3視覺反應(yīng)時的測量

1、視覺反應(yīng)時的測量摘要：本實驗通過計算機(jī)向被試呈現(xiàn)4種顏色圓的視覺材料，要求被試根據(jù)給與的刺激按鍵，以測定其簡單反應(yīng)時、選擇反應(yīng)時和辨別反應(yīng)時，了解各反應(yīng)時之間的區(qū)別及它們在信息加工過程研究中的應(yīng)用。被試為華東師范大學(xué)本科二年級的10名學(xué)生（5男5女）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)是否優(yōu)勢手和練習(xí)效應(yīng)對反應(yīng)時無影響，性別差異對選擇和辨別反應(yīng)時有影響。關(guān)鍵詞：簡單反應(yīng)時選擇反應(yīng)時辨別反應(yīng)時1.1.引言反應(yīng)時，是指刺激施于有機(jī)體之后到明顯反應(yīng)開始所需要的時間。反應(yīng)時是心理學(xué)研究中最重要的反應(yīng)變量和指標(biāo)之一，反應(yīng)時的測量是心理學(xué)研究中技術(shù)要求最為精細(xì)的工作之一，細(xì)微的疏忽都可能導(dǎo)致無效的實驗結(jié)果。簡單反應(yīng)時又稱A反應(yīng)時。

2、是指呈現(xiàn)單一刺激，要求被試立即做出固定反應(yīng)的時間。由于這種反應(yīng)時間是感知到刺激就立即做出反應(yīng)，中間沒有其它的認(rèn)知加工過程，因此也稱為基線時間。任何復(fù)雜刺激的反應(yīng)時間都是由簡單反應(yīng)時和其它認(rèn)知加工過程所需時間合成的。選擇反應(yīng)日又稱B反應(yīng)時。指的是測試中呈現(xiàn)的刺激不止一個，對每一個隨機(jī)呈現(xiàn)的刺激要求被試作出相應(yīng)的反應(yīng)。有研究表明，人類在對特定的刺激作出特定的動作或反應(yīng)前，在大腦內(nèi)有一個信息加工過程，又稱心理潛伏期。在復(fù)雜任務(wù)中，心里潛伏期可劃分為：（1）刺激識別階段；（2）選擇反應(yīng)階段；（3）反應(yīng)組織階段和反應(yīng)執(zhí)行階段。選擇反應(yīng)時的研究對理解人類對復(fù)雜信息的認(rèn)知加工過程有重要的意義。影響選擇反應(yīng)時

3、的因素是復(fù)雜的。年齡、性別、疲勞等因素都會對選擇反應(yīng)時產(chǎn)生影響。此外，選擇反應(yīng)刺激的數(shù)目越多，則反應(yīng)時間越長；選擇的任務(wù)越復(fù)雜，則反應(yīng)時間亦越長。辨別反應(yīng)時又稱C反應(yīng)時，指的是在測試中呈現(xiàn)的刺激為兩個或多個，要求被試只對其中一個刺激作出反應(yīng)，而對其他刺激則不作反應(yīng)。根據(jù)唐德斯的減數(shù)法，用被試的辨別反應(yīng)時的時間減去被試簡單反應(yīng)時的時間就是其辨別時間。影響辨別反應(yīng)時的因素主要有：（1）呈現(xiàn)的刺激數(shù)目。數(shù)目增加，個體的辨別反應(yīng)時可能會有增加的趨勢。（2）刺激的物理特征，如形狀、大小、顏色等。（3）辨別反應(yīng)的數(shù)目。另外年齡、性別、疲勞等也會影響個體的辨別反應(yīng)時。本實驗通過計算機(jī)呈現(xiàn)的視覺實驗材料，測定

4、視覺簡單反應(yīng)時、選擇反應(yīng)時和辨別反應(yīng)時，學(xué)習(xí)視覺反應(yīng)時的測定方法及儀器的使用、材料的整理計算及探討影響反應(yīng)時的因素。2.2.方法2.12.1 被試：華東師范大學(xué)本科二年級10名學(xué)生，其中男女各5人2.22.2 儀器:計算機(jī)及PsyTech心理實驗系統(tǒng)材料：直徑為100像素的4種顏色（紅、黃、綠、藍(lán)）圓2.32.3 程序簡單反應(yīng)時部分：1.%21.%2.登錄并打開PsyTech心理實驗軟件主界面，選中實驗列表中的“視覺簡單反應(yīng)時”。單擊呈現(xiàn)實驗簡介。點(diǎn)擊“進(jìn)入實驗”到“操作向?qū)А贝翱凇嶒炚呖蛇M(jìn)行參數(shù)設(shè)置（或使用默認(rèn)參數(shù)），然后點(diǎn)擊“開始實驗”按鈕進(jìn)入指導(dǎo)語界面。可先進(jìn)行練習(xí)實驗，也可以直接點(diǎn)擊

5、“正式實驗”按鈕開始。2.%22.%2.指導(dǎo)語如下：這是一個視覺簡單反應(yīng)時實驗。請你使用2號反應(yīng)盒，端坐屏幕前，手指放在紅色鍵上（注意不要下壓），眼睛注視屏幕。當(dāng)出現(xiàn)“預(yù)備”時你要準(zhǔn)備反應(yīng)，一旦出現(xiàn)顏色圓立即按反應(yīng)鍵，要求反應(yīng)又快又準(zhǔn)。程序?qū)⒆詣佑涗洆尠春桶村e的次數(shù)。每10次為一組，搶按則本組重做，兩組之間可稍事休息。當(dāng)你明白了上述實驗步驟后，可以先進(jìn)行一組練習(xí)。練習(xí)結(jié)束后點(diǎn)擊“正式實驗”按鈕開始。3.%23.%2.實驗開始每次呈現(xiàn)刺激前屏幕出現(xiàn)“預(yù)備”，時間為2秒。為保障數(shù)據(jù)的有效性，防止被試搶按，預(yù)備時間設(shè)置為0.2秒隨機(jī)化，即預(yù)備時間在1.82.2秒之間隨機(jī)分布。若出現(xiàn)搶按，則程序顯示警

6、告信息，本組（10次）實驗重新做，程序記錄搶按次數(shù)。被試每次做出按鍵反應(yīng)后。自動進(jìn)入下一次實驗，直至做完設(shè)定的次數(shù)。4.%24.%2.實驗結(jié)束，數(shù)據(jù)被自動保存。實驗者可直接查看結(jié)果，也可換被試?yán)^續(xù)實驗，以后在主界面“數(shù)據(jù)”菜單中查看。選擇反應(yīng)時部分：3.%2.%33.%2.%3.登錄并打開PsyTech心理實驗軟件主界面，選中實驗列表中的“視覺選擇反應(yīng)時”。單擊呈現(xiàn)實驗簡介。點(diǎn)擊“進(jìn)入實驗”到“操作向?qū)А贝翱?。實驗者可進(jìn)行參數(shù)設(shè)置（或使用默認(rèn)參數(shù)），然后點(diǎn)擊“開始實驗”按鈕進(jìn)入指導(dǎo)語界面。可先進(jìn)行練習(xí)實驗，也可以直接點(diǎn)擊“正式實驗”按鈕開始。4.%2.%34.%2.%3.指導(dǎo)語如下： 這是一個

7、不同顏色刺激的選擇反應(yīng)時實驗。請你使用2號反應(yīng)盒，端坐屏幕前，用優(yōu)勢手放在反應(yīng)盒上。眼睛注視屏幕。當(dāng)出現(xiàn)“預(yù)備”時，你要準(zhǔn)備反應(yīng)。并根據(jù)屏幕呈現(xiàn)的不同顏色，按相對應(yīng)的顏色鍵，要求反應(yīng)又快又準(zhǔn)。程序?qū)⒆詣佑涗洆尠春桶村e的次數(shù)。當(dāng)你明白了上述實驗步驟后，可以先進(jìn)行練習(xí)，練習(xí)結(jié)束后點(diǎn)擊下面的“正式實驗”按鈕開始。5.%2.%35.%2.%3.實驗開始，每次呈現(xiàn)刺激前屏幕上先出現(xiàn)“預(yù)備”，然后隨機(jī)呈現(xiàn)4種顏色圓（各種顏色呈現(xiàn)次數(shù)相等）。被試根據(jù)呈現(xiàn)作出相應(yīng)選擇反應(yīng)。若出現(xiàn)搶按或選擇錯誤則程序自動記錄次數(shù)，且按錯的反應(yīng)時不參與統(tǒng)計平均。被試每次做出反應(yīng)后，自動進(jìn)入下一次實驗，直至做完設(shè)定的次數(shù)。6.%2

8、.%36.%2.%3.實驗結(jié)束，數(shù)據(jù)被自動保存。實驗者可直接查看結(jié)果，也可換被試?yán)^續(xù)實驗，以后在主界面“數(shù)據(jù)”菜單中查看。辨別反應(yīng)時部分：3.登錄并打開PsyTech心理實驗軟件主界面，選中實驗列表中的“視覺辨別反應(yīng)時”。單擊呈現(xiàn)實驗簡介。點(diǎn)擊“進(jìn)入實驗”到“操作向?qū)А贝翱?。實驗者可進(jìn)行參數(shù)設(shè)置（或使用默認(rèn)參數(shù)），然后點(diǎn)擊“開始實驗”按鈕進(jìn)入指導(dǎo)語界面。可先進(jìn)行練習(xí)實驗，也可以直接點(diǎn)擊“正式實驗”按鈕開始。4 .指導(dǎo)語如下：這是一個不同顏色刺激的視覺辨別反應(yīng)時實驗。請你使用2號反應(yīng)盒，端坐屏幕前，用優(yōu)勢手放在反應(yīng)盒上。眼睛注視屏幕，當(dāng)出現(xiàn)“預(yù)備”時，你要準(zhǔn)備反應(yīng)。當(dāng)出現(xiàn)有效刺激顏色圓時你就反應(yīng)

9、，按對應(yīng)顏色鍵，要求反應(yīng)又快又準(zhǔn)。程序?qū)⒆詣佑涗洆尠春桶村e的次數(shù)。當(dāng)你明白了上述實驗步驟后，可以先進(jìn)行練習(xí)，練習(xí)結(jié)束后點(diǎn)擊下面的“正式實驗”按鈕開始。5.實驗開始，每次呈現(xiàn)刺激前屏幕上先出現(xiàn)“預(yù)備”，然后隨機(jī)呈現(xiàn)4種顏色圓（每種顏色呈現(xiàn)次數(shù)相等）。被試只對事先設(shè)定的顏色即有效刺激作出反應(yīng)，若出現(xiàn)搶按或選擇錯誤則程序自動記錄次數(shù)，且按錯的反應(yīng)時不參與統(tǒng)計平均。被試每次做出反應(yīng)后，自動進(jìn)入下一次實驗，直至做完設(shè)定的次數(shù)。6.實驗結(jié)束，數(shù)據(jù)被自動保存。實驗者可直接查看結(jié)果，也可換被試?yán)^續(xù)實驗，以后在主界面“數(shù)據(jù)”菜單中查看。2.%2. .結(jié)果簡單反應(yīng)時2 2每個被試的平均反應(yīng)時及標(biāo)準(zhǔn)差表1:每個被試

10、的平均反應(yīng)時及標(biāo)準(zhǔn)差平均值236.75157.30218.50311.94188.85211.50205.55225.70208.00290.50標(biāo)準(zhǔn)差132.7336.3355.81128.6145.9116.4542.4937.2230.8079.13（前五個被試為男性，后五個被試為女性）3.1.23.1.2 性別差異對平均反應(yīng)時的影響表2:獨(dú)立樣本t檢驗?zāi)信辉嚨暮唵畏磻?yīng)時Ftdf()7.67.006-.706144.056.482F=7.67,P=0.0060,05,無顯著差異。所以可認(rèn)為男女被試間的平均反應(yīng)時無顯著差異。優(yōu)勢手和非優(yōu)勢手對反應(yīng)時的影響表3:配對t檢驗是否優(yōu)勢手的簡單反

11、應(yīng)時_t_df（）-1.83259.072P=0.0720.05,差異無顯著性意義。所以可認(rèn)為，是否優(yōu)勢手對簡單反應(yīng)時無顯著性差異。選擇反應(yīng)時計算個人不同顏色光的選擇反應(yīng)時的平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差（被試 8 8）表4:被試8對不同顏色光的選擇反應(yīng)時紅色綠色藍(lán)色平均數(shù)601.10564.80665.10546.50-149.61180.58130.63155.983.2.23.2.2 性別差異對選擇反應(yīng)時的影響表5:獨(dú)立樣本t檢驗不同性別的選擇反應(yīng)時F相伴概率t值自由度df概率（雙側(cè)）7.701.006-6.748 370.525.000F=7.701,P=0.0060.05,所以方差不齊。經(jīng)雙側(cè)t檢驗

12、，P=0.0000.05，所以沒有顯著的相關(guān)關(guān)系3.2.43.2.4 練習(xí)效應(yīng)對選擇反應(yīng)時的影響tdf()0.391810.697P=0.6970.05,差異無顯著性意義。所以可認(rèn)為，練習(xí)效應(yīng)對選擇反應(yīng)時無顯著差異。3.33.3辨別反應(yīng)時3.3.13.3.1 計算個人視覺辨別反應(yīng)時的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差311.647.46該數(shù)據(jù)由被試8的原始數(shù)據(jù)統(tǒng)計而得3.3.23.3.2 性別差異對辨別反應(yīng)時的影響Ftdf().386.536-2.425970.017F=0.386,P=0.5360.05,所 以 方差 具 有 齊 性。 經(jīng) 雙 側(cè)t檢 驗 ，P=0.0170.05，所以二者之間沒有顯著的相關(guān)關(guān)系

13、。然而，限于實驗條件和時間的關(guān)系，本次實驗的數(shù)據(jù)難免有不周全的地方，因此，仍然不能排除簡單反應(yīng)時與選擇反應(yīng)時具有相關(guān)性的可能。比較簡單、選擇和辨別反應(yīng)時的長短，分析原因同一被試對三種刺激的反應(yīng)時的長短比較為：簡單反應(yīng)時啾別反應(yīng)時選擇反應(yīng)時。隨著實驗難度的增加，被試的反應(yīng)時間也隨著增長。這符合我們認(rèn)識事物的客觀規(guī)律。如何用視覺簡單反應(yīng)時和視覺選擇反應(yīng)時的結(jié)果計算被試的視覺辨別反應(yīng)時？選擇反應(yīng)時=簡單反應(yīng)時+選擇時間；到?別反應(yīng)時=簡單反應(yīng)時+辨別時間影響視覺反應(yīng)時的因素有哪些？應(yīng)如何控制這些額外變量?(1)與刺激復(fù)雜程度有關(guān)：當(dāng)刺激復(fù)雜程度難時，反應(yīng)時就會延長；而當(dāng)刺激復(fù)雜程度降低至簡單或中等時

14、，反應(yīng)時就縮短了。然而，反應(yīng)時的縮短受到有機(jī)體結(jié)構(gòu)的限制，無法突破某一極限。(2)與刺激的時間特性以及空間特性有關(guān)：被試做選擇時，受到儀器本身的影響。作選擇反應(yīng)時時，是每一個按鈕都按，而辨別反應(yīng)時只有在特定的刺激出現(xiàn)時才按按鈕。被試的坐姿、手所放的位置等因素都會影響到反應(yīng)時的測量。(3)與被試的機(jī)體狀態(tài)有關(guān)：機(jī)體的適應(yīng)水平、被試的準(zhǔn)備狀態(tài)、額外動機(jī)等。(4)疲勞效應(yīng)。因為實驗所做的次數(shù)較多，被試疲憊，注意力分散，導(dǎo)致數(shù)據(jù)結(jié)果有誤。反應(yīng)時實驗的實際應(yīng)用意義在一個反應(yīng)時實驗中，要求被試覺察一個燈光刺激并以右手按鍵做出反應(yīng)，這樣就測得一個簡單的視覺反應(yīng)時(RT)。如果實驗安排紅、綠兩個色光刺激，并要求被試看到紅光.時以右手按鍵來反應(yīng)，而看到綠光時不反應(yīng)，這樣測到的復(fù)雜反應(yīng)時(RTa)長于前面的簡單反應(yīng)時(RT)。這兩種反應(yīng)時作業(yè)的區(qū)別僅僅在于后者需要將紅、綠兩色光刺激區(qū)分開來，所以這兩個反應(yīng)時的差就是辨別過程所需要的對間。同理，如果實驗仍安排紅、綠兩色光刺激，但要求被試在看到紅光時，以右手按鍵來反應(yīng)；而在看到綠光時，以左手按鍵來反應(yīng)，這時被試不僅要對兩個色光刺激進(jìn)行辨別，而且還要對反應(yīng)做出選擇，將這樣測到的復(fù)雜反應(yīng)時(RT)減去含有辨別過程的