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第四章反应时第一节反应时间概述第二节反应时间的测量与分析第三节影响反应时间的因素第一节反应时间概述第四章第一节•有机体对刺激的反应并不能在受到刺激的同时发生，任何心理活动都需要一定的时间。•反应时间（reactiontime,RT）是指从刺激呈现到有机体做出明显反应所需要的时间。反应时间的概念第四章第一节•反应时间包含三个阶段•刺激使感受器产生兴奋，其冲动传递到感觉神经元的时间•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，从那里经运动神到效应器的时间•效应器接受冲动后开始效应活动的时间反应时间的研究历史第四章第一节•18世纪末至19世纪初•英国格林尼治天文台台长Maskelyne与助手Kinnebrook•Bessel提出“人差方程”•𝐵−𝐴≈1.22𝑠𝐵:Bessel的反应时𝐴:另一位天文学的反应时反应时间的研究历史第四章第一节•1850年，德国生理学家Helmholtz开展了历史上第一个测量反应时的实验•测得蛙的运动神经传导速度约为26m/s•测得人的神经传导速度约为60m/s反应时间的研究历史第四章第一节•1868年，荷兰生理学家Donders《关于心理过程的速度》•Donders反应时间ABC•减数法反应时间研究历史第四章第一节•科学心理学之父Wundt利用反应时间对知觉、注意和联想等一系列心理过程进行了测量•1873年奥地利生理学家Exner在论文中首次提出了“反应时间”一词反应时间研究历史第四章第一节•20世纪50年代中期，认知心理学的兴起与发展•1969年，美国心理学家Sternberg提出加因素法•Hamition(1977)和Hockey(1981)提出“开窗”实验•Meyer(1988)提出速度与准确率分离技术(speed-accuracydecomposition,SAD)•Greenwald(1998)提出内隐联想测验(implicitassociationtest,IAT）第二节反应时间的测量与分析•反应时间的测量•减数法•加因素法•“开窗”实验•内隐联想测验•反应时间的数据分析•集中趋势的方法•整体分布的方法第四章第二节减数法-基本原理•如果一种任务包含另一种任务所没有的某个特定的心理过程，且除此之外二者在其他各个方面均相同，那么这两种反应时间之间的差异即为此心理过程所需的时间。•Donders把反应分为三类：•A类反应，又称简单反应。在简单反应中仅有一个刺激，当这一个刺激呈现时，便立即对其做出反应。•B类反应，又称选择反应。在这类反应中，有多个刺激，每一个刺激都有与它相对应的反应。•C类反应，又称辨别反应。与B类反应相类似，辨别反应也具有多个刺激，但不同的是被试仅需要对其中一种刺激做出反应，而不用理会其余的刺激。第四章第二节减数法-基本原理第四章第二节减数法-经典研究举例•研究目的：证实短时记忆的信息，除听觉编码之外还存在视觉编码。•实验过程：给被试并排呈现两个字母，这两个字母可以同时给被试看，或者中间插进短暂的时间间隔，然后要被试指出这一对字母是否相同并按键作出反应，记下反应时。•所用的字母对有两种：一种是两个字母的读音和书写方法都一样（AA）；另一种是两个字母的读音相同而写法不同（Aa）•实验一时间间隔为0s、0.5s和1s；实验二为0s、1s和2s第四章第二节Posner,M.I.,Boies,S.J.,Eichelman,W.H.,&Taylor,R.L.(1969).Retentionofvisualandnamecodesofsingleletters.JournalofExperimentalPsychology减数法-经典研究举例第四章第二节Posner,M.I.,Boies,S.J.,Eichelman,W.H.,&Taylor,R.L.(1969).Retentionofvisualandnamecodesofsingleletters.JournalofExperimentalPsychology减数法-经典研究举例•实验结果•在两个字母同时呈现时，AA对的反应时小于Aa对•随着两个字母的时间间隔增加，AA对的反应时急剧增加，但Aa对的反应时则没有发生大的变化•AA对和Aa对的反应时的差逐渐缩小，当时间间隔达到2秒时，这个差别就已经很小了第四章第二节Posner,M.I.,Boies,S.J.,Eichelman,W.H.,&Taylor,R.L.(1969).Retentionofvisualandnamecodesofsingleletters.JournalofExperimentalPsychology减数法-经典研究举例•研究者对实验结果的解释•AA与Aa的反应时之差反映了对Aa的加工中包含了对AA的加工中所没有的过程，反映了内部编码过程的差别。•AA的同时呈现和继时呈现的反应时之差反映的同样是信息编码的这种特点。•Posner等人运用反应时间的减数法证实了在短时记忆的信息加工过程中存在着视觉编码和听觉编码两种方式。第四章第二节Posner,M.I.,Boies,S.J.,Eichelman,W.H.,&Taylor,R.L.(1969).Retentionofvisualandnamecodesofsingleletters.JournalofExperimentalPsychology减数法-经典研究举例第四章第二节非编码阶段时间AA反应时间Aa-AA（听觉编码时间）Aa反应时间基线时间视觉编码时间听觉编码时间减数法-经典研究举例•心理旋转(mentalrotation)是指单凭心理运作的方式，将所知觉的客体进行旋转，从而获得正确知觉经验的心理历程。•研究目的：减数法反应时实验证明心理旋转的存在第四章第二节Cooper,L.A.,&Shepard,R.N.(1973).Chronometricstudiesoftherotationofmentalimages.Visualinformationprocessing减数法-经典研究举例•实验材料：非对称性的字母或数字（J、G、R、2、5、7等），根据“正”和“反”以及不同的倾斜度，构成12种情况•被试任务：不管倾斜角度如何，判断字母是正的还是反的第四章第二节Cooper,L.A.,&Shepard,R.N.(1973).Chronometricstudiesoftherotationofmentalimages.Visualinformationprocessing减数法-经典研究举例第四章第二节字符字符字符Cooper,L.A.,&Shepard,R.N.(1973).Chronometricstudiesoftherotationofmentalimages.Visualinformationprocessing减数法-经典研究举例第四章第二节Cooper,L.A.,&Shepard,R.N.(1973).Chronometricstudiesoftherotationofmentalimages.Visualinformationprocessing字符字符字符减数法-经典研究举例第四章第二节Cooper,L.A.,&Shepard,R.N.(1973).Chronometricstudiesoftherotationofmentalimages.Visualinformationprocessing•研究者对实验结果的解释•在没有提示信息的实验中，被试要将所呈现的字符与其在长时记忆中的正常样本进行比较。当呈现的样本旋转了一定角度，被试就要进行心理旋转，速度约为180°/0.5s，且可沿顺时针或逆时针旋转。•有字符和方向两种提示信息的反应时结果不随目标的方向而发生显著变化，这是由于被试在目标出现前根据提示信息进行了心理旋转。对减数法的评价•减数法的反应时间实验的逻辑是安排两种反应作业，其中一个作业包含另一个作业所没有的一个处理（加工）阶段，并在其他方面均相同，然后从这两个反应时间之差来判定此加工阶段。•认知心理学常应用这种方法提供的数据来推论背后的信息加工过程。•减数法的缺点：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要有比较精确的预测，并且要求两个相减的任务中共有的心理过程要严格匹配，这一般是很难做到的。第四章第二节加因素法-基本原理•Sternberg发展了Donders的减数法，提出加因素法•基本前提假设：人的信息加工过程是系列进行的而不是平行发生的，是由一系列有先后顺序的加工阶段组成的•加因素法实验逻辑•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，那么这两个因素作用于同一信息加工阶段•如果两个因素的效应是分别独立的，即可以相加，那么这两个因素是各自作用于不同的加工阶段的第四章第二节加因素法-基本原理•加因素法假设：•如果两个因素有交互作用，那么它们作用于同一个加工阶段•如果两个因素不存在交互作用，即相互独立，那么它们则作用于不同的加工阶段第四章第二节g1g1加因素法-经典研究举例•研究目的：短时记忆信息提取的阶段和影响因素•实验过程：先给被试看1-6个数字（识记项目），然后再呈现一个数字（测试项目）请被试判定其是否为刚才识记过的，同时开始计时，要求被试按键作出是或否的反应，计时也随即停止。这样就可以确定被试能否提取以及提取所需的时间（反应时间）•考察四个影响因素：测试项目的质量；识记项目的数量；反应类型（是或否）；每个反应类型的相对频率第四章第二节Sternberg,S.(1969).Thediscoveryofprocessingstages:ExtensionsofDonders’method.ActaPsychologica.加因素法-经典研究举例第四章第二节Sternberg,S.(1969).Thediscoveryofprocessingstages:ExtensionsofDonders’method.ActaPsychologica.•第一阶段，改变测试刺激的质量，发现对一个残缺、模糊的刺激进行编码比对一个完整、清晰的刺激所花的时间更长，而且该因素对不同项目数的影响相似，表明系列比较阶段之前存在一个独立的编码阶段清晰度和项目数对反应时的影响加因素法-经典研究举例第四章第二节Sternberg,S.(1969).Thediscoveryofprocessingstages:ExtensionsofDonders’method.ActaPsychologica.•第二阶段，改变记忆表中项目的数量，得出项目数与反应时间之间的线性关系，证实了系列比较阶段的存在。•Sternberg假定对应于不同项目数的其它三个阶段的反应时间是不变的。将斜线向左延伸至Y轴，Y轴上的点提供了系列比较为0时的反应时间。项目数对反应时的影响加因素法-经典研究举例第四章第二节Sternberg,S.(1969).Thediscoveryofprocessingstages:ExtensionsofDonders’method.ActaPsychologica.•第三阶段，分别计算肯定反应与否定反应，发现对不同的项目数，都是否定反应时长于肯定反应时，表明了两种决定阶段的存在，即在系列比较之后，有一个被试选择反应种类的阶段，而且产生否定反应比产生肯定反应难。反应类型和项目数对反应时的影响加因素法-经典研究举例第四章第二节Sternberg,S.(1969).Thediscoveryofprocessingstages:ExtensionsofDonders’method.ActaPsychologica.•第四阶段，改变某一种反应类型的出现频率，发现对两类反应产生同样的影响。即提高任一类反应的出现频率，都会使这类反应的组织更为容易，从而使反应时下降。表明反应选择之后存在一个独立的反应组织阶段。频率和反应类型对反应时的影响加因素法-经典研究举例第四章第二节Sternberg,S.(1969).Thediscoveryofprocessingsta