Stroop效应初探

1、Stroop效应初探周瑞琼（0621351213001）（学习中心：四川省贸易学校 2009级应用心理学）摘要：为了验证STROOP效应，要求被试完成七项任务（见附录）。有时念字，有时唱色（即说出字的书写颜色），并记录所用时间。为了避免可能的练习和疲劳影响，实验采用拉丁方设计。实验中，在尽可能的避免无关变量对实验结果影响的情况下，经过统计得出stroop效应的初步结果。关键词：Stroop效应 初探 词义加工1. 前言1935年，Stroop在颜色命名实验中发现，当色词的颜色与该色词所表示的意义不一致时，被试的反应时比命名非颜色词或字符串颜色反应时长。这种同一刺激的颜色信息和词义信息发生相互干

2、扰的现象就叫Stroop 效应1。20世纪60年代以来，Stroop 效应一直是认知心理学研究中的重要课题2。从更普遍的意义上说，Stroop效应是一个刺激的两个不同维度或特征发生相互干扰的现象。研究发现，情绪言语、禁忌语和数字认知中存在Stroop效应3-6，互补颜色导致Stroop 效应减少7，抑制能力影响Stroop效应8，通过Stroop效应可减少患者对酒精的依赖9等。Macleod 在1991 年总结Stroop 效应发生机制的5 种理论或模型。像早期的相对加工速度理论(赛马理论) 、自动化理论、知觉编码理论、Logan 的平行加工模型、平行分布式加工模型。相对加工速度理论出现时间的

3、最早,它认为人们对刺激的两个维度(字词和颜色) 加工是平行的,而加工速度不同。读词总快于颜色命名,所以字词首先得到加工。当字词的颜色和颜色信息一致的时候,就会促进对字词的颜色命名,反之对字词的颜色命名则产生干扰。自动化理论受到高度认同的原因,在与它强调区分自动加工和控制加工两个概念,自动加工不需要注意的参与, 控制加工则需要有意的控制。在Stroop 任务中读词是自动加工,颜色命名是控制加工,所以读词能对颜色命名产生促进或干扰,反之则不会。知觉编码理论强调Stroop 的干扰仅发生在知觉编码阶段,加工阶段则不发生。有证据说明Stroop 的干扰不仅发生在知觉编码阶段,还发生在加工阶段。Loga

4、n 的平行加工模型改变过去那种强调加工的系列性,而把Stroop 效应看作是收集证据进行决策的过程。刺激的每个维度的加工速度是由其权重决定的,权重影响每一维度对决策的贡献大小。如果来自某一维度的证据和要求的维度一致,就会降低阈限,从而加快要求维度的加工时间,反之则减慢要求维度的加工速度。平行分布式加工模型(parallel distributed processing ,PDP) 又称为联结主义和神经网络模型,是对以上几种理论的升华,能解释Stroop 效应中的许多结果。它认为PDP 系统包含很多相互联结的模块,每个模块由许多简单的相互联结的加工单元,每个加工单元负责接收来自其他单元的输入并提

5、供输出。几组模块可以组成通路,每条通路包括一组相互联结的模块。当PDP 系统进行任务操作的时候,就会选择一条通路,通路中的联结组确定了这条通路的强度,从而通路的选择也确定了信息加工的速度和准确性10。这五种理论尽管只能解释Stroop效应中的部分实验,但对Stroop效应的解释各有其贡献。在Stroop任务中,当命名字的颜色时要求被试忽略字义,但是这个忽略任务总是被显著的加工(对词义加工) 所抑制。为了调和这种矛盾,2003年Robert 等提出Stroop效应的建构理论11。“建构”一词随着建构主义的提出受到许多研究者青睐。在心理学的各领域都存在“建构”的提法。认知建构、情绪建构、人格建构、

6、语言获得建构等词语频繁出现在相关文献中。我们认为“建构”一词更强调综合和统一,是一种动态的变化过程。相应地Stroop效应的建构理论认为在选择性注意中,基于记忆的两个结构维度的不平衡性和维度的不确定性引导注意选择那些在刺激维度内或者附近的那些显眼的、奇怪的、或者与任务相关的信息进行加工。维度的不平衡性和维度的不确定性对目标刺激的组合、对分心物抑制的组合进行调节,同时也会对早先刺激的记忆进行调节。建构理论认为在Stroop范式中有4 种不同类型的信息影响Stroop效应:呈现刺激的背景、刺激的大小数量、一致性效应以及任务效应。该理论强调:被试对信息的选择所作的努力可能被新信息所中和。如果不相关的

7、信息是显眼的或者是和相关信息是相关的,这样不相关的信息也可能得到加工。作为靶子目标上的字比起在其他地方呈现的字更显眼,因此就有可能调节或改变Stroop效应。尽管Stroop 研究中建构理论是最新的观点,据我们所查研究报告仅有一篇,但有人认为在解释Stroop 效应的范围和多样性方面被认为优于其他模型。2. 方法：身体状况良好的被试40人， 无薪酬2.2仪器和实验材料：自行编写的Stroop效应实验程序。实验材料：中文色词测验表（见附录）。实验程序：本实验验证色词STROOP现象。每次实验要求被试完成七项任务（见附录）。有时念字，有时唱色（即说出字的书写颜色），并记录所用时间。为了避免可能的练

8、习和疲劳影响，实验采用拉丁方设计。主试指导被试阅读指示语，要强调从头念到尾，再从尾念到头，错了要改正然后再继续。任务完成后，主试按“停止”键停止计时，屏幕下面给出反馈（总时间/2，即每念一遍所用时间）。将实验结果输入Microsoft Office2003 Excel软件中处理得数据如下：反应时平均值及标准差组别黑色色词-念字字色矛盾色词-念字字色矛盾色词-唱色纯色-唱色字义无关词-唱色字义干扰词-唱色字色干扰色词-唱色平均值(M)标准差(SD)间t检验任务念字唱色组别黑色色词-字色矛盾词纯色字色矛盾词字义无关词字义干扰词字色干扰词t1.631 3.021*0.128 0.683 3.505*

9、<.05 *<.005 *<.000根据以上结果可知，差异显著地组分别在唱色任务中的字色矛盾组和字色干扰组出现。念字任务中的两组差异在显著水平边缘。根据现有的理论可知，Stroop效应的本意便是在颜色命名实验中发现，当色词的颜色与该色词所表示的意义不一致时，被试的反应时比命名非颜色词或字符串颜色反应时长。可以看出，字色矛盾和紫色干扰组的结果分别与纯色组的差异显著。可以简单的判定Stroop效应得到了逐步的验证。4.讨论有许多因素影响并制约着被试在Stroop 任务中对词的加工。像语境因素、被试的颜色识别能力、操作任务、SOA 的多少、被试的年龄、词和非词的比例等等。语境因素的

10、影响早在80年代,Smith和Thedor等人就提出语境和加工深度之间的相关。随后Smith等通过实验证明语境能够调节语义的启动,并指出这是对自动化加工的挑战。Benser等提出词语的视觉识别不是自动的,语境强烈影响并制约着词的加工。当处于注视点的中性词中所有字母都是有颜色的时候,一致条件下的反应时显著快于不一致条件的反应时；但是当中性词中仅仅有一个字母是有颜色的时候,一致和不一致条件下的反应时没有显著差异。Risko 和Jennifer 等指出,对语义的加工存在严重的语境依赖性。据此我们提出语境或背景的强弱会影响Stroop效应加工的数量。背景复杂性越高干扰就会越大。如红蓝两个字之间呈现绿字

11、,让被试命名中间绿字的颜色,这样颜色的干扰就比较大,Stroop 干扰的数量就越大。Tulving等认为在对词的加工中,遵循编码特异性原则,即编码和提取依赖于语境。Besner 和Stolz 等12曾报告他们的若干实验:在注视点呈现中性词语,用白色书写的颜色词呈现在中性词的上方或下方。其中中性词是有颜色的,要求被试报告中性词呈现的颜色,并且忽略呈现材料上其它词语。当注视点上中性词所有字母都是有颜色的时候,一致的条件显著快于不一致的条件；但是词中仅仅有一个字母是有颜色的时候,在一致和不一致条件之间没有显著不同。随后他们又进行了四个实验,进一步提出当词被看作非语言对象时候,在Stroop 范式中仍

12、存在严重的语境依赖性。据此,Besner 等提出加工的相对自动化假设,即便当词被看作非语言对象时候,语境对词的加工仍有强烈的影响。尽管以上两个研究都认为对词汇- 语义的加工,存在默认的加工模式,而非加工的完全自动化。但他们也承认该模式的发生机制有待探究。他们预言,随着认知神经科学的发展,特别象fMRI、ERP 等技术的应用会给他们的观点提供支持。被试对颜色识别的能力以往研究较少关注被试对颜色识别的能力是否会影响Stroop效应。这种局面直至Laeng 和Bruno8等首次将被试的颜色识别能力引入到Stroop实验方发生改变。他们对被试进行标准的颜色视觉测试,结果发现被试在标准颜色视觉测试中错误

13、多者,其Stroop干扰量也多,二者之间呈显著的正相关。同时他们认为颜色之间如何搭配也会影响到Stroop效应。众多实验之中的颜色选择都是随机的,没有考虑到颜色之间的搭配不同能够影响到实验的结果。他们通过根据色觉理论中的对立过程理论,在实验中采用对立的颜色如黑白、红绿、黄蓝和不对立的颜色如红-蓝等,结果他们发现当颜色-字不一致的时候,对立的颜色(例如黄色的“蓝”) 比不对立的颜色(例如红色的“蓝”) 引起的Stroop干扰的数量显著减少。空间注意和任务要求的影响Risko 等把Stroop范式和视觉搜索范式结合起来,研究发现词语的视觉加工要受到空间注意和任务要求影响,并不是大家认为的词加工是自

14、动化的、被试不可避免要对词进行加工。Risko 和Besner 等给被试呈现3 、5 、7 个词,包括一个有颜色的靶子(其中实验1和3中靶子是词,实验2 中靶子是一条有颜色的线) 。不相关的颜色词也出现在呈现材料中,并且和靶子的位置有两种情况:整体的、分离的。实验1 和实验3 的任务是要求被试报告靶子的颜色,实验2 任务是要求被试确定靶子的颜色是否出现过? 结果实验1 中,当颜色词和靶子是整体的时候,产生了Stroop效应,但是在分离的情况下却没有产生Stroop效应;实验2 、3 都没有产生Stroop效应。据此,他们提出视觉词语的识别依赖于空间注意和被试的心向。空间注意不确定性的增加在一定

15、程度上减少了外围词语被加工的可能性。这个结论在以前的研究中也有人提到。Besner 和Stolz、Brown13总结他们的一系列实验认为:空间确定性高低、注意负荷的大小、是否要求译码等都对词的视觉识别有严重影响。年龄对Stroop 效应的影响早在90 年代Macleod 综述Stroop效应18项研究成果就提出Stroop干扰受被试年龄的影响。Stroop干扰在小学低年级时就已经出现,随着阅读技能的提高,大约在二、三年级之间达到最高水平。随着阅读能力的继续发展,成年时期干扰逐年下降,直到接近60 岁,此时干扰又重新升高。彭聃龄等14采用事件相关电位技术,研究小学六年级儿童的Stroop效应的时

16、间进程。他们通过与成人Stroop 效应的ERP比较,提出儿童Stroop效应的产生机制可能与成人有一定的差异,并且提出儿童Stroop效应的产生是一个复杂过程,干扰效应是早期刺激颜色识别和后期反应选择两个阶段共同作用的结果,而促进效应则发生在后期的反应选择阶段。West 和Robert 等15利用ERP 技术让年轻人和老年人完成Stroop任务,发现老年人的Stroop干扰数量显著大于年轻人。这个结果支持老年人抑制能力下降或不足的假设。现已有研究表明,实验条件如分散注意和集中注意、任务类型、SOA 的设置等均有可能影响Stroop 效应。在分散的注意下出现典型的Stroop 效应,而在集中的

17、注意下出现Stroop效应的反转; 有研究表明口头报告和按键任务都出现了Stroop 效应,也有研究却发现按键任务未出现Stroop 效应; Klauer 等采用被试间设计,设置了6 种SOA ( - 100ms、0ms、100ms、200ms、600ms 和1200ms) ,以词作为启动刺激和目标刺激,结果表明在SOA 为0ms 和100ms 时候出现了显著的启动效应。还有其它研究证明当SOA 是0ms 和150ms 的时候,才出现显著的启动效应。而Sharma 等人研究发现情绪Stroop 效应会随着SOA 的延长而减弱、消失。至于Stroop 效应精确的发生在哪一个时间段,影响Stroo

18、p 效应出现的因素等目前仍有争论。经过试验，初步验证了Stroop效应的存在。参考目录1 Stroop J. R.Studies of interference in serial verbal reactionsJ.Journal of Experimental Psychology,1935,18:643-662.2 刘海燕,陈俊,肖少北. Stroop效应的研究进展.海南师范大学学报(自然科学版),2009,22(1):100-1033 Annett Schirmer,Sonja A Kotz.ERP evidence for a sexspecific stroop effect in

19、 emotional speechJ.Journal of Cognitive Neuroscience,2003,15(80):1135-1148.4 Daniel Algom,Eran Chajut,Shlomo Lev.A rational look at the emotional stroop phenomenon:A generic slowdown,not a stroop effectJ.Journal of Experimental Psychology:General,2004,133(3):323-338.5 Donald G. Mackay,Meredith Shaft

20、o,Jennifer K. Taylor,etal.Relations between emotion,memory,and attention:Evidence from taboo Stroop,lexical decision,and immediate memory tasks J.Memory & Cognition,2004,32(3):474-488.6 Allen H. Wolach,Maureen A. McHale,Alina Tarlea.Numerical Stroop effect J. Perceptual and Motor Skills,2004,98(

21、1):67-77.7 Laeng Bruno,Lag Torstein,Brennen Tim.Reduced Stroop Interference for Opponent Colors May Be Due to Input Factors:Evidence From Individual Differences and a Neural Network Simulation J. Journal of Experimental Psychology/Human Perception & Performance,2005,31(3):438-452.8 罗琳琳，周晓林.执行功能与

22、数量加工：回顾与展望 J .心理科学进展,2004,12(5)：714-722.9 Armin Scheurich.Neuropsychological functioning and alcohol dependence J. Current Opinion in Psychiatry,Philadelphia:May 2005,18(3):319.10 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):415-41811 Domino,G.Identification of potentially creative persons from the Adjective Check ListJ.Journal of consulting and clinical psychology, 1970,1:48-5112 Besner,D.,Stloz,J. A.Unconsciously controlled processing:The stroop effect reconsider