实验心理学复习

一．反应时的种类和特点。

1.根据刺激与反应的不同形式，一般可把反应时划分为简单反应时和复杂反应时。

2. 简单反应时：是给予被试单一的刺激，要求他做同样的反应。被试的任务很简单，他预先已经知道将有什么样的刺激出现并需要做出什么样的反应。简单反应的时间是比较短的。

3. 复杂反应时：是向被试呈现不同的刺激，要求他按照规定做出相应的反应。

（1）辨别反应时：是指可能出现的刺激不止一个，但要求被试只对特定的某个刺激做出反应，需要对刺激进行辨别；

（2）选择反应时：是指可能出现的刺激不止一个，对每一个刺激（随机）要求被试做出不同的反应。

4.一般来说，复杂反应时长于简单反应时，选择反应时比简单反应时长20-200ms，选择越多，则反应时越长，选择任务越复杂，则反应时越长。

二．反应时的实验要求。

1.对被试的要求。

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。

2.对刺激与反应对应关系的要求。

选择反应时实验的要点是务必使选择反应数目和要辨别的刺激数目相等，即每一种反应必须是针对同它相应的预定刺激而做出的。

3.对实验环境条件的要求。

4.实验仪器性能的精确性和可靠性。

三．简单反应时和复杂反应时控制假反应的程序。

1. 在刺激呈现之前就做出的反应称为“假反应”。

2.简单反应时控制程序：设置空白实验，即插入“侦查刺激”，在实验过程中随机的插入几次只给“预备”信号，但不呈现刺激的实验操作，以观察被试是否会在接受到刺激时做出反应。

3.复杂反应时控制程序：让被试进行实验，检查被试是否出现错误反应。如果在某一轮实验**现错误的反应，则存在假反应，该轮实验作废。

四．反应时的相减法。

唐德斯（donders）受到天文学家关于人差方程研究和赫尔姆霍茨（helmholz）测定神经传导速度研究的影响，于2024年在其《关于心理过程的速度》一文中，把心理时间的测定引入心理学，并提出了反应时的相减法，即一种用减数方法将反应时分解成各个部分，然后来分析信息加工过程的方法。

他最初用实验来测量包含在复杂反应中的辨别、选择等心理过程所需的时间。在这种实验里，通常要安排两种不同的反应时作业，其中一种作业包含另一种作业所没有的某个特定的心理过程，这个特定的心理过程即为索要测量的心理过程，二者在其余方面均相同，这两种反应时的差即为此过程所需时间。

例如，当被试觉察一个灯光刺激后立即用右手按键做出反应，则测得一个简单的视觉反应时rt1；然后在实验中安排红绿两个色光刺激，要求被试看到红光后立即用右手按键反应，而看到绿光则不做出反应，这样测得的复杂反应时rt2长于rt1。比较一下，两种反应时作业的区别仅仅在于后者需要将红绿两个色光刺激区分开来，所以两个反应时之差rt2-rt1，就是辨别过程所需的时间；最后仍然用红绿两个色光刺激，但要求被试不但要做出辨别，而且要对反应做出选择，红光出现右手按键，绿光出现左手按键，这样测得反应时rt3，则rt3-rt2即为选择过程所需的时间。

唐德斯的相减法把反应分为三类，即a、b、c三种反应：

a反应，即简单反应，一般只有一个刺激和一个反应，如被试对一个灯亮做出一个按键反应，这种反应又称为基线时间（baseline time），一方面它是最简单的反应，另一方面它又是复杂反应的成分或基本因素。

b反应，即选择反应，是复杂反应中的一种，在这类反应中，有两个或两个以上的刺激和相应于刺激的反应数。也就是说，在一个实验中，对红光按a键、绿光按b、蓝光按c、白光按d，共有四个刺激和四个对应的反应。在此类反应中，不仅要区别信号，而且还有选择反应，因而包括了刺激辨认的心理操作和反应的选择。

c反应，即辨别反应，是另一种形式的复杂反应。b、c反应既有共同点：具有两个或两个以上的刺激，又有区别之处：

c反应中只有一个刺激是要求有反应的，而其余刺激是不要求做出反应的。所以c反应中仅有刺激的辨别。

综上，辨别rt=c-a，选择rt=b-c

唐德斯明确提出了反应时的成分说，即反应时包括了三个成分：基线时间、辨别时间（indentification time）、选择时间（selection time）。

评价：唐德斯的减数法在19世纪60年代到20世纪60年代，在实验心理学中占有很高的地位。他的三成分说和减数法法则广泛应用于许多领域。

今天，认知心理学正是应用减数法反应时实验的数据来推论其现象背后的信息加工过程。但是，使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，大大限制了相减法的广泛应用。

相减法的典型实验：心理旋转（有无提示、先后还是同时）、短时记忆的视听编码。

五．反应时的相加法。

20世纪，斯滕伯格（sternberg）发展了唐德斯的相减法反应时间，提出了加法法则，称之为相加法，或加因素法。这种实验并不是对相减法反应时的否定，而是发展和延伸。加因素法反应时实验认为完成一个作业所需的时间是一系列信息加工阶段分别需要时间的总和，如果发现可以影响完成作业所需时间的一些因素，那么单独地或者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化。

该种方法的逻辑是：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，可以相加，那么这两个因素各自作用于不同的加工阶段。这样，通过单变量和多变量实验，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。

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的存在。该方法假定：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独立的效应，即不管一个因素的水平如何变化，另一个因素对反应时的影响是恒定的，这样称两个因素的影响效应是相加的。

斯滕伯格在《反应时间实验揭示的心理过程》一文中，系统地阐述了加因素法反应时实验和用此方法所作的短时记忆信息提取实验。在实验中，先给被试看1-6个数字（识记项目），然后看1个数字（测试项目）并同时开始记时，要求被试判定此测试数字是否为刚才识记过的，按键做出是或否的反应，计时也随即停止。这样就可以确定被试能否提取以及所需时间（rt）。

通过一系列实验，他从反应时的变化中确定了对提取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）、识记项目的数量（1-6）、反应类型（肯定的或否定的）和每个反应类型的相对频率。因此，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、顺序比较阶段、二择一的决策阶段和反应组织阶段。

操纵变量的方法：以在相同自变量的不同水平之间的反应时的不同，作为整个过程中的子阶段的时间测量。根据实验数据得出方程式来间接判断两个因素之间是相互作用还是独立。

斯滕伯格首创的加因素法反应时实验，将反应时实验向前推进了一大步，并在很大程度上，对认知心理学的发展起着积极的影响。但它也存在着一些弱点：首先，它的基本前提是人的信息加工是系列加工而不是平行加工，这受到许多心理学家的质疑；其次，它的逻辑，即应用可相加和相互制约的效应来确认信息加工的阶段，是否可行也存在争议。

六．开窗实验的含义和程序。

反应时的相减法和相加法都不是直接测出某一特定加工阶段所需的时间，而是间接地通过作业之间的比较而得出的，并且相应的加工阶段还要通过严密的推理才能被发现。霍克基（hockey）等人发展了一种新的反应时实验技术——开窗实验，并以一种字母转换实验来说明这种技术。

在字母转换实验中，主试向被试城县1-4个字母或字母串，而且在此字母串之后标有一个数字，并告诉被试，。如a+3=d，kenc+4=oirg，要求所有转换结果一同说出。具体程序为（以kenc+4为例）：

最先呈现kenc+4，然后，4个字母相继呈现，被试自己按键操作，按第一下，出现k，计时开始，但看到k后，被试做出声转换，即说出l-m-n-o，然后按第二下，呈现e，再说出f-g-h-i，如此循环，直到4个字母全部呈现完毕并做出总的回答，即oirg，计时结束。在实验过程**声转换的开始和结束都在时间记录中标出。根据该实验的反应时数据，可以看出完成字母转换作业的3个加工阶段：

1、编码阶段，即从被试按键看到一个字母到开始出声转换所用的时间。在这一阶段中，被试对所看到的字母进行编码并在记忆中找到该字母在字母表中的位置；

2、转换阶段，即转换所用的时间；

3、储存阶段，即从迁移个字母转换结束到按键看下一个字母的时间，在此阶段，被试将转换结果储存在记忆之中，并从第二个字母开始还需将转换结果加以归并和复述。

开窗实验通过对字母转换作业的分析，可把每一种认知加工成分所经历的时间都比较直接地估计出来，因而它具有更明显的优点。

七．反应时的现象和研究范式。

反应时的速度与正确率权衡。

反应时常常被用作人类信息加工特性的指标，但在实验中，研究者们注意到这样一种现象，被试有时会以牺牲准确率为代价去换取反应速度，有时则会以牺牲反应速度为代价去换取反应准确率，亦即被试能根据不同的实验要求或在不同的实验条件下，建立一个权衡反应速度与反应准确率的标准来指导他的反应。这就是反应速度与准确率的权衡（speed-accuracy trade-off，sat）。

指导语：1、尽可能快的反应；2、在保证准确率的前提下尽可能快的反应。

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