恒定刺激法测重量差别阈限

心理学（师范）年级11级课程实验心理学实验时间年级11级课程实验心理学实验时间2012.5.18Wta定刺激法W定重量差别阈限()西南大学心理学院，重庆，400715西南大学心理学院，重庆，400715)摘要：本实验通过被试对重量的判别学习用恒定刺激法测定差别阈限。采用一名大学生为被试，以100克为标准刺激，以88克到112克间隔为4克的7个重量作为比较刺激，要求被试做轻相等重三类判断反应，测量被试对重量的差别感觉阈限。实验通过作S-P图用直线内插法求得差别阈限。结果表明，此被试的差别阈限为5.4克。关键词：恒定刺激法重量差别阈限1弓I言：恒定刺激法（或固定刺激法）（methodofconstantstimulus）又叫正误法（true-falsemethod）、次数法（frequencymethod），它是心理物理学中最准确、应用最广的方法。重量差别阈限是指刚好（或有50%的试验次数）能让被试产生重量差异感受的两个刺激之间的最小重量差异值，在重量感受方面具体表现为重量差异感受的变化与实际重量的变化之间的不同步性。换言之，对于重量不同的无励磁机，能引起被试的重量差异感受所需的重量变化值（即重量差别阈限）不同，而且两者之间比例是恒定的。恒定刺激法：又叫正误法、次数法，它是心理物理学中最准确、应用最广的方法。其具体作法为：（1）主试从预备实验中选出少数刺激，一般是5到7个，所选定的刺激最大强度被感觉到的可能性应不低于95%，刺激的最小强度被感觉到的可能性应不高于5%；（2）选定的每种刺激呈现50到200次；（3）刺激呈现的次序事先经随机安排，不让被试知道。用以测量绝对阈限时，则无需标准值；如用以确定差别阈限或等值时，则需包括一个标准值；（4）此法在统计结果时必须求出各个刺激变量引起某种反应（有、无或大、小）的次数，并根据出现次数来定阈限。在用直线内插法求绝对阈限时，只要将刺激作为横坐标，以正确判断的百分数作为纵坐标，画出曲线。然后再从纵轴的50%处画出与横轴平行的直线，与曲线相交于点a，从点a向横轴画垂线，垂线与横轴相交处就是阈限。在用直线内插法差别阈限时，如要求被试做三类反应，则用直线内插法求得50%的次数被判断比标准刺激大的刺激强度和50%的次数被判断比标准刺激小的刺激强度，两者相间除二便是差别阈限。韦伯（Weber，1834）通过对最小可觉差（jnd，即差别阈限）与物理刺激强度之间的关系的研究发现，对于作用于同一感觉通道的刺激，其差别阈限和当前刺激强度之比为一个定值（即韦伯分数）。用公式表示为：80二C，其中^①表示差别阈限，0表示刺激的强度水平，C代表韦伯分数。这就是著名的韦伯定律，它适用于中等强度范围内的刺激。之后，费希纳（Fechner，1860）继承了韦伯的研究成果，他认为，差别阈限引起感觉量增加一个可觉差量（JND），因此JND可用作单位来测量感觉量的大小。费希纳使用差别阈限作为刺激测量单位、最小可觉差作为感觉量的测量单位，对阈上刺激进行了大量的实验研究，并对这些实验结果进行归纳与推导，得到了刺激量与心理量的对数关系定律：随着刺激强度以几何级数增加时，刺激引起的心理量则以算术级数增加，即刺激引起的心理量与刺激强度的对数成正比。对数定律的表达式为：S=kXlogR。其中：S代表心理量，R代表刺激量，k为常数。该定律可由韦伯定律推导而来，所以费希纳定律也称为费希纳-韦伯定律（Fechner-Weber'sLaw）。该定律有两个假设前提：首先，假定在一种特定的感觉范畴内，差别阈限与标准刺激之比的韦伯分数是一常数；其次，在所有刺激强度水平上，最小可觉差在心理强度上是相等的，即它是一个心理量的度量单位。费希纳-韦伯定律得到后来大量研究的证实，被看作是一种经典的心理物理学定律。但是，也有研究认为，费希纳定律只在中等刺激强度的变化范围内才能成立，在强刺激条件下就不成立了。之后，史蒂文斯（Stevens，1957）认为刺激量与心理量之间不是对数关系，而是幕函数关系，即史蒂文斯幕定律（Stevens'powerlaw）：S=kXR*，其中S代表心理量，R代表刺激量，k为常数，a是随刺激类型不同而变化，而且也随刺激强度而变化的常数。幕定律可用于测量几乎所有心理量，大大改进了费希纳定律，使得心理物理学关于心理量与物理量的关系描述和阐释达到了一个新的水平。本实验通过对重量的判别来学习用恒定刺激法测定差别阈限。2方法2.1被试西南大学心理学院2011级女生一名，19岁，身体健康，手部感觉正常。2.2仪器和材料高5CM，直径4CM圆柱体两套，其重量如下：88g、92g、96g、104g、108g、112g各1个，100g2个。遮光镜、粉笔。实验设计采用被试内设计，以不同水平的重量刺激为自变量，以被试的口头报告为因变量，控制变量为时间误差（即控制一次实验中的间隔和两次实验之间的时间误差），并以呈现变异刺激恒定刺激之间的顺序来消除顺序误差。实验程序2.4.1准备程序准备好实验材料，以100g为标准刺激，其他7个为变异刺激（包括一个100g）。实验时，要求被试戴上遮光镜，把右手按握举姿式自然放在桌上，主试用粉笔记下手臂在桌上的位置，以便在实验休息后仍可放回原处，在被试右手指前方，也用粉笔划一圆柱大小的圆圈作为以后重量刺激出现的固定位置。7个变异刺激分别与标准刺激（重量为100g）各比较20次，为了消除时间误差，其中有10次应先给标准刺激，10次先给变异刺激，每70次比较按随机排列。2.4.2先呈现标准刺激前70次比较中，每次比较先呈现标准刺激，让被试用拇指和食指拿起圆柱慢慢上举，使之离开桌面2CM。2秒后放下，然后在同一位置呈现变异刺激，如法请被试举起放下，要被试报告第二个刺激比第一个刺激重、轻还是相等，主试分别用“+”、“一”、“二”记录。每比较十次，休息2分钟。为了避免每次比较的第一个重量感觉消退，两刺激的间隔最好不要超过1秒；为了减少前一次比较对后一次比较的影响，每两次比较之间的间隔至少要大于5秒。为了避免意外刺激干扰，主试在呈现刺激时要防止碰撞被试的手。2.4.3先呈现变异刺激后70次比较中，每次比较同样要求被试报告第二个刺激比第一个刺激的结果，记录结果。但是，因为变异刺激先呈现，记录材料要进行转换处理。分别计算每个变异刺激比标准刺激重、轻、相等的次数及百分数，并列成表格。作图（S—P图），用直线内插法求出重量差别阈限。3实验结果3.1频率分布表三用恒定刺激法得到的重量差别阈限的结果频数所占百分比比较刺激 +885158092152560962530451004545101043545201087025511275205OOOOOOOOOOOOOOOOOOOO987654321图三用直线内插法求解差别阈限值由表三和图三以直线内插法求得50%的次数被判断为比标准刺激重的比较刺激的重量为105.8克和50%的次数被判断为比标准刺激轻的比较刺激重量为95克。前者即重量差别阈限的上限Lu，后者即下限Ll，由此可得：差别阈限DL=（Lu-Ll）/2=5.4克上差别阈二DLu=105.8g-100g=5.8g下差别阈=DLl=100g-95g=5g4讨论4.1误差分析在赫葆源、张厚粲和陈舒永（1983）的研究中，用直线内插法得到的200克的重量差别阈限的数据为3.93,且在以往的研究中，100克的重量差别阈限多为3点多，而此次实验的差别阈限值为5.4，明显偏大，可能原因是被试在做实验时精神不太好，有些犯困，导致精神不够集中，对结果有些影响。而且作为主试在实验过程中在被试的手不够张开的情况下，多次用言语或者用于拨开被试的手，这在一定程度上会影响被试的情绪。在对待时间误差上，基本符合了实验要求。由前70次和后70次的数据分析表明，被试的波动比较大，总体上来说，被试偏向于报告第二个刺激比第一个刺激重，这可能是在一秒的时间里被试举手时感觉上累了些，才导致了这样的结果。同时，还可以看出，后70次的实验结果要比前70次的好些，这可能是受练习效应的影响。一般说来，每种刺激要向被试呈现50-200次，而本次试验每种刺激向被试呈现了20次，实验次数相对较少，数据可能有些偏差。4.2恒定刺激法测定差别阈限的信度胡振江（1995）在对两名心理学教师所做的实验中，认为恒定刺激法测定差别阈限是只用少数（本实验只用7个变异刺激）刺徽，并且这几个刺激在整个测定过程中是固定不变的。刺激的选定，顺序的排列、刺激的量、刺激的次数都是实验前确定好的，因此整个实验容易控制、易于操作，由于刺激是采取随机性，这就防止了任何系统性顺序出现，这不象最小变化法那样按渐增和渐减系列呈现，所以它能避免期望和习惯。这是恒定刺激法的优点之一，另外，运用恒定刺激法考察差别闷限，虽然要求较大量的实验次数，但每次实验只用很短的时间，因此也比最小变化法节省时间，并测得的闽限也比较准确，总之，恒定刺激法测定差别阈限是简便、易行的有效方法.4.3差别阈限的应用杨志良等（1989）人探讨假肢装戴者的重量感觉能力及其康复途径.通过一年多来对29例残肢病人提重差别阈限的研究，观察到积极的心理康复治疗