道将有什么样的刺激出现并需要作出什么样的反应。反应。v选择反应时间是根据不同的刺激物，在各种可能选择反应时间是根据不同的刺激物，在各种可能性中选择一种符合要求的反应。性中选择一种符合要求的反应。 实验实验心理心理学学Experimental Psychology简单反应时间实验简单反应时间实验v在一弱光照明的室内，被试端坐在桌前，面对一在一弱光照明的室内，被试端坐在桌前，面对一个屏幕，注视屏幕上的一个孔（通过这个孔可以个屏幕，注视屏幕上的一个孔（通过这个孔可以呈现灯光）。事先呈现灯光给被试看看，让他熟呈现灯光）。事先呈现灯光给被试看看，让他

11、熟悉这个刺激。桌上放一电键，指示被试当他听到悉这个刺激。桌上放一电键，指示被试当他听到预备信号时即将手指放在电键上，当灯光一呈现预备信号时即将手指放在电键上，当灯光一呈现就立即按下电键。屏幕后是主试操纵仪器的地方，就立即按下电键。屏幕后是主试操纵仪器的地方，使用计时器来测量刺激到反应的时间。使用计时器来测量刺激到反应的时间。S R实验实验心理心理学学Experimental Psychology选择反应时间实验选择反应时间实验v安排安排红和绿红和绿两种不同的色光刺激，有两种不同的色光刺激，有两个反应两个反应键键放在被试面前，规定其用左右手指各放在一个键放在被试面前，规定其用左右手指各放在一个键

12、上，并用上，并用左手反应红光，用右手反应绿光左手反应红光，用右手反应绿光，这是，这是选择反应测量的典型示例。显然，在这一选择时选择反应测量的典型示例。显然，在这一选择时间里包括了被试的辨别和选择活动所花费的时间，间里包括了被试的辨别和选择活动所花费的时间，他必须在作出反应之前对不同刺激有所辨别，并他必须在作出反应之前对不同刺激有所辨别，并作出不同反应的选择。作出不同反应的选择。 SR实验实验心理心理学学Experimental Psychology（四）反应时间实验的要求（四）反应时间实验的要求 v进行反应时间实验，除了和其他心理实验一样，进行反应时间实验，除了和其他心理实验一样，都要很严格地

13、控制实验条件，像刺激的强度和刺都要很严格地控制实验条件，像刺激的强度和刺激持续的时间等等。激持续的时间等等。v除此之外，进行反应时间实验研究，要讲求策略除此之外，进行反应时间实验研究，要讲求策略思想，应严格遵循一定的程序和要求，方能取得思想，应严格遵循一定的程序和要求，方能取得预期的效果。预期的效果。 实验实验心理心理学学Experimental Psychology1. 1.对被试反应的要求对被试反应的要求v首先从被试反应要求上看，应避免出现过早反应首先从被试反应要求上看，应避免出现过早反应或其他错误的反应。或其他错误的反应。v防止出现防止出现“假反应假反应”的有效措施是在实验中插入的有效措

14、施是在实验中插入侦察试验（侦察试验（detection testdetection test），），即给预备信号之即给预备信号之后并不呈现刺激。后并不呈现刺激。 实验实验心理心理学学Experimental Psychology2.2.选择反应数目选择反应数目v选择反应的数目需要与辨别的刺激数目相等，选择反应的数目需要与辨别的刺激数目相等，即即有几种反应就要有几种刺激。有几种反应就要有几种刺激。实验实验心理心理学学Experimental Psychology（五）反应时间的因变量（五）反应时间的因变量 v反应时实验中有二个基本因变量（或依变项）反应时实验中有二个基本因变量（或依变项）（dep

15、endent variabledependent variable），），即即速度速度（speedspeed）和和准确性准确性（accuracyaccuracy）。）。 v反应时间实验中的一个突出问题就是权衡反应反应时间实验中的一个突出问题就是权衡反应速度和反应准确性的相互关系。速度和反应准确性的相互关系。 v人们都有这样的常识，当一个人很快去完成某人们都有这样的常识，当一个人很快去完成某件事时，他会比慢慢地做某件事犯更多的错误。件事时，他会比慢慢地做某件事犯更多的错误。反之，如果某人很正确地做某件事时，速度上反之，如果某人很正确地做某件事时，速度上就会变慢。心理学家称这种关系为就会变慢。心理

16、学家称这种关系为速度速度- -准确准确性权衡性权衡 。实验实验心理心理学学Experimental Psychologyv帕彻帕彻拉（拉（PachellaPachella，19741974）的实验结果表明，的实验结果表明，为了使错误率降低到为了使错误率降低到2 2，反应时将增加，反应时将增加100100毫毫秒。秒。v这说明根据速度这说明根据速度- -准确性权衡，为了减少错误准确性权衡，为了减少错误率，反应时间就会延长率，反应时间就会延长。 实验实验心理心理学学Experimental Psychology二、影响反应时间的因素二、影响反应时间的因素v（一）反应时间受刺激变量的影响一）反应时间受

17、刺激变量的影响v（二）反应时间受机体变量影响（二）反应时间受机体变量影响实验实验心理心理学学Experimental Psychology（一）反应时间受刺激变量影响（一）反应时间受刺激变量影响 v在刺激变量中，对反应时间影响比较大的因素在刺激变量中，对反应时间影响比较大的因素有：有：v刺激的不同类型、刺激的不同类型、v强度、强度、v复杂程度复杂程度v刺激呈现的方式刺激呈现的方式 实验实验心理心理学学Experimental Psychology1. 1.因刺激的不同类型而因刺激的不同类型而异异 v不同类型的刺激通过特定的通道作用于各个感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

18、间是不同的。同一感觉道里，官，它们的反应时间是不同的。同一感觉道里，刺激的部位不同，反应时间也有差异。刺激的部位不同，反应时间也有差异。 实验实验心理心理学学Experimental Psychology表表3-63-6 不同感觉道的反应时间（被试为有训练的成人）不同感觉道的反应时间（被试为有训练的成人） 1. 1.因刺激的不同类型而因刺激的不同类型而异异 实验实验心理心理学学Experimental Psychology2.2.因刺激的强度不同而异因刺激的强度不同而异v对不同强度的对不同强度的10001000赫兹纯音的反应时间赫兹纯音的反应时间 实验实验心理心理学学Experimental

19、Psychology3.3.因刺激的复杂程度而异因刺激的复杂程度而异 v（1 1）刺激选择数目越多，愈复杂；）刺激选择数目越多，愈复杂；v（2 2）刺激相似程度越高，则愈复杂。）刺激相似程度越高，则愈复杂。v显然，刺激越复杂，反应时间必然越长。显然，刺激越复杂，反应时间必然越长。 实验实验心理心理学学Experimental Psychology4 4 因刺激呈现方式不同而异因刺激呈现方式不同而异v我国心理学家（张铁忠和沙建英，我国心理学家（张铁忠和沙建英，19871987）对双）对双眼视野不同位置的视觉运动反应时间进行了测眼视野不同位置的视觉运动反应时间进行了测定，获得了表定，获得了表3-1

20、03-10的实验结果。的实验结果。实验实验心理心理学学Experimental Psychology实验实验心理心理学学Experimental Psychology（二）反应时间受机体变量影响（二）反应时间受机体变量影响v影响反应时间的主要刺激变量如上所述，但外影响反应时间的主要刺激变量如上所述，但外在原因需通过内在条件而起作用，和其他心理在原因需通过内在条件而起作用，和其他心理现象一样，反应时间也是以机体的内部状态为现象一样，反应时间也是以机体的内部状态为中介而对外界刺激作出反应的。中介而对外界刺激作出反应的。v影响反应时间的机体变量为数众多，主要有：影响反应时间的机体变量为数众多，主要有

21、：机体适应水平、准备状态、练习次数、动机、机体适应水平、准备状态、练习次数、动机、年龄因素和个别差异、酒精和药物作用等年龄因素和个别差异、酒精和药物作用等。实验实验心理心理学学Experimental Psychology1. 1.适应水平适应水平v适应（适应（adaptationadaptation）在此处意指在刺激物的持在此处意指在刺激物的持续作用下，感受器发生的变化。续作用下，感受器发生的变化。感受器的适应感受器的适应水平对反应时间有着明显的影响。水平对反应时间有着明显的影响。 v霍弗兰（霍弗兰（HovlandHovland，19361936）的实验中，当双眼的实验中，当双眼对不同的照明

22、适应后，测量了对对不同的照明适应后，测量了对254254公尺烛光公尺烛光的反应时间。刺激是一直径为的反应时间。刺激是一直径为 20 20 毫米（毫米（0.80.8吋）照明为吋）照明为250 250 支烛光的白色圆块，观察距离支烛光的白色圆块，观察距离为为 3030厘米（厘米（1212吋），五名被试者的平均成绩吋），五名被试者的平均成绩（每人每种条件各测试（每人每种条件各测试100100次）列于表次）列于表3 31111。实验实验心理心理学学Experimental Psychologyv这个材料表明，感受器适应水平的变化对反应时这个材料表明，感受器适应水平的变化对反应时间的影响间的影响 。1.

23、 1.适应水平适应水平实验实验心理心理学学Experimental Psychology2.2.准备状态准备状态 v准备状态（准备状态（readinessreadiness）是指机体对于某种行是指机体对于某种行为作出的准备情况。为作出的准备情况。 v被试者在主试者发出被试者在主试者发出“预备预备”口令到刺激呈现口令到刺激呈现这段预备时间内的准备状态也是影响反应时间这段预备时间内的准备状态也是影响反应时间的因素之的因素之。在这时距内，被试者处于积极准。在这时距内，被试者处于积极准备状态，力求尽快对刺激作出反应。如果预备备状态，力求尽快对刺激作出反应。如果预备时间太短，被试者可能来不及准备；如果太

24、长，时间太短，被试者可能来不及准备；如果太长，被试者的准备状态又可能出现衰退而延误反应。被试者的准备状态又可能出现衰退而延误反应。 实验实验心理心理学学Experimental Psychologyv许多研究说明，尽管存在个体差异，但最有利的许多研究说明，尽管存在个体差异，但最有利的预备时间大约是预备时间大约是1.51.5秒。秒。v中村在研究蹲踞式起跑时，把从预备口令到鸣枪中村在研究蹲踞式起跑时，把从预备口令到鸣枪的时间间隔分别定为的时间间隔分别定为1 1、1.51.5和和 2 2 秒三种，结果发秒三种，结果发现间隔时间为现间隔时间为1.51.5秒时，运动员从听鸣枪到手离地秒时，运动员从听鸣枪

25、到手离地的反应时间最短。的反应时间最短。 2.2.准备状态准备状态 实验实验心理心理学学Experimental Psychology3.3.练习次数练习次数 v在心理实验中，练习（在心理实验中，练习（exerciseexercise）是一个控制是一个控制变量，即一个潜在的自变量。练习与反应时间变量，即一个潜在的自变量。练习与反应时间的关系相当密切。在一定范围内，练习次数越的关系相当密切。在一定范围内，练习次数越多（上百次），反应会越快，反应时间减少的多（上百次），反应会越快，反应时间减少的趋势是逼近一个极限而稳定下来。趋势是逼近一个极限而稳定下来。 实验实验心理心理学学Experimenta

26、l Psychology4.4.动动 机机 v动机（动机（motivemotive）是由于人的某种需要所引起的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。有意识或无意识的行为指向。v反应时间实验中被试者易受某种额外动机的影反应时间实验中被试者易受某种额外动机的影响。响。v约翰逊（约翰逊（JohnsonJohnson，19221922）的实验发现主试者的实验发现主试者所设计的一些附加动机能使听觉反应加快。所设计的一些附加动机能使听觉反应加快。 实验实验心理心理学学Experimental Psychology5.5.年龄因素和个体差异年龄因素和个体差异 v一般认为，自发育阶段至一般认为，

27、自发育阶段至2525岁前（青少年阶段），岁前（青少年阶段），反应时间随年龄增长而减少，起初减得快，以后反应时间随年龄增长而减少，起初减得快，以后较慢。较慢。v戈茨达克（戈茨达克（GottsdamkerGottsdamker，19681968）在对一组年龄在对一组年龄为为 181893 93 岁的成人被试者的研究中注意到，随岁的成人被试者的研究中注意到，随着年龄的增长，感觉着年龄的增长，感觉- -运动反应时间逐渐延长。运动反应时间逐渐延长。v此外，还有人发现在此外，还有人发现在2525岁以后到岁以后到6060岁的一段时间岁的一段时间内，反应时间的增长极为缓慢，但内，反应时间的增长极为缓慢，但60

28、 60 岁以后反岁以后反应时间开始有了较大增加。应时间开始有了较大增加。 实验实验心理心理学学Experimental Psychologyv个体差异（或个别差异）指不同个体之间在品个体差异（或个别差异）指不同个体之间在品质和属性上存在的任何差别。质和属性上存在的任何差别。v菲萨尔（菲萨尔（FessardFessard，19261926）曾对曾对10001000名男性成名男性成人被试者作听觉简单反应时间的测定，结果发人被试者作听觉简单反应时间的测定，结果发现反应时间的均数分配大致上呈常态。但是老现反应时间的均数分配大致上呈常态。但是老年组的变异系数较显著地高于青年和中年组，年组的变异系数较显著

29、地高于青年和中年组，说明老年组在感觉说明老年组在感觉- -运动反应速度方面存在着运动反应速度方面存在着较大的个别差异。较大的个别差异。 5.5.年龄因素和个体差异年龄因素和个体差异 实验实验心理心理学学Experimental Psychology6.6.酒精及药物的作用酒精及药物的作用 v酒精在脑神经系统达到一定浓度时，中枢神经酒精在脑神经系统达到一定浓度时，中枢神经系统逐渐迟钝，对周围情况变化的反应速度大系统逐渐迟钝，对周围情况变化的反应速度大大下降。如果是酗酒，其反应时间将延长大下降。如果是酗酒，其反应时间将延长2 23 3倍，甚至更长，往往紧急情况已到眼前，还未倍，甚至更长，往往紧急情

30、况已到眼前，还未发现或采取任何措施便已肇事。发现或采取任何措施便已肇事。v例如车速每小时例如车速每小时4040公里，未饮酒的驾驶员对道路复公里，未饮酒的驾驶员对道路复杂情况作出反应只需杂情况作出反应只需0.60.6秒，而饮酒后的驾驶员却秒，而饮酒后的驾驶员却要要1.81.8秒。这样，汽车在反应时间内所行驶的距离秒。这样，汽车在反应时间内所行驶的距离就从就从0.60.6秒的秒的7 7公尺增加到公尺增加到1.81.8秒的秒的2121公尺，所需的公尺，所需的安全距离增加了安全距离增加了1414公尺，即从公尺，即从2727公尺增加到公尺增加到4141公尺。公尺。 实验实验心理心理学学Experimen

31、tal Psychologyv目前，刺激中枢神经的心理杀伤性药剂，大致目前，刺激中枢神经的心理杀伤性药剂，大致分三类，即镇静剂、兴奋剂和致幻剂。镇静剂分三类，即镇静剂、兴奋剂和致幻剂。镇静剂虽能消除情绪紧张、焦躁、恐惧感，但会使驾虽能消除情绪紧张、焦躁、恐惧感，但会使驾驶员肌肉活动能力下降，并出现睡意，以致反驶员肌肉活动能力下降，并出现睡意，以致反应迟钝。兴奋剂对中枢神经系统的作用与镇静应迟钝。兴奋剂对中枢神经系统的作用与镇静剂作用相反，它可以消除疲劳，驱逐睡意，改剂作用相反，它可以消除疲劳，驱逐睡意，改善思维活动力，提高反应速度，但会使各类职善思维活动力，提高反应速度，但会使各类职业人员思想

32、麻痹，过高估计自己的能力。致幻业人员思想麻痹，过高估计自己的能力。致幻剂会使人有时产生幻觉。剂会使人有时产生幻觉。v如伤风感冒服用过量解热镇痛剂，会使人的如伤风感冒服用过量解热镇痛剂，会使人的注意力、精力、反应能力下降。注意力、精力、反应能力下降。实验实验心理心理学学Experimental Psychology三、反应时间的测定方法三、反应时间的测定方法v（一）反应时间的相减法（一）反应时间的相减法v（二）反应时间的相加因素法（二）反应时间的相加因素法v（三）反应时间的（三）反应时间的“开窗开窗”实验实验v（四）速度（四）速度- -准确率权衡准确率权衡实验实验心理心理学学Experiment

33、al Psychology（一）反应时间的相减法（一）反应时间的相减法v1 1、DondersDonders的的3 3种不同的种不同的RTRT；v2 2、减法法实验减法法实验v3 3、减法法评价、减法法评价实验实验心理心理学学Experimental Psychology（1）反应时）反应时ABC（1）vDondersDonders首先测定首先测定3 3种不同的反应时间：种不同的反应时间：vA-A-反应时间：反应时间：S1R1S1R1vB-B-反应时间：反应时间：S1R1S1R1v S2R2 S2R2vC-C-反应时间：反应时间：S1R1S1R1v S2 S2实验实验心理心理学学Experim

34、ental Psychology（1）反应时）反应时ABC（2）vA A反应时反应时vC C反应时反应时vC CA AvB B反应时反应时vC C反应时反应时vB BC Cv基线时间基线时间v辨别时间辨别时间v选择时间选择时间实验实验心理心理学学Experimental Psychology（1）反应时）反应时ABC（3）v反应时间的相减法最初是被用来测定某一心理过反应时间的相减法最初是被用来测定某一心理过程所需的时间的。程所需的时间的。v但是，反过来看，也可以从两种反应时的差数来但是，反过来看，也可以从两种反应时的差数来判定某个心理过程的存在。判定某个心理过程的存在。v认知心理学正是这样来应

35、用反应时间相减法的。认知心理学正是这样来应用反应时间相减法的。实验实验心理心理学学Experimental Psychology（1）反应时）反应时ABC（4）v减法反应时间的实验当时受到内省心理学家的攻减法反应时间的实验当时受到内省心理学家的攻击。击。v当一个训练有素的内省者进行当一个训练有素的内省者进行DondersDonders反应时，他反应时，他们注意到们注意到C C反应的感受不像是一个反应的感受不像是一个A A反应加上其他反应加上其他的什么东西，的什么东西，B B反应也不像是反应也不像是C C反应加上别的什么，反应加上别的什么，而是觉得三种反应均不相同。而是觉得三种反应均不相同。实验

36、实验心理心理学学Experimental Psychology（2）Posner的实验的实验vPosnerPosner等曾设计过一个实验，运用反应时相减法等曾设计过一个实验，运用反应时相减法来证实，短时记忆的信息除听觉编码之外，是否来证实，短时记忆的信息除听觉编码之外，是否还存在视觉编码的问题。还存在视觉编码的问题。v他们在实验中安排了两种材料：一种是他们在实验中安排了两种材料：一种是形同音同形同音同的两个字母如的两个字母如AAAA；另一种是另一种是形状不同但读音相同形状不同但读音相同的两个字母如的两个字母如AaAa。v并安排了两种呈现方式：一种是同时呈现；另一并安排了两种呈现方式：一种是同时

37、呈现；另一种是继时呈现，时间间隔为种是继时呈现，时间间隔为0.5s0.5s、1s1s和和2s2s。v要求被试判定所呈现的两个字母是否相同并按键要求被试判定所呈现的两个字母是否相同并按键反应，反应，记录反应时间。记录反应时间。v在这两种情况下，正确反应都是在这两种情况下，正确反应都是“相同相同”。实验实验心理心理学学Experimental Psychology（2）Posner的实验的实验结果结果实验实验心理心理学学Experimental Psychology（2）Posner的实验的实验结论结论v应用减法反应时间的方法，证明了某些短时记忆应用减法反应时间的方法，证明了某些短时记忆的信息加工

38、，可有的信息加工，可有视觉和听觉编码视觉和听觉编码两个连续阶段。两个连续阶段。实验实验心理心理学学Experimental Psychology（3）证明心理旋转的实验（）证明心理旋转的实验（1）v心理旋转指单凭心理运作（不靠实际操作），将所心理旋转指单凭心理运作（不靠实际操作），将所知觉的对象予以旋转，从而获得知觉经验的心理历知觉的对象予以旋转，从而获得知觉经验的心理历程。程。v2020世纪世纪7070年代，库柏年代，库柏(Cooper)(Cooper)和谢波德（和谢波德（19731973）用）用减数法反应时实验证明了心理旋转的存在。研究者减数法反应时实验证明了心理旋转的存在。研究者设想，如

39、果连续的心理旋转确实存在，那么减法反设想，如果连续的心理旋转确实存在，那么减法反应时的逻辑正好可以与之吻合。应时的逻辑正好可以与之吻合。v假设有两个任务，它们之间除了被知觉对象需要心假设有两个任务，它们之间除了被知觉对象需要心 理旋转的角度不同外别无差异，那么两者的反应时理旋转的角度不同外别无差异，那么两者的反应时之差应当就是心理旋转完成两者间角度差所需的时之差应当就是心理旋转完成两者间角度差所需的时间。间。 实验实验心理心理学学Experimental Psychology（3）证明心理旋转的实验（）证明心理旋转的实验（2）v 例如，倾斜度例如，倾斜度 0 0和倾斜度和倾斜度 6060两种任

40、务中，除了倾斜两种任务中，除了倾斜角度之外其他条件均一样，如果存在心理旋转过程的话，那角度之外其他条件均一样，如果存在心理旋转过程的话，那么应该是第二个任务只比第一个任务多一个从么应该是第二个任务只比第一个任务多一个从 6060旋转至旋转至 0 0的心理过程，故：的心理过程，故： v RT60RT60RT0RT0= =从从 6060至至 0 0心理旋转所需时间心理旋转所需时间v RT60RT60：表示倾斜度表示倾斜度 6060时的反应时间时的反应时间 v RT0RT0：表示倾斜度表示倾斜度 0 0时的反应时间时的反应时间 v 其余类推。同理：其余类推。同理： v RT120RT120RT60R

41、T60= =从从 6060至至 120120心理旋转所需时间心理旋转所需时间 v 实验者进一步推论：如果发现以上任务的反应时确有差异，实验者进一步推论：如果发现以上任务的反应时确有差异，而且这种差异和两任务间角度差呈现正比关系，就可以证明而且这种差异和两任务间角度差呈现正比关系，就可以证明心理旋转的确存在。心理旋转的确存在。实验实验心理心理学学Experimental Psychology材料材料实验实验心理心理学学Experimental Psychology结果结果实验实验心理心理学学Experimental Psychology减法法评价减法法评价v 减数法的反应时间实验的逻辑是安排两种

42、反应作业，其减数法的反应时间实验的逻辑是安排两种反应作业，其中一个作业包含另一个作业所没有的一个处理（加工）中一个作业包含另一个作业所没有的一个处理（加工）阶段，并在其他方面均相同，从这两个反应时间之差来阶段，并在其他方面均相同，从这两个反应时间之差来判定此加工阶段。这种实验在原则上是合理的，在实践判定此加工阶段。这种实验在原则上是合理的，在实践上是可行的。认知心理学也正是应用减数法反应时间实上是可行的。认知心理学也正是应用减数法反应时间实验提供的数据来推论其背后的信息加工过程的。验提供的数据来推论其背后的信息加工过程的。v 减数法也有其弱点：使用这种方法要求实验者对实验任减数法也有其弱点：使

43、用这种方法要求实验者对实验任务引起的刺激与反应之间的一系列心理过程有精确的认务引起的刺激与反应之间的一系列心理过程有精确的认识，并且要求两个相减的任务中共有的心理过程要严格识，并且要求两个相减的任务中共有的心理过程要严格匹配，这一般是很难的。这些弱点大大限制了减数法的匹配，这一般是很难的。这些弱点大大限制了减数法的广泛使用。广泛使用。实验实验心理心理学学Experimental Psychology（二）反应时间的相加因素法（二）反应时间的相加因素法v1 1、什么是相加因素法？、什么是相加因素法？v2 2、加因素法的典型实验、加因素法的典型实验 v3 3、相加因素法评价、相加因素法评价实验实验

44、心理心理学学Experimental Psychology1、什么是相加因素法？、什么是相加因素法？v在在2020世纪，世纪，SternbergSternberg（19691969）发展了唐德斯发展了唐德斯的减数法反应时间，提出了加法法则，称之为的减数法反应时间，提出了加法法则，称之为加因素法（加因素法（additive factors methodadditive factors method）。）。这这种实验并不是对减数法反应时间的否定，而是种实验并不是对减数法反应时间的否定，而是减数法的发展和延伸。减数法的发展和延伸。v加因素法反应时间实验认为完成一个作业所需加因素法反应时间实验认为完成

45、一个作业所需的时间是一系列信息加工阶段分别需要的时间的时间是一系列信息加工阶段分别需要的时间的总和，如果发现可以影响完成作业所需时间的总和，如果发现可以影响完成作业所需时间的一些因素，那么单独地或成对地应用这些因的一些因素，那么单独地或成对地应用这些因素进行实验，就可以观察到完成作业时间的变素进行实验，就可以观察到完成作业时间的变化。化。 实验实验心理心理学学Experimental Psychology加因素法反应时间实验的逻辑加因素法反应时间实验的逻辑v如果两个因素的效应是互相制约的，即一个因素如果两个因素的效应是互相制约的，即一个因素的效应可以改变另一因素的效应，那么这两个因的效应可以改

46、变另一因素的效应，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不同的加工阶段。因素各自作用于不同的加工阶段。v这样，通过单变量和多变量的实验，从完成作业这样，通过单变量和多变量的实验，从完成作业的时间变化来确定这一信息加工过程的各个阶段。的时间变化来确定这一信息加工过程的各个阶段。v因此，重要的不是区分出每个阶段的加工时间，因此，重要的不是区分出每个阶段的加工时间，而是辨别认知加工的顺序，并证实不同加工阶段而是辨别认知加工的顺序，并证实不同加工阶

47、段的存在。的存在。实验实验心理心理学学Experimental Psychologyv加因素法假定，当两个实验因素影响两个加因素法假定，当两个实验因素影响两个不同的阶段时，它们将对总反应时间产生不同的阶段时，它们将对总反应时间产生独立的效应，即不管一个因素的水平变化独立的效应，即不管一个因素的水平变化如何，另一个因素对反应时间的影响是恒如何，另一个因素对反应时间的影响是恒定的。这样称两个因素的影响效应是相加定的。这样称两个因素的影响效应是相加的。的。 v加因素法的基本手段是探索有相加效应的因素，加因素法的基本手段是探索有相加效应的因素，以区分不同的加工阶段。以区分不同的加工阶段。 加因素法反应

48、时间实验的逻辑加因素法反应时间实验的逻辑实验实验心理心理学学Experimental Psychology a1 a2 自变量A70 60 50 40 30 20 10 0b2b1实验实验心理心理学学Experimental Psychology a1 a2 自变量A70 60 50 40 30 20 10 0b2b1实验实验心理心理学学Experimental Psychology2、加因素法的典型实验、加因素法的典型实验vSternbergSternberg运用反应时相加因素法研究短时记忆信运用反应时相加因素法研究短时记忆信息提取的阶段：息提取的阶段：v方法：先给被试看方法：先给被试看1

49、16 6个数字（识记项目），然个数字（识记项目），然后看一个数字（测试项目）并同时开始计时，要后看一个数字（测试项目）并同时开始计时，要求被试判定此测试数字是否是刚才识记过的，按求被试判定此测试数字是否是刚才识记过的，按键作出是或否的反应，计时也随即停止。这样就键作出是或否的反应，计时也随即停止。这样就可以确定被试者能否提取以及所需要的时间（反可以确定被试者能否提取以及所需要的时间（反应时间）。应时间）。 v见视频演示见视频演示实验实验心理心理学学Experimental Psychologyv通过一系列的实验，通过一系列的实验， SternbergSternberg从反应时的变化从反应时的变

50、化上确定了对提取过程有独立作用的四个因素，即上确定了对提取过程有独立作用的四个因素，即测试项目的质量（优质的或低劣的）、识记项目测试项目的质量（优质的或低劣的）、识记项目的数量、反应类型（肯定的或否定的）和每个反的数量、反应类型（肯定的或否定的）和每个反应类型的相对频率。应类型的相对频率。v因此，他认为短时记忆信息提取过程包含相应的因此，他认为短时记忆信息提取过程包含相应的四个独立的加工阶段，即刺激编码阶段、顺序比四个独立的加工阶段，即刺激编码阶段、顺序比较阶段、二择一的决策阶段和反应组织阶段（先较阶段、二择一的决策阶段和反应组织阶段（先前曾将最后的两个阶段合并为一个阶段）。前曾将最后的两个阶

51、段合并为一个阶段）。 2、加因素法的典型实验、加因素法的典型实验实验实验心理心理学学Experimental PsychologyvSternbergSternberg认为，测试数目的质量对刺激编码阶段认为，测试数目的质量对刺激编码阶段起作用，识记项目的数量对顺序比较阶段起作用，起作用，识记项目的数量对顺序比较阶段起作用，反应类型对决策阶段起作用，反应类型的相对频反应类型对决策阶段起作用，反应类型的相对频率对反应组织阶段起作用。率对反应组织阶段起作用。v v具体的实验步骤：（见下页）具体的实验步骤：（见下页）2、加因素法的典型实验、加因素法的典型实验实验实验心理心理学学Experimental

52、 Psychology第一步，改变检验刺第一步，改变检验刺激激（probeprobe）的质量的质量（即改变探针刺激的（即改变探针刺激的性质），发现对一个性质），发现对一个残缺、模糊的刺激进残缺、模糊的刺激进行编码比对一个完整、行编码比对一个完整、清晰的刺激花的时间清晰的刺激花的时间较长，而且对不同大较长，而且对不同大小的记忆表影响相似，小的记忆表影响相似，表明系列比较阶段之表明系列比较阶段之前存在一个前存在一个独立的编独立的编码码阶段。阶段。2、加因素法的典型实验、加因素法的典型实验实验实验心理心理学学Experimental Psychology第二步，改变记忆第二步，改变记忆表中项目的数量

53、，表中项目的数量，得出记忆表大小与得出记忆表大小与反应时间之间的线反应时间之间的线性关系，证实了性关系，证实了系系列比较阶段列比较阶段的存在。的存在。2、加因素法的典型实验、加因素法的典型实验实验实验心理心理学学Experimental Psychology第三步，分别计算第三步，分别计算Y Y与与N N反应，发现对不同大小反应，发现对不同大小的记忆表，都是的记忆表，都是N N反应反应时长于时长于Y Y反应时，表明反应时，表明了两种决定阶段的存在，了两种决定阶段的存在，即在系列比较之后，有即在系列比较之后，有一个被试选择反应种类一个被试选择反应种类的的决策阶段决策阶段，而且产生，而且产生N N

54、反应比产生反应比产生Y Y反应难。反应难。2、加因素法的典型实验、加因素法的典型实验实验实验心理心理学学Experimental Psychology第四步，改变某一种类第四步，改变某一种类反应（反应（Y Y或或N N）的出现频的出现频率，发现对两类反应产率，发现对两类反应产生同样的影响，提高任生同样的影响，提高任一类反应的出现频率，一类反应的出现频率，都会使这类反应的组织都会使这类反应的组织更为容易，从而使反应更为容易，从而使反应时下降。表明反应选择时下降。表明反应选择之后存在一个之后存在一个独立的反独立的反应组织阶段应组织阶段。2、加因素法的典型实验、加因素法的典型实验实验实验心理心理学学

55、Experimental Psychology加法反应时加法反应时识记项目识记项目的编码的编码探针刺激探针刺激的编码的编码顺序顺序比较比较决策决策反应反应组织组织反应时间反应时间探针刺激探针刺激的性质的性质识记项目识记项目的数量的数量反应反应类型类型反应类型的反应类型的相对频率相对频率图图2 短时记忆信息提取的阶段及其影响因素短时记忆信息提取的阶段及其影响因素实验实验心理心理学学Experimental Psychologyv斯顿伯格在完成了上述实验后提出，加因素反斯顿伯格在完成了上述实验后提出，加因素反应时有二个特点：应时有二个特点：v（1 1）实验者可以通过操作变更阶段的持续时间，完）实验

56、者可以通过操作变更阶段的持续时间，完成这项工作的自变量就称之为因素，当然，因素可以成这项工作的自变量就称之为因素，当然，因素可以不只是一个；不只是一个；v （2 2）在这些因素中又可分为二类：一类为影响反应时）在这些因素中又可分为二类：一类为影响反应时间的附加因素，亦为非交互作用的因素，这类因素称间的附加因素，亦为非交互作用的因素，这类因素称之为影响反应的附加因素，另一类因素为影响同一阶之为影响反应的附加因素，另一类因素为影响同一阶段的因素，这类因素为交互作用的因素。段的因素，这类因素为交互作用的因素。v因此，斯顿伯格认为，一旦找到交互作用和附因此，斯顿伯格认为，一旦找到交互作用和附加因素的模

57、型，心理学家也就揭示了加工阶段加因素的模型，心理学家也就揭示了加工阶段是怎样相关的。是怎样相关的。2、加因素法的典型实验、加因素法的典型实验实验实验心理心理学学Experimental Psychology3、相加因素法评价、相加因素法评价v加因素法的弱点是，加因素法的弱点是，它的基本前提是人的信息它的基本前提是人的信息加工是系列加工，加工是系列加工，这一点受到很多心理学家的这一点受到很多心理学家的质疑。因为加因素法反应时实验是以信息的系质疑。因为加因素法反应时实验是以信息的系列加工而不是平行加工为前提的，因而有人认列加工而不是平行加工为前提的，因而有人认为其应用会有很多限制。为其应用会有很多

58、限制。 v 更为直接的问题是关于加因素法反应时实验的逻辑，更为直接的问题是关于加因素法反应时实验的逻辑，即能否应用可相加和相互制约的效应来确认信息加工即能否应用可相加和相互制约的效应来确认信息加工的阶段。的阶段。PachellaPachella（19741974）指出，两个因素也许能以指出，两个因素也许能以相加的方式对同一个加工阶段起作用，也许能对不同相加的方式对同一个加工阶段起作用，也许能对不同的加工阶段起作用并且相互发生影响。的加工阶段起作用并且相互发生影响。 v还有人指出，加因素法反应时实验本身并不能还有人指出，加因素法反应时实验本身并不能指明一些加工阶段的顺序，在这个方面，它极指明一些

59、加工阶段的顺序，在这个方面，它极大地依赖于一定的理论模型。大地依赖于一定的理论模型。 实验实验心理心理学学Experimental Psychology（三）反应时间的（三）反应时间的“开窗开窗”实验实验v1 1、什么是、什么是“开窗开窗”实验？实验？v2 2、开窗实验、开窗实验v3 3、开窗法评价、开窗法评价实验实验心理心理学学Experimental Psychology1、什么是、什么是“开窗开窗”实验？实验？v前面谈到的减数法和加因素法反应时实验难以直前面谈到的减数法和加因素法反应时实验难以直接得到某个特定加工阶段所需的时间，并且还要接得到某个特定加工阶段所需的时间，并且还要通过严密的

60、推理才能被确认。通过严密的推理才能被确认。v如果能够比较直接地测量每个加工阶段的时间，如果能够比较直接地测量每个加工阶段的时间，而且也能比较明显地看出这些加工阶段，那就好而且也能比较明显地看出这些加工阶段，那就好像打开窗户一览无遗了。这种实验技术称为像打开窗户一览无遗了。这种实验技术称为“开开窗窗”实验，它是反应时实验的一种新形式。实验，它是反应时实验的一种新形式。实验实验心理心理学学Experimental Psychology2、开窗实验、开窗实验vHamiltonHamilton（19771977）和）和HockeyHockey（19811981）的字母转换的字母转换实验：实验：v方法：