stroop效应实验报告

PAGEPAGE1大学生字色干扰Stroop效应实验研究山东师范大学心理学院贾兆丰【摘要】Stroop效应范式是语言研究的经典方法,它利用颜色信息和语义信息等的相互干扰推论被试心理词典的表征结构。本研究以山东师范大学大三学生为被试，利用Stroop研究范式，研究了在Stroop效应中，被试的不同性别之间、不同类型的刺激材料之间的反应时及反应错误次数的差异，并分析了二者交互作用的。结果显示：①以反应时为因变量，不同性别的被试间存在显著差异；不同的刺激类型间存在显著差异；性别与刺激类型之间不存在交互作用；②以错误次数为因变量，不同性别的被试间无显著差异；不同的刺激类型间无显著差异，性别与刺激类型之间不存在交互作用。【关键词】Stroop效应；性别差异；颜色信息；语义信息；信息加工1引言念字和命名是两个不同的认知过程，其反应速度是不同的。所以在实际过程中，二者会产生相互干扰。这一现象由J.R.Stroop在1935年首先提出，故称为Stroop效应。他使用刺激字与写此字所用的颜色相矛盾，（例如用蓝颜色写成“红”字）让被试说出这个字是用什么颜色写的。结果发现被试反应时大大增加了。这说明字色矛盾时认知过程受到了干扰，即被试回答字的颜色时受到了字的意义的干扰。Stroop效应提出后，国内外许多心理学家对它产生浓厚兴趣，进行了多方面的相关的研究。如：对于不同的语言种类（如汉字、英文等）产生的Stroop效应的（马恒芬等，2010）研究；以昼夜矛盾的词语与图片为材料进行的“昼夜Stroop效应”（Day-NightStroop）研究（Cerstadt）；Stroop效应的年龄差异研究（Macleod）；以及与Stroop效应有关的大脑事件相关电位研究（彭聃龄等，2004）等等。有研究者在2010年以中国的大学生为被试进行实验。研究发现，在汉字为刺激材料的Stroop效应实验中，反应时的性别差异并不显著。并以此为基础得出结论，认为男女大学生之间的汉字识别和学习能力差异并不显著。笔者同意这一结论，但是Stroop效应的实验结果不仅仅收到语言学习能力的影响，还应受到态度、情绪、兴趣动机等多方面因素的影响，进而可能会存在性别差异。此外，在Stroop效应实验中，刺激材料的不同类型本身也是一个自变量，应该会造成反应时及错误次数之间的差异。基于以上假设，我们开展了本次研究。2方法2.1被试山东师范大学心理学院大三本科生196名(男41名，女155名)，平均年龄21岁左右，身体健康状况良好。为了避免因不同性别的被试数量差异过大造成误差，从155名女性被试的数据中随机选取了41名被试的数据作为有效数据，进行分析。即最终筛选出的有效被试为82名（男性41名，女性41名）。2.2工具2.2.1．仪器（系统）：计算机与实验心理学虚拟实验系统。2.2.2．材料：共16张有色汉字卡片，按照刺激类型的不同分为4类A（字色一致）：红色的“红”字，黄色的“黄”字，蓝色的“蓝”字，绿色的“绿”字，共4张。B（字色矛盾）：绿色的“红”字，蓝色的“黄”字，黄色的“蓝”字，红色的“绿”字，共4张。C（字色无关）：红色的“我”字，黄色的“爱”字，蓝色的“中”字，绿色的“华”字，共4张。D（字色语义无关而音义有关）：绿色的“洪”字，蓝色的“皇”字，黄色的“拦”字，红色的“滤”字，共4张。2.3实验设计二因素完全随机与重复测量混合设计2.4实验步骤2.4.1．登录并打开实验心理学虚拟实验系统主界面，选中实验列表中的“Stroop”效应。单击呈现实验简介。点击“进入实验”到“指导语”界面。被试阅读指导语：“这是一个测反应时的实验。实验中屏幕会呈现一系列有颜色的汉字。呈现绿颜色汉字时按D键，黄颜色汉字时按F键，红颜色汉字时按J键，蓝颜色汉字时按K键，而不要管那个字的字义是什么。反应越快越好，系统会自动记录你的反应时间。在你明白了实验步骤后，可以先进行练习，然后点击“正式实验”按钮开始。”明白指导语后先进行练习实验，练习熟练之后，点击“正式实验”按钮开始。2.4.2．被试根据指导语的要求对呈现的汉字作出相应反应，如果反应错误，该次实验无效，程序自动补足。2.4.3．实验结束，数据被自动保存。主试查看并记录结果。之后整理数据，采用SPSS13.0进行统计分析。3结果3.1不同条件下的平均反应时、平均反应错误次数（见表1）表1.不同条件下平均反应时、反应错误次数刺激类型男女反应时(ms)错误次数反应时(ms)错误次数A792.830.93674.630.39B920.490.71807.390.90C836.100.59706.460.44D807.540.54720.000.44平均839.240.69727.120.543.2被试间性别差异分析以反应时为因变量，被试性别为自变量进行独立样本t检验，结果发现，男女被试间的反应时差异显著(t=2.437，P=0.017＜0.05)。以反应错误次数为因变量，被试性别为自变量进行独立样本t检验，结果发现，男女被试间的反应错误次数差异不显著(t=1.126，P=0.264＞0.05)。3.3刺激类型间的差异及交互作用分析以反应刺激类型为组内变量，被试性别为组间变量进行4*2的混合方差分析，结果发现：①以反应时为因变量，刺激类型主效应显著（F(3，240)=20.487，P=0.000＜0.05），进一步检验发现，B类（字色矛盾）的反应时明显长于其它三种刺激类型（ACD）；A类（字色一致）的反应时明显短于其它三种刺激类型（BCD）；而C类（字色无关）和D类（字色语义无关而音义有关）反应时无显著差异。被试性别与反应类型的交互作用不显著（F(3，240)=0.512，P=0.674＞0.05）。②以反应错误次数为因变量，刺激类型主效应不显著（F(3，240)=2.465，P=0.063＞0.05）。被试性别与反应类型的交互作用不显著（F(3，240)=2.584，P=0.054＞0.05）。3.3不同条件下的反应结果统计图（见图1，图2）注：图中刺激类型：A（字色一致）；B（字色矛盾）；C（字色无关）；D（颜色语义无关而音义相关）。下同。4讨论4.1实验当中反应时的性别差异是因何造成的本次实验中发现，Stroop效应存在明显的性别差异。这与一些已有的研究不符。笔者认为这种性别差异是由于两方面原因造成的。一方面，实验是以有色汉字为实验材料，而实验的要求是让被试对字体的颜色做出反应。即总体上反应越快说明被试本身对于颜色的辨别能力越强。女性被试的成绩显著优于男性被试，一定程度上可以为颜色辨别能力的性别差异提供证据。这在一定程度上也符合常理。我们通常认为女性生活中比男性更“充满色彩”。与男性相比，女性鉴别、使用和搭配颜色的能力较强。日常生活中表现在衣着、化妆等许多方面。同时，也有一些科学研究证据证明，在颜色偏好、颜色辨别等方面的确存在性别差异。另一方面，通过实验中对被试的观察发现，男性被试在实验过程中总体的态度和兴趣不如女性被试。笔者认为，本次实验中，兴趣水平低、注意力不集中等非能力性因素，是造成反应时结果的性别差异的最主要原因。4.2如何从理论上解释不同刺激类型之间的反应时差异不同的刺激类型之间的反应时的差异是Stroop效应研究中的核心问题。本次实验中发现了四种刺激类型之间的反应时的显著差异，是符合理论预期的。B类（字色矛盾）条件下，反应时明显长于其它三类。说明在大脑加工过程中，语义信息与颜色信息的相互干扰是明显存在的。同时，A类（字色一致）的反应时显著短于其它三类，一定程度上说明，当颜色信息与语义信息相一致时，两种信息在人脑中会产生类似于“相互促进”的作用。近而使得反应时较快。对此，历史上有许多研究者基于不同认知加工理论提出过不同的理论解释。如相对加工速度理论，自动化理论，知觉编码理论，Logan平行加工理论，平行分布式加工模型等。在此，笔者借鉴自动化理论，对字色信息干扰给予较为具体的理论解释。根据自动化理论，由于被试对于实验所用汉字（母语）的字义十分熟悉，对汉字字义的加工已经达到了极高的自动化程度。且对于汉字字义加工的自动化程度远远高于对颜色信息的加工。当两种刺激信息同时呈现的时候，汉字字义信息的加工会不由自主地在大脑中率先被加工。而实验要求被试对颜色信息做出反应。所以，之前被大脑加工过的字义信息就会对后来的颜色信息造成影响。如果之前被加工的字义信息与之后加工的颜色信息相矛盾，对颜色信息的加工和反应就会变慢。我们可以借助一些大脑神经生理功能方面的证据解释这一现象。由于自动化水平的差异，在大脑中先得到加工的是语义信息，而实验要求被试对颜色信息作出反应。这就要求被试抑制对语义信息的反应，而对颜色信息作出相应的正确反应。这种抑制作用必须是非自动化的、在意识控制下进行的。所以需要消耗相对较长的时间。所以，B类刺激材料需要的反应时最长。因此，一些研究发现了Stroop效应存在显著的年龄差异（青年被试的反应时显著短于老年被试），为老年人神经抑制能力较年轻时下降提供了证据。实验的另一个重要发现是C类（字色无关）和D类（字色语义无关而音义有关）的反应时没有显著差异。我们知道，C类和D类都属于字义与颜色无关，即在理论上说，这两类汉字材料的字义都不会对颜色反应造成影响。换句话说，如果这类汉字的字义信息和颜色信息同时被人脑加工，二者不会像A类或B类那样产生相互促进或者干扰。但C类和D类的区别在于，D类汉字的字音与颜色信息有关。即如果字音信息和颜色信息同时被人脑加工，应该会产生相互干扰。实验结果证明字音信息并没有干扰被试对颜色信息作出反应，可以证明在人的大脑中，字音与字义的加工是不同步的。具体地说，字义的加工是在字音加工之前完成的。基于这个假设，被实验中被试对于C类和D类材料的反应过程在实质上相同：当汉字字义信息和颜色信息同时被大脑识别并加工，字义并没有影响被试对于颜色信息的识别和反应（按键）。而对于字音信息加工的是在对颜色和字义信息加工完成之后进行的，此时被试对于颜色信息的反应（按键）也已经完成。所以，表现在实验结果上，C类和D类的反应时没有差异。5结论5.1．由于能力和兴趣、态度等多方面的原因，Stroop效应中的反应时存在性别差异。女大学生的反应速度比男大学生快。5.2．在大脑的信息加工过程中，语义信息的加工优先于颜色信息的加工，前者对后者有影响。当二者一致时，起到促进作用；当二者矛盾时，起到干扰作用。5.3.在大脑对汉字的信息加工过程中，对汉字语义信息的加工优先于对汉字字音信息的加工。6参考文献[1]陈俊,刘海燕,张积家.Stroop效应研究的新进展——理论、范式及影响因素.心理科学,2007,30（2）：415-418[2]葛列众，刘少英，徐伟丹.抽象颜色偏好实验研究.心理科学,2005,28(4):849-851[3]李寿欣,李传银,王学臣.基础心理学实验指导.山东人民出版社，2009.143-146[4]林仲贤,张增慧,刘颂.色-词干扰效应的年龄差异实验研究.心理学动态,1991,9(01):77-81.[5]