第三章反应时

1、精选文档第三章 反应时第一节 反应时的性质一、反应时争辩的开端在天文学上的争辩历史 英国格林威治天文台长马斯基林（1796）多次发觉助手尼布克比自己的观看时间慢约0.5秒。 德国天文学家贝塞尔（B）和阿格兰德（A共同观看七颗星，发觉两人反应时的差别使恒定的： 人差方程：BA1.233（秒）二、反应时在心理学中的争辩历史 赫尔姆霍茨（1850）进行了历史上第一个反应时试验成功测定了蛙的运动神经的传导速度（约26米/秒），后又测定了人的神经传导速度约为60米/秒。 荷兰生理学家唐德斯（18651868）提出可以利用反应时来测量各种心理活动所需的时间。用简单反应所需时间减去简洁反应所需时间可以获得某

2、些心理过程所需的时间。后人称之为唐德斯反应时ABC。 冯特（1879）将反应时直接作为心理学争辩课题进行争辩，对简洁反应时和简单反应时进行了一系列测定，如留意、知觉、联想和选择过程等的反应时测量。 卡特尔提出在简洁反应时测验时，眼睛大脑手指之间的神经通路早已预备好，因而反应快；在选择反应时测验时，需要又更多的神经通路作预备。 屈尔佩进展出内省的方法争辩简洁反应时和简单反应时，其同学证明白预备定势对反应时的影响。 皮耶隆对反应时争辩也作出了贡献。 1、反应时争辩的第一阶段： 唐德斯反应时ABC时期（减数法） 从赫尔姆霍兹(蛙的运动神经的传导速度)的争辩到1969年，其中以唐德斯为主要代表人物。

3、2、反应时争辩的其次阶段： 1969年斯腾伯格（Sternberg）提出加因素法。 三、反应时争辩的基本问题（一）反应时概念反应时是指刺激施于有机体之后到明显反应开头所需要的时间（Reaction Time ，简称RT）。 包括几个时段：第一时段：刺激使感受器产生了兴奋，其冲动传递到感觉神经元的时间； 其次时段：神经冲动经感觉神经传至大脑皮质的感觉中枢和运动中枢，从那里经运动神经到效应器官的时间； 第三时段：效应器官接受冲动后开头效应活动的时间。 （二）简洁反应时和选择反应时1、简洁反应时 赐予被试者单一的刺激，要求他作出同样的反应。在这种试验中，被试的任务格外简洁，他预先知道将有什么样的刺激

4、消灭，并需要作出什么样的反应。视觉：0.15秒 听觉：0.12秒 膝眺反射：0.04秒2、选择反应时 依据不同的刺激物，在各种可能的状况中选择一种符合要求的反应。默克尔（1885）提出：RTlg N希克（1952）提出：RTa lg（n1）（三）反应时试验的要求1、对被试反应的要求 避开消灭过早反应或其他错误反应。2、选择反应数目需要与辨别的刺激数目相等 每一种反应必需是针对与其相应的预定刺激而作出的。（四）速度-精确性权衡反应时试验中的一个突出问题就是反应速度和反应精确性间的反向关系，因此在试验设计时必需作出权衡。1、泰奥斯（1975）关于刺激呈现的概率和反应时的关系争辩2、奈特与坎特威茨（

5、1974）的争辩（五）反应时的实际应用1、相关争辩对某个人来说其各种反应时变量间的高相关有很大的全都性。同一手指对光、声、触觉的反应时相关为0.430.85。反应时间、运动时间及两者的总和在右手和右脚之间的相关系数为0.72、0.68、0.79。反应时和恢复时间（从按下动作开头到释放按键的动作开头为彭左恢复时间）的相关几乎为零。反应时不是一个人连续工作速度的满足指标。2、应用争辩（1）应用于心理现象的争辩（2）应用于实际领域 工业生产中 交通运输行业 自动化设备的设计 体育运动（六）反应时的测量1、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 计时装置2、计时装置 简洁机械计时器

6、：自由落体直尺计时器、单摆微差计时器 简单机械计时器：时间描记器、机械钟表计时器 电子计时器 特殊摄影其次节 影响反应时的因素 简洁-简单反应时的区分和速度-精确性权衡一、刺激变量1、刺激类型不同类型的刺激通过特定的通道作用于各个感官，它们的反应时是不同的。在同一感觉通道中，刺激的部位不同，反应时也有差异。2、刺激强度刺激强度弱时，反应时长，当刺激强度增至中等或较高强度时，反应时缩短。但反应时的缩短受到有机体结构的限制，无法突破“生物墙”。刺激强度既包括一般意义上的物理强度，也包括类似光强、空间面积、持续时间和刺激的累积等。3、刺激的简单程度 刺激选择数目越多越简单 刺激的相像程度越低越简单

7、“心理旋转”试验（谢波德和梅茨勒 Shepard & Metzler， 1973） 我国詹美莎（1987）争辩发觉反应时受道路标志易读性（刺激材料简单性的一种表现）的影响4、刺激呈现方式 张铁忠和沙建英（1987）对双眼视野不同位置的视觉反应时进行测定，发觉反应时随着信号在视野中的方向不同而有差异。 偏离双眼视野中心的距离时影响反应时的重要因素，反应时随偏离视野中心距离的增大而增大。二、机体变量1、适应水平 适应（Adaptation）指在刺激物的持续作用下感受器发生的变化。 感受器的适应水平对反应时有明显的影响，相当于不同刺激强度的影响。2、预备状态 预备状态（Readiness）指

8、有机体对某种行为作出的预备状况。 最有利的预备时间为1.5秒。3、练习次数 在肯定范围内，练习次数越多反应时越短，反应时削减地趋势是接近一个极限而稳定下来。 争辩者认为练习过程不仅使感觉过程地调整机制得到改造，机体还能有意识地调整自己精确地把握反应时间。 4、动机 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。反应时易受某种额外动机的影响。 约翰逊（1922）发觉附加动机能使听觉反应加快。 激励条件将每次反应结果告知被试、使被试得到一种略微的奖或罚的激励。 惩处条件当被试反应慢于规定时间时，其手指受到一次电击，反之则不会被电击。 常态条件没有附加动机的影响。 常态条件下反应时最长，激励条

9、件下反应时次之、惩处条件下反应时最短。5、年龄和个体差异 （1）自发育阶段至25岁前反应时随年龄增长而削减，开头减得快，后来较慢。25岁60岁间反应时增长极为缓慢，但60岁以后反应时增长较大。 （2）反应时存在个体差异，均数分布大致呈常态（Fessard， 1926）。老年组在感觉运动反应时方面存在更大的个别差异。 （3）同一被试在某个特定时刻的反应时也是有起伏的。 （4）年龄和个体差异存在交互作用。6、酒精和药物作用 假如酗酒、反应时将延长23倍。 冷静剂、兴奋剂和致幻剂对反应时的影响。第三节 用反应时分析信息加工的方法反应时测量的两个用途 作为成就的指标 作为借以产生一种行为结果的内部过程

10、简单性的指标一、减数法（一）减数法的原理 减数法（Subtractive Method）是一种用减法方法将反应时分解成各个成分，然后来分析信息加工过程的方法。它由唐德斯首先提出，故又称为唐德斯减数法。 减数法反应时试验的规律假如一种作业包含另一种作业所没有的某个特定的心理过程，而两者在其他方面均相同，那么这两种反应时的差即为此心理过程所需的时间。 唐德斯减数法将反应分为A反应、B反应、C反应三类。明确提出反应时包括基线时间、辨别时间和选择时间三个成分。 A反应又称为简洁反应（Simple Reaction），一般只有一个刺激和一个反应。A反应是最简洁的反应，也是简单反应的成分和基本因素。故A反

11、应时也称为基线时间（Baseline Time）。 B反应又称为选择反应（Choice Reaction），有两个或两个以上的刺激和相应于刺激的反应数。B反应不仅要区分信号，还要选择反应，因而除了基线操作外，还包括刺激辨认和反应选择的心理操作。 C反应又称为辨别反应（Identification Reaction），有两个或两个以上的刺激，但只有一个刺激是要求作出反应的，而其余刺激不要求作出反应。C反应在基线操作中增加了刺激辨别的过程，但没有反应的选择。（二）减数法的典型试验1、证明心理旋转存在的试验 心理旋转（Mental Rotation）指单凭心理运作（不靠实际操作），将所知觉的对象予以

12、旋转，从而获得正确知觉阅历的心理历程。 库柏和谢波德（Cooper & Shepard, 1973）用减数法反应时试验证明白心理旋转的存在。 试验条件有5种： 完全没有提示 提示正或反 提示倾斜度 分别提示正、反和倾斜度 同时提示正、反和倾斜度2、证明短时记忆视觉编码存在的试验 波斯纳等人（Posner et al, 1990）用减数法反应时试验证明白短时记忆存在视觉编码。 给被试并排呈现两个字母，这两个字母可以同时给被试看，或者中间插入短暂的时间间隔。要求被试推断这一对字母是否相同并按键作出反应。 所用的字母对有两种：一种是两个字母的读音和写法相同，即为同一字母（AA）；另一种是两个

13、字母的读音相同而写法不同（Aa）。 3、句子图画匹配试验（Clark & Chase, 1972） 给被试看一个句子，紧接着再看一幅图画，如“星形在十字之上：*”，要求被试尽快地判定此句子是否真实地说明白图画并作出反应。 句子图画匹配的加工阶段： 第一阶段将句子转换为其深层结构，对“之下”的加工要长于对“之上”的加工（参数a）；对否定句的加工要长于对确定句的加工（参数b）。 其次阶段将图画转换为命题，并常有前面句子中所应用的介词。 第三阶段将句子和图画两者的命题表征进行比较，假如两个表征的第一个名词相同则比较所需的时间比不同时更少（参数c）；假如两个命题都不含否定，则比较所需时间比任一

14、命题含否定时更少（参数d） 最终阶段作出反应，其所需的时间是恒定的（参数t。）。 参数a为93毫秒，参数b和d为685毫秒，参数c为187毫秒，参数t。为1763毫秒。小结 这种方法要求试验者对试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生疏，并且要求两个相减的任务中共有的心理过程要严格匹配，因而限制了其应用范围。二、加因素法 （一）加因素法的原理 斯腾伯格（Sternberg, 1969）进展了唐德斯减数法反应时，提出加因素法（Additive Factors Method）。 人的信息加工过程是系列进行的而不是平行加工的，由一系列有先后挨次的加工阶段组成。 假如两个因素的效应是相互

15、制约的，即一个因素的效应可以转变另一个因素的效应，那么这两个因素只作用于同一个信息加工阶段。 假如两个因素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信息加工阶段。（二）加因素法的典型试验斯腾伯格短时记忆信息提取试验 先给被试呈现1-6个数字（识记项目），然后呈现1个数字（测试项目）并同时开头计时，要求被试推断该数字是否是刚才识记过的并按键（Y或N）作出反应。 斯腾伯格发觉对提取过程有独立作用的四个因素：测试项目的质量、识记项目的数量、反应类型、反应类型的相对频率。加因素法反应时试验：短时记忆信息提取 加因素法的问题: 加因素法反应时试验是以信息的系列加工而不是平行加工为前提

16、的，受到很多心理学家的质疑。 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。两个因素或许能以相加的方式对同一个加工阶段起作用，或许能对不同的加工阶段起作用并发生相互影响（Pachella, 1974）。 加因素法反应时试验本身并不能指明一些加工阶段的挨次，它极大地依靠于肯定的理论模型。（三）开窗试验 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，就好像打开窗户一览无余的试验技术称为“开窗”试验。 字母转换试验（Hamilton, 1977；Hockey, 1981）是开窗试验的典型。 在试验中，给被试呈现1个、2个、3个或4个英文字母，并在字母后面标上一个数字

17、，要求被试说出在字母表中该字母后面数字所表示的位置的字母。 字母转换作业的三个加工阶段： 编码阶段被试按键看到一个字母到开头出声转换的时间。 转换阶段被试按规定进行转换所用的时间。 储存阶段从出声转换结束到按键看下一个字母的时间。三、反应时争辩的新进展（一）序列反应时1、序列反应时的基本程序和原理 序列反应时范式是由尼森和比勒姆（M. J. Nissen & P. Bullemer, 1987）提出，是内隐学习争辩的新范式。（1）试验过程 处于不同空间位置的视觉刺激分别对应不同的反应键，每次呈现一个视觉刺激（星状图形），被试按相应键尽快予以反应，该刺激随即消逝，短暂的时间间隔后消灭下一

18、个视觉刺激。 屏幕从左到右的四个位置依次被设定为1、2、3、4，每个位置对应着一个按键，视觉刺激按固定的位置序列（4-2-3-1-3-2-4-3-2-1）呈现。 在试验前，被试只被告知将要进行的是反应时测试，不知道任务中的刺激是按某个固定但不明显的模式依次呈现的。 固定序列循环6-10次构成一个组段。主试会在多次重复该固定序列位置的状况下（812个组段）插入一个随机的位置序列，然后再恢复固定的位置序列。（2）结果 尽管被试没有意识到序列规章的存在，其反应时还是会随着固定序列的重复而渐渐下降。 争辩者通过比较被试对固定序列和对随机序列的反应时，当后者的反应时显著大于前者时，序列学习（内隐学习）发

19、生了。 反应时任务结束后，被试还要接受测量外显学问的任务，通常是生成任务（Generate Task），即刺激位置仍按固定序列挨次呈现，但被试要依据屏幕上消灭的刺激位置猜测下一个刺激消灭的位置。2、序列反应时的变式 缪森和斯奎尔（Musen & Squire, 1993）接受7个打印颜色和本身含义不全都的色词（红、橙、黄、绿、白、蓝、紫）作为试验材料，要求被试对色词的颜色作出进行推断反应。 斯戴德勒（Stadler, 1992）通过变化序列的统计结构来操纵序列规章的难度。接受高、中、低三个结构化水平的刺激序列，结构化水平越高说明序列内的规律特征越多。 克利尔曼斯和麦克莱兰（Cleeremans & McClelland, 1991）将序列反应时和人工语法相结合，从而提高规章的难度。 威林厄姆等（D. B. Willingham, et al, 1989）通过面试将被