实验心理学复习资料

实验心理学复习资料 考试题型 一 名字解释 二 简答题 三 实验设计 1 改错 2 设计 复习范围 第一章 实验心理学研究的基本问题 第二章 实验设计 第三章 心理物理学方法 第四章 反应时间 第五章 视觉与听觉 第一章 实验心理学研究的基本问题 一 实验心理学概述 1 实验心理学的概念 广义的实验心理学 指应用实验的方法研究心理现象和行为规律的科学 是心理学中关于 实验方法的一个分支 凡是用实验的方法揭示心理与行为规律的研究课题和成果 都可以 纳入实验心理学的范畴 狭义的实验心理学 是专门研究如何进行心理实验的一门科学 研究对象是心理实验的理 论 方法 程序 操作技术等问题 可以称作 心理实验学 2 实验心理学的任务 提出问题 选出被试 标识 控制和测量变量 实验的安排 操作 处理和分析实验结果 3 心理学实验的含义与基本形式 1 观察法 是描述性质的方法 特点 直接性 描述性 缺点 过于直接和简单 自然观察法是最受推崇的一种方法 是指对自然情境下的现象进行深入观察的一种方法 只能等待所要观察的事物出现时才能进行 或只能对已有的事物进行观察 个案法 是指深入研究单个或少数几个被试的观察法 注意无干扰观察 指研究者为了避 免被试由于知晓正在被观察 产生非自然状态下的行为 而采用的一种无干扰观察技术 2 实验法 心理学研究的主要方法 是研究者主动控制条件下对事物的观察 能对所观 察的现象做出因果性的说明 特点优点 a 实验者带有特定的目的进行实验 即实验者规定了将要研究的事物 这比起 耐心等待自然观察要有效 经济和方便得多 b 实验条件为实验者的观察和记录创造了最好的条件 测量较为精确 实验者 可以在做好充分准备后开始实验 并且可以通过控制事件的发生 使其重复产生 以确信 某现象是否前后一致 c 实验者设定明确的实验条件 别人可以来重复并检验实验的结果 d 实验者可以控制一切条件 使之恒定 而改变某一条件 用以观察试验结果 缺点 实验条件控制有过多的人为性 实验干涉程度高 对于复杂的行为无法测量 不适 合大规模探索性研究 二 心理学实验以及各种变量 1 心理学实验的概念 实验 为了重复以前的发现 并进行拓展与发现 实验包括自变量和因变量 实验用来验证理论 并提供解释行为的数据 有两种情况 a 存在假设 b 没有假设 实验心理学家采用的三种基本实验 a 在一个受控制的环境中 引入一个变量并且测量它对思想和行为的影响 b 选择一组具有某种显著个性特征的被试 测量这组被试的心理特征 并且通常将这些特征与 一个控制组相比较 c 在自然环境下观察行为表现 然后对心理特征进行实证性测量 2 心理学实验中的变量 1 变量的概念 变量是心理学实验中最核心的概念 又称做变项 是指在数量上或质量上可以变化 操纵或测 量的条件 现象 事物或事物特征 自变量 因变量 调节变量 控制变量 中间变量和无关变量 2 变量的分类 a 从变量来源的角度划分 任务变量 这类变量也称为刺激变量 它来源于研究中实验任务或实验刺激的某些变化 如 难度等 环境变量 这类变量来源于研究中实验环境的变化 如温度 湿度 空间大小等 被试变量 这类变量来源于被试的特征 也称机体变量或个别差异变量 如年龄 性别 学 历 健康情况等 b 从实验设计的角度划分 自变量 因变量 额外变量 控制变量 3 自变量与因变量 a 自变量 又称独立变量 是由研究者选定并在实验中加以操作 变化 以影响被试行为的 因素或因素组合 物理刺激 社会刺激 内部刺激 自变量的操纵 建立合适的操作定义 对一个心理现象根据测定它的程序下定义 就叫做操作定义 确定检查点 处理水平 自变量的检查点 即自变量的程度 确定检查点具体包含确定它的数量 间距及范围 我们要选择的自变量的变化间距 即检查点 要能引起因变量相应的变化 我们把能引起 因变量变化的自变量的变化 叫做自变量的不同水平 因素型实验的自变量一般不超过 4 个水平 如果考察线性关系 可取 3 5 个水平 如果函数关系复杂 至少要 5 个水平 确定它的数量 一般来说至少要选择 3 个检查点才能够真正揭示出自变量随因变量变化 的实际趋势 确定检查点的间距 检查点之间的间距不宜太近 也不能太远 外部刺激 自变量 确定检查点的范围 自变量的数量和间距都合适后还必须有合适的测试区段 范围 校准测量自变量的仪器 控制呈现刺激的方式 控制呈现刺激包括控制刺激呈现的时间长短 时间间隔 顺序 空间方位 自变量的种类 1 刺激特点自变量 如果被试的不同反应是由刺激的不同特性引起来的 我们就把引起因 变量变化的这类自变量称为刺激特点自变量 如主试要求被试学习 50 个单词 这些单词 也许是常见的 也许很少见到 那么 这些单词在报纸上出现的频率就是单词的一个特点 我们可以研究单词的频率对再认的影响 句子的不同类型 如肯定句与否定句 主动句与 被动句 都是句子的特点 这些自变量都是因自身的不同特点而引起被试不同反应的 它 们都属于刺激特点的自变量 2 环境特点自变量 进行实验时环境的各种特点 如温度 是否有观众在场 是否有噪 音 白天或夜晚等等 都可以作为自变量 时间也属于环境自变量 时间是一种非常重要 和无时不在的自变量 特别是在记忆的实验中 你甚至可以说 几乎没有不用时间作自变 量的记忆实验 3 被试特点自变量 一个人的各种特点 如年龄 性别 职业 文化程度 内外倾个性 特征 左手或右手为利手 自我评价高或低等 都可以作为自变量 4 暂时造成的被试差别 被试的暂时差别通常是由主试的安排 也就是由主试给予的不 同指示语造成的 b 因变量 又称为依从变量 是被试的反应或输出 是主试观测的对象 因变量的控制 建立合适的操作定义 便于数量化 让因变量成为连续数据 指标数字化 校准测量因变量的仪器 反应指标的平衡 如 速度和准确率 因变量的指标 反应的准确性 正确率 反应的速度 心理历程越短 速度越快 反应的概率或频率 反应的强度 物理量的大小 时间的长短表示 各种心理测量表分数和评价者的评定分数 因变量的性质 1 因变量的可靠性即信度 信度指一致性 即同一被试在相同的实验条件下应该得到相近的结果 2 因变量的有效性即效度 当自变量的确造成了因变量的变化 而不是其他的各种因素造成了因变量的变化 我们 就说这种因变量是有效的 如果因变量的变化不是自变量造成的 而是由其他因素 即没 控制好的额外因素造成的 这种因变量就是无效的 或者说产生了自变量的混淆 3 因变量的敏感性 自变量发生变化可以引起相应的因变量的变化 这样的因变量是敏感的 如果自变量的 变化不能引起相应的因变量的变化 这样的因变量就是不敏感的 不敏感的因变量有两类典型的例子 一类叫高限效应 即要求被试完成的任务过于容易 所有不同水平的自变量都获得很好的结果 并且没有什么差别时 就是实验中出现了高限 效应 另一类不敏感的因变量的例子是低限效应 即要求被试完成的任务过于困难 所有 不同水平的自变量都获得很差的结果 并且没有什么差别时 实验中就出现了低限效应 c 自变量与因变量的关系 自变量 原因 因变量 结果 主试 被试 4 控制变量 a 概念 控制变量又称为无关变量或额外变量 参变量 是除自变量之外 一切能够影响实 验结果的变量 是必须在实验中加以控制的变量 研究者 自 变 量控 制 变 量操 纵控 制 因 变 量 自 变 量 混 淆 b 控制变量的类型 控制变量分为随机的额外变量和系统的额外变量 实验仪器的性能与技术参数的设置 来自实验环境方面的控制变量 来自主试方面的控制变量 来自被试方面的控制变量 来自实验设计和实验过程控制方面的控制变量 来自数据整理和统计分析方面的控制变量 c 控制无关变量的有效方法 消除法 采取一定的手段和措施 消除可能对实验结果造成不利影响的无关变量 恒定法 保持无关变量在实验过程中处于相对恒定的水平从而排除无关变量的变化或变动 对实验结果造成的不良影响 随机法 平衡被试间个体差异因素的常用方法 通常包括抽取样本和分组的随机法 匹配法 根据被试的某些特征和行为表现 将被试人为地划分为具有相同特质的若干组 是各组被试在一定范围内是同质的 抵消平衡法 通过实验方法来抵消或平衡无关变量带来的误差 如 ABBA 法 法 左右右左法 拉丁方设计等 纳入因素法 把无关变量纳入自变量进行研究 然后通过统计分析把无关变量的效应从总 效应中剔除掉 剩余下自变量效应 操纵 观察 统计控制法 采用剔除极端数据或根据主试观察剔除不可靠数据 保证实验数据的可靠性 三 心理学的实验范式 实验方法在各种心理过程以及各个心理学分支的研究中 具体表现为各种不同的实验范式 范式 是科学界用来解释某个领域的经验的一种广泛的理论假设系统 某种实验范式就是香闺固定的试验程序 它的设计一般有两种目的 第一 为了是某种心理现象得到更清晰准确的描述和表达 第二 为了检验某种假设 新提出来的概念 范式的内涵 范式有三种关键成分 理论主张 研究对象的模型或抽象图象 公认的比喻 将研究客体比作已知的客体 公认的方法 心理学的定位 心理学是一门前范式科学 四 心理学研究的道德底线 1 世界心理学家的共同准则 对人类被试进行研究的伦理道德原则 心理学家的伦理道德原则和行为规范 美国心理学会制订 2 伦理道德的两个含义 第一 公正对待实验对象 即人和动物 第二 研究者应具备一定的职业素养和科学精神 被试同意表格 内容 1 实验者姓名及实验目的 2 实验结果处理方式 3 主试与被试协议书 第二章 心理实验设计 本章书上涉及的一些名词在此没有列出 一 心理学实验的基本过程 提出问题 建立假设 实验设计 实验实施 数据分析与得出结论 撰写研究报告 建立假设 消 除 有害 后 果 保 护 个人 隐 私参 与 自 由对 人 的尊 重有 益 性公 正 职 业 素 养 和 科 学 精 神存 在 方 面数 据收 集 处 理 保 存 实 验 材 料选 择 与 设 计 论 文 写 作论 文 发 表 1 假设的建立方式 假设一般是对研究问题可能的结论的一种预测 假设的两种基本方法 演绎推理法 一般到个别 主要存在于应用性假设 将普遍规律推 广 到具体问题之中 归纳推理法 个别到一般 存在于从实践中提出的假设 提出并验 证问题的普遍规律 2 假设的类型 根据建设假设的目的 假设可分为两种 析因性假设和描述性假设 析因性假设 为了解释和控制行为的起因而建立 主要是解释行为的特定起因 条件和行为 之间为因果关系 因果关系是实验心理学研究的一个基本类型 大部分的心理实验都是为 了探索因果关系 描述性假设 了描述和预测行为而建立 条件和行为之间非因果关系 而是相关联系 3 假设的特点 假设的陈述是精确的简明的 假设的预测是合理的 假设是可检验和可证真伪的 设计实验 考察行为的内容 定义总体和样本 变量的选择 建立操作定义 预期变量的 关系 实验的实施 被试的取样与分配 创建实验材料 执行实验 获取数据 二 实验设计类型 实 验 设 计 的各 种 类 型实 验 组 控 制 组比 较 设 计 随 机 与 否设 计 因 素实 验 设 计 变 量 的 控制 情 况 和水 平 划 分事 前 后测 定 比 较设 计 前 实 验设 计 事 后 回溯 设 计 准 实 验设 计 真 实 验设 计 1 实验组 控制组比较设计 组间设计 实验处理 实验组 被试 比较 无实验处理 控制组 优点 一种自变量 或者叫做实验条件 不会影响另一种自变量 这就避免了自变量之间 的相互影响 缺点 组间设计的缺点在于 分配到各实验条件下的被试 可能在各方面不是等同的 如果 是这样 那么 不同实验条件造成的差异 也可能是由于被试的差别引起的 克服组间设计缺点的方法 a 匹配被试 匹配被试就是对全部被试进行预备测验 测验的性质与正式实验的性质是类 似的 或者说是相关的 然后按测验成绩均匀地形成组 有多少实验条件就分多少组 b 随机分配被试 2 事前测定和事后测定比较设计 实 验 A 实 验 B实 验 处 理前 后比 较 优点 a 可以消除被试的个别差异对实验的影响 b 适于研究练习的阶段性 c 可以节省大量被试 缺点 组内设计也有缺点 因为组内设计的实验中 每一个被试要轮流在各种实验条件下进行实 验 这样 在一种实验条件下的操作 将会影响另一种实验条件下的操作 也就是说 实 验的顺序会造成麻烦 自变量可能与练习或疲劳的因素发生混淆 克服组内设计缺点的方法 a 完全平衡的方法 b 拉丁方的方法 3 随机化设计和区组设计 随机化设计 区组设计实 验 组 A实 验 组 B实 验 组 C完全随机控制变量保持相等 4 因素实验设计 单因素与多因素实验设计 实验中自变量的多少 单因素 多因素 一个自变量 多个自变量 单因素 一个自变量 实验设计 单因素实验是一种重要的工具 多因素实验设计 多因素实验设计是研究者确定两个或两个以上自变量对因变量的影响 2 2 因素设计 析因实验设计 2X2 的基本模式 4 组独立处理 这个设计方案是自变量的因素有两种 一因素称为 A 一因素称为 B 而每个因素都各有两种水平 1 2 5 对实验中变量的控制情况和水平划分的实验设计 1 前实验设计 前实验设计是最为原始的实验设计 0 Y X事 后 测 定实 验 处 理 0 Y 2X1 事 后处 理实 验处 理 事 前测 定 前 实 验 设 计 基 本 类 型 单 组 事 前 测 定 单 组 事 前 事 后 测 定 固 定 组 比 较 设 计 0X控 制实 验固 定分 组 事 后测 定 Y 实 验处 理分 组注 实 验 处 理 测 得 结 果 代 表 不 进 行 代 表 进 行可 操 纵 一 个 自 变 量 但 对控 制 变 量 的 控 制 较 差 2 相关设计 事后回溯设计 事 后 回 溯 设 计 不 能 操 纵 和 控 制 自 变 量 也 不 能 随 机 分 派 被 试 如 调 查 青 少 年 犯 罪 的 原 因 原 因自 变 量犯 罪 因 变 量 事 后 回 溯 设 计 3 准实验设计 准实验设计是指在实际的社会情景中 不能用真正的实验设计来控制无关变量 但可以 对一些影响实验结果的无关变量进行分类 将其作为自变量因素纳入的实验设计 它对无关变量的控制比前实验设计要严格一些 但不如真实验设计控制得充分和广泛 4 真正的实验设计 是指以数理统计为基础的实验设计 即通常所说的实验设计 其特征在于对影响内部效度 的无关变量采取了严格的控制并有效地操纵研究变量 根据被试接受实验处理的情况 真 实验设计可分为被试间设计 被试内设计和配对组设计三大类 被试间设计 即每个被试只接受一种自变量水平的实验处理 不同的被试接受不同的自变量水平的实验 处理 在这种设计中由于被试是随机取样并随机安排接受不同的实验处理的 因而又称完全随机 化设计 各实验处理组之间不相关 因而又称独立样本设计 被试内设计 是指每个或每组被试接受所有自变量水平的实验处理的真实验设计 又称 重复测量设计 配对组设计 是既具有被试间设计的某些特点 如每组被试接受一种实验处理 又有被试内设计的特点 即实验组与控制组同质 三 实验范式 在实验心理中范式就是研究者用来组织研究的一种模式或形式 五种范式及其控制方法 1 被试随机设计 实验组和控制组 2 被试匹配设计 变量匹配 3 重复测量设计 一名被试多种实验条件处理 4 平衡序列的重复测量设计 实验材料的呈现顺序解释真实分数与实得分数之间的关系 明确告诉 我们测验误差大小 新编的测验信度应高于原有的同类测验或相似测验 确定测验好坏的 一个指标 2 效度 概念 效度是指实验研究中因变量的有效性 效度分为内部效度 外部效度 构想效度和统计结论效度 a 内部效度 定义 内部效度是指实验数据偏离真值的程度或指系统误差的大小 自变量和因变量之间 关系的程度 影响内部效度的因素 历史原因 长时间的强化作用 选择 选择被试时的差异 成熟 被试自身的自然成熟 如 心理逐渐好转等 测验经验的增长 测量工具的稳定性 统计回归因素 取样时两端被试之间的中间回归 选择与成熟的交互作用 前测与实验处理的反作用效果 霍桑效应 安慰剂效应 要求特征 被试对实验的期望效应和实验目的的猜测 疲劳因素 b 外部效度 定义 外部效度是指实验结果的有效性或推论 应用范围的准确性 即实验研究结果能被概 括到实验条件以外的程度 提高外部效度应控制的因素 克服实验的过分人工情景化 增加样本的代表性 保证测量工具的调度 c 构想效度 定义 变量之间关系构想的准确性 以及实验变量在实验时操作定义与推理时的一致性 即 研究在理论上的全面性 包括理论上代表性不强和代表性过宽 提高构想效度 理论构思必须结构严谨 符合逻辑 层次分明 形成某种 构思网络 严谨地对各种变量做出明确 严格的说明 给变量下明确的操作定义 并制定相应的客观测量指标 消除或控制各种影响因素 如构思水平之间的混淆 主被试效应等 d 统计结论效度 统计结论效度是关于研究的数据分析处理程序的效度检验 或者说 它是检验研究结果的 数据分析程序与方法的有效性的指标 要提高统计结论的效度 首先必须保证数据的质量 其次要明确各种统计检验方法的基本 假设和适用条件 选用适宜的统计程序 此外还应注意适当增大样本的容量 第三章 古典心理物理法 一 心理物理法的概述 1 定义 就是研究心理量和物理量之间的关系的科学 物理量是指对身体各感官的刺激 心理量是指各种感觉或主观印象 2 传统心理物理学的产生和发展 费希纳 感受性 测量感受性的三种心理物理学方法 最小变化法 恒定刺激法 平均误差法 赫尔姆霍茨 进行视觉和听觉研究 提出颜色知觉和听觉知觉方面的理论 冯 特 提出实验法和历史法及心理物理法的范式 如分组呈现法 感觉等距法 减半法等 心理量和物理量之间的关系 1 绝对阈限与绝对感受性 绝对阈限 刚刚能引起感觉的最小刺激强度被叫做绝对阈限 操作性定义为有 50 的次数 能引起感觉 50 的次数不能引起感觉的那一种刺激强度 绝对感受性 物理刺激感受的最低强度感受能力 绝对阈限与绝对感受性在数值上成反比例 2 差别阈限与差别感受性 差别阈限是某种物理刺激刚刚引起我们感觉差别的最小刺激量 操作性定义为在 50 的试 验次数中引起感觉差别的最小刺激增量 差别感受性是人对物理刺激强度变化的最低强度感受能力 也称最小可觉差 差别阈限与差别感受性在数值上成反比例 3 心理量和物理量之间关系的定律 韦伯定律 韦伯公式 K 为标准刺激的强度或原刺激量 为引起差别感觉的刺激增量 不同感觉道的 K 值是不同的 韦伯定律只适用于中等刺激强度的范围 韦伯定律的目的 为了引起差别感觉 韦伯常数的大小反映某种感觉的敏锐程度 韦伯定律的主要贡献 第一 给我们提供了一个比较辨别能力的指标 人客 观 事 物 心 理 量物 理 量 主 观 的 感 觉客 观 的 物理 刺 激 第二 可对不同感觉的感受性进行比较 对数定律 幂定律 二 感受性的测量 刺激呈现的方式 刺激量 被试回答 计算方法 测量感受性 感觉阈限 的方法有三种 1 最小变化法 1 定义 最小变化法的刺激由递减和递增的两个系列组成 每次呈现刺激后让被试报告他是否 有感觉 刺激的增减应尽可能地小 目的是系统地探求被试由一类反应到另一类反应的转 折点 即在强刺激时 由有感觉变为无感觉 或由无感觉变为有感觉 每个系列的转折点 就是该系列的绝对阈限 2 习惯误差或期望误差 当用最小变化法进行实验时 被试会产生习惯误差或期望误差 习惯误差就是指被试因习惯于由原先的刺激所引起的感觉或感觉状态 而对新的刺激作了 错误的判断 期望误差是指被试因过早期望将要来临的刺激而导致错误的判断 计算差别阈限的公式 上限 下限 注 差别阈限 上限 差别阈限上限 下限 差别阈限下限 2 平均差误法 1 定义 这个方法的典型实验程序是 实验者规定以某一刺激为标准刺激 然后要求被试调节另一 个比较刺激 使后者在感觉上与标准刺激相等 客观上一般不可能使比较刺激与标准刺激完全一样 于是每一次比较就都会得到一个误差 把多次比较的误差平均起来就可得到平均误差 因为平均误差与差别阈限成正比 所以可以用平均误差来表示差别感受性 2 求平均误差的方法 a 把每次调节的结果 或每次的判断 与标准刺激之差的绝对值平均起来作为差别阈限 t n X 表示每次测得的数据 t 为标准刺激的强度 b 把每次调节的结果与主观相等点之差的绝对值平均起来作为差别阈限 在这里 主观相 等点是相等地带的中点 它等于各类比较刺激的平均数 3 恒定刺激法 次数法 1 定义 在测定阈限时 只用少数几个刺激 一般 5 7 个 在实验过程中维持不变 因而这种方 法叫做恒定刺激法 2 刺激强度及呈现设置 刺激的最大强度要大到它被感觉的概率达到 95 80 左右 刺激的最小强度要小到它被 感觉的概率只在 5 左右 各个刺激之间的距离相等 与最小变化法不同的是 恒定刺激法 的刺激是随机呈现的 每个刺激呈现的次数应相等 选定的刺激每种一般呈现 50 200 次 被试反应 有 或 无 阈限测量过程 通过预备实验确定自变量 在略高于和略低于阈限的范围内取 5 7 个强度的刺激 使用 最小变化法粗略估计 确定反应变量 被试对自变量变化的报告结果 阈限计算 一般采用内插法或作图法 作图法 以刺激的强度为 x 轴 能够感觉到刺激的百分数为 y 轴 0 3 69 1215百分数 刺 激 强 度 75 差别阈限 当发现二类反应的差别阈限的两条曲线在 50 处的相交点只有一处 那么 无法将相交点作为比较刺激的上限和下限 与标准刺激完全能辨认的值在 100 处 不能辨 认的值在 50 处 因此选两者的中点 75 处 于两直线相交就能求得上下限 当要求被试只作两类回答时 只有 50 次能与标准刺激区分的比较刺激 实际上是不能 与标准刺激区分的比较刺激 在这种情况下 我们就取 75 次感觉重于标准刺激的比较刺 激作为相等地带的上限 因为它处在 50 次与 100 次感觉重于标准刺激的比较刺激之间的 中点 同理 我们取 25 次感觉重于标准刺激的比较刺激作为相等地带的下限 这样求得 的差别阈限与前面规定的阈限的操作性定义并不相符 所以称之为 75 的差别阈限 因为 25 次感觉重于标准刺激的比较刺激也就是 75 次感觉轻于标准刺激 这样 上限和下限 与标准刺激比较就都有 75 的次数可以辨别 3 差别阈限计算公式 三类反应的差别阈限 上差别阈限 DLu X 上 等 下差别阈限 DL 等 X 下 差别阈限 DL DLu DL 注 X 上 等和 X 下分别是被试的判断大于 等于和小于标准强度时的感觉量 4 三种方法的比较 三种古典心理物理学方法的优点与不足 最小变化法的实验程序和计算过程都具体地说明了感觉阈限的含义 但它会因其渐增 和渐减的刺激系列而产生习惯误差与期望误差 平均差误法的特点是求等值 它的实验程序容易引起被试的兴趣 但对不能连续变化 的刺激则不能用平均差误法来测其差别阈限 恒定刺激法的实验结果可以应用各种数学方法加以处理 因而便于与其它测定感受性 的方法进行比较 但是 在应用 3 类反应的实验程序时 被试的态度会对差别阈限值有较 大影响 传统心理物理实验中常见的误差及其控制方法 1 习惯误差和期望误差 控制方法 等 2 练习效应和疲劳效应 控制方法 练习误差 增加练习 疲劳效应 休息 3 空间误差 由于刺激呈现的空间位置所引起的实验误差 控制方法 平衡误差的方法 即 法 拉丁方设计等 4 动作误差 在平均误差法实验中经常出现的实验误差 控制方法 完善设计及平衡误差的方法 即 法 拉丁方设计等 5 时间误差 顺序误差 一般是两个或两个以上的刺激由于呈现的先后顺序的不同而产 生的误差 控制方法 平衡误差的方法 即 法 拉丁方设计等 三 心理量表 1 量表类型 命名量表 顺序量表 等距量表 比率量表 心理量表与物理量表一样 也有顺序量表 等距量表和比例量表三类 1 顺序量表是将对象的某一属性排出顺序的量表 没有绝对零点 也没有相等单位 2 等距量表有相等单位 可以测量对象之间的差别 但没有绝对零点 3 比例量表与上述量表相比 既有绝对零点又有相等单位 2 心理物理量表的制作方法 1 感觉比例法 分段法 基本逻辑 通过物理量所引起的感觉量加倍 减半或按照某一特定的比例变化来建立的 物理量与心理量之间关系的量表 2 数量估计法 斯蒂文斯关于数量估计法给被试的指示语作了清楚的说明 有一系列刺激以随机方式 呈现给你 你的任务就是用数目字来表示这些刺激的强度 你可以随意地把第一个刺激叫 做任何数目 然后按照你的主观印象逐个给其他刺激标出数目字 使用的数目字不受限制 你可以使用整数 小数或分数 试图使每个数字同你觉察的刺激相匹配 3 感觉等距法 感觉等距法是制作等距量表的直接方法之一 它是把两个刺激所引起的感觉的连续体按 照主观上相等距离区分开来 这样通过物理量和心理量之间的等距离便可以获得感觉等距量 表 4 差别阈限法 差别阈限是以绝对阈限为最小单位制作心理物理量表 5 制作等级评价量表的方法 等级排列法与对偶比较法 等级排列法 是被试将所呈现的一系列刺激按优劣或喜欢不喜欢的顺序依次排列 是制作心 理顺序量表的一种最简捷 最直接的方法 这种方法在市场研究和收视率调查等应用研究中 比较常用 对偶比较法 是把所要测量的刺激配对 让被试判断每对刺激中哪个刺激的某一特征更明显 或更喜欢哪个刺激 配对数目 n n 1 2 对 比较次数 n n 1 第四章 现代心理物理法 信号检测论 一 信号检测论 1 信号检测论的起源 在心理学研究中 信号检测论主要应用于人们在对刺激进行判断时 对不确定的情况作出某 种决定的心理机制 2 信号检测论与人类感知的测量 3 信号检测论产生 传统的心理物理学方法以阈限值的倒数表示感受性的大小 但感受性往往和被试反应的主 观性因素相关 而信号检测论在测量感受性上能把被试的主观态度区分开 4 传统心理物理法与信号检测论的区别 两者最大的区别是信号检测论能够对被试的反应倾向性和被试的反应敏感性进行区分 信号检测论可以充分考虑到个体在接受测量时的态度 偏好 反应倾向和判断标准等因素 的影响 而且同时可以获得衡量个体感受能力的辨别力指标和反应倾向或判断标准的指标 因此 采用信号检测论能够更为客观地测量到个体在处理刺激信息时的感受能力 态度和 反应倾向性 进一步揭示出被试的主观因素和噪音干扰对感受性的影响 二 信号检测论对感受性的测量 1 信号检测论中被试的判断 刺激呈现 给被试呈现的刺激一般有两种 一种是没有信号只有噪音 另一种是既有信号也 有噪音 噪音 通常用 N 表示 既有信号也有噪音 通常用 SN 实验任务 要求被试判断各刺激是否含有信号 被试反应有信号 y 被试反应无信号 n 被试反应 信号检测过程中被试的判断 2 信号检测论应用于感知觉测量的两个基本假设 1 信号检测论认为 重复呈现同一刺激并不产生相同的感觉量 因此 当多次呈现同一刺激时会形成同一刺激的感觉分布 且刺激信号和噪音形成的感觉分 布均是正态分布 两个分布的标准差相等 信号分布的平均数大于噪音分布的平均数 2 被试判断某一个刺激是信号还是噪音时 是根据自己的主观感受进行判断的 而且这种 主观的判断标准 严格 一般 宽松 受信号呈现的先验概率和对判断结果的奖惩措施的影 响 先验概率 在刺激呈现之前 即可得知 N 和 SN 的出现概率 根据历史资料和主观判断 未经实验证实的概率 3 信号检测论的测量指标 被试主观因素 判断标准和辨别力 1 判断标准 在信号检测中 被试的判断标准一般通过似然比来反应 通常用 来表示 通过 值 正 确 拒 绝把 无 信 号 刺 激 正 确 判 断 为无 信 号虚 报把 无 信 号 刺 激 判 断 为 有信 号无 信 号 N 漏 报把 有 信 号 刺 激 判 断 为 无 信号击 中把 有 信 号 正 确 判 断 为 有信 号有 信 号 S 无 信 号 n 有 信 号 y 反 应刺 激 注 信号检测论的分析中 击中率和漏报率之和等于 1 虚报率和正确拒绝率之和也等于 1 击中率 Py SN 漏报率 Pn SN 虚报率 Py N 正确拒绝率 Pn N 可以解释被试对刺激进行判断时的所持的严格性 1 1 1 一般 值越 大 1 则判断标准越严格 值越小 1 则判断标准越宽松 值的计算方法 公式 击中率的纵坐标值 OSN 虚报率的纵坐标值 ON 纵坐标值转换 PZO 转换表 击中率和虚报率 Z 分数 ZSN 和 ZN 正态分布曲线上的概率密度值 OSN 和 ON 2 感受性或辨别力 信号检测论可以区分被试的反应倾向性和反应敏感性 区分指标是 当被试反应较为 敏感时其击中率会提高 虚报率下降 此时辨别力高 反之亦然 辨别力指标通常用 d 表示 公式 d ZSN ZN 通过查正态表可得 ZSN 和 ZN 其正负值由击中率和虚报率的大小决定 p y SN 和 p y N 的 值大于 0 50 取正值 小于 0 50 取负值 三 信号检测论的实验方法 1 有无法 1 定义 这个方法要求事先选定 SN 刺激和 N 刺激 并规定 SN 和 N 出现的概率 然后以随机方式 呈现 SN 或 N 要求被试回答 刚才的刺激是 SN 还是 N 根据被试对呈现刺激的判断结果来估计 P y SN 和 P y N 实验后求出判断力 值和辨别力 d 值 并绘制 ROC 曲线 2 ROC 曲线 接受者操作性曲线 ROC 曲线指被试工作特征曲线 也称为感受性曲线 是反映敏感性及特异性连续变量 的综合指标 是用构图法揭示敏感性和特异性的相互关系 ROC 曲线特征图 倾 向 于 少 说 信 号 倾 向 于 多 说 信 号 被 试 的 感 受 性 对信 号 的 觉 察 能 力 虚 报 率击中率 等感受性曲线 是各轮实验中被试的敏感性没有变化 且两个感觉分布的标准差相等时 ROC 曲线是一个平滑的 对称的曲线 2 迫选法 只用信号和噪音两类刺激 信号和噪音的差别也要通过预备实验确定 其实验程序如 下 1 刺激呈现方式 一般每次给被试呈现的刺激数目为 2 8 个 其中只有一个是信号 其余的为噪音 这种呈 现刺激的方式称为多项迫选法 mAFC 即每次从呈现的 m 个刺激中选出信号 在呈现刺 激时 每次可以多个刺激同时呈现 SN N N N 也可以相继呈现 N SN N N 具体情况根据实验的要求和实验设计而定 信号在每组刺激中呈现的位置或先后顺序是完 全随机的 2 反应方式 当呈现多个刺激后 只要求被试回答哪个是信号 被试回答是信号的依据是他对刺激量的 差异的感觉 如果感觉到某种刺激与其它刺激有明显差异 或与信号的感觉量一致就判断 为信号 如果判断后发现错误 及时改正 3 计算感受性的方法 根据实验次数和被试正确判断次数可计算正确判断概率 公式 Pc C N 注 C 为被试正确判断 N 为被试判断的总数 Pc 是反应被试的指标 Pc 越高 说明感 受性越高 求出 Pc 后 转换为 d 查佩利奥 Pelliott 制作的 Pc 和 d 转换表 在迫 选法实验中 被试的判断标准是刺激物理量的差别 被试只要从一组刺激中选择出信号即 可 因此 无须自己再确定一个判断标准 所以在计算时只计算 d 而无须计算判断标准 3 评价法 评价法是信号检测论最常用的方法之一 评价法又称多重决策法或评级量表法 同有无法一样 对信号呈现的先验概率和对 判断结果的奖惩措施可以根据实验的要求 但是 在有无法的实验中 只要求被试回答是否 有信号 被试只有一个判断标准 而在评价法的实验中 不仅要被试回答是否是信号 而 且还要回答是肯定或否定的程度 即有多大把握肯定是信号 通常我们把被试作答的肯定 程度分成 5 等级 评价法的刺激呈现及被试反应 评价法的判断等级 信号检测论的实验任务 根据实验内容选择实验方法 规定 SN 和 N 出现的概率 根据被试对呈现刺激的判断结果来估计 P y SN 和 P y N 求出辨别力 值和判断力 d 值 绘制 ROC 曲线 四 信号检测论测量感受性的影响因素 1 信号和噪音的强度及其强度差异 2 信号和噪音的先验概率 3 对判断结果的奖励和惩罚措施及严重程度 4 被试的实验动机 5 其他影响 第五章 反应时 一 反应时间概述 1 反应时间概念 从刺激的呈现到反应的开始之间的时距 在肌体内部潜伏的效应 反应的潜伏期 包含感觉器官 大脑加工 神经传入传出 肌肉反应 反应时间的概念 反应时间 又称反应潜伏期 是指从刺激的呈现到反应开始之间的时距 反应潜伏期中包含着感觉器官 大脑加工 神经传入传出所需的时间以及肌肉效应器反应 所需的时间 大脑加工阶段通常耗时最多 不同的人 对相同的刺激反应时间存在差异 同一人在不同环境或不同状态下对同一刺激 的反应时间也不同 二 反应时间的测定方法 一 反应时间相减法 唐德斯首先提出了用于分析信息加工阶段的反应时间相减法 逻辑 如果一种作业包含另一种作业所没有的某个特定的心理过程 且除此过程之外 二 者在其他方面均相同 那么这两种作业的反应时的差即为此心理过程所需的时间 唐德斯 A B C 反应任务 测量 A 反应时间 一个反应仅对应一个刺激 当一个刺激出现时 就立即作出反应 这种 反应时间称为简单反应时 测量 B 反应时间 多个反应 各自对应于事先所规定的那个刺激进行反应 此时所测得到 反应时间 其中包含简单反应时 辨别反应时和选择反应时 测量 C 反应时间 一个反应 仅对应于多个刺激中的那个事先规定的刺激进行反应 而对 其他刺激的呈现不反应 所测得的反应时间 其中包括简单反应时和辨别反应时 计算辨别反应时和选择反应时 辨别反应时可由 C 反应时减去 A 反应时获得 选择反应时 可由 B 反应时减去 C 反应时而获得 二 反应时间的相加因素法 斯滕伯格认为 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的时间的总和 逻辑 如果两个因素的效应是相互制约的 那么这两个因素只作用于同一个信息加工阶段 如果两个因素效应分别独立 即可以相加 那么这两个因素各自作用于不同的加工阶段 目的 证实不同加工阶段的存在 以及辨认它们各自的前后顺序 三 开窗 试验 开窗 实验是反应时实验的一种新形式 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 如同打开窗户一样 对里面的过程一览无遗 开窗实验最大特点 直接性 开窗实验的经典实验 字母转换实验 四 反应时间的速度与准确率 反应时间的速度与准确率权衡现象 以反应时间作为人类信息加工特性的指标 其逻辑是 心理加工过程的复杂性和反应时间的长短之间有一种对应关系 即一个复杂刺激的加工所 需时间较长 而对一个简单刺激的加工时间则要短一些 反应时间的速度与准确率权衡现象 反应速度与准确率权衡现象 实际实验中 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 三 影响反应时间的因素 1 反应时间与刺激强度 刺激强度较弱时 反应时间较长 随刺激强度的增加 反应时间会逐步缩短 随刺激强度的增加 最初反应时间的缩短得快些 当刺激强度增加到一定程度时 反应时 间的缩短速度减小 向一极限水平渐进 2 反应时间与刺激的时间特性以及空间特性有关 3 反应时间与所刺激的感觉器官有关 4 反应时间与被试机体的适应水平 眼睛对明适应 暗适应水平不同 反应时间也不同 反应时间与对不同光适应水平的关系 5 反应时间与被试的准备状态 6 反应时间与额外动机 7 反应时间与被试的年龄 8 反应时间与练习 练习越多 反应时间越短 其变化是逐渐的 最后达到反应时间不可再减少的最小限度 反应越复杂 经练习 反应时间变化幅度越大 简单反应 反应时间的变化幅度较小 9 反应时间与个体差异 被试之间的反应时间存在差异 同一被试在相同条件下 其每时每刻的反应时间也会因其心理和生理方面的某些变化而不 同 四 测量反应时间的仪器及注意事项 第六章 视觉与听觉 第一部分 视觉 一 视觉的感受性 视觉巧夺 视觉和触觉冲突时 视觉能克服触觉 这种现象被称为视觉巧夺 1 光谱感受性 1 视觉的物理刺激 人眼不能看到所有的光线 人眼的适宜刺激 即可见光的波长范围大约是 380 毫微米 紫色 780 毫微米 红色 人眼对不同波长光线的感受性是不同的 2 视觉现象 我们不仅要考虑光的物理特性 更要研究人的视觉系统对光的反应特点 即对可见光谱的 感受性进行研究 视觉功能 人眼视网膜有两种感光细胞 锥体细胞 杆体细胞 光线透过水晶体到达眼睛后部的视网膜 膜上有两类感光细胞 即锥体细胞和杆体细胞 锥体细胞密集在小于 1mm 处的中央凹上 而杆体细胞则分布在中央凹周围 锥体细胞主要在白天发挥作用 它是明视觉的光感受器 中央凹是夜盲 杆体细胞主要在黑夜发挥作用 它是暗视觉的光感受器 色差 Purkinje 效应 在日光下看起来明度相等的红花和蓝花 到了黄昏时 即光度变弱 时 两种花的色调都变淡了 但蓝花看起来却比红花显得亮些 这种现象 即当光照度降 低 使锥体视觉转换到杆体视觉时 眼睛对光谱短波部分感受性提高的效应叫做 Purkinje 效应 2 暗适应与光适应 1 暗适应与光适应定义 暗适应是在黑暗中视觉感受性逐渐提高的过程 光适应是在光亮中视觉感受性很快下降的过程 2 测量暗适应的一种方法 暗适应仪 测量结果以时间为横坐标 阈限刺激值 为使眼睛看到光亮所须的最小强度 为 纵坐标作图 便可得两条暗适应曲线 结果分析 结果显示 在适应的开始阶段 阈限刺激值迅速下降 很快达到稳定的水平 锥 体细胞的感受性大约在 5 10 分钟就完成了 而接下来的杆体细胞感受性大约持续 20 30 分钟 因而与暗适应刚开始相比 眼睛的感受性提高了许多倍 即在暗适应过程锥体感 受性的提高远不如杆体多 明视觉 锥体 与暗视觉 杆体 的特性 慢 约 30分 钟快 约 5分 钟暗 适 应 无有颜 色 视 觉 黑 夜 光 线白 天 日 光功 能 上 的 亮 度 水 平 网 膜 边 缘集 中 在 中 央 凹视 网 膜 位 置 杆 体 细 胞锥 体 细 胞感 受 器 暗 视 觉明 视 觉 3 视觉的后像 1 定义 视觉的后像是一种视觉现象 即当光刺激视觉器官时 在眼睛内产生的兴奋并不随着刺激 的中止而消失 而是在刺激停止后仍然维持若干时间 2 影响后像的因素 A 刺激强度 后像 正比 B 视觉器官的疲劳程度 后像 正比 C 刺激的网膜部位 中央凹比外围后像时间长 D 刺激的持续时间 后像 正比 3 实验中克服后像作用的具体办法 A 亮度匹配实验 B 颜色匹配实验 二 颜色视觉实验 1 研究颜色视觉的意义 颜色是人类环境的一个普遍特色 人类能看到各种颜色是视觉器官工作的结果 颜色加 强了物体表面的对比 促进了客体的觉察与区分 为再认客体提供了清楚的线索 日常工 作和生活中都需要颜色视觉 2 颜色视觉 光与颜色作为实验中的变量因素 自变量或控制变量 是颜色视觉心理实验设计所必须了解 的内容 1 颜色视觉的产生 自然界中物体的颜色千变万化 人们所以能够看到各种物体的颜色 是因为有发光体的光 线照射物体 而人眼又能将光的辐射能量转变成视觉信号 而各种物体反射 或发射 吸收光 线的成分不同 因而便产生颜色视觉 2 颜色视觉的 3 种特性 颜色的明度与其物理刺激光波强度 亮度相对应 颜色的色调与其物理刺激的光波波长相对应 颜色的饱和度与其物理刺激的光波的纯度相对应 3 颜色视觉理论 a 杨 赫姆霍兹理论 三色理论 杨和赫姆霍尔兹根据红 绿 蓝三原色可以产生各种色调及灰色的颜色混合规律 假设在 视网膜上有三种神经纤维 每种神经纤维的兴奋都引起一种原色的感觉 例如 光谱长波 端的光同时刺激 红 绿 蓝 三种纤维 但 红 纤维的兴奋最强烈 而有红色感 觉 中间波段的光引起 绿 纤维最强烈的兴奋 而有绿色感觉 依同理 短波端的光引起蓝 色感觉 光刺激同时引三种纤维强烈兴奋的时候 就产生白色感觉 当发生某一颜色感觉时 虽然一种纤维兴奋强烈 但另外两种纤维也同时兴奋 也就是有 三种纤维的活动 所以每种颜色都有白光成份 即有明度感觉 b 对立机制理论 四色理论 黑灵认为自然界物体的颜色可以定出四种基色 即红黄绿蓝 所有颜色可以由这四种颜色 混合产生 黑灵观察到颜色现象总是以红 绿 黄 蓝 黑 白成对关系发生的 因而假定视 网膜中有三对视素 白 黑视素 红 绿视素 黄 蓝视素 这三对视素的代谢作用包括建设 同化 和破坏 异化 两种对立的过程 光刺激破坏白 黑视素 引起神经冲动产生白色感觉 无光刺激时白 黑视素便重新建设起来 所引起的神经冲动产 生黑色感觉 对红 绿视素 红光起破坏作用 绿光起建设作用 对黄 蓝视素 黄光起破 坏作用 蓝光起建设作用 因为种种颜色都有一定的明度 即含有白色成份 所以每一颜 色不仅影响其本身视素的活动 而且也影响白 黑视素的活动 c 阶段学说 阶段学说认为上面两种理论都是正确的 因为三色说主要反映了感受器方面的机制 即颜色 视觉过程的第一阶段 而对立说主要反映了兴奋传导通路的机制 是颜色视觉过程的第二阶 段 产生颜色视觉机制的最后阶段 发生在大脑皮层的视觉中枢 在这里产生各种颜色感 觉 3 颜色混合 颜色混合和匹配是颜色视觉研究中一项重要内容 1 颜色混合的的特点 加法的颜色混合 减法的颜色混合 记忆色 熟悉性和过去的经验对外观颜色的作用被归结为记忆色 2 颜色混合的三条规律 互补律 每一种颜色都有一个相应的补色 如果某一种颜色与其补色以适当的比例混合 便可 以产生白色或灰色 如 黄 蓝互为补色 青 红互为补色 紫 绿为互补色 中间定律 任何两个非补色混合 便会产生中间颜色 代替律 每一种被混合的颜色本身也可以由其他颜色混合而成 即 A B C 而 X Y B 则 A X Y C 第二部分 听觉 一 听觉刺激 1 声音 听觉是由物体的振动所产生的声波 作用于人 或动物 的听觉器官后产生的一种心理 现象 听觉研究中接触到的声音分为纯音和复合音两类 1 纯音 是听觉实验室研究中常用的声音 日常生活中不容易听到这种纯音 2 复合音 是指由多个频率所组成的声音 如 音乐声 噪音 语言声等 2 声音的测量 1 测量单位 频率 是单位时间 秒 周波的数目 强度 声音的强度可以用能量单位或压力单位来表示 现在国际上通用将 1000Hz 的听觉阈 限的强度 0 0002 微巴定为基准 其余所测量的声压与这个基准比值的对数取为贝尔单位 贝尔的十分之一为分贝尔 dB 相位 合成声波的不同相位 2 测量声音的仪器 频率 频率计 强度 声级计 其他 示波仪 声谱仪 声图仪 语图仪等声学仪器 二 听觉的感受性 1 听觉感受性的三个参量 人类听觉系统感受声音的能力 感受性 有极其宽的动态范围 声波有三种特性 频率 决定声音的音高 振幅 即声音的强度 决定声音的响度 波形 决定声音的音色 2 听觉的绝对阈限 声音要达到一定的声级才能被听见 这种最小可听声级称为听觉的绝对阈限 听阈按测验方法和条件不同可分为最小可听声压和最小可听声场 前者用耳机测验 后者是在 自由声场内进行测量 3 听觉的差别阈限 1 定义 人耳对声音的某一参量变化的最小可觉差被称为听觉的差别阈限 2 差别阈限可以是绝对值 也可以是相对值 例如 一个声音的强度为 100dB 强度增减 5dB 即可被察觉出来 这里 5dB 是绝对差 5 100 是相对差 三 听觉现象 1 音高 声音频率 音高 1 音高的测量 音高也称音调 表示人耳对声音调子高低的主观感受 客观上音高大小主要取决于声波 基频的高低 频率高则音调高 反之则低 引起音高感觉的频率为 16Hz 到 22000Hz 之间 音高的单位是美 Mel 规定 1000 赫兹 60 分贝的音高为 1000 美 2 音高与强度的关系 声音的频率不是决定音高的唯一因素 很多研究发现音高也在一个轻微的程度上依赖于刺 激的强度 3 音高与刺激持续时间的关系 持续时间以另一个不同的方式影响音高 4 音高于被试个体的关系 音高感觉的个体差异很大 2 响度 声强 响度 1 响度的范围和测量 响度主要是由声波的强度 振幅 所决定的心理量 反映了刺激的强烈程度 其单位 是宋 规定 1000 赫兹的纯音其强度为 40 分贝时所产生的响度为 1 宋 2 响度与频率的关系 频率也是影响响度的一个因素 不同频率的声音有不同的响度增长率 3 响度与刺激持续时间的关系 一个恒定的刺激所引起的响度感觉在 200 或 300 毫秒内增大 4 响度与听力 不同被试的听力不同 个体差异很大 同时听力也随年龄因素而变化 3 声音的掩蔽 1 定义 声音的掩盖是一种听觉现象 即一个声音的存在使另一个声音的强度阈限提高的现象 2 类型 纯音对纯音的掩盖 噪音对纯音的掩盖 非同时性掩盖 前掩盖和后掩盖 其他掩盖 中枢掩盖 两个不同频率的声音分别作用于两耳产生中枢掩盖 4 疲劳和适应 听觉疲劳 听觉疲劳指达到一定强度的声波连续作用于听觉器官以后 引起对其他频率的 声波感受性降低的现象 暂时阈移 通常把阈限提高的量 dB 作为疲劳的指标 并称为暂时阈移 实验中不可忽视的因 素 听觉适应 听觉适应在感觉上的表现是声音的响度在刺激作用最初几分钟内有所下降 随 后比较稳定在一个水平上 适应发展最快是在声音作用后 1 2 分钟 恢复也很快 5 声音的相互作用 听觉实验中常常遇到同时呈现两种声音的情景 这时应该注意两种声音同时出现而造成的声 音相互作用的问题 四 空间听觉 双耳效应 人的两只耳朵对同一声源发出的声音有着时间差 声强差和相位差 人耳的听觉可以 根据上面说的这些微小的差别来确定声源的位置 相位差 人对声源方位判断的准确性与声源的位置和频率有关 人耳的空间定位包括了水平垂直及前后 3 个方向